JPH029937A

JPH029937A - 排気還流制御装置の故障診断方法

Info

Publication number: JPH029937A
Application number: JP63158916A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Inoguchi; 猪口　憲一
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1990-01-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、主として自動車のエンジンに適用される排気
還流制御装置の故障診断方法に関するものである。

［従来の技術］一般に、自動車用エンジンでは、吸気系と排気系とを排
気還流通路を介して連通させるとともに、この排気還流
通路を介して排気ガスの一部を吸気系に還流することに
より、燃料の最高燃焼温度を抑制し、排気ガス中に含ま
れるＮＯｘの生成を低減する、いわゆるＥＧＲ制御を行
うようにしている。その際、エンジン運転中、絶えず排
気ガスを吸気系に還流するのではなく、排気還流通路に
介設した排気還流制御バルブの作動をエンジンの運転状
況に応じて制御することにより、排気ガスの還流を実行
する時期、および排気ガスの還流毎を制御するようにし
ている。例えば、燃料の燃焼状態が良好でなく、ＮＯｘ
の生成も比較的少ないエンジンの低負荷領域では、排気
ガスの還流を止めるようにしており、また、排気ガスの
還流を施す場合は、吸気中に含まれる排気ガスが略一定
比率となるようにその排気ガスの還流量を制限している
のが通常である。

ところが、排気還流制御バルブや該バルブの作動を制御
するモジュレータ等の作動誤差あるいは作動不良等に起
因して所期のＥＧＲ制御が行われ得ない場合がある。か
かる不具合に対処するために、排気還流制御バルブの作
動位置を直接検出することにより、排気還流制御バルブ
の故障診断を行うようにしている例がある。しかしなが
ら、このようなものによると、排気還流制御バルブの作
動位置を検出するための格別な検出装置を設ける必要が
あるだけでなく、この検出装置から送られる情報を処理
する制御回路等を含めたシステム構造が複雑となり、好
ましいとはいえない。

このような不具合に対処するために、本発明の先行技術
として、例えば特開昭６３−１１１２７４号公報に示さ
れるように、排気通路と吸気通路とを連通させる排気還
流通路に排気還流制御バルブを介設し、この排気還流制
御バルブをＥＧＲ実行中に、エンジン負荷が安定状態に
あることを条件として一時的に開閉させるとともに、そ
の開閉前後の吸気圧の変動が一定範囲内にあるか否かを
検出し、その検出結果に基づいて排気還流系が故障して
いるか否かを判定するようにしたものがある。すなわち
、この診断方法は、排気還流制御バルブが実際に作動し
た場合には、吸気圧に変動が生じるという事実に着目し
て開発されたもので、前記排気還流制御バルブの作動を
司どる負圧の供給状態を切換えて、その切換前後の吸気
圧変動を調べることにより、排気還流制御バルブおよび
その周辺機器の故障を発見しようとするものである。

［発明が解決しようとする課題］ところが、このものはエンジン負荷が安定していること
を一つの条件として、前記排気還流制御バルブを一時的
に開閉操作するようにしているため、エミッションやド
ライバビリティの悪化を招くことになる。すなわち、中
速〜高速運転時におけるエンジン負荷が安定している場
合には、混合気の空燃比も略一定値に保たれているのが
殆どである。そのため、エンジン負荷が安定状態にある
場合に排気還流制御バルブを開閉操作すると、排気ガス
の還流量を制限しているとはいえ、混合気の空燃比にバ
ラツキを生じ、前述の不具合を招（ことになる。

シカも、この診断方法ではエンジン負荷が安定状態にあ
るのを前提としているため、診断を行う頻度が少なくな
り、異状の早期発見の点においても改善すべき余地があ
る。

本発明は、排気還流制御バルブ等に格別な検出装置を付
設することなしに、簡単かつ早期に排気還流系の故障を
発見することができるだけでなく、エンジンの安定状態
を損なうことがない排気還流制御装置の故障診断方法を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な手段を採用したものである。

すなわち、本発明に係る排気還流制御装置の故障診断方
法は、排気通路と吸気通路とを連通させる排気還流通路
に、該排気還流通路を開閉する排気還流ｍす御バルブを
介設し、この排気還流制御バルブをエンジンの減速中に
一時的に開閉させ、その開閉前後の吸気圧の変動が設定
範囲内にあるか否かを検出し、その検出結果に基づいて
排気還流系が故障しているか否かを判定するようにした
ことを特徴とする。

「作用］エンジンが減速運転状態若しくは安定状態にある場合に
排気還流通路を開閉すると、排気ガスの一部がこの排気
還流通路を介して吸気通路に還流され、又は排気ガスの
還流が停止されるため、吸気通路内の吸気圧が変動する
。そこで、排気還流制御バルブをエンジンの減速運転中
に一時的に操作して排気ガスの還流を一定時間だけ実行
又は停止させるとともに、その操作前後の吸気圧が設定
範囲内にあるか否かを検出すれば、吸気圧の変化■によ
り排気還流系が正常に作動しているか否かを判定するこ
とができる。すなわち、吸気圧の変化量が小さく設定範
囲内にあれば排気還流系の故障判定を行い、吸気圧の変
化量が設定範囲を逸脱していれば排気還流系の正常判定
が行われる。

また、減速時には排気ガスを浄化する触媒の加熱を防止
するとともに、燃料経済性の向上等を図るために、燃料
の供給を一時的に停止するのが一般的である。そのため
、エンジンが減速状態にあることを前提とする叙述の制
御を実行したことにより、ドライバビリティの悪化を招
くようなこともなくなる。しかも、エンジンの減速状態
は運転中に頻繁に繰り返されるため、排気還流系の診断
を行う機会も多くなる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、自動車用エンジンを概略的に示したもので、
図面において１はエンジン本体を示し、２はエンジン本
体１の燃焼室３に連通ずる吸気通路、４は排気通路を示
している。吸気通路２を形成するスロットルボディ５と
吸気管６との間には吸気脈動を防止するサージタンク７
を配設しである。そして、このサージタンク７の下流側
の吸気通路２内と排気通路４内とを排気還流通路（以後
、ＥＧＲ通路と称する）８を介して連通させるとともに
、このＥＧＲ通路８に大気圧と吸気圧との差圧により作
動する排気還流制御バルブ（以後、ＥＧＲバルブと称す
る）９を介設しである。ＥＧＲバルブ９は、エンジンの
運転状況に応じたバルブ開成により、排気通路４内の排
気ガスの一部を吸気通路２内に導くためのもので、排気
還流系（以後、ＥＧＲ系と称する）の主要部をなしてい
る。

そして、このＥＧＲバルブ９の負圧室９ａとスロットル
バルブ１０付近のＥＧＲポート１１とを負圧通路１２を
介して連通させ、該負圧室９ａに吸気圧を導入するよう
にしている。そして、この負圧室９ａとダイヤフラムを
隔てて設けられた大気側の定圧室９ｂとの差圧がＥＧＲ
バルブ９の作動圧を上回ると弁体９Ｃが開成し、排気通
路４内の排気ガスを吸気量に応じて吸気通路２内に還流
するように設定しである。

一方、前記負圧通路１２には、上記ＥＧＲバルブ９の作
動をエンジン負荷に応じて制御するための負圧切換弁１
３を介設しである。負圧切換弁１３は、外気中と吸気通
路２内とに選択的に接続し得るように構成されたバキュ
ウムスイッチングタイプの三方切換弁であり、具体的に
は、第１の入力ポート１３ａを前記ＥＧＲポート１１側
に接続し、第２の入力ポート１３ｂをフィルタを介して
外気中に開放し、出力ポート１３ｃを前記ＥＧＲバルブ
９の負圧室９ａ側に接続している。そして、その電気入
力端子に通電が行われていない場合には、吸気圧側の第
１の入力ポート１３ａと出力ポート１３Ｃとが連通して
「開」状態となり、電気入力端子に通電がなされた場合
には、大気圧側の第２の人力ポート１３ｂと出力ポート
１３ｃとが連通して「閉」状態となる。

また、上記負圧切換弁１３とＥＧＲバルブ９との間の負
圧通路１２には、ＥＧＲモジュレータ１４を配設してい
る。ＥＧＲモジュレータ１４は、ＥＧＲバルブ９上流側
のＥＧＲ通路８内の排気圧を利用して、前記ＥＧＲバル
ブ９の負圧室９ａに導入される負圧を調整するようにし
た通常のものである。

他方、前記吸気通路２に開口する排気ガス導入ポート８
ａの下流側には、フィルタを介して圧力センサ１５を接
続しである。圧力センサ１５は、圧力検出領域を切換え
る切換弁１６を介して外気中とサージタンク７下流側の
吸気通路２内とに選択的に接続し得るようになっている
。具体的には、切換弁１６は、前記負圧切換弁１３と略
同様なバキュウムスイッチングタイプの三方切換弁から
なり、第１の入力ポート１６ａを前記サージタンク７下
流側の吸気通路２内に連通させるとともに、第２の人力
ポート１６ｂをフィルタを介して外気中に開放し、出力
ポート１６ｃを前記圧力センサ１５に接続している。そ
して、その電気入力端子に通電が行われていない場合に
は、吸気圧側の第１の入力ポート１６ａと出力ポート１
６ｃとが連通し、電気入力端子に通電がなされた場合に
は、大気圧側の第２の入力ポート１６ｂと出力ポート１
６ｃとが連通ずるように構成されている。この切換弁１
６は、常時は、その第１の入力ポート１６ａと出力ポー
ト１６ｃとが連通ずる位置に保持されている。

マイクロコンピュータシステム１７は、各種センサ等か
らの信号を入力情報として、燃料噴射量の制御をはじめ
、種々の制御を行うためもので、中央演算処理装置１８
と、メモリ１９と、入・出カインターフェース２０．２
１とを備えている。

そして、入力インターフェース２０に、少なくとも、ス
ロットル開度センサ２２に一体的に設けたアイドルスイ
ッチ（図示せず）からの信号ａと、エンジン冷却水の温
度を検出する水温センサ２３からの信号すと、ディスト
リビュータ２４に設けたクランク角センサ２５からのエ
ンジン回転信号Ｃと、圧力センサ１５からの信号ｄとが
それぞれ入力されるようになっている。アイドルスイ・
ソチは、スロットルバルブ１０が全閉位置にあるか開弁
状態であるかを検出するためのＯＮ・ＯＦＦスイッチで
ある。また、出力インターフェース２１からは、負圧切
換弁１３への信号ｅと、切換弁１６への信号ｆと、ＥＧ
Ｒ系の故障診断結果を表示するダイアグランプ２６への
信号ｇと、吸気ポート近傍に燃料を噴射する燃料噴射弁
２７への信号りとがそれぞれ出力されるようになってい
る。

そして、上記マイクロコンピュータシステム１７には、
本発明に係る故障診断方法を実施するために、第２図に
概略的に示すようなプログラムが内蔵しである。まず、
ステップ５０では、エンジン１がフューエルカットの行
われている減速中か否かを判断する。すなわち、このマ
イクロコンピュータシステム１７は、エンジン冷却水の
温度が低温域に定めた設定値を上回っていること等を前
提として、スロットルバルブ１０が全閉位置（アイドル
スイッチがＯＮ状態）にあり、かつエンジン回転数が低
負荷域に定めた設定値を上回っている場合等には、エン
ジンが減速状態にあることを判別するとともに、燃料噴
射弁２７からの燃料供給を一時的に停止させる役割を担
っている。エンジンが減速中でないと判断した場合には
メインルチンへ移行し、減速中であると判断した場合に
はステップ５１へ進む。ステップ５１では、負圧切換弁
１３の電気入力端子に通電を行い、負圧切換弁１３を「
開」から「閉」に切換えてステップ５２へ進む。ステッ
プ５２では、水温センサ２３からの信号すにより、エン
ジン冷却水温が設定値（例えば８０°Ｃ）を上回ってい
るか否かを判断し、上回っていないと判断した場合には
メインルーチンへ移行し、上回っていると判断した場合
にはステップ５３へ進む。ステップ５３では、クランク
角センサ２５からのエンジン回転信号Ｃに基づき、エン
ジン回転数ＮＥが一定範囲ＮＥ１〜ＮＥ２内か否かを判
定し、一定範囲ＮＥ□〜ＮＥ２内でないと判断した場合
にはメインルーチンへ移行し、一定範囲ＮＥ、〜ＮＥ２
内であると判断した場合には、ステップ５４へ進む。ス
テップ５４では、負圧切換弁１３を「閉」から「開」に
切換える直前の吸気圧ＰＭを番地ＰＭＩにセットし、ス
テップ５５へ進む。ステップ５５では、負圧切換弁１３
を「閉」から１開」に切換えることにより、ＥＧＲバル
ブ９の負圧室９ａに負圧を導入し得る状態に戻して、ス
テップ５６へ進む。ステップ５６では、負圧切換弁１３
を１閉」から「開」に切換えた直後の吸気圧ＰＭを番地
ＰＭ２にセットしてステップ５７へ進む。ステップ５７
では、負圧切換弁１３を「開」に切換える直前の吸気圧
ＰＭＩと１開」に切換えた後の吸気圧ＰＭ２との差圧が
設定値Ｐ１より小さいか否かを判断する。

そして、前記差圧が設定値Ｐｔ　　（例えば６０ｍｍＨ
ｇ）より小さいと判断した場合には、ステップ５８へ進
んで、ＥＧＲバルブ９を含むＥＧＲ系が故障している旨
の診断結果を、所定の記憶位置にセットしてメインルー
チンへ移行する。他方、前記差圧が設定値Ｐ１を上回っ
ていると判断した場合は、ＥＧＲ系が正常である旨を判
断してメインルーチンへ移行する。

このような構成によると、ＥＧＲバルブ９およびＥＧＲ
モジュレータ１４を主体とするＥＧＲ系の故障診断を行
う際は、まずアイドルスイッチやクランク角センサ２５
等からの情報により、エンジンがフューエルカットの行
われている減速時であることが前提となる。そして、減
速中であれば、エンジン冷却水が設定温度を上回り、か
つエンジン回転数ＮＥが一定の範囲内にあるか否か、換
言すれば、エンジン１が暖機完了後の安定状態にあるか
否かが判定される（ステップ５０〜５３）。

そして、これらの条件が全て満たされているという判定
が下されると、マイクロコンビュータシステム１７から
負圧切換弁１３に向けて指令信号ｅが発せられ（ステッ
プ５５）、負圧切換弁１３が「閉」から「開」に−時的
に切換えられる。その結果、負圧切換弁１３の第１の入
力ポート１３ａと出力ポート１３ｃとが連通して負圧通
路１２に吸気圧が導入されるとともに、ＥＧＲモジュレ
ータ１４を介してＥＧＲバルブ９の負圧室９ａに吸気圧
が作用し得る状態となる。このため、ＥＧＲバルブ９や
ＥＧＲモジュレータ１４等が正常に作動していれば、負
圧に応じて一定比率の排気ガスが排気還流通路８を介し
て吸気通路２に還流されるとともに、その前後における
吸気通路２内の圧力は、大気圧側に変動することになる
。そして、排気ガスが吸気通路２内に一時的に還流され
る直前の吸気圧ＰＭＩと還流された後の吸気圧ＰＭ２と
の差圧が、設定値Ｐ１に満たない場合には、ＥＧＲバル
ブ９やＥＧＲモジュレータ１４等が正常に作動していな
いことになり、その故障判定結果はダイアグランプ２５
に表示される（ステップ５４〜５８）。そして、その後
も減速状態が継続していれば、負圧切換弁１３が「閉」
状態に切換えられ、減速状態から復帰していれば、−船
釣な運転状態に復帰する。

以上の説明からも明らかなように、このような方法によ
れば、減速時に負圧切換弁１３を切換えてＥＧＲを一時
的に開始するとともに、その切換前後の吸気圧の変化量
を比較するだけの操作により、確実にＥＧＲバルブ９等
の作動状態を判別し、その判別結果からＥＧＲ系の診断
をすることができる。また、減速中には、フューエルカ
ットが行われているため、叙述の制御を実行したことに
より、ドライバビリティ等の悪化を招くようなことがな
い。しかも、減速状態はエンジンの運転時に繰り返し行
われるため、ＥＧＲ系の故障診断を行う機会も多くなり
、万一、ＥＧＲ系に異状が発生した場合には早期に知る
ことができる。

そして、本実施例によると、通常、設置される水温セン
サ２３や圧力センサ１５、アイドルスイッチおよび負圧
切換弁１３等を利用し、しかも、燃料噴射制御等を行う
ためのマイクロコンピュータシステム１７の余力を活用
することにより、ＥＧＲ系の故障診断を容易に行うこと
ができる。このため、ＥＧＲバルブ９の弁体９Ｃ等の作
動位置を直接検出するための格別な検出装置を設ける必
要もなく、コストの面からも好都合となる。

なお、図示例の数値や吸気圧を検出する箇所等は、適用
するエンジンやその特性等に応じて適宜変更することが
可能である。また、前述の制御は、減速時に一定の時間
間隔毎に繰り返し行ってもよく、或いは減速毎に一回づ
つ行ってもよい。さらに、故障診断は、必ずしもフュー
エルカットが行われる減速時に限定されないのは勿論で
ある。

［発明の効果］本発明は、以上のような構成であるから、格別な診断用
の検出装置を排気還流制御バルブなどに付設することな
く、通常、設置される装置を有効に利用して簡便かつ確
実に排気還流制御系の故障診断を行うことができるとと
もに、信頼性の高い診断結果を得ることが可能である。

また、本発明にかかる排気還流制御装置の故障診断は減
速時に行われるので、ドライバビリティ等を損なうよう
なことがない上に、早期に診断結果を知ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステム説明図、第２
図は同実施例の制御手順を示すフローチャート図である
。１・・・エンジン本体２・・・吸気通路４・・・排気通路８・・・排気還流通路（ＥＧＲ通路）９・・・排気還流制御バルブ（ＥＧＲバルブ）１２・・
・負圧通路１３・・・負圧切換弁１４・・・ＥＧＲモジュレータ１５・・・圧力センサ１７・・・マイクロコンピュータシステム２３・・・水
温センサ２６・・・ダイアグランプ

Claims

【特許請求の範囲】

　排気通路と吸気通路とを連通させる排気還流通路に、
該排気還流通路を開閉する排気還流制御バルブを介設し
、この排気還流制御バルブをエンジンの減速中に一時的
に開閉させ、その開閉前後の吸気圧の変動が設定範囲内
にあるか否かを検出し、その検出結果に基づいて排気還
流系が故障しているか否かを判定するようにしたことを
特徴とする排気還流制御装置の故障診断方法。