JPH1019738A - 排気還流装置の故障診断方法およびその装置 - Google Patents

排気還流装置の故障診断方法およびその装置

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JPH1019738A
JPH1019738A JP8175238A JP17523896A JPH1019738A JP H1019738 A JPH1019738 A JP H1019738A JP 8175238 A JP8175238 A JP 8175238A JP 17523896 A JP17523896 A JP 17523896A JP H1019738 A JPH1019738 A JP H1019738A
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勝彦 坂本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 工場等での検査時にEGR装置のEGR弁駆
動系統等の故障を容易に、かつ適正に診断することがで
きるようにする。 【解決手段】 EGR通路と、EGR弁と、EGR弁を
駆動する大気圧導入用及び負圧導入用の各ソレノイドバ
ルブ23,24と、EGR弁の作動状態を検出するポジ
ションセンサ25とを有する排気還流装置に対し、エン
ジン制御ユニット30にテスト用端子を介して接続され
る外部のテスト装置41を備え、このテスト装置41か
らの駆動指令信号により、EGR弁を所定状態に作動さ
せるように上記各ソレノイドバルブ23,24を制御す
るとともに、上記テスト装置で上記ポジションセンサ2
5の出力を受診し、これにより調べられるEGR弁の作
動状態に基づいて故障を判別するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載されて
いるエンジンの排気還流装置の故障を工場等において診
断する方法およびその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、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に、この通路を開閉する排気
還流制御弁を介設したエンジンにおいて、エンジンの運
転中に排気還流制御弁を一時的に開閉させ、その開閉前
後の吸気通路内又は排気還流弁内の圧力の変動が所定範
囲内にあるか否かを検出し、この検出結果に基づいて排
気還流系が故障しているか否かを判定するようにした排
気還流装置の故障診断方法は知られている。
【0003】この装置によると、排気還流制御弁が作動
しないような故障が生じた場合に、上記圧力の変動が生
じないことから、エンジンの運転中にその故障が判別さ
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
示されている故障診断装置は、通常走行中に排気還流装
置の故障を診断するものであるが、製造工場での出荷時
等における検査でも、排気還流装置の故障を診断するこ
とが要求される。この場合、工場等に設置される外部の
検査装置を用いて容易に、かつ能率良く故障診断を行う
ことが望まれる。また、排気還流装置においては、排気
還流制御弁が弁体とこれを作動する圧力式アクチュエー
タとからなり、上記駆動手段が上記圧力式アクチュエー
タに対する負圧導入用ソレノイドバルブと大気圧導入用
ソレノイドバルブとからなっており、これらのバルブの
作動不良等、各種の故障を判別することが要求される。
【0005】なお、特公平7−18776号公報には、
車載の制御ユニットがセンサ出力やアクチュエータ動作
の異常あるいはコンピュータ処理の異常を自己診断する
装置として、通常モード時に実行される第1の診断プロ
グラムと、テストモード時に実行される第2の自己診断
プログラムと、表示プログラムとを記憶手段が記憶し、
テストスイッチ及び通電スイッチの切換操作に応じて上
記3つのプログラムのうちの1つを実行するようにした
ものが示されている。この装置によると、修理工場等で
はテストモードを選択することができる。しかし、この
公報は、制御ユニットとこれに接続されたセンサ及びア
クチュエータからなる一般的な制御系の故障診断につい
て示しているにすぎず、排気還流装置の故障診断の効果
的な方法は示されていない。
【0006】本発明は、上記の事情に鑑み、工場等での
検査時に排気還流装置の故障を容易に能率良く、かつ適
正に診断することができる排気還流装置の故障診断方法
およびその装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の故障診断方法
は、エンジンの排気通路と吸気通路とを接続する排気還
流通路と、この排気還流通路中に設けられて排気還流量
を調節する排気還流制御弁と、電気信号に応じて上記排
気還流制御弁を駆動する駆動手段と、上記排気還流制御
弁の作動状態を検出する検出手段と、上記駆動手段及び
検出手段に接続された制御部とを備えた排気還流装置の
故障を診断する方法であって、外部のテスト装置から上
記制御部にテスト用の駆動指令信号を送信することによ
り、排気還流制御弁を所定状態に作動させるように上記
制御部を介して上記駆動手段を制御するとともに、上記
検出手段の出力を上記テスト装置により上記制御部から
受信し、この検出手段の出力により調べられる排気還流
制御弁の作動状態に基づいて排気還流装置の故障を判別
するものである。
【0008】この方法によると、工場等で車両の検査が
行われるときに、検査場所等に設置されているテスト装
置からの指令信号の送信により、テストのための上記駆
動手段の制御が自動的に行われるともに、上記テスト装
置へ送信される上記検出手段の出力に基づき、その値が
適正範囲内にない場合に排気還流装置が故障しているこ
とが判別される。
【0009】この方法が適用される排気還流装置は、例
えば、上記排気還流制御弁が弁体とこれを作動する圧力
式アクチュエータとからなり、上記駆動手段が上記圧力
式アクチュエータに対する負圧導入用ソレノイドバルブ
と大気圧導入用ソレノイドバルブとからなるものであっ
て、上記テスト装置から送信される駆動指令信号に基づ
いて上記両ソレノイドバルブが制御されるようになって
いる。
【0010】この場合、駆動指令信号に基づく制御とし
て、上記排気還流制御弁を所定の初期状態からこれより
も大きな所定開度にまで開くように上記両ソレノイドバ
ルブを制御する第1の制御状態と、これに次いで排気還
流制御弁の開度を一定に保持すべく上記両ソレノイドバ
ルブを閉状態とする第2の制御状態と、上記排気還流制
御弁を初期状態に戻すように上記両ソレノイドバルブを
制御する第3の制御状態とに順次移行し、各制御状態に
おいて上記検出手段の出力を上記テスト装置により上記
制御部から受信し、その信号に基づいて故障の判別を行
うようにする。
【0011】このようにすると、大気圧導入用ソレノイ
ドバルブに通電する回路の断線やショート、負圧導入用
ソレノイドバルブに通電する回路の断線やショート等、
各種の故障の判別が可能となる。
【0012】上記の方法において、さらに、排気還流制
御弁を作動させる制御の前後におけるエンジン回転数検
出手段の出力を上記テスト装置により上記制御部から受
信し、この制御の前後におけるエンジン回転数検出手段
の出力の変化が所定値以下か否かにより排気還流装置が
故障かどうかを判別することが好ましい。
【0013】このようにすると、排気還流が正常に行わ
れた場合はエンジン回転数が所定値以上変化するが、排
気還流制御弁の不作動、排気還流通路のリーク、配管の
外れ等の故障によって排気還流が行われなかった場合は
エンジン回転数が殆ど変化しないことから、このような
故障が判別される。
【0014】また、エンジンの排気通路と吸気通路とを
接続する排気還流通路と、この排気還流通路中に設けら
れて排気還流量を調節する排気還流制御弁と、電気信号
に応じて上記排気還流制御弁を駆動する駆動手段と、上
記駆動手段を制御する制御部とを備えた排気還流装置の
故障を診断する方法であって、外部のテスト装置から上
記制御部にテスト用の駆動指令信号を送信することによ
り、排気還流制御弁を所定状態に作動させるように上記
制御部を介して上記駆動手段を制御するとともに、排気
還流制御弁を作動させる制御の前後におけるエンジン回
転数検出手段の出力を上記テスト装置により上記制御部
から受信し、この制御の前後におけるエンジン回転数検
出手段の出力の変化が所定値以下か否かにより排気還流
装置が故障かどうかを判別するようにしてもよい。
【0015】駆動指令信号による駆動手段の制御及び故
障の判別は、エンジンがアイドル状態にあるときに行う
ことが好ましい。このようにすると、エンジンが作動さ
れて検査場所等に置かれている状態に相当するアイドル
状態で、有効に故障診断が行われる。
【0016】また、上記方法に使用する故障診断装置
は、エンジンの排気通路と吸気通路とを接続する排気還
流通路と、この排気還流通路中に設けられて排気還流量
を調節する排気還流制御弁と、電気信号に応じて上記排
気還流制御弁を駆動する駆動手段と、上記排気還流制御
弁の作動状態を検出する検出手段と、上記駆動手段及び
検出手段に接続された制御部とを備えた排気還流装置の
故障を診断する装置であって、上記制御部にテスト用端
子を介して接続される外部のテスト装置を備え、上記テ
スト装置からの駆動指令信号に応じて排気還流制御弁を
所定状態に作動させるべく上記駆動手段を制御するよう
に上記制御部を構成するとともに、上記テスト装置に、
上記制御部に対するテスト用の駆動指令信号の送信及び
上記検出手段の出力の受信を行う送受信手段と、上記検
出手段の出力により調べられる排気還流制御弁の作動状
態に基づいて排気還流装置の故障を判別する故障判別手
段とを設けたものである。
【0017】この装置によると、工場等での検査時に、
上記故障診断方法が自動的に実行され、排気還流装置の
故障の診断が容易に行われる。
【0018】この故障診断装置が適用される排気還流装
置は、例えば、上記排気還流制御弁が弁体とこれを作動
する圧力式アクチュエータとからなり、上記駆動手段が
上記圧力式アクチュエータに対する負圧導入用ソレノイ
ドバルブと大気圧導入用ソレノイドバルブとからなるも
のであり、上記制御部は上記テスト装置から送信される
駆動指令信号に基づいて上記両ソレノイドバルブを制御
するものである。この場合、好ましくは、上記制御部
に、駆動指令信号に応じて上記排気還流制御弁を所定の
初期状態からこれよりも大きな所定開度にまで開くよう
に上記両ソレノイドバルブを制御する第1の制御状態
と、これに次いで排気還流制御弁の開度を一定に保持す
べく上記両ソレノイドバルブを閉状態とする第2の制御
状態と、上記排気還流制御弁を初期状態に戻すように上
記両ソレノイドバルブを制御する第3の制御状態とに順
次移行するテスト用制御手段を設ける一方、上記テスト
装置の故障判別手段を、上記各制御状態において上記制
御部から受信する上記検出手段の出力に基づいて排気還
流装置の故障の判別を行うように構成する。
【0019】さらに、エンジン回転数を検出する回転数
検出手段を上記制御部に接続するとともに、排気還流制
御弁を作動させる制御の前後におけるエンジン回転数検
出手段の出力を上記制御部から受信して、この制御の前
後におけるエンジン回転数検出手段の出力の変化が所定
値以下か否かにより排気還流装置が故障かどうかを判別
する機能を上記故障判別手段に持たせることが好まし
い。
【0020】また、エンジンの排気通路と吸気通路とを
接続する排気還流通路と、この排気還流通路中に設けら
れて排気還流量を調節する排気還流制御弁と、電気信号
に応じて上記排気還流制御弁を駆動する駆動手段と、上
記駆動手段を制御する制御部とを備えた排気還流装置の
故障を診断する装置であって、上記制御部にテスト用端
子を介して接続される外部のテスト装置を備え、上記テ
スト装置からの駆動指令信号に応じて排気還流制御弁を
所定状態に作動させるべく上記駆動手段を制御するよう
に上記制御部を構成し、かつ、この制御部にエンジン回
転数を検出する回転数検出手段を接続するとともに、上
記テスト装置に、上記制御部に対するテスト信号の送信
及び上記回転数検出手段の出力の受信を行う送受信手段
と、排気還流制御弁を作動させる制御の前後におけるエ
ンジン回転数検出手段の出力の変化を求めて、このエン
ジン回転数検出手段の出力の変化が所定値以下か否かに
より排気還流装置が故障かどうかを判別する故障判別手
段とを設けるようにしてもよい。
【0021】上記のような故障診断装置において、エン
ジンの制御部にエンジンのアイドル状態を判定するアイ
ドル判定手段を設け、このアイドル判定手段によりアイ
ドル状態が判定されたときにのみ上記駆動指令信号に応
じた制御を行うように上記制御部を構成することが好ま
しい。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1は本発明が適用される排気還流装置
を備えたエンジン全体の概略構造を示している。この図
において、1はシリンダを有するエンジン本体であり、
そのシリンダの燃焼室2には吸気弁によって開閉される
吸気ポート3及び排気弁によって開閉される排気ポート
4が開口している。上記吸気ポート3には吸気通路5が
接続され、排気ポート4には排気通路11が接続されて
いる。
【0023】上記吸気通路5には、その上流側から順に
エアクリーナ6,エアフローセンサ7,スロットル弁8
及びサージタンク9が設けられるとともに、吸気ポート
5の近傍に、燃料を噴射するインジェクタ10が設けら
れている。一方、排気通路11には触媒装置12等か設
けられている。また、アイドルスイッチ13、エンジン
回転数センサ14が吸気通路5、エンジン本体1にそれ
ぞれ具備されている。
【0024】また、吸気通路5の途中、例えばサージタ
ンク9には、排気通路11に連通するEGR通路(排気
還流通路)15が接続され、このEGR通路15には、
排気還流量を調節するEGR弁(排気還流制御弁)16
が設けられている。
【0025】上記EGR弁16は、EGR通路15中に
設けられたハウジング17と、このハウジング17内に
設置された弁体18と、この弁体18を駆動する圧力式
アクチュエータ19とを有している。上記アクチュエー
タ19には、負圧通路21と大気圧通路22とを合流さ
せた作動圧力導入通路20が接続されており、上記負圧
通路21はスロットル弁8より下流の吸気通路5に接続
され、大気圧通路22はスロットル弁8より上流の吸気
通路5に接続されている。
【0026】上記負圧通路21には負圧導入用ソレノイ
ドバルブ23が設けられ、上記大気圧通路22には大気
圧導入用ソレノイドバルブ24が設けられており、これ
らのソレノイドバルブ23,24によりEGR弁16を
駆動する駆動手段が構成されている。そして、上記各ソ
レノイドバルブ23,24がデューティ制御されること
により、上記アクチュエータ19に対する負圧及び大気
圧の導入割合が調節され、それに応じてEGR弁16の
開度が調整される。具体的には、上記アクチュエータ1
9に導入される圧力が大気圧の場合はEGR弁16の弁
体18が全閉となり、アクチュエータ19に対して負圧
導入割合が多くなるにつれてEGR弁16の弁体18の
開度が大きくなるように構成されている。
【0027】また、上記EGR弁16には、その作動位
置(開度)を検出するポジションセンサ(検出手段)2
5が設けられている。
【0028】上記各ソレノイドバルブバルブ23,24
及びポジションセンサ25は制御部としてのエンジン制
御ユニット(ECU)30に接続され、さらに上記エア
フローメータ7、アイドルスイッチ13、エンジン回転
数センサ14等もエンジン制御ユニット30に接続され
ている。そして、エンジン制御ユニット30から各ソレ
ノイドバルブ23,24に出力されるデューティ信号に
よってEGR弁16の作動状態が制御され、例えば通常
運転中でEGRを行うべき運転領域にある場合には、上
記ポジションセンサ25による検出値と目標値との偏差
に応じて各ソレノイドバルブ23,24がデューティ制
御されることにより、EGR弁16の作動位置がフィー
ドバック制御されるようになっている。
【0029】また、上記制御ユニット30は、テスト用
端子31を有し、図2に示すように自動車40に搭載さ
れた状態で外部のテスト装置41にカプラ42を介して
接続可能となっている。上記テスト装置41は、例えば
車両の製造工場において出荷時のエンジン検査のため、
工場内の所定箇所に設置されており、このテスト装置4
1には表示手段43が付設されている。
【0030】図3はエンジン制御ユニット30及びテス
ト装置41の機能構成を示している。エンジン制御ユニ
ット30は、上記のような通常運転中のEGR制御やそ
の他の各種エンジン制御を行うほかに、上記テスト装置
41による排気還流装置の故障診断のための制御も行う
もので、テスト用駆動制御手段32を備えている。さら
に、各種検出信号等の入出力を行う信号入出力手段3
3、及びエンジンのアイドル状態を判定するアイドル判
定手段34等がエンジン制御ユニット30に含まれてい
る。
【0031】上記テスト用駆動制御手段32は、上記テ
スト装置41から駆動指令信号を受け、かつアイドル判
定手段34でアイドル状態であることを判定したときに
テストモードを実行するようになっており、そのテスト
モードとしては、駆動指令信号に応じてEGR弁16を
所定の初期状態からこれよりも大きな所定開度にまで開
くように上記両ソレノイドバルブ23,24を制御する
第1の制御状態と、これに次いでEGR弁16の開度を
一定に保持すべく上記両ソレノイドバルブ23,24を
閉状態とする第2の制御状態と、上記EGR弁16を初
期状態に戻すように上記両ソレノイドバルブ23,24
を制御する第3の制御状態とに順次移行するようになっ
ている。
【0032】また、上記信号入出力手段33は、上記テ
ストモードが実行されたとき、テスト装置41からの要
求に応じ、ポジションセンサ25から入力したEGR弁
作動位置をテスト装置41に送信し、さらに上記テスト
モードの制御の前後においてエンジン回転数センサ14
から入力した信号もテスト装置に送信するようになって
いる。
【0033】一方、上記テスト装置41には、送受信手
段44と、故障判別手段45とが設けられている。上記
送受信手段44は、上記エンジン制御ユニット30に対
してテスト用の駆動指令信号の送信を行うとともに、上
記テストモードにおける各制御の期間にそれぞれエンジ
ン制御ユニット30にEGR弁作動位置の信号の送信を
要求してその信号を受信し、また、上記テストモードの
制御の前後におけるエンジン回転数信号も受信するよう
になっている。
【0034】また、上記故障判別手段45は、EGR弁
16の作動状態に基づいて故障を判別し、具体的には上
記第1〜第3の各制御状態においてEGR弁作動位置が
適正範囲内にあるか否かを調べることにより、正常か故
障かを判別するようになっている。また、テスト装置4
1に付設された表示手段43は、上記判別手段45によ
って排気還流装置の故障が判別されたときにその故障の
表示を行うようになっている。
【0035】上記テスト装置41及びエンジン制御ユニ
ット30によって行われる故障診断の方法を、図5
(a)のタイムチャートを参照しつつ、図4のフローチ
ャートによって説明する。
【0036】自動車製造工場での出荷時等に上記エンジ
ン制御ユニット30と上記テスト装置41とが接続され
た状態で、テスト装置41側で排気還流装置の故障診断
の開始のための入力操作が行われると、先ずテスト装置
41が、ステップS1で、EGRテストモード起動命令
(テスト用駆動指令信号)をエンジン制御ユニット30
に送信する。エンジン制御ユニット30は、ステップS
101で上記EGRテストモード起動命令を受信する
と、ステップS102でアイドルスイッチ13、エンジ
ン回転数センサ14等からの信号に基づいてアイドル状
態か否かを調べる。そして、アイドル状態でなければス
テップS103でテスト中止にして終了するが、アイド
ル状態であれば、ステップS104以降の処理を行う。
【0037】ステップS104では、EGRポジション
F/Bモードの実行を開始する。このモードは、EGR
弁16を初期状態(それまでの状態)からこれよりも大
きな所定開度に開くようにフィードバック制御を行うも
のである。すなわち、図5(a)中に示すように、テス
トモード起動時点t0までは、EGR弁位置が小さい
値、例えばEGR弁全閉位置となっているが、テストモ
ード起動時点t0の直後から、EGR弁位置(EGRポ
ジション)の目標値が所定量だけ大きくされた上でフィ
ードバック制御が行われる。
【0038】テスト装置41においてはテストモード起
動命令送信後、ステップS2で設定時間TA1の経過を
待ち、設定時間TA1が経過したとき(図5(a)中の
t1の時点)にEGRポジション値送信の要求を行い、
それに応じてエンジン制御ユニット30は、ステップS
105で、ポジションセンサ25により検出されたEG
Rポジション値P1をテスト装置41に送信する。
【0039】テスト装置41は、ステップS3で、エン
ジン制御ユニット30から送信されたEGRポジション
値P1を読み出し、ステップS4で上記EGRポジショ
ン値P1が所定範囲内か否かを判別する。
【0040】一方、エンジン制御ユニット30は、設定
時間TB1が経過するまでは上記EGRポジションF/
Bモードを持続するが、ステップS106で時間TB1
の経過を確認したとき(図5(a)中のt2の時点)か
ら、ステップS107でEGRポジション保持モードの
実行を開始する。このモードは、上記負圧導入用ソレノ
イドバルブ23及び大気圧導入用ソレノイドバルブ24
をともに閉じて、EGR弁16のアクチュエータ19内
の作動圧力を封じ込める状態とすることにより、EGR
弁16をそれまでと同じ開度に保持するものである。
【0041】テスト装置41においてステップS4で上
記EGRポジション値P1が所定範囲内であることを確
認した場合は、ステップS5で設定時間TA2の経過を
待ち、設定時間TA2が経過したとき(図5(a)中の
t3の時点)にEGRポジション値送信の要求を行い、
それに応じてエンジン制御ユニット30は、ステップS
108で、ポジションセンサ25により検出されたEG
Rポジション値P2をテスト装置41に送信する。
【0042】テスト装置41は、ステップS6で、エン
ジン制御ユニット30から送信されたEGRポジション
値P2を読み出し、ステップS7で上記EGRポジショ
ン値P2が所定範囲内か否かを判別する。
【0043】一方、エンジン制御ユニット30は、設定
時間TB2が経過するまでは上記EGRポジション保持
モードを持続するが、ステップS109で時間TB2の
経過を確認したとき(図5(a)中のt4の時点)に、
ステップS110でEGRテストモードの実行を終了す
る。このとき、大気圧導入用ソレノイドバルブ24を開
くことにより、EGR弁16を初期状態に戻す。つま
り、図5(a)中に示すようにt4の時点より後にEG
R弁位置が元の小さい値に戻される。
【0044】テスト装置41においてステップS7で上
記EGRポジション値P2が所定範囲内であることを確
認した場合は、ステップS8で設定時間TA3の経過を
待ち、設定時間TA3が経過したとき(図5(a)中の
t5の時点)にEGRポジション値送信の要求を行い、
それに応じてエンジン制御ユニット30は、ステップS
111で、ポジションセンサ25により検出されたEG
Rポジション値P3をテスト装置41に送信する。
【0045】テスト装置41は、ステップS9で、エン
ジン制御ユニット30から送信されたEGRポジション
値P3を読み出し、ステップS10で上記EGRポジシ
ョン値P3が所定範囲内か否かを判別する。
【0046】EGRポジション値P3が所定範囲内であ
ることを確認した場合は、さらにステップS11で、テ
スト前後でエンジン回転数Neに所定値以上の変化があ
ったか否かが判定される。
【0047】テスト装置41は上記ステップS4、S
7、S10及びS11の各判別に応じて故障か正常かを
判定する。すなわち、ステップS4、S7、S10のい
ずれかの判別でEGRポジション値が所定範囲内になか
った場合、あるいは、ステップS11の判別でエンジン
回転数に所定値以上の変化がなかった場合は、ステップ
S12で故障と判定して、表示手段41に故障の表示を
行わせる。また、ステップS4、S7、S10の各判別
でいずれもEGRポジション値が所定範囲内にあり、か
つ、ステップS11の判別でエンジン回転数に所定値以
上の変化があった場合は、ステップS13で正常と判定
する。
【0048】なお、図5中のt1時点はt0時点より後
でt2時点よりも少し前、t3時点はt2時点より後で
t4時点より少し前、t5時点はt4時点よりもある程
度後となるように、上記設定時間TA1,TA2,TA
3及びTB1,TB2が定められている。
【0049】以上のような方法によると、製造工場での
出荷検査時等において、EGR装置の故障診断が容易
に、かつ効果的に行われる。
【0050】すなわち、出荷時検査の工程でエンジンが
作動されて検査場所に置かれているときはアイドル状態
にあり、このアイドル状態で上記テスト装置41から指
令があれば自動的にEGRテストモードが起動される。
そして、EGRポジションF/Bモード、EGRポジシ
ョン保持モードを順次設定時間だけ実行してからテスト
モードを終了する処理が自動的に行われるとともに、上
記EGRポジションF/Bモード中、EGRポジション
保持モード中及びテストモード出力後にそれぞれ、送信
要求に応じてEGRポジションP1,P2,P3がエン
ジン制御ユニット30からテスト装置41に送信され、
テスト装置41でこれらEGRポジションP1,P2,
P3等に基づいて各種の故障が判別される。
【0051】具体的に、EGRテストモード中のEGR
ポジション変化のパターンが各種の故障によってどのよ
うに変るかを、図5(b)〜(e)により、図5(a)
に示す正常時のパターンと比較しつつ説明する。なお、
当実施形態において上記負圧導入用ソレノイドバルブ2
3はノーマルクローズ(非通電時に閉)、大気圧導入用
ソレノイドバルブ24はノーマルオープン(非通電時に
開)となっている。
【0052】EGR弁駆動系において大気圧導入用ソレ
ノイドバルブ24に対する通電回路が断線したときは、
このソレノイドバルブ24が制御信号に拘らず開いた状
態のままとなり、このような故障の場合、テストモード
中のEGRポジション変化は図5(b)のようになる。
【0053】すなわち、この場合に大気導入側はコント
ロールできないが、大気圧通路22は通路面積が比較的
小さくて空気の流通がある程度制限されており、負圧通
路21からの負圧導入量が多ければEGR弁16は開か
れるので、上記EGRポジションF/Bモードでは、負
圧導入用ソレノイドバルブ23がフィードバック制御さ
れることによりEGR弁16が所定開度まで開かれ、こ
のモード中で調べられるEGRポジションP1は適正範
囲内となる。しかし、EGRポジション保持モードに移
行すると、上記両ソレノイドバルブ23,24をともに
閉とする制御が行われるが、実際には大気圧導入用ソレ
ノイドバルブ24が閉じないため、アクチュエータ19
内の負圧が放出されてEGR弁16が閉じてしまう。
【0054】従ってこの場合は、EGRポジション保持
モードに切換わった時点t2より後のEGRポジション
変化が正常時と異なることとなり、EGRポジション保
持モード中に調べられるEGRポジションP2’が適正
範囲外(ステップS7がNO)となり、これによって故
障が判別される。
【0055】上記大気圧導入用ソレノイドバルブ24に
対する通電回路がショートしたときは、このソレノイド
バルブ24が制御信号に拘らず閉じた状態となり、この
ような故障の場合、テストモード中のEGRポジション
変化は図5(c)のようになる。
【0056】すなわち、上記EGRポジションF/Bモ
ードでは、負圧導入用ソレノイドバルブ23がフィード
バック制御されることによりEGR弁16が所定開度ま
で開かれ、さらにEGRポジション保持モードでは、負
圧導入用ソレノイドバルブ23が閉じられるとともに、
大気圧導入用ソレノイドバルブ24が既に閉じているこ
とから、それまでのEGR弁作動位置が保持される。よ
って、これらの段階でのEGRポジションP1,P2は
適正範囲内となる。しかし、EGRテストモード終了の
段階で、大気圧導入用ソレノイドバルブ24を開くべく
制御されてもこのバルブ24が閉じたままになり、EG
Rポジション保持モードと同様にEGR弁16が大きな
開度に保たれる。
【0057】従ってこの場合は、EGRテストモード終
了時点t4より後のEGRポジション変化が正常時と異
なることとなり、EGRテストモード終了後に調べられ
るEGRポジションP3’が適正範囲外(ステップS1
0がNO)となり、これによって故障が判別される。
【0058】上記負圧導入用ソレノイドバルブ23に対
する通電回路が断線したときは、このバルブ23が制御
信号に拘らず閉じた状態となり、このような故障の場
合、テストモード中のEGRポジション変化は図5
(d)のようになる。
【0059】すなわち、上記EGRポジションF/Bモ
ードとされても負圧導入用ソレノイドバルブ23が開か
ないことにより、負圧がアクチュエータに導入されず、
よってEGR弁16は閉じた状態に保たれる。従って、
この段階でEGRポジションP1’が適正範囲外(ステ
ップS4がNO)となり、これによって故障が判別され
る。
【0060】また、上記負圧導入用ソレノイドバルブ2
3に対する通電回路がショートしたときは、このバルブ
23が制御信号に拘らず開いた状態となる。このような
故障の場合、EGR弁16のアクチュエータ19に常に
負圧が導入される状態となるので、図5(e)のよう
に、当初からEGR弁16の開度か大きくなり、ステッ
プS4等でEGRポジションが適正範囲より大きいこと
が判定されることにより、故障が判別される。
【0061】このようにして、EGR弁16の駆動系統
における上記両ソレノイドバルブ23,24の断線、シ
ョート等による各種故障を全て判別することが可能とな
る。
【0062】さらに当実施形態では、テスト前後でエン
ジン回転数に所定値以上の変化か有ったか否かが調べら
れ(ステップS11)、これによってEGR弁16の駆
動系統以外の故障の判別も可能となる。すなわち、正常
であれば上記テストモード中の制御によって吸気系への
排気ガスの還流が行われ、それに伴ってテスト前後でエ
ンジン回転数が変化するが、故障により排気ガスの還流
が行われなかった場合は、テスト前後でエンジン回転数
が殆ど変化しない。そして、EGR弁16の駆動が正常
に行われていても、EGR通路15やEGR弁16のハ
ウジング17等でリークや配管の外れ等の故障が有った
場合に排気ガスの還流が行われないことがある。
【0063】そこで、上記テストモードの各段階でのE
GRポジションを調べることに加え、テスト前後でのエ
ンジン回転数変化を調べれば、EGR系の多種多様な故
障の判別が可能となる。
【0064】なお、上記のような故障診断方法による
と、故障の有無の判別に加えて故障の種類の判別も可能
であるため、例えば上記ステップS12で故障と判定し
てこれを表示する際に、故障の種類も表示するようにし
ておけば、修理等に便利である。
【0065】また、上記実施形態ではテストモードの各
段階でのEGRポジションを調べることによる故障の判
別と、テスト前後でのエンジン回転数変化を調べること
による故障の判別とをともに行っているが、両者のうち
のいずれか一方だけを行ってもかなりの故障を判別する
ことができる。
【0066】また、本発明の方法及び装置は、製造工場
での出荷時の検査に適用されるほかに、修理工場等での
検査診断にも適用することかできる。
【0067】
【発明の効果】本発明の方法及び装置は、排気通路と、
排気還流制御弁と、排気還流制御弁を駆動する駆動手段
と、排気還流制御弁の作動状態を検出する検出手段と、
制御部とを有する排気還流装置に対し、上記制御部に外
部のテスト装置が接続されるようにし、このテスト装置
から送信する駆動指令信号により、排気還流制御弁を所
定状態に作動させるように上記駆動手段を制御するとと
もに、上記テスト装置で上記検出手段の出力を受診し、
これにより調べられる排気還流制御弁の作動状態に基づ
いて故障を判別するようにしているため、工場等での検
査時に、上記排気還流制御弁の駆動系統等の故障を容易
に、かつ適正に診断することができる。
【0068】上記排気還流制御弁の駆動手段が負圧導入
用ソレノイドバルブと大気圧導入用ソレノイドバルブと
からなる場合、駆動指令信号に基づく制御として、上記
排気還流制御弁を所定の初期状態からこれよりも大きな
所定開度にまで開くように上記両ソレノイドバルブを制
御する第1の制御状態と、これに次いで排気還流制御弁
の開度を一定に保持すべく上記両ソレノイドバルブを閉
状態とする第2の制御状態と、上記排気還流制御弁を初
期状態に戻すように上記両ソレノイドバルブを制御する
第3の制御状態とに順次移行し、各制御状態における上
記検出手段の出力に基づいて故障の判別を行うようにす
れば、上記両ソレノイドバルブからなる駆動手段の各種
の故障を効果的に判別することができる。
【0069】また、上記のような排気還流制御弁の作動
状態を検出する検出手段の出力に基づく故障判別に加
え、又はこれに代え、排気還流制御弁を作動させる制御
の前後におけるエンジン回転数検出手段の出力をテスト
装置により制御部から受信し、この制御の前後における
エンジン回転数検出手段の出力の変化に基づいて故障の
判別を行うようにすると、排気還流制御弁の駆動系の故
障のほかに、排気還流通路のリーク、配管の外れ等の故
障も判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法及び装置が適用されるEGR装置
を備えたエンジンの一例を示す概略図である。
【図2】エンジン制御ユニットと外部のテスト装置との
接続関係を示す概略図である。
【図3】故障診断装置を構成する部分の機能ブロック図
である。
【図4】故障診断方法の一例を示すフローチャートであ
る。
【図5】EGRテストモードの実行に伴うEGR弁位置
の変化を示すタイムチャートであって、(a)は正常な
場合、(b)〜(e)各種の故障があった場合を示す。
【符号の説明】
5 吸気通路 11 排気通路 13 アイドルスイッチ 14 エンジン回転数センサ 15 EGR通路 16 EGR弁 19 アクチュエータ 23 負圧導入用ソレノイドバルブ 24 大気圧導入用ソレノイドバルブ 25 ポジションセンサ 30 エンジン制御ユニット 32 テスト用駆動制御手段 34 アイドル判定手段 41 テスト装置 44 送受信手段 45 故障判別手段

Claims (12)

    【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接続
    する排気還流通路と、この排気還流通路中に設けられて
    排気還流量を調節する排気還流制御弁と、電気信号に応
    じて上記排気還流制御弁を駆動する駆動手段と、上記排
    気還流制御弁の作動状態を検出する検出手段と、上記駆
    動手段及び検出手段に接続された制御部とを備えた排気
    還流装置の故障を診断する方法であって、外部のテスト
    装置から上記制御部にテスト用の駆動指令信号を送信す
    ることにより、排気還流制御弁を所定状態に作動させる
    ように上記制御部を介して上記駆動手段を制御するとと
    もに、上記検出手段の出力を上記テスト装置により上記
    制御部から受信し、この検出手段の出力により調べられ
    る排気還流制御弁の作動状態に基づいて排気還流装置の
    故障を判別することを特徴とする排気還流装置の故障診
    断方法。
  2. 【請求項2】 上記排気還流制御弁が弁体とこれを作動
    する圧力式アクチュエータとからなり、上記駆動手段が
    上記圧力式アクチュエータに対する負圧導入用ソレノイ
    ドバルブと大気圧導入用ソレノイドバルブとからなるも
    のであって、上記テスト装置から送信される駆動指令信
    号に基づいて上記両ソレノイドバルブが制御されること
    を特徴とする請求項1記載の排気還流装置の故障診断方
    法。
  3. 【請求項3】 駆動指令信号に基づく制御として、上記
    排気還流制御弁を所定の初期状態からこれよりも大きな
    所定開度にまで開くように上記両ソレノイドバルブを制
    御する第1の制御状態と、これに次いで排気還流制御弁
    の開度を一定に保持すべく上記両ソレノイドバルブを閉
    状態とする第2の制御状態と、上記排気還流制御弁を初
    期状態に戻すように上記両ソレノイドバルブを制御する
    第3の制御状態とに順次移行し、各制御状態において上
    記検出手段の出力を上記テスト装置により上記制御部か
    ら受信し、その信号に基づいて故障の判別を行うことを
    特徴とする請求項2記載の排気還流装置の故障診断方
    法。
  4. 【請求項4】 排気還流制御弁を作動させる制御の前後
    におけるエンジン回転数検出手段の出力を上記テスト装
    置により上記制御部から受信し、この制御の前後におけ
    るエンジン回転数検出手段の出力の変化が所定値以下か
    否かにより排気還流装置が故障かどうかを判別すること
    を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の排気還
    流装置の故障診断方法。
  5. 【請求項5】 エンジンの排気通路と吸気通路とを接続
    する排気還流通路と、この排気還流通路中に設けられて
    排気還流量を調節する排気還流制御弁と、電気信号に応
    じて上記排気還流制御弁を駆動する駆動手段と、上記駆
    動手段を制御する制御部とを備えた排気還流装置の故障
    を診断する方法であって、外部のテスト装置から上記制
    御部にテスト用の駆動指令信号を送信することにより、
    排気還流制御弁を所定状態に作動させるように上記制御
    部を介して上記駆動手段を制御するとともに、排気還流
    制御弁を作動させる制御の前後におけるエンジン回転数
    検出手段の出力を上記テスト装置により上記制御部から
    受信し、この制御の前後におけるエンジン回転数検出手
    段の出力の変化が所定値以下か否かにより排気還流装置
    が故障かどうかを判別することを特徴とする排気還流装
    置の故障診断方法。
  6. 【請求項6】 エンジンがアイドル状態にあるときに上
    記駆動指令信号による駆動手段の制御及び上記故障の判
    別を行うことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに
    記載の故障診断方法。
  7. 【請求項7】 エンジンの排気通路と吸気通路とを接続
    する排気還流通路と、この排気還流通路中に設けられて
    排気還流量を調節する排気還流制御弁と、電気信号に応
    じて上記排気還流制御弁を駆動する駆動手段と、上記排
    気還流制御弁の作動状態を検出する検出手段と、上記駆
    動手段及び検出手段に接続された制御部とを備えた排気
    還流装置の故障を診断する装置であって、上記制御部に
    テスト用端子を介して接続される外部のテスト装置を備
    え、上記テスト装置からの駆動指令信号に応じて排気還
    流制御弁を所定状態に作動させるべく上記駆動手段を制
    御するように上記制御部を構成するとともに、上記テス
    ト装置に、上記制御部に対するテスト用の駆動指令信号
    の送信及び上記検出手段の出力の受信を行う送受信手段
    と、上記検出手段の出力により調べられる排気還流制御
    弁の作動状態に基づいて排気還流装置の故障を判別する
    故障判別手段とを設けたことを特徴とする排気還流装置
    の故障診断装置。
  8. 【請求項8】 上記排気還流制御弁が弁体とこれを作動
    する圧力式アクチュエータとからなり、上記駆動手段が
    上記圧力式アクチュエータに対する負圧導入用ソレノイ
    ドバルブと大気圧導入用ソレノイドバルブとからなるも
    のであり、上記制御部は上記テスト装置から送信される
    駆動指令信号に基づいて上記両ソレノイドバルブを制御
    するものである請求項7記載の排気還流装置の故障診断
    装置。
  9. 【請求項9】 上記制御部に、駆動指令信号に応じて上
    記排気還流制御弁を所定の初期状態からこれよりも大き
    な所定開度にまで開くように上記両ソレノイドバルブを
    制御する第1の制御状態と、これに次いで排気還流制御
    弁の開度を一定に保持すべく上記両ソレノイドバルブを
    閉状態とする第2の制御状態と、上記排気還流制御弁を
    初期状態に戻すように上記両ソレノイドバルブを制御す
    る第3の制御状態とに順次移行するテスト用制御手段を
    設ける一方、上記テスト装置の故障判別手段を、上記各
    制御状態において上記制御部から受信する上記検出手段
    の出力に基づいて排気還流装置の故障の判別を行うよう
    に構成したことを特徴とする請求項8記載の排気還流装
    置の故障診断装置。
  10. 【請求項10】 エンジン回転数を検出する回転数検出
    手段を上記制御部に接続するとともに、排気還流制御弁
    を作動させる制御の前後におけるエンジン回転数検出手
    段の出力を上記制御部から受信して、この制御の前後に
    おけるエンジン回転数検出手段の出力の変化が所定値以
    下か否かにより排気還流装置が故障かどうかを判別する
    機能を上記故障判別手段に持たせたことを特徴とする請
    求項7乃至9のいずれかに記載の排気還流装置の故障診
    断装置。
  11. 【請求項11】 エンジンの排気通路と吸気通路とを接
    続する排気還流通路と、この排気還流通路中に設けられ
    て排気還流量を調節する排気還流制御弁と、電気信号に
    応じて上記排気還流制御弁を駆動する駆動手段と、上記
    駆動手段を制御する制御部とを備えた排気還流装置の故
    障を診断する装置であって、上記制御部にテスト用端子
    を介して接続される外部のテスト装置を備え、上記テス
    ト装置からの駆動指令信号に応じて排気還流制御弁を所
    定状態に作動させるべく上記駆動手段を制御するように
    上記制御部を構成し、かつ、この制御部にエンジン回転
    数を検出する回転数検出手段を接続するとともに、上記
    テスト装置に、上記制御部に対するテスト信号の送信及
    び上記回転数検出手段の出力の受信を行う送受信手段
    と、排気還流制御弁を作動させる制御の前後におけるエ
    ンジン回転数検出手段の出力の変化を求めて、このエン
    ジン回転数検出手段の出力の変化が所定値以下か否かに
    より排気還流装置が故障かどうかを判別する故障判別手
    段とを設けたことを特徴とする排気還流装置の故障診断
    装置。
  12. 【請求項12】 エンジンの制御部にエンジンのアイド
    ル状態を判定するアイドル判定手段を設け、このアイド
    ル判定手段によりアイドル状態が判定されたときにのみ
    上記駆動指令信号に応じた制御を行うように上記制御部
    を構成したことを特徴とする請求項7乃至11のいずれ
    かに記載の排気還流装置の故障診断装置。
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