JPS63259149A - 排気還流装置の故障検出方法 - 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） この発明は、内燃エンジンの排気ガスの一部を吸気通路
に還流させる排気還流装置の故障検出方法に関する。

（従来の技術及びその問題点） 従来、内燃エンジンの排気ガスの一部を吸気通路に還流
させ、排気ガス中のＮＯｘ等の有害ガス成分量を減少さ
せる排気還流装置は周知である。この排気還流装置は、
排気通路と吸気通路とを連通ずる排気還流路と、排気還
流路途中に配設され、排気還流路を開閉する排気還流弁
（以下、これを「ＥＧＲ弁」という）と、ＥＧＲ弁の作
動制御する制御装置とから構成され、エンジン運転状態
に応じてＥＧＲ弁の開閉を制御して適宜量の排気ガスを
吸気通路に還流させるようにしている。

しかしながら、排気還流装置のＥＧＲ弁等に排気ガス中
のカーボン等が堆積して通路を閉塞し、必要な排気ガス
量が吸気通路に還流出来なくなると排気ガス特性が悪化
してしまうという問題がある。かかる排気還流装置の異
常ないしは故障は、何らかの故障検出手段を設けてこれ
を検出するようにしなければ、通常運転者等によりこれ
を検出することが難しい。

そこで、排気還流装置が作動しているべき状態にあると
き、ＥＧＲ弁近傍等の排気還流通路に露出あるいは壁を
隔てて測温センサ（以下これを「ＥＧＲ温度センサ」と
いう）を取り付け、排気還流ガス温度を検出して排気還
流装置の故障を検出する方法が知られている。この方法
は、ＥＧＲ弁等が正常に作動して、排気還流ガスが所要
量流れているときと、ＥＧＲ弁等の異常により排気還流
ガスが全く流れないか、流れていてもそのガス量が極め
て少ないときとの間に上述のＥＧＲ温度センサが検出す
る温度には大きな差が生じ、この温度差に着目して排気
還流装置の故障を検出しようというもので、ＥＧＲ温度
センサにより検出される排気還流ガス温度が所定の故障
判別温度以下の場合には排気還流装置が故障していると
判定している。

しかしながら、上述した排気還流装置の故障検出方法に
おいて、排気還流ガス温度は大気圧力により大きく変化
するために、上述の所定故障判別温度として一定値を用
いると、故障判別温度は種々の運転状態を想定して低い
温度に設定せざるを得す、斯かる故障判別温度を用いて
排気還流装置の故障判別を行うと、故障しているにも拘
わらす故障していないと誤診してしまう場合が生じ得る
。

本発明は斯かる問題点を解決するためになされたもので
、排気還流装置の異常ないしは故障を正確に且つ確実に
検出し得る排気還流装置の故障検出方法を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明に依れば、内燃エン
ジンの排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気還流
装置が作動しているべき状態にあるとき、前記排気還流
装置を還流するガス温度に関連する温度を検出し、該検
出温度が故障判別値より低いとき当該排気還流装置が故
障していると判定する故障検出方法において、大気圧力
を検出し、検出した大気圧力に応じて前記故障判別値を
設定することを特徴とする排気還流装置の故障検出方法
が提供される。

（作用） 吸気通路に還流される排気ガスの′温度は大気圧力に応
じ、大気圧力が低下すれば排気ガス温度も低下する関係
にあり、故障判別値を大気圧力に応じてた僅に設定する
ことにより、排気還流装置の故障をより正確、且つ確実
に検出することが可能になる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、第１図を参照して本発明方法を実施する排気還流
装置の全体構成を説明すると、内燃エンジンｌＯの吸気
側には吸気管１２が、排気側には排気管１３が夫々接続
されている。吸気管１２途中にはスロットル弁１４が配
設され、このスロットル弁１４下流の吸気管１２には排
気還流路１５の一端が接続され、排気還流路１５の他端
は排気管１３に接続されている。

排気還流路１５の途中には排気還流弁（ＥＧＲ弁）１６
が配設されている。このＥＧＲ弁１６は、排気還流路１
５を開閉する弁体１６ａと、弁体１６ａを開閉駆動する
アクチュエータ１６ｂとからなり、アクチュエータ１６
ｂは、ハウジング１６ｃと、ハウジング１６ｃ内に収容
され、これを負圧室１６「と大気圧室１６ｇとに画成し
、弁体１６ａに接続されるダイヤフラム１６ｄと、負圧
室１６ｆに収容され、弁体１６ａを閉弁する方向にダイ
ヤフラム１６ｄを押圧するバネ１６ｅとから構成される
。

アクチュエータ１６ｂの負圧室１６ｆには負圧路１７の
一端が接続され、負圧路１７の他端はスロットル弁１４
下流の吸気管１２に接続されており、負圧室１６ｆには
負圧路１７を介してスロットル弁１４下流の吸気管１２
内に発生する負圧が導かれる。負圧路１７の途中には常
閉型の電磁弁１８が配設されており、電磁弁１８は後述
する電子コントロールユニット（ＥＣＵ）２０に電気的
に接続されて、この電子コントロールユニット２０から
供給される開弁駆動信号により開弁して前記負圧をアク
チュエータ１６ｂの負圧室１６「に供給する。

ＥＧＲ弁１６の側壁１６ｈには、ＥＣＲ温度センサ２２
が取り付けられていおり、その先端感温センサ部２２ａ
は、弁体１６ｆより下流の排気還流路１５内に臨んで露
出しており、このＥＧＲ温度センサ２２は排気還流ガス
温度を検出して検出信号を前記電子コントロールユニッ
ト２０に供給する。

電子コントロールユニット２０の入力側にはエンジン１
０の運転状態を検出する種々のセンサ、例えば、吸気管
１２の大気解放端近傍に取り付けられ、吸気温度を検出
する吸気温センサ２４、エンジン１０の冷却水温度を検
出する水温センサ２５、大気圧を検出する大気圧センサ
２６、図示しないエンジン回転数センサ、吸気量センサ
等が接続され、これらの各種センサからの検出信号が電
子コントロールユニット２０に供給される。電子コント
ロールユニット２０の出力側には排気還流装置の故障が
検出されたとき、故障を警報するアラームランプ２８が
接続されており、このアラームランプ２８は例えば車室
内のインスツルメントパネルに取り付けられている。

次に、上述のように構成される排気還流装置の作用を説
明する。

ＥＧＲ弁１弁解６体１６ａは、常時はバネ１６ｅにより
閉弁方向に押圧され、ＥＧＲ弁１弁解６弁している。そ
して、電子コントロールユニット２０は前述した各種セ
ンサからの検出信号に基づきエンジン１０が所定の運転
状態にあるとき、電磁弁１８に開弁駆動信号を出力して
これを開弁させる。

電磁弁１８が開弁するとスロットル弁１４下流の吸気管
１２内に発生する負圧が負圧路１７を介してアクチュエ
ータ１６ｂの負圧室１６ｆに供給される。負圧室１６ｆ
に負圧が供給されるとダイヤフラム１６ｄの大気圧室１
６ｇ側に作用する大気圧が負圧室１６「側に作用する負
圧に勝ってダイヤフラム１６ｄ１従って弁体１６ａをバ
ネ１６ｅのバネ力に抗して図示上方に移動させ、ＥＧＲ
弁１弁解６弁される。ＥＧＲ弁１弁解６弁すると排気管
１３の排気ガスの一部が排気還流路１５を介して吸気管
１２に還流することになる。

次に、電子コントロールユニット２０により排気還流装
置の故障検出する手順を第２図乃至第５図を参照して説
明する。

第２図は、排気還流装置が作動しているべき状態、即ち
、ＥＧＲ弁１弁解６弁して排気還流路１５を介して排気
ガスが吸気管１２に還流しているべき状態にあるときに
実行されるプログラムであり、このプログラムルーチン
により排気還流装置の故障判別を実行してもよい状態に
あるか否かが判別される。

電子コントロールユニット２０は、先ス、ステップ３０
において、エンジン１０の始動後１．時間（単位分）が
経過したか否かを判別する。エンジン１０の始動直後は
未だ暖機されておらず、この間に排気還流路１５を介し
て還流される排気ガス温度は安定しておらず、このよう
な状態で排気還流装置の故障判定を行うと誤判断の虞が
ある。

従って、ステップ３０の判別結果が否定（Ｎｏ）の場合
、即ち、エンジン１０が未だ暖機されていない場合には
後述する故障判定を実行せずに当該プログラムルーチン
を終了する。

尚、エンジン１０の始動後暖機を完了するに要する時間
はエンジン１０の始動時の冷却水温度状態に影響される
ので、上述の判定禁止時間ｔ、は、エンジン１０の始動
直後に水温センサ２５により検出したエンジン水温に応
じて設定することが望ましい、第３図は、判定禁止時間
ｔ、と始動時の水温Ｔｗとの関係を示すグラフであり、
判定禁止時間１．はエンジン１０の始動直後に検出され
る水温Ｔｗに応じて、水温Ｔｗが高い程短い時間に設定
される。又、エンジン１０の始動時の水温Ｔｗが暖機状
態にあると見做せる温度ＴＨＨ以上の場合であっても判
定禁止時間ｔ、を最小時間ｔ、。（例えば、２分）に設
定して、エンジン１０が完全に安定するのを待って後述
の故障判定を行うことが望ましい。

ステップ３０の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）の場合、エン
ジン水温Ｔｗが所定値Ｔｗｘ（例えば、８０℃）以上で
あるか否かを判別する（ステップ３２）、前述のステッ
プ３０の判別と相俟って、エンジン１０が十分に暖機さ
れたか否かを判別するものであり、判別結果が否定の場
合には後述する故障判定を実行せずに当該プログラムル
ーチンを終了する。

ステップ３２の判別結果が肯定の場合、電子コントロー
ルユニット２０は吸気温センサ２４が検出する吸気温度
Ｔａが所定判別値Ｔａｘ（例えば、６０℃）より低いか
否かを判別する（ステップ３４）。

吸気温度Ｔａが高い場合（ステップ３４の判別が否定の
場合）には、排気還流路１５を介して排気ガスが還流さ
れていなくても、ＥＧＲ弁１６及びＥＧＲ温度センサ２
２自体が高温になっている可能性があり、斯かる場合、
排気還流ガス温度を正確に測定出来ないので後述する故
障判定を実行せずに当該プログラムルーチンを終了する
。尚、ステップ３４の判別は吸気管１２の大気解放端近
傍に取り付けた吸気温センサ２４により判定したが、吸
気温センサ２４に代えてエンジン１０の周囲温度（雰囲
気温度）を測定してこれにより後述する故障判別を実行
してもよいか否かを判定するようにしてもよい。

上述した各ステップにおける判別結果がいずれも肯定の
場合には排気還流装置の故障判別を行っても差し支えが
ないことを意味し、斯かる場合にハ電子コントロールユ
ニット２０はステップ４０に進み、第４図に示す、排気
還流装置（ＥＧＲ装置）の故障判定ルーチンを実行する
。

先ず、電子コントロールユニット２０は故障判定ルーチ
ンのステップ４１において、排気還流ガス温度による故
障判別温度ＴＧＸの設定を行う。この判別温度ＴＧＸは
大気圧センサ２６により検出される大気圧Ｐａに応じて
、例えば次式（１）により演算設定される。

Ｔｅｘ＝（Ｐ　ａ／　Ｐａ　）　ＸＴＧｌｌ　　　・＝
・＝　　ｆｉｌここに、Ｐｏは標準大気圧力（７６０ｍ
ｍＨｇ）、Ｔ、。

は標準大気圧力において設定した基準故障判別温度であ
る。

判別温度Ｔ’ｅｘは、上式［１）に代えて次式（２）に
より演算設定してもよい。

Ｔ、、＝Ｔ、、−ΔＴ、　　　　　・・・・・・　（２
）ここに、Ｔ、。は、上記式（１）の場合と同様に標準
大気圧力において設定した基準故障判別温度であり、Δ
Ｔ、は電子コントロールユニット２０の図示しない記憶
装置に記憶されているテーブルから大気圧センサ２６が
検出する大気圧Ｐａに応じて読み出される補正値である
。第５図は前記記憶装置に記憶された判別温度補正値Δ
ＴＧテーブルを示し、大気圧Ｐａの減少に伴って判別温
度補正値ΔＴ０はより大きい値に設定される。この判別
温度補正値ΔＴ０は大気圧Ｐａの関数として与えられる
が、ＥＧＲ弁１６の形状、排気還流路１５の大きさ、排
気還流ガスの還流量等の種々のファクタが影響するので
、第５図に示す判別温度補正値ΔＴ、はエンジン毎に実
験的に設定することが好ましい。

次に、電子コントロールユニット２０はＥＧＲ温度セン
サ２２により検出された排気還流ガス温度Ｔ、とステッ
プ４１で設定した判別温度Ｔ、Ｘとを比較し、排気還流
ガス温度Ｔ、が判別温度ＴＧｘより高いか否かを判別す
る（ステップ４２）、ＥＧＲ弁１６が開弁され、排気還
流路１５を介して排気還流ガスが正常に還流していると
きには、即ち、排気還流装置が正常に作動している場合
にはＥＧＲ温度センサ２２が検出する排気還流ガス温度
Ｔ、は判別温度ＴＧＸより十分に高く、斯かる場合、ス
テップ４２の判別結果は肯定となり、電子コントロール
ユニット２０は後述するタイマをリセットして（ステッ
プ４４）、当該故障判別ルーチンを終了する。

排気還流ガス温度Ｔ、が判別温度Ｔ、Ｘより低い場合、
即ち、ステップ４２の判別結果が否定の場合、７４　子
コントロールユニット２０はステップ４２において初め
て否定と判別した時点から所定時間ｔｅ　　（例えば、
３０秒）が経過したか否か、即ち、排気還流装置の正常
作動時に前記ステップ４４においてリセットしたタイマ
が所定時間も、だけカウントアツプしたか否かを判別す
る。このカウンタは電子コントロールユニット２０に内
蔵されるハードタイマであってもよいし、プログラムの
実行により時間の経過を計時する所謂ソフトタイマであ
ってもよい。所定時間ｔ、が経過していなければ、排気
還流ガス温度Ｔ。が判別温度ＴＧＸより低い場合であっ
ても直に排気還流装置が故障していると判定せずに、当
該故障判別ルーチンを終了する。これにより、ノイズ等
に起因する誤判定を回避することが出来る。

排気還流ガス温度Ｔ０が判別温度ＴＧＸより低い状態が
継続し、ステップ４６が繰り返し実行されて前記所定時
間ｔ、が経過すると初めて電子コントロールユニット２
０は排気還流装置が故障していると判定してステ・レプ
４８を実行し、アラームランプ２８を点灯させ、運転者
等に排気還流装置の故障を警告する。斯くして、運転者
は排気還流装置の故障を認識することができ、故障を認
識した運転者はこれにより適切な処置を直に執ることが
出来る。

尚、高地等、大気圧力が標準大気圧力より著しく低い場
所での運転が頻繁に行われない車両に搭載される内燃エ
ンジンの場合には、上記故障判別温度ＴＧＸを固定値に
設定しておき、大気圧力が所定値より低い高地等でエン
ジンが運転される場合には排気還流装置の故障判定を禁
止するようにしてもよい、この場合、より具体的には、
第２図のステップ３４に続くステップで、大気圧センサ
２６により検出される大気圧Ｐａが所定判別値Ｆａｘ（
例えば、７００ｍｍＨｇ）以上であるか否かを判別し、
大気圧Ｐａが所定判別値Ｆａｘより低く排気還流ガス温
度の低下が無視出来ない場合、故障判定を実行せずに第
２図に示すプログラムルーチンを終了すればよい。

上述の実施例ではＥＧＲ温度センサ２２はＥＧＲ弁１６
の弁体１６ａ近傍の側壁１６ｈに取り付けたが、ＥＧＲ
温度センサ２２の取り付は場所はこれに限定されず、排
気還流路１５途中であればＥＧＲ弁１６の上流、又は下
流の何れの適宜位置に取り付けてもよい。

又、ＥＧＲ温度センサ２２は排気還流ガス温度を直接測
定するようにしたが、本発明はこれに限定されず、ＥＧ
Ｒ温度センサ２２は排気還流ガス温度に関連する温度を
測定すればよく、例えば、ＥＧＲ弁１６の弁体１６ａ近
傍の側壁１６ｈに取り付け、この側壁１６ｈを隔てて排
気還流ガス温度を測定してもよい。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明の排気還流装置の故障検出方
法に依れば、故障判別値を大気圧力に応じて設定するよ
うにしたので排気還流装置の故障を大気圧力の変化に拘
らず正確に且つ確実に検出することができ、これよにり
故障した排気還流装置の修理等の適切な処置を迅速に執
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る排気還流装置の故障検出方法の一実
施例を示し、第１図は本発明方法を実施する排気還流装
置の概略構成を示すブロック図、第２図は、第１図に示
す電子コントロールユニッ）　（ＥＣＵ）２０により実
行され、排気還流装置の故障判定を実行してもよいか否
かを判別する手順を示すプログラムフローチャート、第
３図は故障判定禁止時間ｔ、とエンジン始動直後の冷却
水温Ｔｗとの関係を示すグラフ、第４図は、第２図のス
テップ４０に示すＥＧＲ故障判定ルーチンのフローチャ
ート、第５図は故障判別温度補正値ΔＴ６と大気圧力ｐ
ａとの関係を示すグラフである。 １０・・・内燃エンジン、１２・・・吸気管（吸気通路
）、１３・・・排気管、１５・・・排気還流路、１６・
・・排気還流ｍ　（ＥＧＲ弁）　、２　Ｑ・・・電子コ
ントロールユニット（ＥＣＵ）　、２６・・・大気圧セ
ンサ、２８・・・アラームランプ。 出願人　　三菱自動車工業株式会社 代理人　　弁理士　　長　門　侃　二 第１図 第２図 第３図 ｔｓＣ分） 拍動時、に通＜’ｃ 第５図 大気圧力（ｍｍＨｇ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃エンジンの排気ガスの一部を吸気通路に還流させる
   排気還流装置が作動しているべき状態にあるとき、前記
   排気還流装置を還流するガス温度に関連する温度を検出
   し、該検出温度が故障判別値より低いとき当該排気還流
   装置が故障していると判定する故障検出方法において、
   大気圧力を検出し、検出した大気圧力に応じて前記故障
   判別値を設定することを特徴とする排気還流装置の故障
   検出方法。