JP2014185546A - 車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガス還流装置に設けられた冷却装置の故障発生時におけるフェイルセーフ処理を適切に実行する。
【解決手段】車両は、内燃機関に設けられ、排気ガスの一部を還流弁５０２を介して再度内燃機関の吸気通路２１０に還流させるための排気ガス還流装置と、冷媒を用いて、排気ガス還流装置による還流ガスを冷却するための冷却装置５０４とを含む。エンジンＥＣＵ１０００は、還流ガスの状態値に基づいて判定される還流ガスの冷却効率が第１の判定値を下回ったとき、表示部１０４０を用いて冷却装置５０４の故障を報知する。エンジンＥＣＵ１０００はさらに、還流ガスの状態値に基づいて判定される還流ガスの冷却効率が第１の判定値よりも低い第２の判定値を下回ったとき、還流ガスの量を減少するように還流弁５０２の開度を制御する。
【選択図】図３

Description

この発明は、内燃機関を動力源として搭載する車両の制御装置および制御方法に関し、特に、排気ガス還流装置に設けられた冷却装置の故障発生時における車両の制御に関する。

内燃機関（エンジン）を駆動力源として搭載した車両においては、エンジンに、排気通路内の排気ガスの一部を再度吸気通路へ還流させる排気ガス還流装置（以下、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）と称する）を設けたものがある。このＥＧＲ装置は、エンジンから排出される排気ガスの一部を吸気系へ再循環させ、新しい混合気と混ぜることによって燃焼温度を下げる。これにより、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制するとともに、ポンピングロスを抑制して燃費を向上させる。

ＥＧＲ装置においては、排気ガスの一部であるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置（以下、ＥＧＲクーラーと称する）が設けられる。ＥＧＲクーラーは、冷媒（たとえばエンジン冷却水）を用いて還流ガスを冷却することにより、吸気ガスとＥＧＲガスとの温度差を低減させて、燃焼状態を良好なものとする。したがって、ＥＧＲクーラーに故障が生じると、ＥＧＲガスの冷却効率が低下するため、ＥＧＲガスの温度調整ができなくなる。この結果、エンジンの燃焼状態が悪化する可能性がある。また、高温のＥＧＲガスを受けてＥＧＲバルブおよび吸気通路などの構成部品が熱劣化するといった二次的な被害をもたらす虞がある。

たとえば、特開２００８−１４４６０９号公報（特許文献１）には、ＥＧＲクーラーの故障の有無を判定するＥＧＲシステムの故障判定システムが開示される。この故障判定システムでは、ＥＧＲクーラーよりも下流側のＥＧＲ通路にＥＧＲガスの温度を検出する温度センサを設け、温度センサの検出値が判定値以上となる場合に、ＥＧＲクーラーが故障であると判定する。ＥＧＲクーラーが故障であると判定された場合、ＥＧＲクーリングシステム異常時処理として、エラーコードを出力したり、異常発生時の各種データの保存等のバックアップ処理を行なったりする。また、排ガス処理能力が低下するので出力制限を行なったり、警告ランプを表示したりする。

特開２００８−１４４６０９号公報 特開平１０−１４１１４６号公報 特開２００１−２８９１２５号公報

上記の特許文献１では、ＥＧＲクーラーの故障を知らせる警告ランプを表示することで、車両のユーザーに対してＥＧＲクーラーの洗浄などの必要な処置を施すことを促すことができる。

しかしながら、ＥＧＲガスが高温状態となっている場合には、上述したような構成部品の熱劣化が急激に進行する虞があるため、早急にＥＧＲガスの還流を停止させることが望ましい。ところが、従来の故障判定では、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いを判定するように構成されていないため、ＥＧＲクーラーの故障発生時におけるフェイルセーフとしてＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いに応じた適切な処理が行なわれていないという問題があった。

この発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、排気ガス還流装置に設けられた冷却装置の故障発生時におけるフェイルセーフ処理を適切に実行することである。

本発明に係る車両の制御装置は、内燃機関を動力源として搭載する車両の制御装置である。車両は、内燃機関に設けられ、排気ガスの一部を還流弁を介して再度内燃機関の吸気管に還流させるための排気ガス還流装置と、冷媒を用いて、排気ガス還流装置による還流ガスを冷却するための冷却装置とを含む。制御装置は、還流ガスの状態値に基づいて判定される還流ガスの冷却効率が第１の判定値を下回ったとき、冷却装置の故障を報知するための報知手段と、還流ガスの状態値に基づいて判定される還流ガスの冷却効率が第１の判定値よりも低い第２の判定値を下回ったときに還流ガスの量を減少するように排気ガス還流装置を制御するための制御手段とを備える。

好ましくは、還流ガスの状態値は、還流ガスの温度を含む。
より好ましくは、報知手段は、還流ガスの温度が第１の温度以上となったとき、冷却装置の故障を報知する。制御手段は、還流ガスの温度が第１の温度よりも高い第２の温度以上となったとき、還流ガスの量を減少するように排気ガス還流装置を制御する。

より好ましくは、報知手段は、還流ガスの温度が第１の温度以上となる期間が所定時間に達したときに、冷却装置の故障を報知する。

より好ましくは、報知手段は、還流ガスの温度が第１の温度以上となる頻度が所定値に達したときに、冷却装置の故障を報知する。

好ましくは、還流ガスの状態値は、還流ガスの圧力を含む。
より好ましくは、報知手段は、冷却装置の上流側と下流側との間での還流ガスの圧力差が第１の値以下となったとき、冷却装置の故障を報知する。制御手段は、還流ガスの圧力差が第１の値よりも小さい第２の値以下となったとき、還流ガスの量を減少するように排気ガス還流装置を制御する。

より好ましくは、報知手段は、還流ガスの圧力差が第１の値以下となる期間が所定時間に達したときに、冷却装置の故障を報知する。

より好ましくは、報知手段は、還流ガスの圧力差が第１の値以下となる頻度が所定値に達したときに、冷却装置の故障を報知する。

好ましくは、還流ガスの状態値は、還流ガスの質量流量を含む。
より好ましくは、報知手段は、冷却装置から導出される還流ガスの質量流量が第１の値以下となったとき、冷却装置の故障を報知する。制御手段は、還流ガスの質量流量が第１の値よりも小さい第２の値以下となったとき、還流ガスの量を減少するように排気ガス還流装置を制御する。

より好ましくは、報知手段は、還流ガスの質量流量が第１の値以下となる期間が所定時間に達したときに、冷却装置の故障を報知する。

より好ましくは、報知手段は、還流ガスの質量流量が第１の値以下となる頻度が所定値に達したときに、冷却装置の故障を報知する。

好ましくは、還流ガスの状態値は、冷媒の温度を含む。
より好ましくは、報知手段は、冷媒の温度が第１の温度以上となったとき、冷却装置の故障を報知する。制御手段は、冷媒の温度が第１の温度よりも高い第２の温度以上となったとき、還流ガスの量を減少するように排気ガス還流装置を制御する。

より好ましくは、報知手段は、冷媒の温度が第１の温度以上となる期間が所定時間に達したときに、冷却装置の故障を報知する。

より好ましくは、報知手段は、冷媒の温度が第１の温度以上となる頻度が所定値に達したときに、冷却装置の故障を報知する。

本発明に係る車両の制御方法は、内燃機関を動力源として搭載する車両の制御方法である。車両は、内燃機関に設けられ、排気ガスの一部を還流弁を介して再度内燃機関の吸気管に還流させるための排気ガス還流装置と、冷媒を用いて、排気ガス還流装置による還流ガスを冷却するための冷却装置とを含む。制御方法は、還流ガスの状態値に基づいて、還流ガスの冷却効率を判定するステップと、判定するステップにより判定される還流ガスの冷却効率が第１の判定値を下回ったとき、冷却装置の故障を報知するステップと、判定するステップにより判定される還流ガスの冷却効率が第１の判定値よりも低い第２の判定値を下回ったとき、還流ガスの量を減少するように排気ガス還流装置を制御するステップとを備える。

この発明によれば、排気ガス還流装置に設けられた冷却装置の故障発生時におけるフェイルセーフ処理を適切に実行することができる。

この発明の実施の形態１による車両の一例であるハイブリッド車両の概略構成図である。 エンジンＥＣＵによって制御されるエンジンシステムの概略構成図である。 図２におけるＥＧＲ装置の部分を拡大した図である。 この発明の実施の形態１によるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理手順を示したフローチャートである。 この発明の実施の形態２による車両におけるＥＧＲ装置の部分を拡大した図である。 この発明の実施の形態２によるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理手順を示したフローチャートである。 この発明の実施の形態３による車両におけるＥＧＲ装置の部分を拡大した図である。 この発明の実施の形態３によるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理手順を示したフローチャートである。 この発明の実施の形態４による車両におけるＥＧＲ装置の部分を拡大した図である。 この発明の実施の形態４によるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理手順を示したフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による車両の一例であるハイブリッド車両の概略構成図である。ハイブリッド車両は、内燃機関とモータジェネレータとを搭載し、それぞれからの駆動力を最適な比率に制御して走行する。なお、内燃機関を駆動力源として搭載する車両であれは、本発明を適用することが可能である。

図１を参照して、ハイブリッド車両は、複数の気筒が設けられた、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンなどの内燃機関（エンジン）１２０と、第１モータジェネレータ（ＭＧ１）１４１と、第２モータジェネレータ（ＭＧ２）１４２とを備える。たとえば、エンジン１２０および第２モータジェネレータ１４２が駆動力源として用いられる。すなわち、ハイブリッド車両は、エンジン１２０および第２モータジェネレータ１４２のうちの少なくとも一方からの駆動力により走行する。なお、第１モータジェネレータ１４１および第２モータジェネレータ１４２は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、ジェネレータとして機能したり、モータとして機能したりする。

ハイブリッド車両は、減速機１８０と、動力分割機構２６０と、走行用バッテリ２２０と、インバータ２４０と、昇圧コンバータ２４２と、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００と、ＭＧ−ＥＣＵ１０１０と、バッテリＥＣＵ１０２０と、ＨＶ−ＥＣＵ１０３０とをさらに備える。エンジンＥＣＵ１０００、ＭＧ−ＥＣＵ１０１０、バッテリＥＣＵ１０２０およびＨＶ−ＥＣＵ１０３０は、相互に信号を送受信可能に構成される。

減速機１８０は、エンジン１２０、第１モータジェネレータ１４１および第２モータジェネレータ１４２で発生した駆動力を駆動輪１６０に伝達するとともに、駆動輪１６０からエンジン１２０、第１モータジェネレータ１４１および第２モータジェネレータ１４２に駆動力を伝達する。

動力分割機構２６０は、エンジン１２０が発生した駆動力を第１モータジェネレータ１４１と駆動輪１６０との２経路に分配する。動力分割機構２６０には、たとえばプラネタリーギヤが用いられる。エンジン１２０はプラネタリーキャリアに連結される。第１モータジェネレータ１４１はサンギヤに連結される。第２モータジェネレータ１４２および出力軸（駆動輪１６０）はリングギヤに連結される。第１モータジェネレータ１４１の回転速度を制御することにより、動力分割機構２６０は無段変速機として機能し得る。

走行用バッテリ２２０は、第１モータジェネレータ１４１および第２モータジェネレータ１４２を駆動するための電力を蓄える。インバータ２４０は、走行用バッテリ２２０からの直流電力を交流電力に変換したり、第１モータジェネレータ１４１および第２モータジェネレータ１４２からの交流電力を直流電力に変換したりする。昇圧コンバータ２４２は、走行用バッテリ２２０の充放電状態を制御する。

ＨＶ−ＥＣＵ１０３０は、エンジンＥＣＵ１０００、ＭＧ−ＥＣＵ１０１０およびバッテリＥＣＵ１０２０を管理することによって、ハイブリッド車両が最も効率よく走行できるようにハイブリッドシステム全体を制御する。

なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成としているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。たとえば、エンジンＥＣＵ１０００、ＭＧ−ＥＣＵ１０１０およびＨＶ−ＥＣＵ１０３０を統合したＥＣＵを用いてもよい。

ハイブリッド車両は、発進時や低速走行時等のエンジン１２０の効率が悪い場合には、第２モータジェネレータ１４２からの駆動力のみにより走行するように制御される。

通常走行時には、エンジン１２０および第２モータジェネレータ１４２の両方からの駆動力により走行するようにハイブリッド車両が制御される。たとえば、動力分割機構２６０により分割されたエンジン１２０の駆動力の一方で駆動輪１６０が駆動され、他方で第１モータジェネレータ１４１が発電するように駆動される。これにより、エンジン１２０が第２モータジェネレータ１４２によってアシストされる。

高速走行時には、駆動輪１６０に対して駆動力を追加するように、走行用バッテリ２２０からの電力が第２モータジェネレータ１４２に供給されて第２モータジェネレータ１４２の出力が増大される。

減速時には、駆動輪１６０により従動する第２モータジェネレータ１４２がジェネレータとして機能して回生発電する。回生された電力は走行用バッテリ２２０に蓄えられる。

走行用バッテリ２２０の残容量（ＳＯＣ：State of Charge）が低下した場合には、エンジン１２０の出力を増大することにより、第１モータジェネレータ１４１の発電量が増大される。第１モータジェネレータ１４１が発電した電力は、走行用バッテリ２２０に充電される。

本実施の形態１において、ＨＶ−ＥＣＵ１０３０は、ハイブリッド車両の走行に必要なパワー（トルクおよび回転速度の積として算出される仕事率）および走行用バッテリ２２０への充電量などを含む目標パワーを設定する。ハイブリッド車両の走行に必要なパワーは、たとえばアクセルポジションセンサ１０３２により検出されるアクセル開度および車速センサ１０３４により検出される車速に応じて定められる。なお、目標パワーの代わりに、目標駆動力、目標加速度もしくは目標トルクなどを定めるようにしてもよい。

ＨＶ−ＥＣＵ１０３０は、目標パワーを、エンジン１２０からの出力パワーと第２モータジェネレータ１４２からの出力パワーとで分担して実現するちょうに、エンジンＥＣＵ１０００、ＭＧ−ＥＣＵ１０１０およびバッテリＥＣＵ１０２０を制御する。

すなわち、エンジン１２０からの出力パワーと第２モータジェネレータ１４２からの出力パワーとの和が目標パワーになるように、エンジン１２０からの出力パワーおよび第２モータジェネレータ１４２からの出力パワーが定められる。エンジン１２０および第２モータジェネレータ１４２は、それぞれに対して定められた出力パワーを実現するように制御される。

具体的には、エンジン１２０は、エンジン１２０が出力すべきパワーに対して、燃費が好適になると考えられるエンジントルクおよびエンジン１２０の出力軸回転速度（以下、エンジン回転速度とも称する）を実現するように制御される。なお、燃費が好適になるエンジントルクおよびエンジン回転速度は、たとえば、ハイブリッド車両の開発における実験およびシミュレーションなどの結果に基づいて、ドライバビリティなどに関する種々の条件を満たし得る範囲で最も良い燃費を実現するように、開発者によって定められる。

次に、エンジンＥＣＵ１０００によって制御されるエンジン１２０について説明する。図２は、エンジンＥＣＵ１０００によって制御されるエンジンシステムの概略構成図である。

図２を参照して、エアクリーナ２００からから吸入された空気が、吸気通路２１０を通ってエンジン１２０の燃焼室に導入される。吸入空気量は、エアフローメータ２０２により検出されて、エンジンＥＣＵ１０００に吸入空気量を示す信号が入力される。吸入空気量は、スロットルバルブ３００の開度に応じて変化する。スロットルバルブ３００の開度は、エンジンＥＣＵ１０００からの信号に基づいて作動するスロットルモータ３０４によって変化される。スロットルバルブ３００の開度は、スロットルポジションセンサ３０２により検出されて、エンジンＥＣＵ１０００にスロットルバルブ３００の開度を示す信号が入力される。

燃料は、フューエルタンク４００に貯蔵され、フューエルポンプ４０２により高圧フューエルポンプ８００を介してインジェクタ８０４から燃焼室に噴射される。インテークマニホールドから導入された空気と、フューエルタンク４００からインジェクタ８０４を介して燃焼室に噴射された燃料との混合気が、点火プラグ８０８により点火される。なお、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタの代わりにもしくは加えて、吸気ポートに向けて燃料を噴射するポート噴射用インジェクタを設けてもよい。

フューエルタンク４００から気化した燃料は、チャコールキャニスタ４０４により捕集される。チャコールキャニスタ４０４により捕集された気化燃料は、たとえば、フューエルタンク４００内部の圧力がしきい値を超えると、吸気通路２１０にパージされる。パージされた気化燃料は燃料室内に吸入されて、燃焼される。

パージ量は、チャコールキャニスタ４０４と吸気通路２１０とを連結する通路４１０に設けられたキャニスタパージ用ＶＳＶ（Vacuum Switching Valve）４０６により制御される。キャニスタパージ用ＶＳＶ４０６が開くと、気化燃料がパージされる。キャニスタパージ用ＶＳＶ４０６が閉じると、気化燃料のパージが停止される。

キャニスタパージ用ＶＳＶ４０６は、エンジンＥＣＵ１０００により制御される。たとえば、エンジンＥＣＵ１０００がキャニスタパージ用ＶＳＶ４０６にデューティ信号を出力することにより、キャニスタパージ用ＶＳＶ４０６の開度が制御される。

フューエルタンク４００の内部の圧力は、圧力センサ４０８により検出され、圧力を示す信号がエンジンＥＣＵ１０００に送信される。ＨＶ−ＥＣＵ１０３０には、エンジンＥＣＵ１０００からのフューエルタンク４００の内部の圧力を示す信号が入力される。その他、ＨＶ−ＥＣＵ１０３０には、エンジン回転速度などのエンジンの運転状態のパラメータを表わす信号がエンジンＥＣＵ１０００を経由して入力される。

排気ガスは、エキゾーストマニホールドを通り、触媒９００および触媒９０２を通って、大気に排出される。触媒９００，９０２は、周知のように、所定の温度以上であって、かつ所定の空燃比（たとえば理想空燃比）以下において、排気ガスの浄化作用を発揮する。

排気ガスの一部は、ＥＧＲ装置のＥＧＲパイプ５００を通って吸気通路２１０に還流される。ＥＧＲ装置により還流される排気ガス（以下、還流ガスまたはＥＧＲガスとも称する）の流量は、ＥＧＲバルブ５０２により制御される。ＥＧＲ装置は、エンジン１２０から排出される排気ガスの一部を吸気系へ再循環させ、新しい混合気と混ぜて燃焼温度を下げることにより、未燃焼燃料、ポンピングロス、窒素酸化物（ＮＯｘ）およびノッキングなどを低減する。

排気ガスの酸素濃度は、空燃比のフィードバック制御のために空燃比センサ７１０からの信号により検出されて、エンジンＥＣＵ１０００に酸素濃度を示す信号が入力される。

空燃比フィードバック制御では、空燃比が理論空燃比よりもリーンであると、燃料噴射量を増量するように補正される。空燃比が理論空燃比よりもリッチであると、燃料噴射量を減量するように補正される。空燃比フィードバック制御については周知の技術を利用すればよいため、ここではそのさらなる詳細な説明は繰り返さない。

エンジンＥＣＵ１０００は、各センサからの信号により最適な点火時期を算出し、点火プラグ８０８に点火信号を出力する。たとえば、エンジン回転速度、カムポジション、吸気量、スロットルバルブ開度、エンジン冷却水温などに基づいて、点火時期が算出される。算出された点火時期は、ノックコントロールシステムにより補正される。ノックセンサ７０４によりノッキングが検出されると、ノッキングが発生しなくなるまで一定角度ずつ点火時期が遅角される。一方、ノッキングが発生しなくなると、一定角度ずつ点火時期が進角される。

図３は、図２におけるＥＧＲ装置の部分を拡大した図である。
図３を参照して、触媒９００を通過した後の排気ガスの一部（ＥＧＲガス）は、ＥＧＲパイプ５００を通ってＥＧＲバルブ５０２まで導入される。ＥＧＲバルブ５０２は、エンジンＥＣＵ１０００によりデューティ制御される。エンジンＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度、アクセルポジションセンサからの信号などの各種信号に基づいて、ＥＧＲバルブ５０２の開度を制御する。

図示は省略するが、ＥＧＲバルブ５０２は、エンジンＥＣＵ１０００からの制御信号により動作するステッピングモータと、該ステッピングモータによりリニアにバルブ開度が制御されるポペットバルブと、リターンスプリングとを含む。なお、ＥＧＲバルブ５０３は、ステッピングモータによりポペットバルブが駆動される構成に限定されるものではない。たとえば、ステッピングモータのような電気式アクチュエータではなく、ソレノイドバルブとダイヤフラムを有する空気アクチュエータとにより構成される空気制御式のＥＧＲのＥＧＲバルブであってもよい。

また、燃焼室に還流されるＥＧＲガスは高温のため、エンジン１２０の性能および構成部品の耐久性に悪影響を及ぼす可能性がある。そのため、ＥＧＲパイプ５００には、ＥＧＲガスを冷却するための冷却装置（以下、ＥＧＲクーラーとも称する）５０４が設けられている。

ＥＧＲクーラー５０４は、一例として、エンジンの冷却水を冷媒に用いてＥＧＲガスを冷却する。具体的には、ＥＧＲクーラー５０４には、冷却水を冷媒通路に導入する冷媒導入管と、冷却水を冷媒通路から導出する冷媒導出管とが設けられている。冷媒通路に導入された冷却水とＥＧＲガスとの間で熱交換が行なわれることにより、ＥＧＲガスが冷却される。なお、ＥＧＲガスの冷媒がエンジンの冷却水である構成を例示したが、冷媒はたとえば空気など他のものであってもよい。

エンジンＥＣＵ１０００には、エンジン回転速度センサ（図示せず）によって検出されたエンジン回転速度を示す信号、およびＨＶ−ＥＣＵ１０３０（図１）から与えられるエンジン制御信号が入力される。このエンジン制御信号は、上述したように、ＨＶ−ＥＣＵ１０３０によって、アクセル開度および車速に応じて定められた目標パワーに基づいて生成される制御信号であり、たとえばスロットル開度信号を含む。

エンジンＥＣＵ１０００は、エンジン制御信号や他の制御信号に基づいて電子スロットル制御信号を生成してエンジン１２０に出力する。また、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲバルブ５０２の開度を調整するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をステッピングモータへ出力する。

以上に示したＥＧＲ装置において、ＥＧＲクーラー５０４に故障が生じた場合には、ＥＧＲガスの冷却効率が低下する。そのため、高温のＥＧＲガスがＥＧＲバルブ５０２を通じて吸気通路２１０に還流されることにより、エンジン１２０の燃焼状態が悪化する可能性がある。また、高温のＥＧＲガスによってＥＧＲバルブ５０２や吸気通路２１０が熱劣化するなどの二次的被害をもたらす虞がある。

本実施の形態１では、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲ装置の作動中におけるＥＧＲガスの状態値を検出し、その検出した状態値に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する。そして、ＥＧＲガスの冷却効率が低下していると判定された場合には、冷却効率の低下度合いに応じて表示部１０４０およびＥＧＲ装置を制御する。

具体的には、ハイブリッド車両は、情報を表示するためのユーザーインターフェイスとして表示部１０４０をさらに備える。表示部１０４０には、表示灯やＬＥＤなどのインジケータ、あるいは液晶表示器などが含まれる。エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガスの冷却効率が低下していると判定された場合には、表示部１０４０を用いてＥＧＲクーラー５０４の故障をユーザーに報知する。表示部１０４０は「報知手段」に対応する。

たとえば、表示部１０４０として警告灯が搭載される場合には、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４の異常を示す点灯指令を表示部１０４０へ出力する。表示部１０４０は、この点灯指令に応答して警告灯を点灯させる。なお、ＥＧＲクーラー５０４の故障の報知には、警告灯の点灯以外に、液晶表示器への文字表示あるいは音声メッセージなどが含まれる。

また、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガスの冷却効率が低下したときのフェイルセーフとして、ＥＧＲバルブ５０２の開度を小さくするための制御信号を生成し、その生成した制御信号をステッピンングモータへ出力する。ステッピングモータがこの制御信号を受けてＥＧＲバルブ５０２の開度を小さくすることにより、ＥＧＲガス量が減少する。なお、このフェイルセーフ制御には、ＥＧＲバルブ５０２を閉状態とすることでＥＧＲガスを遮断することも含まれる。

以下に、エンジンＥＣＵ１０００によるＥＧＲガスの冷却効率の判定および冷却効率の低下時のフェイルセーフ制御について詳細に説明する。

図４は、この発明の実施の形態１によるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理手順を示したフローチャートである。図４に示すフローチャートは、エンジンＥＣＵ１０００において予め格納したプログラムを実行することにで実現できる。

図４を参照して、ステップＳ０１では、最初に、ＥＧＲガスの冷却効率の判定処理を行なうための前提条件が成立しているか否かが判定される。この前提条件には、エンジン１２０の燃焼状態が安定しており、かつ、ＥＧＲ装置が作動中であることが定められている。これは、エンジン１２０の始動中または車両の加減速時などの過渡時は、エンジン１２０の運転状態の変化に伴なって排気ガスの量および温度が変化するため、ＥＧＲガスの冷却効率の変化をとらえることが難しいためである。また、ＥＧＲガス量が少ない場合も同様に、ＥＧＲガスの状態値にＥＧＲクーラー５０４の冷却能力を正しく反映させにくいためである。この前提条件は、たとえば、エンジン回転速度および負荷、エンジンの冷却水の温度、およびＥＧＲバルブ５０２の開度などをパラメータとして、車両における実験およびシミュレーションなどの結果に基づいて開発者により定められる。

ステップＳ０１において前提条件が成立していないと判定された場合（ステップＳ０１においてＮＯ）、ＥＧＲガスの冷却効率の判定処理は行なわれず、処理は最初に戻される。これに対して、前提条件が成立していると判定された場合には（ステップＳ０１においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、各種センサにより検出されるＥＧＲガスの状態値に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する。

本実施の形態１では、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガスの状態値として、ＥＧＲクーラー５０４から導出されるＥＧＲガスの温度を検出する。ＥＧＲガスの温度は、ＥＧＲバルブ５０２の下流側と吸気通路２１０との間に設けられた温度センサ５０６（図３）により検出される。

エンジンＥＣＵ１０００は、予め定められた複数の判定値を有しており、温度センサ５０６により検出されたＥＧＲガス温度と複数の判定値の各々とを比較する。この複数の判定値は、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いを判定できるよう、多段階に設定されている。本実施の形態１では、一例として、エンジンＥＣＵ１０００は、２つの判定値Ｔ１，Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）を有するものとする。判定値Ｔ１は、これ以上のＥＧＲガスの温度上昇が進行するとＥＧＲバルブ５０２および吸気通路２１０などの構成部品の熱劣化が急激に進行する虞があるような、スペック上の温度限界値に相当する。一方、判定値Ｔ２は、上述した構成部品の熱劣化の可能性は低いものの、エンジン１２０の性能に悪影響を及ぼす虞がある温度に相当する。すなわち、判定値Ｔ１は、構成部品の熱劣化が進行する虞があるか否かを判別するための閾値であり、判定値Ｔ２は、エンジン１２０の性能が低下するか否かを判別するための閾値である。

ステップＳ０２では、エンジンＥＣＵ１０００は、温度センサ５０６からのＥＧＲガス温度の検出値と判定値Ｔ１とを比較する。ＥＧＲガス温度が判定値Ｔ１以上であると判定された場合（ステップＳ０２においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４に故障が生じていると判断する。この場合、エンジンＥＣＵ１０００は、ステップＳ０７により、ＥＧＲクーラー５０４の故障を示す点灯指令を表示部１０４０へ出力する。表示部１０４０は、点灯指令を受けて警告灯を点灯する。

エンジンＥＣＵ１０００はさらに、ステップＳ０８により、ＥＧＲクーラー５０４の故障発生時のフェイルセーフとして、ＥＧＲバルブ５０２の開度を小さくする。ＥＧＲガス量が減少する、もしくはＥＧＲガスを遮断することにより、高温のＥＧＲガスに晒されてＥＧＲバルブ５０２が固着する、または吸気通路２１０が溶損するといった熱劣化を防止することができる。

一方、ステップＳ０２においてＥＧＲガス温度が判定値Ｔ１より小さいと判定された場合（ステップＳ０２においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００はさらに、ステップＳ０３により、ＥＧＲガス温度と判定値Ｔ２とを比較する。エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガス温度と判定値Ｔ２との比較結果に基づいて、２つのカウンタの加算を行なう。この２つのカウンタは、ＥＧＲガス温度が判定値Ｔ２以上となる時間を計測するための異常カウンタと、ＥＧＲガス温度が判定値Ｔ２より小さくなる時間を計測するための正常カウンタとを含む。

具体的には、ＥＧＲガス温度が判定値Ｔ２より小さいと判定された場合（ステップＳ０３においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガスの冷却効率の判定処理を開始した時点からの経過時間、すなわち、ステップＳ０１において前提条件が成立してからの経過時間を計測する。そして、計測時間が所定時間に達した場合、エンジンＥＣＵ１０００は、ステップＳ０９により、正常カウンタのカウント値を加算する。さらに、エンジンＥＣＵ１０００は、ステップＳ１０に進み、正常カウンタのカウント値が所定値Ｃ２に達したか否かを判定する。正常カウンタのカウント値が所定値Ｃ２に満たない場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、処理は最初に戻される。一方、正常カウンタのカウント値が所定値Ｃ２に達した場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、ステップＳ１１により、ＥＧＲクーラー５０４が正常であると判断する。

これに対して、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガス温度は判定値Ｔ２以上であると判定された場合（ステップＳ０３においてＹＥＳ）、異常カウンタを用いてＥＧＲガス温度が判定値Ｔ２以上となる時間を計測する。そして、計測時間が所定時間に達した場合、エンジンＥＣＵ１０００は、ステップＳ０４により、異常カウンタのカウント値を加算する。

ステップＳ０５では、エンジンＥＣＵ１０００は、異常カウンタのカウント値が所定値Ｃ１に達したか否かを判定する。異常カウンタのカウント値が所定値Ｃ１に満たない場合（ステップＳ０５においてＮＯ）、処理は最初に戻される。一方、異常カウンタのカウント値が所定値Ｃ１に達した場合（ステップＳ０５においてＹＥＳ）には、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４に故障が生じていると判断する。エンジンＥＣＵ１０００は、ステップＳ０６により、ＥＧＲクーラー５０４の故障を示す点灯指令を表示部１０４０へ出力する。表示部１０４０は、点灯指令を受けて警告灯を点灯する。

このように、実施の形態１による車両によれば、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガス温度の検出値と、多段階に設定された複数の判定値とを比較することにより、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いを判定することができる。これにより、ＥＧＲクーラー５０４の故障発生時には、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いに応じてフェイルセーフを段階的に行なうようにして必要最小限のフェイルセーフを実行することができる。

詳細には、本実施の形態１の場合、ＥＧＲバルブ５０２および吸気通路２１０の熱劣化が進行する虞があると判定された場合にはＥＧＲガス量の減量（もしくはＥＧＲガスの遮断）が実行される一方で、このような構成部品の熱劣化の進行の虞がないと判定された場合には、ＥＧＲガス量の減量が実行されず、ユーザーへの報知（警告灯の点灯）のみが行なわれる。このように、ＥＧＲクーラー５０４の故障が発生しても、ＥＧＲバルブ５０２および吸気通路２１０の熱劣化を生じさせない限りＥＧＲ装置を通常動作させることにより、未燃焼燃料、ポンピングロス、窒素酸化物（ＮＯｘ）およびノッキングなどを引き続き低減することができる。その結果、頻繁にＥＧＲガス量の減量が行なわれるのを回避しつつ、ＥＧＲバルブ５０２および吸気通路２１０などの構成部品の熱劣化を適正に抑制することが可能となる。

なお、本実施の形態１では、ＥＧＲガスの冷却効率を二段階の判定値を用いて判定する構成としたが、より多くの判定値を用いることで、より細かなフェイルセーフ制御を実行可能となる。たとえば、ＥＧＲガス量の減少量をＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いに応じて段階的に設定することにより、構成部品を劣化させることなくＥＧＲ装置の作動を継続させることができる。

また、図４に示されるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理では、異常カウンタを用いてＥＧＲガス温度が判定値Ｔ２以上となる時間を計測する構成としたが、異常カウンタを用いてＥＧＲガス温度が判定値Ｔ２以上となる頻度を計測する構成としてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガス温度が判定値Ｔ２以上となる頻度が所定値に達した場合に、異常カウンタのカウント値を加算する。前者のＥＧＲガス温度が判定値Ｔ２以上となる時間を計測する構成では、ＥＧＲガスの冷却効率の低下を精度良く判定することができる。これに対して、後者のＥＧＲガス温度が判定値Ｔ２以上となる頻度を計測する構成では、ＥＧＲガスが高温となる状態が頻繁に繰り返されることにより、構成部品の熱劣化が急激に進行するのを防止することができる。

［実施の形態２］
上述のこの発明の実施の形態１による車両では、ＥＧＲガスの状態量として温度センサ５０６によって検出されるＥＧＲガス温度を用いてＥＧＲガスの冷却効率を判定する構成について説明したが、ＥＧＲガス温度以外の状態量に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定するようにしてもよい。この発明の実施の形態２では、ＥＧＲガスの圧力を用いてＥＧＲガスの冷却効率を判定する構成について説明する。

この発明の実施の形態２による車両の概略構成は、エンジンＥＣＵ１０００の制御構造を除いて、図１および図２と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

図５は、この発明の実施の形態２による車両におけるＥＧＲ装置の部分を拡大した図である。

図５を参照して、この発明の実施の形態２によるＥＧＲ装置は、図３に示すＥＧＲ装置において、温度センサ５０６に代えて、圧力センサ５０８，５１０を設けたものである。

圧力センサ５０８は、ＥＧＲクーラー５０４の上流側に設けられる。圧力センサ５０８は、ＥＧＲクーラー５０４に導入されるＥＧＲガスの圧力を検出し、その検出値をエンジンＥＣＵ１０００へ出力する。圧力センサ５１０は、ＥＧＲクーラー５０４の下流側に設けられる。圧力センサ５１０は、ＥＧＲクーラー５０４から導出されるＥＧＲガスの圧力を検出し、その検出値をエンジンＥＣＵ１０００へ出力する。

エンジンＥＣＵ１０００は、圧力センサ５０８からの圧力の検出値と圧力センサ５１０からの圧力の検出値との差を算出する。エンジンＥＣＵ１０００は、算出した圧力差に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する。

ＥＧＲクーラー５０４が正常である場合、ＥＧＲクーラー５０４を通過したＥＧＲガスは、冷却されることによって凝縮される。そのため、ＥＧＲクーラー５０４の下流側では、ＥＧＲクーラー５０４の上流側と比較して、ＥＧＲパイプ５００を流れるＥＧＲガスの圧力損失が減少する。したがって、圧力センサ５１０により検出されるＥＧＲガスの圧力は、圧力センサ５０８により検出されるＥＧＲガスの圧力よりも小さくなるため、２つの圧力センサ５０８，５１０の検出値の間に圧力差が生じる。

本実施の形態２では、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲ装置の作動中におけるＥＧＲガスの圧力差を検出し、その検出した圧力差に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する。そして、ＥＧＲガスの冷却効率が低下していると判定された場合には、実施の形態１と同様に、冷却効率の低下度合いに応じて表示部１０４０およびＥＧＲ装置を制御する。

図６は、この発明の実施の形態２によるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理手順を示したフローチャートである。図６に示すフローチャートは、エンジンＥＣＵ１０００において予め格納したプログラムを実行することにで実現できる。

図６を参照して、エンジンＥＣＵ１０００は、最初に、図４と同様のステップＳ０１により、前提条件が成立しているか否かを判定する。

ステップＳ０１において前提条件が成立していないと判定された場合（ステップＳ０１においてＮＯ）、ＥＧＲガスの冷却効率の判定処理は行なわれず、処理は最初に戻される。これに対して、前提条件が成立していると判定された場合には（ステップＳ０１においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４の上流側と下流側との間のＥＧＲガスの圧力差に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する。

具体的には、エンジンＥＣＵ１０００は、圧力センサ５０８を用いてＥＧＲクーラー５０４に導入されるＥＧＲガスの圧力を検出するとともに、圧力センサ５１０を用いてＥＧＲクーラー５０４から導出されるＥＧＲガスの圧力を検出する。そして、エンジンＥＣＵ１０００は、これら２つの検出値の差（圧力差）を算出する。

エンジンＥＣＵ１０００は、予め定められた複数の判定値を有しており、算出されたＥＧＲガスの圧力差と複数の判定値の各々とを比較する。この複数の判定値は、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いを判定できるよう、多段階に設定されている。本実施の形態２では、一例として、エンジンＥＣＵ１０００は、２つの判定値Ｐ１，Ｐ２（Ｐ１＜Ｐ２）を有するものとする。判定値Ｐ１は、これ以上のＥＧＲガスの温度上昇が進行するとＥＧＲバルブ５０２および吸気通路２１０の熱劣化が急激に進行する虞があるような、スペック上の温度限界値での圧力差に相当する。一方、判定値Ｐ２は、上述した構成部品の熱劣化の可能性は低いものの、エンジン１２０の性能に悪影響を及ぼす虞がある温度での圧力差に相当する。すなわち、判定値Ｐ１は、構成部品の熱劣化が進行する虞があるか否かを判別するための閾値であり、判定値Ｐ２は、エンジン１２０の性能が低下するか否かを判別するための閾値である。

ステップＳ０２１では、エンジンＥＣＵ１０００は、圧力センサ５０８，５１０の検出値から算出されたＥＧＲガスの圧力差と判定値Ｐ１とを比較する。ＥＧＲガスの圧力差が判定値Ｐ１以下であると判定された場合（ステップＳ０２１においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４に故障が生じていると判断する。エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０７，Ｓ０８により、表示部１０４０の警告灯を点灯させるとともに、ＥＧＲバルブ５０２の開度を小さくすることにより、ＥＧＲガス量を減少（もしくはＥＧＲガスを遮断）させる。

一方、ステップＳ０２１においてＥＧＲガスの圧力差が判定値Ｐ１より大きいと判定された場合（ステップＳ０２１においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００はさらに、ステップＳ０３１により、ＥＧＲガスの圧力差と判定値Ｐ２とを比較する。エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガスの圧力差と判定値Ｐ２との比較結果に基づいて、異常カウンタおよび正常カウンタの加算を行なう。

具体的には、ＥＧＲガスの圧力差が判定値Ｐ２より大きいと判定された場合（ステップＳ０３１においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０９により、ＥＧＲガスの冷却効率の判定処理を開始した時点からの経過時間、すなわち、ステップＳ０１において前提条件が成立してからの経過時間を計測する。そして、計測時間が所定時間に達した場合、正常カウンタのカウント値を加算する。さらに、エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ１０，Ｓ１１により、正常カウンタのカウント値が所定値Ｃ２に達したと判定された場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＧＲクーラー５０４が正常であると判断する。

これに対して、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガスの圧力差が判定値Ｐ２以下であると判定された場合（ステップＳ０３１においてＹＥＳ）、図４の同様のステップＳ０４により、異常カウンタを用いてＥＧＲガスの圧力差が判定値Ｐ２以下となる時間を計測し、計測時間が所定時間に達した場合、異常カウンタのカウント値を加算する。

そして、エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０５，Ｓ０６により、異常カウンタのカウント値が所定値Ｃ１に達したと判定された場合（ステップＳ０５においてＹＥＳ）には、ＥＧＲクーラー５０４に故障が生じていると判断する。エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０６により、表示部１０４０の警告灯を点灯させる。

このように、実施の形態２による車両によれば、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４の上流側と下流側との間のＥＧＲガスの圧力差と、多段階に設定された複数の判定値とを比較することにより、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いを判定することができる。これにより、実施の形態１と同様に、ＥＧＲクーラー５０４の故障発生時には、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いに応じてフェイルセーフを段階的に行なうようにして必要最小限のフェイルセーフを実行することができる。

なお、図６に示されるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理では、異常カウンタを用いてＥＧＲガスの圧力差が判定値Ｐ２以下となる時間を計測する構成としたが、異常カウンタを用いてＥＧＲガスの圧力差が判定値Ｐ２以下となる頻度を計測する構成としてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガスの圧力差が判定値Ｐ２以下となる頻度が所定値に達した場合に、異常カウンタのカウント値を加算する。

［実施の形態３］
この発明の実施の形態３では、ＥＧＲクーラー５０４から導出されるＥＧＲガスの流量（質量流量）を用いてＥＧＲガスの冷却効率を判定する構成について説明する。この発明の実施の形態３による車両の概略構成は、エンジンＥＣＵ１０００の制御構造を除いて、図１および図２と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

図７は、この発明の実施の形態３による車両におけるＥＧＲ装置の部分を拡大した図である。

図７を参照して、この発明の実施の形態３によるＥＧＲ装置は、図３に示すＥＧＲ装置において、温度センサ５０６に代えて、流量センサ５１２を設けたものである。

流量センサ５１２は、ＥＧＲクーラー５０４の下流側に設けられる。流量センサ５１２は、ＥＧＲクーラー５０４から導出されるＥＧＲガスの質量流量を検出し、その検出値をエンジンＥＣＵ１０００へ出力する。

エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲ作動中における流量センサ５１２からの検出値に基づいて、ＥＧＲガスの冷却効率を判定する。そして、ＥＧＲガスの冷却効率が低下していると判定された場合には、冷却効率の低下度合いに応じて表示部１０４０およびＥＧＲ装置を制御する。

上述したように、ＥＧＲクーラー５０４が正常である場合、ＥＧＲクーラー５０４を通過したＥＧＲガスは、冷却されることによって凝縮されるため、質量流量が増加する。本実施の形態３では、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲ装置の作動中におけるＥＧＲガスの質量流量を検出し、その検出した質量流量に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する。そして、ＥＧＲガスの冷却効率が低下していると判定された場合には、実施の形態１と同様に、冷却効率の低下度合いに応じて表示部１０１０およびＥＧＲ装置を制御する。

図８は、この発明の実施の形態３によるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理手順を示したフローチャートである。図８に示すフローチャートは、エンジンＥＣＵ１０００において予め格納したプログラムを実行することにで実現できる。

図８を参照して、エンジンＥＣＵ１０００は、最初に、図４と同様のステップＳ０１により、前提条件が成立しているか否かを判定する。

ステップＳ０１において前提条件が成立していないと判定された場合（ステップＳ０１においてＮＯ）、ＥＧＲガスの冷却効率の判定処理は行なわれず、処理は最初に戻される。これに対して、前提条件が成立していると判定された場合には（ステップＳ０１においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４の下流側のＥＧＲガスの質量流量に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する。

具体的には、エンジンＥＣＵ１０００は、流量センサ５１２を用いてＥＧＲクーラー５０４から導出されるＥＧＲガスの質量流量を検出する。エンジンＥＣＵ１０００は、予め定められた複数の判定値を有しており、検出されたＥＧＲガスの質量流量と複数の判定値の各々とを比較する。この複数の判定値は、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いを判定できるよう、多段階に設定されている。本実施の形態３では、一例として、エンジンＥＣＵ１０００は、２つの判定値Ｆ１，Ｆ２（Ｆ１＜Ｆ２）を有するものとする。判定値Ｆ１は、これ以上のＥＧＲガスの温度上昇が進行するとＥＧＲバルブ５０２および吸気通路２１０の熱劣化が急激に進行する虞があるような、スペック上の温度限界値での質量流量に相当する。一方、判定値Ｆ２は、上述した構成部品の熱劣化の可能性は低いものの、エンジン１２０の性能に悪影響を及ぼす虞がある温度での質量流量に相当する。すなわち、判定値Ｆ１は、構成部品の熱劣化が進行する虞があるか否かを判別するための閾値であり、判定値Ｆ２は、エンジン１２０の性能が低下するか否かを判別するための閾値である。

ステップＳ０２２では、エンジンＥＣＵ１０００は、流量センサ５１２からのＥＧＲガスの質量流量の検出値と判定値Ｆ１とを比較する。ＥＧＲガスの質量流量が判定値Ｆ１以下であると判定された場合（ステップＳ０２２においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４に故障が生じていると判断する。エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０７，Ｓ０８により、表示部１０４０の警告灯を点灯させるとともに、ＥＧＲバルブ５０２の開度を小さくすることによりＥＧＲガス量を減少させる。

一方、ステップＳ０２２においてＥＧＲガスの質量流量が判定値Ｆ１より大きいと判定された場合（ステップＳ０２２においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００はさらに、ステップＳ０３２により、ＥＧＲガスの質量流量と判定値Ｆ２とを比較する。エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガスの質量流量と判定値Ｆ２との比較結果に基づいて、異常カウンタおよび正常カウンタの加算を行なう。

具体的には、ＥＧＲガスの質量流量が判定値Ｆ２より大きいと判定された場合（ステップＳ０３２においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０９により、ＥＧＲガスの冷却効率の判定処理を開始した時点からの経過時間、すなわち、ステップＳ０１において前提条件が成立してからの経過時間を計測する。そして、計測時間が所定時間に達した場合、正常カウンタのカウント値を加算する。さらに、エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ１０，Ｓ１１により、正常カウンタのカウント値が所定値Ｃ２に達したと判定された場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＧＲクーラー５０４が正常であると判断する。

これに対して、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガスの質量流量が判定値Ｆ２以下であると判定された場合（ステップＳ０３２においてＹＥＳ）、図４の同様のステップＳ０４により、異常カウンタを用いてＥＧＲガスの質量流量が判定値Ｆ２以下となる時間を計測し、計測時間が所定時間に達した場合、異常カウンタのカウント値を加算する。

そして、エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０５，Ｓ０６により、異常カウンタのカウント値が所定値Ｃ１に達したと判定された場合（ステップＳ０５においてＹＥＳ）には、ＥＧＲクーラー５０４に故障が生じていると判断する。エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０６により、表示部１０４０の警告灯を点灯させる。

このように、実施の形態３による車両によれば、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４から導出されるＥＧＲガスの質量流量と、多段階に設定された複数の判定値とを比較することにより、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いを判定することができる。これにより、実施の形態１と同様に、ＥＧＲクーラー５０４の故障発生時には、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いに応じてフェイルセーフを段階的に行なうようにして必要最小限のフェイルセーフを実行することができる。

なお、図８に示されるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理では、異常カウンタを用いてＥＧＲガスの質量流量が判定値Ｆ２以下となる時間を計測する構成としたが、異常カウンタを用いてＥＧＲガスの質量流量が判定値Ｆ２以下となる頻度を計測する構成としてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲガスの質量流量が判定値Ｆ２以下となる頻度が所定値に達した場合に、異常カウンタのカウント値を加算する。

［実施の形態４］
この発明の実施の形態４では、ＥＧＲガスの冷媒として用いられるエンジンの冷却水の温度を用いてＥＧＲガスの冷却効率を判定する構成について説明する。この発明の実施の形態４による車両の概略構成は、エンジンＥＣＵ１０００の制御構造を除いて、図１および図２と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

図９は、この発明の実施の形態４による車両におけるＥＧＲ装置の部分を拡大した図である。

図９を参照して、この発明の実施の形態４によるＥＧＲ装置は、図３に示すＥＧＲ装置において、温度センサ５０６に代えて、温度センサ５１４を設けたものである。

温度センサ５１４は、ＥＧＲクーラー５０４の冷媒導入管に設けられ、ＥＧＲクーラー５０４に導入される冷却水の温度を検出し、その検出値をエンジンＥＣＵ１０００へ出力する。

エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲ作動中における温度センサ５１４からの検出値に基づいて、ＥＧＲガスの冷却効率を判定する。そして、ＥＧＲガスの冷却効率が低下していると判定された場合には、冷却効率の低下度合いに応じて表示部１０４０およびＥＧＲ装置を制御する。

エンジンの冷却水は、エンジン１２０とラジエータ（図示せず）との間を循環する。エンジン１２０の熱を吸収した冷却水は、ラジエータに送られてラジエータで放熱冷却されて、その後再びエンジン１２０に戻される。この冷却水の一部はＥＧＲクーラー５０４に導入される。そのため、エンジンの冷却水がラジエータで十分に冷却されないままエンジン１２０に戻されると、エンジン１２０の冷却効率が低下するとともに、ＥＧＲガスの冷却効率も低下する。本実施の形態４では、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲ装置の作動中において、ＥＧＲクーラー５０４に導入される冷却水の温度を検出し、その検出した冷却水の温度に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する。そして、ＥＧＲガスの冷却効率が低下していると判定された場合には、実施の形態１と同様に、冷却効率の低下度合いに応じて表示部１０４０およびＥＧＲ装置を制御する。

図１０は、この発明の実施の形態４によるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理手順を示したフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、エンジンＥＣＵ１０００において予め格納したプログラムを実行することにで実現できる。

図１０を参照して、エンジンＥＣＵ１０００は、最初に、図４と同様のステップＳ０１により、前提条件が成立しているか否かを判定する。

ステップＳ０１において前提条件が成立していないと判定された場合（ステップＳ０１においてＮＯ）、ＥＧＲガスの冷却効率の判定処理は行なわれず、処理は最初に戻される。これに対して、前提条件が成立していると判定された場合には（ステップＳ０１においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４に導入される冷却水の温度に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する。

具体的には、エンジンＥＣＵ１０００は、温度センサ５１４を用いてＥＧＲクーラー５０４に導入される冷却水の温度を検出する。エンジンＥＣＵ１０００は、予め定められた複数の判定値を有しており、検出された冷却水の温度と複数の判定値の各々とを比較する。この複数の判定値は、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いを判定できるよう、多段階に設定されている。本実施の形態４では、一例として、エンジンＥＣＵ１０００は、２つの判定値ＴＷ１，ＴＷ２（ＴＷ１＞ＴＷ２）を有するものとする。判定値ＴＷ１は、これ以上のＥＧＲガスの温度上昇が進行するとＥＧＲバルブ５０２および吸気通路２１０の熱劣化が急激に進行する虞があるような、スペック上の温度限界値での冷却水温度に相当する。一方、判定値ＴＷ２は、上述した構成部品の熱劣化の可能性は低いものの、エンジン１２０の性能に悪影響を及ぼす虞がある温度での冷却水温度に相当する。すなわち、判定値ＴＷ１は、構成部品の熱劣化が進行する虞があるか否かを判別するための閾値であり、判定値ＴＷ２は、エンジン１２０の性能が低下するか否かを判別するための閾値である。

ステップＳ０２３では、エンジンＥＣＵ１０００は、温度センサ５１４からの冷却水温度の検出値と判定値ＴＷ１とを比較する。冷却水温度が判定値ＴＷ１以上であると判定された場合（ステップＳ０２３においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４に故障が生じていると判断する。エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０７，Ｓ０８により、表示部１０４０の警告灯を点灯させるとともに、ＥＧＲバルブ５０２の開度を小さくすることによりＥＧＲガス量を減少させる。

一方、ステップＳ０２３において冷却水温度が判定値ＴＷ１より小さいと判定された場合（ステップＳ０２３においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００はさらに、ステップＳ０３３により、冷却水温度と判定値ＴＷ２とを比較する。エンジンＥＣＵ１０００は、冷却水温度と判定値ＴＷ２との比較結果に基づいて、異常カウンタおよび正常カウンタの加算を行なう。

具体的には、冷却水温度が判定値ＴＷ２より小さいと判定された場合（ステップＳ０３３においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０９により、ＥＧＲガスの冷却効率の判定処理を開始した時点からの経過時間、すなわち、ステップＳ０１において前提条件が成立してからの経過時間を計測する。そして、計測時間が所定時間に達した場合、正常カウンタのカウント値を加算する。さらに、エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ１０，Ｓ１１により、正常カウンタのカウント値が所定値Ｃ２に達したと判定された場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＧＲクーラー５０４が正常であると判断する。

これに対して、エンジンＥＣＵ１０００は、冷却水温度が判定値ＴＷ２以上であると判定された場合（ステップＳ０３３においてＹＥＳ）、図４の同様のステップＳ０４により、異常カウンタを用いて冷却水温度が判定値ＴＷ２以上となる時間を計測し、計測時間が所定時間に達した場合、異常カウンタのカウント値を加算する。

そして、エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０５，Ｓ０６により、異常カウンタのカウント値が所定値Ｃ１に達したと判定された場合（ステップＳ０５においてＹＥＳ）には、ＥＧＲクーラー５０４に故障が生じていると判断する。エンジンＥＣＵ１０００は、図４と同様のステップＳ０６により、表示部１０４０の警告灯を点灯させる。

このように、実施の形態４による車両によれば、エンジンＥＣＵ１０００は、ＥＧＲクーラー５０４に導入される冷却水の温度と、多段階に設定された複数の判定値とを比較することにより、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いを判定することができる。これにより、実施の形態１と同様に、ＥＧＲクーラー５０４の故障発生時には、ＥＧＲガスの冷却効率の低下度合いに応じてフェイルセーフを段階的に行なうようにして必要最小限のフェイルセーフを実行することができる。

なお、図１０に示されるＥＧＲガスの冷却効率の判定処理では、異常カウンタを用いて冷却水温度が判定値ＴＷ２以上となる時間を計測する構成としたが、異常カウンタを用いて冷却水温度が判定値ＴＷ２以上となる頻度を計測する構成としてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ１０００は、冷却水温度が判定値ＴＷ２以上となる頻度が所定値に達した場合に、異常カウンタのカウント値を加算する。

また、上記の実施の形態１〜４では、車両の一例として、エンジンおよびモータジェネレータを動力源として搭載するハイブリッド車両について説明したが、車両にエンジンが搭載されていれば本発明を適用することが可能である。たとえば、通常のエンジン車両や、図１とはハイブリッド構成の異なるハイブリッド構成の車両についても本発明は適用可能である。

ただし、ハイブリッド車両に本発明を適用した場合には、車両駆動力の発生とは切り離して、ＥＧＲガスの冷却効率の判定処理を実行する機会、すなわち、前提条件が成立する機会を設けることが可能となる。したがって、たとえば、車載蓄電装置（走行用バッテリ２２０）を外部電源により充電可能な、いわゆるプラグインタイプのハイブリッド車両においては、外部電源により蓄電装置の充電中に、エンジンを作動させてＥＧＲガスの冷却効率を判定するようにしてもよい。この場合、エンジンの出力によって第１モータジェネレータ１４１が発生した電力を蓄電装置に充電することができる。

また、上記の実施の形態１〜４では、ＥＧＲガスの状態値として、ＥＧＲガス温度、ＥＧＲガスの圧力、ＥＧＲガスの質量流量、およびエンジン冷却水温度を検出し、個々の検出値に基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する構成について説明したが、これらの検出値の少なくとも１つの組み合わせに基づいてＥＧＲガスの冷却効率を判定する構成としてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１２０ エンジン、１４１，１４２ モータジェネレータ、１６０ 駆動輪、１８０ 減速機、２１０ 吸気通路、２２０ 走行用バッテリ、２４０ インバータ、２４２ 昇圧コンバータ、２６０ 動力分割機構、５００ ＥＧＲパイプ、５０２ ＥＧＲバルブ、５０４ ＥＧＲクーラー、５０６，５１４ 温度センサ、５０８，５１０ 圧力センサ、５１２ 流量センサ、１０００ エンジンＥＣＵ、１０１０ ＭＧ−ＥＣＵ、１０２０ バッテリＥＣＵ、１０３０ ＨＶ−ＥＣＵ、１０４０ 表示部。

Claims (18)

1. 内燃機関を動力源として搭載する車両の制御装置であって、
   前記車両は、
   前記内燃機関に設けられ、排気ガスの一部を還流弁を介して再度前記内燃機関の吸気管に還流させるための排気ガス還流装置と、
   冷媒を用いて、前記排気ガス還流装置による還流ガスを冷却するための冷却装置とを含み、
   前記制御装置は、
   前記還流ガスの状態値に基づいて判定される前記還流ガスの冷却効率が第１の判定値を下回ったとき、前記冷却装置の故障を報知するための報知手段と、
   前記還流ガスの状態値に基づいて判定される前記還流ガスの冷却効率が前記第１の判定値よりも低い第２の判定値を下回ったとき、前記還流ガスの量を減少するように前記排気ガス還流装置を制御するための制御手段とを備える、車両の制御装置。
2. 前記還流ガスの状態値は、前記還流ガスの温度を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記報知手段は、前記還流ガスの温度が第１の温度以上となったとき、前記冷却装置の故障を報知し、
   前記制御手段は、前記還流ガスの温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度以上となったとき、前記還流ガスの量を減少するように前記排気ガス還流装置を制御する、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記報知手段は、前記還流ガスの温度が前記第１の温度以上となる期間が所定時間に達したときに、前記冷却装置の故障を報知する、請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記報知手段は、前記還流ガスの温度が前記第１の温度以上となる頻度が所定値に達したときに、前記冷却装置の故障を報知する、請求項３に記載の車両の制御装置。
6. 前記還流ガスの状態値は、前記還流ガスの圧力を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
7. 前記報知手段は、前記冷却装置の上流側と下流側との間での前記還流ガスの圧力差が第１の値以下となったとき、前記冷却装置の故障を報知し、
   前記制御手段は、前記還流ガスの圧力差が前記第１の値よりも小さい第２の値以下となったとき、前記還流ガスの量を減少するように前記排気ガス還流装置を制御する、請求項６に記載の車両の制御装置。
8. 前記報知手段は、前記還流ガスの圧力差が前記第１の値以下となる期間が所定時間に達したときに、前記冷却装置の故障を報知する、請求項７に記載の車両の制御装置。
9. 前記報知手段は、前記還流ガスの圧力差が前記第１の値以下となる頻度が所定値に達したときに、前記冷却装置の故障を報知する、請求項７に記載の車両の制御装置。
10. 前記還流ガスの状態値は、前記還流ガスの質量流量を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
11. 前記報知手段は、前記冷却装置から導出される前記還流ガスの質量流量が第１の値以下となったとき、前記冷却装置の故障を報知し、
    前記制御手段は、前記還流ガスの質量流量が前記第１の値よりも小さい第２の値以下となったとき、前記還流ガスの量を減少するように前記排気ガス還流装置を制御する、請求項１０に記載の車両の制御装置。
12. 前記報知手段は、前記還流ガスの質量流量が前記第１の値以下となる期間が所定時間に達したときに、前記冷却装置の故障を報知する、請求項１１に記載の車両の制御装置。
13. 前記報知手段は、前記還流ガスの質量流量が前記第１の値以下となる頻度が所定値に達したときに、前記冷却装置の故障を報知する、請求項１１に記載の車両の制御装置。
14. 前記還流ガスの状態値は、前記冷媒の温度を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
15. 前記報知手段は、前記冷媒の温度が第１の温度以上となったとき、前記冷却装置の故障を報知し、
    前記制御手段は、前記冷媒の温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度以上となったとき、前記還流ガスの量を減少するように前記排気ガス還流装置を制御する、請求項１４に記載の車両の制御装置。
16. 前記報知手段は、前記冷媒の温度が前記第１の温度以上となる期間が所定時間に達したときに、前記冷却装置の故障を報知する、請求項１５に記載の車両の制御装置。
17. 前記報知手段は、前記冷媒の温度が前記第１の温度以上となる頻度が所定値に達したときに、前記冷却装置の故障を報知する、請求項１５に記載の車両の制御装置。
18. 内燃機関を動力源として搭載する車両の制御方法であって、
    前記車両は、
    前記内燃機関に設けられ、排気ガスの一部を還流弁を介して再度前記内燃機関の吸気管に還流させるための排気ガス還流装置と、
    冷媒を用いて、前記排気ガス還流装置による還流ガスを冷却するための冷却装置とを含み、
    前記制御方法は、
    前記還流ガスの状態値に基づいて、前記還流ガスの冷却効率を判定するステップと、
    前記判定するステップにより判定される前記還流ガスの冷却効率が第１の判定値を下回ったとき、前記冷却装置の故障を報知するステップと、
    前記判定するステップにより判定される前記還流ガスの冷却効率が前記第１の判定値よりも低い第２の判定値を下回ったとき、前記還流ガスの量を減少するように前記排気ガス還流装置を制御するステップとを備える、車両の制御方法。

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