JPS63134844A - 排気ガス還流制御装置 - 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、内燃機関の排気ガスの一部を吸気管へ還流さ
せる排気ガス還流制御装置に関するもので、詳しくは、
該制御装置の自己診断装置に関するものである。

［従来の技術およびその問題点コ 従来、この種の排気ガス還流制御装置（以下、ＥＧＲと
称する）は排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減さ
せる手段として、内燃機関で広く利用されている。

ところで、ＥＧｒｔのバルブの作動不良やＥＧｒ（配管
のＩＴ寒により、ＩＥＧＩえに故障が生じた場合に、Ｎ
Ｏｘが著しく増加しやすい。しかし、Ｅ　Ｇ　Ｒの故障
は、運転性能自体に１５ｇが少ないために、運転者が異
常に気けがずに、ＮＯｘを多量に排出し、大気を汚染す
ることがある。

この対策として、ｌｅｅ来、ＥＧｒｔの故障を検出する
手段として、たとえば、特開昭５９−１８５８５７号公
報に記載されているような、Ｅ　Ｇ　Ｉｔバルブの開度
を目標開度と比較して、その閤差が所定値異常となる状
態が所定時間継続した場合、ＥＧＲの異常と判断して運
転者に知らせるものがある。

しかし、この従来の技術では、ＥＧＲバルブの開度を知
るための開度センサを必要とし、構成が複雑になり、ま
た、コストアップを招くという問題点があった。

本発明は、上記従来の技術等の問題点を解決するために
なされたもので、簡単な構成で、かつ、誤検出のない自
己診１１ｉ機能を備えた排気ガス還流制御装置を提１％
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決して上記目的を達成するためになされ
た本発明は、第１１％に示ずように、内燃機関への排気
ガスをスロットルバルブＢの下流１μｑに設けられた３
ｓＡ流口Ｃを通じて吸気管Ｄ！＼還流させる還流手段Ｅ
と、 」二記スロットルバルブＢの上流側に設けられ、吸気温
を検出する第１の温度検出手段Ｆと、スロットルバルブ
Ｂの下流で還流口Ｃの近傍に設けられ、吸気温を検出す
る第２の温度検出手段Ｇと、 上記第１の温度検出手段Ｆからの吸気温と第２の温度検
出手段Ｇからの吸気温との偏差に基づいて還流手段Ｅの
異常を判定する異常判定手段Ｈと、この判定手段Ｈにて
上記異常と判定されたとき、警報を行なう警報手段ｌと
、 を具備した排気ガス還流制御装置を要旨とする。

ここで、上記警報手段Ｉは、運転者にＥ　Ｇ　Ｒの異常
を知らせるための手段で、ランプ表示の池に、文字表示
や音による表示を含む。

また、判定手段Ｈの好適な態様として、上記還流手段Ｅ
によって排気ガスが吸気管りに還流されているときに、
第１の温度検出手段Ｆと第２の温度検出手段Ｇとの吸気
温の差か所定以下の場合に異常と判定するように構成す
ることができる。

さらに、判定手段１１の池の好適な態様として、還流手
段Ｅによって排気ガスが吸気管りに還流されていないと
きに第１の温度検出手段Ｆと第２の温度検出手段Ｇとの
吸気温の差を求め、そして排気ガス還流管に還流されて
いるときに第１の温度検出手段Ｆと第２の温度検出手段
Ｇとの吸気温の差を求め、両差の偏差が所定以下の場合
に異常と判定するように構成することができる。

［作用］ 本発明の排気ガス還流制御装置では、吸気管りのスロッ
トルバルブＢの」二液に第１の温度検出子「父Ｆが設け
られ、また、スロットルバルブＢの下流側で、かつ排気
ガスが還流する還流口Ｃの近傍に第２の温度検出子ＦＱ
Ｇが設けられている。そして、還流手段Ｅにより吸気管
りに排気ガスが還流されているときに、上記両温度検出
手段Ｆ、Ｇからの吸気温の１祠差に基づいて異常判定手
段Ｈにて還流手段Ｅが異常か否かについて判定が行われ
、異常と判定されたときにＷ報手段Ｉにて警報が行われ
る。

すなわち、還流手段Ｅにより、排気ガスが吸気管りに還
流されているときには、正常な場合には、排気ガスの影
響で吸気管りの吸気温は上昇している筈であるから、吸
気温が上昇していない場合には、還流手段Ｅが異常にあ
ると判断して、これを警報する。

［実施例］ 第２図は木グヒ明の実ｈ＠例が適用される内燃機関と峰
の制御系統の概略構成ｔＡを示ず。

第２図において、１は６気筒の内燃機関の１つのシリン
ダ、２はシリンダ１に接続されるインテークマ二ボール
ド３内の圧力を検出する吸気管圧力センサであって、半
導体型の圧力センサにより構成される。１１はインテー
クマニホルド３の各シリンダ吸気ボート１寸近に設けら
れた電磁作動式の燃料噴射弁、６はディストリビュータ
である。このディストリビュータ６のロータは機関回転
の１／２回転数で回転駆動され、内部には機関回転数、
燃料噴射時期を示す信号と気筒判別信号を出力する回転
センサ７が配設される。９はスロットルバルブ、１０は
スロワＩ・ルポジションセンサ、１１は機関の冷却水温
を検出するサーミスタ式の水温センサ、１２ａはスロッ
トルバルブ９の上流側に設けられ、吸気温を検出する第
１の吸気温センサである。１２Ｌｌはスロットルバルブ
９の下流側に設けられ、吸気温を検出する第２の吸気温
センサ、１３はインテークマニホルド３とエキシストマ
ニホルド１６との間に接続された排気ガス循環路１７に
装着されたバキュームサーボ型の排気ガス再循環制御用
バルブ（以下ＥＧＲバルブと称する）であり、Ｅ　Ｇ　
Ｒバルブ１３を制御する制御管路１８はＥＧＲバルブ１
３のダイヤフラム室とサージタンク１９の入口との間に
接続され、ＥＧＲバルブ１３の弁開度を決定するモジュ
レータ１４と排気ガス再循環を行うか否かの切り替えを
行なう電磁弁１５がこの制御管路８に配置される。電磁
弁１５は電子制御回路８の出カポ−１−１０７（第３図
）に接続され、たとえは、冷間時、アイドル時、高負荷
時にはモジュレータ１４／＼大気圧が通じるように動作
し、一方、排気ガス還流時にはサージタンク１つの入口
のスロワ１ヘルバルプ９付近の負圧をモジュレータ１４
へ印加するように作動信号を受ける。３０は１ＥＧｆｌ
の異常を警告する警告ランプである。

第３Ｆ？ｌは内燃機関の燃上１噴射策制御を行なって空
燃比を制御する電子制御回路８と各センサなどのブロッ
ク図を示し、電子制御回路８とマイクロコンピュータを
中心に構成される。

制御回路８は、吸気管圧力センサ２．凹転センサ７、ス
ロットルポジションセンサ１０．水温センサ１１．第１
および第２の吸気温センサ１２ａ。

１２ｂからの各検出信号を取り込み、これらの検出デー
タに基づいて燃石噴射址を算出し、燃１ｆｌ噴射弁４の
開弁時間を制御して空燃比制り９を行う。

１００は所定の１１７グラｌ、によって演算処理を実行
するＭＰＵ　（マイクロプロセッサユニット）、１０１
はＭＰＵ１００に割り込み１８号を出力する割り込み制
御部、１０２は回転センサ７からの回転角度信号をカウ
ントし、エンジン回転速度を算出するカウンタ部、１０
４は吸気管圧力センサ２、水温センサ１１、第１および
第２の吸気温センサ１２ａ、１２ｂからの検出信号（ア
ナログ１ルリ）を選択的に入力してデジタル信号に変換
するΔ／Ｄ変換部で＋Ｐ）る。１０５はプログラムや演
算に便用するマツプデータ等が予め記憶された読み出し
専用メモリであるＲＯＭ、１０６は書き込み読みだし可
能な不揮発性メモリで！）るｒ’ＣＡ　Ｍであり、キー
スイッチのオフ後も記憶内容を保（ケする。１０７は電
磁弁１５に接続された出ｊ］ボート、１０８はレジスタ
を含む燃料噴射員（時間）制御（バ号出力用の出力カウ
ンタ部であって、Ｍ　））　Ｕ　１００から送られる燃
料噴射鼠データを入力し、このデータに基づいて燃１−
）噴射弁４の開弁時間を制御する制御パルス信号のデユ
ーティ比を決定し、噴射址制御信号を出力する。なお、
出力用のカウンタ部１０８から出力される制御信号は電
力増幅器１１０を介して各気筒毎の燃１′、１噴射弁４
に印加される。また、」二記制陣回１ｌｌｉｉＳ内にお
いて、ＭＰＵ１００、割り込みカウンタ部１０８はそれ
ぞれコモンバス１１１に接続され、必要なデータの転送
がＭ　ｌ）　Ｕ　Ｉ　ＯＯの指令により行われる。

上記構成による［ＯＲの作動は、制御回路８内のｒｔＯ
Ｍ１０５に格納された第４１ｆｆｉのフローチャートに
より実行される。同フローチャートは、内燃機関が始動
すると３２１１ＳＯＣ毎に処理される。まず、ステップ
２００にて、各種データの取り込み、すなわち、水温セ
ン→／−１３から水温ＴＩＩＷ、回転センサ７から機関
回転数Ｎｅの取り込みを行う０次のステップ２０５，２
１０にて、これらのデータに基づいて、ＩＥ　Ｇ　１１
の作動条件が成立しているか否かについて判定する。す
なわち、水温Ｔｌ１ｌｌが所定値（７０℃）以上か否か
、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数＜　４０　＋’）　
Ｏｒ　ｐ　ｍ　＞以下か否かについて判定し、これらの
条件が成立したとき、ステップ２１５にてＥ　Ｇ　Ｉｔ
ハルフ１３を開弁さぜることでＥＧＲを作動（ＯＮ）さ
せる、すなわち、電磁弁１５を励磁してサージタンク１
９の入口のスロットルバルブ９付近の負圧をモジュレー
タ１４へ加え、ＥＧ　Ｒバルブ１３を開作動させること
により、排気ガスをインテークマ二ボールド３へ還流さ
せる。

次のステップ２２０では、カウンタＣをインクリメント
して、°ステップ２２５でカウンタＣが所定値（例えば
、５秒）以上であるか否かの判定を行い、所定値以下の
とき、−見本処理を終了し、一方、所定値以上のときに
はステップ２３０に移行して、ＥＧＲの自己診断を許可
するフラグＦｌをセラｌ−（セット＝　１、リセット二
　〇）した後、カウンタＣ１をクリヤして本処理を一旦
終了する。

なお、ＥＧＲの作動条件が満たされないと判断されたと
きには（ステップ２０５，２１０）、ＥＧＲバルブ１３
を閉弁してＥＧＲの作動を停止（ＯＦＦ）Ｌ、フラグＦ
１のリセット、カウンタＣ１のクリアの後に、本処理を
終了する。

そして、上記フローナヤ−１−の割り込み処理として、
第５図のフロー−１−ヤードが所定時間（例えば、１ｓ
ｅｃ）毎に起動される。まず、ステップ３００にてＥ　
Ｇ　ｌ−ｔの作動状態（ＯＮ）にあるか否かの判定が実
行され、次にステップ３０５にて自己コナ断許可のフラ
グＩ”　１の判定か行なわれ、該フラグｌ？ｌが０（リ
セット）であれば本処理を終了する。一方、該フラグＦ
１が１（セット）であれば、次のステップ３１０にて吸
気温データの収り込み、すなわち、第１の吸気温センサ
１２ａから第１の吸気温ＴＩＩＡと第２の吸気温センサ
１２ｂから第２の吸気温Ｔｌｌ５を収り込む。次に、第
１の吸気温］”ｌｌＡと第２の吸気温Ｔｌｌ５との温度
第八Ｔを演算する。続いて、この温度第八Ｔが所定値Δ
′ｒＯ（例えば３００℃）以上か否かについて判定され
、所定１直異常の場合には本処理を終了し、一方、所定
値以下の場合には、警報ランプ３０を点灯（ＯＮ）して
運転者に報知すると共に、その情報をバックアップＲＡ
Ｍに記憶することで点検等において用いる。

したがって、本フローチャー１・を実行することで、ｖ
　ａ　ｒ？のＯＮ時における吸気温の上昇に基づいてＩ
ｉ　Ｇ　Ｆｔの宥常を容易に検出することができる。

第６図は第５図のフローチャートの一部を変えた他の実
施例であり、ステップ３００〜ステツプ３３０は第５図
と同一処理であり、ステップ３５０〜３６０が異なる。

すなわち、ステップ３２０にて第１の吸気温”ｒｌｌＡ
と第２の吸気温”ｒｌｌｓとの温度第八Ｔか所定値Δ′
［゛０以下の場合にカウンタＣ２をインクリメントし、
これが所定値Ｃ２０以」ユになったとき初めてＥＧ　Ｉ
’もの顆常と判断する。これにより、ＥＧＲの異常状態
が所定時間継続したとき異常と判定しているので、瞬時
的吸気温の変化に伴う誤差を解消して、Ｅ　Ｇ　Ｒ異常
の自己診断の検出精度を向上させることができる。

第７図は他の実施例によるフローチャートであり、ステ
ップ３００〜３３０は第５図と同一処理であり、ステッ
プ４００〜４１５が異なる。すなわち、ＥＧＩ”（のＯ
ＦＦのときに（ステップ３００）、第１の吸気温Ｔ　Ｉ
Ｉ＾および第２の吸気温’ｒｌｌＳとを取り込み（ステ
ップ４００）、このときの温度第八Ｔ２を求める（ステ
ップ−′ｌ　０５　）。一方、ＥＧＲのＯＮ時にはステ
ップ３０５から３１５まで第５図のフローチャー１・と
同様に処理し、ステップ４１０にてＥ　ＯＩｔのＯＮ時
の温度差ΔＴｌとＥ　Ｇ　ＲのＯＦ　Ｆ時の温度差ΔＴ
２との輌差△（Δ′ｒ）を求め、次のステップ４１５に
てこの（扁差Δ（ΔＴ）が所定値Δ（Δ′ｒ）０以下の
ときにＥＧＲの異常と判定している。

すなわち、本処理では、ＥＧＲのＯＮと０１７Ｆとで吸
気温の上昇の割合が大きい場合には、排気ガスの還流が
十分に行われており、Ｅ　Ｇ　Ｒに異常がないと判定す
るのである。この実施例では、第１および第２の吸気温
センサ１２ａ、１２ｂの検出レベルのばらつきを相殺す
ることができるので、より一層検出１＋’ｆ度が向上す
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、排気ガスの還流
時にスロットルバルブの上流に設けた第１の温度検出手
段と、排気ガスが還流される還流口の近傍に設けた第２
の温度検出手段からの吸気温の偏差に基づいてＥＧ　Ｉ
Ｎの自己診断を行っており、従来技術のように、還流管
のＥＧＲバルブに開度センサ等を設ける必要がないので
、構成を簡略（ヒできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例によるエンジンの周辺を示す構成ＩＡ、第
３１Ａは同実施例の制則回ｖ３の構成を示すブロック図
、第４図は同実施例のＥＧｒｔの作動を判定するフロー
チャート、第５図は同実施例のＥ　Ｇ　ＩＮの自己診断
を処理するフローチャー１・、第６１７および第７１￥
１は池の実施例によるＥ　Ｇ　Ｒの自己診断を処理する
フローチャートである。 Ａ・・・内燃機関　　　　　Ｂ・・・スロットルバルブ
Ｃ・・・吸気口　　　　　　Ｄ・・・吸気管Ｅ・・・還
流手段 Ｆ・・・第１の温度検出手段 Ｇ・・・第２の温度検出　　Ｈ・・・異常判定手段■・
・・警報手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の排気ガスをスロットルバルブの下流側に
   設けられた還流口を通じて吸気管へ還流させる還流手段
   と、 上記スロットルバルブの上流側に設けられ、吸気温を検
   出する第１の温度検出手段と、 スロットルバルブの下流で還流口近傍に設けられ、吸気
   温を検出する第２の温度検出手段と、 上記第１の温度検出手段からの吸気温と第２の温度検出
   手段からの吸気温との偏差に基づいて還流手段の異常を
   判定する異常判定手段と、 この判定手段にて上記異常と判定されたとき、警報を行
   なう警報手段と、 を具備した排気ガス還流制御装置。 ２　上記異常判定手段は、上記還流手段によって排気ガ
   スが吸気管に還流されているときに、第１の温度検出手
   段と第２の温度検出手段との吸気温の差が所定以下の場
   合に異常と判定するように構成した特許請求の範囲第１
   項記載の排気ガス還流制御装置。 ３　上記異常判定手段は、還流手段によって排気ガスが
   吸気管に還流されていないときに第１および第２の温度
   検出手段の吸気温の差を求め、また、排気ガス還流管に
   還流されているときに第１および第２の温度検出手段の
   吸気温の差を求め、両差の偏差が所定以下の場合に異常
   と判定するように構成した特許請求の範囲第１項記載の
   排気ガス還流制御装置。