JP5343880B2 - Diagnostic device for exhaust gas recirculation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、還流弁を介して排気の一部を内燃機関の吸気管へと還流させる排気再循環装置の診断装置に関する。 The present invention relates to a diagnostic apparatus for an exhaust gas recirculation device that recirculates part of exhaust gas to an intake pipe of an internal combustion engine via a recirculation valve.
従来、内燃機関(エンジン)の燃費の改善や排気浄化性能の向上を目的として、排気ガス(単に、排気ともいう)を排気通路側から吸気通路側へと再循環させる技術が知られている。すなわち、排気通路と吸気通路との間を還流路で接続し、排気ガスの一部を再び燃焼室内へと導入するものである。還流路上には、還流ガスが吸気通路側へ導入されるタイミングや流量を調節するための還流弁が設けられ、内燃機関の運転状況に応じてその開度が制御される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for recirculating exhaust gas (also simply referred to as exhaust) from an exhaust passage side to an intake passage side has been known for the purpose of improving fuel efficiency of an internal combustion engine (engine) and improving exhaust purification performance. That is, the exhaust passage and the intake passage are connected by a recirculation passage, and a part of the exhaust gas is again introduced into the combustion chamber. A recirculation valve is provided on the recirculation path for adjusting the timing and flow rate of the recirculation gas introduced into the intake passage, and its opening degree is controlled in accordance with the operating condition of the internal combustion engine.
ところで、上記のような制御を実施する排気再循環装置において、還流弁の作動不良や還流路の詰まりを検出する技術も知られている。例えば、還流ガスの吸気通路への流入によって変動する吸気圧を検出することで、還流弁の作動不良を判別するものがある。この場合、閉鎖状態の還流弁を車両の減速時に開放した上で、閉鎖時における吸気圧と開放時における吸気圧との差圧が設定値に満たない場合に、作動不良が生じているものと判断する(特許文献1参照)。このような制御により、排気再循環装置の作動状態を確実に診断することができるとされている。 By the way, in the exhaust gas recirculation apparatus that performs the control as described above, a technique for detecting malfunction of the reflux valve and clogging of the reflux path is also known. For example, there is one that determines the malfunction of the recirculation valve by detecting the intake pressure that fluctuates due to the recirculation gas flowing into the intake passage. In this case, if the closed recirculation valve is opened when the vehicle decelerates, and the differential pressure between the intake pressure at the time of closing and the intake pressure at the time of opening is less than the set value, a malfunction has occurred. Judgment is made (see Patent Document 1). By such control, it is said that the operating state of the exhaust gas recirculation device can be reliably diagnosed.
ところで、還流路を通って吸気通路へ導入される還流ガスは、燃焼室内での燃焼によって生じたパティキュレート(炭素を主成分とする粒子状物質)や未燃燃料,その他の油分(オイル)等を含有する。そのため、還流路上に介装された還流弁の弁体にそれらが堆積物(デポジット)として付着して流路が徐々に詰まり、還流弁の低開度域側が閉塞される場合がある。一方、このような堆積物の付着は還流弁の低開度域側から順に進行するため、高開度域においては流路が閉塞されることなく還流ガスを流通させうる。 By the way, the recirculation gas introduced into the intake passage through the recirculation passage is particulates (particulate matter mainly composed of carbon), unburned fuel, other oil (oil), etc. generated by combustion in the combustion chamber. Containing. Therefore, they may adhere as deposits (deposits) to the valve body of the reflux valve interposed on the reflux path, gradually clogging the path, and the low opening degree side of the reflux valve may be blocked. On the other hand, since the deposit adheres sequentially from the low opening area side of the reflux valve, the reflux gas can be circulated without blocking the flow path in the high opening area.
しかしながら、上記のような従来の判別制御では、還流弁の低開度域側のみが閉塞された場合であっても作動不良が生じているものと判断されてしまい、高開度域及び低開度域におけるそれぞれの還流弁の作動状態の相違を考慮した判別ができない。すなわち、所定の開度での還流弁の詰まりを検出することしかできず、結果として作動不良の検出感度を高く設定せざるを得ないという課題がある。 However, in the conventional discrimination control as described above, it is determined that a malfunction has occurred even when only the low opening range side of the reflux valve is closed, and the high opening range and the low opening range are determined. It is not possible to discriminate in consideration of the difference in the operating state of each reflux valve in the frequency range. That is, it is only possible to detect clogging of the recirculation valve at a predetermined opening degree, and as a result, there is a problem that the detection sensitivity for malfunction is inevitably set.
また、還流ガスの吸気通路への導入によって生じる吸気圧変動は、還流弁の開度が大きくなるほど増大する。例えば、開度の変更量が同一だとすると、閉鎖状態の還流弁をわずかに開いた場合よりも、わずかに開いた状態からさらに開度を大きくした場合の方が還流ガスの増加量が大きい。つまり、還流弁の開度に応じて吸気圧だけでなく吸気圧の増加勾配も変化し、その値は一定ではない。したがって、上記の特許文献1に記載されたような閉鎖時における吸気圧と開放時における吸気圧との比較では、正確な作動状態の判別ができない場合がある。
Further, the intake pressure fluctuation caused by the introduction of the recirculation gas into the intake passage increases as the opening degree of the recirculation valve increases. For example, assuming that the amount of change in opening is the same, the amount of increase in reflux gas is larger when the opening is further increased from a slightly opened state than when the closed reflux valve is slightly opened. That is, not only the intake pressure but also the increasing gradient of the intake pressure changes according to the opening degree of the recirculation valve, and the value is not constant. Therefore, there is a case where it is not possible to accurately determine the operating state by comparing the intake pressure at the closing time and the intake pressure at the opening time as described in
また、上述の特許文献1の技術では、単に還流弁の閉鎖時及び開放時における吸気圧の差に応じた判定が行われており、内燃機関の燃焼室内への吸引力として作用する負圧の影響が考慮されていないため、判別精度の点で信頼性が高いとはいえない。
本件の目的の一つは、これらのような課題に鑑み創案されたもので、還流弁の作動不良の判定に係る感度を適正化して診断精度を向上させることである。
Moreover, in the technique of the above-mentioned
One of the purposes of the present case has been devised in view of these problems, and is to improve the diagnostic accuracy by optimizing the sensitivity related to the determination of the malfunction of the reflux valve.
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。 The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.
開示の排気再循環装置の診断装置は、内燃機関の排気の一部を吸気側へと戻す還流路内に還流弁が設けられた排気再循環装置の状態を診断する装置であって、該還流弁を通って該還流路内を流れる還流ガスの流量に相関する物理量を還流物理量として算出する算出手段と、該算出手段で算出された該還流物理量に基づく所定の変更条件が複数回成立した際に、該還流弁の開度を複数の開度に変更する変更制御を実施する変更手段と、第一判定手段及び第二判定手段を有する判定手段とを備える。
該第一判定手段は、該還流弁の全閉状態及び第一開度で開放された状態のそれぞれで該算出手段にて算出された該還流物理量の相違に基づき、該還流弁の状態を判定する。また、該第二判定手段は、該第一開度で開放された状態及び該第一開度よりも大きく開放された第二開度で開放された状態のそれぞれで該算出手段にて算出された該還流物理量の相違に基づき、該還流弁の状態を判定する。
該判定手段は、該所定の変更条件が複数回成立した際に、該第一判定手段による判定から該第二判定手段による判定に切り換える。また、該第二判定手段は、該第二判定手段による判定に切り換えられてから該所定の変更条件が最初に成立した際に、該還流弁を異常と判定する。
A diagnostic device for an exhaust gas recirculation device disclosed herein is a device for diagnosing the state of an exhaust gas recirculation device in which a recirculation valve is provided in a recirculation path for returning a part of exhaust gas of an internal combustion engine to an intake side, A calculation means for calculating a physical quantity correlated with a flow rate of the reflux gas flowing through the valve through the valve as a reflux physical quantity, and a predetermined change condition based on the reflux physical quantity calculated by the calculation means is satisfied a plurality of times to, obtain Preparations changing means for performing the change control for changing the opening of the reflux valve into a plurality of opening, and a determination means having a first determination means and second determination means.
The first determination means determines the state of the reflux valve based on the difference in the return physical quantity calculated by the calculation means between the fully closed state of the reflux valve and the opened state at the first opening. To do. The second determining means is calculated by the calculating means in each of a state opened at the first opening and a state opened at the second opening larger than the first opening. The state of the reflux valve is determined based on the difference in the reflux physical quantity.
The determination means switches from the determination by the first determination means to the determination by the second determination means when the predetermined change condition is satisfied a plurality of times. The second determination means determines that the return valve is abnormal when the predetermined change condition is first established after switching to the determination by the second determination means.
また、開示の排気再循環装置の診断装置は、該所定の変更条件が、該還流物理量の変化量が所定値未満であることを特徴としている。
また、開示の排気再循環装置の診断装置は、該変更手段が、該還流弁の開度を、全閉状態よりも大きく開放された第一開度及び該第一開度よりも大きく開放された第二開度の少なくとも二段階に制御し、該算出手段が、該第一開度で開放された該還流弁を通る該還流ガスの第一還流物理量及び該第二開度で開放された該還流弁を通る該還流ガスの第二還流物理量をそれぞれ算出することを特徴としている。
In the disclosed exhaust gas recirculation apparatus diagnosis apparatus, the predetermined change condition is that the amount of change in the reflux physical quantity is less than a predetermined value.
Further, in the disclosed exhaust gas recirculation device diagnosis apparatus, the changing means opens the recirculation valve at a first opening degree that is larger than the fully closed state and a larger opening degree than the first opening degree. And the calculation means is opened at the first reflux physical quantity of the reflux gas passing through the reflux valve opened at the first opening and the second opening. The second reflux physical quantity of the reflux gas passing through the reflux valve is calculated.
また、開示の排気再循環装置の診断装置は、該内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段をさらに備え、該変更手段が、該回転数検出手段で検出された該回転数に基づいて該還流弁の開度を変更することを特徴としている。
また、開示の排気再循環装置の診断装置は、該変更手段が、該変更制御での該還流弁の開度の変更量を、該還流物理量に応じて補正する学習手段を有することを特徴としている。
In addition, the disclosed exhaust gas recirculation apparatus diagnosis apparatus further includes a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine, and the changing means is based on the rotation speed detected by the rotation speed detection means. The opening degree of the reflux valve is changed.
In the exhaust gas recirculation device diagnosis apparatus according to the present invention, the change unit includes a learning unit that corrects a change amount of the opening degree of the recirculation valve in the change control according to the recirculation physical amount. Yes.
また、開示の排気再循環装置の診断装置は、該算出手段が、該還流物理量の相違を反映する量として、該内燃機関のインテークマニホールドの吸気圧力の変化量を算出することを特徴としている。
また、開示の排気再循環装置の診断装置は、該算出手段が、該還流物理量の相違を反映する量として、該内燃機関のインテークマニホールドの吸気温度の変化量を算出することを特徴としている。
Further, the disclosed exhaust gas recirculation apparatus diagnostic device is characterized in that the calculation means calculates the amount of change in the intake pressure of the intake manifold of the internal combustion engine as an amount reflecting the difference in the recirculation physical quantity.
In the disclosed exhaust gas recirculation apparatus diagnostic device, the calculation means calculates the amount of change in the intake air temperature of the intake manifold of the internal combustion engine as an amount that reflects the difference in the recirculation physical quantity.
また、開示の排気再循環装置の診断装置は、該算出手段が、該還流物理量の相違を反映する量として、該還流弁より下流側の該還流路における還流ガス温度の変化量を算出することを特徴としている。
また、開示の排気再循環装置の診断装置は、該判定手段が、該還流物理量の変化量が所定値未満である場合に、該還流弁に詰まりが生じたと判定することを特徴としている。
Further, in the disclosed exhaust gas recirculation apparatus diagnostic device, the calculation means calculates the amount of change in the recirculation gas temperature in the recirculation path downstream from the recirculation valve as an amount that reflects the difference in the recirculation physical amount. It is characterized by.
Further, the disclosed exhaust gas recirculation apparatus diagnosis apparatus is characterized in that the determination means determines that the recirculation valve is clogged when the amount of change in the recirculation physical quantity is less than a predetermined value.
開示の排気再循環装置の診断装置によれば、開度変更の前後での還流物理量の変化量を参照することにより、還流弁の作動不良の判定に係る感度を適正化することができ、診断精度を向上させることができる。
また、低開度域側での局所的な詰まり現象による誤判断の可能性を減少させることができるとともに、高開度域側まで詰まりが進行したような作動不良を正確に診断することができる。
According to the disclosed exhaust gas recirculation device diagnosis device, the sensitivity related to the determination of the malfunction of the recirculation valve can be optimized by referring to the amount of change in the recirculation physical amount before and after the opening degree change. Accuracy can be improved.
In addition, the possibility of misjudgment due to a local clogging phenomenon on the low opening range side can be reduced, and an operation failure such as clogging progressing to the high opening range side can be accurately diagnosed. .
以下、図面を参照して排気再循環装置の診断装置の実施形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、その趣旨を逸脱しない範囲で本実施形態を種々変形して実施してもよい。
[1.全体構成]
一実施形態に係る診断装置は、図1に示す車両の排気再循環装置に適用されている。
Hereinafter, an embodiment of a diagnostic device for an exhaust gas recirculation device will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not clearly shown in the embodiment described below. That is, the present embodiment may be variously modified and implemented without departing from the spirit of the invention.
[1. overall structure]
The diagnostic device according to one embodiment is applied to the exhaust gas recirculation device for a vehicle shown in FIG.
図1に示すエンジン11(内燃機関)には、吸気通路13及び排気通路14が接続されている。吸気通路13はインテークマニホールド15(吸気集合管)を介してエンジン11の吸気ポートに接続され、排気通路14はエキゾーストマニホールド16(排気集合管)を介してエンジン11の排気ポートに接続されている。吸気通路13から導入された吸気は、インテークマニホールド15を通って吸気ポートからエンジン11の燃焼室12へ流入し、排気ポートからエキゾーストマニホールド16を通って排気通路14へと排出される。
An
吸気通路13及び排気通路14間は還流路8で接続され、その中途に還流弁9が設けられている。還流路8は、いわゆるEGR(Exhaust Gas Recirculation)通路であり、排気通路14側の排気ガスの一部を吸気通路13側へと再循環させるものである。還流路8の一端は、スロットルバルブ17よりも下流側(燃焼室12側)に接続されている。図1の例では、インテークマニホールド15に対して接続されている。還流路8の他端の位置は任意である。以下、還流路8を通って吸気通路13側に導入される排気ガスのことを還流ガスと呼ぶ。
The
還流弁9は、還流ガスの流量や還流ガスを吸気通路13側に導入するタイミングを調節する制御弁であり、後述するECU10(電子制御装置)によって開度とその開度変更のタイミングとを制御されている。例えば、燃焼室12でのピストンの移動に伴って負圧が生じている状態で還流弁9の開度が開放されると、還流ガスが吸気通路13側へと移動し、外部から取り込まれた吸気とともに燃焼室12へと吸い込まれる。
The
還流弁9の流量特性を図2に実線で示す。ここでは、還流弁9の開度が大きいほど、還流ガスの流量が増加し、かつ還流ガスの増大量(グラフの傾き)も増加するような特性となっている。また、還流ガスの流量は、スロットルバルブ17の開度が小さいほど、エンジン11の燃焼室12の負圧が大きいほど(吸い込みが強いほど)増大する。なお、図2中の破線は、還流弁9の弁体の低開度域側に堆積物が付着した場合の流量特性であり、実線のグラフに比べて全開度域で流量が低下することを示している。
The flow characteristics of the
インテークマニホールド15には、圧力センサ(検出手段)1が設けられている。この圧力センサ1は、スロットルバルブ17よりも下流側の吸気通路13内のインマニ圧P(吸気圧)を検出するものである。なお、圧力センサ1はスロットルバルブ17よりも下流側にあればよく、インテークマニホールド15以外の吸気通路13内に配置されていてもよい。圧力センサ1で検出されたインマニ圧PはECU10へ入力されている。また、エンジン11にはエンジン回転数Neを検出する回転数センサ7(回転数検出手段)が設けられている。ここで検出されたエンジン回転数Neも、ECU10へ入力されている。
The
ECU10は、還流弁9の作動不良や堆積物による詰まりの有無を判定する制御を実施する電子制御装置であり、周知のマイクロプロセッサ(CPU,MPU)やROM,RAM等を集積したLSIデバイスとして提供されている。ECU10は、圧力センサ1で検出されたインマニ圧P及び回転数センサ7で検出されたエンジン回転数Neのほか、図示しないエンジンECU等から入力される各種信号に基づき、還流弁9の開度を制御するとともに、還流弁9の作動状態を判定する制御を実施する。
The
なお、上記の各種信号としては、アイドルスイッチ(スロットルポジションセンサ)の操作状態や燃焼室12の充填効率等が挙げられる。
In addition, as said various signals, the operation state of an idle switch (throttle position sensor), the filling efficiency of the
[2.制御の種類]
ECU10は、以下に示す四種類の制御を実施する。
〔A〕ある条件下で、閉鎖状態の還流弁9を開放する開放制御
〔B〕開放制御の実施の前後でのインマニ圧変動から、還流弁9の作動状態を判定する第一判定制御
〔C〕またある条件下で、開放制御で開放される還流弁9の開度を変更する変更制御
〔D〕変更制御の実施の前後でのインマニ圧変動から、還流弁9の作動状態を判定する第二判定制御
開放制御とは、車両減速時に還流ガスを吸気通路13へ導入する制御である。開放制御は、開始条件が成立するときに、周期的に繰り返し実施される。本実施形態では、開始条件としてスロットルバルブ17が全閉状態であって車両が減速中であることや、エンジン回転数Neが所定範囲内であること等が想定されている。以下、開放制御の開始条件のことをEGRモニタ実施条件とも呼ぶ。
[2. Control type]
The
[A] Opening control for opening the
第一判定制御とは、各々の開放制御の直後に実施される制御である。この制御では、開放制御の実施前及び実施後のそれぞれで検出されたインマニ圧Pに基づいて、還流弁9に作動不良や詰まりが生じている可能性がないかどうかが判定される。ここでの判定の結果は、軽度の作動不良や詰まりの可能性の有無を意味する暫定的な判定結果としてメモリ内に記憶される。
The first determination control is control performed immediately after each opening control. In this control, based on the intake manifold pressure P detected before and after the opening control is performed, it is determined whether there is a possibility that the
変更制御とは、第一判定制御での判定結果に基づく開始条件の成立時に実施される制御である。この変更制御は、開放制御時に開放される還流弁9の開度を変更して、吸気通路13への還流ガスの導入量を変化させるように機能する。例えば、変更制御において還流弁9の開度マップが変更されると、その変更された開度マップに従って次回(あるいは、次回以降)の開放制御が実施される。
The change control is control that is performed when a start condition is established based on a determination result in the first determination control. This change control functions to change the amount of the recirculated gas introduced into the
本実施形態では、第一判定制御で軽度の作動不良や詰まりの可能性が検出された回数が変更制御の開始条件(変更条件)に規定されており、この回数が所定回数以上となった場合に、変更制御が実施される。
第二判定制御とは、変更制御が実施された後の開放制御の直後に実施される制御である。この制御では、還流弁9の開度の変更前及び変更後のそれぞれで検出されたインマニ圧Pに基づいて、還流弁9に作動不良や詰まりが生じていないかどうかが判定される。ここでの判定結果は、車両用ダイアグデータとしてメモリ内に記憶されるほか、報知ランプ20やディスプレイ装置等を介して乗員に報知される。
In the present embodiment, the number of times that a slight malfunction or possibility of clogging is detected in the first determination control is defined in the change control start condition (change condition). Then, change control is performed.
The second determination control is control that is performed immediately after the opening control after the change control is performed. In this control, based on the intake manifold pressure P detected before and after the change of the opening degree of the
[3.ECUの構成]
上記の各制御を実施するためのソフトウェア構成として、ECU10は、開放部2,算出部3(算出手段),判定部4(判定手段)及び変更部5(変更手段)を備えている。ここに示された各ソフトウェアは図示しないメモリや記憶装置に記録されおり、随時マイクロプロセッサに読み込まれることによって以下に説明する機能を実現する。なお、これらの機能をハードウェア(例えば、電子回路)で実現する構成としてもよい。
[3. Configuration of ECU]
As a software configuration for performing each control described above, the
開放部2は、開放制御を実施するものである。開放部2は、EGRモニタ実施条件の成立時に、還流弁9の開度を全閉状態から所定の開放状態へと制御する信号を還流弁9に出力する。ここでいう所定の開放状態は、第一マップに基づく開放状態(第一開度)と第二マップに基づく開放状態(第二開度)との二種類の状態に大別される。
第一マップは、図3中に実線で示すように、還流弁9の開度とエンジン回転数Neとの対応関係が規定された通常制御用の制御マップである。この制御マップは、エンジン11の特性や吸気通路13及び排気通路14の形状,還流路8の形状や接続位置,還流弁9の特性等に応じて適宜設定される。なお、第一マップに設定された還流弁9の開度は、全閉状態よりも大きい開度である。
The
First map, as shown by the solid line in FIG. 3 is a control map for normal control relationship is defined between the opening and the engine speed N e of the
一方、第二マップは、図3中に破線で示すように、同一のエンジン回転数Neでは第一マップよりも開度が大きく開かれるように設定された制御マップである。開放部2は、後述する変更部5から変更制御の信号が入力されない限り、第一マップに基づく還流弁9の開放制御を実施する。また、変更制御の信号が入力されると、第二マップに基づく還流弁9の開放制御を実施する。
On the other hand, the second map, as shown by the dashed line in FIG. 3, a set control map so that the opening is opened larger than the first map in the same engine speed N e. The
算出部3(算出手段)は、必要に応じて圧力センサ1及び回転数センサ7で検出された値に所定の演算を施して、還流ガスの流量を反映する物理量を算出し、メモリに格納するものである。この算出部3には、インマニ圧算出部3a(還流物理量算出手段),基準インマニ圧算出部3b(基準還流物理量算出手段)及び変化量算出部3cが設けられている。
The calculation unit 3 (calculation means) performs a predetermined calculation on the values detected by the
インマニ圧算出部3aは、圧力センサ1で検出されたインマニ圧Pを、そのインマニ圧Pが検出された状態に対応する変数としてメモリに格納するものである。ここでは、還流弁9の閉鎖時及び開放時のそれぞれのインマニ圧Pが記憶される。以下、スロットルバルブ17及び還流弁9の閉鎖時におけるインマニ圧Pのことを第一インマニ圧P1と呼び、スロットルバルブ17の閉鎖時かつ還流弁9の開放時におけるインマニ圧Pのことを第二インマニ圧P2と呼ぶ。
The intake manifold
基準インマニ圧算出部3bは、エンジン11の運転状態がインマニ圧Pの大きさに与える影響分の補正量を算出してメモリに格納するものである。ここでは、還流弁9の閉鎖時及び開放時のそれぞれの影響分の補正量がエンジン回転数Neに応じて算出され、記憶される。これらの補正量の算出には、予めECU10に記憶されたエンジン回転数Neとの対応マップが用いられる。なお、この補正量はエンジン回転数Neが増大するほど減少する(インマニ圧Pを低下させる)特性を持っている。
The reference intake manifold pressure calculation unit 3b calculates a correction amount corresponding to the influence of the operation state of the
以下、第一インマニ圧P1の検出時におけるエンジン回転数Neのことを第一エンジン回転数Ne1と呼び、第二インマニ圧P2の検出時におけるエンジン回転数Neのことを第二エンジン回転数Ne2と呼ぶ。また、第一インマニ圧P1の検出時における補正量のことを基準第一インマニ圧P(Ne1)と呼び、第二インマニ圧P2の検出時における補正量のことを基準第二インマニ圧P(Ne2)と呼ぶ。 Hereinafter, the engine speed N e when the first intake manifold pressure P 1 is detected is referred to as the first engine speed N e1, and the engine speed N e when the second intake manifold pressure P 2 is detected is the second engine speed N e . This is called engine speed N e2 . The correction amount at the time of detecting the first intake manifold pressure P 1 is referred to as a reference first intake manifold pressure P (N e1 ), and the correction amount at the time of detecting the second intake manifold pressure P 2 is referred to as a reference second intake manifold pressure P 2. Called P (N e2 ).
変化量算出部3cは、インマニ圧算出部3a及び基準インマニ圧算出部3bでの算出結果に基づき、以下の式1に従って変化量ΔPを算出する。この変化量ΔPは、還流ガスの流量に相関する物理量(還流物理量)である。
式1中の[P(Ne2)−P(Ne1)]は、還流弁9の開度に関わらず、エンジン回転数Neの変動によって自然に変化する分のインマニ圧Pである。つまりここでは、[P(Ne2)−P(Ne1)]を減算することによって、エンジン回転数Neの変動による影響を補正している。
[P (N e2 ) −P (N e1 )] in the
判定部4(判定手段)は、算出部3で算出された変化量ΔPに基づいて、還流弁9の作動状態を判定するものである。この判定部4には、第一判定部4a(第一判定手段)及び第二判定部4b(第二判定手段)が設けられている。
第一判定部4a(第一判定手段)は、開放制御に引き続いて第一判定制御を実施し、変更制御の非実施時における還流弁9の作動状態を判定するものである。すなわち、還流弁9の開度が第一マップに基づいて制御されたときに、算出部3で算出された変化量ΔPと所定のしきい値P0とを比較する。ここで、ΔP<P0である場合には、還流弁9に作動不良や詰まりの可能性があるものと判断し、カウンタNmにNm+1を代入してメモリに格納する。一方、ΔP≧P0の場合には、還流弁9に作動不良や詰まりの可能性がないものと判断し、カウンタNmを0にリセットしてメモリに格納する。
The determination unit 4 (determination means) determines the operating state of the
The
なお、カウンタNmは第一判定制御でΔP<P0であると判定された回数であり、カウンタNmの値が所定回数以上(例えば、2回以上)になることが変更制御の開始条件である。
第二判定部4b(第二判定手段)は、後述する変更部5での変更制御に引き続いて第二判定制御を実施し、言い換えると変更制御の実施時における還流弁9の作動状態を判定するものである。ここでは、還流弁9の開度が第二マップに基づいて制御されたときに、算出部3で算出された変化量ΔPと所定のしきい値P0とが比較される。ΔP<P0である場合には、還流弁9に作動不良や詰まりが生じているものと判断し、これを車両用ダイアグデータとしてメモリ内に格納する。また、報知ランプ20を点灯させて還流弁9の作動不良を乗員に報知する。
The counter N m is the number of times that ΔP <P 0 is determined in the first determination control, and the change control start condition is that the value of the counter N m is equal to or greater than a predetermined number (for example, twice or more). It is.
The
このように、判定部4は、全閉状態よりも大きい複数の開度状態のそれぞれで算出される変化量ΔPの相違に基づいて、還流弁9の状態を判定する。
変更部5(変更手段)は、第一判定部4aで加算されるカウンタNmの値が所定回数以上(例えば、2回以上)となったときに、変更制御を実施するものである。変更部5は、変更制御時に開放部2に信号を出力して、開放部2に第二マップを選択させる。一方、非変更制御時には信号の出力を停止して、開放部2に第一マップを選択させる。つまり変更部5は、還流弁9の開度を、全閉状態を除く複数の開放状態に変更するように機能している。
As described above, the determination unit 4 determines the state of the
Changing section 5 (changing means), the value of the counter N m which is added by the
[4.フローチャート]
図4は、ECU10における制御の一例を説明するフローチャートである。このフロー中に記載されたカウンタNmの初期値はNm=0である。また、第一インマニ圧P1,第二インマニ圧P2,基準第一インマニ圧P(Ne1),基準第二インマニ圧P(Ne2)及び変化量ΔPはフローの開始時や終了時等にリセットされるものとする。
[4. flowchart]
FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of control in the
ステップA1では、開放部2において、開放制御の開始条件であるEGRモニタ実施条件が成立するか否かが判定される。ここでは例えば、以下に示すEGRモニタ実施条件が判定される。
〔A−1〕アイドルスイッチがオン(スロットルバルブ17が全閉状態)である
〔A−2〕エンジン回転数Neが所定範囲内である
〔A−3〕充填効率Ecが所定効率以下(車両が減速中)である
このステップでEGRモニタ実施条件が成立すると、制御がステップA2へと進む。一方、EGRモニタ実施条件が成立しなければ、一旦このフローは終了し、所定の時間間隔を置いて再びステップA1から制御が開始される。
In step A1, it is determined in the
[A-1] the idle switch is on (
ステップA2では、圧力センサ1で検出されたインマニ圧Pが算出部3のインマニ圧算出部3aに入力され、第一インマニ圧P1として記憶される。続くステップA3では、回転数センサ7で検出されたエンジン回転数Neが基準インマニ圧算出部3bに入力され、基準第一インマニ圧P(Ne1)が算出される。
続くステップA4では、変更制御の開始条件として、カウンタNmの値がNm<2であるか否かが判定される。カウンタNmの初期値はNm=0であるから、最初はこの条件が成立し(すなわち、変更制御の開始条件が不成立となり)ステップA5へ進む。このとき、変更部5から変更制御の信号は出力されない。
In step A2, intake manifold pressure P detected by the
In the subsequent step A4, it is determined whether or not the value of the counter N m is N m <2, as a change control start condition. Since the initial value of the counter N m is N m = 0, this condition is initially satisfied (that is, the change control start condition is not satisfied), and the process proceeds to Step A5. At this time, a change control signal is not output from the changing
ステップA5では、開放部2において第一マップに基づく開放制御が実施される。これにより、還流弁9の開度は、全閉状態からエンジン回転数Neに応じた第一の開度状態へと開放され、還流ガスが還流路8を通って吸気通路13側へと流入する。このとき、スロットルバルブ17は全閉状態となっているため、還流ガスの流入量に応じてインマニ圧Pが上昇することになる。
In step A5, opening control based on the first map is performed in the
続くステップA7では、圧力センサ1で検出されたインマニ圧Pが再び算出部3のインマニ圧算出部3aに入力され、第二インマニ圧P2として記憶される。また、続くステップA8では、回転数センサ7で検出されたエンジン回転数Neが基準インマニ圧算出部3bに入力され、基準第二インマニ圧P(Ne2)が算出される。
続くステップA9では、変化量算出部3cにおいて、式1に従って変化量ΔPが算出される。ここでは、エンジン回転数Neの変化による影響を加味したうえで、ステップA5の開放制御による還流ガスの流入量が反映されたインマニ圧Pの差圧ΔPが把握される。
In step A7, the intake manifold pressure P detected by the
In the subsequent step A9, the change amount calculation unit 3c calculates the change amount ΔP according to
続くステップA10では、判定部4の第一判定部4aにおいて、変化量ΔPが所定のしきい値P0未満であるか否かが判定される。ここで、ΔP≧P0であればステップA14へ進み、カウンタNmが0にリセットされる。また、続くステップA15では、第一判定部4aにおいて還流弁9に作動不良や詰まりの可能性がないものと判断され、そのままこのフローを終了する。つまり、エンジン回転数Neの変化による影響を差し引いても、開放制御によるインマニ圧Pの増加量が十分であれば、還流弁9の作動状態が良好であると判断される。またこの場合、所定の時間間隔(本フローの実施サイクル時間)を置いて再びステップA1から制御が開始され、繰り返し診断が実施される。一方、ステップA10でΔP<P0であった場合には、ステップA11へ進む。
In step A10, the
ステップA11では、第一判定部4aにおいて還流弁9に作動不良や詰まりの可能性があるものと判断され、カウンタNmにNm+1が代入される。続くステップA12では、カウンタNmの値がNm≧3であるか否かが判定される。カウンタNmの初期値はNm=0であるから、ステップA11でカウンタNmに1が加算されたとしても最初はこの条件が不成立となり、そのままこのフローを終了する。したがって、所定の時間間隔を置いて再びステップA1から制御が開始され、繰り返し診断が実施される。
In step A11, the
このような制御の繰り返しによってカウンタNmの値がNm=2になった場合、ステップA4の条件が不成立となり、制御がステップA6へと進む。このとき、変更部5から変更制御の信号が開放部2に出力される。
ステップA6では、開放部2において第二マップに基づく開放制御が実施される。つまり、変更制御と開放制御とが重複して実施される。これにより、還流弁9の開度は、全閉状態からエンジン回転数Neに応じた第二の開度状態へと開放され、前回の制御サイクルにおける開放制御よりも開度が大きめに制御される。したがって、たとえ還流弁9の弁体の低開度域に堆積物が付着していた(軽度の詰まりが生じていた)としても、還流ガスは還流路8を通って吸気通路13側へとより強く流入する。
When the value of the counter N m becomes N m = 2 by repeating such control, the condition of step A4 is not satisfied, and the control proceeds to step A6. At this time, a change control signal is output from the changing
In step A6, opening control based on the second map is performed in the
続くステップA7〜A9では前述の通り、変化量ΔPが算出される。ただし、ステップA6を経た場合には開放制御と変更制御とが重複して実施されているため、還流ガスの流量変化がある限り、開放制御のみが実施された場合とは異なる値の変化量ΔPが算出される。
続くステップA10では、判定部4の第二判定部4bにおいて、変化量ΔPが所定のしきい値P0未満であるか否かが判定される。ここで、ΔP≧P0であればステップA14へ進み、カウンタNmがたとえ2であったとしても0にリセットされる。なおこの場合、還流弁9の弁体の低開度域のみに堆積物が付着している状態であると考えられる。
In subsequent steps A7 to A9, as described above, the change amount ΔP is calculated. However, since the opening control and the change control are performed overlappingly after passing through step A6, as long as there is a change in the flow rate of the reflux gas, a change amount ΔP having a value different from that when only the opening control is performed. Is calculated.
In step A10, the
また、ステップA10でΔP<P0であった場合には、ステップA11へ進み、カウンタNmにNm+1が代入される。さらに、ステップA12でカウンタNmの値がNm≧3であるか否かが判定され、N≧3であればステップA13へ進む。ステップA13では、第二判定部4bにおいて還流弁9に作動不良や詰まりが生じているものと判断され、この診断結果が車両用ダイアグデータとしてメモリ内に格納される。また、ECU10により報知ランプ20が点灯制御され、還流弁9の作動不良が乗員に報知される。
If ΔP <P 0 in step A10, the process proceeds to step A11 where N m +1 is substituted into the counter N m . Further, in step A12, it is determined whether or not the value of the counter N m is N m ≧ 3. If N ≧ 3, the process proceeds to step A13. In step A13, it is determined in the
[5.タイムチャート]
図5(a)〜(e)に示すタイムチャートを用いて、上述の排気再循環装置の診断装置での診断状況を説明する。
例えば車両の減速走行中において、図5(a)に示すように時刻t0にEGRモニタ実施条件が成立すると、ECU10の算出部3で第一インマニ圧P1及び基準第一インマニ圧P(Ne1)が把握される。このときのカウンタNmの値は、図5(b)に示すようにNm=1であるため、変更制御は開始されない。これにより、図5(c)に示すように、第一マップに基づく還流弁9の開放制御が実施される。
[5. Time chart]
With reference to the time charts shown in FIGS. 5A to 5E, the diagnosis status of the above-described exhaust gas recirculation apparatus diagnosis apparatus will be described.
For example, when the EGR monitor execution condition is satisfied at time t 0 as shown in FIG. 5A while the vehicle is decelerating, the
時刻t1に還流弁9が開放されると、ECU10の算出部3で第二インマニ圧P2及び基準第二インマニ圧P(Ne2)が把握され、変化量ΔPが算出される。ここで、図5(d)に示すように、変化量ΔPが所定のしきい値P0以上であれば、時刻t2にカウンタNmの値がNm=0にリセットされ、開放制御が終了する。このとき、図5(c)に示すように、還流弁9が閉鎖される。なお、還流弁9を開放する時間T(時刻t1と時刻t2との間の時間)は、エンジン11の特性や要求されるドライバビリティ等に応じて適宜設定される。
When the
その後、上記のような開放制御が繰り返され、変化量ΔPが所定のしきい値P0未満であれば、時刻t3及び時刻t4のそれぞれでカウンタNmが加算される。カウンタNmの値がNm=2である状態で、時刻t5にEGRモニタ実施条件が成立すると、変更制御が開始され、図5(c)に示すように、第二マップに基づく還流弁9の開放制御が実施される。これにより、還流弁9の開度が前回までの開放制御よりも大きめに開放される。ここで、図5(d)に示すように、変化量ΔPが所定のしきい値P0以上であれば、時刻t6にカウンタNmの値が再びNm=0にリセットされ、開放制御が終了する。このとき、還流弁9の弁体の状態は、低開度域のみに堆積物が付着している状態と判断される。
Thereafter, the opening control as described above is repeated, and if the change amount ΔP is less than the predetermined threshold value P 0 , the counter N m is added at each of time t 3 and time t 4 . When the EGR monitor execution condition is satisfied at time t 5 in the state where the value of the counter N m is N m = 2, the change control is started, and as shown in FIG. 5C, the recirculation valve based on the
一方、カウンタNmの値がNm=2である状態で時刻t7に変更制御が開始されて、第二マップに基づく還流弁9の開放制御が実施された場合、変化量ΔPが所定のしきい値P0未満であれば、図5(b)に示すように、時刻t8にカウンタNmの値が=3となり、還流弁9に作動不良や詰まりが生じているものと判断される。そして、図5(e)に示すように、報知ランプ20が点灯制御されて還流弁9の作動不良が乗員に報知される。
On the other hand, when the change control is started at time t 7 in a state where the value of the counter N m is N m = 2 and the opening control of the
[6.効果]
上述の診断装置によれば、還流弁9の開度が比較的小さい状態のみで還流ガスの流通が阻害されるような局部的な詰まり現象を、還流弁9の作動不良であると誤判断することがなくなり、還流弁9の作動状態を正確に診断することができる。一方、還流弁9の低開度域側だけでなく高開度域側まで詰まりが進行したような場合には、これを還流弁9の作動不良として正確に診断することができる。
[6. effect]
According to the diagnostic device described above, a local clogging phenomenon in which the flow of the reflux gas is inhibited only when the opening degree of the
また、上述の診断装置では、図2に示すような開度特性を持った還流弁9に対して、閉鎖状態と所定の開放状態とにおける還流ガスの流量差を診断の対象とする開放制御を実施するだけでなく、所定の開放状態として複数の状態(例えば、第一マップに規定される開度状態と第二マップに規定される開度状態との二種類の状態)間での還流ガスの流量差を診断の対象とする変更制御も実施している。
Further, in the above-described diagnostic device, the
したがって、還流弁9の開度変化に対する還流ガスの流量の変化勾配を把握することが可能となり、還流弁9の状態の判定に係る感度を適正化することができる。例えば、図2に示すように、開度の増大量に比べて還流ガスの流量の増大量が大きくなるような流量特性を有する還流弁9に用いて好適であり、任意の開度領域に対する流量特性を診断することができる。
Therefore, it is possible to grasp the change gradient of the flow rate of the recirculation gas with respect to the change in the opening degree of the
また、上述の診断装置では、変更制御前後のそれぞれにおける開放制御によって、還流弁9の作動状態が二重に判定される。つまり、第一判定部4a及び第二判定部4bの両方での判定条件が成立して初めて、還流弁9に作動不良や詰まりが生じているものと判断されるため、判定精度を格段に向上させることができる。
また、上述の診断装置には、変更制御の開始条件を判定する第一判定部4aが設けられているため、その開始条件を予め設定しておくことで開度を変更するタイミングを自在に調節することができる。また、変更制御の開始条件として、還流弁9に作動不良や詰まりの可能性が検出された回数を参照しているため、診断結果の信頼性をより向上させることができる。なお、第一判定部4aでの判定に係る所定回数(例えば、2回)を増加させるほどより堅実な診断とすることができ、あるいは所定回数を減少させるほどより迅速な診断とすることができる。また、変更制御は、第一判定部4aで還流弁9での軽度の作動不良や詰まりの可能性が検出された場合にのみ実施されることになるため、判定精度をさらに向上させることができ、誤判断の可能性を減少させることができる。
Moreover, in the above-mentioned diagnostic apparatus, the operating state of the
Moreover, since the above-mentioned diagnostic apparatus is provided with the
また、変更制御は開放制御での変化量ΔPが小さくならなければ実施されないため、過剰に還流弁9が開放されるようなことがなく、エンジン回転数Neの低下などのドライバビリティに与える悪影響を抑制することができる。また、ECU10において変更制御を開放制御に対して付加的に実施させることができるため、開放制御のみを実施するような既存の車両に対する適用性が高く、ソフトウェアのバージョンアップだけで実質的な機能向上を図ることができるというメリットがある。
Further, since the change control is not performed unless not change amount ΔP of the open control is small, excessively without
また、変更制御によって変更される開度が二種類の開度マップによって規定されるため、判定の正確性を確保しつつ、制御構成を簡素化することができる。
また、上述の実施形態では、式1に示すように、エンジン回転数Neによって変動するインマニ圧Pを補正した上で変化量ΔPを算出するため、より正確に還流弁9の作動状態を判定することができる。
Moreover, since the opening degree changed by change control is prescribed | regulated by two types of opening degree maps, a control structure can be simplified, ensuring the accuracy of determination.
Further, in the above-described embodiment, as shown in
また、開放制御及び変更制御によって制御される還流弁9の開度が、予め設定された固定値として設定されるのではなく、図3に示すように、エンジン回転数Neに応じたマップで与えられるため、エンジン11の運転状況に応じた制御が可能であり、より正確な作動状態の判定を行うことができるとともに、ドライバビリティを高めることができる。
また、還流弁9の診断のみを目的とするような特殊なエンジン制御も不要であり、汎用性が高いという利点がある。また、上述の実施形態では、既存の圧力センサ1を用いた制御が可能であり、コストを削減することができる。なお、ECU10内に記録された上記のソフトウェアを、例えばエンジンECU等に実施させることも可能であり、さらなるコストダウンが可能である。
Further, the opening degree of the
In addition, special engine control for the purpose of only the diagnosis of the
[6.変形例等]
[6−1.判定条件]
図6,図7に示す分布図は、上述の実施形態を用いた試験結果に基づいて作成されたものであり、回転数センサ6で検出されたエンジン回転数Neと圧力センサ1で検出されたインマニ圧Pとの関係を示すものである。図6に示す分布図の白抜き四角(□)は、詰まりのない正常な還流弁9に対して、第一マップを用いて開放制御を行った場合に算出された変化量ΔPとそのときのエンジン回転数Neとの関係を示している。
[6. Modifications etc.]
[6-1. Judgment conditions]
The distribution diagrams shown in FIGS. 6 and 7 are created based on the test results using the above-described embodiment, and are detected by the engine speed Ne and the
また、図7中の白抜き丸(○)は、弁体に軽度の詰まり(低開度域の詰まり)が生じた還流弁9に対して、第一マップを用いて開放制御を行った場合に算出された変化量ΔPとそのときのエンジン回転数Neとの関係を示している。一方、黒菱形(◆)は、同一の還流弁9で、第二マップを用いて開放制御を行った場合に算出された変化量ΔPとそのときのエンジン回転数Neとの関係を示している。
In addition, a white circle (◯) in FIG. 7 shows the case where the opening control is performed using the first map for the
ここで、図6中の白抜き四角で示されたデータ群をA群と呼ぶ。また、図7中の白抜き丸で示されたデータ群をB群と呼び、黒菱形で示されたデータ群をC群と呼ぶ。B群の各データは、第一マップに基づいて開放された還流弁9を通る還流ガスの流量に相関する第一還流物理量であり、C群の各データは、第二マップに基づいて開放された還流弁9を通る還流ガスの流量に相関する第二還流物理量であるといえる。
Here, the data group indicated by the white squares in FIG. In addition, a data group indicated by a white circle in FIG. 7 is referred to as a B group, and a data group indicated by a black diamond is referred to as a C group. Each data of the B group is a first reflux physical quantity that correlates with a flow rate of the reflux gas passing through the
上述の実施形態における開放制御は、還流弁9の作動状態がA群に分類されるか否かを判定することで診断を行う制御であると捉えることができる。すなわち、A群の許容下限値として所定のしきい値P0を判定基準として、これを下回るデータが検出された場合に、第一判定部4aにおいて還流弁9に作動不良や詰まりが生じている可能性があるとするものである。
The opening control in the above-described embodiment can be regarded as a control for making a diagnosis by determining whether or not the operating state of the
一方、上述の実施形態における変更制御は、二種類の開度マップを用いて還流弁9の開度を制御することによりB群とC群とをそれぞれ把握して、C群がB群と相違しない場合に還流弁9に作動不良や詰まりが生じているとみなすものである。すなわち、A群に分類されないB群が検出された場合にはデータの計測条件を変更し、そのB群を基準として類似するデータが再び検出された場合に、第二判定部4bにおいて還流弁9に作動不良や詰まりが生じていると判断する。
On the other hand, the change control in the above-described embodiment grasps the B group and the C group by controlling the opening degree of the
この変更制御における所定のしきい値P0は、C群のB群に対する類似の度合いの判断基準として用いられている。したがって、第二判定部4bでの判定条件は種々考えられ、例えば、上述の実施形態のように第一判定部4aでの判定条件と重複する条件を用いる必要はない。
変形例としてのフローチャートを図8に示す。
The predetermined threshold value P 0 in this change control is used as a criterion for determining the degree of similarity between the C group and the B group. Therefore, various determination conditions in the
A flowchart as a modification is shown in FIG.
このフローのステップB6を除くステップB1〜B15の各ステップは、図3のフローのステップA6を除くステップA1〜A15と同一である。すなわち、変更制御に係るステップB6以降の制御が異なるものである。
ステップB6では、開放部2において第二マップに基づく開放制御が実施される。これにより、還流弁9の開度は、全閉状態から第二の開度状態へと開放され、前回の開放制御よりも大きめに制御される。続くステップB21及びB22では、ステップB7及びB8と同様に、第二インマニ圧P2が記憶されるとともに、基準第二インマニ圧P(Ne2)が算出される。一方、続くステップB23では、前回の開放制御で算出された変化量ΔPとは別個に、式1に従って第二変化量ΔP′を算出する。つまり、前回の開放制御で算出された変化量ΔPをB群のデータとして保持したまま、C群のデータとしての第二変化量ΔP′を算出する。
Steps B1 to B15 except for step B6 in this flow are the same as steps A1 to A15 except for step A6 in the flow of FIG. That is, the control after step B6 related to the change control is different.
In step B6, opening control based on the second map is performed in the
続くステップB24では、第二変化量ΔP′から変化量ΔPを減算した値が所定の第二しきい値P1未満であるかが判定される。ここで、ΔP′−ΔP≧P1であればステップB26へ進み、カウンタNmが0にリセットされる。また、続くステップA27では、第二判定部4bにおいて還流弁9に作動不良や詰まりの可能性がないものと判断され、そのままこのフローを終了する。つまり、前回の開放制御と比較して変更制御後の開放制御での挙動が異なるものであれば、還流弁9の作動状態が良好であると判断される。
In step B24, a value obtained by subtracting the amount of change [Delta] P from the second change amount [Delta] P 'is either less than a predetermined second threshold value P 1 is determined. Here, if ΔP′−ΔP ≧ P 1 , the process proceeds to step B26 and the counter N m is reset to zero. In the subsequent step A27, the
一方、ステップB24で、ΔP′−ΔP<P1であればステップB25へ進み、第二判定部4bにおいて還流弁9に作動不良や詰まりが生じているものと判断され、この診断結果が車両用ダイアグデータとしてメモリ内に格納される。つまり、前回の開放制御と比較して挙動の変化が十分でない場合には、還流弁9の作動状態が良好でないと判断される。
上記の制御においても、上述の実施形態と同様に正確な診断が可能であり、還流弁9の状態の判定に係る感度を適正化することができる。
On the other hand, if ΔP′−ΔP <P 1 in step B24, the process proceeds to step B25, where it is determined in the
Also in the above control, an accurate diagnosis can be performed as in the above-described embodiment, and the sensitivity relating to the determination of the state of the
なお、第二判定部4bで実施されるその他の判定条件としては、以下のようなものが考えられる。
〔D−1〕第二変化量ΔP′が所定の第三しきい値P2未満である
〔D−2〕複数の変化量ΔPの平均値と第二変化量ΔP′との差が所定値未満である
第二判定部4bでの判定条件に限らず、第一判定部4aにおける判定条件も、上述の実施形態のものに限らず種々設定することができる。例えば、以下のようなものが考えられる。
〔B−1〕複数の変化量ΔPの平均値が所定のしきい値P0未満である
〔B−2〕変化量ΔPが所定範囲Pa〜Pb内に含まれる
In addition, as other determination conditions implemented by the
[D-1] The second change amount ΔP ′ is less than a predetermined third threshold value P 2. [D-2] The difference between the average value of the plurality of change amounts ΔP and the second change amount ΔP ′ is a predetermined value. It is less than the determination condition in the
Mean value of [B-1] a plurality of variation ΔP is less than a predetermined threshold value P 0 [B-2] variation ΔP is within a predetermined range P a to P b
[6−2.その他]
上述の実施形態では、変更制御において、還流弁9の開度が第一マップ及び第二マップを用いて二段階に制御されているが、制御態様はこれに限定されない。例えば、予め三以上の開度マップを用意しておき、変化量ΔPやカウンタNmの値に応じてそれらの開度マップのうちの一つを選択することで、多段階に開度を制御する構成としてもよい。変更制御での還流弁9の開度の変更量は、一定値であってもよいし、所定の範囲内で変動する(幅を持つ)変動値としてもよい。これらのような制御により、広範な開度領域での還流弁9の作動状態や詰まりを診断することが可能となる。
[6-2. Others]
In the above-described embodiment, in the change control, the opening degree of the
また、上述の実施形態では、変化量ΔPの値が第一インマニ圧P1と第二インマニ圧P2との差圧に基づいて演算されているが、具体的な演算手法はこれに限定されない。少なくとも変更制御によって開度が変更される前の第一還流物理量と、開度が変更された後の第二還流物理量との相違を把握する手法であればよく、例えば、第一インマニ圧P1と第二インマニ圧P2との比を用いてもよいし、あるいは、図7のB群のデータ分布を代表する指標値とC群のデータ分布を代表する指標値とを比較するような演算を行ってもよい。つまり、B群とC群との相違、あるいは、B群からC群への変動を観察する演算手法であればよい。 In the above-described embodiment, the value of the change amount ΔP is calculated based on the differential pressure between the first intake manifold pressure P 1 and the second intake manifold pressure P 2 , but the specific calculation method is not limited to this. . Any method may be used as long as the difference between the first reflux physical quantity before the opening degree is changed by the change control and the second reflux physical quantity after the opening degree is changed, for example, the first intake manifold pressure P 1. The ratio between the second intake manifold pressure P 2 and the index value representing the data distribution of the B group in FIG. 7 and the index value representing the data distribution of the C group in FIG. May be performed. That is, any calculation method may be used as long as it observes the difference between the B group and the C group or the change from the B group to the C group.
また、上述の実施形態では、開放制御の実施条件(EGRモニタ実施条件)として条件〔A−1〕〜〔A−3〕を例示したが、これらの条件に代えて、あるいは加えて、空燃比や排気通路14の圧力,エンジン11の負荷等に関する条件を用いてもよい。
また、上述の実施形態では、変更制御の開始条件として、カウンタNmの値を参照しているが、これに代えて、あるいは加えて、変化量ΔPの値を直接的に参照する構成としてもよい。例えば、以下のような条件が考えられる。
In the above-described embodiment, the conditions [A-1] to [A-3] are exemplified as the opening control execution conditions (EGR monitor execution conditions). However, instead of or in addition to these conditions, the air-fuel ratio Alternatively, conditions relating to the pressure in the
In the embodiment described above, as the starting condition for changing control, reference is made to the value of the counter N m, instead of this, or in addition, also the value of the change amount ΔP as a reference directly Good. For example, the following conditions can be considered.
〔C−1〕変化量ΔPが、カウンタNmの値に応じて設定される所定のしきい値P3未満である
〔C−2〕変化量ΔPが、第一判定部4aのしきい値P0よりも大きい所定のしきい値P4未満である
なお、上述の実施形態では、変化量ΔPが所定のしきい値P0以上である場合にカウンタNmの値が0にリセットされているが、カウンタNmの値をリセットすることなく累積する構成としてもよい。
[C-1] change amount ΔP is, the counter N is less than a predetermined threshold value P 3, which is set according to the value of m [C-2] variation ΔP is, the threshold value of the
また、上述の実施形態におけるカウンタNmの値は、第一判定部4aで軽度の作動不良や詰まりの可能性が検出された回数を意味するものであるが、このような回数の代わりに頻度(単位時間当たりの回数)を参照する構成としてもよい。なお、カウンタNmの値が大きいほどここでいう頻度も高くなり、カウンタNmの値が小さいほど頻度も低くなる。したがって、ここでいう頻度は、第一判定部4aで軽度の作動不良や詰まりの可能性が検出された回数に包含される概念であるといえる。
Further, the value of the counter N m in the above embodiment, although the possibility of minor malfunctions and jamming in the
また、上述の実施形態では、圧力センサ1で検出されたインマニ圧Pに基づいて、還流弁9を介して流入する還流ガスの流量変化を検知しているが、インマニ圧Pの代わりに、あるいはこれに加えて、還流弁9より下流側の還流路8における還流ガス温度や、あるいはインテークマニホールド15における吸気温度Tを用いることも考えられる。すなわち、還流ガスの流量が減少するほど還流ガス温度または吸気温度Tが低下するため、インマニ圧Pと同様の演算で還流弁9の作動状態を把握することが可能である。また、インテークマニホールド15における吸気温度Tを用いる場合には、既存の温度センサを用いた制御が可能であり、コストを削減することができる。
Further, in the above-described embodiment, the flow rate change of the reflux gas flowing in via the
また、ECU10での演算及び判定の対象となるパラメータはこれに限定されない。例えば、還流ガスの流量を直接検出してこれを判定する構成としてもよいし、還流ガスに含まれる特定成分の濃度や分圧を検出することによって、還流ガス全体の流量,温度,圧力等を推定する構成としてもよい。少なくとも、還流ガスの流量を反映する物理量であればよい。 Moreover, the parameter used as the object of calculation and determination in ECU10 is not limited to this. For example, it may be configured to directly detect the flow rate of the reflux gas and determine this, or by detecting the concentration or partial pressure of a specific component contained in the reflux gas, the flow rate, temperature, pressure, etc. of the entire reflux gas can be determined. It is good also as a structure to estimate. Any physical quantity that reflects the flow rate of the reflux gas may be used.
また、上述の実施形態では、変更制御において還流弁9の開度を制御するための開度マップを第一マップから第二マップへと変更しているが、このようなマップの切り換えではなく、変化量ΔPに応じて次回以降の開放制御における弁開度を設定する構成としてもよいし、さらに、その弁開度を学習補正する構成としてもよい。
この場合、ECU10の内部に、算出部3で算出された変化量ΔPに基づいて第二マップを新規作成あるいは動的に更新する学習部(学習手段)を設けることが考えられる。あるいは、学習部において、第一マップで規定される開度に対する増分を変化量ΔPに基づいて補正し学習するものとしてもよい。例えば、還流弁9の作動不良の程度(例えば、詰まりの度合い)が大きいほど増分も大きくなるような補正を変化量ΔPに加えることが考えられる。このような構成により、還流弁9の作動不良の度合いに応じた判定開度の変更が可能となり、より正確な作動状態の判定が期待できる。
In the above embodiment, the opening map for controlling the opening of the
In this case, it is conceivable to provide a learning unit (learning means) for newly creating or dynamically updating the second map based on the change amount ΔP calculated by the
また、上述の実施形態では、第二判定部4bでの判定結果が報知ランプ20やディスプレイ装置等を介して乗員に報知されることとしたが、報知方法は任意であり、また、ここでの診断結果を車両の他の制御に転用してもよい。
なお、開示の診断装置は、ガソリンエンジンの排気再循環装置だけでなくディーゼルエンジンの排気再循環装置にも適用することができる。
In the above-described embodiment, the determination result in the
The disclosed diagnostic device can be applied not only to an exhaust gas recirculation device for a gasoline engine but also to an exhaust gas recirculation device for a diesel engine.
1 圧力センサ
2 開放部
3 算出部(算出手段)
3a インマニ圧算出部(還流物理量算出手段)
3b 基準インマニ圧算出部(基準還流物理量算出手段)
3c 変化量算出部
4 判定部(判定手段)
4a 第一判定部(第一判定手段)
4b 第二判定部(第二判定手段)
5 変更部(変更手段)
7 回転数センサ(回転数検出手段)
8 還流路
9 還流弁
10 ECU(電子制御装置)
11 エンジン(内燃機関)
12 燃焼室
13 吸気通路
14 排気通路
15 インテークマニホールド
16 エキゾーストマニホールド
17 スロットルバルブ
20 報知ランプ
P インマニ圧
P0 しきい値
P1 第一インマニ圧
P2 第二インマニ圧
P(Ne1) 基準第一インマニ圧
P(Ne2) 基準第二インマニ圧
ΔP 変化量
Ne エンジン回転数
Ne1 第一エンジン回転数
Ne2 第二エンジン回転数
DESCRIPTION OF
3a In manifold pressure calculation part (reflux physical quantity calculation means)
3b Reference intake manifold pressure calculation unit (reference reflux physical quantity calculation means)
3c change amount calculation unit 4 determination unit (determination means)
4a 1st determination part (1st determination means)
4b 2nd determination part (2nd determination means)
5 Change part (change means)
7 Rotational speed sensor (Rotational speed detection means)
8
11 Engine (Internal combustion engine)
12
Claims (9)
該還流弁を通って該還流路内を流れる還流ガスの流量に相関する物理量を還流物理量として算出する算出手段と、
該算出手段で算出された該還流物理量に基づく所定の変更条件が複数回成立した際に、該還流弁の開度を複数の開度に変更する変更制御を実施する変更手段と、
該還流弁の全閉状態及び第一開度で開放された状態のそれぞれで該算出手段にて算出された該還流物理量の相違に基づき、該還流弁の状態を判定する第一判定手段、及び、該第一開度で開放された状態及び該第一開度よりも大きく開放された第二開度で開放された状態のそれぞれで該算出手段にて算出された該還流物理量の相違に基づき、該還流弁の状態を判定する第二判定手段を有する判定手段とを備え、
該判定手段は、該所定の変更条件が複数回成立した際に、該第一判定手段による判定から該第二判定手段による判定に切り換え、
該第二判定手段は、該第二判定手段による判定に切り換えられてから該所定の変更条件が最初に成立した際に、該還流弁を異常と判定する
ことを特徴とする、排気再循環装置の診断装置。 A device for diagnosing the state of an exhaust gas recirculation device in which a recirculation valve is provided in a recirculation path for returning a part of exhaust gas of an internal combustion engine to the intake side,
A calculation means for calculating a physical quantity correlated with the flow rate of the reflux gas flowing through the reflux path through the reflux valve as a reflux physical quantity;
Change means for performing change control for changing the opening degree of the reflux valve to a plurality of opening degrees when a predetermined change condition based on the reflux physical quantity calculated by the calculating means is satisfied a plurality of times ;
First determination means for determining the state of the recirculation valve based on the difference in the recirculation physical quantity calculated by the calculation means in each of the fully closed state of the recirculation valve and the state opened at the first opening; and Based on the difference in the reflux physical quantity calculated by the calculation means in each of the state opened at the first opening and the state opened at the second opening opened larger than the first opening. And a determination means having a second determination means for determining the state of the reflux valve ,
The determination means switches from determination by the first determination means to determination by the second determination means when the predetermined change condition is satisfied a plurality of times.
The second determination means determines that the reflux valve is abnormal when the predetermined change condition is first satisfied after switching to the determination by the second determination means . Diagnostic device for exhaust gas recirculation device.
ことを特徴とする、請求項1記載の排気再循環装置の診断装置。 It the amount of change in the reflux physical quantity is less than a predetermined value, characterized in <br/> that said a predetermined change condition, diagnosis device for an exhaust gas recirculation apparatus according to claim 1.
該算出手段が、該第一開度で開放された該還流弁を通る該還流ガスの第一還流物理量及び該第二開度で開放された該還流弁を通る該還流ガスの第二還流物理量をそれぞれ算出する
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の排気再循環装置の診断装置。 The changing means controls the opening degree of the reflux valve in at least two stages of a first opening degree that is opened larger than a fully closed state and a second opening degree that is opened larger than the first opening degree,
The calculating means includes a first reflux physical quantity of the reflux gas passing through the reflux valve opened at the first opening and a second reflux physical quantity of the reflux gas passing through the reflux valve opened at the second opening. and calculating the respective diagnostic device for an exhaust gas recirculation apparatus according to claim 1 or 2, wherein.
該変更手段が、該回転数検出手段で検出された該回転数に基づいて該還流弁の開度を変更する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の排気再循環装置の診断装置。 A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine;
The exhaust gas recirculation according to any one of claims 1 to 3 , wherein the changing means changes the opening of the recirculation valve based on the rotation speed detected by the rotation speed detection means. A diagnostic device for circulatory devices.
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の排気再循環装置の診断装置。 The change means has learning means for correcting the change amount of the opening degree of the reflux valve in the change control according to the return physical quantity, according to any one of claims 1 to 4. The diagnostic apparatus for the exhaust gas recirculation device described.
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の排気再循環装置の診断装置。 The calculated output means, as an amount that reflects the differences in the reflux physical quantity, and calculates the amount of change in the intake pressure of the intake manifold of the internal combustion engine, according to any one of claims 1 to 5 Diagnostic device for exhaust gas recirculation device.
ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の排気再循環装置の診断装置。 The calculated output means, as an amount that reflects the differences in the reflux physical quantity, and calculates the amount of change in intake air temperature of the intake manifold of the internal combustion engine, according to any one of claims 1 to 6 Diagnostic device for exhaust gas recirculation device.
ことを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載の排気再循環装置の診断装置。 The calculated output means, as an amount that reflects the differences in the reflux physical quantity, and calculates the amount of change in the recirculation gas temperature in the reflux passage downstream of the reflux valve, one of claims 1 to 7 The diagnostic apparatus for an exhaust gas recirculation device according to item 1.
ことを特徴とする、請求項1〜8の何れか1項に記載の排気再循環装置の診断装置。 The exhaust according to any one of claims 1 to 8 , wherein the determination means determines that the recirculation valve is clogged when the amount of change in the recirculation physical quantity is less than a predetermined value. Diagnostic device for recirculation device.
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