JP2010265818A - Failure detector for exhaust gas recirculation device - Google Patents
Failure detector for exhaust gas recirculation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010265818A JP2010265818A JP2009117824A JP2009117824A JP2010265818A JP 2010265818 A JP2010265818 A JP 2010265818A JP 2009117824 A JP2009117824 A JP 2009117824A JP 2009117824 A JP2009117824 A JP 2009117824A JP 2010265818 A JP2010265818 A JP 2010265818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- determination
- temperature
- gas recirculation
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、排気還流装置の異常検出装置、特に、内燃機関の排気再循環のための排気還流装置の異常を検出する排気還流装置の異常検出装置に関する。 The present invention relates to an abnormality detection device for an exhaust gas recirculation device, and more particularly to an abnormality detection device for an exhaust gas recirculation device that detects an abnormality of an exhaust gas recirculation device for exhaust gas recirculation in an internal combustion engine.
車両に搭載される内燃機関においては、排出ガス中の窒素酸化物(NOx)の濃度低減あるいは燃費の向上を目的として、燃焼後の排気ガスの一部を吸気側に還流させて吸入空気中の酸素濃度を希薄化させる排気再循環(EGR)のための排気還流装置が多用されている。例えば、近時のガソリンエンジンでは、燃焼温度の低下によって放熱損失等を抑えることに加えて、要求される出力値(要求される酸素量)に対するスロットル開度の増大によって吸気時の損失を低減させ、燃費を向上させている。 In an internal combustion engine mounted on a vehicle, in order to reduce the concentration of nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas or improve fuel efficiency, a part of the exhaust gas after combustion is recirculated to the intake side to Exhaust gas recirculation devices for exhaust gas recirculation (EGR) that dilute the oxygen concentration are frequently used. For example, in recent gasoline engines, in addition to suppressing heat dissipation loss due to a decrease in combustion temperature, the loss during intake is reduced by increasing the throttle opening relative to the required output value (required oxygen amount). , Improving fuel economy.
このような排気還流装置を装備する内燃機関においては、その運転状態に応じて排気ガスの吸気側への還流量や燃料噴射量をきめ細かく制御する必要から、その還流量を制御するEGRバルブやその制御系の正確で安定した作動が要求される。そこで、従来、排気還流装置の異常発生時にその異常を迅速に検出する異常検出装置が設けられている。 In an internal combustion engine equipped with such an exhaust gas recirculation device, since it is necessary to finely control the recirculation amount of the exhaust gas to the intake side and the fuel injection amount in accordance with the operating state, an EGR valve for controlling the recirculation amount and its Accurate and stable operation of the control system is required. Therefore, conventionally, an abnormality detection device is provided that detects an abnormality of the exhaust gas recirculation device quickly when the abnormality occurs.
従来のこの種の排気還流装置の異常検出装置としては、例えば排気還流ガス温度を検知するEGR温度センサの出力を、診断条件成立時点とその時点から一定時間を経過した現在とで比較し、その出力変化がわずかである状態が一定時間継続されたときに排気ガスが吸気系に還流されないクローズスティック(全閉固着)故障であると判定することで、外気温度の影響による誤診断なく排気還流系の異常を検出できるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional abnormality detection device of this type of exhaust gas recirculation device, for example, the output of an EGR temperature sensor that detects the exhaust gas recirculation gas temperature is compared between when the diagnosis condition is established and the current time after a certain time has passed. Exhaust gas recirculation system without misdiagnosis due to the influence of outside air temperature by determining that the exhaust gas does not recirculate to the intake system when the state where the output change is slight continues for a certain period of time. There is known one that can detect the abnormalities (see, for example, Patent Document 1).
また、一定のアイドル運転中にEGRバルブを開いてその前後の機関圧縮圧力の変化から排気還流量の変化割合を算出し、その変化割合を正常判定値および異常判定値のそれぞれと比較して正常判定および異常判定の他に保留判定を行うようにし、その保留判定の回数に応じて正常判定値および異常判定値を変更したりEGRバルブ開度を変更したりするようにしたもの、EGRバルブの作動が異常であると判定するための判定値を大気圧検出情報に基づいて補正するもの、あるいは、減速燃料カットが実行される場合に、その減速開始から所定のディレイ時間が経過したときに故障判定が開始されるものが、知られている(例えば、特許文献2、3、4参照)。
Also, during a certain idling operation, the EGR valve is opened, the change rate of the exhaust gas recirculation amount is calculated from the change in the engine compression pressure before and after that, and the change rate is compared with the normal judgment value and the abnormal judgment value, respectively. In addition to the determination and the abnormality determination, the hold determination is performed, and the normal determination value and the abnormality determination value are changed or the EGR valve opening is changed according to the number of the hold determinations. When the judgment value for judging that the operation is abnormal is corrected based on the atmospheric pressure detection information, or when a deceleration fuel cut is executed, a failure occurs when a predetermined delay time has elapsed from the start of deceleration What is determined is known (see, for example,
さらに、EGR以外の異常を検出するものとして、空燃比がエンリッチゾーンから空燃比フィードバック制御ゾーンに移行してから所定時間が経過するまで浄化触媒の劣化判定を禁止するものや、水温や吸気温等が所定値以下の場合に圧力センサ系の氷結のおそれがあるため故障診断を実施しないようにしたものが知られている(例えば、特許文献5、6参照)。 Further, detection of abnormalities other than EGR includes prohibiting the deterioration determination of the purification catalyst until a predetermined time has elapsed after the air-fuel ratio shifts from the enrichment zone to the air-fuel ratio feedback control zone, water temperature, intake air temperature, etc. It is known that failure diagnosis is not performed because there is a risk of freezing of the pressure sensor system when is below a predetermined value (see, for example, Patent Documents 5 and 6).
しかしながら、上述のような従来の排気還流装置の異常検出装置にあっては、全閉固着時に誤って正常判定することを確実に防止するために特定の診断条件が成立する状態が十分に継続されたときに正常か異常かの判定を実行するものであったため、その判定に長い時間がかかり、異常検出処理の実行頻度が低くなってしまうという問題があった。 However, in the conventional abnormality detection device of the exhaust gas recirculation device as described above, the state where the specific diagnosis condition is satisfied is sufficiently continued in order to reliably prevent the normal determination by mistake when fully closed. In this case, the determination as to whether it is normal or abnormal is performed, and thus it takes a long time to perform the determination.
また、EGRガス温度(還流ガス温度)をエンジン冷却水温や吸気温と比較しながら正常か異常かを判定する場合、異常検出に要する時間が長くなるばかりか、安定した車両走行状態である必要から、検出頻度が非常に低くなっていた。例えば、図7に示すように、EGRバルブが開いた状態が継続される場合にEGRガス温度が収束するときの温度を検出すれば、信頼度の高い異常判定が可能になるが、その場合、車両の定常走行中に例えば30秒程度の時間が必要になり、ある程度高車速での走行中のような限られた運転状態に限られていた。 In addition, when determining whether the EGR gas temperature (recirculation gas temperature) is normal or abnormal while comparing it with the engine coolant temperature or the intake air temperature, not only the time required for the abnormality detection is lengthened, but also the vehicle must be in a stable vehicle running state. The detection frequency was very low. For example, as shown in FIG. 7, if the temperature at which the EGR gas temperature converges is detected when the state in which the EGR valve is opened is detected, a highly reliable abnormality determination is possible. For example, a time of about 30 seconds is required during steady driving of the vehicle, and the driving state is limited to a limited driving state such as driving at a certain high vehicle speed.
さらに、EGRガス温度をエンジン冷却水温や吸気温と比較する場合に、その水温や外気温が低くなると、誤判定となる可能性があり、加減速が多い一般道路上の走行時のようにEGRバルブの開閉が繰り返される場合に、検出期間前の水温の低下や外気温度の低下が今回の異常検出処理に影響することで、異常判定の精度が低下していた。 Furthermore, when the EGR gas temperature is compared with the engine cooling water temperature or the intake air temperature, if the water temperature or the outside air temperature becomes low, there is a possibility of erroneous determination, and EGR is performed as when driving on a general road where acceleration / deceleration is frequent. When the opening and closing of the valve is repeated, the decrease in the water temperature before the detection period and the decrease in the outside air temperature affect the current abnormality detection process, thereby reducing the accuracy of abnormality determination.
加えて、異常検出のためのEGRバルブの開度が小さいと、排気還流系へのデポジットの堆積等によってEGR流量が低下した場合に、EGRバルブが開いても十分な温度変化が検出されず、誤判定の可能性も高くなっていた。 In addition, if the opening of the EGR valve for detecting an abnormality is small, a sufficient temperature change is not detected even if the EGR valve is opened when the EGR flow rate decreases due to deposits accumulated in the exhaust gas recirculation system, etc. The possibility of misjudgment was also high.
また、一旦異常が検出された後に正常に戻り、正常判定が繰り返されるといった場合には、異常が検出されたことをドライバに警告出力するMIL(Malfunction Indicator Lamp)の点灯状態を解除するといったことが考えられるが、異常検出処理の実行頻度が低いためにそのような処理が困難になるという問題もあった。 Further, when the abnormality is detected once and then returns to normal and the normality determination is repeated, the lighting state of the MIL (Malfunction Indicator Lamp) that outputs a warning to the driver that the abnormality is detected may be canceled. Although it is conceivable, there is also a problem that such processing becomes difficult because the frequency of execution of the abnormality detection processing is low.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、異常検出処理の実行頻度を大幅に増加させることができる高検出精度の排気還流装置の異常検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and provides an abnormality detection device for an exhaust gas recirculation device with high detection accuracy that can greatly increase the frequency of performing abnormality detection processing. With the goal.
本発明に係る排気還流装置の異常検出装置は、上記目的達成のため、(1)内燃機関の排気部と吸気部の間に介在する排気還流制御バルブを介して前記内燃機関の排気ガスの一部を前記吸気部側に還流させる排気還流装置に異常が発生したとき、前記排気還流制御バルブの作動状態と前記吸気部に還流する排気ガスの温度の変化とに基づいて前記異常を検出する排気還流装置の異常検出装置において、前記排気還流制御バルブが開弁状態であって前記吸気部に還流する排気ガスの温度が第1設定温度以上であるとき、前記排気還流装置が正常であると判定するための第1条件が成立するか否かを判定し、該第1条件が成立しないときには保留と判定する第1判定手段と、前記第1判定手段により前記保留と判定されたことを保留履歴として記憶保持する保留履歴保持手段と、前記保留履歴保持手段に前記保留履歴が記憶保持されているとき、前記排気還流装置が異常であるための第2条件が成立するか否かを判定する第2判定手段と、を備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an abnormality detection apparatus for an exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention provides: (1) an exhaust gas of the internal combustion engine via an exhaust gas recirculation control valve interposed between an exhaust part and an intake part of the internal combustion engine; When an abnormality occurs in the exhaust gas recirculation device that recirculates the intake section to the intake section side, exhaust that detects the abnormality based on the operating state of the exhaust gas recirculation control valve and the change in the temperature of the exhaust gas recirculating to the intake section In the abnormality detection device for the recirculation device, it is determined that the exhaust recirculation device is normal when the exhaust recirculation control valve is open and the temperature of the exhaust gas recirculated to the intake portion is equal to or higher than a first set temperature. Determining whether or not a first condition for satisfying is satisfied, and when the first condition is not satisfied, a first determination unit that determines to hold, and a hold history that the first determination unit determines to hold As A holding history holding means for holding, and a second determination for judging whether or not a second condition for abnormality of the exhaust gas recirculation device is satisfied when the holding history is stored and held in the holding history holding means; Means.
この構成により、吸気部に還流する排気ガス(以下、単に還流ガスともいう)の温度が第1設定温度以上であれば、排気還流制御バルブが開弁状態となったときには第1判定手段による第1条件が成立する正常か第1条件が成立しない保留かの判定処理が実行されることになり、第1条件が成立しない保留判定の履歴が生じた後に、第2判定手段による第2条件が成立する異常か否かの判定処理が実行されることになる。したがって、第1判定手段により正常でない状態を検出できる判定が高頻度に実行されるとともに、正常判定に至らないことを示す保留判定の履歴が生じると、第2判定手段により第1条件以外の第2条件を基に迅速な異常判定がなされることで、高検出精度の異常検出が実行されることになる。 With this configuration, if the temperature of the exhaust gas recirculated to the intake portion (hereinafter also simply referred to as recirculated gas) is equal to or higher than the first set temperature, the first determination means by the first determination means when the exhaust recirculation control valve is opened. A process for determining whether the first condition is satisfied or whether the first condition is not satisfied is executed, and after the holding determination history in which the first condition is not satisfied is generated, the second condition by the second determining means is A process for determining whether or not an abnormality is established is executed. Therefore, when the determination that can detect the abnormal state by the first determination unit is frequently performed and a history of the hold determination indicating that the normal determination is not reached, the second determination unit causes the first determination condition other than the first condition. By making a quick abnormality determination based on two conditions, abnormality detection with high detection accuracy is executed.
上記(1)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(2)前記第2判定手段は、前記排気還流制御バルブが閉弁状態から特定開度以上の開弁状態に切り替えられ、該切り替えの時点から予め定めた異常判定時間内に前記吸気部に還流する排気ガスに予め設定された温度変化量を超える温度変化が生じないとき、前記第2条件が成立すると判定することが好ましい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device according to the above (1), (2) the second determination unit is configured to switch the exhaust gas recirculation control valve from a closed state to an open state with a specific opening or more, It is preferable to determine that the second condition is satisfied when the exhaust gas recirculated to the intake portion does not change in temperature exceeding a preset temperature change amount within a predetermined abnormality determination time from the time of switching.
この構成により、排気還流制御バルブの開弁直後の還流ガスの温度変化を基に異常判定がなされることになり、排気還流制御バルブの開弁継続による収束ガス温度を検出する場合のように還流ガスの温度を長時間モニタする必要がなくなり、異常検出頻度を十分に高めることができる。しかも、特定開度を正常判定処理時より大きい開度値(例えば正常判定時の開度値の3倍程度)に設定することで、デポジットの付着や堆積等によって還流ガスの還流量にある程度の低下が生じても、十分な温度変化を生じさせることができ、還流ガス温度の大きな変化が確実に得られるから、異常検出精度をも高めることができる。 With this configuration, an abnormality determination is made based on the temperature change of the recirculation gas immediately after the exhaust gas recirculation control valve is opened, and the recirculation is performed as in the case of detecting the converged gas temperature due to the continued opening of the exhaust gas recirculation control valve. It is not necessary to monitor the gas temperature for a long time, and the abnormality detection frequency can be sufficiently increased. In addition, by setting the specific opening to an opening value larger than that at the time of normal determination processing (for example, about three times the opening value at the time of normal determination), the recirculation amount of the reflux gas is reduced to some extent due to deposit adhesion or deposition. Even if the reduction occurs, a sufficient temperature change can be caused, and a large change in the reflux gas temperature can be reliably obtained, so that the abnormality detection accuracy can be improved.
上記(2)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、好ましくは、(3)前記第2判定手段は、前記排気還流制御バルブが前記閉弁状態から予め設定された制限時間内に前記特定開度以上の開弁状態に切り替えられたときにのみ、前記第2条件が成立するか否かを判定するものである。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device described in (2) above, preferably, (3) the second determination means is configured to perform the exhaust gas recirculation control valve within the time limit set in advance from the closed state. Whether or not the second condition is satisfied is determined only when the valve opening state is switched to a specific opening degree or more.
この構成により、制限時間内の排気還流制御バルブの急な開弁によって還流ガスの温度変化が急峻で明確なものとなり、異常検出精度をも高めることができる。しかも、排気還流制御バルブが閉弁状態から制限時間内に特定開度以上の開弁状態に切り替えられる頻度が車両用内燃機関において高くなるように制限時間を設定すれば、還流ガス温度の急峻な変化が得られ、検出頻度を高めることができる。 With this configuration, the temperature change of the recirculated gas becomes sharp and clear due to the sudden opening of the exhaust gas recirculation control valve within the time limit, and the abnormality detection accuracy can be improved. Moreover, if the time limit is set so that the frequency at which the exhaust gas recirculation control valve is switched from the closed state to the valve open state exceeding the specific opening within the time limit is increased in the vehicle internal combustion engine, the recirculation gas temperature becomes steep. Changes can be obtained and the detection frequency can be increased.
上記(1)〜(3)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(4)前記保留履歴保持手段は、前記第1判定手段により前記第1条件が成立するか否かの判定が実行される度に1回分の実行履歴データを記憶保持し、前記第2判定手段は、前記保留履歴保持手段により複数回分の前記実行履歴データが記憶保持されているときに、前記第2条件が成立するか否かを判定するのが好ましい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device described in the above (1) to (3), (4) the holding history holding means determines whether or not the first condition is satisfied by the first determination means. The execution history data for one time is stored and held every time it is executed, and the second condition is determined when the execution history data for a plurality of times is stored and held by the holding history holding means. It is preferable to determine whether or not it is established.
この構成により、正常判定前の還流ガス温度の条件は成立するものの、正常判定には至らなかった保留判定の判定精度が高められ、その判定後に異常判定を実行することで、異常検出精度が高められる。 With this configuration, although the condition of the recirculation gas temperature before the normal determination is satisfied, the determination accuracy of the hold determination that did not reach the normal determination is improved, and the abnormality detection accuracy is improved by executing the abnormality determination after the determination. It is done.
上記(1)〜(4)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(5)前記第2判定手段は、前記吸気部に還流する排気ガスの温度が、前記第1設定温度より低い第2設定温度を超え、かつ、前記第1設定温度に達しない第2判定可能温度範囲内にあるときに、前記第2条件が成立するか否かを判定するのが好ましい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device described in (1) to (4) above, (5) the second determination unit is configured such that the temperature of the exhaust gas recirculating to the intake portion is lower than the first set temperature. It is preferable to determine whether or not the second condition is satisfied when the temperature exceeds the second set temperature and is within the second determinable temperature range that does not reach the first set temperature.
この構成により、第1設定温度および第2設定温度を適宜設定し、通常運転域での的確な異常検出を行うことができる。 With this configuration, the first set temperature and the second set temperature can be set as appropriate, and accurate abnormality detection can be performed in the normal operation range.
上記(2)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(6)前記特定開度を標準大気圧と現在地の気圧との差に応じて補正する補正係数を更新可能に設定する補正係数設定手段が設けられるとともに、前記補正手段により前記補正係数が更新されたことを更新履歴として記憶保持する更新履歴保持手段が設けられ、前記第2判定手段は、前記更新履歴保持手段に前記更新履歴が記憶保持され、かつ、前記排気還流制御バルブが前記閉弁状態から前記特定開度以上の開弁状態に切り替えられたとき、該切り替えの時点から前記異常判定時間内に、前記第2条件が成立するか否かを判定するのが好ましい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device according to (2) above, (6) a correction coefficient for correcting the specific opening degree according to the difference between the standard atmospheric pressure and the current atmospheric pressure is set to be updatable. Setting means is provided, and update history holding means for storing and holding that the correction coefficient has been updated by the correction means as update history is provided, and the second determination means is provided in the update history holding means. Is stored, and the exhaust gas recirculation control valve is switched from the closed state to the opened state of the specific opening or more, the second condition is satisfied within the abnormality determination time from the time of the switching. It is preferable to determine whether or not it is established.
この構成により、車両が高地に移動して気圧が低下したような場合でも、排気還流制御バルブが閉弁状態から開弁状態に切り替えられたときに、十分な還流ガス温度の変化が生じるような補正がなされることになり、誤った異常判定が未然に防止される。 With this configuration, even when the vehicle moves to a high altitude and the air pressure decreases, when the exhaust gas recirculation control valve is switched from the closed state to the open state, a sufficient change in the recirculated gas temperature occurs. Correction is made, and erroneous abnormality determination is prevented in advance.
上記(2)、(6)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(7)前記第2判定手段は、前記異常判定時間を複数に分割した分割検出時間ごとに、前記吸気部に還流する排気ガスの温度を検出し、前記分割検出時間ごとに検出された温度の変化量を積算して、前記異常判定時間内における前記排気ガスの温度変化量を算出するのが好ましい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device described in (2) and (6) above, (7) the second determination means is arranged in the intake section for each divided detection time obtained by dividing the abnormality determination time into a plurality of times. Preferably, the temperature of the recirculated exhaust gas is detected, and the amount of change in temperature detected at each of the divided detection times is integrated to calculate the amount of change in temperature of the exhaust gas within the abnormality determination time.
この構成により、還流ガス温度のノイズ的な変動の影響を排除することができることに加えて、異常判定時間の分割検出時間ごとに検出された温度の変化量を絶対値で積算するようにすれば、総温度変化量を算出することができ、第2判定手段の判定精度を高めることができる。例えば、排気還流制御バルブが閉弁状態から開弁状態に切り替えられたときに排気還流量が少ないために還流ガス温度の変化に遅れが生じ、開弁直後に還流ガス温度が一時的に低下するといったことがあり得るが、そのような場合でも、その総温度変化量を精度良く把握できる。 With this configuration, in addition to eliminating the effects of noise-like fluctuations in the recirculation gas temperature, the amount of change in temperature detected for each divided detection time of the abnormality determination time can be integrated as an absolute value. The total temperature change amount can be calculated, and the determination accuracy of the second determination means can be increased. For example, when the exhaust gas recirculation control valve is switched from the closed state to the open state, the exhaust gas recirculation amount is small, so that a change in the recirculated gas temperature is delayed, and the recirculated gas temperature temporarily decreases immediately after the valve is opened. However, even in such a case, the total temperature change amount can be accurately grasped.
上記(1)〜(7)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(8)前記内燃機関が燃料カット状態から通常の燃料噴射状態に復帰したときの該復帰時点から予め設定された禁止時間内においては、前記第2判定手段は、前記第2条件が成立するか否かの判定を禁止するのが好ましい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device described in (1) to (7) above, (8) preset from the return time when the internal combustion engine returns from the fuel cut state to the normal fuel injection state. Within the prohibited time, it is preferable that the second determining means prohibits the determination as to whether or not the second condition is satisfied.
この構成により、燃料カット状態から通常の燃料噴射状態に復帰したときのように排気ガスおよび還流ガスの温度および圧力が変動しやすい運転領域では異常検出が禁止され、誤った異常検出が未然に防止される。 With this configuration, abnormality detection is prohibited in the operating region where the temperature and pressure of the exhaust gas and recirculation gas are likely to fluctuate, such as when the fuel cut state returns to the normal fuel injection state, and erroneous abnormality detection is prevented in advance. Is done.
上記(1)〜(8)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(9)前記内燃機関が特定空燃比よりリッチ側になるよう燃料噴射量を増量補正する第1の制御状態から前記特定空燃比に復帰する第2の制御状態に復帰したとき、該復帰時点から予め設定された禁止時間内においては、前記第2判定手段は、前記第2条件が成立するか否かの判定を禁止するのが好ましい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device described in (1) to (8) above, (9) from the first control state in which the fuel injection amount is increased and corrected so that the internal combustion engine is richer than the specific air-fuel ratio. When returning to the second control state for returning to the specific air-fuel ratio, the second determination means determines whether or not the second condition is satisfied within a preset prohibition time from the return time point. Is preferably prohibited.
この構成により、燃料噴射量が変化し空燃比が大きく変化したときのように排気ガスおよび還流ガスの温度および圧力が変動しやすい運転領域では異常検出が禁止され、誤った異常検出が未然に防止される。 With this configuration, abnormality detection is prohibited in the operating region where the temperature and pressure of the exhaust gas and recirculation gas are likely to fluctuate, such as when the fuel injection amount changes and the air-fuel ratio changes greatly, and erroneous abnormality detection is prevented in advance. Is done.
上記(1)〜(9)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(10)前記第2判定手段が、前記内燃機関の完全暖機後に作動するのがよい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device described in (1) to (9) above, (10) the second determination means may operate after the internal combustion engine is completely warmed up.
この構成により、通常は排気還流がなされないアイドリング時に誤って異常判定する可能性をなくすことができる。 With this configuration, it is possible to eliminate the possibility of erroneously determining abnormality during idling when exhaust gas recirculation is not normally performed.
上記(1)〜(10)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(11)前記第1判定手段は、前記排気還流制御バルブが開弁状態にあるとき、予め定めた正常判定時間ごとに前記吸気部に還流する排気ガスに予め設定された正常温度変化量を超える温度変化が生じたか否かを判定し、該正常温度変化量を超える温度変化が生じたとき、前記第1条件が成立すると判定するのが好ましい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device according to the above (1) to (10), (11) the first determination unit is configured to determine a normal determination time that is set in advance when the exhaust gas recirculation control valve is in an open state. It is determined whether or not a temperature change exceeding a preset normal temperature change amount has occurred in the exhaust gas recirculated to the intake section every time, and when the temperature change exceeding the normal temperature change amount occurs, the first condition It is preferable to determine that is established.
この構成により、還流ガス温度が第1設定温度以上で排気還流制御バルブが開いていれば、正常判定時間ごとに、還流ガスの温度に正常温度変化量を超える温度変化が生じた場合、正常と判定される。したがって、正常温度変化量を適宜設定して、的確な正常判定ができる。 With this configuration, if the recirculation gas temperature is equal to or higher than the first set temperature and the exhaust recirculation control valve is open, if the temperature change exceeding the normal temperature change amount occurs in the recirculation gas temperature every normal determination time, Determined. Therefore, it is possible to appropriately determine normality by appropriately setting the normal temperature change amount.
上記(11)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(12)前記第1判定手段は、前記正常判定時間中に前記吸気部に還流する排気ガスの温度が第1設定温度未満に低下した場合でも、前記正常判定時間中の前記低下後に前記吸気部に還流する排気ガスの温度が前記第1設定温度以上に達したときには、前記第1条件が成立するか否かを判定するのが好ましい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device described in (11) above, (12) the first determination means is configured such that the temperature of the exhaust gas recirculated to the intake portion during the normal determination time is less than a first set temperature. Even when the temperature has decreased, it is determined whether or not the first condition is satisfied when the temperature of the exhaust gas recirculated to the intake portion after the decrease during the normal determination time reaches the first set temperature or higher. Is preferred.
この構成により、還流ガス流量が少なく還流ガス温度の変化に遅れが生じ、還流ガス温度が一旦は第1設定温度未満に低下した場合であっても、正常判定時間内に第1設定温度以上に達したときに的確な正常判定がなされることになる。 With this configuration, the flow rate of the recirculation gas is small and the change in the recirculation gas temperature is delayed, and even if the recirculation gas temperature once drops below the first set temperature, the normal determination time exceeds the first set temperature. When it reaches, an accurate normal judgment is made.
上記(11)、(12)に記載の排気還流装置の異常検出装置においては、(13)前記第1判定手段は、前記正常判定時間を複数に分割した分割検出時間ごとに、前記吸気部に還流する排気ガスの温度を検出し、前記分割検出時間ごとに検出された温度の変化量を積算して、前記正常判定時間内における前記排気ガスの温度変化量を算出するのが好ましい。 In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device described in (11) and (12) above, (13) the first determination means is provided in the intake section for each divided detection time obtained by dividing the normality determination time into a plurality of times. Preferably, the temperature of the recirculated exhaust gas is detected, and the amount of change in temperature detected at each of the divided detection times is integrated to calculate the amount of change in temperature of the exhaust gas within the normal determination time.
この構成により、還流ガス温度のノイズ的な変動の影響を排除することができることに加えて、正常判定時間の分割検出時間ごとに検出された温度の変化量を絶対値で積算するようにすれば、総温度変化量を算出することができ、第1判定手段の判定精度を高めることができる。例えば、排気還流制御バルブが閉弁状態から開弁状態に切り替えられたときに排気還流量が少ないために還流ガス温度の変化に遅れが生じ、開弁直後に還流ガス温度が一時的に低下するといったことがあり得るが、そのような場合でも、その総温度変化量を精度良く把握できる。 With this configuration, in addition to being able to eliminate the influence of noise fluctuations in the recirculation gas temperature, if the amount of change in temperature detected for each divided detection time of the normal determination time is integrated as an absolute value, The total temperature change amount can be calculated, and the determination accuracy of the first determination unit can be increased. For example, when the exhaust gas recirculation control valve is switched from the closed state to the open state, the exhaust gas recirculation amount is small, so that a change in the recirculated gas temperature is delayed, and the recirculated gas temperature temporarily decreases immediately after the valve is opened. However, even in such a case, the total temperature change amount can be accurately grasped.
なお、ここにいう異常判定時間と正常判定時間とは、独立して任意の値に設定可能であり、好ましくは互いに異なる時間に設定される。また、排気還流制御バルブが閉弁状態から開弁状態に切り替えられ、第2判定手段での判定処理が開始される時点での排気還流制御バルブの開度、例えば特定開度は、排気還流制御バルブが閉弁状態から開弁状態に切り替えられ、第1判定手段での判定処理が開始される時点の排気還流制御バルブの開度よりも大きく設定されるのがよい。さらに、排気還流量が多くなる運転領域、例えば負荷が60%程度以上、機関回転数が1600rpm程度以上で、各判定手段の判定処理が実行されるのがよい。 Note that the abnormality determination time and the normality determination time here can be independently set to arbitrary values, and are preferably set to different times. Further, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve at the time when the exhaust gas recirculation control valve is switched from the closed state to the open state and the determination processing by the second determination means is started, for example, the specific opening degree is the exhaust gas recirculation control value. It is preferable that the opening of the exhaust gas recirculation control valve is set to be larger than that at the time when the valve is switched from the closed state to the open state and the determination process by the first determination unit is started. Further, it is preferable that the determination process of each determination means is executed in an operation region where the exhaust gas recirculation amount increases, for example, in a load of about 60% or more and an engine speed of about 1600 rpm or more.
本発明によれば、第1判定手段により正常でない状態を検出できる判定が高頻度に実行されるとともに、正常判定に至らないことを示す保留判定の履歴が生じると、第2判定手段により第1条件以外の第2条件を基に迅速な異常判定がなされるようにしているので、異常検出処理の実行頻度を大幅に増加させることができる高検出精度の排気還流装置の異常検出装置を提供することができる。 According to the present invention, when the determination that can detect the abnormal state is frequently performed by the first determination unit, and the holding determination history indicating that the normal determination is not reached, the first determination unit generates the first determination by the second determination unit. Since a rapid abnormality determination is made based on a second condition other than the condition, an abnormality detection device for an exhaust gas recirculation device with high detection accuracy capable of greatly increasing the frequency of performing abnormality detection processing is provided. be able to.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図4は、本発明の第1実施形態に係る排気還流装置の異常検出装置の概略の構成を示している。なお、図1中では直接噴射式のエンジンとして示すが、ポート噴射式あるいはデュアル噴射式のものであってもよい。
(First embodiment)
1 to 4 show a schematic configuration of an abnormality detection device for an exhaust gas recirculation device according to a first embodiment of the present invention. In addition, although shown as a direct injection type engine in FIG. 1, a port injection type or a dual injection type may be used.
まず、その構成について説明する。 First, the configuration will be described.
図1に示すように、本実施形態の車両用内燃機関の制御装置は、自動車に搭載される多気筒の内燃機関、例えば4気筒の4サイクルガソリンエンジン(図1中には1気筒のみ図示している;以下単にエンジンという)1に装備されるもので、そのエンジン1の各気筒1aにはピストン2によって燃焼室3が形成され、吸気バルブ4と排気バルブ5が図示しない動弁機構により開閉駆動可能に装備されるとともに、燃焼室3内に露出するよう点火プラグ6が配置されている。また、吸気管7内には電子制御式のスロットルバルブユニット8が設けられており、このスロットルバルブユニット8より燃焼室3側には吸気管7と一体に吸気部を形成するとともに所定の容積を有するサージタンク9が設けられている。
As shown in FIG. 1, the control apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to this embodiment is a multi-cylinder internal combustion engine mounted on an automobile, for example, a 4-cylinder 4-cycle gasoline engine (only one cylinder is shown in FIG. 1). 1), each
エンジン1の複数の気筒1aにはそれぞれ筒内噴射用のインジェクタ11(燃料噴射弁)が設けられており、これらのインジェクタ11は複数の気筒1aに燃料を供給するデリバリパイプ12に接続されている。このデリバリパイプ12には、車両に搭載された燃料タンク15から燃料ポンプ16により汲み出された燃料(例えばガソリン)が、燃料通路Lを通して供給されるようになっている。エンジン1の排気管18には排気浄化用の触媒コンバータ19(例えば3元触媒を内蔵する触媒装置)が装着されている。
Each of the plurality of
エンジン1においては、ピストン2のストロークに応じて吸気バルブ4および排気バルブ5が開閉し、圧縮行程で空気が圧縮された燃焼室3内にインジェクタ11から燃料、例えばガソリンが噴射されるとともに点火プラグ6により火花点火がなされ、燃焼室3内での爆発・燃焼行程後の排気ガスが排気管18に排気され、触媒コンバータ19により浄化される。なお、エンジン1は、ガソリンのみならず、バイオエタノール燃料やガス燃料(LPGまたはLNG)等の燃料を用いるものあってもよい。
In the
一方、エンジン1には、排気ガスの一部を排気管18から吸気管7側に還流させる排気還流装置としてのEGR装置50が装着されており、EGR装置50は、排気管18(排気部)と吸気管7(吸気部)との間に介在するEGRパイプ51(排気還流管)と、EGRパイプ51の管路を開閉するとともにその開度を変化させることができる開度可変のEGRバルブ52(排気還流制御バルブ)とを備えており、EGRバルブ52は、例えばステップモータ52mと、これによりバルブ開度を変化させる図示しない弁体とを有している。EGRパイプ51は、その一部または全部がシリンダヘッドや吸気マニホールドを構成する大型部品に一体に形成されてもよい。
On the other hand, the
EGRバルブ52の近傍には、排気管18からEGRバルブ52側に還流される排気ガスの一部(以下、還流ガスという)の温度を検知する還流ガス温度センサ48が設けられている。この還流ガス温度センサ48は、EGRバルブ52の開弁時に排気管18からEGRバルブ52側に還流され、さらに吸気管7側、例えばサージタンク9内もしくはそれより吸気バルブ4側(吸気ポート側)に還流される還流ガスの温度を、EGRバルブ52の近傍で検知するようになっており、EGRバルブ52のハウジング内に配置されてもよい。
In the vicinity of the
インジェクタ11および点火プラグ6は、それぞれ対応する燃焼室3の近傍に配置されており、これらインジェクタ11および点火プラグ6の作動は、エンジン1を電子制御するECU30(電子制御ユニット)からの燃料噴射信号Pingおよび点火時期制御信号Pignによってそれぞれ制御されるようになっている。
The
ECU30は、詳細なハードウェア構成を図示しないが、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、不揮発性メモリ等からなるバックアップ用メモリに加えて、A/D変換器等を含む入力インターフェース回路と、ドライバ回路を含む出力インターフェース回路等を含んで構成されている。なお、ECU30にはキースイッチ37のON/OFF信号が取り込まれるとともに、図示しないバッテリからの電源供給がなされる。
Although the detailed hardware configuration is not shown in the drawing, the
また、このECU30の入力インターフェース回路には、エアフローメータ41、クランク角センサ42、スロットル開度センサ43、車速センサ44、水温センサ45、アクセルポジションセンサ46、酸素センサ47および前述の還流ガス温度センサ48等のセンサ群が接続されており、これらセンサ群41〜48からのセンサ情報がECU30に取り込まれるようになっている。また、ECU30の出力インターフェース回路には、インジェクタ11の他に、各点火プラグ6を駆動する図示しないイグナイタ、スロットルバルブユニット8のモータ部8m、ステップモータ52m、燃料ポンプ16をON/OFFさせる図示しないリレースイッチ回路等が接続されている。
The input interface circuit of the
ECU30のCPUは、主としてROMに格納された制御プログラムに従って、RAMおよびバックアップメモリとの間でデータを授受しながら、入力インターフェース回路から取り込んだセンサ情報や予め設定された設定値情報、マップデータ等に基づいて所定の演算処理を実行し、その結果に応じて出力インターフェース回路からの制御信号出力を行うことで、エンジン1の電子制御を実行するようになっている。
The CPU of the
すなわち、ECU30は、例えばエアフローメータ41およびクランク角センサ42のセンサ情報から得られるエンジン1の1回転当りの吸入空気量に基づいて、基本燃料噴射量に相当するインジェクタ11の基本燃料噴射時間を演算し、この基本燃料噴射時間に最適空燃比となるよう各センサ信号に基づく補正処理を加えて、適正な燃料噴射量で噴射時期として設定されたクランク角に達する時点でインジェクタ11からの燃料噴射を実行するために、複数の制御値を算出する。また、ECU30は、エンジン1の運転状態に応じて、適正な点火時期やスロットル開度、EGR量(排気還流量)等を実行するための複数の制御値をそれぞれ算出する。そして、ECU30は、その出力インターフェース回路からインジェクタ11を駆動し、エンジン1内での燃料噴射量を目標噴射量に制御するための燃料噴射信号Pinjや、イグナイタを介して所定の点火時期に点火プラグ6を点火させる点火時期制御信号Pign、スロットルバルブユニット8のモータ部8mやEGRバルブ52のステップモータ52mへの開度指令信号、あるいは燃料ポンプ16をON/OFFさせる前記リレースイッチの切替信号等をそれぞれ出力する。
That is, the
また、ECU30は、EGRバルブ52の作動状態と吸気管7側に還流する排気ガスの温度の変化とに基づいて、EGR装置50が正常であるか異常が発生しているかを判定して異常を検出する処理と、EGR装置50の異常が検出されたことをドライバに警告出力する手段、例えばMILを点灯させる処理とを実行するようになっている。
Further, the
具体的には、図5、図6に示すフローチャートを用いて後述するが、ECU30は、複数の機能部として、EGRバルブ52が開弁状態であって吸気管7に還流する還流ガスの温度gamthg(図2参照)が第1設定温度thg1以上であるとき、EGR装置50が正常であると判定するための第1条件が成立するか否かを判定し、その第1条件が成立しないときには保留と判定する第1判定部31(第1判定手段)と、この第1判定部31により保留と判定されたことを保留履歴として記憶保持する履歴保持部32と、履歴保持部32に保留履歴が記憶保持されているときに、EGR装置50が異常であるための第2条件が成立するか否かを判定する第2判定部33(第2判定手段)と、を備えている。
Specifically, as will be described later with reference to the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6, the
ECU30の第1判定部31は、図2に示すように、還流ガスの温度gamthgが第1設定温度thg1以上であってEGRバルブ52が第1特定開度okcndstep以上の開弁状態にあるとき、判定実行フラグecprengcndをセットして、予め定めた正常判定時間t1ごとに吸気管7側に還流する排気ガスに予め設定された正常温度変化量(図5中のΔthgok)を超える温度変化が生じたか否かを判定して、その正常温度変化量を超える温度変化が生じたときに第1条件が成立すると判定するようになっている。
ここにいうEGRバルブ52の第1特定開度以上の開弁状態とは、例えば閉弁時をゼロとし開弁方向へのステップモータ52mのステップ数で与えられるバルブ開度値(図5、図6中のeegrrq)が予め設定されたステップ数okcndstep(例えば、10ステップ)以上である状態をいう。この場合、第1特定開度とは、後述する異常判定処理のための第2特定開度よりも小さい開度値となっている。また、第1判定部31は、正常判定時間t1中に吸気管7に還流する排気ガスの温度、すなわち還流ガス温度gamthgが低下し、第1設定温度thg1未満に低下してしまった場合でもその正常判定時間t1中であってその低下時点後に還流ガスの温度gamthgが第1設定温度thg1以上に達したときには、第1条件が成立するか否かの判定を実行するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
The valve opening state equal to or greater than the first specific opening of the
また、第1判定部31は、正常判定時間t1を複数に分割した分割検出時間(図5中のtmd1;例えば、500msec)ごとに、吸気管7に還流する還流ガスの温度gamthgを検出し、その分割検出時間tmd1ごとに検出された温度の変化量Δthg1を積算し、正常判定時間t1内における還流ガスの総温度変化量である正常判定用の軌跡長(=Σ|tmd1ごとのΔthg1|;図5中のethgintok)を算出して、この正常判定用の軌跡長ethgintokが正常温度変化量Δthgok以上であるか否かによって第1条件が成立する(正常である)か否かを判定するようになっている。
In addition, the
ECU30の第2判定部33は、EGRバルブ52が略閉弁状態から第2特定開度(図6中のngcndstep)以上の開弁状態に切り替えられ、その切り替えの時点から予め定めた異常判定時間(図6中のt4)内に吸気管7に還流する排気ガスに予め設定された温度変化量(図6中のΔthgng)を超える温度変化が生じないとき、第2条件が成立する(異常である)と判定する。なお、ここにいう第2条件が成立するのは、例えばEGRバルブ52がデポジット等によって全閉固着した場合やそれに近い略閉弁状態で固着している場合である。また、EGRバルブ52の略閉弁状態とは、開度ゼロに近い低開度、例えば閉弁時をゼロとし開弁方向へのステップモータ52mのステップ数で与えられるバルブ開度値(図5、図6中のeegrrq)が予め設定されたステップ数clstp(例えば、5ステップ)未満である状態をいう。また、第2特定開度とは、例えば70%以上の大きなバルブ開度、本実施形態では、前述のバルブ開度値eegrrqがステップ数ngcndstep(例えば、30ステップ)以上となる開弁状態である。
The second determination unit 33 of the
また、第2判定部33は、EGRバルブ52が閉弁状態から予め設定された制限時間t3内に第2特定開度以上の開弁状態に切り替えられたときにのみ、第2条件が成立するか否かを判定するようになっている。この制限時間t3は、正常判定用の制限時間t0に比べて十分に短い時間、例えば半分程度の時間に設定されている。すなわち、EGRバルブ52が開度大の開弁状態に比較的急に開かれるときに、EGRバルブ52が正常に動作している限り、その急な開弁によって還流ガスの温度変化が急峻で明確なものとなり、かつ、十分な流量で十分な温度変化が生じるように設定されている。
Further, the second determination unit 33 satisfies the second condition only when the
ECU30の履歴保持部32は、第1判定部31により第1条件が成立するか否かの判定が実行される度に1回分の実行履歴データを記憶保持する保留履歴保持手段の機能を有しており、第2判定部33は、この履歴保持部32により複数回分の実行履歴データが記憶保持されているときに、第2条件が成立するか否かを判定できるようになっている。
The
ECU30は、また、第1特定開度および第2特定開度の設定値を標準大気圧と車両の現在地の気圧との差に応じて補正する補正係数kpaを更新可能に設定する補正部34(補正係数設定手段)を備えており、この補正部34は、大気圧変化によってEGR開度指令値に対し実際のEGR率(還流排気ガス量と新気の吸気量との比)が変化するのを防止するようEGR開度指令値に対する補正係数kpaを可変設定、すなわち更新するようになっている。なお、ECU30のROMには、同一要求負荷(スロットル開度)に対して同一出力が得られるスロットル開度の変化に基づいて、標準大気圧からの気圧の変化量を把握し、現在の気圧を推定するためのプログラムが格納されている。また、このECU30は、例えばエンジン回転数およびスロットル開度に応じてROM内に予め格納されたEGR量(排気還流量)設定マップを基に、特定のエンジン回転数およびスロットル開度の近傍領域となるEGR量大の運転領域からエンジン回転数または/およびスロットル開度が外れるほどEGR量小となるようにEGR量を算出するようになっている。
The
ECU30の履歴保持部32は、前述の保留履歴保持手段の機能の他に、この補正部34により補正係数kpaが更新されたことを更新履歴として記憶保持する更新履歴保持手段の機能を併有している。
The
さらに、第2判定部33は、吸気管7に還流する還流ガスの温度gamthgが、第1設定温度thg1より低い第2設定温度thg2を超え、かつ、第1設定温度thg1に達しない第2判定可能温度範囲(例えば、75°C≦還流ガス温度gamthg≦120°C)内にあるときに、第2条件が成立するか否かを判定するようになっている。また、第2判定部33は、履歴保持部32に更新履歴が記憶保持され、かつ、EGRバルブ52が閉弁状態から特定開度以上の開弁状態に切り替えられたとき、その切り替えの時点から予め定めた異常判定時間(図6中のt4)内に、第2条件が成立するか否かを判定する。
Further, the second determination unit 33 performs a second determination in which the temperature gamthg of the recirculation gas recirculated to the
加えて、第2判定部33は、図4に示すように、異常判定時間t4を複数に分割した分割検出時間tmd2(例えば、500msec)ごとに、吸気管7に還流する還流ガスの温度を検出し、その分割検出時間tmd2ごとに検出された温度の変化量Δthg2を積算して、異常判定時間t4内における還流ガスの総温度変化量である異常判定用の軌跡長(=Σ|tmd2ごとのΔthg2|;図6中のethgintng)を算出するようになっている。
In addition, as shown in FIG. 4, the second determination unit 33 detects the temperature of the recirculated gas returning to the
前述の正常判定時間t1と異常判定時間t4は、異なる時間に設定されており、具体的には、正常判定時間t1よりも異常判定時間t4の方が短い時間になっている。また、正常判定用の軌跡長ethgintokを基に正常判定するための判定閾値である正常温度変化量Δthgokは、異常判定用の軌跡長ethgintngを基に異常判定するための判定閾値である温度変化量Δthgngより大きくなっている。これらの判定時間t1、t4および温度変化量Δthgok、Δthgngは、それぞれエンジン1の仕様に応じてそれぞれの標準値を設定されるとともに、各エンジン1ごとに適合調整される。
The normal determination time t1 and the abnormality determination time t4 are set to different times, and specifically, the abnormality determination time t4 is shorter than the normal determination time t1. The normal temperature change amount Δthgok, which is a determination threshold value for determining normality based on the normal determination locus length ethintok, is a temperature change amount, which is a determination threshold value for determining abnormality based on the abnormality determination locus length ethintng. It is larger than Δthgng. The determination times t1 and t4 and the temperature change amounts Δthgok and Δthgng are set to standard values according to the specifications of the
ECU30の第2判定部33は、エンジン1がいわゆる減速燃料カット処理等による燃料カット状態から通常の燃料噴射状態に復帰したときのその復帰時点から予め設定された禁止時間内において、さらに、エンジン1が特定空燃比よりリッチ側になるよう燃料噴射量を増量補正する第1の制御状態から特定空燃比に復帰する第2の制御状態に復帰したときのその復帰時点から予め設定された禁止時間内において、それぞれ第2条件が成立するか否かの判定を禁止するようになっている。
The second determination unit 33 of the
また、ECU30は、水温センサ45の検知水温情報ethw(図3参照)やクランク角センサ42の検出情報から得られるエンジン回転数情報ene[rpm]を基に、エンジン1が完全暖機状態に達したか否かを判定し、その完全暖機後に第1判定部31および第2判定部33を作動させ、それぞれの判定処理を実行可能な状態とするようになっている。
Further, the
ところで、第2条件が成立する場合、例えばEGRバルブ52がデポジット等によって全閉固着した場合やそれに近い略閉弁状態で固着している場合には、EGRバルブ52がそのステップモータ52mの発生トルクによって固着状態から脱出し得ることもある。
By the way, when the second condition is satisfied, for example, when the
そこで、ECU30は、EGR装置50の異常をMILの点灯によりドライバに警告する出力を行った後に正常判定が予め定めた複数回だけ繰り返される状態に至った場合に、MILの点灯状態を解除する処理を実行することもできるようになっている。
Therefore, the
なお、低圧補正係数kpaや高温補正係数ka1による補正は、例えば第1特定開度okcndstepのベース値Sbst1が10ステップであるとき、12ステップや15ステップといった具合に増加させる方向のものであり、第2特定開度ngcndstepのベース値Sbst2が30ステップであれば、40ステップにするといった具合に増加させる補正係数である。 The correction using the low-pressure correction coefficient kpa or the high-temperature correction coefficient ka1 is, for example, in a direction in which the base value Sbst1 of the first specific opening okcndstep is 10 steps, such as 12 steps or 15 steps. 2 If the base value Sbst2 of the specific opening ngcndstep is 30 steps, the correction coefficient is increased to 40 steps.
次に、ECU30に上述のように異常検出の機能を持たせる制御プログラムについて説明する。
Next, a control program for causing the
図5および図6は、ECU30で実行される制御プログラムの概略処理手順を示すフローチャートであり、この制御プログラムにより、エンジン1の運転中、以下に述べるようにEGR装置50の動作についての正常判定処理と異常判定処理とがそれぞれ並行して所定時間ごと(例えば、数10ミリ秒ごと)に繰り返されるようになっている。
FIGS. 5 and 6 are flowcharts showing a schematic processing procedure of a control program executed by the
まず、ECU30によりエンジン1が完全暖機状態に達したとの判定がなされると、図5に示す本プログラムが開始され、最初に、正常判定処理と異常判定処理とに共通する共通前提条件が成立するか否かがチェックされる(ステップS11)。
First, when the
ここでの共通前提条件とは、例えばエンジン回転数eneが暖機回転数を超え、さらに排気還流量が比較的多くなるエンジン回転数域に達していること、要求負荷がEGR装置50による排気還流を停止させる程度の高負荷(例えば60%を超える高負荷)の要求状態でないこと、吸気温度が予め設定された通常吸気温度範囲内であること、燃料噴射量の増量補正中でないこと、エンジン1の始動後の経過時間が予め設定された待ち時間以上であることといった条件である。
The common precondition here is, for example, that the engine speed ene exceeds the warm-up speed and that the engine speed reaches a range where the exhaust gas recirculation amount is relatively large, and the required load is the exhaust gas recirculation by the
この共通前提条件が成立すると(ステップS11でYESの場合)、次いで、正常判定処理と異常判定処理とが並行して実行される。 If this common precondition is satisfied (YES in step S11), then the normal determination process and the abnormality determination process are executed in parallel.
正常判定処理では、まず、還流ガスの温度であるガス温gamthgが第1設定温度thg1(例えば110°Cあるいは120°C)に達したか否かの判定がなされ(ステップS12)、第1設定温度thg1に達していれば、それ以降の処理が実行される。 In the normality determination process, first, it is determined whether or not the gas temperature gamthg, which is the temperature of the reflux gas, has reached a first set temperature thg1 (for example, 110 ° C. or 120 ° C.) (step S12). If the temperature thg1 has been reached, the subsequent processing is executed.
この場合、まず、正常判定処理を行うための第1特定開度okcndstepが、そのベース値Sbst1に気圧の低下に応じて大きくなる低圧補正係数kpaと吸気温が高温になるほど大きくなる高温補正係数ka1をかけて算出される(ステップS13)。 In this case, first, the first specific opening degree okcndstep for performing the normality determination process increases to the base value Sbst1 as the atmospheric pressure decreases, and the high temperature correction coefficient ka1 increases as the intake air temperature increases. (Step S13).
次いで、EGRバルブ52が閉弁状態から第1特定開度okcndstep以上の開弁状態に達するまでの待ち時間(正常判定ディレー)が既に経過しているか否かが、正常判定ディレーフラグexclsdlyがONにセットされているか否かで判定され(ステップS14)、セットされていなければ、次ステップでEGR目標開度となるバルブ開度値(以下、EGRバルブ開度という)eegrrqが第1特定開度okcndstep以上か否かが判定され(ステップS15)、第1特定開度okcndstepにまだ達していなければ(ステップS15でNOの場合)、最初のステップS11に戻る。
Next, whether or not the waiting time (normal determination delay) until the
ステップS15でEGRバルブ開度eegrrqが第1特定開度okcndstepに達していれば、次いで、正常状態の検出の前提となる条件が成立しているときにカウントアップされる正常検出前提条件成立カウンタ(のカウント値)ecokcndがカウントアップされるとともに、還流ガスの総温度変化量である正常判定用の軌跡長ethgintokが算出され(ステップS16)、次いで、この正常判定用の軌跡長ethgintokが正常温度変化量Δthgok(例えば1.6°C)以上であるか否かがチェックされる(ステップS17)。 If the EGR valve opening degree eegrrq has reached the first specific opening degree okcndstep in step S15, then a normal detection precondition satisfying counter (which is counted up when a condition for detecting a normal state is met) (E.g., count value) ecoccnd is counted up, and the trajectory length ethgintok for normality determination, which is the total temperature change amount of the reflux gas, is calculated (step S16). It is checked whether or not the amount is Δthgok (for example, 1.6 ° C.) or more (step S17).
このとき、正常判定用の軌跡長ethgintokが正常温度変化量Δthgok以上になっていれば、第1条件が成立し、正常と判定される(ステップS24)。 At this time, if the trajectory length ethgintok for normality determination is equal to or larger than the normal temperature change amount Δthgok, the first condition is satisfied and it is determined that the normal condition is satisfied (step S24).
一方、このとき、正常判定用の軌跡長ethgintokがまだ正常温度変化量Δthgok以上になっていなければ、次いで、正常検出前提条件成立カウンタecokcndが制限時間t0(例えば3000msec)に対応するカウント値Ct0以上になったか否かが判別される(ステップS18)。そして、このとき、まだカウント値Ct0に達していなければ、最初のステップS11に戻る。 On the other hand, if the normal determination path length ethgintok is not yet greater than or equal to the normal temperature change amount Δthgok, then the normal detection precondition satisfaction counter ecocnd is equal to or greater than the count value Ct0 corresponding to the time limit t0 (eg, 3000 msec) It is determined whether or not (step S18). At this time, if the count value Ct0 has not yet been reached, the process returns to the first step S11.
ステップS18での判別結果がYESであるとき、すなわち、正常検出前提条件成立カウンタecokcndが制限時間t0に対応するカウント値Ct0以上になっているときには、次いで、正常判定ディレーフラグexclsdlyがONにセットされ(ステップS19)、次いで、正常検出前提条件成立カウンタecokcndが正常判定時間t1(例えば7000msec)に対応するカウント値Ct1以上になったか否かが判別される(ステップS20)。そして、このとき、まだカウント値Ct1に達していなければ、最初のステップS11に戻る。 When the determination result in step S18 is YES, that is, when the normal detection precondition satisfaction counter ecoccnd is equal to or greater than the count value Ct0 corresponding to the time limit t0, the normal determination delay flag exclsdly is then set to ON. (Step S19) Then, it is determined whether or not the normal detection precondition establishment counter ecocnd has reached a count value Ct1 or more corresponding to a normal determination time t1 (for example, 7000 msec) (Step S20). At this time, if the count value Ct1 has not yet been reached, the process returns to the first step S11.
ステップS20で、正常検出前提条件成立カウンタecokcndがカウント値Ct1以上になっていれば、正常判定時間t1が経過したことになり、次いで、正常判定条件成立履歴カウンタecjegrokがカウントアップされ(ステップS21)、次いで、正常判定時間t1中における総温度変化量に相当する正常判定用の軌跡長ethgintokが、正常判定の閾値である正常温度変化量Δthgok以上であるか否かが判断される(ステップS22)。そして、このとき、正常温度変化量Δthgok以上になっていれば、第1条件が成立し、正常と判定される(ステップS24)。 If the normal detection precondition establishment counter ecocnd is equal to or greater than the count value Ct1 in step S20, the normal judgment time t1 has elapsed, and then the normal judgment condition establishment history counter ecjegrok is counted up (step S21). Subsequently, it is determined whether or not the normal determination trajectory length ethintok corresponding to the total temperature change amount during the normal determination time t1 is equal to or greater than the normal temperature change amount Δthgok, which is a normal determination threshold value (step S22). . At this time, if it is equal to or greater than the normal temperature change amount Δthgok, the first condition is established, and it is determined that it is normal (step S24).
正常判定時間t1内に正常判定用の軌跡長ethgintokが正常温度変化量Δthgok以上にならなければ、次いで、正常判定ディレーフラグexclsdlyがOFFにセットされるとともに、正常検出前提条件成立カウンタecokcndがクリアされ、さらに、正常判定用の軌跡長ethgintokの値がリセットされ(ステップS23)、次いで、保留判定がなされた後(ステップS25)、最初のステップS11に戻る。 If the trajectory length ethgintok for normal determination does not become the normal temperature change amount Δthgok within the normal determination time t1, then the normal determination delay flag exclsdly is set to OFF and the normal detection precondition satisfaction counter ecocnd is cleared. Further, the value of the trajectory length ethgintok for normality determination is reset (step S23), and after a hold determination is made (step S25), the process returns to the first step S11.
なお、この保留判定時には、正常判定条件成立履歴カウンタecjegrokがカウントアップされたままであり、正常判定条件成立履歴カウンタecjegrokによって今回の正常判定処理の履歴が記憶保持される。すなわち、この正常判定条件成立履歴カウンタecjegrokは、履歴保持部32の一部として機能する。
At the time of the hold determination, the normal determination condition establishment history counter ecjegrok is still counted up, and the normal determination condition establishment history counter ecjegrok stores and holds the current normal determination processing history. That is, the normal determination condition establishment history counter ecjegrok functions as a part of the
一方、異常判定処理においては、まず、異常判定処理を実行するための前提条件(以下、異常判定実行条件という)が成立するか否かが判定される(ステップS31)。 On the other hand, in the abnormality determination process, first, it is determined whether or not a precondition for executing the abnormality determination process (hereinafter referred to as an abnormality determination execution condition) is satisfied (step S31).
ここでの異常判定実行条件は、例えば正常判定条件成立履歴カウンタecjegrokに記憶保持されている正常判定条件成立履歴が複数回、例えば5回に達していること、低圧補正係数kpaの学習に必要な最低時間以上の間その学習条件が成立したこと、および還流ガスの温度gamthgが予め設定された温度範囲内であること、すなわち、吸気管7に還流する還流ガスの温度gamthgが、第1設定温度thg1より低い第2設定温度thg2を超え、かつ、第1設定温度thg1に達しない第2判定可能温度範囲(例えば、75°C≦還流ガス温度gamthg≦120°C、あるいは、80°C≦還流ガス温度gamthg≦100°C)内にあること、といった条件である。
The abnormality determination execution condition here is, for example, that the normal determination condition establishment history stored and held in the normal determination condition establishment history counter ecjegrok has reached a plurality of times, for example, five times, and is necessary for learning the low-pressure correction coefficient kpa. That the learning condition is satisfied for the minimum time or more, and that the temperature gamthg of the reflux gas is within a preset temperature range, that is, the temperature gamthg of the reflux gas returning to the
この前提条件が成立すると(ステップS31でYESの場合)、まず、異常判定処理を行うための第2特定開度ngcndstepが、そのベース値Sbst2に低圧補正係数kpaと高温補正係数ka1とをかけた値として算出される(ステップS32)。 If this precondition is satisfied (YES in step S31), first, the second specific opening ngcndstep for performing the abnormality determination process is obtained by multiplying the base value Sbst2 by the low pressure correction coefficient kpa and the high temperature correction coefficient ka1. Calculated as a value (step S32).
次いで、EGRバルブ開度eegrrqが低開度のバルブ開度値clstp(例えば、5ステップ)未満であるか否か、すなわち閉弁状態に近い状態か否かがチェックされる(ステップS33)。このとき、異常判定の前提条件となる閉弁状態に近い状態になければ(ステップS33でNOの場合)、異常判定前提条件成立カウンタecprengcndがクリアされた後(ステップS34)、異常判定のための基準ガス温度更新(後述する)や異常検出時間リセット等がされてから制限時間t0が経過したときにセットされる異常判定前条件フラグexprengcndがONにセットされているか否かが判別され(ステップS35)、セットされていなければ(ステップS35でNOの場合)、今回の異常判定処理を抜けて、共通前提条件判定処理ステップS11に戻る。 Next, it is checked whether or not the EGR valve opening degree eegrrq is less than a low opening degree valve opening value clstp (for example, 5 steps), that is, whether or not the valve is close to the closed state (step S33). At this time, if it is not close to the valve closing state which is a precondition for abnormality determination (NO in step S33), the abnormality determination precondition establishment counter ecprengcnd is cleared (step S34), and then an abnormality determination is made. It is determined whether or not a pre-abnormality determination condition flag expresscnd that is set when the time limit t0 has elapsed since a reference gas temperature update (described later), abnormality detection time reset, or the like has been set (step S35). If not set (NO in step S35), the process exits the current abnormality determination process and returns to the common precondition determination process step S11.
一方、ステップS35でYESの場合、すなわち、異常判定前条件フラグexprengcndがセットされている場合には、次いで、異常検出累積時間カウンタecngcndのカウントアップが開始されるとともに、還流ガスの温度変化量である異常判定用の軌跡長ethgintngが算出される(ステップS36)。 On the other hand, if YES in step S35, that is, if the abnormality determination precondition flag expresscnd is set, then the abnormality detection accumulated time counter ecngcnd starts counting up and the temperature change amount of the reflux gas A certain trajectory length ethintng for abnormality determination is calculated (step S36).
次いで、異常判定のためにEGRバルブ52が略閉弁状態から第2特定開度ngcndstep以上の開弁状態に移行していることを示す異常判定開度変化フラグexdlstepがONにセットされているか否かが判別され(ステップS37)、セットされていなければ(ステップS37でNOの場合)、次いで、異常検出累積時間カウンタecngcndが制限時間t0の半分程度の制限時間t3に対応するカウント値Ct3以下であるか否かが判別され(ステップS38)、その結果がYESであれば、EGRバルブ開度eegrqが第2特定開度ngcndstep以上であるか否かが判別される(ステップS39)。これらの判別ステップS38、S39のいずれかでの判別結果がNOとなった場合、今回の異常判定処理を抜けて、共通前提条件判定処理ステップS11に戻る。
Next, whether or not the abnormality determination opening change flag exdlstep indicating that the
EGRバルブ開度eegrqが第2特定開度ngcndstep以上である場合(ステップS39でYESの場合)、異常判定開度変化フラグexdlstepがONにセットされる(ステップS40)。 If the EGR valve opening degree eegrq is equal to or greater than the second specific opening degree ngcndstep (YES in step S39), the abnormality determination opening degree change flag exdlstep is set to ON (step S40).
次いで、あるいは、ステップS37で異常判定開度変化フラグexdlstepがONにセットされていた場合、EGRバルブ開度eegrqが第2特定開度ngcndstep未満に低下していないかチェックされた後(ステップS41)、異常検出累積時間カウンタecngcndが制限時間t0より長く正常判定時間t1より短い異常判定時間t4(例えば、5000msec)に対応するカウント値Ct4以上になったか否かが判別される(ステップS42)。そして、このときまだカウント値Ct4に達していなければ、最初のステップS11に戻る。また、ステップS41でEGRバルブ開度eegrqが第2特定開度ngcndstep未満に低下している場合には、今回の異常判定をクリアする処理(ステップS44)の後、最初のステップS11に戻る。 Next, or after the abnormality determination opening degree change flag exdlstep is set to ON in step S37, it is checked whether the EGR valve opening degree eegrq has decreased below the second specific opening degree ngcndstep (step S41). Then, it is determined whether or not the abnormality detection accumulated time counter ecngcnd is equal to or greater than the count value Ct4 corresponding to the abnormality determination time t4 (for example, 5000 msec) longer than the limit time t0 and shorter than the normal determination time t1 (step S42). At this time, if the count value Ct4 has not yet been reached, the process returns to the first step S11. Further, when the EGR valve opening degree eggrq has decreased below the second specific opening degree ngcndstep in step S41, the process returns to the first step S11 after the process of clearing the current abnormality determination (step S44).
ステップS42で、異常検出累積時間カウンタecngcndがカウント値Ct4以上になっていれば(ステップS42でYESの場合)、次いで、異常判定時間t4中における総温度変化量に相当する異常判定用の軌跡長ethgintngが、異常と判定するための判定閾値である温度変化量Δthgng(例えば0.5度)以下であるか否かが判断される(ステップS43)。そして、このとき、異常判定用の軌跡長ethgintngが異常判定用の温度変化量Δthgng以下になっていれば、すなわち、EGRバルブ52が第2特定開度ngcndstepで大きく開弁しても有意の温度変化が生じないときには第2条件が成立し、異常と判定される(ステップS51)。一方、このとき、異常判定用の軌跡長ethgintngが異常判定用の温度変化量Δthgngを超えている場合、今回の異常判定をクリアする処理(ステップS45)の後、保留と判定してから(ステップS52)、最初のステップS11に戻る。
If the abnormality detection accumulated time counter ecnccnd is greater than or equal to the count value Ct4 in step S42 (in the case of YES in step S42), then the abnormality determination trajectory length corresponding to the total temperature change amount during the abnormality determination time t4. It is determined whether or not ethintng is equal to or less than a temperature change amount Δthgng (for example, 0.5 degrees) that is a determination threshold value for determining an abnormality (step S43). At this time, if the trajectory length ethintng for abnormality determination is equal to or less than the temperature change amount Δthgng for abnormality determination, that is, a significant temperature even if the
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
上述のような本実施形態の排気還流装置の異常検出装置では、吸気管7に還流する還流ガスの温度gamthgが第1設定温度thg1以上であれば、EGRバルブ52が開弁状態となったときには、第1判定部31による第1条件が成立する正常なEGR作動状態か第1条件が成立しない保留状態かの判定処理が実行されることになり、第1条件が成立しない保留判定の履歴が生じた後に、第2判定部33による第2条件が成立する異常か否かの判定処理が実行されることになる。したがって、第1判定部31により正常でない状態を検出できる判定が高頻度に実行されるとともに、正常判定に至らないことを示す保留判定の履歴が生じると、第2判定部33により第1条件以外の第2条件を基に迅速な異常判定が開始されることで、高検出精度の異常検出が実行されることになる。
In the abnormality detection device for the exhaust gas recirculation device of the present embodiment as described above, when the temperature gamthg of the recirculation gas recirculated to the
また、EGRバルブ52が閉弁状態から第2特定開度ngcndstep以上の開弁状態に切り替えられ、その切り替え時点から異常判定時間内に還流ガスに予め設定された温度変化量Δthgngを超える温度変化が生じないときに、第2条件が成立すると判定するので、EGRバルブ52の開弁直後の還流ガスの温度変化を基に異常判定がなされることになり、開弁継続による収束ガス温度を検出する場合(図7参照)のように還流ガスの温度を長時間モニタする必要がなくなり、異常検出頻度を十分に高めることができる。しかも、第2特定開度ngcndstepを正常判定処理時より大きい開度値に設定することで、デポジットの付着や堆積等によって還流ガスの還流量にある程度の低下が生じても、十分な温度変化を生じさせることができ、例えばその大開度での通常の還流量に対して70%程度に還流量が低下していたとしても、還流ガス温度の大きな変化が確実に得られるから、異常検出精度をも高めることができる。
Further, the
さらに、第2判定部33は、EGRバルブ52が閉弁状態から予め設定された制限時間t3内に第2特定開度ngcndstep以上の開弁状態に切り替えられたときにのみ、第2条件が成立するか否かを判定するので、エンジン1の運転状態に応じたEGR制御に対して、EGRバルブ52が閉弁状態から高開度での開弁状態に切り替えられる頻度が高くなるように比較的短時間の制限時間t0を設定することで、還流ガス温度の急峻な変化が高頻度に得られるようにして、検出頻度を高めることができる。
Further, the second determination unit 33 satisfies the second condition only when the
例えば、図3中に、エンジン回転数ene[rpm]、負荷eklsm[%]、車速[km/h]、EGRバルブ開度[ステップ]および水温ethw[°C]のそれぞれの変化で示すような標準的な実路走行パターンおよび車速域において、還流ガス温度gamthg[°C]には、還流ガス温度gamthgの急峻な上昇が頻繁に見られることになる。 For example, as shown in FIG. 3, the engine speed ene [rpm], the load eklsm [%], the vehicle speed [km / h], the EGR valve opening [step], and the water temperature ethw [° C] are shown. In a standard actual road running pattern and a vehicle speed range, a sharp increase in the reflux gas temperature gamthg is frequently observed in the reflux gas temperature gamthg [° C].
また、第2判定部33は、履歴保持部32により複数回分の実行履歴データが記憶保持されているときに、第2条件が成立するか否かを判定するので、正常判定に至らなかった保留判定の判定精度が高められ、その判定後に異常判定を実行することで、異常検出精度が高められる。
Further, since the second determination unit 33 determines whether or not the second condition is satisfied when the
しかも、第2判定部33は、吸気管7への還流ガス温度が第1設定温度thg1より低い第2設定温度thg2を超え、かつ、第1設定温度thg1に達しない第2判定可能温度範囲内にあるときに、第2条件が成立するか否かを判定するので、第1設定温度thg1および第2設定温度thg2を適宜設定し、通常運転域での的確な異常検出を行うことができる。
Moreover, the second determination unit 33 is within a second determinable temperature range in which the recirculation gas temperature to the
加えて、第1特定開度okcndstepおよび第2特定開度ngcndstepを、標準大気圧と現在地の気圧との差に応じて補正する補正係数kpaを更新可能に設定する補正部34が設けられるとともに、その更新の履歴を記憶保持する履歴保持部32が設けられ、第2判定部33は、EGRバルブ52が閉弁状態から第2特定開度ngcndstep以上の開弁状態に切り替えられたとき、その切り替えの時点から異常判定時間t4内に、第2条件が成立するか否かを判定するので、車両が高地に移動して気圧が低下したような場合でも、EGRバルブ52が閉弁状態から開弁状態に切り替えられたときに、十分な還流ガス温度gamthgの変化が生じるような補正がなされることになり、誤った異常判定が未然に防止されることになる。さらに、例えば車両が高地に移動した際にバッテリ電圧が低下し、ECU30の保持した更新履歴がいわゆるバッテリクリアによって初期化され失われてしまったような場合でも、低圧補正係数kpaの更新前に温度変化量(異常判定軌跡長ethgintng)が小さいと判断し、誤った異常判定をしてしまうといったことが防止できる。
In addition, a
また、本実施形態では、図4に示すように、第2判定部33が、分割検出時間tmd2ごとに検出された還流ガス温度の変化量Δthg2を積算して、異常判定時間t4内における排気ガスの総温度変化量を異常判定用の軌跡長ethgintngとして算出するようにしているので、還流ガス温度gamthgのノイズ的な変動の影響を排除しながらも、異常判定時間t4の分割検出時間tmd2ごとに検出された温度の変化量Δthg2を絶対値で積算することで、還流ガスの総温度変化量である異常判定用の軌跡長ethgintngを的確に算出することができ、第2判定部33の判定精度を高めることができる。例えば、図4中の(2)単調増加や(3)単調減少の場合とは違って、(1)EGR流量減の場合には、EGRバルブ52が閉弁状態から開弁状態に切り替えられたときに排気還流量が少ないために還流ガス温度gamthgの変化に遅れが生じ、開弁直後に還流ガス温度が一時的に低下するといった状態が生じている。このような場合、判定時間の終期に温度を比較するだけでは、異常と判定されてしまうところ、本実施形態では、(1)EGR流量減の場合に対応する異常判定用の軌跡長ethgintng(1)´が判定閾値Δthgngを大きく上回り、異常判定領域から外れることになる。したがって、このように温度上昇の応答遅れがあっても十分な温度上昇((1)の破線の谷からの温度上昇)がある場合に、その総温度変化量を精度良く把握できることになり、誤って異常と判定することを防止できることになる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the second determination unit 33 integrates the amount of change Δthg2 in the reflux gas temperature detected every divided detection time tmd2, and exhaust gas within the abnormality determination time t4. Is calculated as the trajectory length ethintng for abnormality determination, so that the influence of noise fluctuations in the recirculation gas temperature gamthg is eliminated, and for each divided detection time tmd2 of the abnormality determination time t4. By integrating the detected temperature change amount Δthg2 as an absolute value, the abnormality determination trajectory length ethintng, which is the total temperature change amount of the reflux gas, can be accurately calculated, and the determination accuracy of the second determination unit 33 Can be increased. For example, unlike (2) monotonically increasing or (3) monotonically decreasing in FIG. 4, (1) when the EGR flow rate is decreased, the
また、本実施形態では、燃料カット状態から通常の燃料噴射状態に復帰したときのように排気ガスおよび還流ガスの温度および圧力が変動しやすい運転領域では異常検出が禁止され、誤った異常検出が未然に防止されるとともに、燃料噴射量が変化し空燃比が大きく変化したときのように排気ガスおよび還流ガスの温度および圧力が変動しやすい運転領域では異常検出が禁止され、誤った異常検出が未然に防止される。しかも、通常は排気還流がなされないアイドリング時にEGR装置50の異常と誤判定する可能性をなくすことができる。
Further, in the present embodiment, abnormality detection is prohibited in an operating region where the temperature and pressure of exhaust gas and recirculation gas are likely to fluctuate, such as when the fuel cut state returns to the normal fuel injection state, and erroneous abnormality detection is performed. In addition to being prevented, abnormality detection is prohibited in the operating region where the temperature and pressure of the exhaust gas and recirculation gas are likely to fluctuate, such as when the fuel injection amount changes and the air-fuel ratio changes significantly, and erroneous abnormality detection is detected. Prevented in advance. In addition, it is possible to eliminate the possibility of erroneously determining that the
さらに、第1判定部31についても、還流ガス温度が第1設定温度thg1以上でEGRバルブ52が開弁状態にあるとき正常判定時間t1ごとに還流ガスに正常温度変化量Δthgokを超える温度変化が生じたか否かを判定するので、正常温度変化量thgokを適宜設定しながら、的確な正常判定ができる。また、第1判定部31は、正常判定時間中に吸気管7に還流する排気ガスの温度が第1設定温度thg1未満に低下した場合でも、正常判定時間t1中の低下後に排気ガス温度が第1設定温度thg1以上に達したときには、第1条件が成立するか否かを判定するので、還流ガス流量が少なく還流ガス温度の変化に遅れが生じ、還流ガス温度が一旦は第1設定温度thg1未満に低下した場合であっても、正常判定時間t1内に第1設定温度thg1以上に達したときには、的確な正常判定がなされることになる。
Further, also in the
また、第1判定部31は、正常判定時間t1を複数に分割した分割検出時間tmd1ごとに、還流ガスの温度gamthgを検出し、分割検出時間tmd1ごとに検出された温度の変化量Δthg1を積算して、正常判定時間内における排気ガスの温度変化量を算出するので、還流ガス温度gamthgのノイズ的な変動の影響を排除することができることに加えて、正常判定時間t1の分割検出時間tmd1ごとに検出された温度の変化量を絶対値で積算するので、総温度変化量を算出することができ、第1判定部31の判定精度を高めることができる。
Further, the
このように、本実施形態によれば、第1判定部31によりEGR装置50の正常でない状態を検出できる判定が高頻度に実行されるとともに、正常判定に至らないことを示す保留判定の履歴が生じると、第2判定部33により第1条件以外の第2条件を基に迅速な異常判定がなされるようにしているので、異常検出処理の実行頻度を大幅に増加させることができる高検出精度の排気還流装置の異常検出装置を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the determination that the
なお、上述の一実施形態においては、異常判定時間と正常判定時間とは、互いに異なる時間に設定されていたが、両判定時間は、独立して任意の値に設定可能である。また、EGRバルブ52が閉弁状態から開弁状態に切り替えられ、第2判定部33での判定処理が開始される時点でのEGRバルブ52の開度、すなわち第2特定開度ngcndstepは、EGRバルブ52が閉弁状態から開弁状態に切り替えられ、第1判定部31での判定処理が開始される時点のEGRバルブ52の第1特定開度okcndstepよりも大きく設定されるのが好ましいが、同等な開度設定も可能である。さらに、排気還流量が多くなる運転領域、例えば負荷が60%程度以上、機関回転数が1600rpm程度以上で、各判定手段の判定処理が実行されるのがよい。
In the above-described embodiment, the abnormality determination time and the normal determination time are set to different times, but both determination times can be independently set to arbitrary values. Further, the opening degree of the
以上説明したように、本発明は、第1判定手段により正常でない状態を検出できる判定が高頻度に実行されるとともに、正常判定に至らないことを示す保留判定の履歴が生じると、第2判定手段により第1条件以外の第2条件を基に迅速な異常判定がなされるようにしているので、異常検出処理の実行頻度を大幅に増加させることができる高検出精度の排気還流装置の異常検出装置を提供することができるという効果を奏するものであり、排気還流装置の異常検出装置、特に、車両用内燃機関の排気再循環のための排気還流装置の異常を検出する排気還流装置の異常検出装置全般に有用である。 As described above, according to the present invention, when the determination that can detect the abnormal state is frequently performed by the first determination unit, and the holding determination history indicating that the normal determination is not reached, the second determination is performed. Since the abnormality determination is made quickly based on the second condition other than the first condition by the means, the abnormality detection of the exhaust gas recirculation apparatus with high detection accuracy capable of greatly increasing the execution frequency of the abnormality detection processing. An abnormality detection device for an exhaust gas recirculation device, in particular, an abnormality detection for an exhaust gas recirculation device for detecting an abnormality of the exhaust gas recirculation device for exhaust gas recirculation of a vehicle internal combustion engine. Useful for all devices.
1 エンジン
7 吸気管
8 スロットルバルブユニット
8m モータ部
11 インジェクタ
18 排気管
30 ECU
31 第1判定部(第1判定手段)
32 履歴保持部(保留履歴保持手段、更新履歴保持手段)
33 第2判定部(第2判定手段)
34 補正部(補正係数設定手段)
41 エアフローメータ
42 クランク角センサ
43 スロットル開度センサ
44 車速センサ
45 水温センサ
46 アクセルポジションセンサ
48 還流ガス温度センサ
50 EGR装置(排気還流装置)
51 EGRパイプ(排気還流管)
52 EGRバルブ(排気還流制御バルブ)
52m ステップモータ
Ct0、Ct1、Ct3、Ct4 カウント値
okcndstep 第1特定開度
ngcndstep 第2特定開度
t0 制限時間
t1 正常判定時間
t3 制限時間
t4 異常判定時間
thg1 第1設定温度
thg2 第2設定温度
tmd1、tmd2 分割検出時間
Δthgng 温度変化量(分割検出期間の総温度変化量)
Δthgok 正常温度変化量
Δthg1、Δthg2 分割検出時間ごとに検出された温度の変化量
DESCRIPTION OF
31 1st determination part (1st determination means)
32 History holding unit (holding history holding means, update history holding means)
33 2nd determination part (2nd determination means)
34 Correction unit (correction coefficient setting means)
41
51 EGR pipe (exhaust gas recirculation pipe)
52 EGR valve (exhaust gas recirculation control valve)
52m Step motor Ct0, Ct1, Ct3, Ct4 Count value okcndstep First specific opening ngcndstep Second specific opening t0 Time limit t1 Normal determination time t3 Time limit t4 Abnormal determination time thg1 First set temperature thg2 Second set temperature tmd1 tmd2 Split detection time Δthgng Temperature change (total temperature change during split detection period)
Δthgok Normal temperature change amount Δthg1, Δthg2 Temperature change amount detected for each divided detection time
Claims (13)
前記排気還流制御バルブが開弁状態であって前記吸気部に還流する排気ガスの温度が第1設定温度以上であるとき、前記排気還流装置が正常であると判定するための第1条件が成立するか否かを判定し、該第1条件が成立しないときには保留と判定する第1判定手段と、
前記第1判定手段により前記保留と判定されたことを保留履歴として記憶保持する保留履歴保持手段と、
前記保留履歴保持手段に前記保留履歴が記憶保持されているとき、前記排気還流装置が異常であるための第2条件が成立するか否かを判定する第2判定手段と、を備えたことを特徴とする排気還流装置の異常検出装置。 When an abnormality occurs in the exhaust gas recirculation device that recirculates a part of the exhaust gas of the internal combustion engine to the intake portion side via an exhaust gas recirculation control valve interposed between the exhaust portion and the intake portion of the internal combustion engine, the exhaust gas recirculation In the abnormality detection device of the exhaust gas recirculation device that detects the abnormality based on the operating state of the control valve and the change in the temperature of the exhaust gas recirculated to the intake portion,
When the exhaust gas recirculation control valve is open and the temperature of the exhaust gas recirculated to the intake portion is equal to or higher than a first set temperature, a first condition for determining that the exhaust gas recirculation device is normal is satisfied. A first determination means for determining whether or not to hold, and when the first condition is not satisfied, determining a hold;
Hold history holding means for storing and holding as a hold history that the first determination means determines the hold;
Second determination means for determining whether or not a second condition for the abnormality of the exhaust gas recirculation device is satisfied when the hold history is stored and held in the hold history holding means. An abnormality detection device for an exhaust gas recirculation device.
前記第2判定手段は、前記保留履歴保持手段により複数回分の前記実行履歴データが記憶保持されているときに、前記第2条件が成立するか否かを判定することを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1の請求項に記載の排気還流装置の異常検出装置。 The holding history holding unit stores and holds the execution history data for one time each time the first determination unit determines whether or not the first condition is satisfied,
2. The second determination unit determines whether or not the second condition is satisfied when the execution history data for a plurality of times is stored and held by the holding history holding unit. The abnormality detection device for an exhaust gas recirculation device according to any one of claims 3 to 3.
前記第2判定手段は、前記更新履歴保持手段に前記更新履歴が記憶保持され、かつ、前記排気還流制御バルブが前記閉弁状態から前記特定開度以上の開弁状態に切り替えられたとき、該切り替えの時点から前記異常判定時間内に、前記第2条件が成立するか否かを判定することを特徴とする請求項2に記載の排気還流装置の異常検出装置。 Correction coefficient setting means for setting the correction coefficient for correcting the specific opening according to the difference between the standard atmospheric pressure and the current atmospheric pressure to be updatable is provided, and the correction coefficient is updated by the correction means. Update history holding means for storing and holding as update history is provided,
The second determination means stores the update history in the update history holding means, and when the exhaust gas recirculation control valve is switched from the closed state to an open state that is equal to or greater than the specific opening degree, The abnormality detection device for an exhaust gas recirculation device according to claim 2, wherein whether or not the second condition is satisfied is determined within the abnormality determination time from the time of switching.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009117824A JP5240059B2 (en) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Abnormality detector for exhaust gas recirculation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009117824A JP5240059B2 (en) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Abnormality detector for exhaust gas recirculation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010265818A true JP2010265818A (en) | 2010-11-25 |
JP5240059B2 JP5240059B2 (en) | 2013-07-17 |
Family
ID=43362999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009117824A Active JP5240059B2 (en) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Abnormality detector for exhaust gas recirculation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5240059B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113586796A (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-02 | 利晟(杭州)科技有限公司 | Valve control system in exhaust-gas treatment pipeline |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6390056U (en) * | 1986-12-03 | 1988-06-11 | ||
JPH0544581A (en) * | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Fuji Heavy Ind Ltd | Abnormality detecting method for exhaust gas reflux system for engine |
JPH08291770A (en) * | 1995-04-19 | 1996-11-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | Abnormality detecting method for exhaust gas recirculation system of engine |
JPH10252573A (en) * | 1997-03-14 | 1998-09-22 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust reflux control device of internal combustion engine |
JP2002147289A (en) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Honda Motor Co Ltd | Failure detecting device for exhaust gas recirculating passage |
JP2005069202A (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | Troubleshooting device of exhaust gas reflux system |
-
2009
- 2009-05-14 JP JP2009117824A patent/JP5240059B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6390056U (en) * | 1986-12-03 | 1988-06-11 | ||
JPH0544581A (en) * | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Fuji Heavy Ind Ltd | Abnormality detecting method for exhaust gas reflux system for engine |
JPH08291770A (en) * | 1995-04-19 | 1996-11-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | Abnormality detecting method for exhaust gas recirculation system of engine |
JPH10252573A (en) * | 1997-03-14 | 1998-09-22 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust reflux control device of internal combustion engine |
JP2002147289A (en) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Honda Motor Co Ltd | Failure detecting device for exhaust gas recirculating passage |
JP2005069202A (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | Troubleshooting device of exhaust gas reflux system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113586796A (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-02 | 利晟(杭州)科技有限公司 | Valve control system in exhaust-gas treatment pipeline |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5240059B2 (en) | 2013-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8805609B2 (en) | Apparatus and method for detecting abnormal air-fuel ratio variation | |
EP2888464B1 (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
US20060101808A1 (en) | Engine self-diagnosis system | |
JP4697201B2 (en) | Abnormality detection device for internal combustion engine | |
JP2006152955A (en) | Misfire detection device for multi-cylinder engine | |
JP2007056783A (en) | Controller for diesel internal combustion engine | |
JP2010156295A (en) | Diagnosis device and control device of multi-cylinder internal combustion engine | |
JP2010163932A (en) | Catalyst degradation diagnostic device for internal combustion engine | |
US9429089B2 (en) | Control device of engine | |
JP5240059B2 (en) | Abnormality detector for exhaust gas recirculation system | |
JP4366602B2 (en) | Fuel control device for start of internal combustion engine | |
JP2003148136A (en) | Deterioration determining device for exhaust purification catalyst | |
JP2007192081A (en) | Controller of internal combustion engine | |
JP2001182602A (en) | Engine control device | |
JPH06200833A (en) | Abnormality deciding device of exhaust gas recirculating device | |
JP2008280865A (en) | Start control device for internal combustion engine | |
EP1674701A2 (en) | Air-fuel ratio feedback control apparatus for engines | |
JP2010209843A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5126036B2 (en) | Ignition timing control device | |
JP4345853B2 (en) | Abnormality diagnosis device for intake system sensor | |
JP3966177B2 (en) | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine | |
JP4357388B2 (en) | Control method for internal combustion engine | |
JP2024015699A (en) | engine control device | |
JP2021116729A (en) | Internal combustion engine control system | |
JP2021121730A (en) | Control device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110924 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120821 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121004 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130318 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412 Year of fee payment: 3 |