JPH1018920A - 排気還流制御装置の故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力センサ系の故障を容易かつ正確に判別す
る。 【解決手段】 圧力センサ１２を大気圧側に連通させた
状態と排気還流通路１０側に連通させた状態とに切換え
る切換弁１３と、この切換弁１３の切換操作に伴って変
化する圧力センサ１２の検出値に基づいてこの圧力セン
サ１２の検出状態が正常であるか否かを判定する検出状
態判定手段２１と、この検出状態判定手段２１によって
圧力センサ１２の検出状態が正常でないことが確認され
た場合に、圧力センサ１２が凍結している可能性がある
か否かを判定し、凍結している可能性がないことが確認
された場合に圧力センサ系が故障していると判別する故
障判別手段２２とを設け、かつ上記検出状態判定手段２
１によって圧力センサ１２の検出状態が正常であること
が確認された場合に、故障診断手段２３による排気還流
制御装置７の故障診断を実行するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気通
路と吸気通路とを連通させる排気還流通路を介して吸気
通路に還流される排気の還流量を制御する排気還流制御
装置の故障診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平６−５８２１０号公
報に示されるように、排気還流通路に設けられた排気還
流制御弁を一時的に開閉することによって変化する排気
還流制御弁内の圧力変動が所定範囲内にあるか否かを判
別することにより、排気還流制御装置の故障を診断する
故障診断方法において、始動スイッチに応答して始動時
におけるエンジンの冷却水温度、吸気温度および油温度
のうちの少なくとも１つの温度が、圧力センサ系の正常
動作の下限温度に対応した所定値以下か否かを判定し、
この所定値以下であることが確認された場合に、圧力セ
ンサが凍結している可能性があると判断し、この圧力セ
ンサの検出値に基づく排気還流制御装置の故障診断を中
止することにより、上記圧力センサの凍結に起因した誤
診断を防止することが行われている。

【０００３】また、上記故障診断時に吸気通路内または
排気還流制御弁内の圧力を圧力センサに供給するととも
に、故障診断を実施しないときに大気圧を上記圧力セン
サ内に導入させるように、圧力センサの圧力検出領域を
選択的に切換える切換弁が設けられた故障診断装置にお
いて、上記切換弁の切換操作に応じて変化する圧力セン
サの検出値に基づいてその凍結状態を判別し、上記切換
操作の前後で圧力センサの検出値に変化がない場合に、
圧力センサが凍結している可能性があると判断して上記
排気還流制御装置の故障診断を中止することも行われて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の故障診断方法に
よれば、圧力センサが凍結した状態で、この圧力センサ
の検出信号に応じて排気還流制御装置の故障診断が実行
されることによる誤診断を防止することができるが、上
記圧力センサの検出状態が正常でない場合に、これが圧
力センサの凍結に起因しているのか、圧力センサ系の故
障に起因しているのかを判別することができないので、
圧力センサ系の故障を診断することができないという問
題がある。

【０００５】そして、上記検出異常が圧力センサの凍結
に起因している場合には、修理の必要はないが、圧力セ
ンサ系が故障している場合には、これを修理する必要が
あるので、これらの状態を区別することができなければ
適切な対応策をとることができないという問題がある。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、圧力セ
ンサ系に故障が生じた場合においても、その故障を容易
かつ正確に判別することができる排気還流制御装置の故
障診断装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
エンジンの排気通路と吸気通路とを連通させる排気還流
通路と、この排気還流通路に設けられた排気還流制御弁
と、上記排気還流制御弁の設置部の下流側に位置する排
気還流通路の圧力を検出する圧力センサと、上記排気還
流制御弁の開閉動作に伴って変化する圧力センサの検出
値に基づいて排気還流制御装置の故障を診断する故障診
断手段とを有する排気還流制御装置の故障診断装置にお
いて、上記圧力センサを大気圧側に連通させた状態と排
気還流通路側に連通させた状態とに切換える切換弁と、
この切換弁の切換操作に伴って変化する圧力センサの検
出値に基づいてこの圧力センサの検出状態が正常である
か否かを判定する検出状態判定手段と、この検出状態判
定手段によって圧力センサの検出状態が正常でないこと
が確認された場合に、圧力センサが凍結している可能性
があるか否かを判定し、凍結している可能性がないこと
が確認された場合に圧力センサ系が故障していると判別
する故障判別手段とを設け、かつ上記検出状態判定手段
によって圧力センサの検出状態が正常であることが確認
された場合に、上記故障診断手段による排気還流制御装
置の故障診断を実行するように構成したものである。

【０００８】上記構成によれば、エンジンのアイドル運
転時に、上記切換弁を切換操作して圧力センサを大気圧
側に連通させた状態と、排気還流通路側に連通させた状
態とに連通状態を変化させるとともに、上記切換操作の
前後で変化する圧力センサの検出値に基づいてこの圧力
センサの検出状態が正常であるか否かが検出状態判定手
段において判定される。そして、上記圧力センサの検出
状態が正常でないことが確認された場合には、圧力セン
サが凍結している可能性があるか否かが故障判別手段に
おいて判別され、凍結している可能性がないことが確認
された場合には、圧力センサ系が故障しているために、
圧力センサの検出状態が異常になったと判断されること
になる。

【０００９】請求項２に係る発明は、上記請求項１記載
の排気還流制御装置の故障診断装置において、圧力セン
サが凍結している可能性があるか否かを、吸気温度の検
出値に基づいて判定するように構成したものである。

【００１０】上記構成によれば、吸気通路に設けられた
吸気温センサ等によって検出された吸気温度が、予め設
定された基準値未満であることが故障判別手段において
確認された場合に、圧力センサが凍結している可能性が
あると判断され、上記吸気温度が基準値以上であること
が確認された場合に、圧力センサが凍結している可能性
がないと判断されることになる。

【００１１】請求項３に係る発明は、上記請求項１また
は２記載の排気還流制御装置の故障診断装置において、
故障判別手段によって圧力センサが凍結している可能性
がないことが確認された場合に、圧力センサ系が故障し
ていることを表示する指令信号を表示手段に出力するよ
うに構成したものである。

【００１２】上記構成によれば、圧力センサが凍結して
いる可能性がないことが故障判別手段において確認され
た場合には、圧力センサ系の故障に起因して上記圧力セ
ンサの検出状態が異常になったと判断され、上記圧力セ
ンサ系が故障していることが表示手段において表示され
ることになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係る排
気還流制御装置の故障診断装置をエンジンの概略構成を
示している。このエンジンは、エンジン本体１と、吸気
通路２と、排気通路３とを有している。上記吸気通路２
には、その上流側から順に、エアクリーナ４と、エアフ
ローメータ５と、スロットル弁６と、サージタンク８
と、燃料噴射弁９とが設けられている。

【００１４】上記スロットル弁６の下流側に位置する吸
気通路２、例えばサージタンク８には、排気通路３に連
通する排気還流通路１０が接続され、この排気還流通路
１０には、排気還流制御弁１１が設けられ、この排気還
流通路１０と排気還流制御弁１１とによって排気還流制
御装置７が構成されている。また、上記排気還流通路１
０の下流部、つまり排気還流制御弁１１の設置部と、吸
気通路２との間に配設された排気還流通路１０には、圧
力センサ１２の設置部に連通する連通路１３が接続され
るとともに、この連通路１３には上記圧力センサ１２を
大気圧側に連通させた状態と、排気還流通路１０側に連
通させた状態とに切換える切換弁１４が設置されてい
る。

【００１５】上記排気還流制御弁１１は、エンジンコン
トロールユニット（ＥＣＵ）１５から出力される制御信
号に応じて作動するアクチュエータと、このアクチュエ
ータによって開閉駆動される弁体とを有し、この弁体が
上記排気還流通路１０の全閉位置から全開位置に至る範
囲に亘って駆動されることにより、エンジンの運転状態
に対応して排気通路３から吸気通路２に還流される排気
の還流量が制御されるようになっている。

【００１６】上記エンジンコントロールユニット１５に
は、図２に示すように、スロットル弁６の設置部に設け
られたアイドルスイッチ１６の検出信号と、車速を検出
する車速センサ１７の検出信号と、エンジン回転数を検
出する回転数センサ１８の検出信号およびエアフローメ
ータ５の検出信号に基づいて算出された吸気の充填効率
の算出値と、エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温
センサ１９の検出値とに基づいてエンジンが通常のアイ
ドル運転状態にあるか否かを判定するアイドル判定手段
２０が設けられている。

【００１７】そして、上記アイドル判定手段２０におい
て、アイドルスイッチ１６がＯＮ状態となるとともに、
車速が０となったアイドル運転状態において、上記吸気
の充填効率が所定値未満となってパワーステアリング装
置等の外部負荷が非作動状態にあることが確認されると
ともに、エンジンの冷却水温度が予め設定された基準値
以上となってファーストアイドル制御が終了したことが
確認された場合に、エンジンが通常のアイドル運転状態
にあると判定されるようになっている。

【００１８】また、上記エンジンコントロールユニット
１５には、上記アイドル判定手段２０によってエンジン
が通常のアイドル運転状態にあることが確認された場合
に、上記圧力センサ１２の検出状態が正常であるか否か
を判定する検出状態判定手段２１と、上記圧力センサ１
２、連通管１３および切換弁１４からなる圧力センサ系
が故障しているか否かを判別する故障判別手段２２と、
上記検出状態判定手段２１によって上記圧力センサ１２
の検出状態が正常であることが確認された場合に、その
検出値に基づいて排気還流制御装置７の故障を診断する
故障診断手段２３とが設けられている。

【００１９】上記検出状態判定手段２１は、圧力センサ
系の切換弁１４を切換操作することにより変動する上記
圧力センサ１２の検出値に基づいて圧力センサ１２の検
出状態が正常であるか否かを判定するように構成されて
いる。すなわち、圧力センサ１２を大気圧側に連通させ
るように上記切換弁１４の切換位置を設定した状態で検
出された圧力センサ１２の検出値と、圧力センサ１２を
排気還流通路１０に連通させるように切換弁１４の切換
位置を設定した状態で検出された圧力センサ１２の検出
値との偏差が、予め設定された基準値よりも大きいか否
かを確認し、上記偏差が基準値よりも大きい場合に、圧
力センサ１２による検出が正常に行われていると判定
し、かつ上記偏差が基準値未満である場合に、圧力セン
サ１２の検出状態が異常である判定されるようになって
いる。

【００２０】上記故障判別手段２２は、上記検出状態判
定手段２１によって圧力センサ１２の検出状態が異常で
あることが確認された場合に、吸気温センサ２４によっ
て検出されたエアクリーナ４内の吸気温度、つまり大気
温度と、予め設定された基準値とを比較することによっ
て上記圧力センサ１２が凍結している可能性があるか否
かを判定するように構成されている。

【００２１】そして、上記故障判別手段２２において、
圧力センサ１２が凍結している可能性がないことが確認
された場合に、この圧力センサ１２の故障、切換弁１４
の作動不良、または圧力センサ１２に対する連結管１３
の接続不良等からなる圧力センサ系の故障が発生したた
めに、上記圧力センサ１２の検出状態が異常になったと
判断し、圧力センサ系に故障が発生したことを表示させ
る指令信号を表示手段２５に出力するように構成されて
いる。

【００２２】また、上記故障診断手段２３は、上記検出
状態判定手段２１によって圧力センサ１２の検出状態が
正常であることが確認された場合に、この圧力センサ１
２を排気還流通路１０に連通させた状態で、上記排気還
流制御弁１１を開閉操作し、この排気還流制御弁１１を
閉止した状態における上記圧力センサ１２の検出値と、
上記排気還流制御弁１１を開放した状態における上記圧
力センサ１２の検出値との偏差が、予め設定された基準
値よりも大きいか否を判定するように構成されている。

【００２３】そして、上記故障診断手段２３において、
排気還流制御弁１１の開閉動作に伴って変化する圧力セ
ンサ１２の検出値の偏差が上記基準値よりも大きいこと
が確認された場合に、排気還流制御装置７が正常である
と判断し、かつ上記偏差が基準値未満であることが確認
された場合に、排気還流制御弁１１の弁体の固着、排気
還流通路１０の詰まり、または排気還流制御弁１１のア
クチュエータの作動不良等からなる故障が排気還流制御
装置７に発生したと判断し、この排気還流制御装置７が
故障していることを表示させる制御信号を表示手段２５
に出力するように構成されている。

【００２４】上記構成の故障診断装置によって実行され
る制御動作を図３に示すフローチャートに基づいて説明
する。上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ
１において、アイドル判別手段２０によってエンジンが
通常のアイドル運転状態にあるか否かを判定し（ステッ
プＳ１）、ＹＥＳと判定された場合には、切換弁１４の
切換位置を大気圧側に設定した状態における圧力センサ
１２の検出信号に基づいて大気圧ａｔｐの検出値を読み
込む（ステップＳ２）。

【００２５】次いで、上記切換弁１４を作動させる制御
信号を出力し（ステップＳ３）、圧力センサ１２を連通
路１３に連通させた状態における圧力センサ１２の検出
信号に基づいて吸気圧ｂｏｓｔの検出値を読み込んだ後
（ステップＳ４）、上記大気圧ａｔｐの検出値と、吸気
圧ｂｏｓｔの検出値との偏差Ｄが、予め設定された基準
値、例えば５０ｍｍＨｇ以上であるか否かを判定するこ
とにより、上記圧力センサ１２の検出状態が正常である
か否かを判定する（ステップＳ５）。

【００２６】上記ステップＳ５でＮＯと判定され、上記
圧力センサ１２の検出状態が異常であること、つまり上
記切換弁１４を作動させて、圧力センサ１２の検出圧を
大気圧側から吸気圧側に切換操作したにも拘らず、その
検出値に所定の差が生じていないことが確認された場合
には、吸気温センサ２４によって検出された吸気温が予
め設定された基準値、例えば１０°Ｃ未満であるか否か
を判別することにより、上記圧力センサ１２が凍結して
いる可能性があるか否かを判定する（ステップＳ６）。

【００２７】上記ステップＳ６でＮＯと判定され、圧力
センサ１２が凍結している可能性がないことが確認され
た場合には、圧力センサ系が故障していると判断してこ
の故障データを記憶するとともに（ステップＳ７）、圧
力センサ系が故障していることを示す表示信号を表示手
段２５に出力する（ステップＳ８）。

【００２８】これに対して上記ステップＳ６でＹＥＳと
判定され、圧力センサ１２が凍結している可能性がある
ことが確認された場合には、上記圧力センサ１２の検出
状態の異常が、その凍結に起因しているのか、圧力セン
サ系の故障に起因しているのかを判別することができな
いので、そのままリターンすることにより、圧力センサ
１２の設置部の温度が上昇して上記凍結が解除され、圧
力センサ系の故障の有無が判別されるまで、上記フロー
を繰り返す。

【００２９】また、上記ステップＳ５でＹＥＳと判定さ
れ、圧力センサ１２の検出状態が正常であることが確認
された場合には、上記故障診断手段２３による排気還流
制御装置７の故障診断制御を実行する。

【００３０】すなわち、上記圧力センサ１２を排気還流
通路１０に連通させるように切換弁１４の切換位置を設
定した状態で、上記排気還流制御弁１１を開閉操作する
ことにより、この排気還流制御弁１１の閉止状態におけ
る上記圧力センサ１２の検出値と、上記排気還流制御弁
１１の開放状態における上記圧力センサ１２の検出値と
の偏差が、予め設定された基準値よりも大きいか否を判
定し、大きいことが確認された場合に、上記排気還流制
御装置７が正常であると判定し、小さいことが確認され
た場合に、上記排気還流制御装置７が故障していると判
断してそのデータを記憶するとともに、上記排気還流制
御装置７の故障を表示させる指令信号を表示手段２５の
出力する等の故障診断制御を実行する。

【００３１】このように圧力センサ１２を大気圧側に連
通させた状態と排気還流通路１０側に連通させた状態と
に切換える切換弁１４と、この切換弁１４の切換操作に
伴って変化する圧力センサ１２の検出値に基づいて圧力
センサ１２の検出状態が正常であるか否かを判定する検
出状態判定手段２１と、この検出状態判定手段２１によ
って圧力センサ１２の検出状態が正常でないことが確認
された場合に、圧力センサ１２が凍結している可能性が
あるか否かを判定し、凍結している可能性がないことが
確認された場合に圧力センサ系が故障していると判別す
る故障判別手段２２とを設け、かつ上記検出状態判定手
段２１によって圧力センサ１２の検出状態が正常である
ことが確認された場合に、故障診断手段２３による排気
還流制御装置７の故障診断を実行するように構成したた
め、上記圧力センサ１２の凍結および圧力センサ系の故
障に起因した誤診断を防止しつつ、上記排気還流制御装
置７の故障を正確に診断することができるとともに、上
記圧力センサ系が故障しているか否かを正確に判別する
ことができる。

【００３２】例えば、上記のように吸気温度が１０°Ｃ
以上であるにも拘らず、圧力センサ１２の検出状態が異
常であることが確認された場合には、圧力センサ１２の
故障、切換弁１４の作動不良、または圧力センサ１２に
対する連結管１３の接続不良等からなる圧力センサ系の
故障が発生することに起因して上記圧力センサ１２の検
出状態が異常になったと考えられるため、上記故障判別
手段２２において圧力センサ系が故障していることを判
別することができる。

【００３３】また、上記実施形態に示すように吸気温セ
ンサ２４によって検出された吸気温度の検出信号に基づ
いて圧力センサ１２が凍結しているか否かを判定するよ
うに構成した場合には、大気温度を検出する別体のセン
サ等を設けることなく、エンジンの回転制御等に使用さ
れる上記吸気温度の検出値に基づいて圧力センサ１２が
凍結してるいか否かを判定できるという利点がある。

【００３４】さらに、上記実施形態では、故障判別手段
２２によって圧力センサ１２が凍結している可能性がな
いことが確認された場合に、圧力センサ系が故障してい
ると判断してこのことを表示させる指令信号を表示手段
２５に出力するように構成した場合には、この表示手段
２５の表示態様に応じて故障個所を特定することができ
るため、上記故障の修理作業を容易に行うことができ
る。

【００３５】また、上記実施形態では、アイドル判定手
段２０において、エンジン回転数を検出する回転数セン
サ１８の検出信号およびエアフローメータ５の検出信号
に応じて算出された吸気の充填効率の算出値と、エンジ
ンの冷却水温度を検出する冷却水温センサ１９の検出値
とに基づいてエンジンが通常のアイドル運転状態にある
か否かを判定し、上記吸気の充填効率が所定値未満とな
ってパワーステアリング装置等の外部負荷が非作動状態
にあり、かつエンジンの冷却水温度が予め設定された基
準値以上となってファーストアイドル制御が終了したこ
とが確認された通常のアイドル運転時に、上記故障判別
手段２２による圧力センサ系の故障判別および上記故障
診断手段２３による排気還流制御装置７の故障診断を実
行するように構成したため、吸気負圧の変動が生じ易い
上記外部負荷の作動状態またはファーストアイドル制御
状態において上記故障診断等が実行されることに起因す
る誤診断の発生を効果的に防止することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、圧力セ
ンサを大気圧側に連通させた状態と排気還流通路側に連
通させた状態とに切換える切換弁と、この切換弁の切換
操作に伴って変化する圧力センサの検出値に基づいて圧
力センサの検出状態が正常であるか否かを判定する検出
状態判定手段と、この検出状態判定手段によって圧力セ
ンサの検出状態が正常でないことが確認された場合に、
圧力センサが凍結している可能性があるか否かを判定
し、凍結している可能性がないことが確認された場合に
圧力センサ系が故障していると判別する故障判別手段と
を設け、かつ上記検出状態判定手段によって圧力センサ
の検出状態が正常であることが確認された場合に、故障
診断手段による排気還流制御装置の故障診断を実行する
ように構成したため、上記圧力センサの凍結および圧力
センサ系の故障に起因した誤診断を防止しつつ、上記排
気還流制御装置の故障を正確に診断することができると
ともに、上記圧力センサ系が故障しているか否かを正確
に判別することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る排気還流制御装置の故
障診断装置を有するエンジンの全体構成を示す概略説明
図である。

【図２】上記故障診断装置の具体的構成を示す説明図で
ある。

【図３】上記故障診断装置による故障診断動作を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

２ 吸気通路 ３ 排気通路 ７ 排気還流制御装置 １０ 排気還流通路 １１ 排気還流制御弁 １２ 圧力センサ ２１ 検出状態判定手段 ２２ 故障判別手段 ２３ 故障診断手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排気通路と吸気通路とを連通
   させる排気還流通路と、この排気還流通路に設けられた
   排気還流制御弁と、上記排気還流制御弁の設置部の下流
   側に位置する排気還流通路の圧力を検出する圧力センサ
   と、上記排気還流制御弁の開閉動作に伴って変化する圧
   力センサの検出値に基づいて排気還流制御装置の故障を
   診断する故障診断手段とを有する排気還流制御装置の故
   障診断装置において、上記圧力センサを大気圧側に連通
   させた状態と排気還流通路側に連通させた状態とに切換
   える切換弁と、この切換弁の切換操作に伴って変化する
   圧力センサの検出値に基づいてこの圧力センサの検出状
   態が正常であるか否かを判定する検出状態判定手段と、
   この検出状態判定手段によって圧力センサの検出状態が
   正常でないことが確認された場合に、圧力センサが凍結
   している可能性があるか否かを判定し、凍結している可
   能性がないことが確認された場合に圧力センサ系が故障
   していると判別する故障判別手段とを設け、かつ上記検
   出状態判定手段によって圧力センサの検出状態が正常で
   あることが確認された場合に、上記故障診断手段による
   排気還流制御装置の故障診断を実行するように構成した
   ことを特徴とする排気還流制御装置の故障診断装置。
2. 【請求項２】 圧力センサが凍結している可能性がある
   か否かを、吸気温度の検出値に基づいて判定するように
   構成したことを特徴とする請求項１記載の排気還流制御
   装置の故障診断装置。
3. 【請求項３】 故障判別手段によって圧力センサが凍結
   している可能性がないことが確認された場合に、圧力セ
   ンサ系が故障していることを表示する指令信号を表示手
   段に出力するように構成したことを特徴とする請求項１
   または２記載の排気還流制御装置の故障診断装置。