JPS63105272A - 排気ガス再循環装置のダイアグノ−シス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車等の車輌に用いられる内燃機関の排気ガ
ス再循環装置が正常に作動しているか否かの診断を行う
ダイアグノーシス装置に係る。

従来の技術 自動車等の車輌に用いられる内燃機関に於て、排気ガス
中のＮＯｘの低減のために排気ガス再循環を行う排気ガ
ス再循環装置を組み込むことは従来より種々の態様にて
行われている。この種の排気ガス再循環装置は、例えば
実開昭５４−１２１１１６号、特開昭５８−８８４５０
号、特公昭６０−２４３０３号等の各公報に示されてい
る。

排気ガス再循環装置は、一般に、排気ガス再循環流量制
御用の排気ガス再循環制御弁及び背圧制御用の負圧制御
弁、感温弁等を含んでおり、これら構成部品に故障が生
じると、排気ガス再循環が行われなくなって排気ガス中
のＮＯｘの低減がなされない状態にて内燃機関の運転が
行われる虞れがある。故障により排気ガス再循環が行わ
れなくなっても内燃機関は支障なく運転されるため運転
者はこのことに気づかずに長期間に亙って運転する虞れ
があり、大気汚染の問題を生じる。また所定の運転域に
於て排気ガス再循環が行われないと、ノッキングが発生
する虞れがあり、また内燃機関自身の吸気によるボンブ
ロスにより燃費が悪化することもある。

上述の如き不具合に鑑み、排気ガス再循環装置の故障に
より排気ガス再循環が行われなくなった時にはこのこと
を使用者に知らせて修理の動機を与えるよう構成された
故障警報装置が既に提案されており、これは例えば実開
昭４９−６４６２３号公報に示されている。

発明が解決しようとする問題点 排気ガス再循環装置の故障診断は、本来は排気ガス再循
環が行われ゛るべき状態下にて排気ガス再循環通路の温
度が所定値以上であるか否かにより行われてよいが、即
ち前記温度が所定値以下である時には排気再循環通路を
排気ガスが流れていないとして排気再循環装置が故障し
てしていると判定されてよいが、しかし前記排気ガス再
循環通路の温度検出は一般的には外気温度の影響を受け
、このため排気ガス再循環通路温度の判定値が一定値で
あると、夏期の高温時、゛また冬期の低温時には排気再
循環装置の故障診断、即ちダイアグノーシスが正しく行
われなくなるおそれがある。

本発明は上述の如き問題点を解決した改良された排気ガ
ス再循環装置のダイアグノーシス装置を提供することを
目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、排気ガス再循環を
行う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、排気ガス再循環通路の温度を検出する第
一の温度検出手段と、内燃機関の吸気通路の温度を検出
する第二の温度検出手段と、前記排気ガス再循環運転域
検出手段により排気ガス再循環を行う運転域であると検
出された状態下にて前記第一の温度検出手段により検出
される温度が前記第二の温度検出手段により検出される
温度に基づいて決定された所定値以下である時には排気
ガス再循環装置が故障であると判定する判定手段とを有
している排気ガス再循環装置のダイアグノーシス装置に
よって達成される。

排気ガス再循環運転域検出手段は、吸入空気流量、吸気
管圧力或いはこれらと機関回転数との組合せ、更にはこ
れらと機関冷却水温度との組合せにより設計上は、換言
すれば排気ガス再循環装置が正常に作動している時は排
気ガス再循環が行われる運転域を検出するものであれば
よく、これは排気ガス再循環制御特性に応じて検出項目
を定められていればよい。

発明の作用及び効果 上述の如き構成によれば、排気ガス再循環が行われるべ
き運転域に於て排気ガス再循環が行われているか否かの
判別が、前記第二の温度検出より検出される温度、即ち
吸気温度、更に換言すれば外気温度に基づいて決定され
た所定値に対して排気ガス通路温度がどうであるかによ
って行われるから、その判別が外気温度の影響を受ける
ことなく確実に行われ、正確なダイアグノーシスが行わ
れるようになる。

実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明によるダイアグノーシス装置を組み込ま
れた排気ガス再循環装置の一つの実施例を示している。

図に於て、１は内燃機関を示しており、該内燃機関は、
エアクリーナ２、スロットルバルブ４を有する吸気管３
ａ、及び吸気マニホールド３ｂを経て燃焼室５内に混合
気を吸入し、既燃焼ガス、即ち排気ガスを排気マニホー
ルド６へ排出するようになっている。　排気マニホール
ド６には排気ガス再循環のための排気ガス取入ポート７
が、吸気マニホールド３ｂには排気ガス注入ポート８が
各々設けられており、排気ガス取入ポート７と排気ガス
注入ポート８とは排気ガス再循環用の導管９と排気ガス
再循環制御弁２０と導管１０とにより互いに連通接続さ
れている。

排気ガス再循環制御弁２０は入口ポート２１と出口ボー
ト２２とを有しており、入口ポート２１は導管９によっ
て排気ガス取入ポート７に連通接続され、出口ポート２
２は導管１０によって排気ガス注入ポート８に連通接続
されている。排気ガス再循環制御弁２０は弁ボート２３
と弁要素２４とを有しており、弁ボート２３は弁要素２
４によって開閉され且開口度を制御されて排気ガス再循
環流量を制御するようになっている。弁要素２４は、ダ
イヤフラム装置２５のダイヤフラム２６に接続され、ダ
イヤフラム室゛２７に所定値、例えば−７０ａｍＨｇよ
り大きい負圧が導入されていない時には圧縮コイルばね
２８のばね力により押し下げられて弁ポート２３を閉じ
、ダイヤフラム室２７に所定値より大きい負圧が導入さ
れている時にはその負圧に応じて圧縮コイルばね２８の
ばね力に抗して上昇して弁ポート２３を開くようになっ
ている。

排気ガス再循環制御弁２０のダイヤフラム室２７は、導
管２９、背圧制御用負圧制御弁３０、導管３１、感温弁
３２、導管３３を経て吸気通路３ａに設けられた吸気管
負圧取出ボート３４に連通接続されている。吸気管負圧
取出ポート３４は、図示されている如く、スロットル弁
バルブが全開位置にある時にはそれの上流側に位置し且
スロットル弁４が比較的小さい所定開度以上開かれた時
にはそれの下流側に位置すべく設けられている。

負圧制御弁３０は弁ポート３５を開閉する弁要素３６及
び該弁要素を担持したダイヤフラム３７とを存しており
、ダイヤフラム３７は、それの図にて上側に大気中に開
放された大気開放室３８を、また下側にダイヤフラム室
３９を各々郭定しており、該ダイヤフラムは、ダイヤフ
ラム室３９に所定値以上の圧力（正圧）が導入されてい
ない時には圧縮コイルばね４０の作用によって弁要素３
６を弁ボート３５より引き離して該弁ボートを開く位置
に位置し、これに対しダイヤフラム室３９に所定値以上
の圧力が導入された時には圧縮コイルばね４０の作用に
抗して図にて上方へ変位して弁要素３６を弁ポート３５
に当接させて該弁ポートを閉じる位置に位置するように
なっている。

負圧制御弁３０のダイヤフラム室３９は、導管４１によ
って排気ガス再循環制御弁２０の弁ボート２３とこれよ
り下流側に設けられたオリフィス４２との間の圧力室４
３に連通接続され、該圧力室に於ける排気ガス圧力を導
入されるようになっている。

上述の如き負圧制御弁３０とオリフィス４２よりなる構
造は、周知の背圧制御機構であり、吸気管負圧が排気ガ
ス再循環制御弁２０に与えられる排気ガス再循環作動域
に於ては、圧力室４３に於ける排気ガス圧力を常にほぼ
一定に保つよう排気ガス再循環制御弁２０のダイヤフラ
ム室２０に供給する負圧を調整し、換言すれば弁ポート
２３の開口度を調整し、これによって排気ガス再循環流
量の吸入空気流量に対する比率、即ちＥＧＲ率を常にほ
ぼ一定に保つ作用を行うようになっている。

感温弁３２は、内燃機関１の冷却水温度に感応し、冷却
水温度が所定値、例えば６０℃以下である暖機過程時に
於ては閉弁して導管３１と３３との連通を遮断し、これ
に対し冷却水温度が所定値以上である時には導管３１と
３３との連通を確立するようになっている。

上述の如き構成によれば、排気ガス再循環制御弁２０は
導管２つに所定値より大きい負圧、例えば−７０ｍｍＨ
ｇより大きい負圧が作用し、内燃機関１の冷却水温度が
所定値、例えば６０℃以上で感温弁３２が開いている時
には開弁し、その開弁量に応じた流量にて排気ガス再循
環が行われる。

図に於て、５０は排気ガス再循環装置のダイアグノーシ
スを行うマイクロコンピュータを示している。マイクロ
コンピュータ５０は、一般的構造のものであり、中央処
理ユニット（ＣＰＵ）５１と、メモリ５２と、入力ポー
ト５３と、出力ポート５４とを有し、内燃機関１のディ
ストリビュータ５５に設けられた回転数センサ５６より
内燃機関１の回転数に関する情報を、水温センサ５７よ
り内燃機関１の冷却水の温度に関する情報を、エアフロ
メータ５８より吸入空気流量に関する情報を、排気ガス
再循環用導管１０の途中に設けられた第一の温度センサ
５９より導管１０の温度に関する情報を、吸気管３ａに
取付けられた第二の温度センサ６０より吸気通路の温度
（外気温度）に関する情報を、車速センサ６１より車速
に関する情報を各々与えられ、これら情報に基づいて第
２図に示されている如きフローチャートに従って排気ガ
ス再循環装置が正常に作動しているか否かの診断を行い
、排気ガス再循環装置が正常に作動していないと判定し
た時にはインジケータランプ６２を点灯させるようにな
っている。

次に第２図に示されたフローチャートを参照して本発明
によるダイアグノーシス装置の作動について説明する。

第２図に示されたＥＧＲダイアグノーシスルーチンは所
定時間毎の割込みルーチンとして実行され、最初のステ
ップ１０に於ては、水温センサ５７により検出された内
燃機関１の冷却水の温度ＴＶが予め定められたＴ　ＶＳ
ｅｔ−、例えば８５℃以上であるか否かの判別が行われ
る。Ｔｗ≧Ｔ　ｗｓｃｔである時はステップ１１へ進み
、これに対しＴｗ≧Ｔｖｓｅｔでない時にはステップ１
７へ進む。

ステップ１１に於ては、回転数センサ５６により検出さ
れた内燃機関１の回転数Ｎｅが予め定られた所定値Ｎ　
ｅｓｅｔｓ例えば２０００　ｒｐａ＋以上であるか否か
の判別が行われる。Ｎｅ≧Ｎ　ｅｓｅｔである時はステ
ップ１２へ進み、これに対しＮｅ≧Ｎｅ５ａｔでない時
はステップ１７へ進む。

ステップ１２に於ては、エアフロメータ５８により検出
された吸入吸気流量と回転数センサ５６より検出された
内燃機関１の回転数とにより算出された一ロ転当りの吸
入空気ｍＱが予め定められた第一の所定値Ｑｓｅｔ　Ｉ
　％例えば３０ｍ’／ｈ以上で且第二の所定値Ｑｓｅｔ
２、例えば８０醒／ｈ以下であるか否かの判別が行われ
る。Ｑｓｅｔｌ　≦Ｑ≦Ｑｓｅｔ　２である時はステッ
プ１３へ進み、これに対しＱｓｅＬｌ　≦Ｑ≦Ｑｓｅｔ
２でない時はステップ１７へ進む。

ステップ１３に於ては、車速センサ６１により検出され
た車速か予め定められた所定値Ｖｓｅｔ。

例えば３０　ｋｍ　／　ｈ以上であるか否かの判別が行
われる。Ｖ≧ｖ　ｓｅｔである時はステップ１４へ進み
、これに対しＶ≧ｖ　ｓｅｔでない時はステップ１７へ
進む。

上述のステップ１０よりステップ１３は排気ガス再循環
装置が正常に作動していれば排気ガス再循環が行われる
運転域の判別を行っており、ステップ１４はステップ１
０〜ステツプ１３に於ける条件が全て満された時に実行
される。

ステップ１４に於ては、第一の温度センサ５９により検
出された導管１０の温度、換言すれば排気ガス再循環通
路温度Ｔｅｇｒが第二の温度センサ６０により検出され
た吸気温度ＴＩに所定値Ａ、例えば８０℃を加算した温
度より高いか否かの判別が行われる。これにより吸気温
度、換言すれば外気温度に基づいて決定された所定値Ｔ
　ｉ＋Ａに対し排気ガス通路温度Ｔｅｇｒがどうである
かによって排気ガス再循環が行われているか否かの判別
が行われる。Ｔｅｇｒ≦Ｔ　Ｉ＋Ａである時は排気ガス
再循環が行われていない時であってこの時にはステップ
１５へ進み、これに一対しＴｅｇｒ≦Ｔ　ｉ＋Ａでない
時は排気ガス再循環が行われている時であってこの時に
はステップ１８へ進む。

ステップ１５に於ては、ステップ１４に於けるＴｅｇｒ
≦Ｔ　ｉ＋Ａである時に於て所定時間毎にカウントアツ
プされるカウンタのカウント値Ｃが予め定められた所定
値Ｃｓｅｔ　ｓ例えば１０秒程度以上であるか否かの判
別が行われる。Ｃ≧Ｃｓｅｔである時はステップ１６へ
進む。

ステップ１６に於ては、インジケータランプ６２を点灯
することが行われる。このインジケータランプ６２の点
灯により使用者は排気ガス再循環装置に故障が生じてい
ることを知ることができる。

ステップ１７はステップ１０〜ステツプ１３に於けるダ
イアグノーシス実行条件が成立していない時に実行され
、このステップ１７に於ては、カウンタのカウント値Ｃ
を０にリセットすることが行われる。

ステップ１８はＴｅｇｒ≦Ｔ　ｉ＋Ａでない時に実行さ
れ、このステップ１８に於ては、第一の温度センサ５９
により検出された排気ガス再循環通路温度Ｔｅｇｒが第
二の温度センサ６０により検出された吸気温度Ｔ１に所
定値Ｂ５例えば９０°Ｃを加算した温度より高いか否か
の判別が行われる。Ｔａｇ「≧ＴＩ十Ｂである時は確実
に排気ガス再循環が行われている時であってこの時には
ステップ１９へ進む。

ステップ１９に於ては、インジケータランプ６２を消灯
することが行われる。この時は排気ガス再循環装置が正
常に作動している時である。

ステップ１９の次はステップ２０へ進み、ステップ２０
に於ては、カウンタのカウント値Ｃを０にリセットする
ことが行われる。

上述の如きフローチャートに従って排気ガス再循環装置
のダイアグノーシスが行われることにより、外気温度の
変化に拘らず排気ガス再循環装置のダイアグノーシスが
誤判定を行うことなく確実に行われるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるダイアグノーシス装置を組み込ま
れた排気ガス再循環装置の一つの実施例を示す概略図、
第２図は本発明によるダイアグノーシス装置の作動を示
すフローチャートである。 １・・・内燃機関、２・・・エアクリーナ、３ａ・・・
吸気管、　　３ｂ・・・吸気マニホールド、４・・・ス
ロットルバルブ、５・・・燃焼室、６・・・排気マニホ
ールド、７・・・排気ガス取入ポート、８・・・排気ガ
ス注入ポート。 ９．１０・・・導管、２０・・・排気ガス再循環制御弁
。 ２１・・・入口ボート、２２・・・出口ポート、２３・
・・弁ポート、２４・・・弁要素、２５・・・ダイヤフ
ラム装置。 ２６・・・ダイヤフラム、２７・・・ダイヤフラム室、
２８・・・圧縮コイルばね、２９・・・導管、３０・・
・負圧制御弁、３１・・・導管、３２・・・感温弁、３
３・・・導管。 ３４・・・吸気管負圧取出ポート、３５・・・弁ボート
。 ３６・・・弁要素、３７・・・ダイヤフラム、３８・・
・大気開放室、３９・・・ダイヤフラム室、４０・・・
圧縮コイルばね、４１・・・導管、４２・・・オリフィ
ス、４３・・・圧力室、５０・・・マイクロコンピュー
タ、５１・・・中央処理ユニット、５２・・・メモリ、
５３・・・入力ポート、５４・・・出力ボート、５５・
・・ディストリビュータ、５６・・・回転数センサ、５
７・・・水温センサ、５８・・・エアフロメータ、５９
・・・第一の温度センサ。 ６０・・・第二の温度センサ、６１・・・車速センサ、
６２・・・インジケータランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　排気ガス再循環を行う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、排気ガス再循環通路
   の温度を検出する第一の温度検出手段と、内燃機関の吸
   気通路の温度を検出する第二の温度検出手段と、前記排
   気ガス再循環運転域検出手段により排気ガス再循環を行
   う運転域であると検出された状態下にて前記第一の温度
   検出手段により検出される温度が前記第二の温度検出手
   段により検出される温度に基づいて決定された所定値以
   下である時には排気ガス再循環装置が故障であると判定
   する判定手段とを有している排気ガス再循環装置のダイ
   アグノーシス装置。