(57)【要約】      （修正有）【課題】  新気温度の変化、及び新気温度あるいはＥＧＲ混合後の吸気温度を検出する検出器（センサ）に検出誤差が発生しても、ＥＧＲシステムの故障を正確に検知可能とした排ガス還流システムの故障診断装置を提供する。【解決手段】  ＥＧＲ通路と吸気通路との合流部よりも上流側の新気の温度を検出する新気温度検出器と、前記合流部よりも下流側のＥＧＲガス混入後の吸気の温度を検出する吸気温度検出器と、２つの新気温度の新気温度差及び吸気温度差との差であるＥＧＲ前後温度差が許容温度差以下のとき、または前記吸気温度差と新気温度差との比であるＥＧＲ前後温度比が許容温度比以下のときのいずれかに該当するとき、前記ＥＧＲシステム故障の判定条件とするコントローラを備える。【選択図】  図２
2005069202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路からのＥＧＲ（排ガス再循環）ガスをＥＧＲ通路を通して吸気通路に還流するとともに、前記ＥＧＲ通路に該ＥＧＲ通路の流路面積を調整するＥＧＲ弁を設けてなる排ガス還流システムの故障診断装置において、前記ＥＧＲ通路と吸気通路との合流部よりも上流側の新気通路に設けられて新気の温度を検出する新気温度検出器と、前記合流部よりも下流側の吸気通路に設けられて前記新気にＥＧＲガスが混入された吸気の温度を検出する吸気温度検出器と、前記新気温度検出器からの新気温度検出値に基づくＥＧＲ弁の開時と閉時の２つの新気温度（Ｔ１、Ｔ０１）の新気温度差（ΔＴ１＝Ｔ１−Ｔ０１）及び前記吸気温度検出器からの吸気温度検出値に基づくＥＧＲ弁の開時と閉時の２つの吸気温度（Ｔ２、Ｔ０２）の吸気温度差（ΔＴ２＝Ｔ２−Ｔ０２）を算出し、前記吸気温度差（ΔＴ２）と新気温度差（ΔＴ１）との差であるＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）が予め設定された許容温度差（ΔＴａ）以下（ΔＴ≦ΔＴａ）のとき、または前記吸気温度差（ΔＴ２）と新気温度差（ΔＴ１）との比であるＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）が予め設定された許容温度比（Ｃｔａ）以下（Ｃｔ≦Ｃｔａ）のときのいずれかに該当するとき、前記排ガス還流システムの故障の判定条件とするコントローラとを備えてなることを特徴とする排ガス還流システムの故障診断装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記排ガス還流システムの故障の判定条件に加えて、前記ＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）が予め設定された許容温度差（ΔＴａ）以下（ΔＴ≦ΔＴａ）の状態の発生頻度（Ｎ１）が予め設定された許容頻度（Ｎ１０）を超えるとき（Ｎ１＞Ｎ１０）、または前記ＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）が予め設定された許容温度比（Ｃｔａ）以下（Ｃｔ≦Ｃｔａ）の状態の発生頻度（Ｎ２）が予め設定された許容頻度（Ｎ２０）を超えるとき（Ｎ２＞Ｎ２０）のいずれかであるとき、前記排ガス還流システムの故障の第２の判定条件とするように構成されたことを特徴とする請求項１記載の排ガス還流システムの故障診断装置。
【請求項３】
エンジンの排気通路からのＥＧＲ（排ガス再循環）ガスをＥＧＲ通路を通して吸気通路に還流するとともに、前記ＥＧＲ通路に該ＥＧＲ通路の流路面積を調整するＥＧＲ弁を設けてなる排ガス還流システムの故障診断装置において、前記ＥＧＲ通路と吸気通路との合流部よりも下流側の吸気通路に設けられて新気にＥＧＲガスが混入された吸気の温度を検出する吸気温度検出器と、該吸気温度検出器から入力される吸気温度の検出値からＥＧＲ弁開弁中の所定のサンプリング期間における最高温度（Ｔｍａｘ）と最低温度（Ｔｍｉｎ）との温度差即ち最高最低温度差（ΔＴｓ＝Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）を算出し、該最高最低温度差ΔＴｓが予め設定された許容温度差（ΔＴｓａ）以下（ΔＴｓ≦ΔＴｓａ）のとき、前記排ガス還流システムの故障の判定条件とするコントローラとを備えてなることを特徴とする排ガス還流システムの故障診断装置。
【請求項４】
エンジンの排気通路からのＥＧＲ（排ガス再循環）ガスをＥＧＲ通路を通して吸気通路に還流するとともに、前記ＥＧＲ通路に該ＥＧＲ通路の流路面積を調整するＥＧＲ弁を設けてなる排ガス還流システムの故障診断装置において、前記ＥＧＲ弁の開時と閉時の２つの吸気温度（Ｔ２、Ｔ０２）の吸気温度差（ΔＴ２＝Ｔ２−Ｔ０２）と該ＥＧＲ弁の開時と閉時の２つの新気温度（Ｔ１、Ｔ０１）の新気温度差（ΔＴ１＝Ｔ１−Ｔ０１）との差であるＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）が予め設定された許容温度差（ΔＴａ）を超える（ΔＴ＞ΔＴａ）とき、または前記吸気温度差（ΔＴ２）と新気温度差（ΔＴ１）との比であるＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）が予め設定された許容温度比（Ｃｔａ）を超える（Ｃｔ＞Ｃｔａ）のときのいずれかに該当し、
かつ前記ＥＧＲ前後温度差（ΔＴ）が予め設定された許容温度差（ΔＴａ）以下（ΔＴ≦ΔＴａ）の状態の発生頻度（Ｎ１）が予め設定された許容頻度（Ｎ１０）以下のとき（Ｎ１≦Ｎ１０）、または前記ＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）が予め設定された許容温度比（Ｃｔａ）以下（Ｃｔ≦Ｃｔａ）の状態の発生頻度（Ｎ２）が予め設定された許容頻度（Ｎ２０）以下のとき（Ｎ２≦Ｎ２０）のいずれかに該当すると判定したときにおいて、
前記ＥＧＲ弁開弁中の所定のサンプリング期間における最高温度（Ｔｍａｘ）と最低温度（Ｔｍｉｎ）との温度差即ち最高最低温度差（ΔＴｓ＝Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）が予め設定された許容温度差（ΔＴｓａ）以下（ΔＴｓ≦ΔＴｓａ）となるときには前記排ガス還流システムの故障の判定条件とするように構成されたコントローラを備えてなることを特徴とする排ガス還流システムの故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用エンジン、定置用エンジン等の排ガス浄化システムに適用され、エンジンの排気通路からのＥＧＲ（排ガス再循環）ガスをＥＧＲ通路を通して吸気通路に還流するとともに、該ＥＧＲ通路の流路面積を調整するＥＧＲ弁を設けてなる排ガス還流システムの故障診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用エンジン、発電用等の定置用エンジンにおいては、排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を除去する手段として、排気通路の排ガスの一部つまりＥＧＲ（排ガス再循環）ガスを、ＥＧＲ弁により流路面積を調整可能としたＥＧＲ通路を通して吸気通路に還流するＥＧＲ排ガス還流システムが多く採用されている。
かかるＥＧＲ排ガス還流システム（以下ＥＧＲシステムという）においては、前記ＥＧＲ弁の故障、あるいは排ガス中のカーボンの堆積により前記ＥＧＲ通路が詰まってしまう等のＥＧＲシステムの故障によって、ＥＧＲガスの還流が停止したりＥＧＲガス流量の調整が不能となるのを回避するため、該ＥＧＲシステムの故障を検知するための故障診断装置が種々提供されている。
【０００３】
図６はかかる故障診断装置を備えたＥＧＲシステム付きエンジンの１例を示す概略構成図である。図において、１００はエンジン、１０１は該エンジン１００の吸気マニホールド、１０２は排気マニホールド、１０６は過給機（図示省略）からの新気（空気）が通流する新気通路、１０３は前記吸気マニホールドに通ずる吸気通路である。
１０４は前記排気マニホールド１０２を含む排気通路と前記吸気通路１０３とを接続するＥＧＲ（排ガス再循環）通路、１０７は前記新気通路１０６とＥＧＲ通路１０４との合流部である。１０５はＥＧＲ弁で、前記ＥＧＲ通路１０４の前記合流部１０７の直上流部位に設置されて、前記ＥＧＲ通路１０４の流路面積つまりＥＧＲガスの還流量を調整する。尚、前記ＥＧＲ弁１０５は、コントローラ１０の指示弁開度に従い、モータ、エア等で駆動される。
【０００４】
２は吸気温度検出器で、前記合流部１０７よりも下流側の吸気通路１０３に設けられて、前記新気通路１０６からの新気にＥＧＲ通路１０４からのＥＧＲガスが混入された吸気の温度を検出する。
１０はコントローラで、該コントローラ１０においては、前記吸気温度検出器２から吸気温度の検出値が入力されており、該吸気温度の検出値に基づき、前記ＥＧＲ弁１０５の開閉時における前記吸気温度検出値の温度差つまり開閉温度差を算出して、該開閉温度差が予め設定された許容開閉温度差よりも小さくなったときＥＧＲシステムに故障が発生したものと判定し、警報装置３に警報を発信するようになっている。
【０００５】
また、かかる排ガス還流システムの故障診断装置の１つに特許文献１（特開平３−１１５７６７号公報）に記載された装置がある。
特許文献１の技術においては、吸気通路のＥＧＲ通路との合流部よりも上流側の新気通路に新気の温度を検出する新気温度検出器を設け、該吸気通路の前記合流部に前記ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスを下流側に案内する隔壁を設け、さらに該隔壁内通路の出口部に、前記新気にＥＧＲガスが混入された吸気の温度を検出する吸気温度検出器を設けて、前記新気温度の検出値及び吸気温度の検出値をコントローラに入力している。
そして前記コントローラにおいて、前記吸気温度検出器からの吸気温度検出値と新気温度検出器からの新気温度検出値との温度差が予め設定された許容温度差よりも小さいときにＥＧＲシステムに故障が発生しているものと判定し、警報等を発信するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１１５７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
過給機及びインタークーラ付きエンジンにおいては、エンジン負荷、エンジン回転数等のエンジン運転条件によって新気通路を通る新気の温度が変化する。
然るに、図６に示される故障診断装置を備えたＥＧＲシステム付きエンジンにあっては、ＥＧＲ弁１０５の開閉時における吸気温度検出器２からの吸気温度検出値の温度差つまり開閉温度差を求めて、該開閉温度差が予め設定された許容開閉温度差よりも小さくなったときにＥＧＲシステムの故障を判定するので、前記のように新気の温度が変化した場合、前記合流部１０７にてＥＧＲガス合流部後の吸気温度の変化にＥＧＲガスの混合分と新気温度の変化分とが混在することとなり、コントローラ１０においてＥＧＲガス温度の変化を正確に検出できずにＥＧＲシステムの故障判定に誤判定が生じて、ＥＧＲシステムの故障を正確に検知できない事態が発生する。
【０００８】
また、特許文献１の技術にあっては、吸気通路のＥＧＲガス合流部の上流側における新気温度と下流側におけるＥＧＲガス合流後の吸気温度とを検出して、前記吸気温度検出値と新気温度検出値との温度差が予め設定された許容温度差よりも小さいときにＥＧＲガスに故障が発生しているものと判定するので、図６の従来技術のような新気温度の変化によるＥＧＲシステムの故障判定の誤判定は回避できる。
しかしながら、特許文献１の技術にあっては、ＥＧＲシステムの故障判定に、新気温度検出器で検出された新気温度の絶対値、及び、吸気温度検出器で検出された吸気温度の絶対値を用いているため、該新気温度検出器あるいは吸気温度検出器に検出誤差が発生している場合には、コントローラ１０におけるＥＧＲシステムの故障判定にかかる検出誤差が入った新気温度検出値あるいは吸気温度検出値を用いることとなり、かかる従来技術にあっても、ＥＧＲシステムの故障判定に誤判定が生じて、ＥＧＲシステムの故障を正確に検知できない事態が発生し易い。
等の問題点を有している。  
【０００９】
従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、エンジン運転条件等による新気温度の変化、及び新気温度あるいはＥＧＲ混合後の吸気温度を検出する検出器（センサ）に検出誤差が発生しても、かかる新気温度の変化及び検出器の検出誤差に影響されることなくＥＧＲシステムの故障を正確に検知可能とした排ガス還流システムの故障診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はかかる目的を達成するもので、その第１発明は、エンジンの排気通路からのＥＧＲ（排ガス再循環）ガスをＥＧＲ通路を通して吸気通路に還流するとともに、前記ＥＧＲ通路に該ＥＧＲ通路の流路面積を調整するＥＧＲ弁を設けてなる排ガス還流システムの故障診断装置において、前記ＥＧＲ通路と吸気通路との合流部よりも上流側の新気通路に設けられて新気の温度を検出する新気温度検出器と、前記合流部よりも下流側の吸気通路に設けられて前記新気にＥＧＲガスが混入された吸気の温度を検出する吸気温度検出器と、前記新気温度検出器からの新気温度検出値に基づくＥＧＲ弁の開時と閉時の２つの新気温度（Ｔ１、Ｔ０１）の新気温度差（ΔＴ１＝Ｔ１−Ｔ０１）及び前記吸気温度検出器からの吸気温度検出値に基づくＥＧＲ弁の開時と閉時の２つの吸気温度（Ｔ２、Ｔ０２）の吸気温度差（ΔＴ２＝Ｔ２−Ｔ０２）を算出し、前記吸気温度差（ΔＴ２）と新気温度差（ΔＴ１）との差であるＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）が予め設定された許容温度差（ΔＴａ）以下（ΔＴ≦ΔＴａ）のとき、または前記吸気温度差（ΔＴ２）と新気温度差（ΔＴ１）との比であるＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）が予め設定された許容温度比（Ｃｔａ）以下（Ｃｔ≦Ｃｔａ）のときのいずれかに該当するとき、前記排ガス還流システムの故障の判定条件とするコントローラとを備えてなることを特徴とする。
【００１１】
かかる第１発明によれば、新気温度検出器から入力される新気温度検出値に基づくＥＧＲ弁の開時と閉時の２つの新気温度（Ｔ１、Ｔ０１）の温度差（ΔＴ１＝Ｔ１−Ｔ０１）を算出するとともに、吸気温度検出器から入力される吸気温度検出値に基づくＥＧＲ弁の開時と閉時の２つの吸気温度（Ｔ２、Ｔ０２）の温度差（ΔＴ２＝Ｔ２−Ｔ０２）を算出する。
【００１２】
そして、かかる第１発明によれば、前記２つの吸気温度の温度差（ΔＴ２＝Ｔ２−Ｔ０２）と２つの新気温度の温度差（ΔＴ１＝Ｔ１−Ｔ０１）との差であるＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）を算出して、該ＥＧＲ前後温度差（ΔＴ）と予め設定された許容温度差（ΔＴａ）とを比較することにより、該ＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）が前記許容温度差（ΔＴａ）以下即ち（ΔＴ≦ΔＴａ）のとき、排ガス還流システムの故障が発生しているものと判定する（即ち該排ガス還流システムの故障判定条件とする）ことが可能となる。
また、かかる第１発明によれば、前記２つの吸気温度の温度差（ΔＴ２＝Ｔ２−Ｔ０２）と２つの新気温度の温度差（ΔＴ１＝Ｔ１−Ｔ０１）との比であるＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）を算出して、該ＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ）と予め設定された許容温度比（Ｃｔａ）とを比較することにより、該ＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ）が前記許容温度比（Ｃｔａ）以下即ち（Ｃｔ≦Ｃｔａ）のとき、排ガス還流システムの故障が発生しているものと判定する（即ち該排ガス還流システムの故障判定条件とする）ことも可能となる。
【００１３】
また、かかる第１発明において、前記排ガス還流システムの故障の判定条件に加えて、前記ＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）が予め設定された許容温度差（ΔＴａ）以下（ΔＴ≦ΔＴａ）の状態の発生頻度（Ｎ１）が予め設定された許容頻度（Ｎ１０）を超えるとき（Ｎ１＞Ｎ１０）、または前記ＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）が予め設定された許容温度比（Ｃｔａ）以下（Ｃｔ≦Ｃｔａ）の状態の発生頻度（Ｎ２）が予め設定された許容頻度（Ｎ２０）を超えるとき（Ｎ２＞Ｎ２０）のいずれかであるとき、前記排ガス還流システムの故障の第２の判定条件とするように構成するのがよい。
このように構成すれば、前記ＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）あるいはＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）を用いての排ガス還流システムの故障判定に加えて、かかる温度差あるいは温度比による故障条件の発生頻度を検知することにより、排ガス還流システムの故障判定精度がさらに向上する。
【００１４】
また、本発明の第２発明は、ＥＧＲ通路と吸気通路との合流部よりも下流側の吸気通路に設けられて新気にＥＧＲガスが混入された吸気の温度を検出する吸気温度検出器と、該吸気温度検出器から入力される吸気温度の検出値からＥＧＲ弁開弁中の所定のサンプリング期間における最高温度（Ｔｍａｘ）と最低温度（Ｔｍｉｎ）との温度差即ち最高最低温度差（ΔＴｓ＝Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）を算出し、該最高最低温度差ΔＴｓが予め設定された許容温度差（ΔＴｓａ）以下（ΔＴｓ≦ΔＴｓａ）のとき、前記排ガス還流システムの故障の判定条件とするコントローラとを備えてなることを特徴とする。
【００１５】
かかる第２発明によれば、温度検出器の熱的慣性や排ガスの慣性によって、吸気温度変化とＥＧＲ弁の作動との間にずれが生じて、温度検出器による吸気温度検出値を用いての排ガス還流システムの故障判定に誤判定を生ずるような状況にあっても、ＥＧＲ弁開弁中の所定のサンプリング期間における最高最低温度差（ΔＴｓ＝Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）を用いることにより、前記のような温度検出器の熱的慣性や排ガスの慣性に伴う吸気温度変化とＥＧＲ弁の作動との間のずれの発生による吸気温度変化の検出誤差を回避可能となり、ＥＧＲ弁開弁中の実際の吸気温度変化を正確に検知でき、前記吸気温度変化の検出誤差に伴う排ガス還流システムの故障判定に誤判定を防止できる。
【００１６】
そして、第３発明のように、ＥＧＲ弁の開時と閉時の２つの吸気温度（Ｔ２、Ｔ０２）の吸気温度差（ΔＴ２＝Ｔ２−Ｔ０２）と該ＥＧＲ弁の開時と閉時の２つの新気温度（Ｔ１、Ｔ０１）の新気温度差（ΔＴ１＝Ｔ１−Ｔ０１）との差であるＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）が予め設定された許容温度差（ΔＴａ）を超える（ΔＴ＞ΔＴａ）とき、または前記吸気温度差（ΔＴ２）と新気温度差（ΔＴ１）との比であるＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）が予め設定された許容温度比（Ｃｔａ）を超える（Ｃｔ＞Ｃｔａ）のときのいずれかに該当し、
かつ前記ＥＧＲ前後温度差（ΔＴ）が予め設定された許容温度差（ΔＴａ）以下（ΔＴ≦ΔＴａ）の状態の発生頻度（Ｎ１）が予め設定された許容頻度（Ｎ１０）以下のとき（Ｎ１≦Ｎ１０）、または前記ＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）が予め設定された許容温度比（Ｃｔａ）以下（Ｃｔ≦Ｃｔａ）の状態の発生頻度（Ｎ２）が予め設定された許容頻度（Ｎ２０）以下のとき（Ｎ２≦Ｎ２０）のいずれかに該当すると判定したときにおいて、
前記ＥＧＲ弁開弁中の所定のサンプリング期間における最高温度（Ｔｍａｘ）と最低温度（Ｔｍｉｎ）との温度差即ち最高最低温度差（ΔＴｓ＝Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）が予め設定された許容温度差（ΔＴｓａ）以下（ΔＴｓ≦ΔＴｓａ）となるときには前記排ガス還流システムの故障の判定条件とするように構成されたコントローラを備えれば、
第１発明において排ガス還流システムの故障の判定条件を満足せず、かつ前記排ガス還流システムの故障の第２の判定条件を満足しないことにより該排ガス還流システムが正常と判定したときにおいても、前記最高最低温度差ΔＴｓが予め設定された許容温度差（ΔＴｓａ）以下（ΔＴｓ≦ΔＴｓａ）となるときには前記排ガス還流システムの故障の判定条件とするように構成することによって、排ガス還流システムの故障検知もれを完全に回避できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、新気及び該新気へのＥＧＲガス混合後の吸気における２つの状態、つまり前記ＥＧＲ弁の開弁時の状態と閉弁時の状態における新気温度の温度差（ΔＴ１）及び吸気温度の温度差（ΔＴ２）を算出し、前記２つの状態における新気温度差（ΔＴ１）及び吸気温度差（ΔＴ２）を用いて、新気と該新気へのＥＧＲガス混合後の吸気とのＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）あるいはＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）が、許容温度差（ΔＴａ）以下（ΔＴ≦ΔＴａ）あるいは許容温度比（Ｃｔａ）以下（Ｃｔ≦Ｃｔａ）のとき、排ガス還流システムの故障が発生しているものと判定することにより、新気温度が変化した場合においても該新気温度の変化に影響されることなく、ＥＧＲガス混合後の吸気温度の変化のみを検知して排ガス還流システムの故障判定を行うことができる。
【００１８】
また、前記２つの状態における新気温度差（ΔＴ１）及び吸気温度差（ΔＴ２）を用いて、ＥＧＲ前後温度差（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）あるいはＥＧＲ前後温度比（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）と許容温度差（ΔＴａ）あるいは許容温度比（Ｃｔａ）とを比較して排ガス還流システムの故障判定を行うので、新気温度検出器あるいは吸気温度検出器に検出誤差が発生している場合においても、前記排ガス還流システムの故障判定結果に及ぼす前記検出誤差の影響を最小限に抑えて該排ガス還流システムの故障判定を行うことができる。
さらには、温度検出器の熱的慣性や排ガスの慣性による吸気温度変化とＥＧＲ弁の作動との間のずれの発生による吸気温度変化の検出誤差を回避可能となってＥＧＲ弁開弁中の実際の吸気温度変化を正確に検知できて、前記のような吸気温度変化の検出誤差に伴う排ガス還流システムの故障判定の誤判定を防止できる。
以上により、排ガス還流システムの故障判定精度が向上する。      
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２０】
図１は本発明の実施例に係る車両用エンジンにおける排ガス還流システムの故障診断装置の全体構成図である。図２は前記故障診断装置の第１実施例の制御ブロック図、図３は前記故障診断装置の第２実施例の制御ブロック図、図４は前記故障診断装置の第３実施例の制御ブロック図である。図５（Ａ）、（Ｂ）は前記第３実施例の作動説明用線図である。
【００２１】
本発明の実施例における全体構成を示す図１において、１００はエンジン、１０１は該エンジン１００の吸気マニホールド、１０２は排気マニホールド、１０６は過給機（図示省略）からの新気（空気）が通流する新気通路、１０３は前記吸気マニホールド１０１に通ずる吸気通路である。
１０４は前記排気マニホールド１０２を含む排気通路と前記吸気通路１０３とを接続するＥＧＲ（排ガス再循環）通路、１０７は前記新気通路１０６とＥＧＲ通路１０４との合流部である。
１０はコントローラ、１０５はＥＧＲ弁、１０８はＥＧＲ弁駆動部で、コントローラ１０で算出されるＥＧＲ指示弁開度に従いＥＧＲ弁駆動部１０８が駆動されて、前記ＥＧＲ通路１０４の流路面積つまりＥＧＲガスの還流量を調整する。
以上に示される車両用エンジンにおける排ガス還流システムの基本構成は、図６に示されるような従来技術と同様である。
【００２２】
図１において、１は新気温度検出器で、前記ＥＧＲ通路１０４と吸気通路１０３との合流部１０７よりも上流側の新気通路１０６に設けられて、該新気通路１０６を流れる過給機（図示省略）からの新気（空気）の温度を検出する。２は吸気温度検出器で、前記合流部１０７よりも下流側の吸気通路１０３に設けられて、前記新気にＥＧＲ通路１０４からのＥＧＲガスが混入された吸気の温度を検出する。
コントローラ１０には、前記新気温度検出器１からの新気温度検出値、吸気温度検出器２からの吸気温度検出値が入力され、該新気温度検出値、吸気温度検出値及びＥＧＲ指示弁開度に基づき後述するような制御動作を行って、前記ＥＧＲ弁１０５、ＥＧＲ通路１０４等のＥＧＲシステム（排ガス還流システム）の故障の有無の判定を行い、その判定結果を表示装置４に表示するとともに、警報装置３に伝送して該警報装置３に警報を発信せしめるものである。
【００２３】
次に、図２ないし図４に基づき、かかる排ガス還流システムの故障診断装置の動作について説明する。
図２に示される前記故障診断装置の第１実施例において、前記新気温度検出器１からの新気温度検出値Ｔ１及びＥＧＲ弁開度算出部５からのＥＧＲ指示弁開度Ｕは前記コントローラ１０の新気温度差算出部１１に入力され、また吸気温度検出器２からの吸気温度検出値Ｔ２及びＥＧＲ弁開度算出部５からのＥＧＲ指示弁開度Ｕは前記コントローラ１０の吸気温度差算出部１２に入力される。
【００２４】
前記新気温度差算出部１１においては、前記新気温度検出値Ｔ１に基づき、前記ＥＧＲ指示弁開度Ｕに基づくＥＧＲ弁１０５の開弁時における新気温度Ｔ１１及びＥＧＲ弁１０５の閉弁時における新気温度Ｔ１２を算出した後、前記ＥＧＲ弁１０５の開弁時における新気温度Ｔ１１とＥＧＲ弁１０５の閉弁時における新気温度Ｔ１２との温度差ΔＴ１即ち新気温度差ΔＴ１＝Ｔ１１−Ｔ１２を算出する。
また、前記吸気温度差算出部１２においては、前記吸気温度検出値Ｔ２に基づき、前記ＥＧＲ弁１０５の開弁時における吸気温度Ｔ２１及びＥＧＲ弁１０５の閉弁時における吸気温度Ｔ２２を算出した後、前記ＥＧＲ弁１０５の開弁時における吸気温度Ｔ２１とＥＧＲ弁１０５の閉弁時における吸気温度Ｔ２２との温度差ΔＴ２即ちＥＧＲ吸気温度差ΔＴ２＝Ｔ２１−Ｔ２２を算出する。
前記新気温度差ΔＴ１及びＥＧＲ吸気温度差ΔＴ２はＥＧＲ前後温度差算出部１３に入力される。
【００２５】
ＥＧＲ前後温度差算出部１３においては、前記ＥＧＲ吸気温度差ΔＴ２と新気温度差ΔＴ１との差であるＥＧＲ前後温度差ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１を算出して温度差判定部１５に入力する。
前記ＥＧＲ前後温度差ΔＴ（ΔＴ＝ΔＴ２−ΔＴ１）が一定値以下となったとき、前記ＥＧＲ弁１０５、ＥＧＲ通路１０４等のＥＧＲシステム（排ガス還流システム）の故障が発生していることになることから、前記許容温度差設定部１４においては、前記ＥＧＲシステムの故障発生限界となるＥＧＲ前後温度差ΔＴの最小値即ち許容温度差ΔＴａを故障判定条件として、エンジン運転条件（エンジン負荷、あるいはエンジン回転数）ごとに設定している。
そして前記温度差判定部１５においては、前記ＥＧＲ前後温度差ΔＴ（ΔＴ２−ΔＴ１）と許容温度差ΔＴａとを比較し、第１の判定条件として、該ＥＧＲ前後温度差ΔＴが許容温度差ΔＴａ以下、即ちΔＴ≦ΔＴａのとき、前記ＥＧＲシステムの故障が発生しているものと判定する。
かかる温度差判定部１５における第１の判定結果は、表示装置４に表示されるとともに、該判定結果によりＥＧＲシステムの故障が発生しているものとされた場合には、該故障発生を警報装置３に伝送して警報を発信せしめる。
【００２６】
従ってかかる第１実施例によれば、前記ＥＧＲ弁１０５の開弁時〜閉弁時間における前記ＥＧＲ吸気温度差ΔＴ２と新気温度差ΔＴ１との温度差であるＥＧＲ前後温度差ΔＴ（ΔＴ２−ΔＴ１）と、該ＥＧＲ前後温度差の許容温度差ΔＴａとを比較し、該比較結果が第１の判定条件であるΔＴ≦ΔＴａに該当するか否を判定することによって、前記ＥＧＲシステムの故障発生を確実に検知できる。
【００２７】
かかる実施例においては、さらに前記ＥＧＲシステムの故障発生の検知精度を高くするため、前記第１の判定条件に加えて、次のような第２の判定条件によって前記ＥＧＲシステムの故障発生を検知する。
即ち、前記温度差判定部１５においては、前記第１の判定条件による判定、つまり前記ＥＧＲ前後温度差ΔＴが許容温度差ΔＴａ以下であるか（ΔＴ≦ΔＴａ）否かの判定を連続的あるいは一定時間間隔で行い、その結果を異常温度差頻度算出部１７に入力する。
該異常温度差頻度算出部１７においては、前記ＥＧＲ前後温度差ΔＴが許容温度差ΔＴａ以下となる（ΔＴ≦ΔＴａ）一定時間当たりの発生頻度Ｎ１を算出してＥＧＲ異常判定部１８に入力する。
【００２８】
１６は許容頻度設定部で、前記ＥＧＲシステムの故障発生限界となる、前記ＥＧＲ前後温度差ΔＴが許容温度差ΔＴａ以下となる（ΔＴ≦ΔＴａ）一定時間当たりの発生頻度Ｎ１の最小値即ち許容頻度Ｎ１０がエンジン運転条件（エンジン負荷、あるいはエンジン回転数）ごとに設定されている。
異常判定部１８においては、第２の判定条件として、前記ＥＧＲ前後温度差ΔＴが前記許容温度差ΔＴａ以下（ΔＴ≦ΔＴａ）の状態となる発生頻度Ｎ１が前記許容頻度Ｎ１０を超えるとき（Ｎ１＞Ｎ１０）、前記ＥＧＲシステムの故障が発生しているものと判定する。
かかる異常判定部１８における第２の判定結果は、表示装置４に表示されるとともに、該判定結果によりＥＧＲシステムの故障が発生しているものとされた場合には、該故障発生を警報装置３に伝送して警報を発信せしめる。
従って、前記第１の判定条件即ち前記ＥＧＲ前後温度差ΔＴを用いてのＥＧＲシステムの故障判定に加えて、かかる第２の判定条件即ち前記温度差による故障条件の発生頻度を検知することにより、ＥＧＲシステムの故障判定精度がさらに向上する。
【００２９】
図３に示される第２実施例においては、前記第１実施例のＥＧＲ前後温度差ΔＴに代えて、ＥＧＲ前後温度比Ｃｔ（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）を用いる。
即ち、図３において、２３はＥＧＲ前後温度比算出部で、前記新気温度差算出部１１からの新気温度差ΔＴ１及び前記吸気温度差算出部１２からのＥＧＲ吸気温度差ΔＴ２に基づき、ＥＧＲ前後温度比Ｃｔ（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）を算出して温度比判定部２５に入力する。
２４は許容温度比設定部で、該許容温度比設定部２４においては、前記ＥＧＲシステムの故障発生限界となるＥＧＲ前後温度比Ｃｔの最小値即ち許容温度比Ｃｔａを故障判定条件として、エンジン運転条件（エンジン負荷、あるいはエンジン回転数）ごとに設定している。
【００３０】
そして前記温度比判定部２５においては、前記ＥＧＲ前後温度比Ｃｔ（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）と許容温度比Ｃｔａとを比較し、第１の判定条件として、該ＥＧＲ前後温度比Ｃｔが許容温度比Ｃｔａ以下、即ちＣｔ≦Ｃｔａのとき、前記ＥＧＲシステムの故障が発生しているものと判定する。
かかる温度差判定部２５おける第１の判定結果は、表示装置４に表示されるとともに、該判定結果によりＥＧＲシステムの故障が発生しているものとされた場合には、該故障発生を警報装置３に伝送して警報を発信せしめる。
【００３１】
従ってかかる第２実施例によれば、前記ＥＧＲ弁１０５の開弁時〜閉弁時間における前記ＥＧＲ吸気温度差ΔＴ２と新気温度差ΔＴ１との温度比であるＥＧＲ前後温度比Ｃｔ（Ｃｔ＝ΔＴ２／ΔＴ１）と、該ＥＧＲ前後温度比の許容温度比Ｃｔａとを比較し、該比較結果が第１の判定条件であるＣｔ≦Ｃｔａに該当するか否を判定することによって、前記ＥＧＲシステムの故障発生を確実に検知できる。
【００３２】
かかる第２実施例においては、前記第１実施例と同様に、さらに前記ＥＧＲシステムの故障発生の検知精度を高くするため、前記第１の判定条件に加えて、次のような第２の判定条件によって前記ＥＧＲシステムの故障発生を検知する。
即ち、前記温度比判定部２５においては、前記第１の判定条件による判定、つまり前記ＥＧＲ前後温度比Ｃｔが許容温度比Ｃｔａ以下であるか（Ｃｔ≦Ｃｔａ）否かの判定を連続的あるいは一定時間間隔で行い、その結果を異常温度比頻度算出部２７に入力する。
該異常温度比頻度算出部２７においては、前記ＥＧＲ前後温度比Ｃｔが許容温度比Ｃｔａ以下となる（Ｃｔ≦Ｃｔａ）一定時間当たりの発生頻度Ｎ２を算出してＥＧＲ異常判定部２８に入力する。
【００３３】
２６は許容頻度設定部で、前記ＥＧＲシステムの故障発生限界となる、前記ＥＧＲ前後温度比Ｃｔが許容温度比Ｃｔａ以下となる（Ｃｔ≦Ｃｔａ）一定時間当たりの発生頻度Ｎ２の最小値即ち許容頻度Ｎ２０がエンジン運転条件（エンジン負荷、あるいはエンジン回転数）ごとに設定されている。
異常判定部２８においては、第２の判定条件として、前記ＥＧＲ前後温度比Ｃｔが前記許容温度比Ｃｔａ以下（Ｃｔ≦Ｃｔａ）の状態となる発生頻度Ｎ２が前記許容頻度Ｎ２０を超えるとき（Ｎ２＞Ｎ２０）、前記ＥＧＲシステムの故障が発生しているものと判定する。
かかる異常判定部２８における第２の判定結果は、前記第１実施例と同様に、表示装置４に表示されるとともに、該判定結果によりＥＧＲシステムの故障が発生しているものとされた場合には、該故障発生を警報装置３に伝送して警報を発信せしめる。
従って、前記第１の判定条件即ち前記ＥＧＲ前後温度比Ｃｔを用いてのＥＧＲシステムの故障判定に加えて、かかる第２の判定条件即ち前記温度比による故障条件の発生頻度を検知することにより、ＥＧＲシステムの故障判定精度がさらに向上する。
【００３４】
図４に示される第３実施例において、前記吸気温度検出器２による吸気温度の検出値は前記コントローラ１０の最高最低温度検出部３１に入力される。また、前記記ＥＧＲ弁開度算出部５からのＥＧＲ指示弁開度Ｕは前記コントローラ１０のサンプリング時間設定部３２に入力され、該サンプリング時間設定部３２においては、ＥＧＲ弁１０５の開閉時期から吸気温度の最高最低温度を算出するためのサンプリング時間を設定して、前記最高最低温度算出部３３に入力する。
【００３５】
該最高最低温度検出部３１においては、図５（Ａ）に示すように、ＥＧＲ弁１０５開弁中の所定のサンプリング期間における最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎとの温度差即ち最高最低温度差ΔＴｓ（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）を算出し、許容温度差設定部３４に予め設定された許容温度差ΔＴｓａと比較し、この比較結果をＥＧＲ異常判定部３５に入力する。
前記ＥＧＲ異常判定部３５においては、前記最高最低温度算出部３３における比較結果に基づき、前記最高最低温度差ΔＴｓが前記許容温度差ΔＴｓａ以下（ΔＴｓ≦ΔＴｓａ）のとき、前記ＥＧＲシステムの故障が発生しているものと判定し、その判定結果を表示装置４に伝送する。
【００３６】
図５（Ｂ）に示されるように、吸気温度検出器２等の温度検出器の熱的慣性や排ガスの慣性によって、吸気温度変化とＥＧＲ弁１０５の作動との間にずれが生じて、実吸気温度Ａと吸気温度検出器２による温度センサ指示吸気温度Ｂとの間に時間的なずれΔｔが生じ、図５（Ａ）のように、ＥＧＲ弁１０５の開弁時と閉弁時との間の温度差Ｔ２が小さくなって、該温度差Ｔ２による故障判定に誤差を生ずる。
然るに、かかる第３実施例によれば、前記のように、吸気温度検出器２等の温度検出器による吸気温度検出値を用いてのＥＧＲシステムの故障判定に誤判定を生ずるような状況にあっても、ＥＧＲ弁１０５開弁中の所定のサンプリング期間における最高最低温度差ΔＴｓを用いることにより、前記のような温度検出器の熱的慣性や排ガスの慣性に伴う吸気温度変化とＥＧＲ弁１０５の作動との間のずれの発生による吸気温度変化の検出誤差を回避可能となる。
【００３７】
そして、前記第１実施例あるいは第２実施例において、ＥＧＲシステムの故障の第１の判定条件を満足せず、かつ前記ＥＧＲシステムの故障の第２の判定条件を満足しないことにより該ＥＧＲシステムが正常と判定したときであっても、かかる第３実施例のように、前記最高最低温度差ΔＴｓが許容温度差ΔＴｓａ以下（ΔＴｓ≦ΔＴｓａ）となるときには、前記排ガス還流システムの故障の第３の判定条件とすることにより、ＥＧＲシステムの故障検知もれを確実に回避できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によれば、エンジンの運転条件等による新気温度の変化、及び新気温度あるいはＥＧＲ混合後の吸気温度を検出する検出器（センサ）の検出誤差等に影響されることなく、ＥＧＲシステムの故障を正確に検知可能とした排ガス還流システムの故障診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例に係る車両用エンジンにおける排ガス還流システムの故障診断装置の全体構成図である。
【図２】前記故障診断装置の第１実施例の制御ブロック図である。
【図３】前記故障診断装置の第２実施例の制御ブロック図である。
【図４】前記故障診断装置の第３実施例の制御ブロック図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は前記第３実施例の作動説明用線図である。
【図６】従来技術を示す図１対応図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  新気温度検出器
２  吸気温度検出器
３  カバー
３  警報装置
４  表示装置
５  ＥＧＲ弁開度算出部
１０  コントローラ
１００  エンジン
１０１  吸気マニホールド
１０２  排気マニホールド
１０３  吸気通路
１０４  ＥＧＲ（排ガス再循環）通路
１０５  ＥＧＲ弁
１０６  新気通路
１０７  合流部
【図１】
2005069202.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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