JP4844454B2 - EGR device for engine - Google Patents
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Description
本発明は、大量のEGR(排気再循環)を行うEGRガス冷却系を備えたエンジンのEGR装置に関する。 The present invention relates to an EGR device for an engine equipped with an EGR gas cooling system that performs a large amount of EGR (exhaust gas recirculation).
近年の厳しい排気ガス規制に対応する技術として、EGRガスの冷却は必要不可欠な技術となっている。EGRガスの冷却には、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路にEGRクーラを設け、そのEGRクーラに冷却水を流す方法が一般的である。 EGR gas cooling has become an indispensable technology as a technology corresponding to recent strict exhaust gas regulations. In general, the EGR gas is cooled by providing an EGR cooler in an EGR passage that connects the exhaust passage and the intake passage of the engine, and flowing cooling water through the EGR cooler.
より大量のEGRガスをより効率良く冷却してエンジンに供給するためには、EGRクーラをより大型化する傾向にある。図1に示すEGRガス冷却系14は、冷却水の水温が最も低くなるラジエータ2の冷却水出口2aの冷却水を別置きのEGR冷却水ポンプ2(電動ポンプ等)を用いてEGRクーラ13に流し、EGRクーラ13を通過した冷却水をラジエータ2の冷却水入口2bに戻す、エンジン冷却水路とは独立したEGR冷却水路とし、水温の低い冷却水をEGRクーラ13に大量に流すことができ、現在最もEGRガスの冷却に効果のあるEGRガス冷却系である。
In order to cool a larger amount of EGR gas more efficiently and supply it to the engine, the EGR cooler tends to be larger. The EGR
ところで、EGRクーラを長期間使用していくと、EGRクーラ内部がEGRガス中の煤等により汚損されることがある。こうなると、EGRクーラ内部に堆積した煤等によりEGRガスを冷却する効率(EGRクーラの冷却能力)が低下し、初期に対してエンジンの吸気通路に還流されるEGRガスの温度が上がり、燃焼温度の悪化や新気量の低下によりエンジン性能が低下するおそれがある。 By the way, if the EGR cooler is used for a long time, the inside of the EGR cooler may be contaminated by soot or the like in the EGR gas. When this happens, the efficiency of cooling the EGR gas (cooling capacity of the EGR cooler) due to soot accumulated in the EGR cooler decreases, the temperature of the EGR gas recirculated to the intake passage of the engine with respect to the initial stage rises, and the combustion temperature There is a risk that the engine performance will be reduced due to the deterioration of the engine and the decrease in the amount of fresh air.
そこで近年、EGRクーラの汚損に起因するEGRクーラの冷却能力の低下を検出する方法が提案されている(特許文献1等参照)。 Therefore, in recent years, a method for detecting a decrease in the cooling capacity of the EGR cooler due to the contamination of the EGR cooler has been proposed (see Patent Document 1).
例えば、特許文献1では、EGRクーラのガス出口のガス温度を測定し、測定したガス温度がエンジン運転状態等から推定される正常時のガス温度よりも高いときに、EGRクーラの冷却能力が低下したことを検出する方法が提案されている。特許文献1には、EGRクーラの冷却能力の低下が検出されたときに、一時的にEGRクーラ内部を高温とすることにより、EGRクーラ内部に堆積した煤等を酸化除去して冷却能力を回復させることが開示されている。
For example, in
ところで、図1に示すEGRガス冷却系14において、エンジンの吸気通路に還流されるEGRガスの温度が正常時の温度に比べて上昇する、EGRガス冷却系14の不具合の原因としては、上述のようにEGRクーラ13内部の汚損に起因するEGRクーラ13の冷却能力の低下によるものと、EGR冷却水ポンプ12の能力(吸い込み能力或いは吐き出し能力)低下によるものが主に考えられる。
By the way, in the EGR
煤の増加で検出されるEGRガス冷却系14の不具合が発生したときには、すでにその不具合の原因がEGRクーラ13内部の汚損に起因するEGRクーラ13の冷却能力の低下によるものか、又は、EGR冷却水ポンプ12の能力低下によるものかを特定できない状態にあるため、EGRクーラ13及びEGR冷却水ポンプ12の両方の交換が必要になり、修理費用がかさむ。
When a malfunction of the EGR
不具合発生時の初期に、不具合の原因を特定できれば、EGRクーラ13及びEGR冷却水ポンプ12の内不具合がある方のみのメンテナンス又は交換で済むので、不要な修理費用の発生を抑えることができる。
If the cause of the malfunction can be identified at the initial stage when the malfunction occurs, maintenance or replacement of only one of the
しかし現在、初期の内に、EGRガス冷却系14の不具合が、EGRクーラ13内部の汚損に起因するEGRクーラ13の冷却能力の低下によるものか、又は、EGR冷却水ポンプ12の能力低下によるものかを特定することができる装置は存在しない。
However, at present, the malfunction of the EGR
そこで、本発明の目的は、EGRガス冷却系の不具合が、EGRクーラの冷却能力の低下によるものか又はEGR冷却水ポンプの能力低下によるものかを特定することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to specify whether the malfunction of the EGR gas cooling system is due to a decrease in the cooling capacity of the EGR cooler or a decrease in the capacity of the EGR cooling water pump.
上記目的を達成するために、本発明は、冷却水をラジエータの冷却水出口側から上記ラジエータの冷却水入口側に流すEGR冷却水路と、該EGR冷却水路に配設されたEGR冷却水ポンプと、該EGR冷却水ポンプよりも上記ラジエータの冷却水入口側の上記EGR冷却水路に配設されたEGRクーラとを有するEGRガス冷却系を備えたエンジンのEGR装置において、上記EGRクーラのガス出口のガス温度を検出するガス温度検出手段と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、上記ガス温度検出手段で検出したガス温度に基づいて、上記EGRガス冷却系の異常判定を行う異常検出手段と、該異常検出手段が異常と判定したときの上記エンジン回転速度に基づいて、上記異常検出手段で検出した上記EGRガス冷却系の異常が、上記EGR冷却水ポンプの能力低下によるものか又は上記EGRクーラの冷却能力低下によるものかを特定する原因特定手段とを備えたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an EGR cooling water passage for flowing cooling water from a cooling water outlet side of a radiator to a cooling water inlet side of the radiator, and an EGR cooling water pump disposed in the EGR cooling water passage. In an EGR device for an engine equipped with an EGR gas cooling system having an EGR cooler disposed in the EGR cooling water passage on the cooling water inlet side of the radiator from the EGR cooling water pump, a gas outlet of the EGR cooler Abnormality detection for detecting abnormality of the EGR gas cooling system based on gas temperature detection means for detecting gas temperature, engine rotation speed detection means for detecting engine rotation speed, and gas temperature detected by the gas temperature detection means And the EGR gas detected by the abnormality detecting means based on the engine speed when the abnormality detecting means determines that the abnormality is detected. Abnormalities 却系 is, in which a cause identifying unit configured to identify whether by reduced cooling capability ones or the EGR cooler due to reduced capacity of the EGR coolant pump.
ここで、上記EGRクーラを流れる冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備え、上記異常検出手段は、上記ガス温度検出手段で検出したガス温度が上記冷却水温検出手段で検出した水温より所定温度以上高いときに、異常と判定するものであっても良い。 Here, a cooling water temperature detecting means for detecting the water temperature of the cooling water flowing through the EGR cooler is provided, and the abnormality detecting means is configured such that the gas temperature detected by the gas temperature detecting means is predetermined from the water temperature detected by the cooling water temperature detecting means. When the temperature is higher than the temperature, it may be determined to be abnormal.
また、上記原因特定手段は、上記異常検出手段で異常と判定した異常検出回数を積算し、且つ、上記エンジン回転速度が所定低回転領域内であるときに積算した異常検出回数が所定第一規定回数未満で且つ上記エンジン回転速度が所定高回転領域内であるときに積算した異常検出回数が所定第二規定回数以上の場合には、上記異常検出手段で検出したEGRガス冷却系の異常が上記EGR冷却水ポンプの能力低下によるものと特定し、上記エンジン回転速度が上記所定低回転領域内であるときに積算した異常検出回数が上記所定第一規定回数以上で且つ上記エンジン回転速度が上記所定高回転領域内であるときに積算した異常検出回数が上記所定第二規定回数以上の場合には、上記異常検出手段で検出したEGRガス冷却系の異常が上記EGRクーラの冷却能力低下によるものと特定するものであっても良い。 Further, the cause identifying means integrates the number of abnormality detections determined to be abnormal by the abnormality detection means, and the number of abnormality detections accumulated when the engine speed is within a predetermined low rotation range is a predetermined first specified value. If the abnormality detection count accumulated when the engine speed is within the predetermined high rotation range is equal to or greater than the predetermined second specified count, the abnormality of the EGR gas cooling system detected by the abnormality detection means is It is specified that the EGR cooling water pump has a reduced capacity, and the accumulated number of times of abnormality detection when the engine rotation speed is within the predetermined low rotation range is greater than or equal to the predetermined first specified number and the engine rotation speed is the predetermined When the number of abnormality detections accumulated when in the high rotation region is equal to or greater than the predetermined second specified number, the abnormality of the EGR gas cooling system detected by the abnormality detection means is Been made to identify those due to reduced cooling capability of the cooler may be.
本発明によれば、EGRガス冷却系の不具合が、EGRクーラの冷却能力の低下によるものか又はEGR冷却水ポンプの能力低下によるものかを特定することができるという優れた効果を奏する。 According to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to specify whether the malfunction of the EGR gas cooling system is due to a decrease in the cooling capacity of the EGR cooler or a decrease in the capacity of the EGR cooling water pump.
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るEGR装置を適用したエンジンの概略図である。 FIG. 1 is a schematic view of an engine to which an EGR device according to an embodiment of the present invention is applied.
本実施形態に係るエンジンは、車両に搭載されるディーゼルエンジンである。 The engine according to this embodiment is a diesel engine mounted on a vehicle.
図1に示すように、エンジンはエンジン本体1を備えており、エンジン本体1には排気通路及び吸気通路(図示せず)が接続されている。エンジン本体1とラジエータ2の冷却水出口2aとはエンジン冷却水供給水路をなすエンジン冷却水供給管3により接続されており、ラジエータ2で冷却された冷却水は、エンジン冷却水供給管3の途中に配設されたエンジン冷却水ポンプ4によって吸引され、エンジン冷却水供給管3を通ってエンジン本体1に供給される。また、エンジン本体1とラジエータ2の冷却水入口2bとはエンジン冷却水戻し水路をなすエンジン冷却水戻し管5により接続されており、エンジン本体1から排出された冷却水は、エンジン冷却水戻し管5を通ってラジエータ2に戻される。本実施形態では、エンジン冷却水ポンプ4として、エンジン本体1のクランクシャフトに連結され、クランクシャフトの回転で駆動されるエンジン駆動式のものを用いている。
As shown in FIG. 1, the engine includes an
エンジン冷却水戻し管5とエンジン冷却水供給管3とはバイパス水路をなすバイパス管6により接続されており、このバイパス管6のエンジン冷却水戻し管5側の入口には、エンジン本体1から排出されてエンジン冷却水戻し管5を流れる冷却水の水温が所定温度(例えば、70℃)より低い場合には冷却水をラジエータ2に戻さずにエンジン冷却水戻し管5からバイパス管6を介してエンジン冷却水供給管3に流すためのサーモスタット7が配設されている。よって、本実施形態に係るエンジンでは、エンジン冷却水戻し管5を流れる冷却水の水温が所定温度より低い場合には、サーモスタット7は自ずと閉となり、冷却水をラジエータ2に戻さずにエンジン本体1だけで循環させるようになっている。
The engine cooling
本実施形態に係るEGR装置10は、冷却水をラジエータ2の冷却水出口2a側からラジエータ2の冷却水入口2b側に流すEGR冷却水路11と、EGR冷却水路11の途中に配設されたEGR冷却水ポンプ12と、EGR冷却水ポンプ12よりもラジエータ2の冷却水入口2b側のEGR冷却水路11に配設されたEGRクーラ13とを有するEGRガス冷却系14を備えている。
The EGR
EGR冷却水路11は、バイパス管6との接続部よりもラジエータ2の冷却水出口2a側のエンジン冷却水供給管3と、バイパス管6との接続部よりもラジエータ2の冷却水入口2b側のエンジン冷却水戻し管5とを接続するEGR冷却水管15を有し、そのEGR冷却水管15の途中に、EGR冷却水ポンプ12及びEGRクーラ13が設けられる。本実施形態では、EGR冷却水ポンプ12として、高吐出圧仕様の電動ポンプを用いている。
The EGR
EGRクーラ13としては、公知の構成のものを用いることができる。本実施形態では、EGRクーラ13として、EGRクーラ13内のガス経路を流れるEGRガスに対して、冷却水がEGRクーラ13内の冷却水経路を反対方向に流れる対向流式のものを用いている。EGRクーラ13のガス出入口には、エンジン本体1の排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路16が接続される。
As the EGR
本実施形態に係るEGR装置10においては、エンジン冷却水戻し管5を流れる冷却水の水温が所定温度以上となるとサーモスタット7が開となり、ラジエータ2の冷却水出口2a近傍の配管部(エンジン冷却水供給管3)は、エンジン本体1側(エンジン冷却水ポンプ4)とEGRクーラ13側(EGR冷却水ポンプ12)とで共用することになる。その結果、エンジン回転速度が高くなるほどエンジン本体1に供給される冷却水量が増えるので、EGR冷却水ポンプ12の吸い込み負圧が高まる。よって、本実施形態に係るEGR装置10は、エンジン回転速度が高くなるほど、EGRクーラ13に流れる冷却水量が減るという特性を有する。
In the EGR
ところで、EGR冷却水ポンプ12の能力が低下した場合、EGR冷却水ポンプ12によってEGRクーラ13に供給する冷却水量が落ちるが、特に本実施形態に係るEGR装置10がエンジンの最大トルク点(例えば、2000rpm)以上の高回転領域でEGRクーラ13に流れる冷却水量が減るという特性を有するため、エンジンの高回転領域でEGR冷却水ポンプ12の能力低下の影響が顕著となる。よって、図3に示すように、EGRクーラ13のガス出口のガス温度は、EGR冷却水ポンプ12の能力低下初期の内は、エンジンの最大トルク点Nt以上の高回転領域でのみ上昇する。
By the way, when the capacity of the EGR
なお、能力が低下したEGR冷却水ポンプ12を継続して使用していると、エンジンの高回転領域での煤の発生が増えEGRクーラ13内部が汚損されるので、EGRクーラ13のガス出口のガス温度は、エンジンの最大トルク点Nt以下の低回転領域でも上昇しだす。
If the EGR
一方、EGRクーラ13内部の汚損に起因してEGRクーラ13の冷却能力が低下した場合、EGRクーラ13のガス出口のガス温度は、エンジン回転速度に依らず、エンジンの全回転領域(低回転領域及び高回転領域)で上昇する。
On the other hand, when the cooling capacity of the EGR
そこで、エンジンの低回転領域、高回転領域でのEGRクーラ13のガス出口のガス温度をそれぞれ検出し、検出したガス温度をエンジン運転状態等から推定される正常時のガス温度と比較することで、EGR冷却水ポンプ12の能力低下によるEGRガス冷却系14の異常と、EGRクーラ13の冷却能力低下によるEGRガス冷却系14の異常とを分離して検出できることがわかった。
Therefore, by detecting the gas temperature at the gas outlet of the
かかるEGR装置10は、EGRクーラ13のガス出口のガス温度を検出するガス温度検出手段と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、上記ガス温度検出手段で検出したガス温度に基づいて、EGRガス冷却系14の異常判定を行う異常検出手段と、この異常検出手段が異常と判定したときに上記エンジン回転速度検出手段で検出したエンジン回転速度に基づいて、異常検出手段で検出したEGRガス冷却系14の異常が、EGR冷却水ポンプ12の能力低下によるものか、又は、EGRクーラ13内部の汚損に起因するEGRクーラ13の冷却能力低下によるものかを特定する原因特定手段とを備えている。
The
また、EGR装置10は、EGRクーラ13を流れる冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備えている。
Further, the
本実施形態では、上記のガス温度検出手段は、EGRクーラ13のガス出口近傍のEGR通路16に設けられたガス温度センサ17からなる。ガス温度センサ17はコンピュータ18に電気的に接続されており、ガス温度センサ17からの検出信号(ガス温度信号Tegr)がコンピュータ18に入力される。
In the present embodiment, the gas temperature detection means includes a
本実施形態では、上記のエンジン回転速度検出手段は、エンジン本体1に設けられたエンジン回転速度センサ19からなる。エンジン回転速度センサ19はコンピュータ18に電気的に接続されており、エンジン回転速度センサ19からの検出信号(エンジン回転速度信号Nrpm)がコンピュータ18に入力される。
In the present embodiment, the engine rotation speed detection means includes an engine
本実施形態では、上記の冷却水温検出手段は、EGRクーラ13の冷却水入口の水温を検出するものであり、EGRクーラ13の冷却水入口近傍のEGR冷却水管15に設けられた冷却水温センサ20からなる。冷却水温センサ20はコンピュータ18に電気的に接続されており、冷却水温センサ20からの検出信号(水温信号Tw)がコンピュータ18に入力される。
In the present embodiment, the cooling water temperature detecting means detects the water temperature at the cooling water inlet of the
図2及び図3に示すように、本実施形態では、コンピュータ18が上記の異常検出手段をなし、コンピュータ18は、エンジン回転速度センサ19で検出したエンジン回転速度Nrpmがエンジンの最大トルク点Nt以下の低回転領域内であるとき(N1<Nrpm<N2)には、ガス温度センサ17で検出したEGRクーラ13のガス出口のガス温度Tegrが冷却水温センサ20で検出した水温Twより所定第一温度ΔTw1(例えば、5℃)以上高いとき(Tegr>Tw+ΔTw1)に、EGRガス冷却系14に異常ありと判定する。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, the
また、コンピュータ18は、エンジン回転速度センサ19で検出したエンジン回転速度Nrpmがエンジンの最大トルク点Nt以上の高回転領域内であるとき(N3<Nrpm<N4)には、ガス温度センサ17で検出したEGRクーラ13のガス出口のガス温度Tegrが冷却水温センサ20で検出した水温Twより所定第二温度ΔTw2(例えば、10℃)(ΔTw2>ΔTw1)以上高いとき(Tegr>Tw+ΔTw2)に、EGRガス冷却系14に異常ありと判定する。
Further, the
上記の第一温度ΔTw1及び第二温度ΔTw2は、対象とするエンジンシステムによって異なるので、実験等により求める。 Since the first temperature ΔTw1 and the second temperature ΔTw2 are different depending on the target engine system, they are obtained by experiments or the like.
本実施形態では、コンピュータ18が上記の原因特定手段をなし、コンピュータ18は、EGRガス冷却系14に異常ありと判定した場合(Tegr>Tw+ΔTw1、又は、Tegr>Tw+ΔTw2)、エンジン回転速度センサ19で検出したエンジン回転速度Nrpmがエンジンの低回転領域内であるとき(N1<Nrpm<N2)には低回転異常検出回数WLを積算し、エンジン回転速度センサ19で検出したエンジン回転速度Nrpmがエンジンの高回転領域内であるとき(N3<Nrpm<N4)には高回転異常検出回数WHを積算するようになっている。
In the present embodiment, when the
本実施形態では、エンジンの低回転領域におけるEGRガス冷却系14の異常判定を、最大トルク点Nt以下の全域で行わず、所定範囲内N1(例えば、1600rpm)−N2(例えば、1800rpm)で行っている。また、エンジンの高回転領域におけるEGRガス冷却系14の異常判定を、最大トルク点Nt以上の全域で行わず、所定範囲内N3(例えば、2200rpm)−N4(例えば、2400rpm)で行っている。
In the present embodiment, the abnormality determination of the EGR
また、コンピュータ18は、積算した低回転異常検出回数WLが所定第一規定回数(例えば、50回)未満で且つ積算した高回転異常検出回数WHが所定第二規定回数(例えば、100回)以上の場合(WL<50 アンド WH≧100)には、検出したEGRガス冷却系14の異常がEGR冷却水ポンプ12の能力低下によるものと特定するようになっている。
Further, the
一方、コンピュータ18は、積算した低回転異常検出回数WLが上記所定第一規定回数以上で且つ積算した高回転異常検出回数WHが上記所定第二規定回数以上の場合(WL≧50 アンド WH≧100)には、検出したEGRガス冷却系14の異常がEGRクーラ13内部の汚損に起因するEGRクーラ13の冷却能力低下によるものと特定するようになっている。
On the other hand, when the integrated low rotation abnormality detection number WL is not less than the predetermined first specified number and the integrated high rotation abnormality detection number WH is not less than the predetermined second specified number (WL ≧ 50 and WH ≧ 100). ) Specifies that the detected abnormality of the EGR
さらに、コンピュータ18は、積算した低回転異常検出回数WLが上記所定第一規定回数未満で且つ積算した高回転異常検出回数WHが上記所定第二規定回数未満(WL<50 アンド WH<100)であっても、ガス温度センサ17で検出したEGRクーラ13のガス出口のガス温度Tegrが所定温度Tth(例えば、120℃)より高い場合には、EGRクーラ13内のガス経路が詰まっていると判断する。なお、EGRクーラ13内のガス経路の汚損や詰まりは進行が早いので、汚損や詰まりの判断を行う規定回数を設けずに警告を出すか、又は少ない規定回数で警告を出す事が望ましい。本実施形態では、規定回数を設けずに、一回の判断で警告を出すようにしている。
Further, the
さらに、EGR装置10は、コンピュータ18により作動可能な警告手段を備え、コンピュータ18は、EGRガス冷却系14の異常の原因を特定したときなどに上記の警告手段を作動させるようになっている。
Furthermore, the
本実施形態では、上記の警告手段は、運転席等に設けられた警告表示装置21からなる。コンピュータ18は、EGRガス冷却系14の異常がEGR冷却水ポンプ12の能力低下によるものと特定したときには、警告表示装置21を作動させて”EGR冷却水ポンプ不調”の警告表示を出し、一方、EGRガス冷却系14の異常がEGRクーラ13内部の汚損に起因するEGRクーラ13の冷却能力低下によるものと特定したときには、警告表示装置21を作動させて”EGRクーラ不調”の警告表示を出し、ドライバにEGR冷却水ポンプ12のメンテナンス・交換やEGRクーラ13のメンテナンス・交換を促すようになっている。また、コンピュータ18は、EGRクーラ13内のガス経路が詰まっていると判断したときには、警告表示装置21を作動させて”EGRクーラガス経路の詰まり”の警告表示を出すようになっている。なお、本実施形態では、警告手段として警告表示装置21を用いているが、ランプやブザー等の他の手段を用いても良いし、複数の手段を併用しても良い。
In the present embodiment, the warning means includes a
以上要するに、本実施形態に係るEGR装置10においては、EGR冷却水ポンプ12の能力が低下した場合にエンジンの高回転領域でEGRクーラ13に流れる冷却水量が減るという特性を有するところ、エンジンの低回転領域、高回転領域でのEGRクーラ13のガス出口のガス温度を検出し、検出したガス温度をエンジン運転状態等から推定される正常時のガス温度と比較することで、不具合発生時の初期の内に、EGRガス冷却系14の不具合が、EGR冷却水ポンプ12の能力低下によるものか、又は、EGRクーラ13内部の汚損に起因するEGRクーラ13の冷却能力低下によるものかを特定することが可能となる。
In short, the
以上説明した異常検出及び原因特定はコンピュータ18により実行されるものであるので、図2のフローチャートを用いて、コンピュータ18が実行する処理内容を説明する。この処理フローは、コンピュータ18により、エンジンスタート(ステップS1)からエンジンストップまで実行されるものである。
Since the abnormality detection and cause identification described above are executed by the
まず、ステップS2において、原因特定基準となる低回転異常検出回数WL及び高回転異常検出回数WHをメモリーから読み込む。ここで、メモリーから読み込む低回転異常検出回数WL、高回転異常検出回数WHはそれぞれ、前回のエンジン作動時までに、エンジンの低回転領域、高回転領域で異常と判定した回数を示す。 First, in step S2, the low rotation abnormality detection count WL and the high rotation abnormality detection count WH, which are the cause identification criteria, are read from the memory. Here, the low rotation abnormality detection number WL and the high rotation abnormality detection number WH read from the memory indicate the number of times that an abnormality has been determined in the low rotation region and high rotation region of the engine before the previous engine operation, respectively.
次に、ステップS3において、タイマーT1をスタートし、タイマーT1スタート(エンジンスタート)から一分間測定・異常検出・原因特定開始を待ち(エンジンスタート直後は不安定なため)、タイマーT1スタートから一分間経過したら(T1>60sec)、タイマーT1をリセットして、測定・異常検出・原因特定を開始する。 Next, in step S3, the timer T1 is started, and measurement / abnormality detection / cause determination is started for one minute from the timer T1 start (engine start) (because it is unstable immediately after the engine start), and one minute from the timer T1 start. When the time has elapsed (T1> 60 sec), the timer T1 is reset, and measurement / abnormality detection / cause identification is started.
本処理フローでは、タイマーT2を用い、二十秒間測定・異常検出・原因特定を行った後(ステップS6、S7、S8)は、ステップS3に戻り、一分間測定・異常検出・原因特定を中止する。 In this processing flow, after performing measurement / abnormality detection / cause identification for 20 seconds using the timer T2 (steps S6, S7, S8), the process returns to step S3 to stop measurement / abnormality detection / cause identification for one minute. To do.
ステップS9において、冷却水温センサ20によりEGRクーラ13の冷却水入口の水温Twを測定し、ガス温度センサ17によりEGRクーラ13のガス出口のガス温度Tegrを測定し、エンジン回転速度センサ19によりエンジン回転速度Nrpmを測定する。
In step S9, the
ステップS10において、エンジン回転速度センサ19で測定したエンジン回転速度Nrpmが低回転領域内であるか否か(N1<Nrpm<N2)を判断する。ステップS10での判断結果がYESならば、ステップS12に進み、一方、NOならばステップS11に進み、エンジン回転速度センサ19で測定したエンジン回転速度Nrpmが高回転領域内であるか否か(N3<Nrpm<N4)を判断する。ステップS11での判断結果がYESならば、ステップS13に進み、一方、NOならばステップS7に戻り、測定時間以内(本実施形態では、T2<20sec)であれば、再度測定・異常検出・原因特定を実行する。
In step S10, it is determined whether or not the engine rotation speed Nrpm measured by the engine
ステップS10での判断結果がYESならば、ステップS12において、ガス温度センサ17で測定したEGRクーラ13のガス出口のガス温度Tegrが冷却水温センサ20で測定した水温Twより第一温度ΔTw1以上高いか否か(Tegr>Tw+ΔTw1)を判断する。ステップS12での判断結果がYESならば、異常ありと判定しステップS14に進み、一方、NOならば、異常なしと判定し、ステップS7に戻る。
If the decision result in the step S10 is YES, in a step S12, is the gas temperature Tegr at the gas outlet of the
ステップS11での判断結果がYESならば、ステップS13において、ガス温度センサ17で測定したEGRクーラ13のガス出口のガス温度Tegrが冷却水温センサ20で測定した水温Twより第二温度ΔTw2以上高いか否か(Tegr>Tw+ΔTw2)を判断する。ステップS13での判断結果がYESならば、異常ありと判定しステップS15に進み、一方、NOならば、異常なしと判定し、ステップS7に戻る。
If the decision result in the step S11 is YES, in a step S13, is the gas temperature Tegr at the gas outlet of the
ステップS12での判断結果がYESならば、ステップS14において、低回転異常検出回数WLに1を加え(WL=WL+1)、ステップS16において、メモリー内の低回転異常検出回数WLを置き換え、ステップS18に進む。 If the decision result in the step S12 is YES, in the step S14, 1 is added to the low rotation abnormality detection number WL (WL = WL + 1), and in the step S16, the low rotation abnormality detection number WL in the memory is replaced. move on.
ステップS13での判断結果がYESならば、ステップS15において、高回転異常検出回数WHに1を加え(WH=WH+1)、ステップS17において、メモリー内の高回転異常検出回数WHを置き換え、ステップS18に進む。 If the decision result in the step S13 is YES, in the step S15, 1 is added to the high rotation abnormality detection number WH (WH = WH + 1), and in the step S17, the high rotation abnormality detection number WH in the memory is replaced. move on.
ステップS18において、低回転異常検出回数WLが第一規定回数未満で且つ高回転異常検出回数WHが第二規定回数未満であるか否か(WL<50 アンド WH<100)を判断する。ステップS18での判断結果がYESならば、ステップS23に進み、一方、NOならばステップS19に進み、低回転異常検出回数WLが第一規定回数未満で且つ高回転異常検出回数WHが第二規定回数以上であるか否か(WL<50 アンド WH≧100)を判断する。 In step S18, it is determined whether or not the low rotation abnormality detection number WL is less than the first prescribed number and the high rotation abnormality detection number WH is less than the second prescribed number (WL <50 and WH <100). If the determination result in step S18 is YES, the process proceeds to step S23. If NO, the process proceeds to step S19, where the low rotation abnormality detection number WL is less than the first specified number and the high rotation abnormality detection number WH is the second specified number. It is determined whether or not the number is greater than or equal to the number of times (WL <50 and WH ≧ 100).
ステップS19での判断結果がYESならば、ステップS21において、警告表示装置21を作動させて”EGR冷却水ポンプ不調”の警告表示を出し、ステップS7に戻り、一方、NOならば、ステップS20に進む。
If the decision result in the step S19 is YES, in a step S21, the
ステップS20において、低回転異常検出回数WLが第一規定回数以上で且つ高回転異常検出回数WHが第二規定回数以上であるか否か(WL≧50 アンド WH≧100)を判断する。 In step S20, it is determined whether or not the low rotation abnormality detection count WL is equal to or greater than the first specified count and the high rotation abnormality detection count WH is equal to or greater than the second specified count (WL ≧ 50 and WH ≧ 100).
ステップS20での判断結果がYESならば、ステップS22において、警告表示装置21を作動させて”EGRクーラ不調”の警告表示を出し、ステップS7に戻り、一方、NOならば、ステップS7に戻る。
If the decision result in the step S20 is YES, in a step S22, the
ステップS23においては、ガス温度センサ17で測定したEGRクーラ13のガス出口のガス温度Tegrが所定温度Tthより高いか否か(Tegr>120℃)を判断する。
In step S23, it is determined whether or not the gas temperature Tegr at the gas outlet of the
ステップS23での判断結果がYESならば、ステップS24において、警告表示装置21を作動させて”EGRクーラガス経路の詰まり”の警告表示を出し、ステップS7に戻り、一方、NOならば、ステップS7に戻る。
If the decision result in the step S23 is YES, in a step S24, the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various other embodiments can be adopted.
例えば、上述の実施形態では、EGRクーラ13として、冷却水がEGRクーラ13内のガス経路を流れるEGRガスの流れ方向に対して、EGRクーラ13内の冷却水経路を反対方向に流れる対向流式のものを用いるとしたが、これには限定はされず、EGRクーラ13として、冷却水がEGRクーラ13内のガス経路を流れるEGRガスの流れ方向に対して、EGRクーラ13内の冷却水経路を同じ方向に流れる順流式のものを用いても良い。その場合、上記の冷却水温検出手段(冷却水温センサ20)は、EGRクーラ13の冷却水出口の水温を検出するものとし、上記の第一温度ΔTw1及び第二温度ΔTw2(ΔTw2>ΔTw1)は、対象とするエンジンシステムによって異なるので、実験等により求める。
For example, in the above-described embodiment, as the
2 ラジエータ
2a 冷却水出口
2b 冷却水入口
10 EGR装置
11 EGR冷却水路
12 EGR冷却水ポンプ
13 EGRクーラ
14 EGRガス冷却系
17 ガス温度センサ(ガス温度検出手段)
18 コンピュータ(異常検出手段、原因特定手段)
19 エンジン回転速度センサ(エンジン回転速度検出手段)
20 冷却水温センサ(冷却水温検出手段)
2 Radiator 2a Cooling
18 Computer (Abnormality detection means, cause identification means)
19 Engine rotation speed sensor (Engine rotation speed detection means)
20 Cooling water temperature sensor (cooling water temperature detection means)
Claims (3)
上記EGRクーラのガス出口のガス温度を検出するガス温度検出手段と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
上記ガス温度検出手段で検出したガス温度に基づいて、上記EGRガス冷却系の異常判定を行う異常検出手段と、
該異常検出手段が異常と判定したときの上記エンジン回転速度に基づいて、上記異常検出手段で検出した上記EGRガス冷却系の異常が、上記EGR冷却水ポンプの能力低下によるものか又は上記EGRクーラの冷却能力低下によるものかを特定する原因特定手段とを備えたことを特徴とするエンジンのEGR装置。 An EGR cooling water passage for flowing cooling water from the cooling water outlet side of the radiator to the cooling water inlet side of the radiator, an EGR cooling water pump disposed in the EGR cooling water passage, and cooling of the radiator more than the EGR cooling water pump In an engine EGR device equipped with an EGR gas cooling system having an EGR cooler disposed in the EGR cooling water channel on the water inlet side,
Gas temperature detection means for detecting the gas temperature at the gas outlet of the EGR cooler, engine rotation speed detection means for detecting the engine rotation speed,
An abnormality detecting means for performing abnormality determination of the EGR gas cooling system based on the gas temperature detected by the gas temperature detecting means;
Based on the engine speed when the abnormality detecting means determines that an abnormality has occurred, the abnormality of the EGR gas cooling system detected by the abnormality detecting means is due to a decrease in the performance of the EGR cooling water pump or the EGR cooler. An engine EGR device comprising a cause identifying means for identifying whether the cooling capacity is reduced.
上記異常検出手段は、上記ガス温度検出手段で検出したガス温度が上記冷却水温検出手段で検出した水温より所定温度以上高いときに、異常と判定する請求項1に記載のエンジンのEGR装置。 Cooling water temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water flowing through the EGR cooler,
2. The engine EGR device according to claim 1, wherein the abnormality detection unit determines that an abnormality occurs when a gas temperature detected by the gas temperature detection unit is higher than a water temperature detected by the cooling water temperature detection unit by a predetermined temperature or more.
上記異常検出手段で異常と判定した異常検出回数を積算し、且つ、
上記エンジン回転速度が所定低回転領域内であるときに積算した異常検出回数が所定第一規定回数未満で且つ上記エンジン回転速度が所定高回転領域内であるときに積算した異常検出回数が所定第二規定回数以上の場合には、上記異常検出手段で検出したEGRガス冷却系の異常が上記EGR冷却水ポンプの能力低下によるものと特定し、
上記エンジン回転速度が上記所定低回転領域内であるときに積算した異常検出回数が上記所定第一規定回数以上で且つ上記エンジン回転速度が上記所定高回転領域内であるときに積算した異常検出回数が上記所定第二規定回数以上の場合には、上記異常検出手段で検出したEGRガス冷却系の異常が上記EGRクーラの冷却能力低下によるものと特定する請求項1又は2に記載のエンジンのEGR装置。 The cause identifying means is
Accumulating the number of abnormality detections determined as abnormal by the abnormality detection means, and
When the engine rotation speed is within a predetermined low rotation range, the number of abnormality detections integrated is less than a predetermined first specified number and when the engine rotation speed is within a predetermined high rotation range, If more than two specified times, specify that the abnormality of the EGR gas cooling system detected by the abnormality detection means is due to a decrease in capacity of the EGR cooling water pump,
The number of abnormality detections accumulated when the number of abnormality detections accumulated when the engine rotation speed is within the predetermined low rotation range is equal to or greater than the first predetermined number of times and the engine rotation speed is within the predetermined high rotation range. The engine EGR according to claim 1 or 2, wherein an abnormality of the EGR gas cooling system detected by the abnormality detection means is determined to be caused by a decrease in cooling capacity of the EGR cooler. apparatus.
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