JPH0652066B2 - エンジンの排気再循環装置 - Google Patents

エンジンの排気再循環装置

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JPH0652066B2
JPH0652066B2 JP61010198A JP1019886A JPH0652066B2 JP H0652066 B2 JPH0652066 B2 JP H0652066B2 JP 61010198 A JP61010198 A JP 61010198A JP 1019886 A JP1019886 A JP 1019886A JP H0652066 B2 JPH0652066 B2 JP H0652066B2
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exhaust gas
engine
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air
exhaust
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/49Detecting, diagnosing or indicating an abnormal function of the EGR system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0055Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジンの排気ガス再循環装置(以下EGR装
置と称する)に係り、特にEGR装置の動作機能の良否
を監視して排気公害への安全性を保障するに好適なエン
ジンのEGR装置に関するものである。
〔従来の技術〕
EGR装置は例えば特開昭52-125979 号公報に示される
ように、吸入空気量、エンジン回転速度等のエンジン運
転情報を基に燃料,点火時期制御と組合せた総合制御装
置として、より高精度の排気ガス浄化機能を達成してい
る。無論、EGR装置が独立して成るものも存在してい
るが、これらEGR機能はNOx の低減に多大なる効果
を奏することは種々の文献、公報等で早くから公知であ
る。しかし、この効果はEGR装置が正しく機能してい
る上に成り立つものであり、例えばEGRバルブ、ある
いはバルブの制御手段、連通管などの機能系統が故障し
た場合、排気ガスの浄化性能は著るしく低下し、ひいて
は大気汚染に悪影響を与えてしまう結果となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来公知のものは、EGRバルブの動作
状態を別の位置検出(例えばリフトセンサ、位置スイツ
チ)で監視するもの、あるいは、連通管に圧力検出器を
設け、動作圧力で管理するものなどであり、いずれも新
らたな付加装置を必要とし高価なものになると共に、こ
れら付加装置は、いずれも自動車特有の高温下における
信頼性に不都合な点を含んでいた。また、これらの方式
はEGR装置機能動作を連系して監視する配慮がされて
おらず、定期的に義務付けされた車検制度等の工程でし
か摘出できない問題があつた。
本発明の目的は上記問題点に鑑み、新なデバイスを用い
ることなく、現在有している機能を有効に利用してEG
R機能を連系して監視することによりEGRシステムの
劣化を含めた機能動作の不具合を予防することができる
エンジンのEGR装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、エンジンの排気マニホールドと、前記排気
マニホールドを通過する排気ガスをエンジンの吸気マニ
ホールドに再循環させるための排気ガス再循環通路と、
前記排気ガス再循環通路に配設して前記排気ガス再循環
通路を通過する排気ガスを制御するバルブと、エンジン
状態に応じて前記バルブを制御し、かつ排気ガス浄化機
能の動作を監視する制御装置と、排気ガスの空燃比を検
出するための空燃比検出装置とを備えたエンジンの排気
再循環装置において、前記制御装置は、前記バルブを排
気ガス浄化機能の動作を監視するために所定時間開弁す
る手段と、その開弁された状態における排気側の空燃比
がリーン側に存在する時間を求める手段と、その求めら
れた時間と前記所定時間とを比較する比較手段と、その
比較した結果から故障判断を行う手段とを有し、エンジ
ンの空燃比フィードバック制御を停止し、空燃比を三元
点より所望値だけ移動させてクランプして、前記制御装
置による排気ガス浄化機能の動作を監視するようにした
ことによって達成される。
〔作用〕
すなわち、エンジンの所定状態において、空燃比が三元
点より所望値だけ移動し、EGR量が大なるときは、エ
ンジンに供給させる新気にEGR量の残存酸素が加えら
れるのでO2センサの信号はリーン側に変化し、その変
化を直接に監視することにより、EGR装置が正常に動
作しているか否かを確認できる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について説明する。
第2図は本発明のブロツク図を示すものであり、1はエ
ンジンの回転速度と負荷率の関係から決定されるEGR
量に見合う付勢を行うEGR信号発生手段、2は前記E
GR信号発生手段1の信号tを受けてエンジン100に
対するEGR量を設定するEGRバルブ、3は前記エン
ジン100からの排気濃度を検出する排気センサ、4は
前記EGR信号発生手段1の信号tと前記排気センサ3
の変化信号Tを比較する時間比較手段、5は前記EGR
信号発生手段1および時間比較手段4、そして前記した
エンジン100の回転速度などの情報を処理する手段を
内蔵する演算装置である。又、6は警示手段であり、前
記EGR信号発生手段1の信号tと排気センサ3の信号
Tの時間を時間比較手段4で比較し、その結果、予め定
められた関係に不成立が発生した時、その内容を表示す
るように構成される。
次に第2図図示の本発明装置の機能動作を第1図および
第3図において説明する。第1図の動作タイムチヤート
はエンジンを所定運転状態におけるEGR動作と排気セ
ンサの各々の信号状態を示したものである。まずエンジ
ンに供給する燃料の空燃比を三元点(A/F:147)
よりやや大きい所望値に設定し、この状態でEGRをオ
フ(OFF)からオン(ON)に所定時間t間、付勢
する。すなわち、EGR量を小→大に動作すると、該排
気ガスは希薄となり排気センサの信号はT間、濃→淡
側に移動する。同様にEGR動作時間をt,t間、
付勢すると該排気センサ信号は図示するごとく、前記E
GR付勢時間に対応したT,Tの様に信号形態が移
行される。
このEGR付勢時間tと排気センサ信号の移行時間Tと
の間には第3図に示す関係にできることが実験によつて
確められている。
従つて、EGRシステムの動作機能はエンジンの燃料の
空燃比の変動、すなわち排気センサの信号形態の変化と
してとらえ、EGR機能の良否を確認することができ
る。
第4図は電子式エンジン制御装置に本方式のEGR制御
装置を組み込んだ例である。この第4図において、10
0はエンジン、104は吸入空気量センサ、201はエ
ンジンの各シリンダに点火エネルギーを供給する分配器
でありエンジンの回転速度を検出する回転角センサを具
備している。エンジン100の上流側には前記吸入空気
量センサ104、開度センサ107を有するスロツトル
弁105と吸気管101を図示のごとく配設され、一
方、下流側には配気管102とマフラ202が配置され
ている。更にエンジン100の吸気管101付近には燃
料供給の為の燃料噴射弁200が装備されている。
さらに、排気管102には排気ガスの一部を吸気管10
1に再循環するための排気通路103A,103Bが配
策され、この排気通路の中ほどには排気ガスの再循環量
(EGR量)を制御するEGRバルブ2が配置されてい
る。又、上記排気管の一部にはエンジンの燃焼状態を検
出する排気センサ3が取りつけられている。5は電子式
エンジン制御装置の演算装置であり、上述したエンジン
の回転速度、吸入空気量、スロツトル弁開度、そして温
度等の他のエンジン運転状態検出器107からの入力信
号を基に、燃料量、点火時期を演算制御するとともに、
前述したEGRバルブ2を付勢した時のEGR量と排気
センサ3の信号処理を行ないEGR機能の動作確認を行
ない、その結果を警示手段6(例えばランプ等)で表示
する様に構成している。
なお、上述した実施例ではエンジンの運転情報のパラメ
ータとして吸入空気量を検出する方式についてのべたが
吸気管101の圧力で検出してもよい。
第5図は第1図,第2図に示す一実施例のブローチヤー
トの一例図である。又、このフローチヤートは第4図に
示した電子式エンジン制御装置の制御フローチヤートの
中から一実施例として示すものである。
エンジンを始動すると前述した演算装置5は予め定めら
れた制御プログラムに従つた所定周期で繰返し演算処理
が実行され、その結果に基づいてそれぞれの機器を付勢
制御を行なう様に構成されている(図示せず)。この演
算処理の中でEGRチエツクモード(例えばアイドル位
置あるいは所望の定常運転時)になつた時点にステツプ
200の割込処理ルーチンに導びく。ステツプ200に
おいて排気センサが活性領域に無い時はステツプ500
に移り次の割込要求を待つ。一方、排気センサが活性領
域にある時はステツプ200からステツプ201に移
る。ステツプ201ではA/F(空燃比)フイードバツ
ク中で且つ、EGR制御域かを判断し、もし両者共制御
域にある時はステツプ500に移りエンジンが要求する
本来制御を実行し次の割込要求を待つ。もし前制御の一
方でも条件成立にない時はステツプ202に移りEGR
チエツクカウンタをインクリメントしステツプ203に
移り、A/Fフイードバツク制御を停止してステツプ2
04に移る。ステツプ204ではA/Fを三元点より所
定値αだけRich側に固定しステツプ205に移る。
ステツプ205ではステツプ202のカウンタが所望値
N回になつた否かを判定しN回未満の時はステツプ20
8に移り、EGRバルブを所定時間t間動作させEG
R量を“大”側に移動してステツプ209に移る。ステ
ツプ209では前ステツプ208でEGR量を“大”側
に移動した結果を排気センサの信号変化時間Tで計測
してステツプ300に移し、T=β・tの関係が成
立しているか否かを判定する(ここで、βは0以上で範
囲を持つた係数である。)。この結果、T=β・t
である時はEGR機動が“正常動作”であるとしてステ
ツプ308に移りA/Fフイードバツク制御を再開して
ステツプ309を通りステツプ500に移り、次の割込
を待つ。一方、ステツプ300でT=β・tの関係
が成立していないときにはステツプ301に移りEGR
バルブをt間付勢してステツプ302に移り、前記ス
テツプ209〜300に示す動作をステツプ302〜3
06の間で実行する。すなわち、EGRバルブの付勢時
間t(t,t)と排気センサの変化時間T(γ
,δT)との関係を順次、判定するものである。
次にステツプ306で上記した関係が成立しなかつた場
合はステツプ307に移りEGR“NG”カウンタをイ
ンクリメントしステツプ309に移る。ステツプ309
ではEGR“NG”カウンタが所定値N回になつたか
否かを判定し、その結果N回に到達した時はステツプ
400に移りEGR“FAIL”フラグをセツトしてス
テツプ400に移しEGR機能NGの警示を実施する。
尚、上記したステツプ205で判定結果がN回になつた
時にはステツプ206,207でEGRチエツクカウン
タ,ならびにEGR“NG”カウンタのそれぞれをクリ
アした後ステツプ208以降の動作ステツプを実行す
る。
以上の実施例のフローチヤートではEGRバルブの付勢
時間tを3段階に変化したものについて3段階の全てが
不成立の時EGR機能NG処理を行なうものについて説
明したが1段目あるいは、2段目からステツプ307に
移して以降の処理を行なうものであつてもよい。
また、第5図に示したステツプ308とステツプ309
を入れ替えてもよい。
要は、EGR量を増加した時に排気センサ信号と希薄
(Lean)になる関係、すなわち、EGR量と排気ガス濃
度変化でEGR機能の良否を判定並びに確認処理する構
成である。
〔発明の効果〕
以上説明したごとく本発明によれば、EGRの動作機能
が正常に行なわれているか否かを新たなデバイスを設け
ることなく実現することが可能となる。したがつて、新
デバイスを増設する方式に比較して機能向上によるコス
トアツプを防止できると共に信頼性を向上するなどの効
果がある。
また、エンジン装着状態のままで、かつ、運転者の意識
しない状態の中で機能のセルフチエツクが実行できる別
の効果がある。
また、エンジン制御システム全体でEGR機能を確認す
るのでEGR系不良からくるNO増加などに対して、
速やかに故障発生を告知して応急策を講じさせる事がで
き、大気汚染が予防するなど排気ガス対策上有利となる
などの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のタイムチヤート図、第2図
は本発明の一実施例を示すブロツク図、第3図は第2図
並びに第1図の一実施例の関係図、第4図は第1図から
第3図に示す一実施例を組みこんだ電子式エンジン制御
装置の構成図、第5図は第1図から第3図に示す一実施
例の制御フローチヤート図である。 1……EGR信号発生手段、2……EGRバルブ、3…
…排気センサ、4……時間比較手段、5……演算装置、
6……警示手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの排気マニホールドと、前記排気
    マニホールドを通過する排気ガスをエンジンの吸気マニ
    ホールドに再循環させるための排気ガス再循環通路と、
    前記排気ガス再循環通路に配設して前記排気ガス再循環
    通路を通過する排気ガスを制御するバルブと、エンジン
    状態に応じて前記バルブを制御し、かつ排気ガス浄化機
    能の動作を監視する制御装置と、排気ガスの空燃比を検
    出するための空燃比検出装置とを備えたエンジンの排気
    再循環装置において、前記制御装置は、前記バルブを排
    気ガス浄化機能の動作を監視するために所定時間開弁す
    る手段と、その開弁された状態における排気側の空燃比
    がリーン側に存在する時間を求める手段と、その求めら
    れた時間と前記所定時間とを比較する比較手段と、その
    比較した結果から故障判断を行う手段とを有し、エンジ
    ンの空燃比フィードバック制御を停止し、空燃比を三元
    点より所望値だけ移動させてクランプして、前記制御装
    置による排気ガス浄化機能の動作を監視するようにした
    ことを特徴とするエンジンの排気再循環装置。
JP61010198A 1986-01-22 1986-01-22 エンジンの排気再循環装置 Expired - Lifetime JPH0652066B2 (ja)

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Families Citing this family (4)

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JPH07103831B2 (ja) * 1986-01-28 1995-11-08 日本電装株式会社 排気ガス還流制御装置
JP3651810B2 (ja) * 1994-08-30 2005-05-25 日産自動車株式会社 内燃機関の排気還流装置の故障診断装置
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