JPS63192942A - 内燃機関の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例えば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ガス再循
環通路を排気ガスが流れていないとして排気ガス再循環
装置が故障してしていると判定されてよいが、しかし内
燃機関の吸気管圧力が所定値である時には排気ガス再循
環が行われるべき時であるとすると、高地走行等により
大気圧が変動した場合にはこれに伴ない吸気管圧力も変
動するため排気ガス再循環が行われるべき状態が適切に
見出されなくなり、排気ガス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、内燃機関の吸気管
圧力が所定値である時には排気ガス再循環が行われるべ
き時であるとして排気ガス再循環が実際に行われている
か否を判定する内燃機関の排気ガス再循環装置のダイア
グノーシス装置に於て、大気圧を検出する検出手段と、
大気圧に応じて吸気管圧力の前記所定値を修正する修正
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。

尚、大気圧の検出は機関始動直前に吸気管圧力センサに
よって検出される吸気管圧力を読み込むことにより行わ
れてもよく、また前記吸気管圧力センサは燃料噴射量制
御用のものを兼用されてもよい。

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
き運転域であるか否かの判定に用いられる吸気管圧力の
所定値（比較値）の大気圧補償が行われ、これにより大
気圧が変動しても吸気管圧力より排気ガス再循環が行わ
れるべき運転域であるか否かの判定が正確に行われるよ
うになり、これに伴い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、
スロットル弁４及び吸気マニホールド３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
ス取入ボート７が、吸気マニホールド３には排気ガス注
入ボート８が各々設けられており、排気ガス取入ボート
７と排気ガス注入ボート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
て排気ガス取入ボート７に連通接続され、出口ボート２
２は導管１０によって排気ガス注入ボート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、弁ポート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−７０ｍｓＨｇ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ボート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ボート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４が全閉位置にある時には
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とを有しており
、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ポートを開く位置
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を弁ボート３５
に当接させて該弁ボ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１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２９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、入力ボー
ト５３と、出力ボート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、吸気管圧
力センサ５８より吸気管圧力に関する情報を、排気ガス
再循環用導管１０の途中に設けられた温度センサ５９よ
り導管１０の温度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図及び第３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。

′１ｓ２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、温度センサ５９より排気ガス再
循環通路温度Ｔｅｇｒを読込むことが行われ、次にステ
ップ１２へ進む。

ステップ１２に於ては、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が判定温度Ｔ　ｓｅ
ｔより高いか否かの判別が行われる。Ｔｅｇｒ≧Ｔ　ｓ
ｅｔである時は排気ガス再循環が行われている時であっ
て、この時には正常であるとしてステップ３２へ進み、
これに対しＴ　ｅｇｒ≧Ｔ　ｓｅｔでない時は排気ガス
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１４へ進む。

ステップ１４に於ては、吸気管圧力センサ５８より吸気
管圧力Ｐ１を、回転数センサ５６より機関回転数Ｎｅを
各々読込むことが行われ、次にステップ１６へ進む。

ステップ１６に於ては、吸気管圧力センサ５８により検
出された吸気管圧力Ｐ１が（Ｐｌｓｔ　−Ａ）以上で且
これより大きい（Ｐｌｓｔ−Ｂ）以下であるか否かの判
別が行われる。（ＰｉＳｔ−Ａ）≦Ｐ１≦（Ｐｉｓｔ−
Ｂ）である時にはステップ１８へ進み、そうでない時に
はステップ２２へ進む。

ステップ１８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Ｎｅ
８ｅＬｓ例えば１６００　ｒｐｍ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
２０へ進み、Ｎｅ≧Ｎ　ｅＳｅｔでない時にはステップ
２２へ進む。

ステップ２０に於ては、カウンタのカウント値Ｃを一つ
アップカウントすることが行われ、次にステップ２４へ
進む。。

ステップ２２に於ては、カウンタのカウント値Ｃを一つ
ダウンカウントすることが行われ、次にステップ２６へ
進む。

ステップ２４に於ては、カウンタのカウント値Ｃが所定
値Ｃｓｅｔに達したか否かの判別が行われる。所定値Ｃ
ｓｅｔは所要のダイアグノーシス感度に応じて定められ
、Ｃ＞Ｃ５ｅｔである時にはステップ３０へ進む。

ステップ２６に於ては、カウンタのカウント値Ｃが０以
上であるか否かの判別が行われる。Ｃ〉０でない時には
ステップ２８へ進み、ステップ２８に於てはカウント値
Ｃを０にすることが行われる。

ステップ３０に於ては、故障判定によりインジケータラ
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３２に於ては、正常判定によりインジケータラ
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１６に於ける判定値として用いられる（Ｐｌｓ
ｔ−Ａ）と（Ｐｌｓｔ−Ｂ）のＰ　１ｓｔは、第３図に
示されている如く、機関始動直前に於て、吸気管圧力セ
ンサ５８により検出された吸気管圧力であり、これは大
気圧を示すことになる。ＡとＢは各々固定値であり、こ
れらは各々Ａ＞Ｈの不等式を満足すべく設定される。Ａ
は例えば３６０１１Ｈｇ　％　Ｂは例えば２６０履ｍＨ
ｇ程度に定められればよい。

判定値（Ｐｉｓｔ−Ａ）は排気ガス再循環が行われるべ
き吸気管圧力の最小値であり、判定値（Ｐｌｓｔ−Ｂ）
はそれの最大値である。これら判定値は大気圧を示す成
分値Ｐ　１ｓｔを含んでいることにより大気圧の変動に
応じ変化し、吸気管圧力による排気ガス再循環運転域の
判定が大気圧補償されることになる。

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、大気圧の変
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、第３図は本発明による排気ガス再
循環装置のダイアグノーシス装置に於ける大気圧検出ル
ーチンを示すフローチャートである。 １・・・内燃機関、３・・・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・・・排気ガス取入ボート、８・・・排
気ガス注入ボート、９．１０・・・導管、２０・・・排
気ガス再循環制御弁、２１・・・入口ボート、２２・・
・出口ボート。 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、３３・・・導管、３４・・・吸気管負圧
取出ボート、３５・・・弁ポート、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、４
０・・・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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　内燃機関の吸気管圧力が所定値である時には排気ガス
   再循環が行われるべき時であるとして排気ガス再循環が
   実際に行われているか否を判定する内燃機関の排気ガス
   再循環装置のダイアグノーシス装置に於て、大気圧を検
   出する検出手段と、大気圧に応じて吸気管圧力の前記所
   定値を修正する修正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。