JPS63192945A - 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、しかし特に自動
車等の車輌に於ては前記排気ガス再循環通路の温度は内
燃機関の運転状態の変化により内燃機関の始動後の時間
がたつに連れて予測しにくくなり、このため内燃機関の
始動後は何の時間的制約を受けることなく排気ガス再循
環装置の故障診断、即ちダイアグノーシスが行われると
、内燃機関の始動時の経過時間の増加に伴なって誤判定
の可能性が増大し、ダイアグノーシスの信頼性が低下す
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温
度検出手段と、内燃機関の始動時よりの経過時間を計測
する時間計測手段と、前記時間計測手段により計測され
た経過時間が所定時間内に於いてのみ前記排気ガス再循
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温度検出手段により検
出される温度が所定の判定温度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
判定が、内燃機関の始動後の所定時間内に於いてのみ行
われ、これによりダイアグノーシス機関は従来に比して
減少するが、ダイアグノーシスの信頼性は従来に比して
各段に向上するようになる。

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、
気化器２、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
入ポート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、入口ボート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−７０ａ＋ａ＋Ｈｇ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を経て気化器２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
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３つ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
３６を弁ポート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３
５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２ｏ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−７０ａ＋ｍ
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’Ｃ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、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０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、内燃機関１の始動時よりの経過時間
を示すカウント値Ｃｓｔが所定値Ｃ５ｔｅｓｔ以下であ
るか否かの判別が行われる。

所定値Ｃｓｔθｓｔは５〜１０分程度に対応する値に定
められていればよく、Ｃｓｔ≦Ｃ５ｔｓｅｔ以下である
時のみ、即ち内燃機関１の始動時により５〜１０分程度
が経過するまでの間のみステップ１２へ進んでＥＧＲダ
イアグノーシスが開始される。

ステップ１２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ＴＶ
Ｓｅ！ｓ例えば８０℃以上であるか否かの判別が行われ
る。Ｔｖ≧’ｒ　ｖｓｅｔである時はステップ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が予め定られた所定値Ｎｅ
ｓθｔ１例えば１６００　ｒｐｍ以上であるか否かの判
別が行われる。Ｎｅ≧ＮθＳｅｔである時はステップ１
６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が予め定められた第一の所定値
Ｐ　１ｓｅｔ＋、例えば３６０ｍｍＨｇ以上で且これよ
り大きい第二の所定値Ｐ　１ｓｅｔ２、例えば６６０ａ
ｖＨｇ以下であるか否かの判別が行われる。Ｐ　１ｓｅ
ｔＩ　≦Ｐ１≦Ｐ　１ｓｅｔ２である時にはステップ１
８へ進む。

上述のステップ１２よりステップ１６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１８はステップ
１２〜ステツプ１６に於ける条件が全て満された時に実
行される。

ステップ１８に於ては、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
Ｔ　ｅｇｒが所定の判定温度Ｔ　ｓｅｔより高いか否か
の判別が行われる。７６ｇｒ＞　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
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２２へ進む。

ステップ２０°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２２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。

カウント値Ｃｓｔは、第３図のフローチャートに示され
ている如く、内燃機関１のイグニッションがオンされる
と同時に、即ち始動と同時に０にリセットされ、その後
の時間の経過と共にアップカウントされ、内燃機関１の
始動時よりの経過時間を示すことになる。

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、排気ガス再
循環装置のダイアグノーシスは機関始動後の所定時間に
於いてのみ行われ、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時間計測ルーチ
ンの一例を示すフローチャートである。 １・・・内燃機関、２・・・気化器、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・・・排気ガス注入ポート、９．１０・・・導
管、２０・・・排気ガス再循環制御弁、２１・・・入口
ポート、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・・・入力ボート、５４・・・
出力ボート。 ５５・・・ディストリビュータ、５６・・・回転数セン
サ。

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
   の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関の始動時よ
   りの経過時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測
   手段により計測された経過時間が所定時間内に於いての
   み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温
   度検出手段により検出される温度が所定の判定温度以下
   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。