JPH1172045A - 内燃機関の排気ガス再循環装置の診断方法 - Google Patents

内燃機関の排気ガス再循環装置の診断方法

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JPH1172045A
JPH1172045A JP10122074A JP12207498A JPH1172045A JP H1172045 A JPH1172045 A JP H1172045A JP 10122074 A JP10122074 A JP 10122074A JP 12207498 A JP12207498 A JP 12207498A JP H1172045 A JPH1172045 A JP H1172045A
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internal combustion
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クラウス−ディーター・ヌッサー
Axel Stuber
アクセル・シュトゥーバー
Bernd Landes
ベルント・ランデス
Martin Haussmann
マルティーン・ハオスマン
Peter Henkelmann
ペーター・ヘンケルマン
Joerg Kerner
イェールク・ケルナー
Guido Ehlers
ギド・エーレルス
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気ガス再循環（ＡＧＲ）装置の機能性に関
してできるだけ少ない技術的費用で正確な診断を行うこ
とを可能にする。 【解決手段】 希望の混合物組成に対して必要な燃料の
量が、制御ユニットにおいて特に内燃機関のＡＧＲ装置
の記憶されているデータからまず近似的に計算され、そ
れに続いて混合物組成の関数である制御係数により補正
される。この制御係数が、ＡＧＲが投入されているとき
のみでなく遮断されているときにおいてもまた形成され
且つ記憶され、そしてＡＧＲが投入されているとき及び
遮断されているときの制御係数の差が形成され、所定の
値と比較され、偏差がある場合にエラー信号が出力され
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、希望の混合物組成
に対して必要な燃料の量が、制御ユニットにおいて特に
排気ガス再循環（ＡＧＲ）装置の記憶されているデータ
からまず近似的に計算され、それに続いて混合物組成の
関数である制御係数により補正される内燃機関の排気ガ
ス再循環装置の診断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、排気ガス再循環（ＡＧＲ）
は、特に内燃機関の酸化窒素エミッションを低減するた
めにしばしば使用される既知の手段である。
【０００３】このために、内燃機関の排気ガスが所定の
量だけ分流され且つフレッシュ混合物に供給される。
【０００４】機関の排気ガスはその本質的な構成成分が
不活性ガス即ち反応しないガスであることがこの方法の
基礎となっている。不活性ガスを空気燃料混合物に混入
することにより燃焼最高温度が低下され、これにより酸
化窒素エミッションが低減される。
【０００５】従来から電子式制御ＡＧＲ装置が既知であ
り、この装置は、内燃機関の各運転点において最適な排
気ガス再循環を設定することができる。
【０００６】実際に使用されている全てのＡＧＲ装置に
おいては、排気ガスからの固形物の堆積により、弁及び
配管が時間の経過と共に閉塞することがあり、従って、
再循環される排気ガスの量が内燃機関の使用時間の増大
と共に低下することが問題となっている。
【０００７】この理由から、このようなＡＧＲ装置の機
能をモニタリングすることが必要である。
【０００８】更に、米国において適用される法規に基づ
き、内燃機関を備えた車両の排気ガスに関連する全ての
装置／機能が車両内に搭載されている手段によりモニタ
リングされなければならない（オンボード診断、ＯＢ
Ｄ）。
【０００９】ドイツ特許公開第４１１４０３１号からＡ
ＧＲ装置の診断方法が既知であり、この診断方法におい
ては、ＡＧＲ装置のエラーは、車両の惰行運転の間に、
ＡＧＲ用制御装置のエラーを検出するためのエラー検出
装置により、排気ガス再循環用制御弁が作動していると
きの吸気管内の圧力値、並びに排気ガス再循環用制御弁
が作動していないときの排気管内の第２の圧力値に基づ
いて求められる。
【００１０】ＡＧＲ装置のこの診断方法においては、吸
気管内の圧力センサのほかに排気管内に他の圧力センサ
が必要であることが欠点である。
【００１１】更に、エラーの大きさに関する定量的な診
断は行うことができない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従って、このような種
類の排気ガス再循環（ＡＧＲ）装置の診断方法を、ＡＧ
Ｒ装置の機能性に関してできるだけ少ない技術的費用で
正確な診断を行うことが可能なように改善することが本
発明の課題である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この課題は、希望の混合
物組成に対して必要な燃料の量が、制御ユニットにおい
て特に排気ガス再循環（ＡＧＲ）装置の記憶されている
データからまず近似的に計算され、それに続いて混合物
組成の関数である制御係数により補正される内燃機関の
排気ガス再循環装置の診断方法において、本発明によ
り、この制御係数が、ＡＧＲが投入されているときのみ
でなく遮断されているときにおいてもまた形成され且つ
記憶されるステップと、ＡＧＲが投入されているとき及
び遮断されているときの制御係数の差が形成され、所定
の値と比較され、偏差がある場合にエラー信号が出力さ
れるステップとを備えることにより解決される。
【００１４】ＡＧＲが投入されているときのみでなく遮
断されているときにおいてもまた制御係数が形成され且
つ記憶されること、これらの制御係数の差が形成される
こと、及びこの差が所定の限界値と比較されることは、
内燃機関の制御のための制御係数が常に連続的に求めら
れられなければならないので、ＡＧＲ装置の機能性を診
断するために、例えば圧力センサ又は他のセンサのよう
な追加の技術的装置を必要としないという特に大きな利
点を有している。
【００１５】この方法の特に有利な実施形態は、前記偏
差の値が決定され且つ内燃機関の制御のための入力信号
として使用されるように形成されている。ＡＧＲが投入
されているとき及び遮断されているときの制御係数の偏
差のこの定量的評価により、例えば上記の固形物の堆積
による経年変化の補償が可能である。これにより、特に
機関制御ユニットにおける内燃機関の主負荷信号及び点
火の適応補正が可能となる。
【００１６】このように、特にＡＧＲ装置の寿命の延長
が可能である。その理由は、既知のＡＧＲ診断方法にお
いてはエラーがあらかじめ信号で表示されるが、上記の
適応補正により、エラーを少なくともある時間ある程度
「補償する」ことができるからである。
【００１７】純粋に原理的に、この方法は、対応する測
定精度を仮定して、ＡＧＲ比が極めて小さいときにおい
ても使用可能である。ＡＧＲ比が少なくとも５％である
ときのみこの方法が行われることは有利である。
【００１８】センサに関しては、種々の実施形態が考え
られる。しかしながら、センサがλセンサであり、そし
て制御係数が噴射時間に作用するλ制御係数であること
が有利である。
【００１９】これにより、ＡＧＲが投入されているとき
及び遮断されているときにおける制御係数の特に正確な
定量的推定が可能である。
【００２０】本発明のその他の特徴及び利点が一実施形
態の以下の説明並びに図面から明らかである。
【００２１】
【発明の実施の形態】機関制御の主な課題の１つは、対
応する燃料の計量供給により、希望の最適空燃比を設定
することである。このために、まず１ストロークの間に
吸い込まれる空気量に比例した負荷信号がそれ自身既知
の方法で求められる。次に、負荷信号及び希望の空燃比
に対する希望目標値から基本噴射時間が形成される。
【００２２】できるだけ正確な基本噴射時間を得るため
に、負荷信号の計算において実際の排気ガス再循環量も
また考慮されなければならない。この実際の排気ガス再
循環量は、一般に直接測定されないで、ＡＧＲ装置の入
力量、及びＡＧＲ装置に関する記憶されているデータか
ら決定される。ＡＧＲ装置がエラーの場合、ＡＧＲ装置
に関して記憶されているデータはもはやＡＧＲ装置の実
際のデータとは一致しない。この結果、計算された基本
噴射時間と希望の空燃比に対し必要な噴射時間との間に
偏差が発生する。
【００２３】以下に記載の方法は、特に負荷測定のため
の吸気管圧力センサ、いわゆるｐ／ｎ装置を備えた機関
制御において使用可能である。このような装置において
は、基本噴射時間を計算するとき、ＡＧＲ装置の入力
量、及びＡＧＲ装置に関する記憶されているデータが考
慮されなければならない。その理由は、もしそれが考慮
されない場合、吸込空気量に対する噴射時間の補正が行
われないからである。この結果得られた、空燃比の希望
値からの偏差は、λ制御装置が作動していないかぎり、
原理的にλセンサで検出することはできない。しかしな
がら、実際に、λ制御装置は常に作動している。ＡＧＲ
装置の記憶されているデータと実際のデータとの間の偏
差はλ制御係数に影響を与えることになる。
【００２４】従って、本方法の基本的な考え方は、λ制
御係数の評価である。しかしながら、この制御係数の所
定値に対する偏差は、純粋に原理的に種々のエラーが原
因となり、ＡＧＲ装置内のエラーのみが原因ではない。
【００２５】この理由から、本方法においては、ＡＧＲ
の診断のためにＡＧＲが短時間遮断される。このとき、
ＡＧＲ装置が原因ではないエラーは、制御係数に影響を
与えることなく、遮断している間実質的に制御係数を変
化させることはない。従って、ＡＧＲを遮断したことに
よる制御係数の変化はＡＧＲ装置のエラー特性の指針と
なる。
【００２６】図１からわかるように、混合物組成がセン
サにより測定され且つ制御ユニットに供給され、該制御
ユニットが混合物組成の関数である制御係数を内燃機関
の制御のために出力する、内燃機関の排気ガス再循環
（ＡＧＲ）装置の診断方法において、第１のステップ１
００において、所定の同時投入条件が満たされているか
否かがまず検査される。この投入条件は次のものであ
る。
【００２７】 − 内燃機関が所定の回転速度／負荷の範囲内に存在し
なければならない、 − λ制御が作動していなければならない、 − 排気ガス再循環が作動可能でなければならない、 − 機関温度が所定のあるしきい値を超えていなければ
ならない。
【００２８】所定の同時投入条件が満たされている場
合、ＡＧＲ診断に対しスタート信号が与えられる。ステ
ップ１３０においてＡＧＲ運転における制御係数の平均
値の形成が、この実施形態においてはλ制御偏差の平均
値の形成が行われる前に、まず待機時間が経過しなけれ
ばならない（ステップ１２０）。
【００２９】この待機時間により内燃機関の吸気管が完
全に不活性ガスで充満され、従って安定な状態が存在す
ることが保証される。
【００３０】ステップ１３０において形成された平均値
は、ステップ１３５において、ＡＧＲが投入されている
ときの制御係数として、この場合、ＡＧＲが投入されて
いるときのλ制御係数として記憶される。
【００３１】これと平行して、ステップ１４０において
ＡＧＲが遮断される。
【００３２】このとき、同様に待機時間が経過した後
（ステップ１５０）、ステップ１６０において、ＡＧＲ
運転が遮断されているときの平均λ制御係数の形成が行
われる。ＡＧＲが遮断されているときのこのλ制御係数
はステップ１７０において記憶される。
【００３３】次に、ステップ１８０において、ステップ
１３０とステップ１６０とにおいて形成された、ＡＧＲ
が投入されているとき及び遮断されているときのλ制御
係数の差が形成され、所定のしきい値と比較されて偏差
が正であるか負であるかが求められる（ステップ１９
０、１９５）。ステップ２００において、偏差がしきい
値を超えているか又は下回っているかのいずれかが存在
するか否かが特定される。これが肯定の場合、ステップ
２０５においてＡＧＲのエラーの出力が行われる。
【００３４】エラーの出力のほかに、偏差の値もまた決
定され、内燃機関の制御のために、例えば噴射時間の形
の入力信号として使用することができる。
【００３５】この方法はＡＧＲ比が少なくとも５％であ
るときのみ行われる。
【００３６】待機時間は約１．５秒であり、平均値形成
のための時間が約２〜５秒であることが有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法の概略的流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４５ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４５Ｚ (72)発明者 アクセル・シュトゥーバー ドイツ連邦共和国 71732 タム，アーレ ナーシュトラーセ 13 (72)発明者 ベルント・ランデス ドイツ連邦共和国 71254 ディツィンゲ ン，ダンツィガー・シュトラーセ １ (72)発明者 マルティーン・ハオスマン ドイツ連邦共和国 74343 ザクセンハイ ム，キルヒホフシュトラーセ ３ (72)発明者 ペーター・ヘンケルマン ドイツ連邦共和国 71665 ヴァイヒンゲ ン，バーンホフシュトラーセ 21／３ (72)発明者 イェールク・ケルナー ドイツ連邦共和国 74395 ムンデルスハ イム，ローツェンバーグシュトラーセ ９ (72)発明者 ギド・エーレルス ドイツ連邦共和国 85139 ヴェットシュ テッテン，アム・ベルク 10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 希望の混合物組成に対して必要な燃料の
    量が、制御ユニットにおいて特に排気ガス再循環（ＡＧ
    Ｒ）装置の記憶されているデータからまず近似的に計算
    され、それに続いて混合物組成の関数である制御係数に
    より補正される内燃機関の排気ガス再循環装置の診断方
    法において、 この制御係数が、ＡＧＲが投入されているときのみでな
    く遮断されているときにおいてもまた形成され且つ記憶
    されるステップと、 ＡＧＲが投入されているとき及び遮断されているときの
    制御係数の差が形成され、所定の値と比較され、偏差が
    ある場合にエラー信号が出力されるステップとを備える
    ことを特徴とする内燃機関の排気ガス再循環装置の診断
    方法。
  2. 【請求項２】 前記偏差の値が、決定され且つ内燃機関
    の制御のための入力信号として使用されることを特徴と
    する請求項１記載の診断方法。
  3. 【請求項３】 ＡＧＲ比が少なくとも５％であるときの
    み上記診断方法が行われることを特徴とする請求項１又
    は２記載の診断方法。
  4. 【請求項４】 上記診断方法が周期的に行われることを
    特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の診
    断方法。
  5. 【請求項５】 センサがλセンサであり、上記制御係数
    がλ制御係数であることを特徴とする請求項１ないし４
    のいずれか一項に記載の診断方法。
JP10122074A 1997-05-07 1998-05-01 内燃機関の排気ガス再循環装置の診断方法 Pending JPH1172045A (ja)

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