JPH0925852A - Fail safe device for engine - Google Patents
Fail safe device for engineInfo
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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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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a failsafe device for an engine equipped with an exhaust gas recirculation device.
【0002】[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。2. Description of the Related Art An exhaust gas recirculation device provided in an automobile engine or the like for preventing air pollution recirculates a part of exhaust gas, which is inactive according to operating conditions, to an intake system. Conventionally, a device for diagnosing whether an exhaust gas recirculation control valve or the like is operating normally has been proposed.
【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。A fail-safe device for an exhaust gas recirculation device disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-138444 has a sensor for detecting the temperature of the exhaust gas recirculation passage, and the temperature of the exhaust gas recirculation passage rises due to exhaust heat during exhaust gas recirculation. When the temperature of the exhaust gas recirculation passage is higher than the reference value when the exhaust gas recirculation is stopped, the exhaust gas recirculation control valve remains open and the exhaust gas recirculation amount becomes excessive. It has become.
【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。When it is diagnosed that there is an open failure, a warning light or the like is activated to notify the driver of this.
【0005】[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。However, the driver does not notice this even if the warning light or the like is operated at the time of an open failure in which the exhaust gas recirculation control valve remains open and the exhaust gas recirculation amount becomes excessive. When driving to generate high output,
There was a concern that the exhaust gas recirculation control valve would be overheated by the high temperature exhaust gas.
【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。It is an object of the present invention to provide a fail safe device for an engine, which focuses on the above problems and prevents a secondary failure from occurring when the exhaust gas recirculation control valve fails to open.
【0007】[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。A fail-safe device for an engine according to claim 1 operates an exhaust gas recirculation passage c connecting an exhaust passage a and an intake passage b, and an exhaust gas recirculation passage c, as shown in FIG. An exhaust gas recirculation control valve d that opens and closes according to the state,
In the engine including, the exhaust recirculation control valve d is opened larger than a target value. An open failure diagnosis means e for diagnosing an open failure.
And a fail-safe control means f for limiting the output of the engine when the open failure occurs.
【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。According to a second aspect of the present invention, in the engine of the first aspect, the failsafe control device includes a failsafe control means for limiting the engine speed to a predetermined value or less when the open failure occurs.
【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。According to a third aspect of the present invention, there is provided an engine fail-safe device according to the first aspect, further comprising fail-safe control means for limiting the fuel supply amount of the engine to a predetermined value or less when the open failure occurs.
【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。According to a fourth aspect of the present invention, in the engine fail-safe device of the first aspect, the EGR gas temperature downstream of the exhaust gas recirculation control valve in the exhaust gas recirculation passage is detected. EGR gas temperature detection means,
An open-failure diagnosing means for diagnosing an open-failure in which the exhaust gas recirculation control valve opens more than a target value when the exhaust EGR gas temperature is higher than a predetermined value when the exhaust gas recirculation control valve is closed.
【0011】[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。In the fail-safe device for an engine according to claim 1, the driver turns on a warning light or the like when an open failure occurs in which the exhaust gas recirculation control valve d remains open and the exhaust gas recirculation amount becomes excessive. Even if not noticed, avoiding the operation of generating a high output in the engine, the exhaust gas recirculation control valve d is overheated by the high temperature exhaust gas to cause a secondary failure, or the performance of the engine body deteriorates. Can be prevented.
【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。In the engine fail-safe device according to the second aspect of the present invention, by limiting the engine speed to a predetermined value or less at the time of an open failure, it is possible to avoid the operation of generating a high output of the engine, and It is possible to prevent the exhaust gas recirculation control valve d from being overheated by the exhaust gas to cause a secondary failure or deteriorate the performance of the engine body.
【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。In the engine fail-safe device according to a third aspect of the present invention, by limiting the fuel supply amount of the engine to a predetermined value or less at the time of opening failure, it is possible to avoid the operation of generating a high output of the engine, It is possible to prevent the exhaust gas recirculation control valve d from being overheated by the high-temperature exhaust gas to cause a secondary failure or to deteriorate the performance of the engine body.
【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。In the failsafe device for an engine according to claim 4, EGR detected when the exhaust gas recirculation control valve is closed.
By determining whether or not the gas temperature is higher than the predetermined value, it is possible to accurately diagnose the open failure when the exhaust gas recirculation control valve opens larger than the target value during operation.
【0015】[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。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【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。As shown in FIG. 1, the engine 1 sucks intake air (mixture) into the cylinder from the intake passage 2 as the intake valve is opened, compresses the intake air with a piston, and uses the spark plug 6 Exhaust gas is discharged to the exhaust passage 3 as the exhaust valve is opened by igniting and burning, and each of these steps is continuously repeated.
【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。An injector 7 for injecting fuel into an intake port and a throttle valve 8 for restricting intake air in association with an accelerator pedal are provided in the middle of the intake passage 2, and an air flow meter for detecting the intake air amount is provided upstream thereof. 9 is provided.
【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。A three-way catalyst 10 is installed in the middle of the exhaust passage 3 to oxidize HC and CO in the exhaust gas and NOx.
Reduce.
【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。In the control unit 12, the intake air amount Q detected by the air flow meter 9, the idle switch signal SW, the engine speed Ne detected by the engine speed sensor 13, and the cooling water temperature sensor 14 are detected. By inputting the cooling water temperature Tw and the like, the basic fuel injection amount Tp is calculated according to the operating state and the ignition timing is calculated.
【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。The control unit 12 outputs the output VO 2 according to the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the O 2 sensor 15.
Is input to feedback control the fuel injection amount from the injector 7 so that the air-fuel mixture has the stoichiometric air-fuel ratio, and the conversion efficiency of the three-way catalyst 10 is maintained at the maximum.
【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。An exhaust gas recirculation passage 4 that connects the intake passage 2 and the exhaust passage 3 is provided, and an exhaust gas recirculation control valve 5 that opens and closes the exhaust gas recirculation passage 4 is provided in the middle of the exhaust gas recirculation passage 4.
【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。A step motor 16 is used as an actuator for driving the exhaust gas recirculation control valve 5.
【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。As shown in FIG. 12, the step motor 16
Is the coil 17 fixed to the casing side, and the coil 17
Has a rotor 18 rotatably supported inside, and the rod 28 moves in the axial direction according to the rotation angle of the rotor 18, and the valve body 19 acts on the displacement of the rod 28 via the urging force of the return spring 20. The opening area of the exhaust gas recirculation passage 4 is changed accordingly.
【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。A water jacket 22 for circulating engine cooling water is formed in the casing 21. The cooling water circulating in the water jacket 22 carries away the heat of the casing 21 heated by the EGR gas, so that the step motor 16 and the like are not overheated.
【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。The step motor 16 changes its rotation angle stepwise by applying a predetermined pulse signal to the coil 17, and has a structure in which the rotor 18 makes one rotation at a predetermined number of steps.
【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。The control unit 12 responds to the intake air amount Q detected by the air flow meter 9, the engine speed Ne detected by the engine speed sensor 13, the cooling water temperature TW detected by the cooling water temperature sensor 14, and the like. The target value of the exhaust gas recirculation amount is determined in advance, the target exhaust gas recirculation amount that meets the current operating conditions is obtained by referring to this target value map, and this target exhaust gas recirculation amount is converted into a control command value. A pulse signal is output to the motor 16.
【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。In this way, the exhaust gas recirculation control valve 5 is opened according to the operating condition, and a part of the exhaust gas which is inactive is sucked into the intake passage 2.
The maximum temperature at the time of combustion is lowered by recirculating to N
Reduces the production of Ox.
【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。By the way, for example, a malfunction of the step motor 16 occurs, or a stick in which the valve body 19 is fixed by carbon, rust, or the like occurs, and the valve body 19 remains open, resulting in an excessive exhaust gas recirculation amount. There is a possibility that an open failure will occur.
【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。Although the exhaust recirculation control valve 5 is provided with a return spring 20, the return spring 2
0 has a function of causing the valve body 19 to follow the rod 28, and the valve body 19 cannot be forcibly closed when a failure of the step motor 16 occurs.
【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。When an operation for producing a high output is performed in the engine 1 in the state where an open failure occurs in which the valve body 19 remains open in this way, the exhaust gas recirculation control valve 5 is overheated by the high temperature exhaust gas and the secondary There is a possibility of causing a failure or degrading the performance of the engine body 1.
【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。In response to this, the present invention determines whether or not an open failure has occurred in which the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve 5 is larger than a target value, and when it is determined that the open failure has occurred,
The warning light 24 is turned on to inform the driver of this, and fail-safe control for limiting the output of the engine 1 is performed.
【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。EGR gas temperature sensor 2 for detecting the temperature TEGR downstream of the exhaust gas recirculation control valve 5 in the exhaust gas recirculation passage 4.
5 are provided.
【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。The flowchart of FIG. 3 shows a control program executed by the control unit 12 for diagnosing an open failure, which is executed at regular intervals.
【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。First, in step 1, the cooling water temperature T at the time of starting
W is greater than or equal to a predetermined value TWIEH (for example, 35 ° C),
The EGR gas temperature TEGRINT at the time of starting is a predetermined value TEG.
It is determined whether it is RJ3 or more.
【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。If these starting conditions are met,
Proceeding to step 2, the engine speed Ne is the predetermined value N1.
(For example, 400 rpm) or more, and the cooling water temperature TW is TWEJL (for example, −10 ° C.) ≦ TW <TWEJH
The exhaust gas recirculation control valve 5 is closed (for example, 50 ° C.) and the operating condition in which the diagnostic condition is satisfied is the predetermined time EG.
It is determined whether ROPD (for example, 60 seconds) or more has elapsed.
【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。The operating state in which the diagnostic conditions are satisfied is the predetermined time E
When it is determined that more than GROPD has elapsed, the routine proceeds to step 3, where the EGR gas temperature TEGR and the EG at start
The difference in R gas temperature TEGRINT is a predetermined value TEGRONG
(For example, 28 ° C) or more is determined.
【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。EGR gas temperature TEGR and EGR at starting
When it is determined that the difference in the gas temperature TEGRING is lower than the predetermined value TEGRONG, the routine proceeds to step 4, where it is determined that the exhaust gas recirculation control valve 5 is normally closed.
【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。On the other hand, the difference between the EGR gas temperature TEGR and the EGR gas temperature TEGRINT at the start is a predetermined value TEGRO.
When it is determined that it is more than NG, the routine proceeds to step 5, where it is determined that the exhaust gas recirculation control valve 5 is not normally closed, the warning lamp 24 is turned on at step 6, and the routine proceeds to step 7 to be described later. Engine 1 with fail-safe control
Limit the output of
【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。The flow chart of FIG. 4 shows a fail-safe control program executed by the control unit 12 for limiting the output of the engine 1 at the time of an open failure, which is executed at regular intervals.
【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。First, in steps 11 and 12, it is determined that the engine 1 is rotating and the starter switch for starting the engine 1 is OFF, and then step 1
The routine proceeds to step 3 and it is judged whether or not the open failure has been diagnosed by the above routine.
【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。When it is diagnosed that the open failure has occurred, the routine proceeds to step 14 and a control for stopping the fuel injection from the injector 7 is performed at the time of high engine speed Ne where the engine speed Ne rises above a predetermined value (for example, 2800 rpm). To do.
【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。As another embodiment, step 14
In the above, the control for stopping the fuel injection from the injector 7 may be performed during the high load operation in which the basic fuel injection amount Tp increases above a predetermined value.
【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。As a result, when an open failure occurs in which the exhaust gas recirculation control valve 5 remains open, even if the driver does not notice that the warning lamp 24 is lit, the engine 1 is operated to generate a high output. This can be avoided, and the exhaust gas recirculation control valve 5 can be prevented from being overheated by the high-temperature exhaust gas to cause a secondary failure or to deteriorate the performance of the engine 1.
【0044】次に、図5に示す実施の形態について説明
する。Next, the embodiment shown in FIG. 5 will be described.
【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。A diaphragm type exhaust gas recirculation control valve 5 is provided in the exhaust gas recirculation passage 4. Exhaust gas recirculation control valve 5
The valve opens against the return spring 19 as the negative pressure introduced into the diaphragm chamber 38 becomes stronger. As the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve 5 increases, the amount of exhaust gas recirculated to the intake passage 2 via the exhaust gas recirculation passage 4 increases.
【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。A BPT negative pressure passage 54 that connects the diaphragm chamber 38 of the exhaust gas recirculation control valve 5 and the VC port 48 of the intake passage 2 is provided, and the diaphragm chamber 38 of the exhaust gas recirculation control valve 5 is connected via the BPT negative pressure passage 54. A BPT valve 36 is provided for appropriately diluting the negative pressure introduced into the valve with the atmospheric pressure.
【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。The VC port 48 is the intake throttle valve 8
Intake throttle valve 8 in the idle position near the
Is located on the upstream side of the tip of the valve and opens to the intake passage 2. At the VC port 48, atmospheric pressure is generated during idling,
Negative pressure is generated in the low and medium load range.
【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。The BPT valve 36 has its diaphragm chamber 41 communicated between the exhaust gas recirculation control valve 5 of the exhaust gas recirculation passage 4 and the orifice 43 through the EGR gas pressure passage 44, and the EGR gas pressure P 2 of the exhaust gas recirculation passage 4 is communicated. Is being guided.
【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。The BPT valve 36 is connected to the E of the exhaust gas recirculation passage 4.
As the GR gas pressure P 2 rises, its opening becomes smaller, that is, the degree to which the negative pressure introduced to the exhaust gas recirculation control valve 5 is diluted with atmospheric pressure becomes smaller, and the exhaust gas recirculation control valve 5 opens. And the EGR gas pressure P 2 in the exhaust gas recirculation passage 4 is increased.
Feedback control is performed to keep constant.
【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。Thus, the EGR of the exhaust gas recirculation passage 4 is performed.
When the gas pressure P 2 is kept constant, the differential pressure between the exhaust pressure P 1 in the P 2 and the exhaust passage 3, an exhaust gas recirculation amount recirculated through the orifice 43 is proportional to the exhaust pressure P 1. Since the exhaust pressure P 1 has a correlation with the intake air amount of the engine, the exhaust gas recirculation amount increases as the intake air amount increases, so that the exhaust gas recirculation rate is kept substantially constant.
【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。Exhaust pressure control (BPT) system in which the exhaust gas recirculation amount is adjusted via the BPT valve 36 according to operating conditions, and intake negative pressure control in which the exhaust gas recirculation amount is adjusted by the intake negative pressure without the BPT valve 36. In order to switch the (VC) system, a VC negative pressure passage 50 that connects the diaphragm chamber 38 of the exhaust gas recirculation control valve 5 and the VC port 48 of the intake passage 2 is provided, and the VC negative pressure passage 50 has a first solenoid valve 51. And the second solenoid valve 52 are respectively interposed.
【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。The first solenoid valve 51 has a VC negative pressure passage 50 with respect to the diaphragm chamber 38 of the exhaust gas recirculation control valve 5.
And the BPT negative pressure passage 54 are connected to each other.
【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。The second solenoid valve 52 closes the VC negative pressure passage 50 at a position where the VC negative pressure passage 50 communicates with the atmosphere release port 53, a position where the VC negative pressure passage 50 and the atmosphere release port 53 communicate with each other. Further, it has a position where the communication between the atmospheric pressure dilution passage 56 and the BPT negative pressure passage 54 is cut off.
【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。The control unit 40 switches the positions of the first and second solenoid valves 51 and 52 from the detected values of the engine speed Ne, the load, the cooling water temperature, etc. according to the contents of a preset map, and controls the exhaust pressure. Switches between the (BPT) system and the suction negative pressure control (VC) system. As a result, the degree of freedom in setting the exhaust gas recirculation rate can be expanded, and while it is possible to ensure engine operating stability, it is possible to reduce fuel consumption and to effectively suppress NOx emissions.
【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。By the way, for example, the first solenoid valve 5
1. The malfunction of the second solenoid valve 52 occurs, or the stick that the valve body 39 is fixed by carbon, rust, etc. occurs, and the valve body 39 remains open and the exhaust gas recirculation amount becomes excessive. Failure may occur.
【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。When the engine is operated to generate a high output in the state where an open failure occurs in which the valve element 39 remains open, the exhaust gas recirculation control valve 5 is overheated by the high temperature exhaust gas and a secondary failure occurs. May occur or the performance of the engine body 1 may deteriorate.
【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。In response to this, the present invention is directed to the exhaust gas recirculation passage 4
The EGR gas temperature sensor 25 for detecting the temperature TEGR on the downstream side of the exhaust gas recirculation control valve 5 is provided.
Based on GR, it is determined whether or not there is an open failure in which the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve 5 is larger than a target value. When it is determined that an open failure has occurred, a warning light is turned on and the driver is informed. In addition to notifying this, fail-safe control that limits the output of the engine is performed.
【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。As a result, when an open failure occurs in which the exhaust gas recirculation control valve 5 remains open, even if the driver does not notice the lighting of the warning light, the operation that causes the engine to generate a high output is performed. By avoiding this, it is possible to prevent the exhaust gas recirculation control valve 5 from being overheated by the high-temperature exhaust gas to cause a secondary failure or to deteriorate the performance of the engine body.
【0059】[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。As described above, in the failsafe device for an engine according to the first aspect of the present invention, when an open failure occurs in which the exhaust gas recirculation control valve remains open, failsafe control for limiting the output of the engine is performed. Even if the driver does not notice the lighting of the warning light etc. by the configuration that is performed, it is possible to avoid the operation that causes the engine to generate a high output, and the exhaust gas recirculation control valve is overheated by the high temperature exhaust gas to cause a secondary failure. It is possible to prevent the engine from causing a deterioration in the performance of the engine body.
【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。A failsafe device for an engine according to a second aspect of the present invention has a configuration in which the engine speed is limited to a predetermined value or less when the exhaust gas recirculation control valve remains open and a failure occurs. It is possible to avoid driving.
【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。In the engine fail-safe device according to the third aspect of the present invention, a high output is generated in the engine by limiting the fuel supply amount of the engine to a predetermined value or less when the exhaust gas recirculation control valve remains open. It is possible to avoid performing the driving that causes it.
【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。A failsafe device for an engine according to a fourth aspect of the present invention determines whether the detected EGR gas temperature is higher than a predetermined value when the exhaust gas recirculation control valve is closed, and determines that the exhaust gas recirculation control valve is higher than a target value during operation. It is possible to accurately diagnose when the open failure is wide open.
【図1】本発明の実施の形態を示すシステム図。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】同じく排気還流制御弁の断面図。FIG. 2 is a sectional view of the exhaust gas recirculation control valve.
【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。FIG. 3 is a flowchart showing the control contents for diagnosing the open failure.
【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。FIG. 4 is a flowchart showing the contents of fail-safe control.
【図5】他の実施の形態を示すシステム図。FIG. 5 is a system diagram showing another embodiment.
【図6】請求項1に記載の発明を示すクレーム対応図。FIG. 6 is a claim correspondence diagram showing the invention according to claim 1;
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 a exhaust path b intake path c exhaust gas recirculation path d exhaust gas recirculation control valve e failure diagnosis means f fail-safe control means 1 engine 2 intake path 3 exhaust path 4 exhaust gas recirculation path 5 exhaust gas recirculation control valve 6 spark plug 7 fuel injection valve 12 Control Unit 13 Rotation Speed Sensor 17 Step Motor 26 EGR Gas Temperature Sensor 36 BPT Valve 38 Diaphragm Chamber 40 Control Unit 41 Diaphragm Chamber 43 Orifice 44 EGR Gas Pressure Passage 50 VC Negative Pressure Passage 51 First Solenoid Valve 52 Second Solenoid Valve 54 BPT negative pressure passage 56 Atmospheric pressure dilution passage
Claims (4)
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。1. An engine having an exhaust gas recirculation passage that connects an exhaust gas passage and an intake air passage, and an exhaust gas recirculation control valve that opens and closes the exhaust gas recirculation passage according to operating conditions. An engine fail-safe device comprising: an open-fault diagnosis means for diagnosing a failure; and a fail-safe control means for limiting an engine output when the open-failure occurs.
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。2. The failsafe device for an engine according to claim 1, further comprising failsafe control means for limiting an engine speed to a predetermined value or less when the open failure occurs.
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。3. The failsafe device for an engine according to claim 1, further comprising failsafe control means for limiting the fuel supply amount of the engine to a predetermined value or less when the open failure occurs.
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。4. An EGR gas temperature detecting means for detecting an EGR gas temperature on a downstream side of an exhaust gas recirculation control valve in an exhaust gas recirculation passage, and an exhaust gas during an operation in which the EGR gas temperature detected when the exhaust gas recirculation control valve is closed is higher than a predetermined value. The fail-safe device for an engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising: open-failure diagnosing means for diagnosing an open-failure in which the recirculation control valve opens larger than a target value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7173675A JPH0925852A (en) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | Fail safe device for engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7173675A JPH0925852A (en) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | Fail safe device for engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0925852A true JPH0925852A (en) | 1997-01-28 |
Family
ID=15965021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7173675A Pending JPH0925852A (en) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | Fail safe device for engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0925852A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010024952A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Toyota Motor Corp | Egr device for internal combustion engine |
JP2010185395A (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Toyota Motor Corp | Controller for internal combustion engine |
JP2010223117A (en) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine control system |
WO2014119182A1 (en) | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 日産自動車株式会社 | Exhaust gas recirculation control device and exhaust gas recirculation control method for internal combustion engine |
-
1995
- 1995-07-10 JP JP7173675A patent/JPH0925852A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014119182A1 (en) | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 日産自動車株式会社 | Exhaust gas recirculation control device and exhaust gas recirculation control method for internal combustion engine |
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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