JPH0763122A - 排ガス還流管の異常判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排ガス還流管内に絞り部を設けることなく排
ガス還流管内の目詰まり等の異常を判定すること。 【構成】 排ガス還流管２５の途中に配設された排ガス
還流制御弁２６の変位量を検出する弁変位量検出手段３
９と、排ガス還流制御弁２６よりも排気管２４側の排ガ
ス還流管２５と排ガス還流制御弁２６よりも吸気管１１
側の排ガス還流管２５との間の圧力差を検出する差圧検
出手段４２と、排ガス還流制御弁２５の開放時に差圧検
出手段４２により検出された差圧が所定範囲内にあるか
否かを判定し、所定範囲外にあるとき異常と判定する判
定手段とを有したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気管内の排ガスを吸
気管に還流させる排ガス還流管に異常があるか否かを判
定する排ガス還流管の異常判定装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の排ガス還流管の異常判定
装置としては、特開平５−４４５８０号公報に示される
ものが知られている。これは、内燃機関が所定運転状態
のとき排気管内の排ガスを吸気管に還流させる排ガス還
流管に異常があるか否かを判定するもので、排ガス還流
管の吸気管側出口に配設された絞り部と、排ガス還流管
内の圧力を検出する圧力センサと、排ガス還流制御弁の
開放時に圧力センサにより検出された排ガス還流管内の
圧力が所定範囲内にあるか否かを判定し、所定範囲外な
らば異常と判定する判定手段とを有するものである。こ
こで、絞り部は還流される排ガスに所定の流動抵抗を加
えるので、排ガス還流管に目詰まり等の異常がなけれ
ば、圧力センサにより検出される排ガス還流管内の圧力
は排気管圧力よりも低く吸気管圧力よりも高い所定範囲
内にある。一方、圧力センサの配設部分よりも吸気管側
の排ガス還流管に目詰まり等が発生すると、圧力センサ
により検出された排ガス還流管内の圧力が排気管圧力に
略等しい高い値（所定範囲外）になるので、異常と判定
される。又、圧力センサの配設部分よりも排気管側の排
ガス還流管に目詰まり等が発生すると、圧力センサによ
り検出された排ガス還流管内の圧力が吸気管圧力に略等
しい低い値（所定範囲外）になるので、異常と判定され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した装
置であると、排ガス還流管内の異常を検出するために排
ガス還流管内に絞り部を設けているので、この絞り部に
目詰まりが発生する可能性が高くなる。又、内燃機関が
所定運転状態のとき即ちＥＧＲの作動領域に排ガス還流
管内の圧力を検出し排ガス還流管の異常の判定を行って
いるにすぎないので、排ガス還流管の途中に配設された
排ガス還流制御弁（以下、ＥＧＲ弁と称する）が損傷し
た場合にＥＧＲの作動領域外即ちＥＧＲ弁の閉塞時に排
ガスが排気管側からＥＧＲ弁を介して吸気管側へ漏れて
も、その検出ができず、異常と判定できない。

【０００４】故に、本発明は、還流管内に絞り部を配設
することなくＥＧＲの作動領域（ＥＧＲ弁の開放時）に
排ガス還流管内の目詰まり等の異常を判定することを第
１の技術的課題とし、ＥＧＲ弁が損傷した場合において
もＥＧＲの作動領域外（ＥＧＲ弁の閉塞時）に排ガスが
排気管側からＥＧＲ弁を介して吸気管側に漏れるのを検
出し異常と判定することを、第２の技術的課題とするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記第１の技術的課題を
解決するために請求項１の発明において講じた技術的手
段（第１の技術的手段）は、排気管内の排ガスを吸気管
に還流させる排ガス還流管の異常を判定する排ガス還流
管の異常判定装置において、排ガス還流管の途中に配設
された排ガス還流制御弁の変位量を検出する弁変位量検
出手段と、排ガス還流制御弁よりも排気管側の排ガス還
流管と排ガス還流制御弁よりも吸気管側の排ガス還流管
との間の圧力差を検出する差圧検出手段と、排ガス還流
制御弁の開放時に差圧検出手段により検出された差圧が
所定範囲内にあるか否かを判定し、所定範囲外にあると
き異常と判定する判定手段とを有したことである。

【０００６】上記第２の技術的課題を解決するために請
求項２の発明において講じた技術的手段（第２の技術的
手段）は、前記判定手段を、排ガス還流制御弁の閉塞時
に差圧検出手段により検出された差圧が所定値になるか
否かを判定し、所定値でないとき異常と判定するように
したことである。

【０００７】

【作用】上記第１の技術的手段によれば、ＥＧＲ作動領
域即ち排ガス還流制御弁の開放時に排ガス還流管に目詰
まり等の異常がなければ、差圧検出手段により検出され
る排ガス還流制御弁よりも排気管側の排ガス還流管と排
ガス還流制御弁よりも吸気管側の排ガス還流管との差圧
は、０よりも高く排気管圧力と吸気管圧力との差よりも
低い所定範囲内にある。一方、差圧検出手段の検出部間
に目詰まり等の異常が発生すると、差圧検出手段により
検出された前記差圧が排気管圧力と吸気管圧力との差に
略等しい高い値（所定範囲外）になるので、判定手段に
より異常と判定される。又、差圧検出手段の検出部間外
で目詰まり等の異常が発生すると、差圧検出手段により
検出された前記差圧が略０になるので、判定手段により
異常と判定される。以上より、従来技術のように排ガス
還流管内に絞り部を設けることなく排ガス還流管内の目
詰まり等の異常を判定することができる。従って、従来
技術と比較して排ガス還流管内に目詰まりが発生する可
能性が少なくなる。

【０００８】上記第２の技術的手段によれば、判定手段
を排ガス還流制御弁の閉塞時に差圧検出手段により検出
された差圧が所定値になるか否かを判定し、所定値でな
いとき異常と判定するようにしたので、排ガス還流制御
弁が損傷した場合においてＥＧＲ作動領域外即ち排ガス
還流制御弁の閉塞時に排ガスが排気管側から排ガス還流
制御弁を介して吸気管側に漏れたとき、前記差圧が所定
値即ち排気管圧力と吸気管圧力との差よりも低くなるの
で、差圧検出手段によりそれが検出され、判定手段によ
り異常と判定される。つまり、排ガス還流制御弁が損傷
した場合においても排ガス還流制御弁の閉塞時に排ガス
が排気管側から排ガス還流制御弁を介して吸気管側に漏
れるのを検出し異常と判定できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１０】図１は、本実施例に係る異常判定装置を内
燃機関の排ガス還流制御装置に適用した例を示す。

【００１１】図１に示す内燃機関の排ガス還流制御装置
１０において、吸気管１１の途中にはスロットルバルブ
１２が配設され、スロットルバルブ１２の開閉制御によ
って内燃機関１３への吸気の量が制御される。尚、スロ
ットルバルブ１２は、スロットル開度センサ１４により
その開度が検出されるようになっている。スロットルバ
ルブ１２の下流側には、吸気の脈動を抑えるためのサー
ジタンク１５が形成され、サージタンク１５には吸気圧
センサ１６が接続されている。サージタンク１５は吸気
弁１７を介して内燃機関１３の燃焼室１８に連通可能に
なっており、燃焼室１８はシリンダブロック１９内に摺
動自在に配設されたピストン２０により区画形成されて
いる。尚、燃焼室１８には点火プラグ２１が対向するよ
うに設けられている。又、内燃機関１３には、内燃機関
１３の冷却水の温度を検出する水温センサ２２が装着さ
れている。

【００１２】燃焼室１８は排気弁２３を介して排気管２
４に連通可能になっており、排気管２４の途中には、排
気管２４内に排ガスをサージタンク１５に還流させる排
ガス還流管２５が接続されている。この排ガス還流管２
５の途中には排ガス還流制御弁（以下、ＥＧＲ弁と称す
る）２６が装着されている。このＥＧＲ弁２６は、排ガ
ス還流管２５の途中に形成された弁座２７と、弁座２７
に着脱可能なニードル弁体２８と、ニードル弁体２８に
連結されたダイアフラム２９と、ダイアフラム２９によ
り区画形成された負圧室３０及び大気室３１と、負圧室
３０に配設されニードル弁体２８を弁座２７に着座させ
る方向に付勢するスプリング３２とから構成されてい
る。

【００１３】ＥＧＲ弁２６の負圧室３０はデューティ制
御弁３３の出力ポート３４に連通しており、デューティ
制御弁３３の開度はエレクトロニックコントロールユニ
ット（以下、ＥＣＵと称する）６０によりデューティ制
御され、そのデューティ比に相当する負圧がＥＧＲ弁２
６の負圧室３０の負圧室３０に供給されるようになって
いる。ここで、ＥＣＵ６０には、吸気圧センサ１６によ
り検出され吸気負圧，エンジン回転数センサ（図示せ
ず）により検出されたエンジン回転数等の内燃機関の運
転状態が入力され、又、ＥＣＵ６０内には、内燃機関の
運転状態に最適の排ガス還流制御弁２６の変位量がマッ
プとして記憶されている。一方、デューティ制御弁３３
の入力ポート３５はレギュレータ３６の出力ポート３７
に連通しており、レギュレータ３６の入力ポート３８は
サージタンク１５に連通している。

【００１４】このレギュレータ３６はサージタンク１５
内の吸気負圧を所定の負圧に変換するものであり、その
所定の負圧がデューティ制御弁３３の入力ポート３５に
供給されるようになっている。

【００１５】以下、本実施例に係る排ガス還流管の異常
判定装置１について説明する。図１に示す排ガス還流管
の異常判定装置１において、ＥＧＲ弁２６にはＥＧＲ弁
２６の実際の変位量を検出するストロークセンサ（弁変
位量検出手段）３９が装着され、そのストロークセンサ
３９の検出信号はＥＣＵ６０に入力されている。ＥＧＲ
弁２６よりも排気管２４側（即ちＥＧＲ弁２６の上流
側）の排ガス還流管２５には第１圧力検出ポート４０が
形成され、ＥＧＲ弁２６よりも吸気管１１側（即ちＥＧ
Ｒ弁２６の下流側）の排ガス還流管２５には第２圧力検
出ポート４１が形成されている。ここで、図示するよう
に第１圧力検出ポート４０と第２圧力検出ポート４１と
の間の間隔は最少限に狭く設定されている。第１圧力検
出ポート４０及び第２圧力検出ポート４１には差圧検出
手段４２が接続され、この差圧検出手段４２によりＥＧ
Ｒ弁２６の上流側とＥＧＲ弁２６の下流側との圧力差
（差圧）が検出される。又、差圧検出手段４２の検出信
号はＥＣＵ６０内の判定手段６１に入力されている。

【００１６】判定手段６１は、ＥＧＲ弁２６の開放時に
差圧検出手段４２により検出された差圧が０よりも高く
排気管圧力と吸気管圧力との差よりも低い所定範囲内に
あるか否かを判定し、所定範囲外にあるとき異常と判定
すると共にＥＧＲ弁２６の閉塞時に差圧検出手段４２に
より検出された差圧が所定値即ち排気管圧力と吸気管圧
力との差になるか否かを判定し、所定値でないとき異常
と判定するものである。

【００１７】本実施例においては、第１圧力検出ポート
４０と第２圧力検出ポート４１との間の間隔は最少限に
狭く設定しているので、第１圧力検出ポート４０と第２
圧力検出ポート４１との間に目詰まり等の異常が発生す
ることが少なくなる。そこで、差圧検出手段４２として
差圧が所定値よりも大きいときＯＮ状態に切り換えら
れ、所定値よりも小さいときＯＦＦ状態に切り換えられ
るように設定されたリードスイッチ等の差圧スイッチを
用いた場合、判定手段６１は差圧スイッチ４２がＯＮ状
態ならば正常と判定し、ＯＦＦ状態ならば異常と判定す
る。

【００１８】図３に基づいて差圧検出手段４２として前
述の差圧スイッチを用いた場合の内燃機関の排ガス還流
制御装置１０の作動について説明する。

【００１９】まず、ステップＳ２１においてエンジン回
転数が検出されると共にステップＳ２２において吸気負
圧が検出される。即ち、ステッップＳ２１，Ｓ２２にお
いて内燃機関１３の運転状態が検出される。次に、ステ
ップＳ２３においてＥＣＵ５０のマップ内に記憶された
内燃機関１３の運転状態に最適のＥＧＲ弁２６の変位量
Ｓｔ（ＭＡＰ）を参照し、ステップＳ２４においてデュ
ーティ制御弁３３のデューティ比が更新される。次に、
ステップＳ２５においてストロークセンサ３９により検
出されたＥＧＲ弁２６の実際の変位量Ｓｔが最適のＥＧ
Ｒ弁２６の変位量Ｓｔ（ＭＡＰ）と比較され、実際の変
位量Ｓｔが最適のＥＧＲ弁２６の変位量Ｓｔ（ＭＡＰ）
と等しければステップＳ２６に進み、等しくなければス
テップＳ２４に戻り、実際の変位量Ｓｔが最適のＥＧＲ
弁２６の変位量Ｓｔ（ＭＡＰ）と一致するまでデューテ
ィ比が更新し続けられる。

【００２０】ステップＳ２６において代表運転状態か否
かが判断され、代表運転状態であればステップＳ２７に
進み、代表運転状態でなければステップＳ２１に戻る。
ここで、代表運転状態とはＥＧＲの異常判定を行う内燃
機関の運転状態を意味する。

【００２１】ステップＳ２７において差圧スイッチ４２
がＯＮ状態かＯＦＦ状態かが判断され、ＯＮ状態であれ
ば正常と判定しステップＳ２１に戻り、ＯＦＦ状態であ
れば異常と判定しステップＳ２８において運転者に異常
を警告する。ここで、差圧スイッチ４２のＯＮ状態と
は、ＥＧＲ弁２６の上流側とＥＧＲ弁２６の下流側との
差圧が所定値以上即ちＥＧＲ弁２６の変位量に対し設定
流量が流れている状態を味する。又、差圧スイッチ４２
のＯＦＦ状態とは、ＥＧＲ弁２６の上流側とＥＧＲ弁２
６の下流側との差圧が所定値以下即ちＥＧＲ弁２６の変
位量に対し還流量が不足している状態を意味する。

【００２２】以上より、圧力検出ポート４０，４１間以
外の排ガス還流管２５内に目詰まり等の異常が発生した
場合には差圧スイッチ４２がＯＦＦ状態になるので、異
常と判定できる。従って、排ガス還流管２５内に絞り部
を設けることなく排ガス還流管２５内の目詰まり等の異
常を判定することができ、従来技術と比較して排ガス還
流管２５内に目詰まりが発生する可能性が少なくなる。

【００２３】ＥＧＲの作動領域内における排ガス還流管
の異常判定装置１の作動について説明したが、以下ＥＧ
Ｒの作動領域外における排ガス還流管の異常判定装置１
の作動について説明する。

【００２４】ＥＧＲの作動領域外即ちＥＧＲ弁２６の閉
塞時には、ＥＧＲ弁２５の上流側と下流側との差圧は通
常前記所定値よりも大きくなっており、差圧スイッチ４
２がＯＮ状態になり、判定手段６１が正常と判定する。
一方、ＥＧＲ弁２６が損傷した場合にはＥＧＲ弁２６の
閉塞時に排ガスが排気管２４側からＥＧＲ弁２６を介し
て吸気管１１側に漏れる恐れがあるが、その場合、ＥＧ
Ｒ弁２５の上流側と下流側との差圧は前記所定値よりも
小さくなり、差圧スイッチ４２がＯＦＦ状態になり、判
定手段６１が異常と判定する。従って、ＥＧＲ弁２６の
閉塞時に排ガスが排気管２４側からＥＧＲ弁２６を介し
て吸気管１１側に漏れるのを確実に検出でき、異常と判
定できる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の発明は、以下の如く効果を有
する。

【００２６】排ガス還流管内に絞り部を設けることなく
排ガス還流管内の目詰まり等の異常を判定することがで
きる。従って、従来技術と比較して排ガス還流管内に目
詰まりが発生する可能性が少なくなる。

【００２７】請求項２の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００２８】排ガス還流制御弁が損傷した場合において
も排ガス還流制御弁の閉塞時に排ガスが排気管側から排
ガス還流制御弁を介して吸気管側に漏れるのを検出し異
常と判定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る排ガス還流管の異常判定装置を
内燃機関の排ガス還流制御装置に適用した場合の概略図
である。

【図２】図１の内燃機関の排ガス還流制御装置の作動を
説明したフローチャートである。

【符号の説明】

１ 排ガス還流管の異常判定装置 １１ 吸気管 ２４ 排気管 ２５ 排ガス還流管 ２６ ＥＧＲ弁（排ガス還流制御弁） ３９ ストロークセンサ（弁変位量検出手段） ４２ 差圧スイッチ（差圧検出手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気管内の排ガスを吸気管に還流させる
   排ガス還流管の異常を判定する排ガス還流管の異常判定
   装置において、 前記排ガス還流管の途中に配設された排ガス還流制御弁
   の変位量を検出する弁変位量検出手段と、 前記排ガス還流制御弁よりも前記排気管側の前記排ガス
   還流管と前記排ガス還流制御弁よりも前記吸気管側の前
   記排ガス還流管との間の圧力差を検出する差圧検出手段
   と、 前記排ガス還流制御弁の開放時に前記差圧検出手段によ
   り検出された差圧が所定範囲内にあるか否かを判定し、
   所定範囲外にあるとき異常と判定する判定手段とを有す
   ることを特徴とする排ガス還流管の異常判定装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段は、前記排ガス還流制御弁
   の閉塞時に前記差圧検出手段により検出された差圧が所
   定値になるか否かを判定し、所定値でないとき異常と判
   定することを特徴とする請求項１記載の排ガス還流管の
   異常判定装置。