JP4605510B2

JP4605510B2 - 内燃機関の排気ガス還流装置

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Publication number: JP4605510B2
Application number: JP2006287800A
Authority: JP
Inventors: 大介柴田; 裕澤田; 悟前田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2026-10-23
Also published as: JP2008106633A

Description

本発明は、内燃機関の排気ガス還流（ＥＧＲ）装置、特にＥＧＲクーラを備えた内燃機関の排気ガス還流装置に関する。

一般に、内燃機関の排気ガス中のＮＯｘを低減するために用いられるＥＧＲ装置においては、還流排気ガス（ＥＧＲガス）の導入により新気量が低減する結果、特にディーゼルエンジンにおいてスモークが発生し易くなることが知られている。そこで、これに対応するためにＥＧＲクーラを設け、高温のＥＧＲガスを冷却して体積を減少させることにより、新気量の増大を図りスモークの発生を抑制するようにしている。

かかるＥＧＲクーラを備えたＥＧＲ装置としては、例えば、特許文献１に記載のように、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路に、ＥＧＲクーラを備えた冷却通路と冷却通路をバイパスするバイパス通路とを設け、冷却通路のＥＧＲクーラ上流側にＥＧＲクーラへのＥＧＲガスの流入を規制するための開閉弁を設けたものが知られている。

ところで、このようなＥＧＲクーラにおいては、その長期間に亘る使用によりその熱交換部に、ＥＧＲガス中の「すす」や未燃炭化水素（未燃ＨＣ）等が付着ないしは堆積し、冷却性能の低下、換言すると、冷却異常が生ずることが知られている。そこで、このような冷却異常を検出する装置を備えた内燃機関の排気ガス還流装置が、特許文献２および特許文献３に開示されている。

ここで、特許文献２に開示されたものは、ＥＧＲクーラの上流側および下流側に、それぞれ、第１および第２の温度センサまたは圧力センサを設け、両センサの検出値の差が所定値以上のときに冷却異常として警報するようにしている。但し、この特許文献２に開示の排気ガス還流装置はＥＧＲクーラをバイパスするバイパス通路を備えていない。

また、特許文献３に開示されたものは、ＥＧＲクーラの出ガス温度を計測する温度センサを備え，エンジンの運転状態から推定される正常時のＥＧＲクーラ出ガス温度よりも計測された温度が一定値以上高いときに、冷却異常と判断するようにしている。

特開平１１−２８０５６５号公報特開２００１−２８９１２５号公報特開２００３−３３６５４９号公報

しかしながら、上述の特許文献２に開示されたものは、ＥＧＲクーラの上流側および下流側に、それぞれ、第１および第２の温度センサまたは圧力センサを２本設けたものであるので、その分コストアップするという問題を有している。

一方、特許文献３に開示されたものは、ＥＧＲクーラの出ガス温度を計測する温度センサ１本のみであり、上述のコストアップを避ける意味では有効であるが、ＥＧＲクーラの出ガスの正常時の温度をエンジンの運転状態からの推定値に依っていることから、その判断の信頼性に乏しく誤診断が行なわれるおそれがある。ＥＧＲガスの温度はエンジンの運転状態のみならず、車両の走行速度や機関温度等の影響を受けて変動するからである。

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲクーラの冷却異常をより正確に診断することができる内燃機関の排気ガス還流装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成するための本発明の一形態に係る内燃機関の排気ガス還流装置は、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路に、排気ガス循環量を制御するＥＧＲ制御弁と還流排気ガスを冷却するＥＧＲクーラとを備えると共に、該ＥＧＲクーラをバイパスするバイパス通路と該バイパス通路への流入を制御する切替え制御弁を備える内燃機関の排気ガス還流装置において、前記切替え制御弁の下流側に設けられた温度検出手段と、所定時に前記切替え制御弁を切替え作動させる切替え制御弁作動手段と、該切替え制御弁作動手段による前記切替え制御弁の切替え作動の前後において前記温度検出手段により検出される温度の差に基づいて、前記ＥＧＲクーラの冷却異常を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の一形態に係る内燃機関の排気ガス還流装置によれば、切替え制御弁作動手段により所定時に切替え制御弁が切替え作動されると、排気ガス還流通路に備えられたＥＧＲクーラを通過していた還流排気ガスがＥＧＲクーラをバイパスするバイパス通路に流入するように切替えられる。そして、この切替え作動の前後における還流排気ガスの温度が切替え制御弁の下流側に設けられた温度検出手段により検出される。詳しくは、ＥＧＲクーラを通過した還流排気ガスの温度と、バイパス通路を通過しＥＧＲクーラを通過しない還流排気ガスの温度とが検出される。さらに、かかる両者の温度差に基づいて診断手段によりＥＧＲクーラの冷却異常が診断される。詳しくは、切替え制御弁の切替え作動の前後における温度の差が大きいときは、還流排気ガスがＥＧＲクーラを通過して冷却された結果であり、ＥＧＲクーラが正常に機能していると診断される。逆に、その前後における温度差が小さいときは、還流排気ガスがＥＧＲクーラを通過したにもかかわらず冷却されなかった結果であり、ＥＧＲクーラが冷却異常であると診断される。

このように、上記構成によれば、切替え制御弁の下流側に設けられた温度検出手段は一つでありながら、ＥＧＲクーラの冷却異常を正確に診断することができるのである。

ここで、前記所定時は、エンジンが定常状態にあるときであることが好ましい。

この形態によれば、エンジンが過渡状態にあるときに比べ、還流排気ガスの量および温度がほぼ一定であるので、ＥＧＲクーラの冷却異常をより正確に診断することができる。

また、上記課題を達成するための本発明の他の形態に係る内燃機関の排気ガス還流装置は、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路に、排気ガス循環量を制御するＥＧＲ制御弁と還流排気ガスを冷却するＥＧＲクーラとを備えると共に、該ＥＧＲクーラをバイパスするバイパス通路と該バイパス通路への流入を制御する切替え制御弁を備える内燃機関の排気ガス還流装置において、吸入空気量を計測する吸入空気量計測手段と、車両減速時に前記ＥＧＲ制御弁を全開にするＥＧＲ制御弁全開手段と、車両減速中の所定時に前記切替え制御弁を切替え作動させる切替え制御弁作動手段と、該切替え制御弁作動手段による前記切替え制御弁の切替え作動の前後において前記吸入空気量計測手段により計測される吸入空気量の差に基づいて、前記ＥＧＲクーラの冷却異常を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の他の形態に係る内燃機関の排気ガス還流装置によれば、車両減速時にＥＧＲ制御弁全開手段によりＥＧＲ制御弁が全開にされ、そして、その車両減速中の所定時に切替え制御弁作動手段により切替え制御弁が切替え作動されると、排気ガス還流通路に備えられたＥＧＲクーラを通過していた還流排気ガスがＥＧＲクーラをバイパスするバイパス通路に流入するように切替えられる。そして、この切替え作動の前後における吸入空気量が吸入空気量計測手段により計測される。詳しくは、還流排気ガスがＥＧＲクーラを通過しているときの吸入空気量と、還流排気ガスがバイパス通路を通過しＥＧＲクーラを通過していないときの吸入空気量とが検出される。さらに、かかる両者の吸入空気量の差に基づいて診断手段によりＥＧＲクーラの冷却異常が診断される。詳しくは、切替え制御弁の切替え作動の前後における吸入空気量の差が大きいときは、還流排気ガスがＥＧＲクーラを通過して冷却されて密度が大きくすなわち体積が減少し吸入空気量が増大した結果であり、ＥＧＲクーラが正常に機能していると診断される。逆に、その前後における吸入空気量の差が小さいときは、還流排気ガスがＥＧＲクーラを通過したにもかかわらず冷却されず密度ないしは体積の変化がなく吸入空気量がほとんど変化しなかった結果であり、ＥＧＲクーラが冷却異常であると診断される。

このように、上記構成によれば、温度検出手段を用いることなく、既存の装置を用いながら、ＥＧＲクーラの冷却異常を正確に診断することができる。

なお、前記吸入空気量計測手段により計測される吸入空気量は、エンジンの一回転当たりの吸入空気量であることが好ましい。

この形態によれば、車両減速時におけるエンジン回転数に依存しない吸入空気量での対比が可能であり、ＥＧＲクーラの冷却異常をより正確に診断することができるのである。

以下、本発明に係る内燃機関の排気ガス還流装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関の排気ガス還流装置を適用するエンジン１００とその吸・排気系の概略構成を示す側断面模式図である。なお、図１に示すエンジン１００は、水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。

エンジン１００には、気筒１０２内へ燃料の軽油を噴射する燃料噴射弁１０４が備えられている。また、エンジン１００には、吸気通路１０６が連通されている。吸気通路１０６には、該吸気通路１０６内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁１０８が設けられている。また、吸気絞り弁１０８よりも上流の吸気通路１０６の途中には、該吸気通路１０６を通過する吸入空気量に応じた信号を出力する吸入空気量計測手段としてのエアフローメータ１１０が取り付けられている。このエアフローメータ１１０の出力信号によりエンジン１００の吸入新気量を得ることができる。

一方、エンジン１００には、排気通路１１２が連通されている。この排気通路１１２は、下流にて大気へと通じている。

また、エンジン１００には、排気ガス還流装置１２０（以下、ＥＧＲ装置１２０という。）が備えられている。このＥＧＲ装置１２０は、エンジン１００の排気通路１１２と吸気通路１０６とを連通する排気ガス還流通路１２２（以下、ＥＧＲ通路１２２という。）に、排気ガス還流量を制御するＥＧＲ制御弁１２４と還流排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ１２６とを備えると共に、該ＥＧＲクーラ１２６をバイパスするバイパス通路１２８と該バイパス通路１２８への流入を制御する切替え制御弁１２９を備えて構成されている。そして、本実施の形態では、切替え制御弁１２９がＥＧＲクーラ１２６の下流側の、バイパス通路１２８とＥＧＲ通路１２２との合流部に設けられ、さらに、切替え制御弁１２９の下流側でＥＧＲ制御弁１２４の上流側に温度検出手段としての温度センサ１３０が設けられている。ＥＧＲ通路１２２は、排気通路１１２と吸気通路１０６とを連通しており、このＥＧＲ通路１２２を通って、排気通路１１２内を流通する排気の一部（以下、ＥＧＲガスともいう。）が吸気通路１０６へ還流ないしは再循環される。

ＥＧＲ通路１２２には、排気通路１１２側から順に、ＥＧＲクーラ１２６、切替え制御弁１２９、温度センサ１３０、ＥＧＲ制御弁１２４が配設されている。そして、バイパス通路１２８の一端は、ＥＧＲクーラ１２６の上流のＥＧＲ通路１２２に連通され、他端はＥＧＲクーラ１２６の下流の、切替え制御弁１２９が配置されたＥＧＲ通路１２２に連通されている。

ＥＧＲクーラ１２６には、例えば、エンジン１００の冷却水が循環しており、該ＥＧＲクーラ１２６においてＥＧＲガスとエンジン１００の冷却水とで熱交換が行われＥＧＲガスが冷却される。切替え制御弁１２９は、後述するＥＣＵ２００からの信号により作動し、ＥＧＲガスの全体量に対してＥＧＲクーラ１２６およびバイパス通路１２８を通過するＥＧＲガス量の割合を変更する弁である。ここで、ＥＧＲガス量の割合の変更とは、完全に切替える場合も含んでいる。温度センサ１３０は、ＥＧＲ通路１２２を流通するＥＧＲガスの温度に応じた信号を出力する。ＥＧＲ制御弁１２４は、後述するＥＣＵ２００からの信号により開閉し、該ＥＧＲ通路１２２内を流通するＥＧＲガスの流量を調整する。

また、エンジン１００には該エンジン１００を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ２００が併設されている。このＥＣＵ２００は、エンジン１００の運転条件や運転者の要求に応じてエンジン１００の運転状態を制御するユニットである。

ＥＣＵ２００には、エアフローメータ１１０およびＥＧＲガスの温度センサ１３０の他、アクセル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ１４０や不図示のエンジン回転数センサ、車速センサ、冷却水温センサ等が電気配線を介して接続され、該センサ等の出力信号が入力されるようになっている。このアクセル開度センサ１４０によりエンジン１００に与えられる要求負荷を得ることができる。なお、燃料噴射弁１０４から噴射される燃料量に基づいてエンジン１００に与えられる負荷を得ることもできる。

一方、ＥＣＵ２００には、燃料噴射弁１０４、吸気絞り弁１０８、切替え制御弁１２９、およびＥＧＲ制御弁１２４が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２００によりこれらを制御することが可能になっている。そして、吸気絞り弁１０８の開閉操作によってＥＧＲガス量を含めて機関燃焼に供される吸気量を調整できる。

上記構成になる本実施形態において、ＥＧＲクーラ１２６の冷却異常を診断する制御手順の一例を図２のフローチャートを参照して説明する。なお、この診断はエンジン１００がスタートされてから停止されるまでの、いわゆる、ワントリップにおいて、例えば、エンジン１００の暖機完了後の比較的早い時期に少なくとも一回ないしは所定の周期で数回実行されればよい。従って、診断が正常に完了したときは、診断完了フラグを立てることにより、ワントリップ中における無用な診断を避けるようにしてもよい。この診断の時期ないしは回数については、予めＥＣＵ２００におけるプログラムに設定され得る。

そこで、ＥＣＵ２００において設定された時期に診断がスタートすると、ステップＳ２０１において、通常走行状態でＥＧＲガスを全量ＥＧＲクーラ１２６に流すように、切替え制御弁１２９が制御される。そして、次のステップＳ２０２においてはＥＧＲガス流量が十分か否かが判定され、十分でないときはこの診断ルーチンが一旦終了される。この十分か否かの判定は、運転状態等に対応させて予め設定されているＥＧＲガス量に基づいて行なうことができ、例えば、ＥＧＲガス量に相関するＥＧＲ制御弁１２４の開度や燃料噴射量に基づいて行なうことができる。さらに、ＥＧＲガス流量が十分であるときに進む、ステップＳ２０３においてはエンジンが定常状態にあるか否かが判定され、定常状態でないときはこの診断ルーチンが一旦終了される。定常状態にあるか否かの判定は、エンジン１００の負荷の変動、例えば、前回のルーチンサイクルにおける燃料噴射量と今回のルーチンサイクルにおける燃料噴射量との差が所定値以下であるか否かにより行なうことができる。

そして、エンジンが定常状態にあるときはステップＳ２０４に進み、温度センサ１３０によりＥＧＲクーラ１２６を通過したＥＧＲガスの温度ＴＡが計測され、記憶される。

次に、ステップＳ２０５に進み、ＥＧＲクーラ１２６に流されていたＥＧＲガスが全量バイパス通路１２８に流されるように切替え制御弁１２９が切替え制御される。すなわち、ＥＧＲクーラ１２６をＥＧＲガスが通過しないようにする。そして、次のステップＳ２０６においてエンジンの状態に変化があったか否かが判定され、変化があったとき、すなわち、ステップＳ２０３で得られた定常状態が最早存在しないときにはこの診断ルーチンが一旦終了される。

そして、エンジンの状態に変化がないときはステップＳ２０７に進み、温度センサ１３０によりバイパス通路１２８を通過しＥＧＲクーラ１２６を通過していないＥＧＲガスの温度ＴＢが計測され、記憶される。

さらに、次のステップＳ２０８においては、ステップＳ２０４で計測され記憶されていたＥＧＲガスの温度ＴＡとステップＳ２０７で計測され記憶されていたＥＧＲガスの温度ＴＢとの温度差（ΔＴ＝｜ＴＡ−ＴＢ｜）が求められ、所定の閾値αと対比されて冷却異常か否かの診断が行なわれる。すなわち、温度差ΔＴが所定の閾値αを超えずに小さいときは、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１２６を通過したにもかかわらず冷却されなかった結果であり、ＥＧＲクーラ１２６が冷却異常であるとしてステップＳ２０９に進み、異常との診断が行なわれる。一方、温度差ΔＴが所定の閾値αを超え大きいときはＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１２６を通過して冷却された結果であり、ＥＧＲクーラ１２６が正常に機能しているとしてステップＳ２１０に進み、正常と診断される。なお、異常との診断が行なわれたときには所定の処置を施すべく、警報が行なわれるようにしてもよい。

ここで、図３は、上述の診断手順における関係部位の制御量の変化の様子と温度センサ１３０により計測されるＥＧＲガス温度の変化の様子とを示したタイムチャートである。図３の（Ａ）は燃料噴射弁１０４からの燃料噴射量、（Ｂ）はＥＧＲ制御弁１２４の開度、（Ｃ）は切替え制御弁１２９の作動位置、（Ｄ）は温度センサ１３０により計測されるＥＧＲガスの温度Ｔを示している。

図３から明らかなように、診断ルーチンは燃料噴射弁１０４からの燃料噴射量およびＥＧＲ制御弁１２４の開度が一定のエンジン定常状態において実行され、そして、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１２６側を流れるように切替え制御弁１２９が位置されている間の所定時刻ｔaにおいて、ＥＧＲクーラ１２６を通過したＥＧＲガスの温度ＴＡが温度センサ１３０により計測され、記憶される。また、ＥＧＲガスがバイパス通路１２８側を流れるように切替え制御弁１２９が位置されている間の所定時刻ｔbにおいて、ＥＧＲクーラ１２６を通過せずにバイパス通路１２８を通過したＥＧＲガスの温度ＴＢが温度センサ１３０により計測され、記憶される。そして、その後、図３には示されていないが、上述のＥＧＲクーラ１２６が正常に機能しているか否かの診断が行なわれるのである。

なお、図３には、温度差ΔＴ＝｜ＴＡ−ＴＢ｜が所定の大きさを有すＥＧＲクーラ１２６が正常に機能している状態が実線（冷却異常のときは破線となる）で示されている。

次に、本発明の他の実施形態について図１、図４および図５を参照して説明する。前実施形態においては、温度センサ１３０を用いてＥＧＲクーラ１２６の冷却異常の診断を行なうようにしたが、本実施形態ではかかる温度センサを用いることなく診断を行なうようにしたものであり、その他のハードウェアについては、前実施形態と共通なので重複説明を避ける。

そこで、前実施形態と同様に、ＥＣＵ２００において設定された時期に診断がスタートすると、ステップＳ４０１において、通常走行状態でＥＧＲガスを全量ＥＧＲクーラ１２６に流すように、切替え制御弁１２９が制御される。そして、次のステップＳ４０２においては車両が減速状態にあるか否かが判定され、減速状態でないときはこの診断ルーチンは一旦終了される。この減速状態か否かの判定は、周知のように、アクセル開度、エンジン回転数、車速および燃料噴射量等に基づいて行なうことができる。さらに、車両が減速状態であるときはステップＳ４０３に進み、ＥＧＲ制御弁１２４が全開にされる。そして、この減速状態にあるときの吸入空気量ＧｎＡがエアフローメータ１１０の出力値に基づいて計測され記憶される。

その後、ステップＳ４０５において、排気ガス還流通路１２２に備えられたＥＧＲクーラ１２６を通過していたＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１２６をバイパスするバイパス通路１２８に流入するように、切替え制御弁１２９が一時的にｔ０間、切替え作動される。そして、次のステップＳ４０６において、切替え制御弁１２９の切替え作動の後における吸入空気量ＧｎＢがエアフローメータ１１０により計測され記憶される。

さらに、次のステップＳ４０７においては、ステップＳ４０４で計測され記憶されていた吸入空気量ＧｎＡとステップＳ４０６で計測され記憶されていた吸入空気量ＧｎＢとの吸入空気量差（ΔＧｎ＝｜ＧｎＡ−ＧｎＢ｜）が求められ、所定の閾値βと対比されて冷却異常か否かの診断が行なわれる。すなわち、吸入空気量差ΔＧｎが所定の閾値βを超えずに小さいときは、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１２６を通過したにもかかわらず冷却されなかった結果であり、ＥＧＲクーラ１２６が冷却異常であるとしてステップＳ４０８に進み、異常との診断が行なわれる。一方、吸入空気量差ΔＧｎが所定の閾値βを超え大きいときはＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１２６を通過して冷却された結果であり、ＥＧＲクーラ１２６が正常に機能しているとしてステップＳ４０９に進み、正常と診断される。

ここで、図５は、上述の診断手順における関係部位の制御量の変化の様子とエアフローメータ１１０により計測される吸入空気量Ｇｎとの変化の様子とを示したタイムチャートである。図５の（Ａ）は燃料噴射弁１０４からの燃料噴射量、（Ｂ）はＥＧＲ制御弁１２４の開度、（Ｃ）は切替え制御弁１２９の作動位置、（Ｄ）は温度センサ１３０により計測されるＥＧＲガスの温度Ｔ、（Ｅ）はエアフローメータ１１０により計測される吸入空気量Ｇｎを示している。

図５から明らかなように、本実施形態による診断ルーチンは、燃料噴射弁１０４からの燃料噴射量が停止された車両の減速状態で、かつ、ＥＧＲ制御弁１２４の開度が全開の状態において実行され、そして、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１２６側を流れるように切替え制御弁１２９が位置されている間の所定時刻ｔcにおいて、吸入空気量ＧｎＡがエアフローメータ１１０により計測される。そして、その後の所定時刻ｔdにおいて、排気ガス還流通路１２２に備えられたＥＧＲクーラ１２６を通過していたＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１２６をバイパスするバイパス通路１２８に流入するように、切替え制御弁１２９が一時的にｔ０間、切替え作動される。さらに、その一時的に切替え作動中の所定時刻ｔeにおいて、吸入空気量ＧｎＢがエアフローメータ１１０により計測される。そして、その後、図５には示されていないが、上述のＥＧＲクーラ１２６が正常に機能しているか否かの診断が行なわれるのである。

ここで、上述の吸入空気量差ΔＧｎが所定の閾値βを超えるか否かにより、ＥＧＲクーラ１２６の冷却異常の診断ができる理由について補足説明すると、本実施形態においては、車両の減速状態で、かつ、ＥＧＲ制御弁１２４の開度が全開の状態において実行されるので、このときエンジン１００の気筒１０２に吸入される吸気量は、排気ガス還流通路１２２の流路抵抗等により決定されるＥＧＲガスの最大量とエアフローメータ１１０を通過する新気量とを加えたものとなる。従って、エンジン１００の気筒１０２に吸入されるＥＧＲガス量が多くなるほど新気量は減少し、ＥＧＲガス量が少なくなるほど新気量は増加する。

ところで、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１２６に流されてＥＧＲクーラ１２６での冷却機能が正常に発揮されているときは、その冷却作用によりＥＧＲガスは密度が大きくすなわち体積が減少することになる。このときエンジン１００の気筒１０２に吸入される吸気量は、車両の減速状態でエンジン１００の一回転当たりでは一定であるから、そのＥＧＲガスの体積の減少分、新気量が増える。一方、バイパス通路１２８にＥＧＲガスが流されていないとき、およびＥＧＲクーラ１２６での冷却機能が発揮されていないときは、ＥＧＲガスの密度が小さく体積が大きいままであり、その分新気量が減るのである。

ここで、エアフローメータ１１０を通過する新気量は、吸入空気量Ｇｎとしてエアフローメータ１１０で計測されること上述の通りであるから、該吸入空気量Ｇｎの変化に基づきＥＧＲクーラ１２６の冷却異常が診断できるのである。なお、エアフローメータ１１０により計測される新気量である吸入空気量が、エンジン１００の一回転当たりの吸入空気量Ｇｎである本実施形態によれば、車両減速時におけるエンジン回転数に依存しない吸入空気量での対比が可能であり、ＥＧＲクーラ１２６の冷却異常をより正確に診断することができる。

なお、上に説明した他の実施形態の一変形例として、図４のフローチャートのステップＳ４０４、Ｓ４０６およびＳ４０７と図５（Ｄ）とに併記するように、エアフローメータ１１０で計測される吸入空気量Ｇｎを用いずに、または、併用して、前実施の形態と同様に、ＥＧＲガスの温度Ｔ（切替え前後のＴＡおよびＴＡ）を計測する温度センサ１３０を用いてＥＧＲクーラ１２６の冷却異常を診断することもできる。ＥＧＲガスの温度Ｔを計測する場合には、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１２６側を流れるように切替え制御弁１２９が位置されている間の所定時刻ｔfにおいて、ＥＧＲクーラ１２６を通過したＥＧＲガスの温度ＴＡが温度センサ１３０により計測され、また、ＥＧＲガスがバイパス通路１２８側を流れるように切替え制御弁１２９が一時的にｔ０間、切替え作動されている間の所定時刻ｔeにおいてバイパス通路１２８を通過したＥＧＲガスの温度ＴＢが温度センサ１３０により計測されればよい。そして、これらの温度差ΔＴ＝｜ＴＡ−ＴＢ｜が所定の閾値γと対比されること前述の実施形態と同じである。このようにすると、さらに正確に診断することができる。

本発明に係る内燃機関の排気ガス還流装置の実施形態の概略を示す側断面模式図である。本発明の実施形態における診断手順の一例を示すフローチャートである。本発明の実施形態の作用を説明するためのタイムチャートである。本発明の他の実施形態における診断手順の一例を示すフローチャートである。本発明の他の実施形態の作用を説明するためのタイムチャートである。

符号の説明

１００エンジン
１０６吸気通路
１１０エアフローメータ（吸入空気量計測手段）
１１２排気通路
１２０排気ガス還流装置（ＥＧＲ装置）
１２２排気ガス還流通路（ＥＧＲ通路）
１２４ＥＧＲ制御弁
１２６ＥＧＲクーラ
１２８バイパス通路
１２９切替え制御弁
１３０温度センサ（温度検出手段）
１４０アクセル開度センサ１４０

Claims

エンジンの排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路に、排気ガス循環量を制御するＥＧＲ制御弁と還流排気ガスを冷却するＥＧＲクーラとを備えると共に、該ＥＧＲクーラをバイパスするバイパス通路と該バイパス通路への流入を制御する切替え制御弁を備える内燃機関の排気ガス還流装置において、
前記切替え制御弁の下流側に設けられた温度検出手段と、
所定時に前記切替え制御弁を切替え作動させる切替え制御弁作動手段と、
該切替え制御弁作動手段による前記切替え制御弁の切替え作動の前後において前記温度検出手段により検出される温度の差と前記ＥＧＲクーラが正常に機能していると判断できる予め定められた閾値とに基づいて、前記ＥＧＲクーラの冷却異常を診断する診断手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気ガス還流装置。
前記所定時は、エンジンが定常状態にあるときであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気ガス還流装置。
エンジンの排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路に、排気ガス循環量を制御するＥＧＲ制御弁と還流排気ガスを冷却するＥＧＲクーラとを備えると共に、該ＥＧＲクーラをバイパスするバイパス通路と該バイパス通路への流入を制御する切替え制御弁を備える内燃機関の排気ガス還流装置において、
吸入空気量を計測する吸入空気量計測手段と、
車両減速時に前記ＥＧＲ制御弁を全開にするＥＧＲ制御弁全開手段と、
車両減速中の所定時に前記切替え制御弁を切替え作動させる切替え制御弁作動手段と、
該切替え制御弁作動手段による前記切替え制御弁の切替え作動の前後において前記吸入空気量計測手段により計測される吸入空気量の差に基づいて、前記ＥＧＲクーラの冷却異常を診断する診断手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気ガス還流装置。
前記吸入空気量計測手段により計測される吸入空気量は、エンジンの一回転当たりの吸入空気量であることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気ガス還流装置。