JPS63263256A - 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よる
ポンプ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、これは例えば実公
昭５２−９４７１号及び実開昭５０−６７２２０号の各
公報に示されており、また本願出願人と同一の出願人に
よる実願昭６０−１６３２８８号に於ても提案されてい
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再循環通路を排
気ガスが流れていないとして排気再循環装置が故障して
していると判定されてよいが、しかし前記排気ガス再循
環通路の温度は、一般的には内燃機関の冷却水温度の影
響を受け、特に排気ガス再循環通路がシリンダヘッドと
吸気マニホールドとに直接膜けられ、更に吸気マニホー
ルドに排気ガス再循環制御弁が直接取付けられているも
のに於ては、冷却水温度の影響を顕著に受け、このため
排気ガス再循環通路温度の判定値が一定値であると、冷
却水温度か高くなると、これにより排気ガス再循環通路
温度が判定値に達し、排気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
。前記判定値が高く設定されれば上述の如き不具合は生
じないが、しかし排気ガス再循環装置は正常であるにも
拘らず排気ガス再循環装置が故障していると診断され易
くなる。

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第
一の温度検出手段と、内燃機関の冷却水の温度を検出す
る第二の温度検出手段と、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第一の温度検出手段により検出さ
れる温度が前記第二の温度検出手段により検出される温
度に基いて決定された所定値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
管圧力或いはこれら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
判別が、前記第二の温度検出より検出される温度、即ち
冷却水温度に基いて決定された所定値に対して排気ガス
通路温度がどうであるかによって行われるから、その判
別が冷却水温度の影響を受けることなく確実に行われ、
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、
スロットルバルブ３を有する気化器２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。燃焼室５の周りと吸気マニホールド４のラ
イザ部には冷却水通路４４が設けられている。

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４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と排気ガス注入ポート８とは内燃機関１のシリンダヘ
ッドに設けられた排気ガス再循環通路９と吸気マニホー
ルド４に取付けられた排気ガス再循環制御弁２０と該排
気ガス再循環制御弁に設けられた排気ガス再循環通路１
０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は人口ポート２１と出口ポー
ト２２とを有しており、入口ボート２１は排気ガス再循
環通路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２２は排気ガス再循環通路１０によって排
気ガス注入ポート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、弁ポート２３は弁要素２４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＋ｍＨｇ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
取出ポート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、スロットルバルブ
３が全開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３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を弁ポート３５
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２７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。

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
には開弁じ、その間弁′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、５′Ｏ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、入力ポ
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、負圧ス
イッチ５８より吸気管負圧に関する情報を、排気ガス再
循環制御弁２０に取付けられた温度センサ５９より排気
ガス再循環通路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。

負圧スイッチ５８は、導管６１によって気化器２に設け
られた吸気管負圧取出ポート６２に連通接続され、この
吸気管負圧取出ポート６２より所定値、例えば−１００
ａｍＨｇより大きい負圧が導入されている時には接点を
閉じてオン信号を出力するようになっている。吸気管負
圧取出ポート６２は排気ガス再循環制御用の吸気管負圧
取出ポート３４に近い位置に設けられ、この両眼気管負
圧取出ポートには実質的に同じ吸気管負圧が及ぶように
なっている。尚、負圧スイッチ５８は導管３３の途中に
接続されて吸気管負圧取出ポート３４の負圧を及ぼされ
るようになっていてもよい。

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に於てメモリ５２のカウント値
Ｘをクリアすることが行われる。

そしてステップ１０２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、またステップ１０
３に於てフラッグＦを０にすることが行われる。上述の
ステップ１０１〜１０３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
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２０１より排気ガス再循環装置のダイアグ実施
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１０ｍ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２０１に於ては、水温センサ５７により検出さ
れた冷却水温度Ｔｖが所定値、例えば７０℃以上である
か否かの判別が行われる。Ｔｖ　＞”ｒ　ｖｓｅｔであ
る時にはステップ２０２へ進み、そうでない時にはステ
ップ２１１へ進む。

ステップ２０２に於ては、フラッグＦが１であるか否か
の判別が行われる。Ｆ−１である時は機関始動後に於て
一度でも排気ガス再循環装置が正常に作動していると判
定された時であり、この時には直ちにダイアグ実施ルー
チンを終了すべくステップ２１１へ進み、これに対しＦ
−１でない時にはステップ２０３へ進む。

ステップ２０３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が水温センサ５７
により検出された冷却水温度Ｔｖに所定値Ｃを加算した
値（Ｔｖ　＋Ｃ）より大きいか否かの判別が行われる。

Ｔｅｇｒ　＞　（Ｔｖ　＋Ｃ）である時にはステップ２
１０へ進み、そうでない時にはステップ２０４へ進む。

所定値Ｃは温度センサ５９の取付は位置により決まり、
これはその取付は位置により正の値、負の値、或いは零
が考えられる。

ステップ２０４に於ては、負圧スイッチ５８がオン状態
であるか否かの判別が行われる。負圧スイッチ５８は例
えば−１００ｍｍＨｇより大きい負圧を及ぼされている
時にはオン状態になり、負圧スイッチ５８がオン状態で
ある時にはステップ２０５へ進み、これに対し負圧スイ
ッチ５８がオン状態でない時にはステップ２０７へ進む
。

ステップ２０５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Ｎａが第一の所定値Ｎｌ、例
えば１６００　ｒｐｍ以上で、しかも第二の所定値Ｎ２
、例えば３２００　ｒｐｍ以下であるかの判別が行われ
る。Ｎｌ　＜Ｎｅ　＜Ｎ２である時にはステップ２０６
へ進み、そうでない時にはステップ２０７へ進む。この
判別ステップは排気ガス再循環作用域をより精度よく検
出する目的のために設けられており、これは省略されて
もよい。

ステップ２０６に於ては、メモリ５２のカウント値Ｘを
一つアップカウントすることが行われる。

このカウント値Ｘは排気ガス再循環が行われる運転載で
あることを連続判定した回数を示すことになる。

ステップ２０７に於ては、メモリ５２のカウント値Ｘを
０にリセットすることが行われる。

ステップ２０８に於ては、カウント値Ｘが予め定められ
た所定値Ｘ５ｃｔ、例えば３０００以上であるか否かの
判別が行われる。Ｘ　＞　Ｘ　ｓｅｔである時にはステ
ップ２０９へ進み、これに対しＸ＞Ｘ５ｅｔでない時に
はステップ２１１へ進む。

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。

ステップ２１０に於ては、フラッグＦを１とし、そして
インジケータランプ６０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。

上述の如きフローチャートに従ってダイアグノーシス制
御が行われることにより、内燃機関の冷却水温度の変化
に拘らず排気ガス再循環通路の２３度から的確に故障診
断が行われるようになる。

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トである。 １・・・内燃機関、２・・・気化器、３・・・スロット
ルバルブ、４・・・吸気マニホールド、５・・・燃焼室
、６・・・排気ポート、７・・・排気ガス取入ポート、
８・・・排気ガス注入ポート、９．１０・・・導管、２
０・・・排気ガス再循環制御弁、２１・・・入口ポート
、２２・・・出口ポート、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。

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
   温度を検出する第一の温度検出手段と、内燃機関の冷却
   水の温度を検出する第二の温度検出手段と、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第一の温度検出
   手段により検出される温度が前記第二の温度検出手段に
   より検出される温度に基いて決定された所定値以下であ
   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。