JPH03267561A - 排気還流制御装置の故障診断方法 - Google Patents

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。

［従来の技術］ この種の排気還流制御装置では、排気還流通路に排気還
流制御弁を配置し、その負圧室とスロットルバルブ付近
のＥＧＲボートとを負圧通路により連通させるとともに
、負圧通路の途中に負圧切換弁を介設しておき、この負
圧切換弁を介して前記排気還流制御弁の作動を運転領域
に応じて制御するようにしている。その際、燃焼の不安
定な低速・低負荷域では、排気ガスの還流率を小さくし
、中速・中負荷域では、排気ガスの還流率を大きくして
ＮＯ８の生成を低減させるようにしている。

ところが、排気還流制御弁やその周辺機器の作動誤差あ
るいは作動不良等に起因して、所期の排気還流制御が行
われない場合がある。かかる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、特開平１−８７８６
５号公報に示されるように、スロットル開度に大きな変
化がなく、エンジン負荷が安定状態にあることを条件に
負圧切換弁を一時的に切換えて、その切換前後における
吸気圧の変動量が一定範囲内にあ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
還流制御弁が実際に作動して排気ガスが還流された場合
には、吸気圧に変動が生じるという事実に着目したもの
で、前記排気還流制御弁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、排気還流制御弁やその周辺機器の故障を格別な故
障診断装置を用いることなく、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］ しかしながら、排気還流を行った場合と排気還流を停止
した場合との吸気圧の変動量は、エンジン回転数や吸入
空気量等のエンジン負荷、排気ガスの還流率等によって
異なった値になる。そのため、吸気圧の変動量が一定範
囲内にあるか否かによって故障診断を行うと、運転領域
や排気ガスの還流率等が変化した場合には、有効に故障
診断を行うことが困難になる。例えば、吸気圧が比較的
小さく、排気ガスの還流率が小さい領域では、有効に故
障診断を行い得るが、吸気圧が大きく、排気ガスの還流
率が大きい領域では、故障診断が有効に行われ難くなる
。その結果、故障診断を行う範囲が狭い領域に限られる
とともに、故障診断の機会が少くなり、早期に異常を発
見するのが困難になる。

本発明は、このような課題を解消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、排気還流通路を開閉する排気還流制御弁と、その
排気還流制御弁の作動を制御する負圧切換弁とを備えた
排気還流制御装置の故障診断を行うにあたり、エンジン
負荷が安定状態にあることを条件にして前記負圧切換弁
を一時的に切り換えるとともに、その切換前後における
吸気圧の変動量と、エンジン負荷に対応させて設定した
所定の判別値とを比較して、前記変動量が前記判別値を
下回っている場合に故障判定を行うようにしたことを特
徴とする。

なお、ここで、エンジン負荷とは、吸気圧、エンジン回
転数、吸入空気量、排気ガスの還流率等を指す。

［作用コ エンジン負荷が安定状態にある場合に排気ガスの還流を
開始又はその還流を停止すると、排気還流制御弁等が正
常な作動状態であれば、吸気圧が変動する。そこで、排
気還流制御弁の作動を制御するための負圧切換弁を一時
的に切換えて、排気還流を停止し又は排気還流を行い、
その切換前後における吸気圧の変動量が所定の判定値よ
り小さい場合は、排気還流制御弁等の故障判定を行い、
前記変動量が前記判別値より大きな場合は、排気還流制
御弁等の正常判定が行われる。しかも、前記判別値は、
それぞれのエンジン負荷に対応させて設定されるため、
広い運転領域で排気還流制御装置の故障診断を行うこと
が可能となる。

［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図に概略的に示したエンジン１は、自動車に用いら
れるもので、排気還流制御装置２と、電子制御装置３を
有している。

排気還流制御装置２は、排気還流通路（以後、ＥＧＲ通
路と称する）４を開閉する排気還流制御弁（以後、ＥＧ
Ｒバルブと称する）５と、このＥＧＲバルブ５の作動を
運転領域に応じて制御するための負圧切換弁６と、ＥＧ
Ｒモジュレータ７を備えている。

ＥＧＲ通路４は、入口４ａを排気通路８に開口させ、出
口４ｂを吸気通路９に開口させてあり、その途中に前記
ＥＧＲバルブ５を配置しである。

ＥＧＲバルブ５は、負圧室５ａと、大気圧側の定圧室５
ｂと、弁体５ｃとを有したもので、排気還流制御装置２
の主要部をなしており、前記負圧室５ａを負圧通路１０
を介してスロットルバルブ１１付近のＥＧＲポート１２
に連通させである。

しかして、このＥＧＲバルブ５は、負圧室５ａと定圧室
５ｂとの差圧が所定の作動圧を上回ると、弁体５ｃが前
記ＥＧＲ通路４を開成して、排気ガスを吸気量に応じて
吸気通路９に還流するようになっている。

負圧切換弁６は、外気中と吸気通路９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、第１の入力ポートロａを前記Ｅ
ＧＲポート１２に接続し、第２の入力ポートロｂをフィ
ルタを介して外気中に開放し、出力ポートロＣを前記Ｅ
ＧＲバルブ５の負圧室５ａ側に接続しである。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の人力ポートロａと出力ポートロＣ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の入力ポートロｂと出力ポ
ートロＣとが連通して「閉」状態となる。

ＥＧＲモジュレータ７は、前記ＥＧＲバルブ５の負圧室
５ａに導入する圧を排気圧を利用して調整するためのも
ので、ＥＧＲバルブ５の負圧室５ａと前記負圧切換弁６
の出力ポートロＣとの間における負圧通路１０に配置し
である。

一方、前記ＥＧＲ通路４の出口４ｂの下流側には、圧力
センサ１３を接続しである。この圧力センサ１３は、圧
力検出領域を切換えるための切換弁１４を介して外気中
と吸気通路９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１４は、前記負圧切換弁６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１４ａをＥＧＲ通路４の出口４
ｂの下流側に連通させであるとともに、第２の入力ポー
ト１４ｂをフィルタを介して外気中に開放し、出力ポー
ト１４ｃを前記圧力センサ１３に接続しである。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１４ａと出力ポート１４ｃ
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１４ｂと出力ポート１４ｃ
とが連通ずるように構成されている。なお、常時は、そ
の第１の入力ポート１４ａと出力ポート１４ｃとが連通
ずる位置に保持されている。

電子制御装置３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
役割を担っており、中央演算処理装置１５と、メモリ１
６と、入力インターフェース１７と、出力インターフェ
ース１８を備えたマイクロコンピュータユニットにより
構成されている。入力インターフェース１７には、少な
くとも、スロットルバルブ１１の開度を検出するスロッ
トルセンサ１９からのスロットル開度信号ａと、エンジ
ン冷却水の温度を検出する水温センサ２０からの水温信
号すと、ディストリビュータ２１に設けたクランク角セ
ンサ２２からのエンジン回転信号Ｃと、前記圧力センサ
１３からの圧力信号ｄとがそれぞれ入力されるようにな
っている。また、出力インターフェース１８からは、少
くとも、負圧切換弁６への信号ｅと、切換弁１４への信
号ｆと、排気還流制御装置２の故障を表示するダイアグ
ランプ２３への信号ｇがそれぞれ出力されるようになっ
ている。

また、この電子制御装置３には、排気還流制御装置２の
故障診断を実施するために、第２図に概略的に示すよう
なプログラムを内蔵しである。エンジン冷却水の温度が
設定値（例えば８０°Ｃ）を上回り、かつ、排気還流が
実行中であることを前提に、ステップ５１では、エンジ
ン１の運転状態が定常であるか否か、換言すれば、エン
ジン負荷が安定状態にあるか否かを判別する。具体的に
は、エンジン回転数や吸気圧、吸入空気量等がそれぞれ
略一定であるか否かを前述の各信号ｃ、　ｄ等に基づい
て判断する。この場合、スロットルバルブ１１が開弁位
置で一定開度に保持されているか否かによって、エンジ
ン１が定常状態にあるか否かを判別することも可能であ
る。そして、エンジン１の運転状態が定常であると判断
した場合は、ステップ５２に進む。ステップ５２では、
排気還流実行中の吸気圧ＰＭｏｎを読込んでステップ５
３に進む。ステップ５３では、負圧切換弁６を「開」か
ら「閉」に切換えて、排気還流ＥＧＲを一時的に停止し
、ステップ５４に進む。ステップ５４では、排気還流Ｅ
ＧＲを停止している際の吸気圧ＰＭｏｆｆを読込んでス
テップ５５に進む。ステップ５５では、排気還流を行っ
た際の値ＰＭｏｎと、排気運流を停止した際の値ＰＭｏ
ｆｆから吸気圧の変動量ΔＰＭを求めて、ステップ５６
に進む。ステップ５６では、吸気圧の変動量ΔＰＭがそ
の時のエンジン負荷における判定値より小さいか否かを
判別する。この判別値は、第３図の等判別値ラインによ
り概略的に示すように、エンジン回転数ＮＥと吸気圧Ｐ
Ｍ、および、排気ガスの還流率（％）に対応させて設定
しである。しかして、ステップ５６では、その時のエン
ジン回転数ＮＥと吸気圧ＰＭ、および、排気ガスの還流
率（％）に基づいて最も適した判別値を選定し、その判
別値と前記変動量ΔＰＭとを比較して、吸気圧の変動量
ΔＰＭが小さい場合は、ステップ５７に進む。ステップ
５７では、排気還流制御装置（ＥＧＲ装置）２が異常で
ある旨の診断結果を所定の番地にセ・ン卜する。なお、
以上の制御は、排気還流の実行領域でエンジン運転中に
繰り返し実行されるようになっている。

このような構成によると、排気還流の実行領域では、負
圧切換弁６の第１の入力ポートロａと出力ポートロＣと
が連通し、負圧通路１０を介してＥＧＲモジュレータ７
やＥＧＲバルブ５の負圧室５ａに吸気圧が作用し得る状
態となる。このため、ＥＧＲバルブ５やＥＧＲモジュレ
ータ７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ＥＧＲ通路４から吸気通路９に還流され
、吸気通路２内の圧力が大気圧側に変動することになる
。

排気還流の実行中にエンジン負荷が安定すれば、ＥＧＲ
バルブ５やＥＧＲモジュレータ７を主体とする排気還流
制御装置２の故障診断が行われる。

その際は、電子制御装置３から負圧切換弁６に信号ｅが
出力されて、負圧切換弁６が「開」から「閉」に切換え
られる。その結果、第２の入カポトロｂと出力ポートロ
Ｃとが連通し、ＥＧＲバルブ５の負圧室５ａに大気圧が
作用してＥＧＲバルブ５が閉じられ、排気還流が停止さ
れる。ＥＧＲバルブ５やＥＧＲモジュレータ７等が正常
に作動していれば、排気還流の停止直後には、吸気通路
９内の圧力が低下することになる。しかして、排気還流
時の吸気圧と排気還流停止直後の吸気圧との変動量が、
診断時のエンジン負荷に適した判定値より小さい場合は
、ＥＧＲバルブ５やＥＧＲモジュレータ７等が正常に作
動していないことになり、その故障判定結果がダイアグ
ランプ２３に表示される。

したがって、以上のような診断方法によれば、排気還流
の実行中にエンジン負荷が安定している。

のを条件にして、負圧切換弁６を一時的に切換るととも
に、その切換前後における吸気圧の変動量を比較するだ
けの操作により、確実にＥＧＲバルブ５等の作動状態を
判別し、その判別結果から排気還流制御装置２の診断を
することができる。

しかも、この故障診断方法によれば、吸気圧の変動量が
ニシン回転数や吸気圧、排気ガスの還流率等によって異
なっても、各変動量に応じて有効に故障診断を行うこと
ができる。例えば、排気ガスの還流率が一定の場合、エ
ンジン回転数等のエンジン負荷が変化して吸気圧の変動
量が運転領域によって異なっても、ＮＯ，の増加率が一
定となる判別値が選定され、その判別値に基づいて故障
診断が行われる。このため、故障診断が運転領域に応じ
て細密に行えるとともに、故障診断を行う機会も多くな
り、万一、排気還流制御装置２に異常が発生した場合に
は早期に知ることができる。

以上、本発明の一実施例について述べたが、本発明は、
上記実施例に限定されないのは勿論である。例えば、排
気還流制御装置は、図示実施例のものに限定されず、ま
た、吸気圧の検出箇所等は、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。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、格別な故障診
断用の検出装置を排気還流制御弁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
実に排気還流制御装置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
。

しかも、本発明にかかる故障診断方法によれば、エンジ
ン負荷が異なっても、これらの変化に応じて細密に故障
診断を行うことができるので、故障診断を行う機会も多
くなり、万一、排気還流制御装置に異常が発生した場合
には早期に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は概略的な全体
構成図、第２図は制御手順を概略的に示すフローチャー
ト図、第３図は制御設定条件を示す図である。 １・・・エンジン ２・・・排気還流制御装置 ４・・・排気還流通路（ＥＧＲ通路） ５・・・排気還流制御弁（ＥＧＲバルブ）６・・・負圧
切換弁 ７・・・ＥＧＲモジュレータ １０・・・負圧通路 １３・・・圧力センサ ２３・・・ダイアグランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排気還流通路を開閉する排気還流制御弁と、その排気還
   流制御弁の作動を制御する負圧切換弁とを備えた排気還
   流制御装置の故障診断を行うにあたり、エンジン負荷が
   安定状態にあることを条件にして前記負圧切換弁を一時
   的に切り換えるとともに、その切換前後における吸気圧
   の変動量と、エンジン負荷に対応させて設定した所定の
   判別値とを比較して、前記変動量が前記判別値を下回っ
   ている場合に故障判定を行う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。