JPS63263261A - 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
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（なっても内燃機関は支障な（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間通が生じる。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、これは例えば実公
昭５２−９４７１号、実開昭５０−６７２２０号の公報
に示されており、また本願出願人と同一出願人による実
顆間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、外
気温度、エンジンルーム温度の影響を受け、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、低温
始動時等に於ては、正常に排気ガス再循環が行われても
排気ガス再循環通路温度が判定値にまで上昇せず、これ
により誤って故障判定が行われる虞れがあり、これとは
反対に高温時には正常に排気ガス再循環が行われていな
くても雰囲気温度により排気ガス再循環通路温度が判定
値にま°で上昇して誤って正常判定が行われる虞れがあ
り、何れの場合も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。

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、内燃機関の始動時の冷却水温度及
び吸気温度の少なくとも何れか一方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応じて
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
ス両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一関口転数との組合せ、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
機関始動時の冷却水温度及び吸気温度の少なくとも何れ
か一方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
機関始動時の冷却水温度や吸気温度が低い時も高い時も
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内に空気を吸入し、燃
料インジェクタ６１より燃料を噴射供給され、・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４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−７０ｍｍＨｇ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
管負圧取出ポート３４は、図示されている如く、スロッ
トルバルブ２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２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は弁ポート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゛９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を弁ポート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２０の弁ポート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
水温度が所定値以下である時には閉弁して導管３１と３
３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厘−Ｈ
ｇより大きい負圧が作用し、内燃機関１の冷却水温度が
所定値以上で感温弁３２が開いている時には開弁し、そ
の開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、導管１０
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。

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１０に於てメモリ５２のカウント値Ｃ
をクリアすることが行われる。そしてステップ２０に於
てイ・ンジケータランブ６０をオフ状態とする信号の出
力が行われる。

ステップ３０に於ては、水温センサ５７により検出され
た機関始動時の冷却水温度Ｔｖに応じて排気ガス再循環
通路温度の判定温度Ｔｊを第３図に示されている如き特
性に従って決定することが行われる。判定温度Ｔｊは始
動時冷却水温度Ｔｗの増大に応じて大きい値に設定され
る。

上述のステップ１０と２０と３０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１００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
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１００に於ては、カウント値Ｃが予め定められ
た所定値Ｃｓｅｔ以下である否かの判別が行われる。カ
ウント値Ｃが所定値Ｃｓｅｔに達している時は機関始動
後所定時間が経過した時であり、この時には排気ガス再
循環装置のダイアグノーシスを停止すべくステップ１８
０へ進み、そうでない時、即ちＣ≦Ｃｓｅｔである時は
ステップ１１０へ進む。

ステップ１１０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５０℃以上である
か否かの判別が行われる。Ｔｖ≧’ｒ　ｗｓｅｔである
時はステップ１３０へ進み、そうでない時にはステップ
１８０へ進む。

ステップ１２０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が予め定められた所定値
Ｎ　ｅｓｅｔｓ例えば１６００　ｒｐｍ以上であるか否
かの判別が行われる。Ｎｅ−≧Ｎ　ｅｓｅｔである時は
ステップ１３０へ進み、そうでない時にはステップ１８
０へ進む。

ステップ１３０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Ｐ■が第一の所定値Ｐ■５ｅｔｌ
　、例えば３６０關Ｈｇ以上で且第二の所定値Ｐｍ５ｅ
ｔ２　、例えば６６０ｍｎＨｇ以下であるか否かの判別
が行われる。Ｐｍ５ｅｔｌ　５Ｐｍ≦Ｐ　ａ＋ｓｅｔ＊
である時はステップ１４０へ進み、そうでない時にはス
テップ１８０へ進む。

ステップ１４０は、排気ガス再循環が行われるべき運転
状態である時、即ち排気ガス再循環運転域に於て実行さ
れ、ステップ１４０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Ｔｅがステップ３０に
於ては決定された判定温度Ｔｊより大きいか否かの判別
が行われる。

Ｔｖ　＞Ｔｊである時はステップ１５０へ進み、そうで
ない時にはステップ１６０へ進む。

ステップ１５０に於ては、排気ガス再循環装置が正常に
作動していると判定し、インジケータランプ６０を消灯
することが行われる。

ステップ１６０に於ては、排気ガス再循環装置が故障し
ていると判定し、インジケ−タランプ６０を点灯させる
ことが行われる。このインジケータランプ６０の点灯に
より運転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ようになる。

判定温度Ｔｊは第４図に示されている如く、吸気温度セ
ンサ６２より検出される機関始動時の吸気温度ＴＩに応
じて定められてもよく、またこれは第５図に示されてい
る如く機関始動時の冷却水温度Ｔｗと吸気温度Ｔｉとに
応じて決定されてもよく、この場合の適性値は実験等に
見出されたデータに基いて決定されればよい。

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、外気
温度、エンジンルーム温度の変化に拘らず的確に故障診
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、第３図は故障判定温度の冷却水
温度に対する特性を示すグラフ、第４図及び第５図は本
発明によるダイアグノーシス装置の他の実施例の作動を
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・・・排気ボート、７・・・排気ガス取入ボー
ト、８・・・排気ガス注入ボー）、９．１０・・・導管
、２０・・・排気ガス再循環制御弁、２１・・・入口ポ
ート、２２・・・出口ポート、２３・・・弁ボート、２
４・・・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、４４・・・冷却水通
路、５０・・・マイクロコンピュータ、５１・・・中央
処理ユニ・ソト、５２・・・メモリ、５３・・・入力ポ
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・・・温度セン
サ、６０・・・インジケータランプ、６１・・・燃料イ
ンジェクタ、６２・・・吸気温度センサ

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
   温度を検出する第一の温度検出手段と、内燃機関の始動
   時の冷却水温度及び吸気温度の少なくとも何れか一方を
   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
   れる温度に応じ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
   。