JPH06200833A

JPH06200833A - 排気ガス再循環装置の異常判定装置

Info

Publication number: JPH06200833A
Application number: JP5002067A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawase; 隆河瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-01-08
Filing date: 1993-01-08
Publication date: 1994-07-19

Abstract

(57)【要約】【目的】ＥＧＲ装置の異常をエンジンのその他の異常
と混同することなく、正確に判定する。【構成】ＥＣＵ３１は各センサ１５〜１８，２５，２
６，３０及びスタータスイッチ２９からの検出信号に基
づいたスロットル開度ＴＡ、吸入空気量Ｑ、エンジン回
転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ等を読み込む。これら読み込
みデータからＥＧＲ運転領域であるか否かを判定し、そ
の判定結果に応じて基本点火時期θB1、θB2を算出す
る。また、ＫＣＳ作動領域において、ＥＣＵ３１はノッ
クセンサ２７からのノック検出信号に基づいてＥＧＲ運
転領域であるか否かに応じて遅角量θK1、θK2を算出す
る。ＥＣＵ３１はこの遅角量θK1、θK2の差（＝θK1−
θK2）からＥＧＲ装置２０の異常を判定する。従って、
ＥＧＲ装置２０以外のノッキング発生要因はキャンセル
され、ＥＧＲ装置２０の異常のみが正確に判定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の内燃機関に
設けられ、内燃機関からの排気ガスの一部を吸気系に還
流させて排気ガス中のＮＯ_X濃度の低減を図るようにし
た排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）に係り、詳しくは
排気ガス再循環装置が正常に作動しているか否かを判断
する異常判定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術として、例えば特開
昭６３−２３９３５１号公報に開示された「排気ガス再
循環装置のダイアグノーシス装置」が知られている。こ
のダイアグノーシス装置は、例えば自動車等のエンジン
で発生するノッキングをノックセンサで検出し、そのノ
ッキングの発生回数から排気ガス再循環装置（以下、Ｅ
ＧＲ装置という）の異常を判定しようとするものであ
る。

【０００３】このダイアグノーシス装置について説明す
ると次のようになる。通常、エンジンには最適な点火時
期を得るために点火時期制御装置（ＥＳＡ）が設けられ
ている。点火時期は燃料の爆発燃焼を効率良くクランク
軸の回転力に変換するためノック限界付近に設定されて
いる。点火時期制御装置はエンジンに設けられた各セン
サからの情報、例えばスロットル開度ＴＡ、吸入空気量
Ｑ、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温度ＴＨＷ等に基づき
点火時期をノック限界付近となるように調整している。
ＥＧＲ装置は各センサからの情報に基づき予めＥＧＲ運
転領域として設定された条件を満たした時に作動するよ
うになっている。ＥＧＲ装置が運転されると吸気系に還
流された排気ガスが混合気に流入するためノック限界は
進角側にシフトする。そのため、点火時期制御装置はＥ
ＧＲ運転領域における点火時期をＥＧＲ非運転領域の点
火時期に対して所定角量だけ進角側に移行させることに
より効率の良い点火を行うようにしている。

【０００４】しかし、ＥＧＲ運転領域にあるにもかかわ
らず、ＥＧＲ装置に異常があって排気ガスが吸気系に還
流されなかったり、還流される排気ガスの流量が少なか
った場合には、ノック限界が充分にシフトされずノッキ
ング領域での点火となってしまう。その結果、ノッキン
グが発生する。そして、このダイアグノーシス装置の場
合は、このＥＧＲ運転領域で発生したノッキングをノッ
クセンサで検出し、そのノッキングの発生回数が所定回
数に達した場合にＥＧＲ装置に異常があると判定してい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ノッキング
の発生は吸気系に還流される排気ガスの流量だけにより
決定されるものではなく、その他の要因、例えばガソリ
ン性状、空燃比、燃焼室内のデポジット堆積量、燃焼室
内へ噴射される混合気の温度によっても引き起こされ
る。すなわち、ガソリンのオクタン価が低い場合、空燃
比がリーン（希薄）な場合、燃焼室内のデポジット堆積
量が多い場合、吸入空気温度及び冷却水温度が高い場合
にはノッキングが発生し易くなる。

【０００６】従って、従来のダイアグノーシス装置のよ
うに、ＥＧＲ運転領域におけるノッキング発生回数のみ
でＥＧＲ装置の異常を判定しようとすると、ＥＧＲ装置
が正常であるにもかかわずその他の要因からＥＧＲ装置
の異常と誤判定される可能性があった。すなわち、ガソ
リン性状、燃料供給装置の異常、エンジンの運転状態の
経時変化、車両の走行状態、使用環境条件等によりノッ
キングが発生した場合には、ＥＧＲ装置が正常に機能し
ていてもＥＧＲ装置の異常と誤判定されるおそれがあっ
た。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はエンジンのその他の異常
と混同することなく、ＥＧＲ装置の異常のみを正確に判
定することができる排気ガス再循環装置の異常判定装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、図１に示すように、排気ガス再循環装置が
運転される排気ガス再循環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Ｍ１と、排気ガス再循
環運転域であるか否かに応じて点火時期を設定する点火
時期制御手段Ｍ２と、内燃機関のノッキングの発生を検
出するノック検出手段Ｍ３と、前記ノック検出手段Ｍ３
がノッキングを検出したときに前記点火時期に対する遅
角量を算出する遅角量算出手段Ｍ４と、排気ガス再循環
運転域のときの遅角量と排気ガス再循環運転域でないと
きの遅角量とを比較して排気ガス再循環装置の異常を判
定する判定手段Ｍ５とを備えた。

【０００９】

【作用】従って、本発明によれば、排気ガス再循環運転
域検出手段Ｍ１は排気ガス再循環運転域であるか否かを
検出する。点火時期制御手段Ｍ２は排気ガス再循環運転
域であるか否かに応じて適切な点火時期を設定する。ま
た、ノック検出手段Ｍ３は内燃機関のノッキングの発生
を検出し、ノック検出手段Ｍ３がノッキングを検出した
場合には、遅角量算出手段Ｍ４はノック検出手段Ｍ３が
ノッキングを検出しなくなるまで前記点火時期に対する
遅角量を算出する。

【００１０】ここで、排気ガス再循環装置の異常により
排気ガス再循環運転域において、排気ガスの再循環が行
われなかったり排気ガスの再循環流量が少なかったりし
た場合には、点火時期制御手段Ｍ２により設定された点
火時期は結果的にはノッキング領域側（進角値は変わら
ない）にずれたことになる。その結果、遅角量制御手段
Ｍ４による排気ガス再循環運転域のときの遅角量は排気
ガス再循環運転域でないときの遅角量よりも大きくな
る。判定手段Ｍ５はこれら２つの遅角量の差分から排気
ガス再循環装置の異常を判定する。このように判定時に
２つの遅角量の差分をとることにより、その他の要因、
例えばガソリン性状、空燃比、燃焼室内のデポジット堆
積量、混合気温度等からくる誤判定要因はキャンセルさ
れる。従って、排気ガス再循環装置の異常のみを確実に
判定する。なお、判定に用いられる２つの遅角量の差分
は、２つの遅角量の差もしくは比などとして求められ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図５に従って説明する。図２はＥＧＲ装置を備えた内燃
機関としての自動車用多気筒エンジン１の概略構成を示
す図である。エンジン１はシリンダ２内にピストン３を
備えており、このピストン３の上方に形成された燃焼室
４には吸気通路５及び排気通路６が連通している。燃焼
室４と吸気通路５との連通部分、及び燃焼室４と排気通
路６との連通部分は、吸気バルブ７及び排気バルブ８に
よって開閉される。

【００１２】前記エンジン１は、吸気通路５からの吸入
空気と、燃料噴射用のインジェクタ９から噴射される燃
料とからなる混合気を、吸気バルブ７を介して燃焼室４
内へ導入する。エンジン１には点火プラグ１０が装着さ
れており、同点火プラグ１０にはディストリビュータ１
１で分配された点火電圧が印加される。ディストリビュ
ータ１１は、イグナイタ１２から出力される高電圧を、
エンジン１のクランク角に同期して各点火プラグ１０に
分配するためのものであり、各点火プラグ１０の点火タ
イミングはイグナイタ１２からの高電圧出力タイミング
により決定される。そして、エンジン１は点火プラグ１
０により前記混合気を燃焼室４内で爆発させて駆動力を
得た後、その排気ガスを排気バルブ８を介して排気通路
へ排出する。

【００１３】前記吸気通路５の一部には、吸気の脈動を
抑えるためのサージタンク１３が設けられている。サー
ジタンク１３の上流側には、アクセルペダル（図示しな
い）の操作に連動して開閉されるスロットルバルブ１４
が設けられており、このスロットルバルブ１４の開閉に
より吸気通路５の吸入空気量が調節される。スロットル
バルブ１４の近傍には、その開度を検出するスロットル
センサ１５が設けられている。スロットルセンサ１５
は、スロットルバルブ１４の開度に応じて移動する可動
接点を備えている。この可動接点には、スロットルバル
ブ１４の全閉時近傍でアイドル接点に接触するようにな
っている。また、前記スロットルバルブ１４の上流側に
は、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１６
及びエアクリーナＡＣが配設されている。エアフローメ
ータ１６とエアクリーナＡＣの間には、吸気通路５に取
り込まれる空気の温度、すなわち吸気温ＴＨＡを検出す
る吸気温センサ１７が設けられている。

【００１４】一方、前記排気通路６には排気ガス中の酸
素濃度を検出する酸素センサ１８や排気ガスを浄化する
ための三元触媒コンバータ１９が取付けられている。ま
た、排気通路６には排気ガスを吸気通路５へ還流して排
気再循環を行うためのＥＧＲ装置２０が設けられてい
る。すなわち、排気通路６からはＥＧＲ管２１が分岐
し、サージタンク１３とスロットルバルブ１４との間の
吸気通路５に接続されている。このＥＧＲ管２１の途中
には、ＥＧＲバルブ２２が配設され、このＥＧＲバルブ
２２はステップモータ２３に駆動される弁体２４の開閉
によりＥＧＲ管２１内を還流する排気ガスの流量を調節
する。

【００１５】さらに、前記エンジン１には、ディストリ
ビュータ１１のロータ１１ａの回転からエンジン１の回
転数を検出する回転数センサ２５、エンジン１の冷却水
温を検出する水温センサ２６、エンジン１の機械的振動
からノッキングの発生を検出するノック検出手段を構成
するノックセンサ２７が取付けられている。ノックセン
サ２７はノッキングで発生する６〜８ｋＨｚの振動数を
共振振動数にもつ圧電素子からなる。また、エンジン１
にはクランキングによりエンジン１を始動させるスター
タ２８が設けられ、このスタータ２８にはエンジン１が
クランキング中であることを検出するスタータスイッチ
２９が付属されている。また、エンジン１に駆動連結さ
れた図示しないトランスミッションには、車速を検出す
るための車速センサ３０が取付けられている。

【００１６】前述したスロットルセンサ１５、エアフロ
ーメータ１６、吸気温センサ１７、酸素センサ１８、回
転数センサ２５、水温センサ２６、ノックセンサ２７、
スタータスイッチ２９及び車速センサ３０は電子制御装
置（以下、単に「ＥＣＵ」という）３１の入力側に電気
的に接続されている。また、各インジェクタ９、イグナ
イタ１２、ＥＧＲバルブ２２はＥＣＵ３１の出力側に電
気的に接続され、これらはＥＣＵ３１の作動により駆動
タイミングが制御される。このＥＣＵ３１は排気ガス再
循環運転域検出手段、点火時期制御手段、ノック検出手
段、遅角量制御手段及び判定手段を構成している。

【００１７】ここで、ＥＣＵ３１の電気的構成を図３の
ブロック図に従って説明する。ＥＣＵ３１は中央処理装
置（以下ＣＰＵという）３２、読み出し専用メモリ（以
下ＲＯＭという）３３、ダンラムアクセスメモリ（以下
ＲＡＭという）３４、バックアップＲＡＭ３５、タイマ
カウンタ３６等とこれら各部と入力ポート３７及び出力
ポート３８等とをバス３９によって接続してなる理論演
算回路として構成されている。ＣＰＵ３２は予めＲＯＭ
３３に記憶された所定の制御プログラムに従って各種演
算処理を実行する。ＲＯＭ３３には後述する「実行点火
時期算出ルーチン」や「ＥＧＲ異常判定ルーチン」の
外、燃料噴射量制御ルーチン、基本点火時期算出ルーチ
ン等の制御プログラムが予め記憶されている。また、Ｒ
ＡＭ３４はＣＰＵ３２の演算結果を一時記憶し、バック
アップＲＡＭ３５はデータを記憶して保存する。タイマ
カウンタ３６は所定時間毎の割り込み信号を出力すると
共に、同時に複数のカウント動作を行うようになってい
る。

【００１８】このＥＣＵ３１の外部入力回路３７には、
前述したスロットルセンサ１５、エアフローメータ１
６、吸気温センサ１７、酸素センサ１８、回転数センサ
２５、水温センサ２６、ノックセンサ２７、車速センサ
３０及びスタータスイッチ２９等がそれぞれ接続されて
いる。また、外部出力回路３８には各インジェクタ９、
イグナイタ１２、ＥＧＲバルブ２２及びインジケータラ
ンプ４０が接続されている。インジケータランプ４０は
「ＳＧＲ異常判定ルーチン」においてＥＧＲ装置２０の
異常が検出されたときに点灯され、イグニションがオフ
されると消灯される。

【００１９】ＥＣＵ３１は各センサ１５〜１８，２５〜
２７，３０及びスタータスイッチ２９からの出力信号に
基づいてスロットル開度ＴＡ、吸入空気量Ｑ、吸気温Ｔ
ＨＡ、排気ガス中の酸素濃度、エンジン回転数ＮＥ、冷
却水温ＴＨＷ及び車速ＳＰ等を割り出す。そして、それ
ら割り出した各データを読み込んで前述した各種の制御
プログラムを実行することにより各インジェクタ９、イ
グナイタ１２及びＥＧＲバルブ２２を好適に駆動制御す
る。こうしてエンジン１の燃料噴射量制御、点火時期制
御、ＫＣＳ（ノックコントロールシステム）制御及びＥ
ＧＲ制御を行うようになっている。

【００２０】すなわち、燃料噴射量制御において、ＥＣ
Ｕ３１はスロットル開度ＴＡ、吸入空気量Ｑ、吸気温Ｔ
ＨＡ、排気ガス中の酸素濃度、エンジン回転数ＮＥ、冷
却水温ＴＨＷ及び車速ＳＰ等を読み込んで燃料噴射量制
御ルーチンを実行することにより目標燃料噴射量を算出
する。そして、ＥＣＵ３１はその目標燃料噴射量に対応
する開弁時間信号に基づき各インジェクタ９を開弁制御
する。

【００２１】また、点火時期制御において、ＥＣＵ３１
はスロットル開度ＴＡ、吸入空気量Ｑ、吸気温ＴＨＡ、
排気ガス中の酸素濃度ＯＸ、エンジン回転数ＮＥ、冷却
水温ＴＨＷ、車速ＳＰ及びスタータ作動状態等を読み込
む。そして、それら読み込んだ各データに基づいて基本
点火時期算出ルーチンを実行することにより基本点火時
期θB を算出する。ＥＣＵ３１はその基本点火時期θB
の所定角量（例えば２４°）前に点火指示（ＩＧｔ）信
号を出力してイグナイタ１２に高電圧を出力させる。こ
のイグナイタ１２からの高電圧出力タイミングにより点
火プラグ１０の点火タイミングが決定される。

【００２２】ＫＣＳ制御では、ＥＣＵ３１はノックセン
サ２７からのノック検出信号に基づいてノッキングの発
生を検出し、この検出データを読み込んで「実行点火時
期算出ルーチン」を実行する。そして、ＥＣＵ３１は基
本点火時期θB に対する遅角量θK を算出し、基本点火
時期θB に遅角量θK 分の補正を加えた実行点火時期θ
を設定する。こうしてＫＣＳ制御は点火時期をノック限
界付近に設定することにより出力向上、燃費低減及び運
転性の向上を図っている。このＫＣＳ制御は予め設定さ
れたＫＣＳ作動領域において実行される。

【００２３】さらに、ＥＣＵ３１は読み込んだスロット
ル開度ＴＡ、吸入空気量Ｑ、エンジン回転数ＮＥ及び冷
却水温ＴＨＷ等の各データに基づいてエンジン１の運転
状態が排気ガス再循環運転領域（以下「ＥＧＲ運転領
域」という）であるか否かを判定する。このＥＧＲ運転
領域はエンジン１の低負荷状態と極端な高負荷状態を除
く広範な領域に設定されている。ここで、ＥＧＲ運転領
域でないと判定される条件としては、例えば次の事項が
挙げられる。冷却水温ＴＨＷが所定温度（５３℃）以
下であること、アイドル時であること、エンジン始
動から所定時間（３秒）が経過していないこと、レー
シング（無負荷状態でエンジン回転数ＮＥを上げる）時
である。そして、ＥＧＲ運転領域であると判定される
と、ＥＣＵ３１はＥＧＲバルブ２２を開弁させる。こう
して排気ガスの一部を吸気系に還流させることにより排
気ガス中のＮＯ_Xの低減が図られている。

【００２４】また、前述した基本点火時期θB はＥＧＲ
運転領域であるか否かを考慮して設定されている。すな
わち、ＥＧＲ運転領域である場合の基本点火時期θB
（以下これをθB1という）は、スロットル開度ＴＡ、吸
入空気量Ｑ、エンジン回転数ＮＥ等が同一である条件で
はＥＧＲ運転領域でない場合の基本点火時期θB （以下
これをθB2という）よりも所定角量だけ進角側に設定さ
れる。こうしてＥＧＲ装置２０が運転されて排気ガスが
吸気系へ還流されても常に好適な基本点火時期θB が設
定されるようになっている。

【００２５】次に、上記のように構成された自動車用多
気筒エンジン１に装備されたＥＧＲ装置２０の異常判定
装置の処理動作及び作用について図４のフローチャート
に従って説明する。

【００２６】ここで、ＥＣＵ３１はイグニションがオン
されると同時に起動され、その起動と同時にＲＡＭ３４
やバックアップＲＡＭ３５に予め設定されたＥＧＲ異常
フラグＦＥＧＲＦＡＩＬ、ＥＧＲ運転判定フラグＦＥＧ
Ｒ、ＫＣＳ作動判定フラグＦＫＣＳ及びノッキング判定
フラグＦＫＮＯＣＫをクリアする。また、ＫＣＳ遅角量
θK 、ＥＧＲ運転域遅角量θK1及びＥＧＲ非運転域遅角
量θK2のそれぞれに初期値θK ＝０、θK1＝０、θK2＝
０が設定される。その後、ＥＣＵ３１は燃料噴射量制御
ルーチンや点火時期制御ルーチンと共に「ＫＣＳ制御ル
ーチン」及び「ＥＧＲ異常判定ルーチン」を適宜に繰り
返して実行する。

【００２７】ＥＣＵ３１は各センサ１５〜１８，２５，
２６，３０及びスタータスイッチ２９からの各信号に基
づいて経時的に設定されるスロットル開度ＴＡ、吸入空
気量Ｑ、吸気温ＴＨＡ、排気ガス中の酸素濃度ＯＸ、エ
ンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、車速ＳＰ及びスタ
ータ作動状態等の各データをそれぞれ読み込む。そし
て、ＥＣＵ３１はその読み込みデータからＥＧＲ運転領
域であるか否かを判断し、ＥＧＲ運転領域である場合に
はＥＧＲ運転判定フラグＦＥＧＲを「１」にセットし、
ＥＧＲ運転領域でない場合にはＥＧＲ運転判定フラグＦ
ＥＧＲを「０」にクリアする。

【００２８】さらに、ＥＣＵ３１は読み込みデータから
ＫＣＳ作動領域であるか否かも判断し、ＫＣＳ作動領域
である場合にはＫＣＳ作動判定フラグＦＫＣＳを「１」
にセットし、ＫＣＳ作動領域でない場合にはＫＣＳ作動
判定フラグＦＫＣＳを「０」にクリアする。そして、Ｋ
ＣＳ作動領域において、ＥＣＵ３１はノックセンサ２７
からノック検出信号を入力した場合にはノッキング判定
フラグＦＫＮＯＣＫを「１」にセットし、ノック検出信
号を入力しない場合にはノッキング判定フラグＦＫＮＯ
ＣＫを「０」にクリアする。

【００２９】図４はＥＣＵ３１にて実行される「実行点
火時期算出ルーチン」を説明するフローチャートであっ
て、同ルーチンは所定時間毎の定時割り込みにて実行さ
れるようになっている。

【００３０】処理がこのルーチンに移行すると、先ずス
テップ１０１において、ＥＧＲ運転判定フラグＦＥＧＲ
が「１」であるか否かを判断する。すなわち、ＥＧＲ運
転領域であるか否かを判断する。ＥＧＲ運転判定フラグ
ＦＥＧＲが「０」である場合には、ＥＧＲ運転領域でな
いものとし、ステップ１０２において基本点火時期θB
をＥＧＲ運転領域でない場合の基本点火時期θB2に設定
する。また、ＥＧＲ運転判定フラグＦＥＧＲが「１」で
ある場合には、ＥＧＲ運転領域であるものとし、ステッ
プ１０３において基本点火時期θB をＥＧＲ運転領域で
ある場合の基本点火時期θB1に設定する。

【００３１】次に、ステップ１０４において、ノッキン
グ判定フラグＦＫＮＯＣＫが「１」であるか否か、すな
わちノック検出信号が入力されたか否かが判断される。
ノッキング判定フラグＦＫＮＯＣＫが「１」である場合
にはノック検出信号が入力されたものと判断し、ステッ
プ１０５へ移行する。ステップ１０５ではノック検出信
号に基づきノッキングの強さを判定し、その判定結果か
ら遅角補正量α１を算出する。

【００３２】この遅角補正量α１は予め設定された値で
あり、ノッキングが繰り返し発生する場合には、この遅
角補正量α１は処理が行われる度に前処理時の遅角量θ
K に累積されてゆくことにより当処理の遅角量θK が算
出される。すなわち、元の遅角量θK に遅角補正量α１
を加えた値（＝θK ＋α１）を新たな遅角量θK とす
る。そして、この遅角量θK はＲＡＭ３４に一時記憶さ
れる。この処理の後にステップ１０９へ移行する。

【００３３】一方、ステップ１０４において、ノッキン
グ判定フラグＦＫＮＯＣＫが「０」である場合にはノッ
ク検出信号が入力されない、すなわちノッキングが発生
していないものと判断し、ステップ１０６へ移行する。
ステップ１０６では、元の遅角量θK に遅角補正量α２
を引いた値（＝θK −α２）を新たな遅角量θK とす
る。そして、この遅角量θK はＲＡＭ３４に一時記憶さ
れる。

【００３４】この遅角補正量α２は予め設定された値で
あり、ノッキングが発生しない場合には、実行点火時期
θを前処理時に比べてα２ずつ進角させてゆくようにな
っている。この処理の後にステップ１０７へ移行する。

【００３５】そして、ステップ１０７では遅角量θK が
０以上であるか否かを判断する。遅角量θK が０以上で
ある場合にはそのままステップ１０９へ移行し、遅角量
θKがマイナス値である場合にはステップ１０８でこの
遅角量θK を「０」とした後にステップ１０９へ移行す
る。このステップ１０７及びステップ１０８は遅角量θ
K がマイナス値とならないようにするガード処理であ
る。

【００３６】次に、ステップ１０９において実行点火時
期θの算出を行う。すなわち、前記ステップ１０２また
は１０３で求めた基本点火時期θB （＝θB1，θB2）
と、ステップ１０５またはステップ１０６で求めた遅角
量θK とで実行点火時期θ（＝θB −θK ）を求める。

【００３７】このように求められた実行点火時期θによ
り点火時期をノック限界付近に設定され、出力向上、燃
費低減及び運転性の向上が図られる。一方、ＥＣＵ３１
は実行点火時期算出ルーチンとともに、図５に示すよう
なＥＧＲ異常判定ルーチンを併せて実行する。同ルーチ
ンは所定時間毎の定時割り込みにて実行されるようにな
っている。

【００３８】処理がこのルーチンに移行すると、先ずス
テップ２０１において、ＫＣＳ作動判定フラグＦＫＣＳ
が「１」であるか否かを判断する。すなわち、ＫＣＳ作
動領域であるか否かを判断する。ＫＣＳ作動判定フラグ
ＦＫＣＳが「０」である場合には、ＫＣＳ作動領域でな
いものとし、ＥＧＲ異常判定ルーチンを終了する。

【００３９】次に、ステップ２０１において、ＫＣＳ作
動判定フラグＦＫＣＳが「１」である場合には、ＫＣＳ
作動領域であるものとし、ステップ２０２へ移行する。
ステップ２０２において、遅角量θK の算出を行う。す
なわち、遅角量θK は前記実行点火時期算出ルーチンに
おけるスッテプ１０５または１０６において求められた
最新の遅角量θK をＲＡＭ３４から読み出すことによっ
て行われる。

【００４０】次に、ステップ２０３において、ＥＧＲ運
転判定フラグＦＥＧＲが「１」であるか否か、すなわち
ＥＧＲ運転領域であるか否かが判断される。ＥＧＲ運転
判定フラグＦＥＧＲが「１」である場合には、ＥＧＲ運
転領域であるものと判断してステップ２０４へ移行す
る。このステップ２０４では、ステップ２０２で読み出
した遅角量θK をＥＧＲ運転遅角量θK1としてＲＡＭ３
４に格納する。

【００４１】また、ステップ２０３において、ＥＧＲ運
転判定フラグＦＥＧＲが「０」である場合には、ＥＧＲ
運転領域でないものと判断してステップ２０５へ移行す
る。このステップ２０５では、ステップ２０２で読み出
した遅角量θK をＥＧＲ非運転遅角量θK2としてＲＡＭ
３４に格納する。

【００４２】そして、ステップ２０６において、ＲＡＭ
３４に格納されたＥＧＲ運転遅角量θK1とＥＧＲ非運転
遅角量θK2とを読み出し、両遅角量θK1、θK2との差δ
（＝θK1−θK2）を求める。差δを求めた後、ステップ
２０７に移行する。

【００４３】ステップ２０７において、差δが所定値Ｋ
１以上であるか否かを判断する。差δが設定値Ｋ１未満
である場合には、ステップ２０８へ移行し、ＥＧＲ異常
フラグＦＥＧＲＦＡＩＬを「０」にクリアする。また、
ステップ２０７において、差δが設定値Ｋ１以上である
場合には、ステップ２０９へ移行し、ＥＧＲ異常フラグ
ＦＥＧＲＦＡＩＬを「１」にセットする。

【００４４】こうしてＥＣＵ３１は「ＥＧＲ異常判定ル
ーチン」の処理を終了する。なお、設定値Ｋ１は予めＥ
ＧＲバルブ２２の故障を想定した予備テストから算出さ
れた値である。

【００４５】そして、ＥＣＵ３１はＥＧＲ異常フラグＦ
ＥＧＲＦＡＩＬの格納データを読み込み、その格納デー
タが「０」の場合は何もせず、「１」の場合はインジケ
ータランプ４０を点灯させる。このインジケータランプ
４０の点灯はイグニションをオフさせるまで点灯し続
け、この点灯によりＥＧＲバルブ２２の故障等によるＥ
ＧＲ装置２０の異常が警告される。

【００４６】従って、このＥＧＲ装置２０の異常判定装
置によれば、点火制御装置の働きによりＥＧＲ運転領域
であるか、ＥＧＲ運転領域でないかに応じてそれぞれ基
本点火時期θB1及び基本点火時期θB2が設定される。ま
た、ＫＣＳ制御の働きによりその作動領域において、ノ
ックセンサ２７にノッキングを検出させて基本点火時期
θB1，θB2に対する補正量を算出し、実行点火時期θが
ノック限界付近となるように制御している。

【００４７】そして、ＥＧＲ装置２０にＥＧＲバルブ２
２の故障等による異常があって排気ガスの一部が吸気系
に還流されなかったり、還流される排気ガスの流量が少
なかった場合には、実際のノック限界はＥＧＲ装置２０
の正常なときほど進角側にシフトされない。その結果、
ＥＧＲ運転領域として設定された基本点火時期θB1は、
ノッキング領域に属してしまうため点火の際にノッキン
グが発生する。そして、ＫＣＳ制御による実行点火時期
θは基本点火時期θB1よりも遅角量θK1だけ大きく補正
されることになる。このとき、この遅角量θK1はＥＧＲ
運転領域でないときの遅角量θK2よりも大きな値とな
る。

【００４８】一方、ＥＧＲ運転領域でないときの基本点
火時期θB2はＥＧＲ装置２０の異常に係わらず、ほぼ実
際のノック限界付近に設定されるため、ＫＣＳ制御によ
る遅角量θK2は比較的に小さな値となる。そして、本実
施例のＥＧＲ装置２０の異常判定装置では、ＫＣＳ制御
による遅角量θK1と遅角量θK2との差を算出し、その差
δ（＝θK1−θK2）が設定値Ｋ１以上となるときにＥＧ
Ｒ装置２０の異常と判定させた。

【００４９】ここで、例えばガソリン性状、空燃比、燃
焼室内のデポジット堆積量、混合気の温度等に起因して
ノッキングが発生した場合には、ＥＧＲ運転領域である
か否かに係わらず、その遅角量θK1，θK2はほぼ同じく
らいの値（θK1≒θK2）となる。その結果、その差δを
とることによりＥＧＲ装置２０の異常以外のこれらの要
因はほぼ確実にキャンセルされてしまう。従って、従来
のダイアグノーシス装置のように、ＥＧＲ装置２０が正
常であるにもかかわらず、その他の要因により発生した
ノッキングを検出してＥＧＲ装置２０の異常と誤判定し
てしまうおそれがない。よって、ＥＧＲバルブ２２の故
障等によるＥＧＲ装置２０の異常のみを確実に検出する
ことができる。

【００５０】その結果、ＥＧＲ装置２０の修理が正確か
つ迅速に行うことができる。そして、ＥＧＲ装置２０の
故障等が迅速に修理されることにより、長時間の燃費悪
化やＮＯ_Xの排出による大気汚染を防止することができ
る。また、ＥＧＲ装置２０の異常判定を点火時期を制御
するＫＣＳからの遅角量データを使用して行ったので、
新たなシステムを追加する必要がなくコスト的にも大き
な利点がある。

【００５１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次の
ように構成することもできる。（１）上記実施例では、遅角量θK1、θK2の差δによっ
てＥＧＲ装置２０の異常を判定させたが、遅角量θK1、
θK2の比（＝θK1／θK2）を求め、その比が予め定めた
基準値以上か否かを判定するようにしてＥＧＲ装置２０
の異常を判定させてもよい。

【００５２】（２）上記実施例では、遅角量θK1、θK1
の差δによってＥＧＲ装置２０の異常を判定させたが、
ＥＧＲ運転領域であるか否かに応じてノッキングの発生
回数をカウントし、それぞれのカウント値の差からＥＧ
Ｒ装置２０の異常を判定させてもよい。

【００５３】（３）ＥＧＲ運転領域の設定条件は、上記
実施例に限定されることなく、スロットル開度ＴＡ、吸
入空気量Ｑ、エンジン回転数ＮＥ等のエンジン１の運転
状態を示す情報の中から適宜に選択して設定することが
できる。

【００５４】（４）ＫＣＳ制御されないエンジン１にお
いて、ノックセンサ２７を装着してＥＧＲ装置２０の異
常を判定させてもよい。（５）前記実施例では、ＥＧＲ異常判定ルーチンにおけ
る遅角量θk は実行点火時期算出ルーチンで求めた遅角
量θk を使用したが、ＥＧＲ異常判定ルーチンにおいて
独立して遅角量θk を求めて行ってもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、エ
ンジンのその他の異常と混同することなく、ＥＧＲ装置
の異常のみを正確に判定することができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な概念構成を説明する概念構成
図である。

【図２】一実施例における排気ガス再循環装置を備えた
エンジンを示す概略構成図である。

【図３】一実施例においてＥＣＵ等の電気的構成を示す
ブロック図である。

【図４】一実施例において、ＥＣＵにより実行される
「実行点火時期算出ルーチン」を説明するフローチャー
トである。

【図５】一実施例において、ＥＣＵにより実行される
「ＥＧＲ異常判定ルーチン」を説明するフローチャート
である。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、２０…排気ガス再循環
装置としてのＥＧＲ装置、２７…ノック検出手段を構成
するノックセンサ、３１…排気ガス再循環装置、点火時
期制御手段、ノック検出手段、遅角量算出手段、判定手
段を構成するＥＣＵ、θB …点火時期としての基本点火
時期、θK …遅角量としてのＫＣＳ遅角量、θK1…排気
ガス再循環運転域のときの遅角量、θK2…排気ガス再循
環運転域でないときの遅角量。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ガス再循環装置が運転される排気ガ
ス再循環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、排気ガス再循環運転域であるか否かに応じて点火時期を
設定する点火時期制御手段と、内燃機関のノッキングの発生を検出するノック検出手段
と、前記ノック検出手段がノッキングを検出したときに前記
点火時期に対する遅角量を算出する遅角量算出手段と、排気ガス再循環運転域のときの遅角量と排気ガス再循環
運転域でないときの遅角量とを比較して排気ガス再循環
装置の異常を判定する判定手段とを備えた排気ガス再循
環装置の異常判定装置。