JP5653710B2 - EGR system failure diagnosis device - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの排気ガスの一部で構成されるEGRガスをEGR通路を介して給気通路に戻すEGR(排気ガス再循環)システムの故障の有無を判断するEGRシステムの故障診断装置に関するものである。   The present invention relates to a failure diagnosis apparatus for an EGR system that determines whether or not there is a failure in an EGR (exhaust gas recirculation) system that returns EGR gas constituted by a part of engine exhaust gas to an air supply passage through an EGR passage. Is.

エンジンの排気ガスの一部で構成されるEGRガスを、EGR弁によって開閉されるEGR通路を介して給気通路に戻すEGR(排気ガス再循環)システムを備えたエンジンが知られている。   An engine equipped with an EGR (exhaust gas recirculation) system that returns EGR gas, which is part of engine exhaust gas, to an air supply passage through an EGR passage opened and closed by an EGR valve is known.

EGRシステムでは、例えば、EGR弁が高温に晒されるため可動部が固着する、EGR通路をススを含んだガスが通過するためEGR弁のシート部にススが付着してシート性が悪化する、EGRガスによりEGR通路に設けたEGRクーラーが閉塞することによってEGR通路内のEGRガスの流量の低下やEGRクーラーの熱交換部が腐食して熱交換率が悪化するといった故障が生じることがある。   In the EGR system, for example, the EGR valve is exposed to a high temperature so that the movable part is fixed. The gas containing soot passes through the EGR passage, soot adheres to the seat part of the EGR valve, and the sheet property deteriorates. Occlusion of the EGR cooler provided in the EGR passage by the gas may cause a failure such as a decrease in the flow rate of the EGR gas in the EGR passage or corrosion of the heat exchange portion of the EGR cooler and deterioration of the heat exchange rate.

EGRシステムにおいては、前記故障が発生すると、給気中のEGRガスの比率(EGR率)を狙い通りのEGR率にコントロールすることができず、排ガス性能が悪化する場合がある。   In the EGR system, when the failure occurs, the ratio of EGR gas in the supply air (EGR rate) cannot be controlled to the target EGR rate, and exhaust gas performance may deteriorate.

そのため、EGRシステムに故障が発生した場合には、迅速な故障対応を行うために故障を早期に発見する必要がある。   Therefore, when a failure occurs in the EGR system, it is necessary to detect the failure at an early stage in order to quickly deal with the failure.

EGRシステムの故障診断に関する技術として、例えばEGRガス温度を利用するものが知られている。EGRガス温度を利用するEGRシステムの故障診断に係る技術として、例えば特許文献1には、機関の吸気通路及びEGR通路のそれぞれに温度センサを装着し、それぞれの温度センサの出力を所定条件下で比較することにより外気温度の影響を受けることなくEGRシステムの異常を検出する技術が開示されている。また、特許文献2には、EGR通路と給気通路との合流部の近傍に、EGRガスの温度を検出するEGRガス温度センサを設けるとともに、該EGRガス温度センサから入力されるEGRガス温度の検出値に基づいてEGR弁を含むEGRシステムの故障の有無を診断する技術が開示されている。   As a technique related to the failure diagnosis of the EGR system, for example, a technique using EGR gas temperature is known. As a technique related to failure diagnosis of an EGR system that uses EGR gas temperature, for example, in Patent Document 1, a temperature sensor is attached to each of an intake passage and an EGR passage of an engine, and the output of each temperature sensor is set under a predetermined condition. A technique for detecting an abnormality of the EGR system without being affected by the outside air temperature by comparison is disclosed. Further, in Patent Document 2, an EGR gas temperature sensor that detects the temperature of the EGR gas is provided in the vicinity of the joining portion of the EGR passage and the air supply passage, and the EGR gas temperature input from the EGR gas temperature sensor A technique for diagnosing the presence / absence of a failure in an EGR system including an EGR valve based on a detected value is disclosed.

また、EGRシステムの故障診断に関する別の技術として、給気流量を利用するものが知られている。給気流量を利用するEGRシステムの故障診断に係る技術として、例えば特許文献3には、EGRシステムを備えたディーゼルエンジンにおいて、エンジン回転数と燃料噴射量とに基づいて標準吸入空気量を算出し、該標準吸入空気量と実際の吸入空気量を比較して両者の差が予め定めた値より大きいときには異常である旨の信号を出力する技術が開示されている。   Further, as another technique related to failure diagnosis of the EGR system, a technique that uses a supply air flow rate is known. As a technique related to failure diagnosis of an EGR system that uses an air supply flow rate, for example, in Patent Document 3, in a diesel engine equipped with an EGR system, a standard intake air amount is calculated based on an engine speed and a fuel injection amount. A technique for comparing the standard intake air amount with the actual intake air amount and outputting a signal indicating an abnormality when the difference between the two is larger than a predetermined value is disclosed.

特開平1−138359号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-138359 特開2005−291055号公報JP-A-2005-291055 特開2003−161207号公報JP 2003-161207 A

しかしながら、特許文献1、2に開示されたようなEGRガス温度を利用する技術においては、運転状態に関する状態量(EGRガス温度)を直接検出することでEGRシステムの故障診断は可能であるものの、1つの状態量(EGRガス温度)を検出するだけなのでEGRガス温度を検出するための手段(温度センサ等)が故障した場合にはEGRシステムの故障診断が不可能になるという問題がある。また、1つの状態量(EGRガス温度)を検出するだけなので、高精度でのEGRシステムの故障診断に対する要望を十分に満足するとはいえない。   However, in the technology using the EGR gas temperature as disclosed in Patent Documents 1 and 2, although it is possible to diagnose the failure of the EGR system by directly detecting the state quantity (EGR gas temperature) related to the operating state, Since only one state quantity (EGR gas temperature) is detected, there is a problem that failure diagnosis of the EGR system becomes impossible if a means (temperature sensor or the like) for detecting the EGR gas temperature fails. Further, since only one state quantity (EGR gas temperature) is detected, it cannot be said that the request for failure diagnosis of the EGR system with high accuracy is sufficiently satisfied.

同様に、特許文献3に開示されたような給気流量を利用する技術においても、運転状態に関する状態量(給気流量)を直接検出することでEGRシステムの故障診断は可能であるものの、1つの状態量(給気流量)を検出するだけなので給気流量を検出するための手段(流量センサ等)が故障した場合にはEGRシステムの故障診断が不可能になるという問題がある。また、1つの状態量(給気流量)を検出するだけなので、高精度でのEGRシステムの故障診断に対する要望を十分に満足するとはいえない。   Similarly, even in the technology using the supply air flow as disclosed in Patent Document 3, it is possible to diagnose a failure of the EGR system by directly detecting the state quantity (supply air flow) related to the operation state. Since only one state quantity (supply air flow rate) is detected, there is a problem that failure diagnosis of the EGR system becomes impossible if a means (flow sensor or the like) for detecting the supply air flow rate fails. Further, since only one state quantity (supply air flow rate) is detected, it cannot be said that the demand for failure diagnosis of the EGR system with high accuracy is sufficiently satisfied.

従って、本発明は従来技術の問題点に鑑み、エンジンの排気ガスの一部で構成されるEGRガスを、EGR通路を介して給気通路に戻すEGR(排気ガス再循環)システムの故障診断装置において、運転状態に関する状態量の検出手段が故障した場合においてもEGRシステムの故障診断が可能であり、且つ高精度でもって故障診断が可能なEGRシステムの故障診断装置を提供することを目的とする。   Accordingly, in view of the problems of the prior art, the present invention provides a fault diagnosis device for an EGR (exhaust gas recirculation) system that returns EGR gas, which is part of engine exhaust gas, to the intake passage through the EGR passage. An object of the present invention is to provide a fault diagnosis device for an EGR system that can perform fault diagnosis of the EGR system even when the state quantity detection means relating to the operating state fails, and that can perform fault diagnosis with high accuracy. .

上記の課題を解決するために、本発明においては、エンジンの排気ガスの一部で構成されるEGRガスを、EGR通路を介して給気通路に戻すEGR(排気ガス再循環)システムの故障診断装置において、エンジン回転数と給気圧力に基づいて前記EGRシステムが正常である場合における給気流量を求める給気流量算出部と、実際の給気流量を検出する給気流量検出手段と、燃料噴射量、エンジン回転数、EGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度との温度差、の三者の関係を示す温度差マップをEGRシステムの正常時に予め作成し、該温度差マップを用いてEGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度との温度差を算出する温度差算出部と、実際の前記EGRガス温度と給気温度との温度差を検出する温度差検出手段とを有し、前記給気流量算出部で求めた給気流量と、前記給気流量検出手段により検出された給気流量との差か、前記温度差算出部で求めた前記温度差と、前記温度差検出手段により検出された前記温度差の差か、少なくとも一方が予め設定した規定値よりも大きい場合に、前記EGRシステムが故障であると判断する故障判定部を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a failure diagnosis of an EGR (exhaust gas recirculation) system that returns EGR gas, which is a part of engine exhaust gas, to the air supply passage through the EGR passage. In the apparatus, an air supply flow rate calculating unit for obtaining an air supply flow rate when the EGR system is normal based on an engine speed and an air supply pressure, an air supply flow rate detecting means for detecting an actual air supply flow rate, a fuel A temperature difference map showing the relationship between the injection amount, the engine speed, the temperature difference between the EGR cooler outlet temperature and the supply manifold temperature is created in advance when the EGR system is normal, and the EGR cooler is used using the temperature difference map. Yes and the temperature difference calculating unit for calculating a temperature difference, the temperature difference detecting means for detecting a temperature difference between the actual the EGR gas temperature and supply air temperature and the outlet temperature and the air supply manifold temperature A supply air flow rate obtained by the air supply flow rate calculating unit, or the difference between the supply air flow rate detected by the air supply flow rate detecting means, the temperature difference which has been determined by the temperature difference calculating unit, the temperature difference detection or the difference between the temperature difference detected by means, when greater than the specified value, at least one of preset, wherein the EGR system provided with the malfunction determining unit for determining that the fault.

これにより、給気流量と前記温度差という2つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、例えば前記2つの運転状態に関する量のうち一方の検出手段が故障した場合においてもEGRシステムの故障診断が可能である。また、2つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、高精度でもってEGRシステムの故障診断が可能である。   As a result, the EGR system failure diagnosis is performed by detecting the quantity related to the two operating states, that is, the supply air flow rate and the temperature difference. For example, when one of the quantities relating to the two operating conditions fails In EGR, fault diagnosis of the EGR system is possible. Further, since the EGR system failure diagnosis is performed by detecting the quantities related to the two operating states, the EGR system failure diagnosis can be performed with high accuracy.

また、EGRシステムを有するエンジンにおいては、一般的に前記給気流量検出手段、エンジン回転数の検出手段、及び燃料噴射量の検出手段は備えられている。従って、前記給気流量を故障診断に用いると、既存の設備を改造して本発明の実施をする際にも、既存の設備を兼用することで追加するセンサ類の数を抑えることができ、安価に発明の実施が可能となる。   Further, an engine having an EGR system is generally provided with the supply air flow rate detecting means, the engine speed detecting means, and the fuel injection amount detecting means. Therefore, when the supply air flow rate is used for failure diagnosis, the number of sensors to be added can be suppressed by using the existing equipment even when remodeling the existing equipment and carrying out the present invention, The invention can be implemented at low cost.

また、エンジンの排気ガスの一部で構成されるEGRガスを、EGR通路を介して給気通路に戻すEGR(排気ガス再循環)システムの故障診断装置において、エンジン回転数と給気圧力に基づいて前記EGRシステムが正常である場合における給気流量を求める給気流量算出部と、実際の給気流量を検出する給気流量検出手段と、燃料噴射量、エンジン回転数、EGRクーラー出口圧力と給気圧力との圧力差、の三者の関係を示す圧力差マップをEGRシステムの正常時に予め作成し該圧力差マップを用いて、EGRクーラー出口圧力と給気圧力との圧力差を算出する圧力差算出部と、実際の前記EGRガス圧力と給気圧力との圧力差を検出する圧力差検出手段とを有し、前記給気流量算出部で求めた給気流量と、前記給気流量検出手段により検出された給気流量との差か、前記圧力差算出部で求めた前記圧力差と、前記圧力差検出手段により検出された前記圧力差の差か、少なくとも一方が予め設定した規定値よりも大きい場合に、前記EGRシステムが故障であると判断する故障判定部を設けたことを特徴とする。 Further, in an EGR (exhaust gas recirculation) system failure diagnosis device that returns EGR gas, which is part of engine exhaust gas, to the air supply passage through the EGR passage, based on the engine speed and the supply air pressure. An air supply flow rate calculation unit for obtaining an air supply flow rate when the EGR system is normal, an air supply flow rate detecting means for detecting an actual air supply flow rate, a fuel injection amount, an engine speed, an EGR cooler outlet pressure, A pressure difference map showing the relationship between the pressure difference and the supply air pressure is created in advance when the EGR system is normal, and the pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure is calculated using the pressure difference map. A pressure difference calculation unit; and a pressure difference detection unit that detects a pressure difference between the actual EGR gas pressure and the supply air pressure, and the supply air flow rate obtained by the supply air flow rate calculation unit, and the supply air flow rate For detection means Or the difference between the detected air supply flow rate Ri, and the pressure difference which has been determined by the pressure difference calculation section, or the difference between the pressure difference detected by the pressure difference detecting means, predetermined value, at least one of the preset A failure determination unit that determines that the EGR system is in failure when the EGR system is larger than

これにより、給気流量と前記圧力差という2つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、例えば前記2つの運転状態に関する量のうち一方の検出手段が故障した場合においてもEGRシステムの故障診断が可能である。また、2つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、高精度でもってEGRシステムの故障診断が可能である。   As a result, since the EGR system failure diagnosis is performed by detecting the quantity related to the two operating states, that is, the supply air flow rate and the pressure difference, for example, when one of the detecting means out of the two quantities relating to the operating state fails. In EGR, fault diagnosis of the EGR system is possible. Further, since the EGR system failure diagnosis is performed by detecting the quantities related to the two operating states, the EGR system failure diagnosis can be performed with high accuracy.

さらに、前記給気流量を故障診断に用いることにより、既存の設備を改造して本発明の実施をする際にも、既存の設備を兼用して追加するセンサ類の数を抑えることができ、安価に発明の実施が可能となる。   Furthermore, by using the supply air flow rate for fault diagnosis, even when remodeling existing equipment and carrying out the present invention, the number of sensors that are added using the existing equipment can be suppressed, The invention can be implemented at low cost.

また、燃料噴射量、エンジン回転数、EGRクーラー出口圧力と給気圧力との圧力差、の三者の関係を示す圧力差マップをEGRシステムの正常時に予め作成し該圧力差マップを用いて、EGRクーラー出口圧力と給気圧力との圧力差を算出する圧力差算出部と、実際の前記EGRガス圧力と給気圧力との圧力差を検出する圧力差検出手段とを有し、前記故障判定部は、前記給気流量の差、前記温度差の差、若しくは前記圧力差算出部で求めた前記圧力差と前記圧力差検出手段により検出された前記圧力差の差の少なくとも1つが予め設定した規定値よりも大きい場合に、前記EGRシステムが故障であると判断するとよい。 In addition, a pressure difference map indicating the relationship between the fuel injection amount, the engine speed, and the pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure is created in advance when the EGR system is normal, and the pressure difference map is used. A pressure difference calculation unit for calculating a pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure, and a pressure difference detection means for detecting a pressure difference between the actual EGR gas pressure and the supply air pressure, and the failure determination parts, the difference between the supply flow amount, at least one predetermined of the difference between the pressure difference detected by the difference between the temperature difference, or the pressure difference which has been determined by the pressure difference calculation unit and the pressure difference detecting means When the value is larger than the specified value, it may be determined that the EGR system is in failure.

これにより、給気流量、前記圧力差及び前記温度差という3つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、例えば前記3つの運転状態に関する量のうち1又は2の検出用のセンサが故障した場合においてもEGRシステムの故障診断が可能である。また、3つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、さらに高精度でもってEGRシステムの故障診断が可能である。   Thereby, the amount of the three operating states, that is, the air supply flow rate, the pressure difference, and the temperature difference, is detected and the failure diagnosis of the EGR system is performed. Even when the detection sensor fails, failure diagnosis of the EGR system can be performed. In addition, since the EGR system failure diagnosis is performed by detecting the amounts related to the three operating states, the EGR system failure diagnosis can be performed with higher accuracy.

また、前記故障判定部は、EGRシステムが故障であると判断した時間が予め設定した所定時間以上継続した場合に、前記エンジンへの燃料噴射量を制限する制御信号を発するとよい。   Further, the failure determination unit may issue a control signal for limiting the fuel injection amount to the engine when the time when the EGR system is determined to be failed continues for a predetermined time or more.

本発明によれば、エンジンの排気ガスの一部で構成されるEGRガスを、EGR通路を介して給気通路に戻すEGR(排気ガス再循環)システムの故障診断装置において、運転状態に関する状態量の検出手段が故障した場合においてもEGRシステムの故障診断が可能であり、且つ高精度でもって故障診断が可能なEGRシステムの故障診断装置を提供することができる。   According to the present invention, in an EGR (exhaust gas recirculation) system failure diagnosis device that returns EGR gas, which is part of engine exhaust gas, to the intake passage via the EGR passage, the state quantity related to the operating state Therefore, it is possible to provide a failure diagnosis apparatus for an EGR system that can diagnose a failure of the EGR system even when the detection means fails, and that can perform failure diagnosis with high accuracy.

実施形態1に係るEGRシステムの故障診断を備えたエンジンの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an engine provided with a failure diagnosis of an EGR system according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係るEGRシステムの故障診断装置にかかるシステム図である。1 is a system diagram according to a failure diagnosis apparatus for an EGR system according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係るEGRシステムに故障診断に係るフロー図である。It is a flowchart which concerns on a failure diagnosis in the EGR system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態2に係るEGRシステムの故障診断を備えたエンジンの全体構成図である。It is a whole engine block diagram provided with the failure diagnosis of the EGR system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係るEGRシステムの故障診断装置にかかるシステム図である。It is a system figure concerning the failure diagnosis apparatus of the EGR system concerning Embodiment 2. 実施形態2に係るEGRシステムに故障診断に係るフロー図である。It is a flowchart which concerns on a failure diagnosis in the EGR system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係るEGRシステムの故障診断を備えたエンジンの全体構成図である。It is a whole block diagram of the engine provided with the failure diagnosis of the EGR system which concerns on Embodiment 3. 実施形態3に係るEGRシステムの故障診断装置にかかるシステム図である。It is a system diagram concerning the failure diagnosis apparatus of the EGR system according to the third embodiment. 実施形態3に係るEGRシステムに故障診断に係るフロー図である。It is a flowchart which concerns on a failure diagnosis in the EGR system which concerns on Embodiment 3.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るEGRシステムの故障診断を備えたエンジンの全体構成図である。まず、図1を用いて実施形態1に係るエンジンの全体構成について説明する。
図1において、3はエンジンであり、2及び4はそれぞれエンジン3の給気マニホールド及び排気マニホールドである。2aは給気マニホールド2に接続されるエンジン3の給気通路、4aは排気マニホールド4に接続されるエンジン3の排気通路である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine provided with a failure diagnosis of the EGR system according to the first embodiment. First, the overall configuration of the engine according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 3 is an engine, 2 and 4 are an air supply manifold and an exhaust manifold of the engine 3, respectively. 2 a is an air supply passage of the engine 3 connected to the air supply manifold 2, and 4 a is an exhaust passage of the engine 3 connected to the exhaust manifold 4.

また、5は排気マニホールド4から分岐して給気マニホールド2に接続されるEGR通路である。EGR通路5は排気通路4aから分岐して給気通路2aに接続してもよい。EGR通路5は、排気マニホールド4(排気通路4a)中の排気ガスの一部をEGRガスとして給気マニホールド2(給気通路2a)へ戻すためのものである。   Reference numeral 5 denotes an EGR passage branched from the exhaust manifold 4 and connected to the air supply manifold 2. The EGR passage 5 may be branched from the exhaust passage 4a and connected to the air supply passage 2a. The EGR passage 5 is for returning a part of the exhaust gas in the exhaust manifold 4 (exhaust passage 4a) to the supply manifold 2 (supply passage 2a) as EGR gas.

EGR通路5には、上流側(排気マニホールド4側)から順に、EGRガスを冷却するEGRクーラー6、EGRクーラー6出口のEGRガス即ち給気マニホールド2に戻されるEGRガスの温度を検出するEGRクーラー出口温度センサ11及びEGR通路5を開閉するEGR弁7が配設されている。なお、EGR弁7は、EGRガスの流量を調整する機能も備えている。   The EGR passage 5 includes, in order from the upstream side (exhaust manifold 4 side), an EGR cooler 6 that cools the EGR gas, an EGR gas at the outlet of the EGR cooler 6, that is, an EGR cooler that detects the temperature of the EGR gas returned to the supply manifold 2 An EGR valve 7 that opens and closes the outlet temperature sensor 11 and the EGR passage 5 is provided. The EGR valve 7 also has a function of adjusting the flow rate of EGR gas.

また、給気通路2aには、給気通路内を流れる給気の流量を検出するエアフローセンサ16が設けられており、給気マニホールド2には給気マニホールド2内の給気温度を検出する給気マニホールド温度センサ15が設けられている。また、エンジン3にはエンジンの回転数を検出する回転センサ14が設けられている。   The air supply passage 2a is provided with an air flow sensor 16 for detecting the flow rate of the air supply flowing through the air supply passage. The air supply manifold 2 detects the supply air temperature in the air supply manifold 2. An air manifold temperature sensor 15 is provided. Further, the engine 3 is provided with a rotation sensor 14 for detecting the engine speed.

次に、図1にエンジンの全体構造を示したEGRシステムの故障診断について、図2及び図3を用いて説明する。
図2は、実施形態1に係るEGRシステムの故障診断装置にかかるシステム図、図3は、実施形態1に係るEGRシステムに故障診断に係るフロー図である。図2において、20はEGRシステム故障診断装置であって、各センサの検出値を元にEGRシステムの故障の診断をするものである。
Next, failure diagnosis of the EGR system whose overall structure is shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a system diagram according to the failure diagnosis apparatus for the EGR system according to the first embodiment, and FIG. 3 is a flowchart according to failure diagnosis for the EGR system according to the first embodiment. In FIG. 2, reference numeral 20 denotes an EGR system failure diagnosis device for diagnosing a failure of the EGR system based on the detection values of the sensors.

図2に示したように、EGRクーラー出口温度センサ11によるEGRガス温度の検出値(EGRクーラー出口温度)及び給気マニホールド温度センサ12による給気温度の検出値(給気マニホールド温度)が、EGRシステム故障診断装置20の温度比較部21に入力される。
温度比較部21では、図3に121で示したようにEGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度の差を求める。
As shown in FIG. 2, the EGR gas temperature detection value (EGR cooler outlet temperature) detected by the EGR cooler outlet temperature sensor 11 and the supply air temperature detection value (supply air manifold temperature) detected by the supply air manifold temperature sensor 12 are represented by EGR. This is input to the temperature comparison unit 21 of the system failure diagnosis apparatus 20.
The temperature comparison unit 21 obtains the difference between the EGR cooler outlet temperature and the supply manifold temperature as indicated by 121 in FIG.

エンジン3に噴射される燃料噴射量信号13(図1には不図示)と、回転センサ14によるエンジン回転数の検出値が、EGRシステム故障診断装置20の温度差変換部22に入力される。
温度差変換部22では、図3に122で示したように温度差マップを用いてEGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度の温度差を求める。前記温度差マップは、燃料噴射量、エンジン回転数、EGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度の温度差の三者の関係を示すものであって、EGRシステムの正常時に予め作成しておくものである。つまり、該温度差マップを使用することで、燃料噴射量及びエンジン回転数の検出値から、EGRシステムの正常時におけるEGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度の温度差を求めることができる。
A fuel injection amount signal 13 (not shown in FIG. 1) injected into the engine 3 and a detected value of the engine speed by the rotation sensor 14 are input to the temperature difference conversion unit 22 of the EGR system failure diagnosis device 20.
The temperature difference conversion unit 22 obtains the temperature difference between the EGR cooler outlet temperature and the supply manifold temperature using the temperature difference map as indicated by 122 in FIG. The temperature difference map shows the relationship between the fuel injection amount, the engine speed, the temperature difference between the EGR cooler outlet temperature and the supply manifold temperature, and is created in advance when the EGR system is normal. is there. That is, by using the temperature difference map, the temperature difference between the EGR cooler outlet temperature and the supply manifold temperature when the EGR system is normal can be obtained from the detected values of the fuel injection amount and the engine speed.

温度比較部21で求めた温度差即ち現状におけるEGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度の温度差と、温度差変換部22で求めた温度差即ちEGRシステムが正常である場合のEGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度の温度差は、何れも温度比較部25に入力される。
温度比較部25では、図3に125で示したように、前記2つの温度差の差を求める。
The temperature difference obtained by the temperature comparison unit 21, that is, the temperature difference between the current EGR cooler outlet temperature and the supply manifold temperature, and the temperature difference obtained by the temperature difference conversion unit 22, that is, the EGR cooler outlet temperature when the EGR system is normal Any temperature difference between the supply manifold temperatures is input to the temperature comparison unit 25.
The temperature comparison unit 25 obtains the difference between the two temperature differences as indicated by 125 in FIG.

温度比較部25で求めた温度差の差は、故障判定部27に入力される。
故障判定部27では、図3に127aで示したように、前記温度差の差が予め定めた規定値より小さいか否か判断する。前記温度差の差が前記規定値より小さい、即ち127aにおいてYesと判断されればEGRシステムは正常であると判断する。前記温度差の差が前記規定値以上、即ち127aにおいてNoと判断されればEGRシステムは異常であると判断する。
The difference in temperature difference obtained by the temperature comparison unit 25 is input to the failure determination unit 27.
As shown by 127a in FIG. 3, the failure determination unit 27 determines whether or not the temperature difference is smaller than a predetermined value. If the difference in temperature difference is smaller than the specified value, that is, if it is determined Yes in 127a, it is determined that the EGR system is normal. If the difference in temperature difference is equal to or greater than the specified value, that is, No in 127a, it is determined that the EGR system is abnormal.

一方、図2に示したように、回転センサ14によるエンジンの回転数の検出値及び給気圧力センサ15による給気圧力の検出値が、EGRシステム故障診断装置20の給気流量変換部23に入力される。
給気流量変換部23では、図3において123で示すように体積効率マップを用いてエンジン3への給気流量を求める。前記体積効率マップは、エンジン回転数、給気圧力、給気流量の三者の関係を示すものであって、EGRシステムの正常時に予め作成しておくものである。つまり、該体積効率マップを使用することで、エンジン回転数及び給気圧力の検出値から、EGRシステムの正常時における給気流量を求めることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the detected value of the engine speed by the rotation sensor 14 and the detected value of the supply pressure by the supply pressure sensor 15 are supplied to the supply air flow rate conversion unit 23 of the EGR system failure diagnosis device 20. Entered.
The supply air flow rate conversion unit 23 obtains the supply air flow rate to the engine 3 using a volumetric efficiency map as indicated by 123 in FIG. The volumetric efficiency map shows the relationship between the engine speed, the supply air pressure, and the supply air flow rate, and is created in advance when the EGR system is normal. That is, by using the volumetric efficiency map, the supply air flow rate when the EGR system is normal can be obtained from the detected values of the engine speed and the supply air pressure.

エアフローセンサ16による検出値が給気流量変換部24に入力される。
給気流量変換部24では、図3において124で示すようにAFS較正マップを用いてエアフローセンサ16による検出値を給気流量に変換する。
A value detected by the air flow sensor 16 is input to the supply air flow rate conversion unit 24.
The supply air flow rate conversion unit 24 converts the detection value by the air flow sensor 16 into the supply air flow rate using the AFS calibration map as indicated by 124 in FIG.

給気流量変換部23で求めた給気流量即ちEGRシステムが正常である場合における給気流量と、給気流量変換部24で求めた給気流量即ち現状における給気流量は、何れも流量比較部26に入力される。
流量比較部26では、図3に126で示したように、前記2つの給気流量の差を求める。
The supply air flow rate obtained by the supply air flow rate conversion unit 23, that is, the supply air flow rate when the EGR system is normal, and the supply air flow rate obtained by the supply air flow rate conversion unit 24, that is, the current supply air flow rate are both compared. Input to the unit 26.
The flow rate comparison unit 26 obtains the difference between the two supply air flow rates as indicated by 126 in FIG.

流量比較部26で求めた給気流量の差は、故障判定部27に入力される。
故障判定部27では、図3に127bで示したように、前記給気流量の差が予め定めた規定値より小さいか否か判断する。前記給気流量の差が前記規定値より小さい、即ち127bにおいてYesと判断されればEGRシステムは正常であると判断する。前記給気流量の差が前記規定値以上、即ち127bにおいてNoと判断されればEGRシステムは異常であると判断する。
The difference in the supply air flow rate obtained by the flow rate comparison unit 26 is input to the failure determination unit 27.
The failure determination unit 27 determines whether or not the difference in the supply air flow rate is smaller than a predetermined specified value, as indicated by 127b in FIG. If the difference in the supply air flow rate is smaller than the specified value, that is, it is determined as Yes in 127b, it is determined that the EGR system is normal. If the difference in the supply air flow rate is equal to or greater than the specified value, that is, No in 127b, it is determined that the EGR system is abnormal.

故障判定部127において、図3に示した127a及び127bの何れの判断においてもEGRシステムが正常であると判断されると、EGRシステム故障診断装置20はEGRシステムが正常であると判断される。   If the failure determination unit 127 determines that the EGR system is normal in both determinations 127a and 127b shown in FIG. 3, the EGR system failure diagnosis apparatus 20 determines that the EGR system is normal.

一方、故障判定部127において、図3に示した127a及び127bの何れかの判断においてEGRシステムが異常であると判断すると、図3に128で示したようにEGRシステム故障診断装置20を構成するアラーム28を点灯し、エンジンの使用者にEGRシステムのメンテナンスを促す。それとともに、図3に128で示したように、図2における経過時間判定部29の一部を構成するタイマーをスタートし、経過時間判定部29により前記異常であると判断した状態が予め設定した規定時間以上継続するか否か判断する。前記異常であると判断した状態が規定時間以上継続した場合には、例えば燃料噴射制御部30により、図3に130で示したようにエンジン3への燃料噴射量を制限する等のエンジンを保護するための制御を行う。   On the other hand, when the failure determination unit 127 determines that the EGR system is abnormal in the determination of either 127a or 127b shown in FIG. 3, the EGR system failure diagnosis apparatus 20 is configured as indicated by 128 in FIG. The alarm 28 is turned on to prompt the engine user to maintain the EGR system. At the same time, as indicated by 128 in FIG. 3, a timer that constitutes part of the elapsed time determination unit 29 in FIG. 2 is started, and the state determined by the elapsed time determination unit 29 to be abnormal is set in advance. Judge whether to continue for more than the specified time. When the state determined to be abnormal continues for a specified time or longer, for example, the fuel injection control unit 30 protects the engine such as limiting the fuel injection amount to the engine 3 as indicated by 130 in FIG. To control.

実施形態1によれば、給気流量と前記温度差という2つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、例えば前記2つの運転状態に関する量のうち一方の検出用のセンサが故障した場合においてもEGRシステムの故障診断が可能である。また、2つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、高精度でもってEGRシステムの故障診断が可能である。   According to the first embodiment, the EGR system failure diagnosis is performed by detecting the amount related to the two operating states, that is, the supply air flow rate and the temperature difference. For example, for detecting one of the two amounts related to the operating state Even when the sensor of the EGR system fails, failure diagnosis of the EGR system is possible. Further, since the EGR system failure diagnosis is performed by detecting the quantities related to the two operating states, the EGR system failure diagnosis can be performed with high accuracy.

(実施形態2)
図4は、実施形態2に係るEGRシステムの故障診断を備えたエンジンの全体構成図である。図4において、図1と同一符号は同一の物を表すものとし、その説明を省略する。図4においては、図1において設けられているEGRクーラー出口温度センサ11及び給気マニホールド温度センサ12が設けられておらず、図1において設けられていないEGRクーラー6の出口におけるEGRガスの圧力を検出するEGRクーラー出口圧力センサ17が設けられている。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is an overall configuration diagram of an engine provided with a failure diagnosis of the EGR system according to the second embodiment. 4, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same items, and the description thereof is omitted. In FIG. 4, the EGR cooler outlet temperature sensor 11 and the supply manifold temperature sensor 12 provided in FIG. 1 are not provided, and the pressure of EGR gas at the outlet of the EGR cooler 6 not provided in FIG. An EGR cooler outlet pressure sensor 17 for detection is provided.

次に、図4にエンジンの全体構造を示したEGRシステムの故障診断について、図5及び図6を用いて説明する。
図5は、実施形態2に係るEGRシステムの故障診断装置にかかるシステム図、図6は、実施形態2に係るEGRシステムに故障診断に係るフロー図である。図5において、40はEGRシステム故障診断装置であって、各センサの検出値を元にEGRシステムの故障の診断をするものである。
Next, failure diagnosis of the EGR system whose entire structure is shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a system diagram according to the failure diagnosis apparatus for the EGR system according to the second embodiment, and FIG. 6 is a flowchart according to failure diagnosis for the EGR system according to the second embodiment. In FIG. 5, reference numeral 40 denotes an EGR system failure diagnosis device for diagnosing a failure of the EGR system based on the detection value of each sensor.

図5に示したように、EGRクーラー出口圧力センサ17によるEGRガス圧力の検出値(EGRクーラー出口圧力)及び給気マニホールド圧力センサ15による給気圧力の検出値(給気圧力)が、EGRシステム故障診断装置40の圧力比較部41に入力される。
圧力比較部41では、図6に141で示したようにEGRクーラー出口圧力と給気圧力の差を求める。
As shown in FIG. 5, the detected value of the EGR gas pressure (EGR cooler outlet pressure) by the EGR cooler outlet pressure sensor 17 and the detected value of the supply air pressure (supply pressure) by the supply manifold pressure sensor 15 are the EGR system. This is input to the pressure comparison unit 41 of the failure diagnosis device 40.
The pressure comparison unit 41 obtains the difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure as indicated by 141 in FIG.

エンジン3に噴射される燃料噴射量信号13(図4には不図示)と、回転センサ14によるエンジン回転数の検出値が、EGRシステム故障診断装置20の圧力差変換部42に入力される。
圧力差変換部42では、図6に142で示したように圧力差マップを用いてEGRクーラー出口圧力と給気圧力の圧力差を求める。前記圧力差マップは、燃料噴射量、エンジン回転数、EGRクーラー出口圧力と給気圧力の圧力差の三者の関係を示すものであって、EGRシステムの正常時に予め作成しておくものである。つまり、該圧力差マップを使用することで、燃料噴射量及びエンジン回転数の検出値から、EGRシステムの正常時におけるEGRクーラー出口圧力と給気圧力の圧力差を求めることができる。
The fuel injection amount signal 13 (not shown in FIG. 4) injected into the engine 3 and the detected value of the engine speed by the rotation sensor 14 are input to the pressure difference conversion unit 42 of the EGR system failure diagnosis device 20.
The pressure difference conversion unit 42 obtains a pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure using a pressure difference map as indicated by 142 in FIG. The pressure difference map shows the relationship between the fuel injection amount, the engine speed, the pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure, and is created in advance when the EGR system is normal. . That is, by using the pressure difference map, the pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply pressure when the EGR system is normal can be obtained from the detected values of the fuel injection amount and the engine speed.

圧力比較部41で求めた圧力差即ち現状におけるEGRクーラー出口圧力と給気圧力の圧力差と、圧力差変換部42で求めた圧力差即ちEGRシステムが正常である場合のEGRクーラー出口圧力と給気圧力の圧力差は、何れも圧力比較部45に入力される。
圧力比較部45では、図6に145で示したように、前記2つの圧力差の差を求める。
The pressure difference obtained by the pressure comparison unit 41, that is, the current pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure, and the pressure difference obtained by the pressure difference conversion unit 42, that is, the EGR cooler outlet pressure and supply when the EGR system is normal. Any pressure difference between the air pressures is input to the pressure comparison unit 45.
The pressure comparison unit 45 obtains the difference between the two pressure differences as indicated by 145 in FIG.

圧力比較部45で求めた圧力差の差は、故障判定部47に入力される。
故障判定部47では、図6に147aで示したように、前記圧力差の差が予め定めた規定値より小さいか否か判断する。前記圧力差の差が前記規定値より小さい、即ち147aにおいてYesと判断されればEGRシステムは正常であると判断する。前記圧力差の差が前記規定値以上、即ち147aにおいてNoと判断されればEGRシステムは異常であると判断する。
The difference in pressure difference obtained by the pressure comparison unit 45 is input to the failure determination unit 47.
The failure determination unit 47 determines whether or not the difference in pressure difference is smaller than a predetermined specified value, as indicated by 147a in FIG. If the difference in pressure difference is smaller than the specified value, that is, it is determined Yes in 147a, it is determined that the EGR system is normal. If the difference in the pressure difference is equal to or greater than the specified value, that is, No in 147a, it is determined that the EGR system is abnormal.

また、EGRシステム故障診断装置40を構成する給気流量変換部43、給気流量変換部44及び流量比較部46は、図2に示したEGRシステム故障診断装置20を構成する給気流量変換部23、給気流量変換部24及び流量比較部26と同等のものである。そのため説明は省略する。なお、図6における143、144、146も、図3における123、124、126と同等のものである。
つまり、流量比較部46によって、給気流量変換部43で求めた給気流量即ちEGRシステムが正常である場合の給気流量と、給気流量変換部44で求めた給気流量即ち現状における給気流量の差を求める。
Further, the supply air flow rate conversion unit 43, the supply air flow rate conversion unit 44, and the flow rate comparison unit 46 constituting the EGR system failure diagnosis device 40 are the same as the supply air flow rate conversion unit constituting the EGR system failure diagnosis device 20 shown in FIG. 23, the supply air flow rate conversion unit 24 and the flow rate comparison unit 26. Therefore, explanation is omitted. In addition, 143, 144, and 146 in FIG. 6 are also equivalent to 123, 124, and 126 in FIG.
That is, the supply air flow rate obtained by the supply air flow rate conversion unit 43 by the flow rate comparison unit 46, that is, the supply air flow rate when the EGR system is normal, and the supply air flow rate obtained by the supply air flow rate conversion unit 44, that is, the current supply rate. Find the difference in airflow.

流量比較部46で求めた給気流量の差は、故障判定部47に入力される。
故障判定部47では、図6に147bで示したように、前記給気流量の差が予め定めた規定値より小さいか否か判断する。前記給気流量の差が前記規定値より小さい、即ち147bにおいてYesと判断されればEGRシステムは正常であると判断する。前記給気流量の差が前記規定値以上、即ち147bにおいてNoと判断されればEGRシステムは異常であると判断する。
The difference in the supply air flow rate obtained by the flow rate comparison unit 46 is input to the failure determination unit 47.
The failure determination unit 47 determines whether or not the difference in the supply air flow rate is smaller than a predetermined specified value, as indicated by 147b in FIG. If the difference in the supply air flow rate is smaller than the specified value, that is, it is determined Yes in 147b, it is determined that the EGR system is normal. If the difference between the supply air flow rates is equal to or greater than the specified value, that is, No in 147b, it is determined that the EGR system is abnormal.

故障判定部147において、図6に示した147a及び147bの何れの判断においてもEGRシステムが正常であると判断されると、EGRシステム故障診断装置40はEGRシステムが正常であると判断する。   If the failure determination unit 147 determines that the EGR system is normal in both determinations of 147a and 147b shown in FIG. 6, the EGR system failure diagnosis device 40 determines that the EGR system is normal.

一方、故障判定部147において、図6に示した147a及び147bの何れかの判断においてEGRシステムが異常であると判断すると、図6に148で示したようにEGRシステム故障診断装置40を構成するアラーム48を点灯し、エンジンの使用者にEGRシステムのメンテナンスを促す。それとともに、図6に148で示したように、図5における経過時間判定部49の一部を構成するタイマーをスタートし、経過時間判定部49により前記異常であると判断した状態が予め設定した規定時間以上継続するか否か判断する。前記異常であると判断した状態が規定時間以上継続した場合には、例えば燃料噴射制御部50により、図6に150で示したようにエンジン3への燃料噴射量を制限する等のエンジンを保護するための制御を行う。   On the other hand, when the failure determination unit 147 determines that the EGR system is abnormal in the determination of either 147a or 147b shown in FIG. 6, the EGR system failure diagnosis device 40 is configured as shown by 148 in FIG. The alarm 48 is turned on to prompt the engine user to maintain the EGR system. At the same time, as indicated by 148 in FIG. 6, a timer that constitutes a part of the elapsed time determination unit 49 in FIG. 5 is started, and the state determined by the elapsed time determination unit 49 as being abnormal is set in advance. Judge whether to continue for more than the specified time. When the state determined to be abnormal continues for a predetermined time or longer, for example, the fuel injection control unit 50 protects the engine such as limiting the fuel injection amount to the engine 3 as indicated by 150 in FIG. To control.

実施形態2によれば、給気流量と前記圧力差という2つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、例えば前記2つの運転状態に関する量のうち一方の検出用のセンサが故障した場合においてもEGRシステムの故障診断が可能である。また、2つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、高精度でもってEGRシステムの故障診断が可能である。
さらに、実施形態1よりも使用するセンサが少なく、安価に発明に実施が可能である。
According to the second embodiment, since the EGR system failure diagnosis is performed by detecting the quantity related to the two operating states, that is, the supply air flow rate and the pressure difference, for example, one of the quantities relating to the two operating states is detected. Even when the sensor of the EGR system fails, failure diagnosis of the EGR system is possible. Further, since the EGR system failure diagnosis is performed by detecting the quantities related to the two operating states, the EGR system failure diagnosis can be performed with high accuracy.
Furthermore, fewer sensors are used than in the first embodiment, and the invention can be implemented at low cost.

(実施形態3)
図7は、実施形態3に係るEGRシステムの故障診断を備えたエンジンの全体構成図である。図7において、図1又は図4と同一符号は同一物を表すものとし、その説明を省略する。図7においては、図1又は図4の何れかにおいて設けられている全てのセンサが設けられている。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is an overall configuration diagram of an engine provided with a failure diagnosis of the EGR system according to the third embodiment. In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG. 1 or 4 represent the same items, and the description thereof is omitted. In FIG. 7, all the sensors provided in either FIG. 1 or FIG. 4 are provided.

次に、図7にエンジンの全体構造を示したEGRシステムの故障診断について、図8及び図9を用いて説明する。
図8は、実施形態3に係るEGRシステムの故障診断装置にかかるシステム図、図9は、実施形態3に係るEGRシステムに故障診断に係るフロー図である。図8において、60はEGRシステム故障診断装置であって、各センサの検出値を元にEGRシステムの故障の診断をするものである。
Next, failure diagnosis of the EGR system whose entire structure is shown in FIG. 7 will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a system diagram related to the failure diagnosis apparatus for the EGR system according to the third embodiment, and FIG. 9 is a flowchart related to failure diagnosis for the EGR system according to the third embodiment. In FIG. 8, reference numeral 60 denotes an EGR system failure diagnosis device for diagnosing a failure of the EGR system based on the detection value of each sensor.

また、EGRシステム故障診断装置60を構成する温度比較部61、温度差変換部62及び温度比較部67は、図2に示したEGRシステム故障診断装置20を構成する温度比較部21、温度差変換部22及び温度比較部25と同等のものである。そのため説明は省略する。なお、図9における161、162、167も、図3における121、122、125と同等のものである。
つまり、温度比較部67によって、温度比較部61で求めた温度差即ち現状におけるEGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度の温度差と、温度差変換部62で求めた温度差即ちEGRシステムが正常である場合のEGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度の温度差との差を求める。
Further, the temperature comparison unit 61, the temperature difference conversion unit 62, and the temperature comparison unit 67 constituting the EGR system failure diagnosis device 60 are the same as the temperature comparison unit 21 and the temperature difference conversion constituting the EGR system failure diagnosis device 20 shown in FIG. It is equivalent to the part 22 and the temperature comparison part 25. Therefore, explanation is omitted. In addition, 161, 162, and 167 in FIG. 9 are also equivalent to 121, 122, and 125 in FIG.
That is, the temperature difference obtained by the temperature comparison unit 61, that is, the temperature difference between the current EGR cooler outlet temperature and the supply manifold temperature, and the temperature difference obtained by the temperature difference conversion unit 62, that is, the EGR system are normal. The difference between the EGR cooler outlet temperature in some cases and the temperature difference between the supply manifold temperatures is obtained.

温度比較部67で求めた前記温度差の差は、故障判定部70に入力される。
故障判定部70では、図9に170aで示したように、前記温度差の差が予め定めた規定値より小さいか否か判断する。前記温度差の差が前記規定値より小さい、即ち170aにおいてYesと判断されればEGRシステムは正常であると判断する。前記温度差の差が前記規定値以上、即ち170aにおいてNoと判断されればEGRシステムは異常であると判断する。
The difference in temperature difference obtained by the temperature comparison unit 67 is input to the failure determination unit 70.
The failure determination unit 70 determines whether or not the temperature difference difference is smaller than a predetermined value as indicated by 170a in FIG. If the difference in temperature difference is smaller than the specified value, that is, if it is determined Yes in 170a, it is determined that the EGR system is normal. If the difference in temperature difference is equal to or greater than the specified value, that is, No is determined in 170a, the EGR system is determined to be abnormal.

また、EGRシステム故障診断装置60を構成する圧力比較部63、圧力差変換部64及び圧力比較部68は、図5に示したEGRシステム故障診断装置40を構成する圧力比較部41、圧力差変換部42及び圧力比較部45と同等のものである。そのため説明は省略する。なお、図9における163、164、168も、図6における141、142、145と同等のものである。
つまり、圧力比較部68によって、圧力比較部63で求めた圧力差即ち現状におけるEGRクーラー出口圧力と給気圧力の圧力差と、圧力差変換部64で求めた圧力差即ちEGRシステムが正常である場合のEGRクーラー出口圧力と給気圧力の圧力差の差を求める。
Further, the pressure comparison unit 63, the pressure difference conversion unit 64, and the pressure comparison unit 68 constituting the EGR system failure diagnosis device 60 are the same as the pressure comparison unit 41, the pressure difference conversion constituting the EGR system failure diagnosis device 40 shown in FIG. It is equivalent to the part 42 and the pressure comparison part 45. Therefore, explanation is omitted. Note that 163, 164, and 168 in FIG. 9 are equivalent to 141, 142, and 145 in FIG.
That is, the pressure difference obtained by the pressure comparison unit 68, that is, the current pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure, and the pressure difference obtained by the pressure difference conversion unit 64, that is, the EGR system are normal. In this case, the difference in pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure is obtained.

圧力比較部68で求めた前記圧力差の差は、故障判定部70に入力される。
故障判定部70では、図9に170bで示したように、前記圧力差の差が予め定めた規定値より小さいか否か判断する。前記圧力差の差が前記規定値より小さい、即ち170bにおいてYesと判断されればEGRシステムは正常であると判断する。前記圧力差の差が前記規定値以上、即ち170bにおいてNoと判断されればEGRシステムは異常であると判断する。
The difference in pressure difference obtained by the pressure comparison unit 68 is input to the failure determination unit 70.
The failure determination unit 70 determines whether or not the difference in pressure difference is smaller than a predetermined specified value, as indicated by 170b in FIG. If the difference in pressure difference is smaller than the specified value, that is, if it is determined as Yes in 170b, it is determined that the EGR system is normal. If the difference in pressure difference is equal to or greater than the specified value, that is, No in 170b, it is determined that the EGR system is abnormal.

また、EGRシステム故障診断装置60を構成する給気流量変換部65、給気流量変換部66及び流量比較部69は、図2に示したEGRシステム故障診断装置20を構成する給気流量変換部23、給気流量変換部24及び流量比較部26と同等のものである。そのため説明は省略する。なお、図6における165、166、169も、図3における123、124、126と同等のものである。
つまり、流量比較部69によって、給気流量変換部65で求めた給気流量即ちEGRシステムが正常である場合の給気流量と、給気流量変換部66で求めた給気流量即ち現状における給気流量の差を求める。
Further, the supply air flow rate conversion unit 65, the supply air flow rate conversion unit 66, and the flow rate comparison unit 69 constituting the EGR system failure diagnosis device 60 are the same as the supply air flow rate conversion unit constituting the EGR system failure diagnosis device 20 shown in FIG. 23, the supply air flow rate conversion unit 24 and the flow rate comparison unit 26. Therefore, explanation is omitted. Note that 165, 166, and 169 in FIG. 6 are equivalent to 123, 124, and 126 in FIG.
That is, the supply air flow rate obtained by the supply air flow rate conversion unit 65, that is, the supply air flow rate when the EGR system is normal, and the supply air flow rate obtained by the supply air flow rate conversion unit 66, that is, the current supply rate. Find the difference in airflow.

流量比較部69で求めた給気流量の差は、故障判定部70に入力される。
故障判定部70では、図9に170cで示したように、前記給気流量の差が予め定めた規定値より小さいか否か判断する。前記給気流量の差が前記規定値より小さい、即ち170cにおいてYesと判断されればEGRシステムは正常であると判断する。前記給気流量の差が前記規定値以上、即ち170cにおいてNoと判断されればEGRシステムは異常であると判断する。
The difference in the supply air flow rate obtained by the flow rate comparison unit 69 is input to the failure determination unit 70.
The failure determination unit 70 determines whether or not the difference in the supply air flow rate is smaller than a predetermined specified value, as indicated by 170c in FIG. If the difference in the supply air flow rate is smaller than the specified value, that is, if it is determined Yes in 170c, it is determined that the EGR system is normal. If the difference in the supply air flow rate is equal to or greater than the specified value, that is, No in 170c, it is determined that the EGR system is abnormal.

故障判定部170において、図9に示した170a、170b及び170cの何れの判断においてもEGRシステムが正常であると判断されると、EGRシステム故障診断装置60はEGRシステムが正常であると判断する。   If the failure determination unit 170 determines that the EGR system is normal in any of the determinations 170a, 170b, and 170c shown in FIG. 9, the EGR system failure diagnosis apparatus 60 determines that the EGR system is normal. .

一方、故障判定部170において、図9に示した170a、170b及び170cの何れかの判断においてEGRシステムが異常であると判断すると、図9に171で示したようにEGRシステム故障診断装置60を構成するアラーム71を点灯し、エンジンの使用者にEGRシステムのメンテナンスを促す。それとともに、図9に171で示したように、図8における経過時間判定部72の一部を構成するタイマーをスタートし、経過時間判定部72により前記異常であると判断した状態が予め設定した規定時間以上継続するか否か判断する。前記異常であると判断した状態が規定時間以上継続した場合には、例えば燃料噴射制御部73により、図9に173で示したようにエンジン3への燃料噴射量を制限する等のエンジンを保護するための制御を行う。   On the other hand, when the failure determination unit 170 determines that the EGR system is abnormal in the determination of any of 170a, 170b, and 170c shown in FIG. 9, the EGR system failure diagnosis device 60 is set as shown by 171 in FIG. The constituent alarm 71 is turned on to prompt the engine user to maintain the EGR system. At the same time, as indicated by reference numeral 171 in FIG. 9, a timer that constitutes a part of the elapsed time determination unit 72 in FIG. 8 is started, and the state determined by the elapsed time determination unit 72 as being abnormal is set in advance. Judge whether to continue for more than the specified time. When the state determined to be abnormal continues for a predetermined time or longer, for example, the fuel injection control unit 73 protects the engine such as limiting the fuel injection amount to the engine 3 as indicated by 173 in FIG. To control.

実施形態3によれば、給気流量、前記圧力差及び前記温度差という3つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、例えば前記3つの運転状態に関する量のうち1又は2の検出用のセンサが故障した場合においてもEGRシステムの故障診断が可能である。また、3つの運転状態に関する量を検出してEGRシステムの故障診断を行っているため、さらに高精度でもってEGRシステムの故障診断が可能である。   According to the third embodiment, the amount of the three operating states, that is, the supply air flow rate, the pressure difference, and the temperature difference, is detected and the failure diagnosis of the EGR system is performed. Even when the detection sensor 1 or 2 fails, the failure diagnosis of the EGR system is possible. In addition, since the EGR system failure diagnosis is performed by detecting the amounts related to the three operating states, the EGR system failure diagnosis can be performed with higher accuracy.

エンジンの排気ガスの一部で構成されるEGRガスを、EGR通路を介して給気通路に戻すEGR(排気ガス再循環)システムの故障診断装置において、運転状態に関する状態量の検出手段が故障した場合においてもEGRシステムの故障診断が可能であり、且つ高精度でもって故障診断が可能なEGRシステムの故障診断装置として利用することができる。   In the EGR (exhaust gas recirculation) system failure diagnosis device that returns EGR gas, which is part of engine exhaust gas, to the intake passage via the EGR passage, the state quantity detection means relating to the operating state has failed. Even in this case, the failure diagnosis of the EGR system can be performed, and the failure diagnosis apparatus of the EGR system capable of performing the failure diagnosis with high accuracy can be used.

2 給気マニホールド
2a 給気通路
3 エンジン
4 排気マニホールド
4a 排気通路
5 EGR通路
6 EGRクーラー
7 EGR弁
11 EGRクーラー出口温度センサ
12 給気マニホールド温度センサ
13 燃料噴射量信号
14 回転センサ
15 給気圧力センサ
16 エアフローセンサ
20、40、60 EGRシステム故障診断装置
21、61 温度比較部(温度差検出手段)
22、62 温度変換部(温度差算出部)
23、43、65 給気流量変換部(給気流量算出部)
24、44、66 給気流量変換部(給気流量検出手段)
41、63 圧力比較部(圧力差検出手段)
42、64 圧力差変換部(圧力差算出部)
2 Supply manifold 2a Supply passage 3 Engine 4 Exhaust manifold 4a Exhaust passage 5 EGR passage 6 EGR cooler 7 EGR valve 11 EGR cooler outlet temperature sensor 12 Supply manifold temperature sensor 13 Fuel injection amount signal 14 Rotation sensor 15 Supply pressure sensor 16 Airflow sensor 20, 40, 60 EGR system failure diagnosis device 21, 61 Temperature comparison unit (temperature difference detection means)
22, 62 Temperature converter (temperature difference calculator)
23, 43, 65 Supply air flow rate conversion unit (Supply air flow rate calculation unit)
24, 44, 66 Supply air flow rate conversion unit (Supply air flow rate detection means)
41, 63 Pressure comparison unit (pressure difference detection means)
42, 64 Pressure difference conversion part (pressure difference calculation part)

Claims (5)

エンジンの排気ガスの一部で構成されるEGRガスを、EGR通路を介して給気通路に戻すEGR(排気ガス再循環)システムの故障診断装置において、
エンジン回転数と給気圧力に基づいて前記EGRシステムが正常である場合における給気流量を求める給気流量算出部と、
実際の給気流量を検出する給気流量検出手段と、
燃料噴射量、エンジン回転数、EGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度との温度差、の三者の関係を示す温度差マップをEGRシステムの正常時に予め作成し、該温度差マップを用いてEGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度との温度差を算出する温度差算出部と、
実際の前記EGRガス温度と給気温度との温度差を検出する温度差検出手段とを有し、
前記給気流量算出部で求めた給気流量と、前記給気流量検出手段により検出された給気流量との差か、前記温度差算出部で求めた前記温度差と、前記温度差検出手段により検出された前記温度差の差か、少なくとも一方が予め設定した規定値よりも大きい場合に、前記EGRシステムが故障であると判断する故障判定部を設けたことを特徴とするEGRシステムの故障診断装置。
In an EGR (exhaust gas recirculation) system failure diagnosis device that returns EGR gas composed of a part of engine exhaust gas to an air supply passage through an EGR passage,
An air supply flow rate calculation unit for obtaining an air supply flow rate when the EGR system is normal based on an engine speed and an air supply pressure;
Supply air flow detection means for detecting the actual supply air flow;
A temperature difference map showing the relationship between the fuel injection amount, the engine speed, the temperature difference between the EGR cooler outlet temperature and the supply manifold temperature is created in advance when the EGR system is normal, and the temperature difference map is used to create an EGR. A temperature difference calculation unit for calculating a temperature difference between the cooler outlet temperature and the supply manifold temperature ;
Temperature difference detecting means for detecting a temperature difference between the actual EGR gas temperature and the supply air temperature;
The difference between the supply air flow rate obtained by the supply air flow rate calculation unit and the supply air flow rate detected by the supply air flow rate detection unit, the temperature difference obtained by the temperature difference calculation unit, and the temperature difference detection unit the difference of the said temperature difference detected by, is greater than the prescribed value, at least one of a preset, the EGR system, wherein the EGR system provided with the malfunction determining unit for determining that the fault Fault diagnosis device.
エンジンの排気ガスの一部で構成されるEGRガスを、EGR通路を介して給気通路に戻すEGR(排気ガス再循環)システムの故障診断装置において、
エンジン回転数と給気圧力に基づいて前記EGRシステムが正常である場合における給気流量を求める給気流量算出部と、
実際の給気流量を検出する給気流量検出手段と、
燃料噴射量、エンジン回転数、EGRクーラー出口圧力と給気圧力との圧力差、の三者の関係を示す圧力差マップをEGRシステムの正常時に予め作成し該圧力差マップを用いて、EGRクーラー出口圧力と給気圧力との圧力差を算出する圧力差算出部と、
実際の前記EGRガス圧力と給気圧力との圧力差を検出する圧力差検出手段とを有し、
前記給気流量算出部で求めた給気流量と、前記給気流量検出手段により検出された給気流量との差か、前記圧力差算出部で求めた前記圧力差と、前記圧力差検出手段により検出された前記圧力差の差か、少なくとも一方が予め設定した規定値よりも大きい場合に、前記EGRシステムが故障であると判断する故障判定部を設けたことを特徴とするEGRシステムの故障診断装置。
In an EGR (exhaust gas recirculation) system failure diagnosis device that returns EGR gas composed of a part of engine exhaust gas to an air supply passage through an EGR passage,
An air supply flow rate calculation unit for obtaining an air supply flow rate when the EGR system is normal based on an engine speed and an air supply pressure;
Supply air flow detection means for detecting the actual supply air flow;
A pressure difference map showing the relationship between the fuel injection amount, the engine speed, and the pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure is created in advance when the EGR system is normal, and the EGR cooler is used by using the pressure difference map. A pressure difference calculation unit for calculating a pressure difference between the outlet pressure and the supply air pressure ;
Pressure difference detecting means for detecting the pressure difference between the actual EGR gas pressure and the supply air pressure;
The difference between the supply air flow rate obtained by the supply air flow rate calculation unit and the supply air flow rate detected by the supply air flow rate detection unit, the pressure difference obtained by the pressure difference calculation unit, and the pressure difference detection unit the difference of said pressure difference detected by, is greater than the prescribed value, at least one of a preset, the EGR system, wherein the EGR system provided with the malfunction determining unit for determining that the fault Fault diagnosis device.
燃料噴射量、エンジン回転数、EGRクーラー出口圧力と給気圧力との圧力差、の三者の関係を示す圧力差マップをEGRシステムの正常時に予め作成し該圧力差マップを用いて、EGRクーラー出口圧力と給気圧力との圧力差を算出する圧力差算出部と、
実際の前記EGRガス圧力と給気圧力との圧力差を検出する圧力差検出手段とを有し、
前記故障判定部は、前記給気流量の差、前記温度差の差、若しくは前記圧力差算出部で求めた前記圧力差と前記圧力差検出手段により検出された前記圧力差の差の少なくとも1つが予め設定した規定値よりも大きい場合に、前記EGRシステムが故障であると判断することを特徴とする請求項1記載のEGRシステムの故障診断装置。
A pressure difference map showing the relationship between the fuel injection amount, the engine speed, and the pressure difference between the EGR cooler outlet pressure and the supply air pressure is created in advance when the EGR system is normal, and the EGR cooler is used by using the pressure difference map. A pressure difference calculation unit for calculating a pressure difference between the outlet pressure and the supply air pressure ;
Pressure difference detecting means for detecting the pressure difference between the actual EGR gas pressure and the supply air pressure;
It said failure judgment unit, the sheet difference of the air flow amount, the difference of the temperature difference, or at least 1 of the difference between the pressure difference detected by the pressure difference which has been determined by the pressure difference calculation unit and the pressure difference detecting means 2. The fault diagnosis apparatus for an EGR system according to claim 1, wherein the EGR system is determined to be faulty when one of the two is larger than a preset specified value.
燃料噴射量、エンジン回転数、EGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度との温度差、の三者の関係を示す温度差マップをEGRシステムの正常時に予め作成し、該温度差マップを用いてEGRクーラー出口温度と給気マニホールド温度との温度差を算出する温度差算出部と、
実際の前記EGRガス温度と給気温度との温度差を検出する温度差検出手段とを有し、
前記故障判定部は、前記給気流量の差、前記温度差の差、若しくは前記圧力差算出部で求めた前記圧力差と前記圧力差検出手段により検出された前記圧力差の差の少なくとも1つが予め設定した規定値よりも大きい場合に、前記EGRシステムが故障であると判断することを特徴とする請求項2記載のEGRシステムの故障診断装置。
A temperature difference map showing the relationship between the fuel injection amount, the engine speed, the temperature difference between the EGR cooler outlet temperature and the supply manifold temperature is created in advance when the EGR system is normal, and the temperature difference map is used to create an EGR. A temperature difference calculation unit for calculating a temperature difference between the cooler outlet temperature and the supply manifold temperature ;
Temperature difference detecting means for detecting a temperature difference between the actual EGR gas temperature and the supply air temperature;
It said failure judgment unit, the sheet difference of the air flow amount, the difference of the temperature difference, or at least 1 of the difference between the pressure difference detected by the pressure difference which has been determined by the pressure difference calculation unit and the pressure difference detecting means 3. The fault diagnosis apparatus for an EGR system according to claim 2, wherein the EGR system is determined to be faulty when one of the two is larger than a preset specified value.
前記故障判定部は、EGRシステムが故障であると判断した時間が予め設定した所定時間以上継続した場合に、前記エンジンへの燃料噴射量を制限する制御信号を発することを特徴とする請求項1〜4何れかに記載のEGRシステムの故障診断装置。   The said failure determination part emits the control signal which restrict | limits the fuel injection quantity to the said engine, when the time judged that the EGR system is out of order continues more than the predetermined time set beforehand. The failure diagnosis apparatus for an EGR system according to any one of?
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