JP2550788B2 - 排気ガス再循環制御装置の故障診断装置 - Google Patents

排気ガス再循環制御装置の故障診断装置

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JP2550788B2
JP2550788B2 JP3048013A JP4801391A JP2550788B2 JP 2550788 B2 JP2550788 B2 JP 2550788B2 JP 3048013 A JP3048013 A JP 3048013A JP 4801391 A JP4801391 A JP 4801391A JP 2550788 B2 JP2550788 B2 JP 2550788B2
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exhaust gas
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンの排気ガスを
吸気管に還流させる制御を行う排気ガス再循環(以下、
EGRと略称する。)制御装置の故障診断装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来のEGR制御装置の故障診断装置と
しては例えば特開昭62−51746号公報に開示され
たものがある。この装置は、排気ガスを吸気管に還流さ
せる排気ガス還流管を開閉する還流弁が開動作した時と
閉動作した時のエンジンの運転状態を検出し、その検出
値をそれぞれ別途に記憶し、両検出値の差と所定範囲と
比較し、その差が所定範囲内であるときにEGR制御装
置の異常の警報を行うものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のEGR制御装置
の故障診断装置は以上のようなので、EGR制御装置の
故障検出時には、還流管の還流弁の開状態から閉動作、
又は閉状態から開動作へ移行させる時にEGR流量が急
変し、その結果、エンジンの発生トルクが急変するため
に運転者に不快感を与えるなどの課題があった。
【0004】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、運転者に不快なショック感を与え
ることなくEGR故障の診断ができるEGR制御装置の
故障診断装置を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明のEGR制御装
置の故障診断装置は、この装置において、エンジンの排
気ガスを吸気管へ還流させる還流管を開閉する開閉手段
が開閉する際にEGR量を徐々に変化させるようにした
ものである。
【0006】
【作用】この発明におけるEGR制御装置の故障診断装
置は、故障診断時に開閉手段が開閉する際に、EGR量
を徐々に変化させるためにエンジンの急激なトルク変化
をなくすことができる。
【0007】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。なお、以下の図中、同一又は相当部分には同じ符
号を付してある。図1はエンジン部の構成を示し、図1
において、車両に搭載された例えば4気筒火花点火式の
エンジン1はエアクリーナ2、吸気管3、スロットル弁
7、インテークマニホールド4を主に経て空気を吸入す
る。また、燃料は図示しない燃料系から吸気管3のスロ
ットル弁7より上流側に設けられたインジェクタを介し
て供給される。
【0008】スロットル弁7に取付けられたスロットル
開度センサ8は、スロットル弁7の開度を検出し、その
開度に応じた信号を出力する。
【0009】吸気管3の下流部のインテークマニホール
ド4の入口部では、吸気管3内の圧力が圧力センサ6に
より検出され、圧力に応じた信号が出力される。この圧
力センサ6は半導体形圧力センサによって構成されてい
る。
【0010】イグニッションコイル13は、イグナイタ
14からの信号により高電圧の点火信号をエンジン1の
点火プラグに供給して点火を行うと共に、1次側に発生
した点火信号を電子式制御ユニット22へ送る。
【0011】エンジン1の排気ガスは排気管15、触媒
コンバータ16を通して少なくともその一部が外部に排
出される。
【0012】また、排気管15に接続された還流管5に
分流した排気ガスの一部は還流弁11を経て吸気管3に
流入し、エンジン1に還流される。
【0013】ここで、還流弁11は排気管15と吸気管
3の間を接続した還流管5に設置されたバキュームサー
ボ型のバルブである。また、還流弁11の通路面積を制
御する還流弁制御用ソレノイド12は、還流弁11のダ
イヤフラム室と吸気管3の負圧導入ポートとの間に接続
され、電子式制御ユニット22からの駆動信号により、
還流弁11のダイヤフラム室への負圧を制御する。ま
た、還流弁制御用ソレノイド12は、非励磁時には、大
気圧を還流弁11のダイヤフラム室に導入して還流弁1
1を閉弁するようになっている。
【0014】電子式制御ユニット22は、圧力センサ
6、スロットル開度センサ8にも接続され、また、イグ
ニッションキースイッチ21を介してバッテリ20から
電力の供給を受け、EGR制御装置の故障診断を行うよ
うになっており、故障検出時には、警報ランプ23を点
灯させる。
【0015】図2は図1中の電子式制御ユニット22の
内部構成等を示し、図2において、マイクロコンピュー
タ100は、各種の演算や判定を行うCPU200、回
転周期計測用等のカウンタ201、駆動時間計測用等の
タイマ202、アナログ入力信号をデジタル信号に変換
するA/D変換器203、デジタル信号を入力してCP
U200に伝達するための入力ポート204、ワークメ
モリとしてのRAM205、図3に示したEGR故障診
断のメインフローのプログラム等を格納しているROM
206、CPU200の指令信号を出力するための出力
ポート207及びコモンバス208等から構成されてい
る。
【0016】101はイグニッションコイル13に接続
された第1入力インターフェイス回路、102は圧力セ
ンサ6、スロットル開度センサ8とA/D変換器203
の間に接続された第2入力インターフェイス回路、10
3は入力ポート204に接続された第3入力インターフ
ェイス回路である。
【0017】104は出力ポート207と還流弁制御用
ソレノイド12及び警報ランプ23の間に接続された出
力インターフェイス回路、105はマイクロコンピュー
タ100に定電圧を供給するための電源回路である。な
お、還流弁11、還流弁制御用ソレノイド12及びこれ
を制御する電子式制御ユニット22の一部分が還流管5
を開閉する開閉手段を構成している。
【0018】次に図1ないし図3を参照して一実施例の
動作について説明する。イグニッションキースイッチ2
1がオンにされるとエンジン1が始動すると共に電子式
制御ユニット22がバッテリ20から電力の供給を受け
て作動開始する。電子式制御ユニット22は、圧力セン
サ6から得た吸気管圧力に対応する吸気管圧力検出値と
イグニッションコイル13の点火信号周期から得たエン
ジン回転数を用い、予めROM206内に格納されたE
GRの作動マップ、即ち吸気管圧力値とエンジン回転数
をパラメータとするマップをマッピングして、エンジン
1の運転状態がEGRの作動領域か否かを判定する。電
子式制御ユニット22は、エンジン1の現在の運転状態
がEGRの作動領域であると判定したときには、還流弁
制御用ソレノイド12をデューティ励磁して、スロット
ル弁7付近の負圧を還流弁11に徐々に導入して還流弁
11を徐々に開弁動作させることにより、排気ガスを吸
気管3へ還流させる。
【0019】上記のような動作を行うEGRでの自己診
断は図3に示すフローチャートを実行する。図3におい
て、まず、ステップ200aでは、エンジン1の運転状
態がEGR作動領域か否かを判定し、作動領域でなけれ
ば終了し、作動領域であればステップ205aに進む。
【0020】ステップ205aでは、エンジン回転数N
E の所定時間当りの偏差ΔNE を検出し、次のステップ
210ではスロットル開度センサ8からの検出信号によ
りスロットル開度TH の所定時間当りの偏差ΔTH を検
出する。
【0021】次のステップ215では、エンジン回転数
の偏差ΔNE とスロットル開度の偏差ΔTH が所定値
A,B以下(ΔNE ≦A,ΔTH ≦B)か否か、即ちエ
ンジン1の運転状態が定常運転状態か否かを判定し、非
定常運転状態ならば終了し、定常運転状態ならばステッ
プ220に進む。
【0022】非定常運転状態、つまり、始動時、加速時
等に後の診断処理を実行すると、これらの状態での検出
値と誤認して誤診断する恐れがあるので上記のように故
障診断が実行されない。
【0023】ステップ220では、EGRされている時
(還流弁11の開時)即ちEGRのON時における圧力
センサ6により検出された吸気管圧力検出値PONをRA
M205に記憶する。
【0024】次のステップ225では、吸気管圧力検出
値PONの検出中にエンジン1の運転状態が変化したとき
の誤認を防止するために再度定常運転判定を行い、定常
運転ならばEGRしない即ちEGRをOFFにする判定
を行い、非定常運転ならば終了する。
【0025】次のステップ230では、所定時間経過し
たか否かを判定し、経過していれば次ステップ235に
進み、経過していなければステップ240にジャンプす
る。この判定は、マイクロコンピュータ100のタイ
マ、カウンタを使用して構成する。ステップ235で
は、還流弁制御用ソレノイド12に供給するパルス駆動
信号の現制御デューティより所定値を減じて制御デュー
ティを更新し(但し、0%リミット)、次のステップ2
40で制御デューティ=0%と比較し、制御デューティ
が0%でなければステップ230に戻って上記動作を繰
返し、0%ならば次ステップ245に進む。
【0026】図4はこの制御デューティを説明する図で
あり、図4において、制御デューティは1周期Tに対す
るその期間に発生するパルスの期間TONの比に100%
を掛算したものである。
【0027】図5は、還流弁制御用ソレノイド12に印
加する駆動信号の制御デューティを変化させた時の還流
管5により還流弁11を介してEGRされる流量を示
す。制御デューティ0%付近から100%付近迄では、
制御デューティとEGR流量が比例している。これは、
制御デューティの変化に対応して還流弁制御用ソレノイ
ド12から還流弁11に導入される負圧が異なり、結果
的に還流弁11の通路面積がその制御デューティに依存
して比例制御されるためである。
【0028】上記の原理により上記ステップ230〜同
240の一連の繰返し動作で、図6の破線に示すように
制御デューティを徐々に変化させてEGR流量を徐々に
変化させることができる。但し、実線は従来例で、制御
デューティを100%から0%に急激に変化させている
ためにEGR流量が急激に変化している。
【0029】ステップ245では、EGRのOFF時
(還流弁11の閉時)における圧力センサ6により検出
された吸気管圧力検出値POFF をRAM205に記憶す
る。
【0030】次のステップ250では、上記ステップ2
20,同245で求めた吸気管圧力検出値PONとPOFF
の差である圧力差ΔPを演算し、次のステップ255に
て、圧力差ΔPが所定値r以上か否か判定する。r以上
でなければEGR制御装置の故障と判定して次ステップ
275にて警告ランプ23を点灯させると共にRAM2
05の自己診断用の領域に異常情報を記憶して終了す
る。r以上の場合には、EGR制御装置が正常と判定し
たことになり、EGRを再作動させるためにステップ2
60に進む。
【0031】ステップ260では、所定時間経過したか
否かを判定し、所定時間経過していなければステップ2
70にジャンプする。所定時間経過していれば次のステ
ップ265にて、還流弁制御用ソレノイド12に供給し
ている駆動信号の現制御デューティに所定値を加えて制
御デューティを更新する(但し、100%リミット)。
次のステップ270で制御デューティ=100%と比較
し、制御デューティが100%でなければステップ26
0に戻って上記動作を繰返し、100%ならば終了す
る。このステップ260〜同270の繰返しはステップ
230〜同240の動作と逆で、制御デューティを徐々
に増してEGR流量を徐々に増加させ、EGRのOFF
状態から最終的にEGRのON状態にする。
【0032】以上のように、上記実施例では、還流弁制
御用ソレノイド12を駆動する信号の制御デューティを
徐々に変化させることにより、EGR流量を徐々に変化
させてエンジン1のトルクの急変を防止し、運転者への
ショックを低減することができた。
【0033】また、上記実施例ではデューティソレノイ
ドを用いたが、還流弁11にダッシュポットバルブを用
いても、また、還流弁11のダイヤフラム室と還流弁制
御用ソレノイド12間にオリフィスを入れて流量変化を
小さくしても上記実施例と同等の効果が得られる。
【0034】
【発明の効果】以上のように、この発明によればEGR
故障診断時のEGRのONからOFFへの移行時及びO
FFからONへの移行時に、EGR流量を徐々に変化さ
せるように構成したので、診断するためにEGRのON
/OFFの切換時にエンジントルクの急激な変動がな
く、運転者に不快なショック感を与えることがない効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係わるEGR制御装置の
故障診断装置を含むエンジン部の構成図である。
【図2】図1中の電子式制御ユニットの内部構成等を示
す図である。
【図3】上記一実施例による故障診断の主動作を示すフ
ローチャートである。
【図4】制御デューティの説明図である。
【図5】EGR流量と制御デューティの特性図である。
【図6】EGRのONからOFFへの移行時のEGR流
量や制御デューティの変化を示す上記一実施例と従来例
とを比較した説明図である。
【符号の説明】
1 エンジン 3 吸気管 5 還流管 6 圧力センサ 11 還流弁 12 還流弁制御用ソレノイド 15 排気管16 触媒コンバータ 20 バッテリ 21 イグニッションキースイッチ 22 電子式制御ユニット23 警報ランプ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの排気ガスを吸気管へ還流させ
    る還流管と、この還流管を開閉する開閉手段と、上記エ
    ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、
    上記開閉手段が開作動および閉作動しているときの上記
    運転状態検出手段の両検出値からその差を求めて所定範
    囲と比較することにより排気ガス再循環制御装置の故障
    診断を行う装置において、上記開閉手段は開閉する際に
    排気ガス再循環量を徐々に変化させる事を特徴とする排
    気ガス再循環制御装置の故障診断装置。
JP3048013A 1991-03-13 1991-03-13 排気ガス再循環制御装置の故障診断装置 Expired - Lifetime JP2550788B2 (ja)

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