JPS63192944A - 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を有
し、大気圧が所定値以下である時にはダイアグノーシス
を禁止するよう構成されていることを特徴とする排気ガ
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或いは所定
の運転下に於ける吸気管圧力よりの推測により行われて
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、ダイアグノーシスが正しく行
われなくなる虞れがある低気圧時にはダイアグノーシス
が禁止され、大気圧がさほど低くなくて確実に正確にダ
イアグノーシスが行われ得る時にのみダイアグノーシス
が実行され、これによ”り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
ス取入ポート７が、吸気マニホールド３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は入口ボート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は弁ポート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−７０１１１Ｈｇ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２
８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。吸気管負圧取出ボート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は弁ボート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を弁ポート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、換言すれば弁ボート
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、２９に所定値より大きい負圧、例えば−７０ｍｍ
Ｈｇ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、その量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。

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、第３図に示されている如き要領にて
見出された大気圧Ｐａが所定値以上であるか否かの判別
が行われる。Ｐａ＞ｐ　ａｓｅｔである時にはダイアグ
ノーシスの実行のためにステップ１２へ進み、これに対
しｐａ＞Ｐａ５ｅｔでない時にはダイアグノーシスを禁
止すべくこのダイアグノーシスのための割込みルーチン
が終了する。

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
　ｓｅｔ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２０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、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が予め定られた第一の所定
値Ｎｅ５ｅｔＩ以上で且これより大きい第二の所定値Ｎ
　ｅｓｅｔ２以下であるか否かの判別が行われる０Ｎｅ
ｓｅｔｌ　＜　Ｎｅ　＜　Ｎｅ５ｅｔ２である時はステ
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が第一の所定値Ｐ　１ｓｅｔ１
以上で且これより大きい第二の所定値Ｐｌｓｅｔ２以下
であるか否かの判別が行われる。ＰｉｓｅｔＩ＜　Ｐ　
１　＜　Ｐ　１ｓｅｔ２である時にはステップ１８へ進
む。

ステップ１８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２０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。

上述の実施例に於ては、大気圧Ｐａ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５
８により検出された吸気管圧力Ｐ１より直接的に見出さ
れる。

大気圧の検出は第４図に示されている如きフローチャー
トに従って行われてもよく、次に第４図に示されたフロ
ーチャートを参照してこの大気圧検出の仕方について説
明する。

第４図に示された大気圧検出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てよく、最初のステップ７
０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Ｎ・ｅが第三の所定値Ｎ　ｅｓｅｔ３以下
で且これより大きい第四の所定値Ｎ　ｅｓｅｔ４以下で
あるか否かの判別が行われる。

Ｎ　ａｓｅｔ３＜　Ｎ　ｅ　＜　Ｎ　ａｓｅｔ４である
時はステップ７２へ進む。

ステップ７２に於ては、吸気管圧力Ｐ１の所定時間当り
の変化率ΔＰ１が所定値ΔＰ　１ｓｅｔ以下であるか否
かの判別が行われる。ＩΔＰ１１くΔＰ１ｓｅｔである
時はステップ７４へ進む。

ステップ７４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に応じて第５図に示されて
いる如き制御値マツプより差圧Ｐｅを決定することが行
われる。この差圧Ｐｅは後述のスロットルスイッチ６０
が開閉する所定のスロットル開度に於ける吸気管圧力Ｐ
１と標準大気圧との差圧であり、この差圧Ｐｅは回転数
Ｎｅの増大に応じて増大する。

ステップ７４の次はステップ７６へ進み、ステップ７６
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にステップ７４に於て決定された差圧Ｐｅを
加算して大気圧推定値Ｐａｐを算出することが行われる
。ステップ７６の次はステップ７８へ進む。

ステップ７８に於てはスロットルスイッチ６０がオン状
態であるか否かの判別が行われる。スロットルスイッチ
６０はスロットルバルブ４が所定の開度を越えて開いた
時にオン状態になり、これに対しスロットルバルブ４が
所定の開度を越えて閉弁した時にオフ状態になるように
なっており、スロットルスイッチ６０がオン状態である
時はステップ８０へ進み、これに対しスロットルスイッ
チ６０がオン状態でない時にはステップ８２へ進む。

ステップ８０に於ては、既に決定されている大気圧Ｐａ
と新たに見出された大気圧推定値Ｐａｐとの比較が行わ
れ、Ｐ　ａｐ＜　Ｐ　ａである時にはステップ８４へ進
む。

ステップ８２に於ても既に決定されている大気圧Ｐａと
新たに見出された大気圧推定値Ｐａｐとの比較が行われ
、Ｐ　ａｐ＜　Ｐ　Ｂでない時にはステップ８４へ進む
。

ステップ８４に於ては、新たに見出された大気圧推定値
Ｐａｐを大気圧Ｐａに決定することが行われる。即ち、
スロットルスイッチ６０がオン状態である時には大気圧
Ｐａがより小さい値に更新され、これに対しスロットル
スイッチ６０がオフ状態である時には大気圧Ｐａがより
大きい値に更新されるようになる。

上述の如きフローチャートに従って大気圧の検出が行わ
れることにより、実際の大気圧にほぼ等しい大気圧が検
出されるようになる。

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図及び第４図は各々本発明によ
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、第５図は第
４図に示された大気圧検出ルーチンに於て用いられる差
圧特性を示すグラフである。 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・・・弁ボート、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。 ５１・・・中央処理ユニット、５２・・・メモリ、５３
・・・入力ポート、５４・・・出力ポート、５５・・・
ディストリビュータ、５６・・・回転数センサ、５７・
・・水温センサ、５８・・・吸気管圧力センサ、５９・
・・温度センサ、６０・・・スロットルスイッチ、６２
・・・インジケータランプ

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
   出する検出手段を有し、大気圧が所定値以下である時に
   はダイアグノーシスを禁止するよう構成されていること
   を特徴とする排気ガス再循環装置のダイアグノーシス装
   置。