JP5011990B2 - Ｅｇｒシステムの故障判定方法及びｅｇｒシステムの故障判定システム - Google Patents

Description

本発明は、ＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲクーラの故障の有無と、ＥＧＲクーラとＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路とへ流入するＥＧＲガスの流量比を調整するバイパス制御弁の固着による故障の有無を判定できるＥＧＲシステムの故障判定方法及びＥＧＲシステムの故障判定システムに関する。

車両に搭載する内燃機関等においては、排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）の低減と燃費の向上のために、排気ガスの一部を吸気側に再循環させて、吸入空気と混合することで、燃焼室内の酸素濃度を抑制し、燃焼を穏やかにして燃焼温度を低下させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation ：排気再循環）が行なわれている。この燃焼温度の低下により、高温燃焼時に生成されるＮＯｘを減少させることができる。

このＥＧＲシステムでは、排気系通路から吸気系通路へ排気ガスの一部であるＥＧＲガスを流すためにＥＧＲ通路が設けられ、このＥＧＲ通路にはＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラとＥＧＲガス量（ＥＧＲ率）を調整するためのＥＧＲ弁が配設されている。ＥＧＲクーラは、通常は多数の微小管で構成され、微小管内にＥＧＲガスを流し、外部に冷却用媒体（空気や冷却水）を流して、ＥＧＲガスを冷却している。

最近のＥＧＲシステムでは、このＥＧＲクーラによりＥＧＲガスの過冷却を防止するために、ＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路とバイパス制御弁が設けられ、このバイパス制御弁の弁の開閉制御により、ＥＧＲクーラに流れるＥＧＲガスの割り合いを調整してＥＧＲガスの温度調整を行なっている。

しかしながら、このバイパス制御弁が、排気ガス中の煤等により固着したりして故障すると、エンジン暖気後に、ＥＧＲクーラを迂回できなくなる等、ＥＧＲガスの温度調整ができなくなり、内燃機関の燃焼状態が悪化し、排気ガスの状態も悪化するという問題がある。また、ＥＧＲクーラも微小管で形成されるため、目つまり等が発生する恐れもある。そのため、これらのバイパス制御弁の故障やＥＧＲクーラの故障を検出する必要がある。

このバイパス制御弁の固着を検出する方法として、吸気絞り弁及びＥＧＲ弁が全開であるときに、バイパス通路を全開及び全閉させるようにバイパス制御弁を制御し、全開制御時の吸入空気量と全閉制御時の吸入吸気量とが略等しいときにバイパス制御弁が固着していると判定する内燃機関のＥＧＲ機構が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、この判定方法では、バイパス通路とＥＧＲクーラの両方で排気圧力損失があることを前提としており、ＥＧＲクーラ側の排気通過面積を大きくして排気圧力損失をバイパス通路と等しくした場合には使用できないという問題がある。また、吸気絞り弁及びＥＧＲ弁が全開であるときに、バイパス通路を全開及び全閉させるようにバイパス制御弁を制御するため、内燃機関が正常状態であるにもかかわらず、排気圧力が異なるバイパス通路とＥＧＲクーラとを切り替えるので、排気音が変化し、ドライバーへの印象が悪化するという問題もある。
特開２００３−２４７４５９号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲクーラとバイパス通路の排気圧力損失が等しい場合でも使用でき、エンジンが正常なときにＥＧＲクーラとバイパス通路との切り替えを行なうことなく、ＥＧＲクーラの故障の有無と、バイパス制御弁の固着による故障の有無を判定できるＥＧＲシステムの故障判定方法及びＥＧＲシステムの故障判定システムを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明のＥＧＲシステムの故障判定方法は、内燃機関の排気系から吸気系への排気の一部であるＥＧＲガスを循環させるＥＧＲ通路にＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラを設置し、該ＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路に流れるＥＧＲガスの流量を調整するバイパス制御弁と、該バイパス制御弁を制御する弁制御部を備えたＥＧＲシステムの故障判定方法において、前記バイパス通路と前記ＥＧＲ通路との合流部位よりも下流側のガスの温度を測定すると共に、車両にて検出した状態に基づいて前記ガスの温度を測定する位置のガスの温度を推定し、前記弁制御部が前記ＥＧＲクーラ側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の前記測定温度と前記推定温度を比較し、前記測定温度が、前記推定温度よりも所定の第１判定値以上高い場合に、該ＥＧＲシステムが故障であると判定することを特徴とする。この制御信号を出している時とは、バイパス制御弁の操作用信号を出した後から次の操作用信号を出すまでの間をいう。

この車両にて検出した状態に基づいてとは、外気温度、排気温度、吸気圧、ＥＧＲ弁の開度等によって推定温度を算出することを言い、言い換えれば、これらを引数とする関数で推定温度を算出することをいう。

この故障判定方法によれば、弁制御部がＥＧＲクーラを排気ガスに流すように、バイパス制御弁に制御信号を出しているときに、ＥＧＲガス又は混合ガスのガスの温度をモニターすることで、ＥＧＲクーラの故障やバイパス制御弁の固着を検出するので、ＥＧＲクーラ側の排気通過面積を大きくして排気圧力損失をバイパス通路と等しくした場合でも使用でき、また、バイパス制御弁の故障のみならず、ＥＧＲクーラの故障も検出できる。

また、ＥＧＲクーラの搭載目的であるＥＧＲクーラ通過後のＥＧＲガス又は混合ガスのガスの温度が意図した温度になっているかをモニターするので、吸気弁やＥＧＲ弁が開等の前提条件が不要となり、ＥＧＲシステムの稼働中に簡易に故障を判定することができる。

更に、排気圧力が異なる通路、すなわち、ＥＧＲクーラの有る通路とバイパス通路を切り換えるバイパス制御弁を故障判定のためだけに作動させる必要が無くなる。そのため、排気圧力損失の異なる通路への切り替えが無いので、この切り替えに伴う排気音の変化が無くなり、バイパス制御弁を切り替え作動させることで故障判定を行なう故障判定システムと比較して不用意に耳障りな排気音の変化を発生させることがない。

この故障判定方法は、実際のバイパス制御弁の弁開閉に基づくものではなく、弁制御部のバイパス制御弁への弁開閉のための制御信号に基づいて行なわれる。従って、バイパス制御弁が故障している場合には、弁制御部から弁開閉の制御信号を出したものの、バイパス制御弁自体は動作しないことも考えられる。この故障判定ではこのバイパス制御弁の故障判定も行なう。

この測定温度と推定温度の比較により、ＥＧＲシステムが故障していることが分かる。つまり、ＥＧＲクーラの故障か、あるいは、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラを通過するようにバイパス制御弁を制御しているはずであるが、ＥＧＲクーラを通過しないバイパス通路側にガスが流れているというバイパス制御弁の故障かのいずれかの可能性から、ＥＧＲクーラの故障に絞ることができる。なお、この所定の第１判定値は、予め行なわれる実験や計算などにより設定しておくことができる。

上記のＥＧＲシステムの故障判定方法において、前記弁制御部が前記ＥＧＲクーラ側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度と、前記弁制御部が前記バイパス通路側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度との測定温度差の絶対値が所定の第２判定値以下のときに、バイパス制御弁に異常があると判定する。

この２つの制御信号を出している時の測定温度差から、バイパス制御弁が故障しているものと判定できる。つまり、ＥＧＲクーラが故障して正常に機能していない場合であっても、ＥＧＲクーラの構造上ある程度、通過するＥＧＲガスは冷却されるので、バイパス制御弁が正常に作動している場合には、ＥＧＲクーラを通過したＥＧＲガスとＥＧＲクーラが無いバイパス通路を通過したＥＧＲガスとでは、所定の第２判定値以上の温度差が生じる。そのため、２つの測定温度の差が所定の第２判定値以下である場合には、バイパス制御弁の故障に絞ることが判定できる。なお、この所定の第２判定値は、予め行なわれる実験や計算などにより設定しておくことができる。

上記のＥＧＲシステムの故障判定方法において、前記弁制御部が前記バイパス通路側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度が、推定温度よりも所定の第３判定値以上低い場合に、前記バイパス制御弁に異常があると判定する。

バイパス通路でＥＧＲガスが冷却される量は少ないので、推定温度よりも所定の第３判定値以上低い場合には、制御信号にもかかわらず、ＥＧＲガスはＥＧＲクーラを通過していると見なすことができるので、バイパス制御弁に異常があると判定できる。なお、この所定の第３判定値は、予め行なわれる実験や計算などにより設定しておくことができる。

そして、上記の目的を達成するためのＥＧＲシステムの故障判定方法は、内燃機関の排気系から吸気系への排気の一部であるＥＧＲガスを循環させるＥＧＲ通路にＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラを設置し、該ＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路に流れるＥＧＲガスの流量を調整するバイパス制御弁と、該バイパス制御弁を制御する弁制御部を備えたＥＧＲシステムに、前記バイパス通路と前記ＥＧＲ通路との合流部位よりも下流側に配置され、ガスの温度を測定する温度センサと、車両にて検出した状態に基づいて前記温度センサが配置された位置のガスの温度を推定する温度推定部と、前記バイパス制御弁の弁開閉の制御信号と、前記温度センサで測定した測定温度と、前記温度推定部で推定した推定温度とに基づいて、該ＥＧＲシステムの故障の有無を判定する故障判定部を備えると共に、前記故障判定部が、前記弁制御部が前記ＥＧＲクーラ側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の前記測定温度と前記推定温度を比較し、前記測定温度が、前記推定温度よりも所定の第１判定値以上高い場合に、該ＥＧＲシステムが故障であると判定するように構成される。

また、上記のＥＧＲシステムの故障判定システムにおいて、前記故障判定部が、前記弁制御部が前記ＥＧＲクーラ側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度と、前記弁制御部が前記バイパス通路側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度との測定温度差の絶対値が所定の第２判定値以下のときに、バイパス制御弁に異常があると判定するように構成される。

更に、上記のＥＧＲシステムの故障判定システムにおいて、前記故障判定部が、前記弁制御部が前記バイパス通路側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度が、推定温度よりも所定の第３判定値以上低い場合に、前記バイパス制御弁に異常があると判定するように構成される。

上記のＥＧＲシステムの故障判定システムにおいて、前記故障判定部が、前記弁制御部が前記ＥＧＲクーラ側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の前記測定温度と前記推定温度を比較し、前記測定温度が、前記推定温度よりも所定の第１判定値以上高い場合に、該ＥＧＲシステムが故障であると判定するように構成される。

上記のＥＧＲシステムの故障判定システムにおいて、前記故障判定部が、前記弁制御部が前記ＥＧＲクーラ側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度と、前記弁制御部が前記バイパス通路側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度との測定温度差の絶対値が所定の第２判定値以下のときに、バイパス制御弁に異常があると判定するように構成される。

これらの構成によれば、上記したＥＧＲシステムの故障判定方法を実施することができ、同様の作用効果を奏することができる。

本発明のＥＧＲシステムの故障判定方法及びＥＧＲシステムの故障判定システムによれば、ＥＧＲクーラとバイパス通路の排気圧力損失が等しい場合でも使用でき、ＥＧＲシステムの稼働中に簡易に、不用意に耳障りな排気音の変化の発生を伴う、ＥＧＲクーラとバイパス通路との切り替え操作を行なうことなく、ＥＧＲクーラの故障の有無と、バイパス制御弁の固着による故障の有無の両方を判定することができる。

また、ＥＧＲシステム全体の異常を検出してから、バイパス制御弁に切り替え制御信号を出すことで、ＥＧＲクーラ側の故障であるか、バイパス制御弁側の故障であるかを検出できる。

以下、本発明に係る実施の形態のＥＧＲシステムの故障判定方法及びＥＧＲシステムの故障判定システムについて、図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本発明に係わる実施の形態のＥＧＲシステムの故障判定システム１が設けられるＥＧＲシステム１０は、エンジン（内燃機関）Ｅの排気マニホールド１１ａや排気管１１ｂ等の排気系通路１１から、吸気マニホールド１２ａや吸気管１２ｂ等の吸気系通路１２へ、排気ガスＧ１の一部であるＥＧＲガスＧｅ（＝Ｇ１−Ｇ２）を還流させるＥＧＲ通路１３を設けると共に、このＥＧＲ通路１３にＥＧＲガスＧｅ１を冷却するＥＧＲクーラ１４と、このＥＧＲクーラ１４を迂回するバイパス通路１５を設けて構成される。また、このバイパス通路１５に流れるＥＧＲガスＧｅ２の流量を調整するバイパス制御弁１６と、ＥＧＲガス量全体Ｇｅ（＝Ｇｅ１＋Ｇｅ２）を制御するＥＧＲ弁１７と、このバイパス制御弁１６とＥＧＲ弁１７を制御する弁制御部３１を備えて構成される。

このＥＧＲ弁１７は、低温のＥＧＲガスＧｅが通過するように、バイパス通路１５とＥＧＲ通路１３との合流部位（図１の構成ではバイパス制御弁１６の位置）１３ｂよりも下流側のＥＧＲ通路１３に設けられる。また、バイパス制御弁１６は、図１の実施の形態では、ＥＧＲクーラ１４よりも下流側のＥＧＲ通路１３とバイパス通路１５との合流部位１３ｂに配置しているが、ＥＧＲクーラ１４よりも上流側のＥＧＲ通路１３とバイパス通路１５との分岐部位１３ａでも良く、また、バイパス通路１５部分でも、ＥＧＲ通路１３におけるバイパス通路１５の分岐部位１３ａと合流部位１３ｂの間のＥＧＲクーラ１４の前後のＥＧＲ通路１３部分であってもよい。そして、弁制御部３１は、エンジンＥ全体を制御するエンジン制御装置（ＥＣＵ）３０に設けられる。

そして、ＥＧＲシステムの故障判定システム１は、このＥＧＲシステム１０において、バイパス通路１５とＥＧＲ通路１３との合流部位１３ｂよりも下流側のＥＧＲ通路１３又は吸気系通路１２にＥＧＲガスの温度を測定する温度センサ１８（又は（１８））が配置される。更に、この温度センサ１８の検出値から測定温度Ｔｍを求める温度測定部２１と、エンジンＥを搭載した車両にて検出した状態に基づいて温度センサ１８が配置された位置のガスＧｅ（又は温度センサ（１８）が配置された位置の新気（吸入空気）ＡとＥＧＲガスＧｅが混合した混合ガスＧｍ（＝Ａ＋Ｇｅ））の温度を推定する温度推定部２２と、バイパス制御弁１６の弁開閉の制御信号と、温度センサ１８で測定し温度測定部２１で得られた測定温度Ｔｍと、温度推定部２２で推定した推定温度Ｔｓとに基づいて、ＥＧＲシステム１０の故障の有無を判定する故障判定部２３を備えて構成される。

これらの温度測定部２１と温度推定部２２と故障判定部２３は、通常は、図１に示すように、エンジン制御装置（ＥＣＵ）３０内に設けるが、エンジン制御装置（ＥＣＵ）３０内の弁制御部３１の制御信号と温度センサ１８の温度検出信号とを入力できる故障判定装置に設けてもよい。この故障判定装置をエンジン制御装置３０と別に設けることで、既存の車両にも容易に追加して設けることができる。また、車両点検時の故障診断時だけ接続して設けて、故障診断後は取り外すことも可能となる。

次に、上記の故障判定部２３における故障判定方法について説明する。この故障判定は、図２及び図３に例示された制御フローに従って実行される。この図２及び図３の制御フローは、ＥＧＲシステムの故障判定が必要な時に、上級の制御フロー、例えば、エンジンの制御を行うメインの制御フロー等から呼ばれて実行され、実行後は、リターンするものとして示してある。

エンジンのキーがオン（ＯＮ）されて、エンジンが運転開始されると、エンジンの制御プログラムから必要に応じて呼ばれるか、エンジン全体の制御から切り離された故障判定装置から呼ばれるかして、この図２の制御フローがスタートする。このスタートにより、スッテプＳ１１で、バイパス制御弁１６への弁制御部３１の制御信号をチェックする。つまり、この制御信号が、ＥＧＲクーラ１４側にＥＧＲガスＧｅを流す制御信号であるか、否かをチェックする。

このステップＳ１１のバイパス制御弁１６への制御信号チェックで、制御信号がＥＧＲクーラ１４側にＥＧＲガスＧｅを流す制御信号であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１２で温度センサ１８による測定温度Ｔｍ１を入力し、次のステップＳ１３で、推定温度Ｔｓを算出する。この推定温度Ｔｓは、外気温度、排気温度、吸気圧、ＥＧＲ弁開度等を引数とした関数で算出される。この関数は予め実験や計算等で求めておき、記憶しておく。なお、関数の代りにマップデータを利用して算出するようにしてもよい。

この推定温度Ｔｓの算出について、例えば、推定吸気温度の算出の場合には、例えば、エンジン始動時の外気温度、吸入温度、及び水温等から、吸気温度のベース温度を算出し、それに対して、エンジン回転数と燃料噴射量と経過時間から、温度上昇分を算出する。更に、排気温度、バイパス制御弁１６のＯＮ，ＯＦＦ，車速、エンジン温度（水温、燃焼温度）、外気温度、室内用ヒータなどのＯＮ，ＯＦＦおよび経過時間情報から、温度下降分を算出し、「ベース温度＋温度上昇分＋温度下降分」より推定温度Ｔｓを算出する。

次のステップＳ１４で、測定温度Ｔｍ１のチェックを行なう。つまり、この測定温度Ｔｍ１と、推定温度Ｔｓに所定の第１判定値Ｔｃ１を加えた判定値（Ｔｓ＋Ｔｃ１）とを比較する。この比較のステップＳ１４で、測定温度Ｔｍ１が、判定値（Ｔｓ＋Ｔｃ１）未満の場合（ＮＯ）には、ステップＳ１５にいく。ステップＳ１５では、ＥＧＲシステム１０のＥＧＲクーリングシステムが正常であると判定し、故障判定を終了してリターンする。なお、再度故障判定が必要になれば、この図２の制御フローが呼ばれてスタートする。

このステップＳ１４の比較で、測定温度Ｔｍ１が、判定値（Ｔｓ＋Ｔｃ１）以上の場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１６にいく。ステップＳ１６では、ＥＧＲシステム１０のＥＧＲシステムが、より詳細にはＥＧＲクーリングシステムが故障であると判定し、ＥＧＲクーリングシステム異常時処理を行なう。つまり、エラーコード（バルブ異常時の診断コード）を出力したり、異常発生時の各種データの保存等バックアップ処理を行なったり、排ガス処理能力が低下するので出力制限を行い警告ランプを表示したりする。そして、次のステップＳ２０の異常部分の判定に行く。

このステップＳ２０では、図３の制御フローに示すように、最初のステップＳ２１で、測定温度Ｔｍ１を入力する。この測定温度Ｔｍ１は、バイパス制御弁１６へＥＧＲクーラ１４側にＥＧＲガスＧｅを流すように弁制御部３１が制御信号を出している時の測定温度となる。次のステップＳ２２で、弁制御部３１からバイパス制御弁１６へバイパス通路１５側にＥＧＲガスを流すように制御信号を出す。つまり、制御信号を切り替える。そして、次のステップＳ２３で測定温度Ｔｍ２を入力する。この測定温度Ｔｍ２は、バイパス制御弁１６へバイパス通路１５側にＥＧＲガスＧｅを流すように弁制御部３１が制御信号を出している時の測定温度となる。

次のステップＳ２４で、これらの測定温度Ｔｍ１，Ｔｍ２の差（Ｔｍ２−Ｔｍ１）の絶対値と所定の第２判定値Ｔｃ２とを比較する。このステップＳ２４の比較で、測定温度差（Ｔｍ２−Ｔｍ１）の絶対値（｜Ｔｍ２−Ｔｍ１｜）が所定の第２判定値Ｔｃ２以下であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ２５に行き、バイパス制御弁１６が故障していると判定し、バイパス制御弁の異常時処理を行なって、ステップＳ２０を終了する。この異常時処理では、バイパス制御弁１６への通電を停止したり、スタック（固着）が直ったときに復帰できるように、定期的に通電して診断を行なう等する。

また、このステップＳ２４の比較で、測定温度差（Ｔｍ２−Ｔｍ１）の絶対値（｜Ｔｍ２−Ｔｍ１｜）が所定の第２判定値Ｔｃ２以上であれば（ＮＯ）、ステップＳ２６に行き、バイパス制御バルブ１６は故障していないと判定し、つまり、バイパス制御弁１６以外の部分（例えば、ＥＧＲクーラ１４）が故障していると判定し、バイパス制御弁の正常時処理を行なって、ステップＳ２０を終了する。この正常時処理では、バルブ異常時から正常時になった場合には、正常動作させたり、バルブ異常時の診断コードを消去したりする。ステップＳ２０が終了すると、図２の制御フローに戻って、故障判定を終了してリターンする。なお、再度故障判定が必要になれば、この図２の制御フローが呼ばれてスタートする。

ステップＳ１１のバイパス制御弁１６への制御信号チェックで、制御信号がＥＧＲクーラ１４側にＥＧＲガスＧｅを流す制御信号でなければ（ＮＯ）、ステップＳ３１で温度センサ１８による測定温度Ｔｍ２を入力し、次のステップＳ３２で、推定温度Ｔｓを算出する。この推定温度Ｔｓは、ステップＳ１３と同様に、外気温度、排気温度、吸気圧、ＥＧＲ弁開度等を引数とした関数で算出される。

次のステップＳ３３で、測定温度Ｔｍ２のチェックを行なう。つまり、この測定温度Ｔｍ２と、推定温度Ｔｓに所定の第３判定値Ｔｃ３を差し引いた判定値（ＴｓーＴｃ３）とを比較する。

この比較のステップＳ３３で、測定温度Ｔｍ２が、判定値（Ｔｓ−Ｔｃ３）以上の場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１５に行く。ステップＳ１５では、ＥＧＲシステム１０のＥＧＲクーリングシステムが正常であると判定し、故障判定を終了してリターンする。なお、再度故障判定が必要になれば、この図２の制御フローが呼ばれてスタートする。

このステップＳ３３の比較で、測定温度Ｔｍ２が、判定値（Ｔｓ−Ｔｃ３）未満の場合（ＮＯ）には、ステップＳ３４に行く。ステップＳ３４では、バイパス制御弁１６が故障であると判定し、バイパス制御弁の異常時処理を行なう。つまり、エラーコードを出力したり、バックアップ処理を行なったりする。そして、故障判定を終了してリターンする。なお、再度故障判定が必要になれば、この図２の制御フローが呼ばれてスタートする。

このＥＧＲシステムの故障判定方法によれば、弁制御部３１がＥＧＲクーラ１４側にＥＧＲガスを流すようにバイパス制御弁１６に制御信号を出している時の測定温度Ｔｍ１と推定温度Ｔｓを比較し、測定温度Ｔｍ１が、推定温度Ｔｓよりも所定の第１判定値Ｔｃ１以上高い場合に、ＥＧＲシステムが故障であると判定する（Ｓ１６）。

また、弁制御部３１がＥＧＲクーラ１４側にＥＧＲガスを流すようにバイパス制御弁１６に制御信号を出している時の測定温度Ｔｍ１と、弁制御部３１がバイパス通路１５側にＥＧＲガスを流すようにバイパス制御弁１６に制御信号を出している時の測定温度Ｔｍ２との測定温度差の絶対値（｜Ｔｍ２−Ｔｍ１｜）が所定の第２判定値Ｔｃ２以下のときに、バイパス制御弁に異常があると判定する（Ｓ２５）。

更に、弁制御部３１がバイパス通路１５側にＥＧＲガスを流すようにバイパス制御弁１６に制御信号を出している時の測定温度Ｔｍ２が、推定温度Ｔｓよりも所定の第３判定値Ｔｃ３以上低い場合に、バイパス制御弁１６に異常があると判定する（Ｓ３４）。

従って、本発明のＥＧＲシステムの故障判定方法及びＥＧＲシステムの故障判定システム１によれば、ＥＧＲクーラ１４とバイパス通路１５の排気圧力損失が等しい場合でも使用でき、ＥＧＲシステム１０の稼働中に簡易に、不用意に耳障りな排気音の変化の発生を伴う、ＥＧＲクーラ１４とバイパス通路１５との切り替え操作を行なうことなく、ＥＧＲクーラ１４の故障の有無と、バイパス制御弁１６の固着による故障の有無の両方を判定することができる。

また、ＥＧＲシステム１０全体の異常を検出してから、バイパス制御弁１６に切り替え制御信号を出すことで、ＥＧＲクーラ１４側の故障であるか、バイパス制御弁１６側の故障であるかを検出できる。つまり、ＥＧＲシステム１０の故障判断において、バイパス制御弁１６の故障と他に起因する故障とを切り分けることができる。

本発明に係る実施の形態のＥＧＲシステム及びＥＧＲシステムの故障判定システムの構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態のＥＧＲシステムの故障判定方法の制御フローの一例を示す図である。 図２の異常部分の判定の制御フローを示す図である。

符号の説明

Ｅ エンジン
１ ＥＧＲシステムの故障判定システム
１０ ＥＧＲシステム
１１ 排気系通路
１２ 吸気系通路
１３ ＥＧＲ通路
１３ａ 分岐部位
１３ｂ 合流部位
１４ ＥＧＲクーラ
１５ バイパス通路
１６ バイパス制御弁
１７ ＥＧＲ弁
１８ 温度センサ
２１ 温度測定部
２２ 温度推定部
２３ 故障判定部
３０ エンジン制御装置（ＥＣＵ）
３１ 弁制御部
Ａ 新気（吸入空気）
Ｇ１，Ｇ２ 排気ガス
Ｇｅ，Ｇｅ１，Ｇｅ２ ＥＧＲガス
Ｇｍ 混合ガス
Ｔｍ，Ｔｍ１．Ｔｍ２ 測定温度
Ｔｓ 推定温度
Ｔｃ１ 所定の第１判定値
Ｔｃ２ 所定の第２判定値
Ｔｃ３ 所定の第３判定値

Claims (6)

1. 内燃機関の排気系から吸気系への排気の一部であるＥＧＲガスを循環させるＥＧＲ通路にＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラを設置し、該ＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路に流れるＥＧＲガスの流量を調整するバイパス制御弁と、該バイパス制御弁を制御する弁制御部を備えたＥＧＲシステムの故障判定方法において、
   前記バイパス通路と前記ＥＧＲ通路との合流部位よりも下流側のガスの温度を測定すると共に、車両にて検出した状態に基づいて前記ガスの温度を測定する位置のガスの温度を推定し、
   前記弁制御部が前記ＥＧＲクーラ側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の前記測定温度と前記推定温度を比較し、前記測定温度が、前記推定温度よりも所定の第１判定値以上高い場合に、該ＥＧＲシステムが故障であると判定することを特徴とするＥＧＲシステムの故障判定方法。
2. 前記弁制御部が前記ＥＧＲクーラ側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度と、前記弁制御部が前記バイパス通路側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度との測定温度差の絶対値が所定の第２判定値以下のときに、前記バイパス制御弁に異常があると判定することを特徴とする請求項１記載のＥＧＲシステムの故障判定方法。
3. 前記弁制御部が前記バイパス通路側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度と、推定温度よりも所定の第３判定値以上低い場合に、前記バイパス制御弁に異常があると判定することを特徴とする請求項１又は２記載のＥＧＲシステムの故障判定方法。
4. 内燃機関の排気系から吸気系への排気の一部であるＥＧＲガスを循環させるＥＧＲ通路にＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラを設置し、該ＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路に流れるＥＧＲガスの流量を調整するバイパス制御弁と、該バイパス制御弁を制御する弁制御部を備えたＥＧＲシステムに、
   前記バイパス通路と前記ＥＧＲ通路との合流部位よりも下流側に配置され、ガスの温度を測定する温度センサと、
   車両にて検出した状態に基づいて前記温度センサが配置された位置のガスの温度を推定する温度推定部と、
   前記バイパス制御弁の弁開閉の制御信号と、前記温度センサで測定した測定温度と、前記温度推定部で推定した推定温度とに基づいて、該ＥＧＲシステムの故障の有無を判定する故障判定部を備えると共に、
   前記故障判定部が、前記弁制御部が前記ＥＧＲクーラ側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の前記測定温度と前記推定温度を比較し、前記測定温度が、前記推定温度よりも所定の第１判定値以上高い場合に、該ＥＧＲシステムが故障であると判定することを特徴とするＥＧＲシステムの故障判定システム。
5. 前記故障判定部が、前記弁制御部が前記ＥＧＲクーラ側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度と、前記弁制御部が前記バイパス通路側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度との測定温度差の絶対値が所定の第２判定値以下のときに、前記バイパス制御弁に異常があると判定することを特徴とする請求項４記載のＥＧＲシステムの故障判定方法。
6. 前記故障判定部が、前記弁制御部が前記バイパス通路側にＥＧＲガスを流すように前記バイパス制御弁に制御信号を出している時の測定温度が、推定温度よりも所定の第３判定値以上低い場合に、前記バイパス制御弁に異常があると判定することを特徴とする請求項４又は５記載のＥＧＲシステムの故障判定システム。

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