(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路と吸気通路とを連通させる排気還流通路と、この排気還流通路に設けられた排気還流制御弁と、上記排気還流制御弁の設置部の下流側に位置する排気還流通路の圧力を検出する圧力センサと、上記排気還流制御弁の開閉動作に伴って変化する圧力センサの検出値に基づいて排気還流制御装置の故障を診断する故障診断手段とを有する排気還流制御装置の故障診断装置において、上記圧力センサを大気圧側に連通させた状態と排気還流通路側に連通させた状態とに切換える切換弁と、この切換弁の切換操作に伴って変化する圧力センサの検出値に基づいてこの圧力センサの検出状態が正常であるか否かを判定する検出状態判定手段と、この検出状態判定手段によって圧力センサの検出状態が正常でないことが確認された場合に、圧力センサが凍結している可能性があるか否かを判定し、凍結している可能性がないことが確認された場合に圧力センサ系が故障していると判別する故障判別手段とを設け、かつ上記検出状態判定手段によって圧力センサの検出状態が正常であることが確認された場合に、上記故障診断手段による排気還流制御装置の故障診断を実行するように構成したことを特徴とする排気還流制御装置の故障診断装置。
【請求項２】
圧力センサが凍結している可能性があるか否かを、吸気温度の検出値に基づいて判定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の排気還流制御装置の故障診断装置。
【請求項３】
故障判別手段によって圧力センサが凍結している可能性がないことが確認された場合に、圧力センサ系が故障していることを表示する指令信号を表示手段に出力するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の排気還流制御装置の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通させる排気還流通路を介して吸気通路に還流される排気の還流量を制御する排気還流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、例えば特開平６−５８２１０号公報に示されるように、排気還流通路に設けられた排気還流制御弁を一時的に開閉することによって変化する排気還流制御弁内の圧力変動が所定範囲内にあるか否かを判別することにより、排気還流制御装置の故障を診断する故障診断方法において、始動スイッチに応答して始動時におけるエンジンの冷却水温度、吸気温度および油温度のうちの少なくとも１つの温度が、圧力センサ系の正常動作の下限温度に対応した所定値以下か否かを判定し、この所定値以下であることが確認された場合に、圧力センサが凍結している可能性があると判断し、この圧力センサの検出値に基づく排気還流制御装置の故障診断を中止することにより、上記圧力センサの凍結に起因した誤診断を防止することが行われている。
【０００３】
また、上記故障診断時に吸気通路内または排気還流制御弁内の圧力を圧力センサに供給するとともに、故障診断を実施しないときに大気圧を上記圧力センサ内に導入させるように、圧力センサの圧力検出領域を選択的に切換える切換弁が設けられた故障診断装置において、上記切換弁の切換操作に応じて変化する圧力センサの検出値に基づいてその凍結状態を判別し、上記切換操作の前後で圧力センサの検出値に変化がない場合に、圧力センサが凍結している可能性があると判断して上記排気還流制御装置の故障診断を中止することも行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の故障診断方法によれば、圧力センサが凍結した状態で、この圧力センサの検出信号に応じて排気還流制御装置の故障診断が実行されることによる誤診断を防止することができるが、上記圧力センサの検出状態が正常でない場合に、これが圧力センサの凍結に起因しているのか、圧力センサ系の故障に起因しているのかを判別することができないので、圧力センサ系の故障を診断することができないという問題がある。
【０００５】
そして、上記検出異常が圧力センサの凍結に起因している場合には、修理の必要はないが、圧力センサ系が故障している場合には、これを修理する必要があるので、これらの状態を区別することができなければ適切な対応策をとることができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、圧力センサ系に故障が生じた場合においても、その故障を容易かつ正確に判別することができる排気還流制御装置の故障診断装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通させる排気還流通路と、この排気還流通路に設けられた排気還流制御弁と、上記排気還流制御弁の設置部の下流側に位置する排気還流通路の圧力を検出する圧力センサと、上記排気還流制御弁の開閉動作に伴って変化する圧力センサの検出値に基づいて排気還流制御装置の故障を診断する故障診断手段とを有する排気還流制御装置の故障診断装置において、上記圧力センサを大気圧側に連通させた状態と排気還流通路側に連通させた状態とに切換える切換弁と、この切換弁の切換操作に伴って変化する圧力センサの検出値に基づいてこの圧力センサの検出状態が正常であるか否かを判定する検出状態判定手段と、この検出状態判定手段によって圧力センサの検出状態が正常でないことが確認された場合に、圧力センサが凍結している可能性があるか否かを判定し、凍結している可能性がないことが確認された場合に圧力センサ系が故障していると判別する故障判別手段とを設け、かつ上記検出状態判定手段によって圧力センサの検出状態が正常であることが確認された場合に、上記故障診断手段による排気還流制御装置の故障診断を実行するように構成したものである。
【０００８】
上記構成によれば、エンジンのアイドル運転時に、上記切換弁を切換操作して圧力センサを大気圧側に連通させた状態と、排気還流通路側に連通させた状態とに連通状態を変化させるとともに、上記切換操作の前後で変化する圧力センサの検出値に基づいてこの圧力センサの検出状態が正常であるか否かが検出状態判定手段において判定される。そして、上記圧力センサの検出状態が正常でないことが確認された場合には、圧力センサが凍結している可能性があるか否かが故障判別手段において判別され、凍結している可能性がないことが確認された場合には、圧力センサ系が故障しているために、圧力センサの検出状態が異常になったと判断されることになる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の排気還流制御装置の故障診断装置において、圧力センサが凍結している可能性があるか否かを、吸気温度の検出値に基づいて判定するように構成したものである。
【００１０】
上記構成によれば、吸気通路に設けられた吸気温センサ等によって検出された吸気温度が、予め設定された基準値未満であることが故障判別手段において確認された場合に、圧力センサが凍結している可能性があると判断され、上記吸気温度が基準値以上であることが確認された場合に、圧力センサが凍結している可能性がないと判断されることになる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２記載の排気還流制御装置の故障診断装置において、故障判別手段によって圧力センサが凍結している可能性がないことが確認された場合に、圧力センサ系が故障していることを表示する指令信号を表示手段に出力するように構成したものである。
【００１２】
上記構成によれば、圧力センサが凍結している可能性がないことが故障判別手段において確認された場合には、圧力センサ系の故障に起因して上記圧力センサの検出状態が異常になったと判断され、上記圧力センサ系が故障していることが表示手段において表示されることになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に係る排気還流制御装置の故障診断装置をエンジンの概略構成を示している。このエンジンは、エンジン本体１と、吸気通路２と、排気通路３とを有している。上記吸気通路２には、その上流側から順に、エアクリーナ４と、エアフローメータ５と、スロットル弁６と、サージタンク８と、燃料噴射弁９とが設けられている。
【００１４】
上記スロットル弁６の下流側に位置する吸気通路２、例えばサージタンク８には、排気通路３に連通する排気還流通路１０が接続され、この排気還流通路１０には、排気還流制御弁１１が設けられ、この排気還流通路１０と排気還流制御弁１１とによって排気還流制御装置７が構成されている。また、上記排気還流通路１０の下流部、つまり排気還流制御弁１１の設置部と、吸気通路２との間に配設された排気還流通路１０には、圧力センサ１２の設置部に連通する連通路１３が接続されるとともに、この連通路１３には上記圧力センサ１２を大気圧側に連通させた状態と、排気還流通路１０側に連通させた状態とに切換える切換弁１４が設置されている。
【００１５】
上記排気還流制御弁１１は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１５から出力される制御信号に応じて作動するアクチュエータと、このアクチュエータによって開閉駆動される弁体とを有し、この弁体が上記排気還流通路１０の全閉位置から全開位置に至る範囲に亘って駆動されることにより、エンジンの運転状態に対応して排気通路３から吸気通路２に還流される排気の還流量が制御されるようになっている。
【００１６】
上記エンジンコントロールユニット１５には、図２に示すように、スロットル弁６の設置部に設けられたアイドルスイッチ１６の検出信号と、車速を検出する車速センサ１７の検出信号と、エンジン回転数を検出する回転数センサ１８の検出信号およびエアフローメータ５の検出信号に基づいて算出された吸気の充填効率の算出値と、エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温センサ１９の検出値とに基づいてエンジンが通常のアイドル運転状態にあるか否かを判定するアイドル判定手段２０が設けられている。
【００１７】
そして、上記アイドル判定手段２０において、アイドルスイッチ１６がＯＮ状態となるとともに、車速が０となったアイドル運転状態において、上記吸気の充填効率が所定値未満となってパワーステアリング装置等の外部負荷が非作動状態にあることが確認されるとともに、エンジンの冷却水温度が予め設定された基準値以上となってファーストアイドル制御が終了したことが確認された場合に、エンジンが通常のアイドル運転状態にあると判定されるようになっている。
【００１８】
また、上記エンジンコントロールユニット１５には、上記アイドル判定手段２０によってエンジンが通常のアイドル運転状態にあることが確認された場合に、上記圧力センサ１２の検出状態が正常であるか否かを判定する検出状態判定手段２１と、上記圧力センサ１２、連通管１３および切換弁１４からなる圧力センサ系が故障しているか否かを判別する故障判別手段２２と、上記検出状態判定手段２１によって上記圧力センサ１２の検出状態が正常であることが確認された場合に、その検出値に基づいて排気還流制御装置７の故障を診断する故障診断手段２３とが設けられている。
【００１９】
上記検出状態判定手段２１は、圧力センサ系の切換弁１４を切換操作することにより変動する上記圧力センサ１２の検出値に基づいて圧力センサ１２の検出状態が正常であるか否かを判定するように構成されている。すなわち、圧力センサ１２を大気圧側に連通させるように上記切換弁１４の切換位置を設定した状態で検出された圧力センサ１２の検出値と、圧力センサ１２を排気還流通路１０に連通させるように切換弁１４の切換位置を設定した状態で検出された圧力センサ１２の検出値との偏差が、予め設定された基準値よりも大きいか否かを確認し、上記偏差が基準値よりも大きい場合に、圧力センサ１２による検出が正常に行われていると判定し、かつ上記偏差が基準値未満である場合に、圧力センサ１２の検出状態が異常である判定されるようになっている。
【００２０】
上記故障判別手段２２は、上記検出状態判定手段２１によって圧力センサ１２の検出状態が異常であることが確認された場合に、吸気温センサ２４によって検出されたエアクリーナ４内の吸気温度、つまり大気温度と、予め設定された基準値とを比較することによって上記圧力センサ１２が凍結している可能性があるか否かを判定するように構成されている。
【００２１】
そして、上記故障判別手段２２において、圧力センサ１２が凍結している可能性がないことが確認された場合に、この圧力センサ１２の故障、切換弁１４の作動不良、または圧力センサ１２に対する連結管１３の接続不良等からなる圧力センサ系の故障が発生したために、上記圧力センサ１２の検出状態が異常になったと判断し、圧力センサ系に故障が発生したことを表示させる指令信号を表示手段２５に出力するように構成されている。
【００２２】
また、上記故障診断手段２３は、上記検出状態判定手段２１によって圧力センサ１２の検出状態が正常であることが確認された場合に、この圧力センサ１２を排気還流通路１０に連通させた状態で、上記排気還流制御弁１１を開閉操作し、この排気還流制御弁１１を閉止した状態における上記圧力センサ１２の検出値と、上記排気還流制御弁１１を開放した状態における上記圧力センサ１２の検出値との偏差が、予め設定された基準値よりも大きいか否を判定するように構成されている。
【００２３】
そして、上記故障診断手段２３において、排気還流制御弁１１の開閉動作に伴って変化する圧力センサ１２の検出値の偏差が上記基準値よりも大きいことが確認された場合に、排気還流制御装置７が正常であると判断し、かつ上記偏差が基準値未満であることが確認された場合に、排気還流制御弁１１の弁体の固着、排気還流通路１０の詰まり、または排気還流制御弁１１のアクチュエータの作動不良等からなる故障が排気還流制御装置７に発生したと判断し、この排気還流制御装置７が故障していることを表示させる制御信号を表示手段２５に出力するように構成されている。
【００２４】
上記構成の故障診断装置によって実行される制御動作を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ１において、アイドル判別手段２０によってエンジンが通常のアイドル運転状態にあるか否かを判定し（ステップＳ１）、ＹＥＳと判定された場合には、切換弁１４の切換位置を大気圧側に設定した状態における圧力センサ１２の検出信号に基づいて大気圧ａｔｐの検出値を読み込む（ステップＳ２）。
【００２５】
次いで、上記切換弁１４を作動させる制御信号を出力し（ステップＳ３）、圧力センサ１２を連通路１３に連通させた状態における圧力センサ１２の検出信号に基づいて吸気圧ｂｏｓｔの検出値を読み込んだ後（ステップＳ４）、上記大気圧ａｔｐの検出値と、吸気圧ｂｏｓｔの検出値との偏差Ｄが、予め設定された基準値、例えば５０ｍｍＨｇ以上であるか否かを判定することにより、上記圧力センサ１２の検出状態が正常であるか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００２６】
上記ステップＳ５でＮＯと判定され、上記圧力センサ１２の検出状態が異常であること、つまり上記切換弁１４を作動させて、圧力センサ１２の検出圧を大気圧側から吸気圧側に切換操作したにも拘らず、その検出値に所定の差が生じていないことが確認された場合には、吸気温センサ２４によって検出された吸気温が予め設定された基準値、例えば１０°Ｃ未満であるか否かを判別することにより、上記圧力センサ１２が凍結している可能性があるか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００２７】
上記ステップＳ６でＮＯと判定され、圧力センサ１２が凍結している可能性がないことが確認された場合には、圧力センサ系が故障していると判断してこの故障データを記憶するとともに（ステップＳ７）、圧力センサ系が故障していることを示す表示信号を表示手段２５に出力する（ステップＳ８）。
【００２８】
これに対して上記ステップＳ６でＹＥＳと判定され、圧力センサ１２が凍結している可能性があることが確認された場合には、上記圧力センサ１２の検出状態の異常が、その凍結に起因しているのか、圧力センサ系の故障に起因しているのかを判別することができないので、そのままリターンすることにより、圧力センサ１２の設置部の温度が上昇して上記凍結が解除され、圧力センサ系の故障の有無が判別されるまで、上記フローを繰り返す。
【００２９】
また、上記ステップＳ５でＹＥＳと判定され、圧力センサ１２の検出状態が正常であることが確認された場合には、上記故障診断手段２３による排気還流制御装置７の故障診断制御を実行する。
【００３０】
すなわち、上記圧力センサ１２を排気還流通路１０に連通させるように切換弁１４の切換位置を設定した状態で、上記排気還流制御弁１１を開閉操作することにより、この排気還流制御弁１１の閉止状態における上記圧力センサ１２の検出値と、上記排気還流制御弁１１の開放状態における上記圧力センサ１２の検出値との偏差が、予め設定された基準値よりも大きいか否を判定し、大きいことが確認された場合に、上記排気還流制御装置７が正常であると判定し、小さいことが確認された場合に、上記排気還流制御装置７が故障していると判断してそのデータを記憶するとともに、上記排気還流制御装置７の故障を表示させる指令信号を表示手段２５の出力する等の故障診断制御を実行する。
【００３１】
このように圧力センサ１２を大気圧側に連通させた状態と排気還流通路１０側に連通させた状態とに切換える切換弁１４と、この切換弁１４の切換操作に伴って変化する圧力センサ１２の検出値に基づいて圧力センサ１２の検出状態が正常であるか否かを判定する検出状態判定手段２１と、この検出状態判定手段２１によって圧力センサ１２の検出状態が正常でないことが確認された場合に、圧力センサ１２が凍結している可能性があるか否かを判定し、凍結している可能性がないことが確認された場合に圧力センサ系が故障していると判別する故障判別手段２２とを設け、かつ上記検出状態判定手段２１によって圧力センサ１２の検出状態が正常であることが確認された場合に、故障診断手段２３による排気還流制御装置７の故障診断を実行するように構成したため、上記圧力センサ１２の凍結および圧力センサ系の故障に起因した誤診断を防止しつつ、上記排気還流制御装置７の故障を正確に診断することができるとともに、上記圧力センサ系が故障しているか否かを正確に判別することができる。
【００３２】
例えば、上記のように吸気温度が１０°Ｃ以上であるにも拘らず、圧力センサ１２の検出状態が異常であることが確認された場合には、圧力センサ１２の故障、切換弁１４の作動不良、または圧力センサ１２に対する連結管１３の接続不良等からなる圧力センサ系の故障が発生することに起因して上記圧力センサ１２の検出状態が異常になったと考えられるため、上記故障判別手段２２において圧力センサ系が故障していることを判別することができる。
【００３３】
また、上記実施形態に示すように吸気温センサ２４によって検出された吸気温度の検出信号に基づいて圧力センサ１２が凍結しているか否かを判定するように構成した場合には、大気温度を検出する別体のセンサ等を設けることなく、エンジンの回転制御等に使用される上記吸気温度の検出値に基づいて圧力センサ１２が凍結してるいか否かを判定できるという利点がある。
【００３４】
さらに、上記実施形態では、故障判別手段２２によって圧力センサ１２が凍結している可能性がないことが確認された場合に、圧力センサ系が故障していると判断してこのことを表示させる指令信号を表示手段２５に出力するように構成した場合には、この表示手段２５の表示態様に応じて故障個所を特定することができるため、上記故障の修理作業を容易に行うことができる。
【００３５】
また、上記実施形態では、アイドル判定手段２０において、エンジン回転数を検出する回転数センサ１８の検出信号およびエアフローメータ５の検出信号に応じて算出された吸気の充填効率の算出値と、エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温センサ１９の検出値とに基づいてエンジンが通常のアイドル運転状態にあるか否かを判定し、上記吸気の充填効率が所定値未満となってパワーステアリング装置等の外部負荷が非作動状態にあり、かつエンジンの冷却水温度が予め設定された基準値以上となってファーストアイドル制御が終了したことが確認された通常のアイドル運転時に、上記故障判別手段２２による圧力センサ系の故障判別および上記故障診断手段２３による排気還流制御装置７の故障診断を実行するように構成したため、吸気負圧の変動が生じ易い上記外部負荷の作動状態またはファーストアイドル制御状態において上記故障診断等が実行されることに起因する誤診断の発生を効果的に防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、圧力センサを大気圧側に連通させた状態と排気還流通路側に連通させた状態とに切換える切換弁と、この切換弁の切換操作に伴って変化する圧力センサの検出値に基づいて圧力センサの検出状態が正常であるか否かを判定する検出状態判定手段と、この検出状態判定手段によって圧力センサの検出状態が正常でないことが確認された場合に、圧力センサが凍結している可能性があるか否かを判定し、凍結している可能性がないことが確認された場合に圧力センサ系が故障していると判別する故障判別手段とを設け、かつ上記検出状態判定手段によって圧力センサの検出状態が正常であることが確認された場合に、故障診断手段による排気還流制御装置の故障診断を実行するように構成したため、上記圧力センサの凍結および圧力センサ系の故障に起因した誤診断を防止しつつ、上記排気還流制御装置の故障を正確に診断することができるとともに、上記圧力センサ系が故障しているか否かを正確に判別することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る排気還流制御装置の故障診断装置を有するエンジンの全体構成を示す概略説明図である。
【図２】上記故障診断装置の具体的構成を示す説明図である。
【図３】上記故障診断装置による故障診断動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２  吸気通路
３  排気通路
７  排気還流制御装置
１０  排気還流通路
１１  排気還流制御弁
１２  圧力センサ
２１  検出状態判定手段
２２  故障判別手段
２３  故障診断手段
【図１】
0003858306.tif 000002
【図２】
0003858306.tif 000003
【図３】
0003858306.tif 000004