JPH03210058A - Egr装置の診断装置 - Google Patents
Egr装置の診断装置Info
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- JPH03210058A JPH03210058A JP2005376A JP537690A JPH03210058A JP H03210058 A JPH03210058 A JP H03210058A JP 2005376 A JP2005376 A JP 2005376A JP 537690 A JP537690 A JP 537690A JP H03210058 A JPH03210058 A JP H03210058A
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- egr
- performance deterioration
- signal
- control valve
- egr device
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
- F02D41/0055—Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
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。
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)
この発明はエンジンのEGR装置の診断装置に関する。
(従来の技術)
排気の一部を不活性成分として吸気系に戻すことにより
NOxを低減するようにした、いわゆるEGR装置があ
る(昭和55年10月 (株)山海堂発行「自動車工学
全書4巻」第284,285頁参照)。
NOxを低減するようにした、いわゆるEGR装置があ
る(昭和55年10月 (株)山海堂発行「自動車工学
全書4巻」第284,285頁参照)。
このEGR装置を第2図に示すと、これは、排気マニホ
ールド11と吸気マニホールド12をエンジンをバイパ
スして連通する通路13、このバイパス通路13に介装
されるEGR制御弁14、このEGR制御弁14への制
御負圧を作り出す負圧制御電磁弁15などから構成され
る。
ールド11と吸気マニホールド12をエンジンをバイパ
スして連通する通路13、このバイパス通路13に介装
されるEGR制御弁14、このEGR制御弁14への制
御負圧を作り出す負圧制御電磁弁15などから構成され
る。
EGR制御弁14では、その作動室14Aに導入される
制御負圧に応じて弁開度を増減させ、これにてバイパス
通路13を流れる排気〃スの還流量(EGR量)が制御
される。
制御負圧に応じて弁開度を増減させ、これにてバイパス
通路13を流れる排気〃スの還流量(EGR量)が制御
される。
負圧制御電磁弁15では、その定圧弁部15Aにて吸気
マニホールド負圧がまず−120+++mHgの一定負
圧にされ、ソレノイドバルブ部15Bでは、この一定員
圧に大気導入を行うことによって−15〜−120mm
Hgまでの制御負圧を作りだす。
マニホールド負圧がまず−120+++mHgの一定負
圧にされ、ソレノイドバルブ部15Bでは、この一定員
圧に大気導入を行うことによって−15〜−120mm
Hgまでの制御負圧を作りだす。
ソレノイドバルブ部15Bに対する制御信号は0N−O
FFパルスで、コントロールユニット5では、この0N
−OFFパルスのデユーティ値(EGR率制御値)を運
転条件に応じて定めている。
FFパルスで、コントロールユニット5では、この0N
−OFFパルスのデユーティ値(EGR率制御値)を運
転条件に応じて定めている。
(発明が解決しようとする課題)
ところで、こうしたEGR装置は、エンノンの使用期間
以上の耐久性を有しているが、使用条件によっては性能
劣化を始め、所定の性能を維持できなくなることも考え
られる。たとえば、EGR弁14やバイパス通路13に
排ガス中のデポノットに起因して、目詰まり等の性能劣
化を生じると、予定しであるEGR量を導入できなくな
って燃焼〃大温度が高くなり、NOxを抑制することが
できなくなる。こうした事態に備えるには、バイパス通
路13が詰まったり負圧制御電磁弁15のソレフイド断
線等の故障以前においても、運転中にEGR装置の性能
をモニターしておき、性能劣化が判定されたときに適切
な処置がとれるようにしておくことが大切である。
以上の耐久性を有しているが、使用条件によっては性能
劣化を始め、所定の性能を維持できなくなることも考え
られる。たとえば、EGR弁14やバイパス通路13に
排ガス中のデポノットに起因して、目詰まり等の性能劣
化を生じると、予定しであるEGR量を導入できなくな
って燃焼〃大温度が高くなり、NOxを抑制することが
できなくなる。こうした事態に備えるには、バイパス通
路13が詰まったり負圧制御電磁弁15のソレフイド断
線等の故障以前においても、運転中にEGR装置の性能
をモニターしておき、性能劣化が判定されたときに適切
な処置がとれるようにしておくことが大切である。
しかしなから、従来装置には、モニター機能が備わって
いないことから、性能劣化した状態で気付かずに運転を
続行している。
いないことから、性能劣化した状態で気付かずに運転を
続行している。
なお、EGR制御弁14については、減速時に全開にし
てEGR制御弁下流の温度や吸気管圧力の測定を行い、
あるいは特定の運転条件でEGR制御弁14を全閉、全
開してその前後のEGR制御弁下流温度や吸気管圧力の
差を測定し、これら測定値を所定値と比較することによ
り、EGR制御弁14に目詰まり等の故障があると判定
するものがある。しかしなから、このものでは、EGR
制御弁以外の部品、たとえばバイパス通路13が目詰ま
りを生じている場合についてまで判定することはできな
い。
てEGR制御弁下流の温度や吸気管圧力の測定を行い、
あるいは特定の運転条件でEGR制御弁14を全閉、全
開してその前後のEGR制御弁下流温度や吸気管圧力の
差を測定し、これら測定値を所定値と比較することによ
り、EGR制御弁14に目詰まり等の故障があると判定
するものがある。しかしなから、このものでは、EGR
制御弁以外の部品、たとえばバイパス通路13が目詰ま
りを生じている場合についてまで判定することはできな
い。
この発明はこのような従来の課題に着目してなされたも
ので、エンジンの正常な運転をなんら阻害することなく
、運転中にEGR装置の性能劣化を診断することのでき
る装置を提供することを目的とする。
ので、エンジンの正常な運転をなんら阻害することなく
、運転中にEGR装置の性能劣化を診断することのでき
る装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
この発明は、第1図に示すように、エンジンの負荷(た
とえば吸入空気量Q、)と回転数Neをそれぞれ検出す
るセンサ21,22と、これらの検出値に基づいて基本
EGR率制御値D SETを計算する手段23と、この
制御値DSE丁を出力する手段24と、この出力された
制御値D SETに応じてEGR制御井26を開くアク
チュエータ(たとえば負圧制御電磁弁)25とを備える
エンジンのEGR装置において、周期的な微小擬似不規
則信号(たとえばM系列信号党)を発生する装置27と
、この擬似不規則信号を前記基本EGR率制御値の信号
に重畳させる手段28と、この擬似不規則信号の重畳に
よr)微小変化する、EGR量置の性能劣化に関連した
出力(たとえばEGR制御弁下流温度y)を検出する手
段2つと、この出力yと擬似不規則信号党とから両者の
相互相関関数φ9yを計算する手段30と、この相互相
関関数φ9yからインパルス応答g(α)を計算する手
段31と、このインパルス応答g(α)を積分すること
によりステップ応答rcQ L)を求める手段32と、
このステップ応答r((2L)からEGR装置に性能劣
化が生じているかどうかを判定する手段33と、この判
定結果を出力する手段34とを備える。
とえば吸入空気量Q、)と回転数Neをそれぞれ検出す
るセンサ21,22と、これらの検出値に基づいて基本
EGR率制御値D SETを計算する手段23と、この
制御値DSE丁を出力する手段24と、この出力された
制御値D SETに応じてEGR制御井26を開くアク
チュエータ(たとえば負圧制御電磁弁)25とを備える
エンジンのEGR装置において、周期的な微小擬似不規
則信号(たとえばM系列信号党)を発生する装置27と
、この擬似不規則信号を前記基本EGR率制御値の信号
に重畳させる手段28と、この擬似不規則信号の重畳に
よr)微小変化する、EGR量置の性能劣化に関連した
出力(たとえばEGR制御弁下流温度y)を検出する手
段2つと、この出力yと擬似不規則信号党とから両者の
相互相関関数φ9yを計算する手段30と、この相互相
関関数φ9yからインパルス応答g(α)を計算する手
段31と、このインパルス応答g(α)を積分すること
によりステップ応答rcQ L)を求める手段32と、
このステップ応答r((2L)からEGR装置に性能劣
化が生じているかどうかを判定する手段33と、この判
定結果を出力する手段34とを備える。
(作用)
擬似不規則信号を重畳させての相関法により、ステップ
応答が正確に求まる。EGR装置は遅れ系であるから、
性能劣化が進むほど応答が段々と鈍くなっていき、ある
値を境にEGR装置としての性能を維持できなくなる。
応答が正確に求まる。EGR装置は遅れ系であるから、
性能劣化が進むほど応答が段々と鈍くなっていき、ある
値を境にEGR装置としての性能を維持できなくなる。
この場合、ステップ応答が求まれば、性能劣化は容易に
判断される。たとえば、時刻aLにおける上記境の値を
基準値r5として定め、同じ時刻a、におけるステップ
応答の値r(ffL)がこのr5以下にあれば、EGR
装置に性能劣化が生じていることを知ることができる。
判断される。たとえば、時刻aLにおける上記境の値を
基準値r5として定め、同じ時刻a、におけるステップ
応答の値r(ffL)がこのr5以下にあれば、EGR
装置に性能劣化が生じていることを知ることができる。
このため、性能劣化の判定によりランプを点灯させるな
どしておけば、このランプ点灯を受けて修理に出す等に
より、EGRを行えなくなる前にEGR装置を正常な状
態に戻すことが可能となる。
どしておけば、このランプ点灯を受けて修理に出す等に
より、EGRを行えなくなる前にEGR装置を正常な状
態に戻すことが可能となる。
(実施例)
第2図はEGR装置とこの制御装置のシステム図で、こ
の例では従来装置と相違して、ECH率に対応する徘〃
ス温度を検出するため、EGR制御弁14と吸気マニホ
ールド12との開のバイパス通路13に温度センサ9が
設けられている。
の例では従来装置と相違して、ECH率に対応する徘〃
ス温度を検出するため、EGR制御弁14と吸気マニホ
ールド12との開のバイパス通路13に温度センサ9が
設けられている。
第2図において、エア70−メータ2にて吸入空気量Q
aが、クランク角センサ3にてエンジン回転数Neが、
水温センサ8にて冷却水温Tl11がそれぞれ検出され
、これらの信号はバッテリ電圧VBとともに、コントロ
ールユニット5に入力される。
aが、クランク角センサ3にてエンジン回転数Neが、
水温センサ8にて冷却水温Tl11がそれぞれ検出され
、これらの信号はバッテリ電圧VBとともに、コントロ
ールユニット5に入力される。
負圧制御電磁弁15のソレノイドバルブ部15BにEG
R率制御値の信号を供給するコントロールユニット5で
は、第5図(A)、第5図(B)に示すところにしたが
って、そのときの運転条件に応じたEGR率制御値を計
算するとともに、第3図と第4図に示すところにしたが
って、EGR装置に性能劣化が生じているがどうかの診
断を行う。
R率制御値の信号を供給するコントロールユニット5で
は、第5図(A)、第5図(B)に示すところにしたが
って、そのときの運転条件に応じたEGR率制御値を計
算するとともに、第3図と第4図に示すところにしたが
って、EGR装置に性能劣化が生じているがどうかの診
断を行う。
ここでのEGR装置についての性能劣化の診断は、EG
R装置を構成する個々の部品(たとえばEGR制御弁や
負圧制御電磁弁)について行うのではなく、EGR装置
全体を1つの部品とみなしで行う。
R装置を構成する個々の部品(たとえばEGR制御弁や
負圧制御電磁弁)について行うのではなく、EGR装置
全体を1つの部品とみなしで行う。
EGR装置は一般に遅れ系であるとみなせるので、その
ステップ応答をみると、第11図に示すように、EGR
装置に性能劣化がなければ一点鎖線のように素早く応答
するのに対し、性能劣化を生じてくると、破線で示すよ
うに応答が遅くなる。
ステップ応答をみると、第11図に示すように、EGR
装置に性能劣化がなければ一点鎖線のように素早く応答
するのに対し、性能劣化を生じてくると、破線で示すよ
うに応答が遅くなる。
したがって、EGR装置の実際のステップ応答を求め、
所定の時刻(たとえば時刻αL)における実際の値と予
め定めである基準値とを比較し、基準値以下であれば、
性能劣化を生じていると判断することができる。なお、
ステップ応答を用いての性能劣化の診断は、これに限ら
れるものでなく、たとえば時定数を比較するなど各種の
方法が考えられる。
所定の時刻(たとえば時刻αL)における実際の値と予
め定めである基準値とを比較し、基準値以下であれば、
性能劣化を生じていると判断することができる。なお、
ステップ応答を用いての性能劣化の診断は、これに限ら
れるものでなく、たとえば時定数を比較するなど各種の
方法が考えられる。
上記のステップ応答を求めるに際しては、擬似不規則信
号を用いての相関法を応用する。
号を用いての相関法を応用する。
第3図は擬似不規則信号の一つであるM系列信号をEG
R率制御値の信号に重畳させるためのルーチンで、Sl
では運転条件が定常状態にあるかどうかみて、定常状態
にあればS2に進み、そうでなければS3に進む。
R率制御値の信号に重畳させるためのルーチンで、Sl
では運転条件が定常状態にあるかどうかみて、定常状態
にあればS2に進み、そうでなければS3に進む。
S2は第1図の信号重畳手段28の機能を果たす部分で
、ここでは従来装置により演算されるEGR*制御値(
後述する)D EGRB[%1にM系列信号9(t)を
重畳する。つまり、この場合のEGR率制御値D EG
R[%]は D EGR” D EGRB+党D) である。
、ここでは従来装置により演算されるEGR*制御値(
後述する)D EGRB[%1にM系列信号9(t)を
重畳する。つまり、この場合のEGR率制御値D EG
R[%]は D EGR” D EGRB+党D) である。
このD EGRから作られた0N−OFFパルスがソレ
ノイドバルブ部15Bのソレノイドに与えられると、負
圧制御電磁弁(アクチュエータ)15ではD ECHに
応じた制御負圧が作られ、この制御負圧に応じてEGR
制御弁14がバイパス通路13を開く。なお、D EG
Rはソレノイドバルブ部15Bが0FF(すなわち閉弁
)となる時間割合を示す値で、この値が大きくなるほど
EGR制御弁14が大きく開かれる。
ノイドバルブ部15Bのソレノイドに与えられると、負
圧制御電磁弁(アクチュエータ)15ではD ECHに
応じた制御負圧が作られ、この制御負圧に応じてEGR
制御弁14がバイパス通路13を開く。なお、D EG
Rはソレノイドバルブ部15Bが0FF(すなわち閉弁
)となる時間割合を示す値で、この値が大きくなるほど
EGR制御弁14が大きく開かれる。
D EGRを出力するのはコントロールユニット内のイ
ンターフェースで、このインターフェースにて第1図の
出力手段24の機能が果たされる。
ンターフェースで、このインターフェースにて第1図の
出力手段24の機能が果たされる。
一方、S3ではD EGR” D EGRBとする。
M系列信号党(L)は、第6図の上段に示すように、振
幅a% fi小パルス幅Δ、−周期NΔ(Nは最大シー
ケンスで実施例では15であるが、7g31も使用でき
る)のパラメータを有する周期関数である。このため、
その自己相関関数φ99(τ)も周期関数であって、第
6図の下段のように幅の狭い三角形状の周期的なパルス
列になる。このM系列信号は微小信号であり、EGR率
制御値の信号に重畳させても、エンジン回転の変動は少
なく、ドライバーの運転感性を損なうものではない。
幅a% fi小パルス幅Δ、−周期NΔ(Nは最大シー
ケンスで実施例では15であるが、7g31も使用でき
る)のパラメータを有する周期関数である。このため、
その自己相関関数φ99(τ)も周期関数であって、第
6図の下段のように幅の狭い三角形状の周期的なパルス
列になる。このM系列信号は微小信号であり、EGR率
制御値の信号に重畳させても、エンジン回転の変動は少
なく、ドライバーの運転感性を損なうものではない。
なお、M系列信号に限るものでなく、同層的な擬似不規
則信号であれば、L系列信号や双子素数列信号などを用
いても構わない。
則信号であれば、L系列信号や双子素数列信号などを用
いても構わない。
第4図はEGR装置の性能劣化診断を行うためのルーチ
ンである。
ンである。
S11からS14まではM系列信号を用いた相関法によ
りインパルス応答を求める部分であり、この相関法自体
は公知である。
りインパルス応答を求める部分であり、この相関法自体
は公知である。
先に、この手法を数式を用いて説明しておく。
EGR制御系に対する入力信号をx (t)、この入力
に基づく出力信号をEGR制御弁下流温度yD、)とす
るとき、これらは次式■、■で表現される。
に基づく出力信号をEGR制御弁下流温度yD、)とす
るとき、これらは次式■、■で表現される。
x(t)”?(1)+マ(1)・・・■y (t)’=
9(t)+ y (t)・・・■ただし、′9′(t
)はM系列信号9(t)に対応する出力成分、x(t)
とy (t)は直流分である。
9(t)+ y (t)・・・■ただし、′9′(t
)はM系列信号9(t)に対応する出力成分、x(t)
とy (t)は直流分である。
ここでM系列信号9(t)の振幅aが十分に小さければ
、その振幅内でのEGR特性(EGR制御量に対するE
GR率の特性)が線形とみなせるため、M系列信号咬′
(L)と出力成分9(t)との関係は、インパルス応答
g(τ)を用いて0〜0式で表される。
、その振幅内でのEGR特性(EGR制御量に対するE
GR率の特性)が線形とみなせるため、M系列信号咬′
(L)と出力成分9(t)との関係は、インパルス応答
g(τ)を用いて0〜0式で表される。
さらに、2 (t)と9(t)との相互相関関数φ輝(
α)は0式のように表される。
α)は0式のように表される。
φ’x9<6 )= )′:’g D )φ99(ff
r )dr +・・@ここでφ99(α)はMP、
列信号の自己相関関数で、φ、(a)、=、MA餡τ)
9(α−τ)dr・・・■で与えられる。
r )dr +・・@ここでφ99(α)はMP、
列信号の自己相関関数で、φ、(a)、=、MA餡τ)
9(α−τ)dr・・・■で与えられる。
一方、M系列信号党(t)はあらゆる周波数成分を含ん
でいるので、そのパワースペクトル密度関数Φ99(ω
)は一定であるからφ99(ω)=φQQ(0)である
。
でいるので、そのパワースペクトル密度関数Φ99(ω
)は一定であるからφ99(ω)=φQQ(0)である
。
その結果、0式中の自己相関関数φ99(a−τ)はデ
ルタ関数δを用いて0式で表される。
ルタ関数δを用いて0式で表される。
φ9Q(α−τ)=ΦQ2(0)・δ(α−τ)・・・
■したがって、0式に示された相互相関関数φ99(α
)は次のように変形される。
■したがって、0式に示された相互相関関数φ99(α
)は次のように変形される。
φ史9(a)
= 5;6.(・)・
Φx9(0)・
δ(a−τ)dr
=ΦQQ(0)・
g(α)・・・■
上式〇から明らかなように、
イ
ンパルス応答g
(α)は父(1)と?(1)の相互相関関数φ貧(α)
を用い[相]式で与えられる。
を用い[相]式で与えられる。
g(α)=φ99(α)/ΦQQ(0)・・・[相]こ
こで、 Φ29(0)は自己相関関数φ99の積分値に相当し、 φxQ(0)=(N+ 1)Δ ・ a2 /N=Z(一定) ・・・■ で与えられる。
こで、 Φ29(0)は自己相関関数φ99の積分値に相当し、 φxQ(0)=(N+ 1)Δ ・ a2 /N=Z(一定) ・・・■ で与えられる。
相互相関関数φ交9(α)は0式から次式のようになる
。
。
=φQV(α)−φ9マ(α)・・・○したがって、
g(α)=(φ9y(α)−φ′Xマ(α))/Z・・
・■となる。
・■となる。
ここで、0式の第2項φ輝(α)は、M系列信号x(t
)と、出力の直流分V (t)との相互相関関数である
。第1項のφ9y(α)はM系列信号’Q(t)と出力
y (t)との相互相関関数である。y(t)はM系列
信号R(t)の影響による変動成分と、直流成分とから
なっているが、その成分を分離して検出するのは難しく
、直接に求められるのは次式〇′に示ユニで、φ99(
a)の値は、aの値を9(t)の影響が無くなるまで十
分大きくとれば、φ2y(α)の値と一致する。したが
って、φ貧(α)をφQy((Hの区間α1.a2にお
ける平均値g(α)で近似することができる。
)と、出力の直流分V (t)との相互相関関数である
。第1項のφ9y(α)はM系列信号’Q(t)と出力
y (t)との相互相関関数である。y(t)はM系列
信号R(t)の影響による変動成分と、直流成分とから
なっているが、その成分を分離して検出するのは難しく
、直接に求められるのは次式〇′に示ユニで、φ99(
a)の値は、aの値を9(t)の影響が無くなるまで十
分大きくとれば、φ2y(α)の値と一致する。したが
って、φ貧(α)をφQy((Hの区間α1.a2にお
ける平均値g(α)で近似することができる。
g(α)勾(φQy(α)
ただし、積分範囲を示すa1*a2はインパルス応答g
(α)が十分静定する時点におけるαの値を用いる。α
2−α1はN・Δに近い値を選ぶ。
(α)が十分静定する時点におけるαの値を用いる。α
2−α1はN・Δに近い値を選ぶ。
以上がインパルス応答を求める手順である。
実際の制御ではインパルス応答よりも、ステップ応答の
ほうが理解が容易である。この場合、ステップ応答はイ
ンパルス応答を積分したものであるから、0式で求めら
れたインパルス応答g(α)を区間α5〜aL″c積分
すると、時刻aLにおけるただし、α5はM系列信号の
擬似白色性によるインパルス応答の立ち上がりのずれを
考慮した積分開始時刻(零に近い)である。aLはイン
パルス応答を積分するときの積分区間の終了時刻で、イ
ンパルス応答の特性に合わせて予め設定しておく。
ほうが理解が容易である。この場合、ステップ応答はイ
ンパルス応答を積分したものであるから、0式で求めら
れたインパルス応答g(α)を区間α5〜aL″c積分
すると、時刻aLにおけるただし、α5はM系列信号の
擬似白色性によるインパルス応答の立ち上がりのずれを
考慮した積分開始時刻(零に近い)である。aLはイン
パルス応答を積分するときの積分区間の終了時刻で、イ
ンパルス応答の特性に合わせて予め設定しておく。
なお、r(OL)は0式に示すZで正規化しているので
、単位入力を与えたときのステップ応答に相当する。
、単位入力を与えたときのステップ応答に相当する。
以上で、理論的な説明を終える。
なお、実際には、コントロールユニット内ではディジタ
ル信号処理されるので、相互相関関数φ2y(α)や各
応答g(α)、r(aL)を求める際に必要となる積分
値は積算値で置き換えられる。つまり、実際の制御系は
離散値系で構成されることになる。
ル信号処理されるので、相互相関関数φ2y(α)や各
応答g(α)、r(aL)を求める際に必要となる積分
値は積算値で置き換えられる。つまり、実際の制御系は
離散値系で構成されることになる。
第4図のルーチンと第3図のルーチンは、定期にあるい
は要求の都度行わせる。
は要求の都度行わせる。
S11では一定の周期でM系列信号9とこの入力に基づ
<EGR制御弁14の下流温度yとをデータ入力し記憶
しておく。第7図にM系列信号の重畳されたEGR率制
御値の変化とこれに対するEGR制御弁下流温度の微小
変化を示す。
<EGR制御弁14の下流温度yとをデータ入力し記憶
しておく。第7図にM系列信号の重畳されたEGR率制
御値の変化とこれに対するEGR制御弁下流温度の微小
変化を示す。
なお、M系列信号を重畳させた場合の出力は、EGR制
御弁下流温度に限られるものでなく、吸気管圧力や筒内
圧から推定する燃焼温度でも構わない。要はEGR装置
の性能劣化に関連した出力であれば良い。
御弁下流温度に限られるものでなく、吸気管圧力や筒内
圧から推定する燃焼温度でも構わない。要はEGR装置
の性能劣化に関連した出力であれば良い。
S12ではM系列信号党とEGR制御制御弁下流温度−
周期分のデータ入力が終了したかどうかをみて、終了し
ていればS13に進む。
周期分のデータ入力が終了したかどうかをみて、終了し
ていればS13に進む。
S13は第1図の相互相関関数計算手段30の機能を果
たす部分で、ここでは所定周期ごとの9′とyの相互相
関関数φ′;Cy(a)を■′式により計算する。
たす部分で、ここでは所定周期ごとの9′とyの相互相
関関数φ′;Cy(a)を■′式により計算する。
S14は第1図のインパルス応答計算手段31の機能を
果たす部分で、ここでは[相]式によりインパルス応答
g((2)を求める。
果たす部分で、ここでは[相]式によりインパルス応答
g((2)を求める。
S15は第1図のステップ応答計算手段32の機能を果
たす部分で、ここではインパルス応答g(α)を用いて
、0式からステップ応答r(aL)を求める。この場合
、r(aL)はEGR率制御値がステップ的に1だけ変
化した場合に、時刻αLにおける値を表している。
たす部分で、ここではインパルス応答g(α)を用いて
、0式からステップ応答r(aL)を求める。この場合
、r(aL)はEGR率制御値がステップ的に1だけ変
化した場合に、時刻αLにおける値を表している。
816は第1図の性能劣化判定手段33の機能を果たす
部分で、ここでは時刻aLにおけるステ・ンプ応答r(
aL)と基準値r5との比較により、r(aL)≦「5
なら性能劣化を生じていると判断して、S17に進む。
部分で、ここでは時刻aLにおけるステ・ンプ応答r(
aL)と基準値r5との比較により、r(aL)≦「5
なら性能劣化を生じていると判断して、S17に進む。
S17は第1図の判定結果出力手段34の機能を果たす
部分で、ここでは性能劣化の判定結果を出力する。この
出力により、たとえば運転パネル上のランプを点灯させ
る。
部分で、ここでは性能劣化の判定結果を出力する。この
出力により、たとえば運転パネル上のランプを点灯させ
る。
第5図(A)はEGR率制御値を演算するためのルーチ
ンであり、これは公知である。
ンであり、これは公知である。
S21では吸入空気量Qa、回転数Ne、t<−ンテリ
電圧VB+冷却水温Twを読み込む。
電圧VB+冷却水温Twを読み込む。
S22は第1図の基本EGR率制御値計算手段23の機
能を果たす部分で、ここでは回松数Neとエンジン負荷
としての基本パルス幅Tp(=K・Qa/Ne、ただし
Kは定数)から、第8図のマ・ンプを参照して基本EG
R率制御値D SET[%1を求める。第8図は運転状
態に適した値を実験結果や計算により選び出しそのデー
タを記憶させたものである。
能を果たす部分で、ここでは回松数Neとエンジン負荷
としての基本パルス幅Tp(=K・Qa/Ne、ただし
Kは定数)から、第8図のマ・ンプを参照して基本EG
R率制御値D SET[%1を求める。第8図は運転状
態に適した値を実験結果や計算により選び出しそのデー
タを記憶させたものである。
S23ではEGRカット係数K CUTを求める。
これは、第5図(B)のように、EGR力・ント条件(
エンノン始動時やアイドル時等)にあると0、それ以外
で1となる係数である。
エンノン始動時やアイドル時等)にあると0、それ以外
で1となる係数である。
S24ではバッテリ電圧VBから第9図のマツプを参照
して電圧補正分D VBC[%]を求める。
して電圧補正分D VBC[%]を求める。
S25では冷却水温Ta+から第10図のマツプを参照
して水温補正係数K ETWを求める。この係数K E
TWは、低水温時にEGR量を少なくして暖機時の運転
性を良くするためのものである。
して水温補正係数K ETWを求める。この係数K E
TWは、低水温時にEGR量を少なくして暖機時の運転
性を良くするためのものである。
82Gでは次式〇によI)EGR率制御値D EGRB
を求める。
を求める。
D EGRB= (D 5ETX K CUT+ D
VBC) X K Err=■第3図、第4図、第5図
(A)、第5図(B)はコントロールユニット内のCP
Uに与えるルーチンとしであるが、ブロック図で構成す
ると、第12図に示すようになる。
VBC) X K Err=■第3図、第4図、第5図
(A)、第5図(B)はコントロールユニット内のCP
Uに与えるルーチンとしであるが、ブロック図で構成す
ると、第12図に示すようになる。
ここで、この例の作用を説明する。
第11図はEGR装置のステ・7プ応答であり、M系列
信号を重畳させての相関法により、時刻aLにおけるス
テップ応答r(’ L)が正確に求まる。
信号を重畳させての相関法により、時刻aLにおけるス
テップ応答r(’ L)が正確に求まる。
EGR装置は遅れ系であるから、性能劣化が進むほど応
答が段々と鈍くなっていき、ある値を境にEGR装置と
しての性能を維持できなくなる。この例ではこの境の値
を基準値r5として定めてあり、r(αL)がこのr5
以下にあると、ランプが点灯するので、このランプ点灯
よりドライバーはEGR装置に性能劣化が生じているこ
とを知ることができる。
答が段々と鈍くなっていき、ある値を境にEGR装置と
しての性能を維持できなくなる。この例ではこの境の値
を基準値r5として定めてあり、r(αL)がこのr5
以下にあると、ランプが点灯するので、このランプ点灯
よりドライバーはEGR装置に性能劣化が生じているこ
とを知ることができる。
このランプ点灯を受けて修理に出す等により、EGRを
行なえなくなるなどの故障に至る前にEGR装置を正常
な状態に戻すことが可能となる。
行なえなくなるなどの故障に至る前にEGR装置を正常
な状態に戻すことが可能となる。
つまり、運転中にEGR装置の性能をモニターできるこ
とから、性能劣化が判定されたときに適切な処置がとれ
るのである。
とから、性能劣化が判定されたときに適切な処置がとれ
るのである。
しかしなから、従来装置には、モニター機能が備わって
いないことから、性能劣化した状態で気付かずに運転を
続行している。
いないことから、性能劣化した状態で気付かずに運転を
続行している。
なお、EGR装置を構成する部品のいずれに性能劣化を
生じているかどうかは重要なことではない。それは、こ
の装置にて性能劣化が診断された場合に、改めて修理工
場等でEGR装置を構成する各部品をチエツクすれば足
りるからである。つまり、この例はメインテナンスのた
めにEGRIE置を構成する部品のいずれに性能劣化が
あるかを明らかにするのではなく、安全に運転を継続で
きるかどうかの観点より、いずれの部品に性能劣化を生
じようと、全体としてEGR装置の性能を維持できなけ
れば、運転に差し支えるのであるから、EGR装置全体
として、そのまま使用可能かどうかをみているのである
。
生じているかどうかは重要なことではない。それは、こ
の装置にて性能劣化が診断された場合に、改めて修理工
場等でEGR装置を構成する各部品をチエツクすれば足
りるからである。つまり、この例はメインテナンスのた
めにEGRIE置を構成する部品のいずれに性能劣化が
あるかを明らかにするのではなく、安全に運転を継続で
きるかどうかの観点より、いずれの部品に性能劣化を生
じようと、全体としてEGR装置の性能を維持できなけ
れば、運転に差し支えるのであるから、EGR装置全体
として、そのまま使用可能かどうかをみているのである
。
また、M系列信号を運転中に重畳させるといっても、こ
の信号は微小であり、しかも定常運転時に行うため、重
畳中の運転性が害されることはなり1゜ (発明の効果) この発明は、擬似不規則信号を重畳させての相関法を用
いてEGR装置のステップ応答を求め、このステップ応
答からEGR装置の性能劣化の診断を行うようにしたた
め、運転を阻害することなくEGR装置の性能劣化が正
確に診断され、これにて安全運転を行なうことができる
。
の信号は微小であり、しかも定常運転時に行うため、重
畳中の運転性が害されることはなり1゜ (発明の効果) この発明は、擬似不規則信号を重畳させての相関法を用
いてEGR装置のステップ応答を求め、このステップ応
答からEGR装置の性能劣化の診断を行うようにしたた
め、運転を阻害することなくEGR装置の性能劣化が正
確に診断され、これにて安全運転を行なうことができる
。
第1図はこの発明のクレーム対応図、第2図は一実施例
のシステム図、第3図、第4図、第5図(A)、第5図
(B)はこの実施例の制御動作を説明するJPヤ よ/
F’N 槍 詰 M 鎗 cmr↓ −消中愉偏消
V皿万11〃番咬′(し)とこの信号の自己相関関数φ
9貧τ)を示す波形図、第7図はこの実施例のEGR率
制御値とEGR制御弁下流温度の変化を示す波形図、第
8図ないし第10図はそれぞれこの実施例のD5ε■。 D VBCw K ETWの各特性図、第11図はこの
実施例の作用を説明するための波形図、第12図は他の
実施例のブロック図である。 2・・・エア70−メータ(エンジン負荷センサ)、3
・・・クランク角センサ(エンジン回転数センサ)、5
・・・コントロールユニット、8・・・水温センサ、1
1・・・排気マニホールド、12・・・吸気マニホール
ド、13・・・バイパス通路、14・・・EGR制御弁
、15・・・負圧制御電磁弁(アクチュエータ)、21
・・・エンジン負荷センサ、22・・・エンジン回転数
センサ、23・・・基本EGR率制御値計算手段、24
・・・出力手段、25・・・アクチュエータ、26・・
・EGR制御弁、27・・・擬似不規則信号発生装置、
28・・・信号重畳手段、29・・・劣化関連出力検出
手段、30・・・相互相関関数計算手段、31・・・イ
ンパルス応答計f、!ffl々 l 90.− z干、
1.プ式箕計豊革段、33・・・性能力化判定手段、 3 4・・・判定結果出力手段。
のシステム図、第3図、第4図、第5図(A)、第5図
(B)はこの実施例の制御動作を説明するJPヤ よ/
F’N 槍 詰 M 鎗 cmr↓ −消中愉偏消
V皿万11〃番咬′(し)とこの信号の自己相関関数φ
9貧τ)を示す波形図、第7図はこの実施例のEGR率
制御値とEGR制御弁下流温度の変化を示す波形図、第
8図ないし第10図はそれぞれこの実施例のD5ε■。 D VBCw K ETWの各特性図、第11図はこの
実施例の作用を説明するための波形図、第12図は他の
実施例のブロック図である。 2・・・エア70−メータ(エンジン負荷センサ)、3
・・・クランク角センサ(エンジン回転数センサ)、5
・・・コントロールユニット、8・・・水温センサ、1
1・・・排気マニホールド、12・・・吸気マニホール
ド、13・・・バイパス通路、14・・・EGR制御弁
、15・・・負圧制御電磁弁(アクチュエータ)、21
・・・エンジン負荷センサ、22・・・エンジン回転数
センサ、23・・・基本EGR率制御値計算手段、24
・・・出力手段、25・・・アクチュエータ、26・・
・EGR制御弁、27・・・擬似不規則信号発生装置、
28・・・信号重畳手段、29・・・劣化関連出力検出
手段、30・・・相互相関関数計算手段、31・・・イ
ンパルス応答計f、!ffl々 l 90.− z干、
1.プ式箕計豊革段、33・・・性能力化判定手段、 3 4・・・判定結果出力手段。
Claims (1)
- エンジンの負荷と回転数をそれぞれ検出するセンサと、
これらの検出値に基づいて基本EGR率制御値を計算す
る手段と、この制御値を出力する手段と、この出力され
た制御値に応じてEGR制御弁を開くアクチュエータと
を備えるエンジンのEGR装置において、周期的な微小
擬似不規則信号を発生する装置と、この擬似不規則信号
を前記基本EGR率制御値の信号に重畳させる手段と、
この擬似不規則信号の重畳により微小変化する、EGR
装置の性能劣化に関連した出力を検出する手段と、この
出力と擬似不規則信号とから両者の相互相関関数を計算
する手段と、この相互相関関数からインパルス応答を計
算する手段と、このインパルス応答を積分することによ
りステップ応答を求める手段と、このステップ応答から
EGR装置に性能劣化が生じているかどうかを判定する
手段と、この判定結果を出力する手段とを備えることを
特徴とするEGR装置の診断装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005376A JPH03210058A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | Egr装置の診断装置 |
US07/639,873 US5140961A (en) | 1990-01-12 | 1991-01-11 | System and method for self diagnosing an engine control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005376A JPH03210058A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | Egr装置の診断装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03210058A true JPH03210058A (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=11609455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005376A Pending JPH03210058A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | Egr装置の診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03210058A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4326498A1 (de) * | 1992-08-06 | 1994-03-24 | Hitachi Ltd | Verfahren und Einrichtung zur Diagnose und Steuerung von Fahrzeugen |
WO2019242876A1 (de) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | Deutz Aktiengesellschaft | Verfahren zur verschleisserkennung und prädiktiven verschleissprognose von elektromechanischen aktuatoren zur betriebszeit einer maschine mit verbrennungsmotor |
-
1990
- 1990-01-12 JP JP2005376A patent/JPH03210058A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4326498A1 (de) * | 1992-08-06 | 1994-03-24 | Hitachi Ltd | Verfahren und Einrichtung zur Diagnose und Steuerung von Fahrzeugen |
US6085132A (en) * | 1992-08-06 | 2000-07-04 | Hitachi, Ltd. | Control method and apparatus for diagnosing vehicles |
DE4326498B4 (de) * | 1992-08-06 | 2004-06-03 | Hitachi, Ltd. | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor |
WO2019242876A1 (de) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | Deutz Aktiengesellschaft | Verfahren zur verschleisserkennung und prädiktiven verschleissprognose von elektromechanischen aktuatoren zur betriebszeit einer maschine mit verbrennungsmotor |
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