JPH0541253Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は自動車等の車輌に用いられる内燃機関
の排気ガス再循環装置が正常に作動しているか否
かの診断を行うダイアグノーシス装置に係る。

従来の技術 自動車等の車輌に用いられる内燃機関に組込ま
れる排気ガス再循環装置は、一般に、排気ガス再
循環流量制御用の排気ガス再循環制御弁及び背圧
制御用の負圧制御弁、感温弁等を含んでおり、こ
れら構成部品に故障が生じると、排気ガス再循環
が行われなくなつて排気ガス中のNOχの低減が
なされない状態にて内燃機関の運転が行われる虞
れがある。故障により排気ガス再循環が行われな
くなつても内燃機関は支障なく運転されるため運
転者はこのことに気づかずに長期間に亙つて運転
する虞れがあり、大気汚染の問題を生じる。

上述の如き不具合に鑑み、排気ガス再循環装置
の故障により排気ガス再循環が行われなくなつた
時にはこのことを使用者に知らせて修理の動機を
与えるように構成された故障警報装置が既に提案
されており、これは例えば実公昭52−9471号、実
開昭62−71363号の各公報に示されている。

考案が解決しようとする問題点 排気ガス再循環装置の故障診断は、本来は排気
ガス再循環が行われるべき状態下にて排気ガス再
循環通路の温度が所定値以上であるか否かにより
行われてよいが、即ち前記温度が所定値以下であ
る時には排気再循環通路を排気ガスが流れていな
いとして排気再循環装置が故障してしていると判
定されてよいが、しかし前記排気ガス再循環通路
の実際の温度は排気再循環の繰返しの実行と停止
とにより変化し、このためこの温度の高低だけか
らは排気ガス再循環通路を排気ガスが流れている
か否かを的確に検出することはむずかしく、単純
に排気ガス再循環が行われる条件下にての排気ガ
ス再循環通路の温度判別によつて排気再循環装置
の故障診断、即ちダイアグノーシスが行われたの
では、これが正しく行われなくなるおそれがあ
る。

本考案は上述の如き問題点を解決した改良され
た排気ガス再循環装置のダイアグノーシス装置を
提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本考案によれば、排気ガス
再循環を行う運転域であるか否かを検出する排気
ガス再循環運転域検出手段と、排気ガス再循環通
路の温度を検出する温度検出手段と、前記排気ガ
ス再循環運転域検出手段により排気ガス再循環を
行う運転域であると検出された時にはカウント値
が予め定められた最大値に達するまではアツプカ
ウントしカウント値が前記最大値に達した時には
その最大値を維持し、排気ガス再循環を行う運転
域でないと検出された時にはダウンカウントする
カウントと、前記カウントのカウント値が所定値
以上である時に於て前記温度検出手段により検出
される温度が所定値以下である時には排気ガス再
循環装置が故障であると判定する判定手段とを有
している排気ガス再循環装置のダイアグノーシス
装置によつて達成される。

排気ガス再循環運転域検出手段は、吸入空気流
量、吸気管圧力或いはこれらの機関回転数との組
合せ、更にはこれらと機関冷却水温度との組合せ
により設計上は、換言すれば排気ガス再循環装置
が正常に作動している時は排気ガス再循環が行わ
れる運転域を検出するものであればよく、これは
排気ガス再循環制御特性に応じて検出項目を定め
られていればよい。

考案の作用及び効果 上述の如き構成によれば、カウンタのカウント
値が排気ガス再循環装置の正常作動下に於ける排
気ガス再循環通路の温度に近似し、このカウント
値が所定値以上である時、即ち排気ガス再循環装
置が正常に作動していれば排気ガス再循環通路温
度が確実に充分に高くなる状態下にて排気ガス再
循環通路の温度判別が行われて排気再循環装置の
ダイアグノーシスが行われ、即ち、確実な条件下
にてダイアグノーシスが行われ、これにより正確
なダイアグノーシスが行われるようになる。

特に本考案のダイアグノーシス装置に於ては、
カウントのカウント値に最大値、即ち上限値が定
められ、排気ガス再循環運転域にての運転が長期
間に亘つて連続してもカウント値は最大値より大
きくなることがなく、これによりカウント値が無
制限に増大することがなく、該カウント値が正常
作動下の排気ガス再循環通路の温度との関係に於
てかけ離れた大きい値になることがなく、故障誤
判定が回避されるようになる。尚、カウント値が
無制限に増大すると、これが排気ガス再循環通路
温度よりかけ離れた大きい値になるのは、排気ガ
ス再循環通路温度は排気ガス再循環運転域にての
運転が長期間に亘つて連続して行われても無制限
には増大せず、排気ガス再循環通路温度は該通路
を流れる排気ガス温度より高くなることはないか
らである。

実施例 以下に添付の図を参照して本考案を実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本考案によるダイアグノーシス装置を
組み込まれた排気ガス再循環装置の一つの実施例
を示している。図に於て、１は内燃機関を示して
おり、該内燃機関は、気化器２、吸気マニホール
ド３を経て燃焼室５内に混合気を吸入し、既燃焼
ガス、即ち排気ガスを排気マニホールド６へ排出
するようになつている。

排気マニホールド６には排気ガス再循環のため
の排気ガス取入ポート７が、吸気マニホールド３
には排気ガス注入ポート８が各々設けられてお
り、排気ガス取入ポート７と排気ガス注入ポート
８とは排気ガス再循環用の導管９と排気ガス再循
環制御弁２０と導管１０とにより互いに連通接続
されている。

排気ガス再循環制御弁２０は入口ポート２１と
出口ポート２２とを有しており、入口ポート２１
は導管９によつて排気ガス取入ポート７に連通接
続され、出口ポート２２は導管１０によつて排気
ガス注入ポート８に連通接続されている。排気ガ
ス再循環制御弁２０は弁ポート２３と弁要素２４
とを有しており、弁ポート２３は弁要素２４によ
つて開閉され且開口度を制御されて排気ガス再循
環流量を制御するようになつている。弁要素２４
は、ダイヤフラム装置２５のダイヤフラム２６に
接続され、ダイヤフラム室２７に所定値、例えば
−70mmHgより大きい負圧が導入されていない時
には圧縮コイルばね２８のばね力により押し下げ
られて弁ポート２３を閉じ、ダイヤフラム室２７
に所定値より大きい負圧が導入されている時には
その負圧に応じて圧縮コイルばね２８のばね力に
抗して上昇して弁ポート２３を開くようになつて
いる。

排気ガス再循環制御弁２０のダイヤフラム室２
７は、導管２９、背圧制御用負圧制御弁３０、導
管３１、感温弁３２、導管３３を経て気化器２に
設けられた吸気管負圧取出ポート３４に連通接続
されている。吸気管負圧取出ポート３４は、図示
されている如く、スロツトル弁４が全閉位置にあ
る時にはそれの上流側に位置し且スロツトル弁４
が比較的小さい所定開度以上開かれた時にはそれ
の下流側に位置すべく設けられている。

負圧制御弁３０は弁ポート３５を開閉する弁要
素３６及び該弁要素を担持したダイヤフラム３７
とを有しており、ダイヤフラム３７は、それの図
にて上側に大気中に解放された大気開放室３８
を、また下側にダイヤフラム室３９を各々郭定し
ており、該ダイヤフラムは、ダイヤフラム室３９
に所定値以上の圧力（正圧）が導入されていない
時には圧縮コイルばね４０の作用によつて弁要素
３６を弁ポート３５より引き離して該弁ポートを
開く位置に位置し、これに対しダイヤフラム室３
９に所定値以上の圧力が導入された時には圧縮コ
イルばね４０の作用に抗して図にて上方へ変位し
て弁要素３６を弁ポート３５に当接させて該弁ポ
ートを閉じる位置に位置するようになつている。

負圧制御弁３０のダイヤフラム室３９は、導管
４１によつて排気ガス再循環制御弁２０の弁ポー
ト２３とこれより下流側に設けられたオリフイス
４２との間の圧力室４３に連通接続され、該圧力
室に於ける排気ガス圧力を導入されるようになつ
ている。

上述の如き負圧制御弁３０とオリフイス４２よ
りなる構造は、周知の背圧制御機構であり、吸気
管負圧が排気ガス再循環制御弁２０に与えられる
排気ガス再循環作動域に於ては、圧力室４３に於
ける排気ガス圧力を常にほぼ一定に保つよう排気
ガス再循環制御弁２０のダイヤフラム室２０に供
給する負圧を調整し、換言すれば弁ポート２３の
開口度を調整し、これによつて排気ガス再循環流
量の吸入空気流量に対する比率、即ちEGR率を
常にほぼ一定に保つ作用を行うようになつてい
る。

感温弁３２は、内燃機関１の冷却水温度に感応
し、冷却水温度が所定値、例えば60℃以下である
暖機過程時に於ては閉弁して導管３１と３３との
連通を遮断し、これに対し冷却水温度が所定値以
上である時には導管３１と３３との連通を確立す
るようになつている。

上述の如き構成によれば、排気ガス再循環制御
弁２０は導管２９に所定値より大きい負圧、例え
ば−70mmHgより大きい負圧が作用し、内燃機関
１の冷却水温度が所定値、例えば60℃以上で感温
弁３２が開いている時には開弁し、その開弁量に
応じた流量にて排気ガス再循環が行われる。

図に於て、５０は排気ガス再循環装置のダイア
グノーシスを行うマイクロコンピユータを示して
いる。マイクロコンピユータ５０は、一般的構造
のものであり、カウント機能を有する中央処理ユ
ニツト（CPU）５１と、メモリ５２と、入力ポ
ート５３と、出力ポート５４とを有し、内燃機関
１のデイストリビユータ５５に設けられた回転数
センサ５６より内燃機関１の回転数に関する情報
を、水温センサ５７より内燃機関１の冷却水の温
度に関する情報を、負圧スイツチ５８より内燃機
関１の吸気管負圧に関する情報を、排気ガス再循
環用導管１０の途中に設けられた感温スイツチ５
９より導管１０の温度に関する情報を各々与えら
れ、これら情報に基づいて第２図に示されている
如きフローチヤートに従つて排気ガス再循環装置
が正常に作動しているか否かの診断を行い、排気
ガス再循環装置が正常に作動していないと判定し
た時にはインジケータランプ６０を点灯させるよ
うになつている。

負圧スイツチ５８は、導管６１によつて気化器
２に設けられた吸気管負圧取出しポート６２に連
通接続され、この吸気管負圧取出しポート６２よ
り所定値、例えば−100mmHgより大きい負圧が導
入されている時には接点を閉じてオン信号を出力
するようになつている。感温スイツチ５９は排気
ガス再循環導管１０の温度に感応し、該温度が所
定値以上である時にオン状態になるように構成さ
れている。

次に第２図に示されたフローチヤートを参照し
て本考案によるダイアグノーシス装置の作動につ
いて説明する。

内燃機関１のイグニツシヨンスイツチがオン状
態となると、先ずステツプ100に於てカウンタの
カウント値Ｘをクリアすることが行われる。そし
てステツプ101に於てインジケータランプ６０を
オフ状態にすることが行われる。上述のステツプ
100〜101はイグニツシヨンスイツチがオフ状態よ
りオン状態になつた時にのみ、即ち機関始動時の
み実行され、その後は機関の再始動が行われるま
で行われない。

ステツプ200より排気ガス再循環のダイアグ実
施ルーチンが開始される。このルーチンは所定時
間毎、例えば240msec毎の繰り返し割り込みルー
チンとして実行されればよい。

ステツプ200に於ては、現在の内燃機関１の運
転域がEGR運転域であるか否かの判別が行われ
る。これは、排気ガス再循環が行われる運転条件
下にあるか否かの判別であり、この実施例に於て
は、回転数センサ５６により検出される内燃機関
１の回転数、水温センサ５７により検出される内
燃機関１の冷却水温度及び負圧スイツチ５８によ
り検出される吸気管負圧等に応じてその判別が行
われてよい。EGR運転域である時はステツプ201
へ進み、これに対しEGR運転域でない時にはス
テツプ203へ進む。

ステツプ201に於ては、カウンタのカウント値
Ｘが予め定められた最大値Xmaxであるか否かの
判別が行われる。Ｘ＝Xmaxである時はEGRダ
イアグ実施ルーチンが終了し、Ｘ＝Xmaxでない
時にはステツプ202へ進む。

ステツプ202に於ては、カウンタのカウント値
Ｘを一つだけアツプカウントすることが行われ
る。これにより、EGR運転域に於ては時間の経
過と共にカウンタのカウント値Ｘが増大し、カウ
ント値ＸはEGR運転域に於ける運転時間を表す
ことになる。尚、カウント値Ｘはステツプ201の
実行により最大値Xmaxより大きくなることはな
い。ステツプ202の次はステツプ205へ進む。

ステツプ203に於ては、カウント値Ｘが０であ
るか否かの判別が行われる。Ｘ＝０である時には
EGRダイアグ実施ルーチンが終了し、Ｘ＝０で
ない時にはステツプ204へ進む。

ステツプ204に於ては、カウンタのカウント値
Ｘを一つダウンカウントすることが行われる。従
つて、EGR運転域でない時には時間の経過と共
にカウンタのカウント値Ｘが低減する。ステツプ
204の次はステツプ205へ進む。

上述の如くカウンタとカウント値ＸがEGRオ
ン運転域であるか否かによつてアツプカウント及
びダウンカウントされ、また上限値Xmaxを定め
られることにより、このカウント値Ｘは、第３図
に示されている如く、排気ガス再循環導管１０の
実際の温度の変化に近似して変化し、その実際の
温度を近似表示することになる。

ステツプ205に於ては、カウンタのカウント値
Ｘが予め定められて所定値Xsetより大きいか否
かの判別が行われる。所定値Xsetは感温スイツ
チ５９の設定温度より充分高い温度に相当する値
に設定されており、Ｘ＞Xsetである時は排気ガ
ス再循環装置が正常に作動していれば、感温スイ
ツチ５９が既に確実にオン状態になつている時の
はずであり、この時にはステツプ206へ進む。

ステツプ206に於ては、感温スイツチ５９がオ
ン状態であるか否かの判別が行われる。この時に
感温スイツチ５９がオン状態でない時は排気ガス
再循環装置が故障している時であつてステツプ
207へ進み、感温スイツチ５９がオン状態である
時は排気ガス再循環装置が正常に作動している時
であつてEGRダイアグ実施ルーチンが終了する。

ステツプ207に於ては、インジケータランプ６
０を点灯することが行われる。このインジケータ
ランプ６０の点灯により使用者は排気ガス再循環
装置に故障が生じていることを知ることができ
る。

以上の如きフローチヤートに従つて排気ガス再
循環装置のダイアグノーシスが行われることによ
り排気ガス再循環のオン及びオフに伴なう排気ガ
ス再循環導管の複雑な温度変化に拘らず排気ガス
再循環導管の簡単な温度判定から誤判定を伴なわ
ない確実なダイアグノーシスが行われるようにな
る。

上述の実施例に於ては、EGR運転域でない時
にはカウンタとカウント値Ｘを一つダウンカウン
トするようになつているが、第４図に示されてい
る如く、EGR運転域でない時にはカウンタのカ
ウント値Ｘをすぐに０にリセツトするようになつ
ていてもよい。この場合には、EGR運転域にて
運転がカウンタの所定値Xsetで決まる所定時間
以上連続して行われた時にのみ温度判定から
EGRダイアグノーシスが実施され、上述の実施
例のものに比してEGRダイアグノーシスのため
の温度判定機会が少なくなるが、EGR故障の誤
判定の発生がより確実に回避されるようになる。
尚、この場合のカウンタとカウント値Ｘの経時的
変化は第５図に示されているようになる。

また、EGR運転域でない時カウンタとカウン
ト値Ｘの減少制御は、第６図に示されている如く
EGR運転域でない運転域にて運転が連続して行
われていることをもう一つのカウンタとカウント
値Ｘとしてカウントし、このカウント値Ｙが予め
定められた設定値Ysetに達するまではカウント
値Ｘを一つずつダウンカウントするが、カウント
値Ｙが設定値Ysetに達した後はカウント値Ｘを
直ちに０にするようになつていてもよい。この場
合には、EGR運転域以外の運転域にて運転が所
定時間以上続けばカウント値Ｘが０にリセツトさ
れるようになり、上述の第一の実施例と第二の実
施例の中間的な制御特性が得られるようになる。
尚、この実施例に於けるカウンタとカウント値Ｘ
の経時的変化は第７図に示されているようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるダイアグノーシス装置を
組み込まれた排気ガス再循環装置の一つの実施例
を示す概略図、第２図は本考案によるダイアグノ
ーシス装置の作動を示すフローチヤート、第３図
は第２図に示された作動例に於けるカウンタのカ
ウント値の経時的変化を示すグラフ、第４図は本
考案によるダイアグノーシス装置の作動の他の一
例を示すフローチヤート、第５図は第４図に示さ
れた作動例に於けるカウンタのカウント値の経時
的変化を示すグラフ、第６図は本考案によるダイ
アグノーシス装置の作動のもう一つの他の例を示
すフローチヤート、第７図は第６図に示された作
動例に於けるカウンタのカウント値の経時的変化
を示すグラフである。 １……内燃機関、２……気化器、３……吸気マ
ニホールド、４……スロツトルバルブ、５……燃
焼室、６……排気マニホールド、７……排気ガス
取入ポート、８……排気ガス注入ポート、９，１
０……導管、２０……排気ガス再循環制御弁、２
１……入口ポート、２２……出口ポート、２３…
…弁ポート、２４……弁要素、２５……ダイヤフ
ラム装置、２６……ダイヤフラム、２７……ダイ
ヤフラム室、２８……圧縮コイルばね、２９……
導管、３０……負圧制御弁、３１……導管、３２
……感温弁、３３……導管、３４……吸気管負圧
取出ポート、３５……弁ポート、３６……弁要
素、３７……ダイヤフラム、３８……大気開放
室、３９……ダイヤフラム室、４０……圧縮コイ
ルばね、４１……導管、４２……オリフイス、４
３……圧力室、５０……マイクロコンピユータ、
５１……中央処理ユニツト、５２……メモリ、５
３……入力ポート、５４……出力ポート、５５…
…デイストリビユータ、５６……回転数センサ、
５７……水温センサ、５８……負圧スイツチ、５
９……感温スイツチ、６０……インジケータラン
プ、６１……導管、６２……吸気管負圧取出しポ
ート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気ガス再循環を行う運転域であるか否かを検
   出する排気ガス再循環運転域検出手段と、排気ガ
   ス再循環通路の温度を検出する温度検出手段と、
   前記排気ガス再循環運転域検出手段により排気ガ
   ス再循環を行う運転域であると検出された時には
   カウント値が予め定められた最大値に達するまで
   はアツプカウントしカウント値が前記最大値に達
   した時にはその最大値を維持し、排気ガス再循環
   を行う運転域でないと検出された時にはダウンカ
   ウントするカウンタと、前記カウンタのカウント
   値が所定値以上である時に於て前記温度検出手段
   により検出される温度が所定値以下である時には
   排気ガス再循環装置が故障であると判定する判定
   手段とを有している排気ガス再循環装置のダイア
   グノーシス装置。