JPH0925852A - エンジンのフェイルセーフ装置 - Google Patents
エンジンのフェイルセーフ装置Info
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- JPH0925852A JPH0925852A JP7173675A JP17367595A JPH0925852A JP H0925852 A JPH0925852 A JP H0925852A JP 7173675 A JP7173675 A JP 7173675A JP 17367595 A JP17367595 A JP 17367595A JP H0925852 A JPH0925852 A JP H0925852A
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- Japan
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- exhaust gas
- engine
- gas recirculation
- control valve
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- 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
(57)【要約】
【目的】 排気還流制御弁の開故障時に二次故障を招く
ことこと防止するようにしたンジンのフェイルセーフ装
置を提供する。 【構成】 排気還流制御弁ｄが目標値より大きく開く開
故障時を診断する開故障時診断手段ｅと、開故障時にエ
ンジンの出力を制限するフェイルセーフ制御手段ｆとを
備える。
ことこと防止するようにしたンジンのフェイルセーフ装
置を提供する。 【構成】 排気還流制御弁ｄが目標値より大きく開く開
故障時を診断する開故障時診断手段ｅと、開故障時にエ
ンジンの出力を制限するフェイルセーフ制御手段ｆとを
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気還流装置を備
えるエンジンのフェイルセーフ装置に関するものであ
る。
えるエンジンのフェイルセーフ装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】大気汚染防止のために自動車用エンジン
等に備えられる排気還流装置は、運転状態に応じて不活
性である排気ガスの一部を吸気系に還流させるようにな
っているが、従来から排気還流制御弁等が正常に作動し
ているかどうかを診断する装置が提案されている。
等に備えられる排気還流装置は、運転状態に応じて不活
性である排気ガスの一部を吸気系に還流させるようにな
っているが、従来から排気還流制御弁等が正常に作動し
ているかどうかを診断する装置が提案されている。
【０００３】従来例えば特開平３−１３８４４４号公報
に開示された排気還流装置のフェイルセーフ装置は、排
気還流通路の温度を検出するセンサを備え、排気還流時
に排気熱により排気還流通路の温度が上昇する特性を利
用して、排気還流停止時に排気還流通路の温度が基準値
より高い場合に、排気還流制御弁が開いたままになって
排気還流量が過剰になる開故障が生じたと診断するよう
になっている。
に開示された排気還流装置のフェイルセーフ装置は、排
気還流通路の温度を検出するセンサを備え、排気還流時
に排気熱により排気還流通路の温度が上昇する特性を利
用して、排気還流停止時に排気還流通路の温度が基準値
より高い場合に、排気還流制御弁が開いたままになって
排気還流量が過剰になる開故障が生じたと診断するよう
になっている。
【０００４】こうして開故障時と診断された場合、警告
灯等を作動させて運転者にこれを知らせるようになって
いる。
灯等を作動させて運転者にこれを知らせるようになって
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排気還
流制御弁が開いたままになって排気還流量が過剰になる
開故障時に、警告灯等を作動させても、運転者がこれに
気付かないで高出力を発生させるような運転を行うと、
高温排気ガスによって排気還流制御弁が過熱される等の
心配があった。
流制御弁が開いたままになって排気還流量が過剰になる
開故障時に、警告灯等を作動させても、運転者がこれに
気付かないで高出力を発生させるような運転を行うと、
高温排気ガスによって排気還流制御弁が過熱される等の
心配があった。
【０００６】本発明は上記の問題点に着目し、排気還流
制御弁の開故障時に二次故障を招くことこと防止するよ
うにしたンジンのフェイルセーフ装置を提供することを
目的とする。
制御弁の開故障時に二次故障を招くことこと防止するよ
うにしたンジンのフェイルセーフ装置を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のエンジ
ンのフェイルセーフ装置は、図６に示すように、排気通
路ａと吸気通路ｂを結ぶ排気還流通路ｃと、排気還流通
路ｃを運転状態に応じて開閉する排気還流制御弁ｄと、
を備えるエンジンにおいて、排気還流制御弁ｄが目標値
より大きく開く開故障時を診断する開故障時診断手段ｅ
と、開故障時にエンジンの出力を制限するフェイルセー
フ制御手段ｆと、を備える。
ンのフェイルセーフ装置は、図６に示すように、排気通
路ａと吸気通路ｂを結ぶ排気還流通路ｃと、排気還流通
路ｃを運転状態に応じて開閉する排気還流制御弁ｄと、
を備えるエンジンにおいて、排気還流制御弁ｄが目標値
より大きく開く開故障時を診断する開故障時診断手段ｅ
と、開故障時にエンジンの出力を制限するフェイルセー
フ制御手段ｆと、を備える。
【０００８】請求項２に記載のエンジンのフェイルセー
フ装置は、請求項１に記載の発明において、前記開故障
時にエンジンの回転数を所定値以下に制限するフェイル
セーフ制御手段を備える。
フ装置は、請求項１に記載の発明において、前記開故障
時にエンジンの回転数を所定値以下に制限するフェイル
セーフ制御手段を備える。
【０００９】請求項３に記載のエンジンのフェイルセー
フ装置は、請求項１に記載の発明において、前記開故障
時にエンジンの燃料供給量を所定値以下に制限するフェ
イルセーフ制御手段を備える。
フ装置は、請求項１に記載の発明において、前記開故障
時にエンジンの燃料供給量を所定値以下に制限するフェ
イルセーフ制御手段を備える。
【００１０】請求項４に記載のエンジンのフェイルセー
フ装置は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明
において、排気還流通路の排気還流制御弁より下流側の
ＥＧＲガス温度を検出するＥＧＲガス温度検出手段と、
排気還流制御弁の閉弁時に検出ＥＧＲガス温度が所定値
より高い運転時に排気還流制御弁が目標値より大きく開
く開故障時を診断する開故障時診断手段と、を備える。
フ装置は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明
において、排気還流通路の排気還流制御弁より下流側の
ＥＧＲガス温度を検出するＥＧＲガス温度検出手段と、
排気還流制御弁の閉弁時に検出ＥＧＲガス温度が所定値
より高い運転時に排気還流制御弁が目標値より大きく開
く開故障時を診断する開故障時診断手段と、を備える。
【００１１】
【作用】請求項１に記載のエンジンのフェイルセーフ装
置において、排気還流制御弁ｄが開いたままとなって排
気還流量が過剰になる開故障が発生したとき、運転者が
警告灯等の点灯に気付かない場合でも、エンジンに高出
力を発生させる運転が行われることを回避し、高温排気
ガスによって排気還流制御弁ｄが過熱されて二次故障を
引き起こしたり、エンジン本体の性能悪化を来すことを
防止できる。
置において、排気還流制御弁ｄが開いたままとなって排
気還流量が過剰になる開故障が発生したとき、運転者が
警告灯等の点灯に気付かない場合でも、エンジンに高出
力を発生させる運転が行われることを回避し、高温排気
ガスによって排気還流制御弁ｄが過熱されて二次故障を
引き起こしたり、エンジン本体の性能悪化を来すことを
防止できる。
【００１２】請求項２に記載のエンジンのフェイルセー
フ装置において、開故障時にエンジンの回転数を所定値
以下に制限することにより、エンジンに高出力を発生さ
せる運転が行われることを回避し、高温排気ガスによっ
て排気還流制御弁ｄが過熱されて二次故障を引き起こし
たり、エンジン本体の性能悪化を来すことを防止でき
る。
フ装置において、開故障時にエンジンの回転数を所定値
以下に制限することにより、エンジンに高出力を発生さ
せる運転が行われることを回避し、高温排気ガスによっ
て排気還流制御弁ｄが過熱されて二次故障を引き起こし
たり、エンジン本体の性能悪化を来すことを防止でき
る。
【００１３】請求項３に記載のエンジンのフェイルセー
フ装置において、開故障時にエンジンの燃料供給量を所
定値以下に制限することにより、エンジンに高出力を発
生させる運転が行われることを回避し、高温排気ガスに
よって排気還流制御弁ｄが過熱されて二次故障を引き起
こしたり、エンジン本体の性能悪化を来すことを防止で
きる。
フ装置において、開故障時にエンジンの燃料供給量を所
定値以下に制限することにより、エンジンに高出力を発
生させる運転が行われることを回避し、高温排気ガスに
よって排気還流制御弁ｄが過熱されて二次故障を引き起
こしたり、エンジン本体の性能悪化を来すことを防止で
きる。
【００１４】請求項４に記載のエンジンのフェイルセー
フ装置において、排気還流制御弁の閉弁時に検出ＥＧＲ
ガス温度が所定値より高いかどうかを判定することによ
り、運転時に排気還流制御弁が目標値より大きく開く開
故障時を適確に診断することができる。
フ装置において、排気還流制御弁の閉弁時に検出ＥＧＲ
ガス温度が所定値より高いかどうかを判定することによ
り、運転時に排気還流制御弁が目標値より大きく開く開
故障時を適確に診断することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１６】図１に示すように、エンジン１は吸気弁が
開かれるのに伴って吸気通路２からシリンダに吸気（混
合気）を吸入し、この吸気をピストンで圧縮して、点火
プラグ６で着火燃焼させ、排気弁が開かれるのに伴って
排気が排気通路３に排出され、これらの各行程が連続し
て繰り返されるようになっている。
開かれるのに伴って吸気通路２からシリンダに吸気（混
合気）を吸入し、この吸気をピストンで圧縮して、点火
プラグ６で着火燃焼させ、排気弁が開かれるのに伴って
排気が排気通路３に排出され、これらの各行程が連続し
て繰り返されるようになっている。
【００１７】吸気通路２の途中には吸気ポートに燃料を
噴射するインジェクタ７と、アクセルペダルに連動して
吸気を絞るスロットルバルブ８がそれぞれ設けられ、そ
の上流側には吸気量を検出するエアフロメータ９が設け
られる。
噴射するインジェクタ７と、アクセルペダルに連動して
吸気を絞るスロットルバルブ８がそれぞれ設けられ、そ
の上流側には吸気量を検出するエアフロメータ９が設け
られる。
【００１８】排気通路３の途中には三元触媒１０が設置
され、排気中のＨＣ、ＣＯを酸化するとともに、ＮＯｘ
を還元する。
され、排気中のＨＣ、ＣＯを酸化するとともに、ＮＯｘ
を還元する。
【００１９】コントロールユニット１２には、エアフロ
メータ９で検出される吸気量Ｑと、アイドルスイッチ信
号ＳＷと、エンジン回転数センサ１３で検出されるエン
ジン回転数Ｎｅと、冷却水温センサ１４で検出される冷
却水温度Ｔｗ等を入力して、基本燃料噴射量Ｔｐを運転
状態に応じて演算するとともに、点火時期を演算する。
メータ９で検出される吸気量Ｑと、アイドルスイッチ信
号ＳＷと、エンジン回転数センサ１３で検出されるエン
ジン回転数Ｎｅと、冷却水温センサ１４で検出される冷
却水温度Ｔｗ等を入力して、基本燃料噴射量Ｔｐを運転
状態に応じて演算するとともに、点火時期を演算する。
【００２０】コントロールユニット１２は、Ｏ2センサ
１５で検出される排気中の酸素濃度に応じた出力ＶＯ2
を入力して、混合気が理論空燃比となるようにインジェ
クタ７からの燃料噴射量をフィードバック制御して、三
元触媒１０での転化効率を最大限に維持するようになっ
ている。
１５で検出される排気中の酸素濃度に応じた出力ＶＯ2
を入力して、混合気が理論空燃比となるようにインジェ
クタ７からの燃料噴射量をフィードバック制御して、三
元触媒１０での転化効率を最大限に維持するようになっ
ている。
【００２１】吸気通路２と排気通路３を連通する排気還
流通路４が配設され、排気還流通路４の途中にはこれを
開閉する排気還流制御弁５が介装される。
流通路４が配設され、排気還流通路４の途中にはこれを
開閉する排気還流制御弁５が介装される。
【００２２】排気還流制御弁５を駆動するアクチュエー
タとして、ステップモータ１６が用いられる。
タとして、ステップモータ１６が用いられる。
【００２３】図１２に示すように、ステップモータ１６
はケーシング側に固定されたコイル１７と、コイル１７
の内側に回転自在に支持されるロータ１８とを有し、ロ
ータ１８の回転角に応じてロッド２８が軸方向に移動
し、ロッド２８の変位に弁体１９がリターンスプリング
２０の付勢力を介して追従して、排気還流通路４の開口
面積を変えるようになっている。
はケーシング側に固定されたコイル１７と、コイル１７
の内側に回転自在に支持されるロータ１８とを有し、ロ
ータ１８の回転角に応じてロッド２８が軸方向に移動
し、ロッド２８の変位に弁体１９がリターンスプリング
２０の付勢力を介して追従して、排気還流通路４の開口
面積を変えるようになっている。
【００２４】ケーシング２１にはエンジン冷却水を循環
させるウォータジャケット２２が形成される。ウォータ
ジャケット２２を循環する冷却水は、ＥＧＲガスによっ
て加熱されるケーシング２１の熱を持ち去り、ステップ
モータ１６等が過熱されないようになっている。
させるウォータジャケット２２が形成される。ウォータ
ジャケット２２を循環する冷却水は、ＥＧＲガスによっ
て加熱されるケーシング２１の熱を持ち去り、ステップ
モータ１６等が過熱されないようになっている。
【００２５】ステップモータ１６は、コイル１７に所定
のパルス信号を印加することで回転角がステップ的に変
化するもので、所定のステップ数でロータ１８が１回転
する構成となっている。
のパルス信号を印加することで回転角がステップ的に変
化するもので、所定のステップ数でロータ１８が１回転
する構成となっている。
【００２６】コントロールユニット１２は、エアフロメ
ータ９で検出される吸気量Ｑと、エンジン回転数センサ
１３で検出されるエンジン回転数Ｎｅと、冷却水温セン
サ１４で検出される冷却水温度ＴＷ等に応じた排気還流
量の目標値を予め定めておき、この目標値のマップを参
照することで現在の運転条件に合う目標排気還流量を求
め、この目標排気還流量を制御指令値に変換し、ステッ
プモータ１６にパルス信号を出力する。
ータ９で検出される吸気量Ｑと、エンジン回転数センサ
１３で検出されるエンジン回転数Ｎｅと、冷却水温セン
サ１４で検出される冷却水温度ＴＷ等に応じた排気還流
量の目標値を予め定めておき、この目標値のマップを参
照することで現在の運転条件に合う目標排気還流量を求
め、この目標排気還流量を制御指令値に変換し、ステッ
プモータ１６にパルス信号を出力する。
【００２７】こうして運転状態に応じて排気還流制御弁
５が開いて、不活性である排気ガスの一部を吸気通路２
に還流させることにより、燃焼時の最高温度を下げてＮ
Ｏxの生成を少なくする。
５が開いて、不活性である排気ガスの一部を吸気通路２
に還流させることにより、燃焼時の最高温度を下げてＮ
Ｏxの生成を少なくする。
【００２８】ところで、例えばステップモータ１６の誤
作動が起きたり、あるいは弁体１９がカーボンや錆等に
よって固着されるスティックが起きて、弁体１９が開い
たままとなって排気還流量が過剰になる開故障が生じる
可能性がある。
作動が起きたり、あるいは弁体１９がカーボンや錆等に
よって固着されるスティックが起きて、弁体１９が開い
たままとなって排気還流量が過剰になる開故障が生じる
可能性がある。
【００２９】なお、排気還流制御弁５にはリターンスプ
リング２０が設けられているが、リターンスプリング２
０は弁体１９をロッド２８に追従させる機能を果たすも
のであり、ステップモータ１６の故障等が起きた場合に
弁体１９を強制的に閉弁させることができない。
リング２０が設けられているが、リターンスプリング２
０は弁体１９をロッド２８に追従させる機能を果たすも
のであり、ステップモータ１６の故障等が起きた場合に
弁体１９を強制的に閉弁させることができない。
【００３０】こうして弁体１９が開いたままとなる開故
障が発生した状態で、エンジン１に高出力を発生させる
運転が行われると、高温排気ガスによって排気還流制御
弁５が過熱されて二次故障を引き起こしたり、エンジン
本体１の性能悪化を来す可能性がある。
障が発生した状態で、エンジン１に高出力を発生させる
運転が行われると、高温排気ガスによって排気還流制御
弁５が過熱されて二次故障を引き起こしたり、エンジン
本体１の性能悪化を来す可能性がある。
【００３１】これに対処して本発明は、排気還流制御弁
５の開度が目標値より大きくなる開故障が発生したかど
うかを判定し、開故障が発生したと判定された場合に、
警告灯２４を点灯して運転者にこれを知らせるととも
に、エンジン１の出力を制限するフェイルセーフ制御を
行う。
５の開度が目標値より大きくなる開故障が発生したかど
うかを判定し、開故障が発生したと判定された場合に、
警告灯２４を点灯して運転者にこれを知らせるととも
に、エンジン１の出力を制限するフェイルセーフ制御を
行う。
【００３２】排気還流通路４の排気還流制御弁５より下
流側の温度ＴＥＧＲを検出するＥＧＲガス温度センサ２
５が設けられる。
流側の温度ＴＥＧＲを検出するＥＧＲガス温度センサ２
５が設けられる。
【００３３】図３のフローチャートは、コントロールユ
ニット１２において実行される開故障時を診断する制御
プログラムを示しており、これは一定周期毎に実行され
る。
ニット１２において実行される開故障時を診断する制御
プログラムを示しており、これは一定周期毎に実行され
る。
【００３４】まず、ステップ１で始動時の冷却水温度Ｔ
Ｗが所定値ＴＷＩＥＨ（例えば３５°Ｃ）以上であり、
始動時のＥＧＲガス温度ＴＥＧＲＩＮＴが所定値ＴＥＧ
ＲＪ３以上であるかどうかを判定する。
Ｗが所定値ＴＷＩＥＨ（例えば３５°Ｃ）以上であり、
始動時のＥＧＲガス温度ＴＥＧＲＩＮＴが所定値ＴＥＧ
ＲＪ３以上であるかどうかを判定する。
【００３５】これらの始動時の条件が満たされた場合、
ステップ２に進んで、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎ１
（例えば４００ｒｐｍ）以上であり、冷却水温度ＴＷが
ＴＷＥＪＬ（例えば−１０°Ｃ）≦ＴＷ＜ＴＷＥＪＨ
（例えば５０°Ｃ）の範囲にあり、排気還流制御弁５が
閉じている診断条件が成立した運転状態が所定時間ＥＧ
ＲＯＰＤ（例えば６０秒）以上経過したかどうかを判定
する。
ステップ２に進んで、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎ１
（例えば４００ｒｐｍ）以上であり、冷却水温度ＴＷが
ＴＷＥＪＬ（例えば−１０°Ｃ）≦ＴＷ＜ＴＷＥＪＨ
（例えば５０°Ｃ）の範囲にあり、排気還流制御弁５が
閉じている診断条件が成立した運転状態が所定時間ＥＧ
ＲＯＰＤ（例えば６０秒）以上経過したかどうかを判定
する。
【００３６】診断条件が成立した運転状態が所定時間Ｅ
ＧＲＯＰＤ以上経過したことが判定された場合、ステッ
プ３に進んで、ＥＧＲガス温度ＴＥＧＲと始動時のＥＧ
Ｒガス温度ＴＥＧＲＩＮＴの差が所定値ＴＥＧＲＯＮＧ
（例えば２８°Ｃ）以上であるかどうかを判定する。
ＧＲＯＰＤ以上経過したことが判定された場合、ステッ
プ３に進んで、ＥＧＲガス温度ＴＥＧＲと始動時のＥＧ
Ｒガス温度ＴＥＧＲＩＮＴの差が所定値ＴＥＧＲＯＮＧ
（例えば２８°Ｃ）以上であるかどうかを判定する。
【００３７】ＥＧＲガス温度ＴＥＧＲと始動時のＥＧＲ
ガス温度ＴＥＧＲＩＮＴの差が所定値ＴＥＧＲＯＮＧよ
り低いと判定された場合、ステップ４に進んで排気還流
制御弁５が正常に閉作動しているものと判定する。
ガス温度ＴＥＧＲＩＮＴの差が所定値ＴＥＧＲＯＮＧよ
り低いと判定された場合、ステップ４に進んで排気還流
制御弁５が正常に閉作動しているものと判定する。
【００３８】一方、ＥＧＲガス温度ＴＥＧＲと始動時の
ＥＧＲガス温度ＴＥＧＲＩＮＴの差が所定値ＴＥＧＲＯ
ＮＧより以上と判定された場合、ステップ５に進んで排
気還流制御弁５が正常に閉作動していないものと判定
し、ステップ６で警告灯２４を点灯して、ステップ７に
進んで後述するフェイルセーフ制御を行い、エンジン１
の出力を制限する。
ＥＧＲガス温度ＴＥＧＲＩＮＴの差が所定値ＴＥＧＲＯ
ＮＧより以上と判定された場合、ステップ５に進んで排
気還流制御弁５が正常に閉作動していないものと判定
し、ステップ６で警告灯２４を点灯して、ステップ７に
進んで後述するフェイルセーフ制御を行い、エンジン１
の出力を制限する。
【００３９】図４のフローチャートは、コントロールユ
ニット１２において実行される開故障時にエンジン１の
出力を制限するフェイルセーフ制御のプログラムを示し
ており、これは一定周期毎に実行される。
ニット１２において実行される開故障時にエンジン１の
出力を制限するフェイルセーフ制御のプログラムを示し
ており、これは一定周期毎に実行される。
【００４０】まず、ステップ１１、１２でエンジン１の
回転中であり、エンジン１の始動を行うスタータスイッ
チがＯＦＦとなっていることを判定した後、ステップ１
３に進んで上記したルーチンで開故障時と診断されてい
るかどうかを判定する。
回転中であり、エンジン１の始動を行うスタータスイッ
チがＯＦＦとなっていることを判定した後、ステップ１
３に進んで上記したルーチンで開故障時と診断されてい
るかどうかを判定する。
【００４１】開故障時と診断されている場合は、ステッ
プ１４に進んで、エンジン回転数Ｎｅが所定値（例えば
２８００ｒｐｍ）以上に上昇する高回転時に、インジェ
クタ７からの燃料噴射を停止する制御を行う。
プ１４に進んで、エンジン回転数Ｎｅが所定値（例えば
２８００ｒｐｍ）以上に上昇する高回転時に、インジェ
クタ７からの燃料噴射を停止する制御を行う。
【００４２】また、他の実施形態として、ステップ１４
において、基本燃料噴射量Ｔｐが所定値以上に増加する
高負荷運転時に、インジェクタ７からの燃料噴射を停止
する制御を行うようにしてもよい。
において、基本燃料噴射量Ｔｐが所定値以上に増加する
高負荷運転時に、インジェクタ７からの燃料噴射を停止
する制御を行うようにしてもよい。
【００４３】これにより、排気還流制御弁５が開いたま
まとなる開故障が発生したとき、運転者が警告灯２４の
点灯に気付かない場合でも、エンジン１に高出力を発生
させる運転が行われることを回避し、高温排気ガスによ
って排気還流制御弁５が過熱されて二次故障を引き起こ
したり、エンジン１の性能悪化を来すことを防止でき
る。
まとなる開故障が発生したとき、運転者が警告灯２４の
点灯に気付かない場合でも、エンジン１に高出力を発生
させる運転が行われることを回避し、高温排気ガスによ
って排気還流制御弁５が過熱されて二次故障を引き起こ
したり、エンジン１の性能悪化を来すことを防止でき
る。
【００４４】次に、図５に示す実施の形態について説明
する。
する。
【００４５】排気還流通路４の途中にはダイヤフラム式
の排気還流制御弁５が介装される。排気還流制御弁５
は、そのダイヤフラム室３８に導かれる負圧が強くなる
のに伴ってリターンスプリング１９に抗して開弁するよ
うになっている。排気還流制御弁５の開度が大きくなる
ほど、排気還流通路４を介して吸気通路２に還流される
排気還流量は増大する。
の排気還流制御弁５が介装される。排気還流制御弁５
は、そのダイヤフラム室３８に導かれる負圧が強くなる
のに伴ってリターンスプリング１９に抗して開弁するよ
うになっている。排気還流制御弁５の開度が大きくなる
ほど、排気還流通路４を介して吸気通路２に還流される
排気還流量は増大する。
【００４６】排気還流制御弁５のダイヤフラム室３８と
吸気通路２のＶＣポート４８を連通するＢＰＴ負圧通路
５４が配設され、ＢＰＴ負圧通路５４を介して排気還流
制御弁５のダイヤフラム室３８に導かれる負圧を大気圧
で適宜に希釈するＢＰＴバルブ３６が設けられる。
吸気通路２のＶＣポート４８を連通するＢＰＴ負圧通路
５４が配設され、ＢＰＴ負圧通路５４を介して排気還流
制御弁５のダイヤフラム室３８に導かれる負圧を大気圧
で適宜に希釈するＢＰＴバルブ３６が設けられる。
【００４７】ＶＣポート４８は吸気スロットルバルブ８
の近傍で、アイドル位置にある吸気スロットルバルブ８
の先端より上流側に位置して吸気通路２に開口してい
る。ＶＣポート４８には、アイドル時に大気圧が生じ、
低中負荷域で負圧が生じるようになっている。
の近傍で、アイドル位置にある吸気スロットルバルブ８
の先端より上流側に位置して吸気通路２に開口してい
る。ＶＣポート４８には、アイドル時に大気圧が生じ、
低中負荷域で負圧が生じるようになっている。
【００４８】ＢＰＴバルブ３６は、そのダイヤフラム室
４１がＥＧＲガス圧通路４４を介して排気還流通路４の
排気還流制御弁５とオリフィス４３の間に連通し、排気
還流通路４のＥＧＲガス圧Ｐ2が導かれるようになって
いる。
４１がＥＧＲガス圧通路４４を介して排気還流通路４の
排気還流制御弁５とオリフィス４３の間に連通し、排気
還流通路４のＥＧＲガス圧Ｐ2が導かれるようになって
いる。
【００４９】ＢＰＴバルブ３６は、排気還流通路４のＥ
ＧＲガス圧Ｐ2が上昇するのに伴って、その開度が小さ
くなり、すなわち排気還流制御弁５に導かれる負圧を大
気圧で希釈する度合いが小さくなって、排気還流制御弁
５の開度を大きし、排気還流通路４のＥＧＲガス圧Ｐ2
を一定に保つようにフィードバック制御する。
ＧＲガス圧Ｐ2が上昇するのに伴って、その開度が小さ
くなり、すなわち排気還流制御弁５に導かれる負圧を大
気圧で希釈する度合いが小さくなって、排気還流制御弁
５の開度を大きし、排気還流通路４のＥＧＲガス圧Ｐ2
を一定に保つようにフィードバック制御する。
【００５０】このようにして、排気還流通路４のＥＧＲ
ガス圧Ｐ2が一定に保たれると、Ｐ2と排気通路３内の排
圧Ｐ1との差圧により、オリフィス４３を介して還流さ
れる排気還流量は排圧Ｐ1に比例する。排圧Ｐ1はエンジ
ンの吸入空気量と相関関係があるので、吸入空気量が増
大する程、排気還流量が増大することになり、排気還流
率が略一定に保たれる。
ガス圧Ｐ2が一定に保たれると、Ｐ2と排気通路３内の排
圧Ｐ1との差圧により、オリフィス４３を介して還流さ
れる排気還流量は排圧Ｐ1に比例する。排圧Ｐ1はエンジ
ンの吸入空気量と相関関係があるので、吸入空気量が増
大する程、排気還流量が増大することになり、排気還流
率が略一定に保たれる。
【００５１】運転条件に応じてＢＰＴバルブ３６を介し
て排気還流量を調節する排圧コントロール（ＢＰＴ）方
式と、ＢＰＴバルブ３６を介さずに吸入負圧によって排
気還流量を調節する吸入負圧コントロール（ＶＣ）方式
を切換えるために、排気還流制御弁５のダイヤフラム室
３８と吸気通路２のＶＣポート４８を連通するＶＣ負圧
通路５０が配設され、ＶＣ負圧通路５０に第一ソレノイ
ドバルブ５１と第二ソレノイドバルブ５２がそれぞれ介
装される。
て排気還流量を調節する排圧コントロール（ＢＰＴ）方
式と、ＢＰＴバルブ３６を介さずに吸入負圧によって排
気還流量を調節する吸入負圧コントロール（ＶＣ）方式
を切換えるために、排気還流制御弁５のダイヤフラム室
３８と吸気通路２のＶＣポート４８を連通するＶＣ負圧
通路５０が配設され、ＶＣ負圧通路５０に第一ソレノイ
ドバルブ５１と第二ソレノイドバルブ５２がそれぞれ介
装される。
【００５２】第一ソレノイドバルブ５１は、排気還流制
御弁５のダイヤフラム室３８に対してＶＣ負圧通路５０
とＢＰＴ負圧通路５４のいずれか一方を連通させる２つ
のポジションを持っている。
御弁５のダイヤフラム室３８に対してＶＣ負圧通路５０
とＢＰＴ負圧通路５４のいずれか一方を連通させる２つ
のポジションを持っている。
【００５３】第二ソレノイドバルブ５２は、ＶＣ負圧通
路５０に大気開放ポート５３を連通させるポジション
と、ＶＣ負圧通路５０と大気開放ポート５３の連通を断
つポジションと、ＶＣ負圧通路５０を閉塞して大気圧希
釈通路５６とＢＰＴ負圧通路５４の連通を断つポジショ
ンを持っている。
路５０に大気開放ポート５３を連通させるポジション
と、ＶＣ負圧通路５０と大気開放ポート５３の連通を断
つポジションと、ＶＣ負圧通路５０を閉塞して大気圧希
釈通路５６とＢＰＴ負圧通路５４の連通を断つポジショ
ンを持っている。
【００５４】コントロールユニット４０は、エンジン回
転数Ｎｅ、負荷、冷却水温度等の検出値から予め設定さ
れたマップの内容にしたがって第一、第二ソレノイドバ
ルブ５１，５２のポジションを切換え、排圧コントロー
ル（ＢＰＴ）方式と吸入負圧コントロール（ＶＣ）方式
を切換える。これにより、排気還流率の設定自由度を拡
げられ、エンジンの運転安定性を確保しつつ、燃費の低
減をはかるとともに、ＮＯｘの排出を有効に抑えること
が可能となる。
転数Ｎｅ、負荷、冷却水温度等の検出値から予め設定さ
れたマップの内容にしたがって第一、第二ソレノイドバ
ルブ５１，５２のポジションを切換え、排圧コントロー
ル（ＢＰＴ）方式と吸入負圧コントロール（ＶＣ）方式
を切換える。これにより、排気還流率の設定自由度を拡
げられ、エンジンの運転安定性を確保しつつ、燃費の低
減をはかるとともに、ＮＯｘの排出を有効に抑えること
が可能となる。
【００５５】ところで、例えば第一ソレノイドバルブ５
１、第二ソレノイドバルブ５２の誤作動が起きたり、あ
るいは弁体３９がカーボンや錆等によって固着されるス
ティックが起きて、弁体３９が開いたままとなって排気
還流量が過剰になる開故障が生じる可能性がある。
１、第二ソレノイドバルブ５２の誤作動が起きたり、あ
るいは弁体３９がカーボンや錆等によって固着されるス
ティックが起きて、弁体３９が開いたままとなって排気
還流量が過剰になる開故障が生じる可能性がある。
【００５６】こうして弁体３９が開いたままとなる開故
障が発生した状態で、エンジンに高出力を発生させる運
転が行われると、高温排気ガスによって排気還流制御弁
５が過熱されて二次故障を引き起こしたり、エンジン本
体１の性能悪化を来す可能性がある。
障が発生した状態で、エンジンに高出力を発生させる運
転が行われると、高温排気ガスによって排気還流制御弁
５が過熱されて二次故障を引き起こしたり、エンジン本
体１の性能悪化を来す可能性がある。
【００５７】これに対処して本発明は、排気還流通路４
の排気還流制御弁５より下流側の温度ＴＥＧＲを検出す
るＥＧＲガス温度センサ２５が設けられ、検出温度ＴＥ
ＧＲに基づいて排気還流制御弁５の開度が目標値より大
きくなる開故障が発生したかどうかを判定し、開故障が
発生したと判定された場合に、警告灯を点灯して運転者
にこれを知らせるとともに、エンジンの出力を制限する
フェイルセーフ制御を行う。
の排気還流制御弁５より下流側の温度ＴＥＧＲを検出す
るＥＧＲガス温度センサ２５が設けられ、検出温度ＴＥ
ＧＲに基づいて排気還流制御弁５の開度が目標値より大
きくなる開故障が発生したかどうかを判定し、開故障が
発生したと判定された場合に、警告灯を点灯して運転者
にこれを知らせるとともに、エンジンの出力を制限する
フェイルセーフ制御を行う。
【００５８】これにより、排気還流制御弁５が開いたま
まとなる開故障が発生したとき、運転者が警告灯の点灯
に気付かない場合でも、エンジンに高出力を発生させる
運転が行われることを回避し、高温排気ガスによって排
気還流制御弁５が過熱されて二次故障を引き起こした
り、エンジン本体の性能悪化を来すことを防止できる。
まとなる開故障が発生したとき、運転者が警告灯の点灯
に気付かない場合でも、エンジンに高出力を発生させる
運転が行われることを回避し、高温排気ガスによって排
気還流制御弁５が過熱されて二次故障を引き起こした
り、エンジン本体の性能悪化を来すことを防止できる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載のエ
ンジンのフェイルセーフ装置は、排気還流制御弁が開い
たままとなる開故障が発生したとき、エンジンの出力を
制限するフェイルセーフ制御が行われる構成により、運
転者が警告灯等の点灯に気付かない場合でも、エンジン
に高出力を発生させる運転が行われることを回避し、高
温排気ガスによって排気還流制御弁が過熱されて二次故
障を引き起こしたり、エンジン本体の性能悪化を来すこ
とを防止できる。
ンジンのフェイルセーフ装置は、排気還流制御弁が開い
たままとなる開故障が発生したとき、エンジンの出力を
制限するフェイルセーフ制御が行われる構成により、運
転者が警告灯等の点灯に気付かない場合でも、エンジン
に高出力を発生させる運転が行われることを回避し、高
温排気ガスによって排気還流制御弁が過熱されて二次故
障を引き起こしたり、エンジン本体の性能悪化を来すこ
とを防止できる。
【００６０】請求項２に記載のエンジンのフェイルセー
フ装置は、排気還流制御弁が開いたままとなる開故障時
にエンジンの回転数を所定値以下に制限する構成によ
り、エンジンに高出力を発生させる運転が行われること
を回避できる。
フ装置は、排気還流制御弁が開いたままとなる開故障時
にエンジンの回転数を所定値以下に制限する構成によ
り、エンジンに高出力を発生させる運転が行われること
を回避できる。
【００６１】請求項３に記載のエンジンのフェイルセー
フ装置において、排気還流制御弁が開いたままとなる開
故障時にエンジンの燃料供給量を所定値以下に制限する
構成により、エンジンに高出力を発生させる運転が行わ
れることを回避できる。
フ装置において、排気還流制御弁が開いたままとなる開
故障時にエンジンの燃料供給量を所定値以下に制限する
構成により、エンジンに高出力を発生させる運転が行わ
れることを回避できる。
【００６２】請求項４に記載のエンジンのフェイルセー
フ装置は、排気還流制御弁の閉弁時に検出ＥＧＲガス温
度が所定値より高いかどうかを判定して、運転時に排気
還流制御弁が目標値より大きく開く開故障時を適確に診
断することができる。
フ装置は、排気還流制御弁の閉弁時に検出ＥＧＲガス温
度が所定値より高いかどうかを判定して、運転時に排気
還流制御弁が目標値より大きく開く開故障時を適確に診
断することができる。
【図１】本発明の実施の形態を示すシステム図。
【図２】同じく排気還流制御弁の断面図。
【図３】同じく開故障時を診断する制御内容を示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図４】同じくフェイルセーフ制御内容を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図５】他の実施の形態を示すシステム図。
【図６】請求項１に記載の発明を示すクレーム対応図。
ａ 排気通路 ｂ 吸気通路 ｃ 排気還流通路 ｄ 排気還流制御弁 ｅ 開故障時診断手段 ｆ フェイルセーフ制御手段 １ エンジン ２ 吸気通路 ３ 排気通路 ４ 排気還流通路 ５ 排気還流制御弁 ６ 点火栓 ７ 燃料噴射弁 １２ コントロールユニット １３ 回転数センサ １７ ステップモータ ２６ ＥＧＲガス温度センサ ３６ ＢＰＴバルブ ３８ ダイヤフラム室 ４０ コントロールユニット ４１ ダイヤフラム室 ４３ オリフィス ４４ ＥＧＲガス圧通路 ５０ ＶＣ負圧通路 ５１ 第一ソレノイドバルブ ５２ 第二ソレノイドバルブ ５４ ＢＰＴ負圧通路 ５６ 大気圧希釈通路
Claims (4)
- 【請求項１】排気通路と吸気通路を結ぶ排気還流通路
と、 排気還流通路を運転状態に応じて開閉する排気還流制御
弁と、 を備えるエンジンにおいて、 排気還流制御弁が目標値より大きく開く開故障時を診断
する開故障時診断手段と、 開故障時にエンジンの出力を制限するフェイルセーフ制
御手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンのフェイルセーフ装
置。 - 【請求項２】前記開故障時にエンジンの回転数を所定値
以下に制限するフェイルセーフ制御手段を備えたことを
特徴とする請求項１に記載のエンジンのフェイルセーフ
装置。 - 【請求項３】前記開故障時にエンジンの燃料供給量を所
定値以下に制限するフェイルセーフ制御手段を備えたこ
とを特徴とする請求項１に記載のエンジンのフェイルセ
ーフ装置。 - 【請求項４】排気還流通路の排気還流制御弁より下流側
のＥＧＲガス温度を検出するＥＧＲガス温度検出手段
と、 排気還流制御弁の閉弁時に検出ＥＧＲガス温度が所定値
より高い運転時に排気還流制御弁が目標値より大きく開
く開故障時を診断する開故障時診断手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一
つに記載のエンジンのフェイルセーフ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7173675A JPH0925852A (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | エンジンのフェイルセーフ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7173675A JPH0925852A (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | エンジンのフェイルセーフ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0925852A true JPH0925852A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=15965021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7173675A Pending JPH0925852A (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | エンジンのフェイルセーフ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0925852A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010024952A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のｅｇｒ装置 |
| JP2010185395A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2010223117A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御システム |
| WO2014119182A1 (ja) | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気還流制御装置及び排気還流制御方法 |
-
1995
- 1995-07-10 JP JP7173675A patent/JPH0925852A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010024952A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のｅｇｒ装置 |
| JP2010185395A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2010223117A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御システム |
| WO2014119182A1 (ja) | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気還流制御装置及び排気還流制御方法 |
| US9574526B2 (en) | 2013-02-01 | 2017-02-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust gas recirculation control device and exhaust gas recirculation control method for internal combustion engine |
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