JPS63239351A - 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が否かの診断を行う
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組込まれる排気
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Ｎ
Ｏｘ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、これにより大気汚染の問題が生じる。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ょる
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機会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、これは例えば実公
昭５２−９４７１号公報に示されている。

上述の如き故障警報装置に於ける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運転
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、前記温度が所定値以上で
ない時には排気ガス再循環が行われていないとして故障
判定が行われ、前記温度が所定値以上である時には排気
ガス再循環が行われているとして正常判定が行われるよ
うになっている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、排気ガス再循環通路は排気ガス再循環による排
気ガス以外の熱影響も受けて温度変化するから、上述の
如き故障診断では判定温度の設定がむずかＬ＜、誤判定
を生じやすい。

本発明は、排気ガス再循環装置の故障診断を構造簡単に
して的確に行うダイアグノージ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、内燃機関のノッキングの発生を検出する
ノック検出手段と、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
状態下にて前記ノック検出手段により内燃機関のノッキ
ングの発生が所定回数以上に亘って検出された時には排
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、吸気管圧力或いはこ
れと機関回転数との組み合せ、更にはこれらと機関冷却
水温度との組み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には排気ガス再循
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。

ノック検出手段は内燃機関のノックコントロールシステ
ム用のものを兼用されてよい。

発明の作用及び効果 内燃機関の点火時期等は排気ガス再循環の有無に応じて
ノック限界値に定められるから、本来は排気ガス再循環
が行われるべき運転域、即ちＥＧＲ運転域にて排気ガス
再循環装置の故障により排気ガス再循環が行われないと
点火時期等がノック限界値を越えることになり、これに
よりノッキングが発生するようになる。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は上述の如き
現象を有効に利用して排気ガス再循環装置に故障検出を
行うようになっており、これは温度の影響を受けること
なく正確に行われる。

本発明によるダイアグノーシス装置はノックコントロー
ルシステムを組込まれた内燃機関に対してはノック検出
手段の兼用化により特別なセンサを必要としない。

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、
スロットルバルブ２を有するスロットルボディ３及び吸
気マニホールド４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
イヤプラム室２７に所定値例えば−７０ｉｉＨｇ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を経てスロットルボディ３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
トルバルブ４が全閉位置にある時にはそれの上流側に位
置し且スロットルバルブ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はね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との間の背圧室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、背圧室４３に於ける排気ガス圧力をフィード
バック制御により常にほぼ一定、例えば１０〜４ｔｓＨ
ｇ程度に保つよう排気ガス再循環制御弁２０のダイヤフ
ラム室２７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。

尚、背圧室４３の圧力は、上述のフィードバック制御下
に於ては、フィードバック制御特性により制御目標値を
中心として微少ながらも繰返し変動する。

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−７０＋＊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℃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４、内燃機関１のデ
ィストリビュー　　′り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より吸気管方力に関する情報を、
ノックセンサ５９より内燃機関１のノッキングの発生に
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６０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。

内燃機関１のイグニッションスイッチがオン状態となる
と、先ずステップ１０１に於てインジケータランプ６０
をオフ状態とする信号の出力が行われ、次にステップ１
０２に於てメモリ５２のカウント値ＸとＹを各々クリア
することが行われる。

上述のステップ１０１〜１０２はイグニッションスイッ
チがオフ状態よりオン状態になった時にのみ、即ち機関
始動時にのみ実行され、その後は機関の再始動が行われ
るまで行われない。

ステップ２００より排気ガス再循環のダイアグ実施ルー
チンが開始される。このルーチンは所定時間毎、例えば
２００ｍ秒毎の繰り返し割り込みルーチンとして実行さ
れればよい。

ステップ２００に於ては、インジケータランプ６０がオ
ン状態であるか否かの判別が行われる。

インジケータランプ６０がオン状態である時は既に排気
ガス再循環装置の故障判定が行われた時であり、この時
にはリセットされ、これに対しインジケータランプ６０
がオン状態でない時にはステップ２０１へ進む。

ステップ２０１に於ては、排気ガス再循環循環運転域で
あるか否かの判別が行われる。排気ガス再循環運転域で
あるか否の判別は吸気管圧力センサ５８により検出され
る吸気管圧力と回転数センサ５６により検出される内燃
機関１の回転数と水温センサ５７により検出される内燃
機関１の冷却水温度とに応じて行われ、例えば吸気管圧
力が４００龍Ｈｇ以上で５０Ｃ）＋ｍＨｇ以下であって
機関回転数が２００　Ｏｒｐｍ以上で２５０　Ｏｒｐｍ
以下であり、しかも冷却水温度が７０℃以上である時に
は排気ガス再循環運転域であると判定し、この時にはス
テップ２０３へ進み、そうでない時にはステップ２０２
へ進む。尚、この排気ガス再循環運転域の判定は、吸気
管圧力、機関回転数、冷却水温度以外に、内燃機関１の
吸入空気流量等に基いて行われてもよい。

ステップ２０２に於ては、カウント値Ｘとカウント値Ｙ
とを各々０にすることが行われる。

ステップ２０３に於ては、カウント値Ｘを一つアップカ
ウントすることが行われる。ステップ２０３の次はステ
ップ２０４へ進む。

ステップ２０４に於ては、ノックセンサ５９よりの信号
に基いて内燃機関１がノッキングを生じているか否かの
判別が行われる。ノック発生時にはステップ２０５へ進
み、そうでない時にはリセットされる。

ステップ２０５に於ては、カウント値Ｙを１つアップカ
ウントすることが行われる。ステップ２０５の次はステ
ップ２０６へ進む。

ステップ２０６に於ては、カウント値Ｘが予め定められ
た所定値Ｘ　ｓｅｔであるか否の判別が行われる。Ｘ　
ｍ　Ｘ　ｓｅｔである時は排気ガス再循環運転域が所定
時間、例えば３秒間以上続いていることを示し、この時
にはステップ２０７へ進み、そうでない時にはリセット
される。

ステップ２０７に於ては、カウント値Ｘを０にし、次に
ステップ２０８へ進むことが行われる。

ステップ２０８に於ては、カウント値Ｙが予め定めれた
所定値ｙ　ｓｅｔ以上であるか否かの判別が行われる。

Ｙ　＞　Ｙ　ｓｅｔである時は所定時間、例えば３秒間
内に所定回数、例えば５回以上ノッキングが発生した時
であり、この時は排気ガス再循環装置が正常に作動して
いなくて排気ガス再循環運転域であるにも拘らず排気ガ
ス再循環が行われていないことに起因して内燃機関１の
燃焼速度が過剰に速まり、ノッキングが発生していると
してステップ２０９へ進み、そうでない時にはリセット
される。

ステップ２０９に於ては、インジケータランプ６０を点
灯することが行われる。このインジケータランプ６０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。インジケータランプ６０
は内燃機関１のイグニッションスイッチがオフ状態とさ
れない限り点灯し続ける。

尚、ステップ２０９の次はステップ２１０へ進み、カウ
ント値ＹをＯにすることが行われる。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、
本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当
業者にとって明らかであろう。

【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構成
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１・である。 １・・・内燃機関、２・・・スロットルバルブ、３・・
・スロットルボディ、４・・・吸気マニホールド、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、９．１
０・・・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、３
０・・・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、４０・・・圧縮コイルばね、４１・・・導
管、４２・・・オリフィス、４３・・・背圧室、５０・
・・マイクロコンビ二一夕、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、５７・・・水温センサ、５８・・
・吸気管圧力センサ、５９・・・ノックセンサ、６０・
・・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、内燃機関のノッキン
   グの発生を検出するノック検出手段と、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ノック検出手段によ
   り内燃機関のノッキングの発生が所定回数以上に亘って
   検出された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。