JP4415515B2 - 排気還流装置の異常診断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気ガスを同機関の吸気系に還流する排気還流装置の異常診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車載用エンジン等の内燃機関においては、排気エミッションの改善を意図して排気ガスの一部を吸気系に還流させる排気還流（ＥＧＲ）装置を備えたものが知られている。このＥＧＲ装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路と、同通路に設けられたＥＧＲバルブとを備えている。そして、ＥＧＲバルブの開度を調整することにより、排気通路から吸気通路へ還流される排気ガスの量（ＥＧＲ量）が調整される。こうしたＥＧＲ装置によって排気ガスの一部が吸気通路に戻されると、同排気ガスにより燃焼温度が下がって燃焼室内での窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成が抑制され、排気エミッションが改善されるようになる。
【０００３】
このようなＥＧＲ装置に何らかの異常、例えばＥＧＲバルブの作動不良が生じたりすると、ＥＧＲ量がそのときの機関運転状態に適した値から外れて燃焼状態が悪化したり、ＮＯｘが増加したりしやすい。そこで、ＥＧＲ装置の異常を検出する手段として、特開平４−１４０４６４号公報において、所定の異常診断条件が成立したときＥＧＲバルブを強制的に全閉状態又は全開状態にし、このＥＧＲバルブの動作に伴う吸気通路内の圧力の変化量を測定し、この圧力変化量に基づきＥＧＲ装置の異常の有無を判定するようにした排気還流装置の故障診断装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報の故障診断装置では、吸気通路内の圧力の変化量を測定するために、ＥＧＲバルブを全閉状態又は全開状態にするようにしているので、その間のＥＧＲ量の変化量が大きくなる。このようにＥＧＲ量の変化量が大きくなると、排気エミッションが悪化したり、燃焼状態が大きく変化して機関出力に段差が生じドライバビリティが悪化したりするおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、その目的は、排気エミッションの悪化やドライバビリティの悪化を抑制しつつ、排気還流装置の異常診断を容易かつ確実に行うことができる排気還流装置の異常診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気系と、吸気系のスロットル弁の下流とを排気還流通路により連通し、該排気還流通路内に設けられた制御弁の開度を制御することにより排気系から吸気系に還流される排気還流量を調整するようにした排気還流装置の異常診断装置に関する。この異常診断装置は、所定の異常診断条件が成立したとき、前記制御弁の開度が徐々に変化するように駆動制御するとともに、前記駆動制御による前記開度の徐変中の所定期間における吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量を検出し、この検出値が所定の判定値を超えない場合に排気還流装置に異常が有ると診断し、前記所定期間は、前記排気還流装置が正常である場合に、吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量が前記判定値を越えるように設定されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の構成によれば、排気還流装置の異常診断時において、排気還流通路の制御弁の開度が徐々に変化するように駆動制御される。従って、排気還流装置に異常がなければ、排気還流量が変化しなかったり急激に増減したりすることはなく、排気還流量は徐々に変化するようになる。制御弁の開度変化に対して気体には応答遅れが存在するが、所定期間経過すれば排気還流量の変化量は所定量以上となる。このような排気還流量の変化に伴って吸入空気量又は吸気圧力が変化することとなり、所定期間における吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量を検出することにより排気還流量の変化量を求めることができる。従って、制御弁の上記駆動制御時において開度徐変中の所定期間における吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量が判定値以下であるときには排気還流装置に異常が有ると診断することができ、排気還流装置の異常診断を容易かつ確実に行うことができる。しかも、排気還流装置の異常診断時において排気還流量が急激に増減することはないため、排気エミッションの悪化を抑制することができるとともに、燃焼状態の変化を抑えて機関出力の段差を低減することができ、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記内燃機関の運転状態が安定しているときに前記排気還流装置の異常診断を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の構成によれば、内燃機関の運転状態が安定しているときには吸入空気量又は吸気圧力は安定している。排気還流装置の異常診断は内燃機関の運転状態が安定しているときに行われるので、制御弁の開度制御以外の要因に基づく吸入空気量の変化又は吸気圧力の変化を抑制することができ、異常診断の精度を高めることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１及び２のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記内燃機関の運転状態が車両減速中の燃料供給量が所定量以下の時に前記排気還流装置の異常診断を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の構成によれば、排気還流装置の異常診断は車両減速中の燃料供給停止時に行われる。内燃機関の燃料供給停止時には燃焼が行われないため、このときの排気ガスは空気となり、異常診断時における排気エミッションの悪化を確実に抑制することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、異常診断を行う際、前記スロットル弁の開度変化を抑制するものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の構成によれば、排気還流装置の異常診断を行うために制御弁が制御されるとき、スロットル弁の開度変化が抑制される。その結果、このスロットル開度変化に基づく吸気系の圧力変動や空気量変動を抑制することができ、異常診断の精度を高めることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の排気還流装置の異常診断装置において、異常診断を行う際、前記スロットル弁の開度を固定するものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項５の構成によれば、排気還流装置の異常診断を行うために制御弁が制御されるとき、スロットル弁の開度が固定されて吸気系の圧力変動や空気量変動が的確に抑制されるため、同異常診断の精度を一層高めることができる。
【００１６】
ところで、排気還流装置の異常診断時においては、スロットル弁や制御弁に通常の運転時とは異なる駆動をさせることになる。従って、ドライバビリティの確保やスロットル弁及び制御弁等の部品の耐久性を維持するという観点からは異常診断の回数はなるべく少ない方がよい。また、一方で誤診断を避けるためには異常診断を複数回実行するのが望ましい。
【００１７】
そこで、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、所定回数診断を繰り返した後診断結果を確定し、診断結果の確定後は同一トリップ内において異常診断を禁止することを特徴とする。
【００１８】
排気還流装置の異常の診断結果を確定するまでの異常診断の回数を例えば２回に設定すれば、異常診断の回数を必要最小限にし、以てドライバビリティを確保するとともにスロットル弁及び制御弁等の部品の耐久性を維持することができる。また、当然ながら、異常診断の精度を向上することができる。なお、トリップとは内燃機関が始動されてから停止されるまでの期間である。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、異常診断を行う際、前記異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度に基づいて前記制御弁の駆動方向を設定するものであることを特徴とする。
【００２０】
請求項７の構成によれば、異常診断条件の成立時における制御弁の開度に基づいて制御弁の駆動方向が開き側又は閉じ側となるように設定される。そのため、異常診断条件成立時における制御弁の開度からの総駆動量を確保することができる。このように制御弁の総駆動量を確保することによって、排気還流量の変化量を所定量以上とすることができる。そのため、制御弁の制御時において所定期間における吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量が判定値以下であるときには排気還流装置に異常が有ると診断することができ、排気還流装置の異常診断を容易かつ確実に行うことができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の排気還流装置の異常診断装置において、異常診断を行う際、前記異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度が第１の所定開度以上のときには前記制御弁の駆動方向を閉じ側に設定し、前記制御弁の開度が前記第１の所定開度未満のときには前記制御弁の駆動方向を開き側に設定するものであることを特徴とする。
【００２２】
請求項８の構成によれば、異常診断条件の成立時における制御弁の開度が第１の所定開度以上のときには制御弁の駆動方向が閉じ側に設定され、制御弁の開度が第１の所定開度未満のときには制御弁の駆動方向が開き側に設定される。そのため、異常診断条件成立時における制御弁の開度からの総駆動量を確保することができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記制御弁を閉じ側に駆動させる徐変量と前記制御弁を開き側に駆動させる徐変量とを異なる値に設定するものであることを特徴とする。このように、制御弁を閉じ側に駆動させる徐変量と開き側に駆動させる徐変量とを異なる値に設定する場合、請求項１０に記載の発明のように、制御弁を閉じ側に駆動させる徐変量を、制御弁を開き側に駆動させる徐変量よりも大きな値に設定することができる。
【００２４】
内燃機関において排気還流量の大小が機関出力に影響を及ぼしてドライバビリティが悪化したりする。排気還流量が減少し吸入空気量が増加すると、機関出力の低下が抑えられてドライバビリティは維持される。逆に、内燃機関において排気還流量が増加し吸入空気量が減少すると、機関出力が低下してドライバビリティが悪化したり、スモークが増加したりする。従って、制御弁を閉じ側に駆動させる徐変量と前記制御弁を開き側に駆動させる徐変量とを異なる値に設定することにより、制御弁を開き側に駆動する場合であれ、閉じ側に駆動する場合であれ、ドライバビリティの悪化やスモークの増加を抑制しつつ、排気還流装置の異常診断を行うことができる。
【００２５】
請求項１１に記載の発明は、請求項９及び請求項１０のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記制御弁の駆動制御に伴って該制御弁の開度が第２の所定開度に達したときその徐変量を変更するものであることを特徴とする。このように、制御弁の開度の徐変量を変更する場合、請求項１２に記載の発明のように、前記制御弁の開き側ではその徐変量が大きくなるように変更し、前記制御弁の閉じ側ではその徐変量が小さくなるように変更することができる。
【００２６】
制御弁の開度が第２の所定開度以上の場合に、開度の変化に対する排気還流量の変化の感度が低下するような制御弁である場合、制御弁の開度の徐変量を一定値にすると、制御弁の開度が第２の所定開度以上であるとき排気還流量の変化量は小さいものとなる。そのため、排気還流量の所要の変化量を得るために長い時間が必要となり、異常診断時間が長引いてしまう。この点に関して、制御弁が開き側又は閉じ側に駆動されてその開度が第２の所定開度に達したとき徐変量を変更することにより、排気還流量の所定の変化量を得るための時間を短縮でき、よって異常診断時間を短縮化することができる。
【００２７】
請求項１３に記載の発明は、請求項７に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度が第３の所定開度未満のときには異常診断を禁止することを特徴とする。
【００２８】
制御弁の開度が小さく排気還流量がほとんどない状態から制御弁を開いて排気還流量を増加させると、機関出力の低下が著しくなり、ドライバビリティが悪化したり、スモークが増加したりする。この点に関して、請求項１３の構成によれば、異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度が第３の所定開度未満のときには異常診断が禁止されるので、ドライバビリティの悪化やスモークの増加が確実に抑制される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる排気還流装置の異常診断装置を車両用ディーゼルエンジンに適用した第１実施形態を図１〜図４に従って詳細に説明する。
【００３０】
図１に示すように、ディーゼルエンジン１の燃焼室１２には、図示しない吸気バルブを介して吸気通路２が接続されている。この吸気通路２には上流側より、吸入空気を濾過するエアクリーナ３、吸入空気量を検出する空気量センサ６、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ３２、燃焼室１２に導入される吸入空気量を調整するスロットル弁４が設けられている。
【００３１】
スロットル弁４は、ステップモータ２５及び、このステップモータ２５とスロットル弁４とを駆動連結するギア群を中心として構成される駆動機構５によって開閉駆動される。なお、ステップモータ２５は、ディーゼルエンジン１の各種制御を行うための電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）１９によって駆動制御される。また、上記駆動機構５には、スロットル弁４が全開近傍の所定位置よりも開き側に位置することでオン状態となる全開スイッチ２６が設けられている。
【００３２】
一方、吸気通路２にあってスロットル弁４の更に下流側には、上記燃焼室１２に図示しない排気バルブを介して接続される排気通路７から分岐して同吸気通路２に合流する排気還流（ＥＧＲ）通路８が接続されている。このＥＧＲ通路８には、上記ＥＣＵ１９によって制御されるダイアフラム等のアクチュエータ１０によって開閉駆動されるＥＧＲ制御弁９が設けられている。上記燃焼室１２内に導入される気体の量は同一であって、前記スロットル弁４によって吸入空気量を、またこのＥＧＲ制御弁９によってＥＧＲ量をそれぞれ調整することで燃焼室１２内に導入される吸入空気量に対するＥＧＲ量の割合、すなわちＥＧＲ率を自在に設定することが可能となる。すなわち、ディーゼルエンジン１の全運転領域にわたって適切なＥＧＲ制御を行うことができるようになる。
【００３３】
ところで、ディーゼルエンジン１の燃焼室１２には、燃料を直接噴射するための噴射ノズル１１が設けられている。この燃料噴射ノズル１１は、燃料噴射ポンプ１４に接続されている。この燃料噴射ポンプ１４は、ディーゼルエンジン１の出力軸２３の回転に基づき駆動されて前記噴射ノズル１１に対し燃料を加圧供給する。また、この燃料噴射ポンプ１４は、噴射ノズル１１から噴射される燃料の噴射時期や噴射量を調整するタイマコントロールバルブ１５及びスピル弁１６を備えている。これらタイマコントロールバルブ１５及びスピル弁１６も前記ＥＣＵ１９によってその作動が制御される。
【００３４】
なお、燃料噴射ポンプ１４内には、ディーゼルエンジン１の出力軸の回転に同期して回転するロータ（図示しない）が設けられるとともに、このロータの回転速度を検出する回転数センサ１７が設けられている。回転数センサ１７は電磁ピックアップからなり、前記ロータの外周面に形成された凸部を検出してその回転速度に対応したパルス信号を出力する。この回転数センサ１７の出力は、ディーゼルエンジン１の回転速度の算出に寄与する信号として前記ＥＣＵ１９に取り込まれる。
【００３５】
その他、ＥＣＵ１９には、上記空気量センサ６によって検出される吸入空気量の情報や吸気温センサ３２によって検出される吸気温度情報が取り込まれる。また、ＥＣＵ１９にはアクセル開度センサ１８によって検出されるアクセル開度情報（アクセルペダルの踏み込み量情報）やＩＧ（イグニッション）スイッチ２０のオン・オフ情報、スタータスイッチ２１のオン・オフ情報、水温センサ３０によって検出される冷却水温度情報等も併せて取り込まれる。なお、ＩＧスイッチ２０は、機関の始動・停止を制御するためのスイッチであり、機関始動時にオンとなり、停止時にオフとなる。また、スタータスイッチ２１は、機関を始動させるスタータモータを駆動するためのスイッチであり、同スタータモータの回転時にはオンとなり、停止時にはオフとなる。
【００３６】
前記ＥＣＵ１９は、上記各センサの検出信号に基づいて前記燃料噴射ポンプ１４のタイマコントロールバルブ１５及びスピル弁１６を駆動することにより、ディーゼルエンジン１の燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御を実行する。また、ＥＣＵ１９は、上記各センサの検出信号に基づいて前記ステップモータ２５、前記ＥＧＲ制御弁９を開閉駆動するアクチュエータ１０等を駆動することにより、ＥＧＲ制御、吸入空気量制御等を実行する。さらに、ＥＣＵ１９は上記各センサの検出信号に基づいて前記ステップモータ２５、アクチュエータ１０をＥＧＲ制御とは異なる方法で駆動することにより、ＥＧＲ装置の異常診断を行う。
【００３７】
次に、ＥＧＲ装置の異常診断処理の手順について、図２，図３に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１９により所定時間毎、例えば数十ミリ秒毎に周期的に実行される。
【００３８】
さて、処理がこのルーチンに移行すると、まずステップ１００において、異常診断の前提条件が成立しているかどうかが判定される。具体的には、アクセル開度が０％であること、かつ燃料噴射量が所定値ＱＦ０（この場合、ＱＦ０＝０）以下であること、検出完了フラグがＯＦＦであること、回転速度偏差ΔＮＥが所定値ＮＥ０未満であること、かつ診断完了フラグがＯＦＦであること等である。なお、所定値ＱＦ０は“０”に限らず、ほぼアイドル噴射量以下であればよい。この前提条件におけるアクセル開度が０％であること、燃料噴射量が所定値ＱＦ０以下であること、及び回転速度偏差ΔＮＥが所定値ＮＥ０未満であることは、車両減速中のディーゼルエンジン１への燃料供給の停止時であることを意味する。前提条件におけるすべての条件が全て満たされているときにのみ前提条件が成立しているものとみなす。
【００３９】
ステップ１００においてすべての異常診断の前提条件が満たされると前提条件が成立したと判定され、ステップ１１０に進む。ステップ１１０において、条件成立カウンタの値が一つアップされる。
【００４０】
ステップ１２０において条件成立カウンタの値が所定時間Ｔ０よりも大きいかどうかを判定することにより、ディーゼルエンジン１の運転状態が安定しているかどうかが判定される。ディーゼルエンジン１の運転状態が安定しているときには吸入吸気量やＥＧＲ量も安定しており、ＥＧＲ装置の異常診断の検出精度を向上することができるためである。ステップ１２０において条件成立カウンタの値が所定時間Ｔ０以下であると判定されると、本ルーチンを一旦終了する。
【００４１】
ステップ１２０において条件成立カウンタの値が所定時間Ｔ０よりも大きいと判定されると、ディーゼルエンジン１の運転状態が安定していることが確認される。従って、次のステップ１３０においてスロットル弁４の開度がその時の開度に固定される。スロットル開度を変更すると、スロットル弁４下流での吸気負圧が変化し、この吸気負圧の変化によってＥＧＲ量が変化するとともに吸入空気量が変化することになる。従って、ＥＧＲ装置の異常診断時にはスロットル開度を固定することによりスロットル開度の変化に基づく吸入空気量の変化を抑制してＥＧＲ装置の異常診断の精度を向上するようにしているのである。
【００４２】
次のステップ１４０において、吸入空気量の測定基準値を学習済みかどうかを示す基準学習フラグがＯＮであるかどうかが判定される。基準学習フラグがＯＮでないと判定されると測定基準値が未学習であるため、ステップ１５０に進んで吸入空気量の測定基準値としてその時の吸入空気量ＧＡが設定される。続くステップ１６０において基準学習フラグがＯＮに設定され、処理はステップ１８０に進む。
【００４３】
また、ステップ１４０において基準学習フラグがＯＮであると判定されると測定基準値が学習済みであるため、ステップ１７０に進んでＥＧＲ制御弁９の目標開度ｅｐｅｇｆｉｎが設定される。この目標開度ｅｐｅｇｆｉｎはＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔから徐変量ａ％を減ずることにより設定される。ＥＧＲ制御弁９は通常駆動時には目標値にフィードバック制御されており、本ルーチンに移行すると記憶された、移行直前の実開度が初期値となる。前記徐変量ａ％はＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であり、徐変量ａとして正及び負のいずれの値も設定することができる。従って、徐変量ａが正の値であればＥＧＲ制御弁９はその開度が徐々に小さくなるように制御され、逆に徐変量ａが負の値であればＥＧＲ制御弁９はその開度が徐々に大きくなるように制御されることとなる。
【００４４】
前記徐変量ａを正の値にするか負の値にするかは、ＥＧＲ制御弁９の実開度に基づいて決めても良い。すなわちＥＧＲ制御弁９の実開度が所定値よりも大きい時は徐変量ａを正の値とし、逆に実開度が所定値以下の時は徐変量ａを負とすることができる。そして、この所定値は、例えばＥＧＲ制御弁９の全閉状態から３０％開いた値に設定することができる。このようにすることにより、誤検出を防止するとともにスモークの発生やドライバビリティの悪化を最小限に抑制することができる。すなわち、ＥＧＲ制御弁９の実開度が所定値よりも小さい時にＥＧＲ制御弁９を徐々に閉じても吸入空気量の変化は少なく、却って誤検出のおそれがある。そのため、この場合にはＥＧＲ制御弁９を徐々に開くことにより吸入空気量の変化がある程度大きくなり、誤検出を防止することができるとともにスモークの発生やドライバビリティの悪化を最小限に抑制することができる。またＥＧＲ制御弁９の実開度が所定値よりも大きい時には、ＥＧＲ制御弁９を徐々に閉じることによりスモークの発生やドライバビリティの悪化なしに異常診断を実行することができる。
【００４５】
ステップ１８０ではＥＧＲ制御弁９の開度に応じた吸入空気量から測定基準値ＧＡを減じてＥＧＲ制御弁９の制御開始後の吸入空気量の変化量が検出され、その空気量変化が所定の判定値ＱＡ０より大きいかどうかが判定される。この空気量変化が判定値ＱＡ０より大きいと判定されると、ステップ１９０に進み、空気量変化が判定値ＱＡ０以下であると判定されると、ステップ２２０に進む。
【００４６】
ステップ１９０では、ＥＧＲ装置は正常であると診断されて診断結果が正常である旨を示す正常判定フラグがＯＮに設定されるとともに、ＥＧＲ制御弁９の開度制御開始後の経過時間を計測する異常カウンタの値がクリアされる。
【００４７】
次のステップ２００において、ＥＧＲ装置が異常である旨を示す異常判定フラグがＯＮであるかどうかが判定される。異常判定フラグがＯＮであると判定されるとステップ２１０に進み、異常判定フラグがＯＦＦであると判定されるとステップ２７０に進む。
【００４８】
ステップ２１０では異常判定フラグがＯＦＦに設定されるとともに、診断カウンタがクリアされる。
また、前記ステップ１８０において空気量変化が判定値ＱＡ０以下であると判定されると、ステップ２２０において前記異常カウンタの値が一つアップされる。
【００４９】
ステップ２３０において異常カウンタの値が所定時間Ｔ１よりも大きいかどうかが判定される。この所定時間Ｔ１はＥＧＲ制御弁９及びＥＧＲ通路８を含むＥＧＲ装置が正常である場合において、前記ＥＧＲ制御弁９の開度の徐変量ａ％とした時に空気量変化が前記判定値ＱＡ０を超える値に設定されている。このステップ２３０において、異常カウンタの値が所定時間Ｔ１以下であると判定されると、本ルーチンを一旦終了する。異常カウンタの値が所定時間Ｔ１より大きいと判定されると、ステップ２４０に進んでＥＧＲ装置に異常が有ると診断されて異常判定フラグがＯＮに設定される。
【００５０】
次のステップ２５０において、正常判定フラグがＯＮであるかどうかが判定される。正常判定フラグがＯＮであると判定されるとステップ２６０に進み、正常判定フラグがＯＦＦであると判定されるとステップ２７０に進む。
【００５１】
ステップ２６０では正常判定フラグがＯＦＦに設定されるとともに、診断カウンタがクリアされる。
ステップ２１０及びステップ２６０に続くステップ２７０では検出完了フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタの値が一つアップされる。なお、検出完了フラグ及び診断カウンタは同一の車両減速中に１回しか作動しない。従って、同一の車両減速中に異常診断が確定することはない。これは同一の車両減速中の誤検出を防止すると同時に、一度正常判定された場合に敢えて同一の減速中に異常診断を実行しないことで、ドライバに不要な不快感を与えないためでもある。従って、少なくとも２回の車両減速を経た後でなければ診断結果が確定しないようになっている。これにより誤検出のおそれを確実に排除することができるとともに、不必要に異常診断処理を実行することが抑制される。ここで、同一の減速中とはステップ１００の条件が成立している状態をいう。また、連続した複数回の車両減速における異常診断において、正常判定と異常判定とが交互になされると、診断カウンタはリセットされた後に一つアップされるので、診断カウンタの値は常に「１」となる。
【００５２】
次のステップ２８０では、診断カウンタの値が所定値Ｎ（本実施形態ではＮ＝２とする）以上であるかどうかに基づいて診断結果を確定するかどうかが判定される。診断カウンタの値が２以上であると判定されると、ステップ２９０において診断確定フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタがクリアされる。そして、診断確定フラグがＯＮになった後は異常診断が禁止される。このようにすることにより異常診断の回数を必要最小限にし、以てドライバビリティを確保するとともにスロットル弁４等の部品の耐久性が維持される。また、当然ながら、異常診断の精度が向上することはいうまでもない。
【００５３】
一方、ステップ２８０において診断カウンタの値が１であると判定されると、ステップ３００において診断確定フラグがＯＦＦに設定され、本ルーチンを終了する。なお、異常診断の回数を必要最小限にするという観点からは診断回数の所定値Ｎ＝１に設定するのが望ましい。
【００５４】
また、前記ステップ１００でいずれか１つの条件が満たされていないと前提条件が未成立と判定されて異常診断の実行が禁止され、処理はステップ３１０に移行する。ステップ３１０において、車速が所定車速ＳＰＤ（この場合、ＳＰＤ＝５ｋｍ／時）以下であり、かつ検出完了フラグがＯＮであるかどうかが判定される。車速が所定車速ＳＰＤ以下であることは車両がほぼ停止状態であることを意味する。ステップ３１０で車速が所定車速ＳＰＤ以下であり、かつ検出完了フラグがＯＮであると判定されると、次のステップ３４０で検出完了フラグがＯＦＦに設定され、本ルーチンを一旦終了する。
【００５５】
一方、ステップ３１０で車速が所定車速ＳＰＤより大きい、又は検出完了フラグがＯＦＦであると判定されると、ステップ３２０に進む。ステップ３２０において、条件成立カウンタがクリアされるとともに、基準学習フラグがＯＦＦに設定され、さらに異常カウンタがクリアされる。そして、ステップ３３０においてＥＧＲ制御弁９及びスロットル弁４が通常駆動され、本ルーチンを一旦終了する。
【００５６】
図４は上記のように構成されたディーゼルエンジン１における排気還流装置の異常診断処理の一例を示すタイムチャートである。なお、診断カウンタの値Ｎを２とした場合について説明する。
【００５７】
ディーゼルエンジン１の始動後、車両が走行され、車両走行状態において減速走行に移行して燃料供給量が所定量以下になると、時刻ｔ０において異常診断の前提条件が成立していると判定される（ステップ１００）。
【００５８】
時刻ｔ０〜ｔ１までの所定時間Ｔ０の期間において上記前提条件が成立し続けると、ディーゼルエンジン１の運転状態が安定していることが確認される（ステップ１２０）。その結果、時刻ｔ１において異常診断が開始されスロットル弁４の開度が固定される。時刻ｔ１における吸入空気量ＧＡが測定基準値として設定される（ステップ１５０）。
【００５９】
時刻ｔ１〜ｔ２までの所定時間Ｔ１の期間において、ＥＧＲ制御弁９の開度が徐変量ａ％（この場合ａ＞０）ずつ変化するようにＥＧＲ制御弁９が制御される（ステップ１７０）。ＥＧＲ制御弁９が正常であれば、その開度は徐々に小さくなる。ＥＧＲ制御弁９の開度の減少に伴ってＥＧＲ量が徐々に減少し、逆に吸入空気量は徐々に増加するように変化する。
【００６０】
時刻ｔ１〜ｔ２の所定時間Ｔ１内において、吸入空気量の変化量が判定値ＱＡ０より大きいと判定されると正常判定フラグがＯＮに設定される（ステップ１９０）。このとき、異常判定フラグがＯＮである場合には異常判定フラグがＯＦＦにされるとともに、診断カウンタの値が「０」にクリアされる。そして、検出完了フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタが一つアップされて、その値は「１」となる。
【００６１】
時刻ｔ２において、所定時間Ｔ１経過後における吸入空気量の変化量が判定値ＱＡ０以下であると判定されると異常判定フラグがＯＮに設定される（ステップ２４０）。このとき、正常判定フラグがＯＮである場合には正常判定フラグがＯＦＦにされるとともに、診断カウンタの値が「０」にクリアされる。そして、検出完了フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタが一つアップされて、その値は「１」となる。
【００６２】
時刻ｔ０以降に開始された車両減速状態が時刻ｔ２以降においても継続している場合には、検出完了フラグがＯＮであるため異常診断の前提条件が不成立となる（ステップ１００）。そのため、時刻ｔ２において条件成立カウンタはクリアされるとともに、基準学習フラグはＯＦＦに設定され、さらに異常カウンタもクリアされる（ステップ３２０）。そして、ＥＧＲ制御弁９及びスロットル弁４は通常駆動されてＥＧＲ制御が実行される。
【００６３】
車両がさらに減速されて時刻ｔ３において車速が所定車速ＳＰＤ以下になると、車両停止状態のアイドル状態であると判定され（ステップ３１０）、検出完了フラグがＯＦＦに設定される（ステップ３４０）。
【００６４】
この後、アクセルが踏み込まれて車両が通常走行に移行し、再度、車両が減速走行に移行して燃料供給量が所定量以下になると、時刻ｔ４において異常診断の前提条件が成立していると判定される（ステップ１００）。
【００６５】
時刻ｔ４〜ｔ５までの所定時間Ｔ０の期間において上記前提条件が成立し続けると、ディーゼルエンジン１の運転状態が安定していることが確認される（ステップ１２０）。その結果、時刻ｔ５において異常診断が開始されスロットル弁４の開度が固定される。時刻ｔ５における吸入空気量ＧＡが測定基準値として設定される（ステップ１５０）。
【００６６】
時刻ｔ５〜ｔ６までの所定時間Ｔ１の期間において、ＥＧＲ制御弁９の開度が徐変量ａ％（この場合ａ＞０）ずつ変化するようにＥＧＲ制御弁９が制御される（ステップ１７０）。ＥＧＲ制御弁９が正常であれば、その開度は徐々に小さくなり、ＥＧＲ制御弁９の開度の減少に伴ってＥＧＲ量が徐々に減少し、逆に吸入空気量は徐々に増加するように変化する。
【００６７】
時刻ｔ５〜ｔ６の所定時間Ｔ１内において、吸入空気量の変化量が判定値ＱＡ０より大きいと判定されると正常判定フラグがＯＮに設定される（ステップ１９０）。このとき、異常判定フラグがＯＮである場合には異常判定フラグがＯＦＦにされるとともに、診断カウンタの値が「０」にクリアされる。そして、検出完了フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタが一つアップされて、その値は「１」となる。
【００６８】
時刻ｔ６において、所定時間Ｔ１経過後における吸入空気量の変化量が判定値ＱＡ０以下であると判定されると異常判定フラグがＯＮに設定される（ステップ２４０）。このとき、正常判定フラグがＯＮである場合には正常判定フラグがＯＦＦにされるとともに、診断カウンタの値が「０」にクリアされる。そして、検出完了フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタが一つアップされて、その値は「１」となる。
【００６９】
従って、時刻ｔ１〜ｔ２における異常診断の診断結果と、時刻ｔ５〜ｔ６における異常診断の診断結果とが同一である場合に限り、診断カウンタの値は「２」となる。すると、診断カウンタの値がＮ以上であると判定され（ステップ２９０）、診断確定フラグがＯＮに設定されて診断結果が確定するとともに、診断カウンタがクリアされる。
【００７０】
時刻ｔ４以降に開始された車両減速状態が時刻ｔ６以降においても継続している場合には、検出完了フラグがＯＮであるため異常診断の前提条件が不成立となる（ステップ１００）。そのため、時刻ｔ６において条件成立カウンタがクリアされるとともに基準学習フラグがＯＦＦに設定され、さらに異常カウンタがクリアされ（ステップ３２０）、ＥＧＲ制御弁９及びスロットル弁４は通常駆動されてＥＧＲ制御が実行される。
【００７１】
車両がさらに減速されて車速が所定車速ＳＰＤ以下になると、車両停止状態のアイドル状態であると判定され（ステップ３１０）、検出完了フラグがＯＦＦに設定される（ステップ３４０）。
【００７２】
この後、アクセルが踏み込まれて車両が通常走行に移行し、再度、車両が減速走行に移行しても、診断確定フラグがＯＮであるため、異常診断の前提条件が不成立となる（ステップ１００）。診断確定フラグがＯＮに設定された後は、ディーゼルエンジン１の停止に基づいて診断確定フラグがＯＦＦに設定される。従って、ディーゼルエンジン１の運転中においてＥＧＲ装置の異常診断の診断結果が確定すると、ディーゼルエンジン１が始動されて停止されるまでの同一トリップ内において、ＥＧＲ装置の異常診断が繰り返し実行されることはない。
【００７３】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができるようになる。
（１） ＥＧＲ装置の異常診断時において、ＥＧＲ制御弁９の開度が徐々に変化するようにＥＧＲ制御弁９が制御される。そのため、ＥＧＲ装置に異常がなければ、ＥＧＲ量が変化しなかったり急激に増減したりすることはなく、ＥＧＲ量は徐々に変化するようになる。このような排気還流量の変化に伴ってＥＧＲ通路８の吸入空気量が変化することとなり、所定時間Ｔ１における吸入空気量の変化量を検出することによりＥＧＲ量の変化量を求めることができる。従って、ＥＧＲ制御弁９の制御時において所定時間Ｔ１における吸入空気量の変化量が判定値ＱＡ０以下であるときにはＥＧＲ装置に異常が有ると診断することができ、ＥＧＲ装置の異常診断を容易かつ確実に行うことができる。しかも、ＥＧＲ装置の異常診断時においてＥＧＲ量が急激に増減することはないため、ディーゼルエンジン１の排気エミッションの悪化を抑制することができるとともに、燃焼状態の変化を抑えて機関出力の段差を低減することができ、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００７４】
（２） ＥＣＵ１９はディーゼルエンジン１の運転状態が安定しているときにＥＧＲ装置の異常診断を行うようにしているので、ＥＧＲ制御弁９の開度制御以外の要因に基づく吸入空気量の変化を抑制することができ、ＥＧＲ装置の異常診断の精度を高めることができる。
【００７５】
（３） さらに、ＥＣＵ１９はＥＧＲ装置の異常診断を車両減速中の燃料供給量が所定量以下の時に行うようにしている。ディーゼルエンジン１の燃料供給量が所定量以下の時には燃焼が行われないため、ＥＧＲ装置の異常診断時における排気エミッションの悪化を確実に抑制することができる。
【００７６】
（４） また、ＥＣＵ１９はＥＧＲ装置の異常診断を行うためにＥＧＲ制御弁９を制御するとき、スロットル弁４の開度を固定するようにしている。従って、このスロットル開度変化に基づくＥＧＲ通路８の圧力変動を抑制して吸入空気量の変化を的確に抑制することができるため、ＥＧＲ装置の異常診断の精度を高めることができる。
【００７７】
（５） また、ＥＣＵ１９は異常診断の回数がＮ回（本実施形態ではＮ＝２）となったときに診断結果を確定するようにし、診断確定した後には同一トリップ内において新たな異常診断を禁止するようにしている。そのため、異常診断の回数を必要最小限にし、以てドライバビリティを確保するとともにスロットル弁４、ＥＧＲ制御弁９等の部品の耐久性を維持することができるとともに、異常診断の精度を向上することができる。
【００７８】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態を図５〜図８に従って詳細に説明する。
本実施形態において、内燃機関及びその制御装置のシステム構成は第１実施形態と同様である。上記第１実施形態においては、ＥＧＲ装置の異常診断においてＥＧＲ制御弁９の目標開度ｅｐｅｇｆｉｎを設定する際に、ＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔは考慮されておらず、ＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔから固定値である徐変量ａを減ずるようにしていた。この徐変量ａが正の値であるときにはＥＧＲ制御弁９は閉じ側に駆動されることになり、徐変量ａが負の値であるときにはＥＧＲ制御弁９は開き側に駆動されることになる。
【００７９】
これに対して、本実施形態では、ＥＧＲ装置の異常診断時におけるＥＧＲ制御弁９の駆動方向及び徐変量の設定を、異常診断条件の成立時のＥＧＲ制御弁９の開度に基づいて設定するようにしている。
【００８０】
次に、ＥＧＲ装置の異常診断処理の手順について、図５に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。図５はＥＣＵ１９が実行するＥＧＲ装置の異常診断処理の一部を示すフローチャートであり、本処理は上記第１実施形態における異常診断処理のステップ１４０，１５０，１６０，１７０を変更したものである。
【００８１】
本処理が開始されると、ステップ１００，１１０，１２０，１３０の処理が順次実行される。
そして、ステップ１４０において、吸入空気量の測定基準値の学習が未だ済んでおらず基準学習フラグがＯＮでないと判定されるとステップ４１０に進む。
【００８２】
ステップ４１０において、診断条件成立時におけるＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔが第１の所定開度としての所定値Ａ以上かどうかが判定される。この所定値ＡはＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であり、この場合、Ａは５０％に設定されている。このときの実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ａ以上であると判定されると、ステップ４２０に進み、実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ａ未満であると判定されると、ステップ４３０に進む。
【００８３】
ステップ４３０では、診断条件成立時におけるＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔが第３の所定開度としての所定値Ｂ以上かどうかが判定される。この所定値ＢはＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であり、この場合、Ｂは３０％に設定されている。このときの実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｂ以上であると判定されると、ステップ４４０に進み、実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｂ未満であると判定されると、ステップ４５０に進む。
【００８４】
ステップ４２０ではＥＧＲ制御弁９の目標開度ｅｐｅｇｆｉｎを設定するための徐変量ｅｐｅｇａｄｄが「−ｍ％」に設定される。この徐変量「−ｍ％」において符号「−」はＥＧＲ制御弁９の駆動方向を閉じ側に設定することを示し、「ｍ」はＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であって正の値である。従って、ＥＧＲ制御弁９は徐変量「−ｍ％」に基づいて閉じ側に駆動制御されることになる。
【００８５】
また、ステップ４４０ではＥＧＲ制御弁９の開度の徐変量ｅｐｅｇａｄｄが「＋ｎ％」に設定される。この徐変量「＋ｎ％」において符号「＋」はＥＧＲ制御弁９の駆動方向を開き側に設定することを示し、「ｎ」はＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であって正の値である。従って、ＥＧＲ制御弁９は徐変量「＋ｎ％」に基づいて開き側に駆動制御されることになる。ＥＧＲ制御弁９が閉じ側に駆動されるとＥＧＲ量が減少し吸入空気量が増加するため、ディーゼルエンジン１の出力の低下が抑えられてドライバビリティは維持される。逆に、ＥＧＲ制御弁９が開き側に駆動されるとＥＧＲ量が増加し吸入空気量が減少するため、ディーゼルエンジン１の出力が低下してドライバビリティが悪化することとなる。従って、閉じ側の徐変量ｍと開き側の徐変量ｎとはｍ＞ｎの関係になるように設定されている。
【００８６】
このように、異常診断条件の成立時におけるＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔに基づいてＥＧＲ制御弁９の開度の徐変量ｅｐｅｇａｄｄの正・負を設定することにより、図６に示すように、ＥＧＲ制御弁９の実開度からの総駆動量を大きくすることができる。すなわち、図６の例ＥＸ１に示すようにＥＧＲ制御弁９の駆動開始時の開度が所定値Ａ（５０％）以上である場合には、ＥＧＲ制御弁９を閉じ側に駆動することによってＥＧＲ制御弁９の総駆動量を大きくすることができる。また、図６の例ＥＸ２に示すようにＥＧＲ制御弁９の駆動開始時の開度が所定値Ａ（５０％）未満である場合には、ＥＧＲ制御弁９を開き側に駆動することによってＥＧＲ制御弁９の総駆動量を大きくすることができる。このようにＥＧＲ制御弁９の総駆動量を大きくすることによって、ＥＧＲ量の十分な変化量を得られるようになり、このＥＧＲ量の変化に伴って吸入空気量の十分な変化量を得ることができる。
【００８７】
また、ステップ４５０では、ＥＧＲ制御弁９の開度の徐変量ｅｐｅｇａｄｄが「０％」に設定されるとともに、検出完了フラグがＯＮに設定される。このようにステップ４５０において検出完了フラグがＯＮに設定されると、次に本異常診断処理のルーチンが実行されるとき前記ステップ１００において異常診断条件が不成立であると判定されるため、異常診断処理が禁止される。これは、ＥＧＲ制御弁９の実開度が所定値Ｂ未満のＥＧＲ量が少ない状態からＥＧＲ量を増加させると、ディーゼルエンジン１の出力低下が著しくなり、ドライバビリティが悪化したり、スモークの発生を招くためである。
【００８８】
ステップ４２０，４４０及びステップ４５０に続くステップ４６０において吸入空気量の測定基準値としてその時の吸入空気量ＧＡが設定される。続くステップ４７０において基準学習フラグがＯＮに設定され、処理は前記ステップ１８０に進む。
【００８９】
また、前記ステップ１４０において基準学習フラグがＯＮであると判定されると測定基準値が学習済みであるため、ステップ４８０に進む。
ステップ４８０において、ＥＧＲ制御弁９の開度の徐変量ｅｐｅｇａｄｄが０未満かどうかが判定される。この徐変量ｅｐｅｇａｄｄが０未満であると判定されるとステップ４９０に進み、徐変量ｅｐｅｇａｄｄが０以上であると判定されるとステップ５１０に進む。
【００９０】
ステップ４９０では、そのときのＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔが第２の所定開度としての所定値Ｃ以下かどうかが判定される。この所定値ＣはＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であり、この場合、Ｃは５０％に設定されている。このときの実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｃ以下であると判定されると、ステップ５００に進み、実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｃより大きいと判定されると、ステップ５３０に進む。
【００９１】
ステップ５００では、前記ステップ４２０にて設定された徐変量ｅｐｅｇａｄｄ（＝−ｍ％）に対して補正係数αを乗ずることにより新たな徐変量ｅｐｅｇａｄｄが設定される。この補正係数αは０＜α＜１となるように設定されている。従って、このように設定される新たな徐変量ｅｐｅｇａｄｄは小さい値に変更されることとなる。
【００９２】
ステップ５１０では、そのときのＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔが第２の所定開度としての所定値Ｄ以上かどうかが判定される。この所定値ＤはＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であり、この場合、Ｄは５０％に設定されている。このときの実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｄ以上であると判定されると、ステップ５２０に進み、実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｄ未満であると判定されると、ステップ５３０に進む。
【００９３】
ステップ５２０では、前記ステップ４４０にて設定された徐変量ｅｐｅｇａｄｄ（＝＋ｎ％）に対して補正係数βを乗ずることにより新たな徐変量ｅｐｅｇａｄｄが設定される。この補正係数βは１＜βとなるように設定されている。従って、このように設定される新たな徐変量ｅｐｅｇａｄｄは大きい値に変更されることとなる。
【００９４】
ステップ５００，５２０のように徐変量ｅｐｅｇａｄｄを更新するのは、図７に示すように、ＥＧＲ制御弁９の開度が所定値Ｃ，Ｄ以上の場合に、開度の変化に対する排気還流量の変化の感度が低下してしまうためである。ＥＧＲ制御弁９の徐変量を一定値にすると、ＥＧＲ制御弁９の開度が所定値Ｃ，Ｄ以上であるときＥＧＲ量の変化量は小さいものとなり、ＥＧＲ量の所要の変化量を得るために長い時間が必要となる。そこで、ＥＧＲ制御弁９の開度が所定値Ｃ，Ｄ以上であるときには徐変量ｅｐｅｇａｄｄを大きな値に変更することにより、ＥＧＲ量の所定の変化量を得るための時間を短縮するようにしている。
【００９５】
すなわち、図８に示すように、ＥＧＲ制御弁９の開度が所定値Ｃ，Ｄ以上の状態からＥＧＲ制御弁９の開度を徐変させるとする。図８に二点鎖線で示されるようにＥＧＲ制御弁９の開度が徐変量を一定値として徐変されると、前記判定値ＱＡ０相当のＥＧＲ量の変化量を得るには、ＥＧＲ制御弁９の駆動開始時期ｔ１０から時刻ｔ１２までの長い時間が必要となる。これに対して、図８に実線で示されるように所定値Ｃ，Ｄ以上のときにおいてＥＧＲ制御弁９の開度が徐変量を大きな値として徐変されると、前記判定値ＱＡ０相当のＥＧＲ量の変化量を得るには、ＥＧＲ制御弁９の駆動開始時期ｔ１０から時刻ｔ１１までの時間で済み、ＥＧＲ量の所定の変化量を得るための時間を短縮することができる。
【００９６】
ステップ５００及びステップ５２０に続くステップ５３０において、ＥＧＲ制御弁９の目標開度ｅｐｅｇｆｉｎが設定される。この目標開度ｅｐｅｇｆｉｎはＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔに対して、前記ステップ４２０，４４０，５００又は５２０にて設定された徐変量ｅｐｅｇａｄｄを加えることにより設定される。ＥＧＲ制御弁９は通常駆動時には目標値にフィードバック制御されており、本ルーチンに移行すると記憶された、移行直前の実開度が初期値となる。従って、徐変量ｅｐｅｇａｄｄが負の値であればＥＧＲ制御弁９はその開度が徐々に小さくなるように閉じ側に制御され、逆に徐変量ｅｐｅｇａｄｄが正の値であればＥＧＲ制御弁９はその開度が徐々に大きくなるように開き側に制御されることとなる。
【００９７】
ステップ５３０の処理が終了すると、前記ステップ１８０（図３参照）に処理が移行し、ステップ１８０以降の処理が実行され、異常診断が行われる。
以上説明した本実施の形態によれば、上記第１実施形態の（１）〜（５）の効果に加えて、以下の効果を得ることができるようになる。
【００９８】
（６）本実施形態では、異常診断条件の成立時におけるＥＧＲ制御弁９の開度に基づいてＥＧＲ制御弁９の駆動方向を開き側又は閉じ側になるように設定するようにした。そのため、ＥＧＲ制御弁９の総駆動量を確保することができ、ＥＧＲ量の変化量を所定量以上とすることができ、異常診断を確実に行うことができる。
【００９９】
（７）本実施形態では、ＥＧＲ制御弁９を閉じ側に駆動させる徐変量を、ＥＧＲ制御弁９を開き側に駆動させる徐変量よりも大きな値に設定した。ＥＧＲ制御弁９を閉じ側に駆動する場合にはＥＧＲ量が減少し吸入空気量が増加するため、エンジン出力の低下を抑えてドライバビリティを維持することができる。ＥＧＲ制御弁９を開き側に駆動する場合にはＥＧＲ量が増加し吸入空気量が減少してエンジン出力が低下してドライバビリティが悪化するようになるが、ＥＧＲ制御弁９を開き側に駆動させる徐変量を小さな値に設定しているので、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。これにより、ＥＧＲ制御弁９を開き側に駆動する場合であれ、閉じ側に駆動する場合であれ、ドライバビリティの悪化を抑制しつつ、排気還流装置の異常診断を行うことができる。
【０１００】
（８）本実施形態では、ＥＧＲ制御弁９を開き側又は閉じ側に駆動する際、ＥＧＲ制御弁９の開度が第２の所定開度（所定値Ｃ，Ｄ）以上のとき、ＥＧＲ制御弁９の徐変量を大きな値に変更するようにした。そのため、ＥＧＲ量の所定の変化量を得るための時間を短縮でき、よって異常診断時間を短縮化することができる。
【０１０１】
（９）本実施形態では、異常診断条件の成立時におけるＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔが第３の所定開度（所定値Ｂ）未満のときには異常診断を禁止するようにした。これにより、ＥＧＲ装置の異常診断に伴うドライバビリティの悪化や、スモークの発生を確実に抑制することができる。
【０１０２】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・ 上記各実施形態における異常診断の前提条件として回転速度偏差ΔＮＥが所定回転速度ＮＥ０未満であることに代えて、車速の変化量が所定値未満であることを用いてもよい。
【０１０３】
・ 上記各実施形態では、所定時間Ｔ１経過後に空気量変化が判定値ＱＡ０以下のときにはステップ２４０において異常判定フラグをＯＮに設定するようにした。この異常判定フラグに代えて異常計測カウンタを設け、所定時間Ｔ１毎の異常が複数回検出された場合にＥＧＲ装置の異常有りと診断するようにしてもよい。
【０１０４】
・ 上記第２実施形態では、ＥＧＲ制御弁９の徐変量を設定するための所定値Ａを一定値としたが、この所定値Ａはエンジン回転速度及びスロットル弁４の開度に基づいて算出したり、エンジン回転速度及びスロットル弁４の開度にて定義されたマップを参照して求めたりしてもよい。また、所定値Ａはエンジン回転速度及び吸気圧力に基づいて求めるようにしてもよい。
【０１０５】
・ 上記第２実施形態では、ＥＧＲ制御弁９の徐変量を変更するための所定値Ｃ，Ｄを等しい値に設定したが、これらを異なる値に設定してもよい。また、所定値Ｃ，Ｄを一定値としたが、この所定値Ｃ，Ｄをエンジン回転速度及びスロットル弁４の開度に基づいて算出したり、エンジン回転速度及びスロットル弁４の開度にて定義されたマップを参照して求めたりしてもよい。
【０１０６】
・ 上記各実施形態ではディーゼルエンジン１のＥＧＲ装置の異常診断装置に具体化したが、ガソリンエンジンのＥＧＲ装置の異常診断装置に具体化してもよい。なお、ガソリンエンジンの場合には燃焼室に導入される気体の量がほぼ一定にならないため、吸入空気量の変化量に基づいてＥＧＲ量の変化量を検出することはできない。従って、ガソリンエンジンのＥＧＲ装置の場合には吸入空気量の変化量に代えてＥＧＲ通路８の吸気圧力の変化量に基づいて異常診断を行うようにすればよい。このような排気還流量の変化に伴ってＥＧＲ通路８の吸気圧力が変化することとなり、所定時間における吸気圧力の変化量を検出することによりＥＧＲ量の変化量を求めることができる。従って、ＥＧＲ制御弁９の制御時において所定時間における吸気圧力の変化量が所定の判定値以下であるときにはＥＧＲ装置に異常が有ると診断することができ、ＥＧＲ装置の異常診断を容易かつ確実に行うことができる。
【０１０７】
・ 上記各実施形態ではディーゼルエンジン１のＥＧＲ装置の異常診断を吸入空気量の変化量に基づいて行うようにしたが、吸入空気量の変化量に代えてＥＧＲ通路８の吸気圧力の変化量に基づいて異常診断を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる排気還流装置が適用されたディーゼルエンジンの概略構成を示す略図。
【図２】第１実施形態の排気還流装置の異常診断処理を示すフローチャート。
【図３】第１実施形態の排気還流装置の異常診断処理を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態の異常診断時の制御の一例を示すタイムチャート。
【図５】第２実施形態の排気還流装置の異常診断処理を示すフローチャート。
【図６】第２実施形態におけるＥＧＲ制御弁の開度量の制御を示す説明図。
【図７】ＥＧＲ開度とＥＧＲ量との関係を示すグラフ。
【図８】ＥＧＲ開度の徐変量の切替に基づくＥＧＲ量の変化を示す説明図。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、２…吸気通路、４…スロットル弁、５…スロットル弁駆動機構、６…空気量センサ、７…排気通路、８…排気還流（ＥＧＲ）通路、９…ＥＧＲ制御弁、１９…電子制御装置（ＥＣＵ）、２０…イグニッションスイッチ、２１…スタータスイッチ、２６…全開スイッチ、３０…水温センサ、３２…吸気温センサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気ガスを同機関の吸気系に還流する排気還流装置の異常診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車載用エンジン等の内燃機関においては、排気エミッションの改善を意図して排気ガスの一部を吸気系に還流させる排気還流（ＥＧＲ）装置を備えたものが知られている。このＥＧＲ装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路と、同通路に設けられたＥＧＲバルブとを備えている。そして、ＥＧＲバルブの開度を調整することにより、排気通路から吸気通路へ還流される排気ガスの量（ＥＧＲ量）が調整される。こうしたＥＧＲ装置によって排気ガスの一部が吸気通路に戻されると、同排気ガスにより燃焼温度が下がって燃焼室内での窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成が抑制され、排気エミッションが改善されるようになる。
【０００３】
このようなＥＧＲ装置に何らかの異常、例えばＥＧＲバルブの作動不良が生じたりすると、ＥＧＲ量がそのときの機関運転状態に適した値から外れて燃焼状態が悪化したり、ＮＯｘが増加したりしやすい。そこで、ＥＧＲ装置の異常を検出する手段として、特開平４−１４０４６４号公報において、所定の異常診断条件が成立したときＥＧＲバルブを強制的に全閉状態又は全開状態にし、このＥＧＲバルブの動作に伴う吸気通路内の圧力の変化量を測定し、この圧力変化量に基づきＥＧＲ装置の異常の有無を判定するようにした排気還流装置の故障診断装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報の故障診断装置では、吸気通路内の圧力の変化量を測定するために、ＥＧＲバルブを全閉状態又は全開状態にするようにしているので、その間のＥＧＲ量の変化量が大きくなる。このようにＥＧＲ量の変化量が大きくなると、排気エミッションが悪化したり、燃焼状態が大きく変化して機関出力に段差が生じドライバビリティが悪化したりするおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、その目的は、排気エミッションの悪化やドライバビリティの悪化を抑制しつつ、排気還流装置の異常診断を容易かつ確実に行うことができる排気還流装置の異常診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気系と、吸気系のスロットル弁の下流とを排気還流通路により連通し、該排気還流通路内に設けられた制御弁の開度を制御することにより排気系から吸気系に還流される排気還流量を調整するようにした排気還流装置の異常診断装置に関する。この異常診断装置は、所定の異常診断条件が成立したとき、前記制御弁の開度が徐々に変化するように駆動制御するとともに、前記駆動制御による前記開度の徐変中の所定期間における吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量を検出し、この検出値が所定の判定値を超えない場合に排気還流装置に異常が有ると診断し、前記所定期間は、前記排気還流装置が正常である場合に、吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量が前記判定値を越えるように設定されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の構成によれば、排気還流装置の異常診断時において、排気還流通路の制御弁の開度が徐々に変化するように駆動制御される。従って、排気還流装置に異常がなければ、排気還流量が変化しなかったり急激に増減したりすることはなく、排気還流量は徐々に変化するようになる。制御弁の開度変化に対して気体には応答遅れが存在するが、所定期間経過すれば排気還流量の変化量は所定量以上となる。このような排気還流量の変化に伴って吸入空気量又は吸気圧力が変化することとなり、所定期間における吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量を検出することにより排気還流量の変化量を求めることができる。従って、制御弁の上記駆動制御時において開度徐変中の所定期間における吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量が判定値以下であるときには排気還流装置に異常が有ると診断することができ、排気還流装置の異常診断を容易かつ確実に行うことができる。しかも、排気還流装置の異常診断時において排気還流量が急激に増減することはないため、排気エミッションの悪化を抑制することができるとともに、燃焼状態の変化を抑えて機関出力の段差を低減することができ、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記内燃機関の運転状態が安定しているときに前記排気還流装置の異常診断を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の構成によれば、内燃機関の運転状態が安定しているときには吸入空気量又は吸気圧力は安定している。排気還流装置の異常診断は内燃機関の運転状態が安定しているときに行われるので、制御弁の開度制御以外の要因に基づく吸入空気量の変化又は吸気圧力の変化を抑制することができ、異常診断の精度を高めることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１及び２のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記内燃機関の運転状態が車両減速中の燃料供給量が所定量以下の時に前記排気還流装置の異常診断を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の構成によれば、排気還流装置の異常診断は車両減速中の燃料供給停止時に行われる。内燃機関の燃料供給停止時には燃焼が行われないため、このときの排気ガスは空気となり、異常診断時における排気エミッションの悪化を確実に抑制することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、異常診断を行う際、前記スロットル弁の開度変化を抑制するものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の構成によれば、排気還流装置の異常診断を行うために制御弁が制御されるとき、スロットル弁の開度変化が抑制される。その結果、このスロットル開度変化に基づく吸気系の圧力変動や空気量変動を抑制することができ、異常診断の精度を高めることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の排気還流装置の異常診断装置において、異常診断を行う際、前記スロットル弁の開度を固定するものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項５の構成によれば、排気還流装置の異常診断を行うために制御弁が制御されるとき、スロットル弁の開度が固定されて吸気系の圧力変動や空気量変動が的確に抑制されるため、同異常診断の精度を一層高めることができる。
【００１６】
ところで、排気還流装置の異常診断時においては、スロットル弁や制御弁に通常の運転時とは異なる駆動をさせることになる。従って、ドライバビリティの確保やスロットル弁及び制御弁等の部品の耐久性を維持するという観点からは異常診断の回数はなるべく少ない方がよい。また、一方で誤診断を避けるためには異常診断を複数回実行するのが望ましい。
【００１７】
そこで、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、所定回数診断を繰り返した後診断結果を確定し、診断結果の確定後は同一トリップ内において異常診断を禁止することを特徴とする。
【００１８】
排気還流装置の異常の診断結果を確定するまでの異常診断の回数を例えば２回に設定すれば、異常診断の回数を必要最小限にし、以てドライバビリティを確保するとともにスロットル弁及び制御弁等の部品の耐久性を維持することができる。また、当然ながら、異常診断の精度を向上することができる。なお、トリップとは内燃機関が始動されてから停止されるまでの期間である。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、異常診断を行う際、前記異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度に基づいて前記制御弁の駆動方向を設定するものであることを特徴とする。
【００２０】
請求項７の構成によれば、異常診断条件の成立時における制御弁の開度に基づいて制御弁の駆動方向が開き側又は閉じ側となるように設定される。そのため、異常診断条件成立時における制御弁の開度からの総駆動量を確保することができる。このように制御弁の総駆動量を確保することによって、排気還流量の変化量を所定量以上とすることができる。そのため、制御弁の制御時において所定期間における吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量が判定値以下であるときには排気還流装置に異常が有ると診断することができ、排気還流装置の異常診断を容易かつ確実に行うことができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の排気還流装置の異常診断装置において、異常診断を行う際、前記異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度が第１の所定開度以上のときには前記制御弁の駆動方向を閉じ側に設定し、前記制御弁の開度が前記第１の所定開度未満のときには前記制御弁の駆動方向を開き側に設定するものであることを特徴とする。
【００２２】
請求項８の構成によれば、異常診断条件の成立時における制御弁の開度が第１の所定開度以上のときには制御弁の駆動方向が閉じ側に設定され、制御弁の開度が第１の所定開度未満のときには制御弁の駆動方向が開き側に設定される。そのため、異常診断条件成立時における制御弁の開度からの総駆動量を確保することができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記制御弁を閉じ側に駆動させる徐変量と前記制御弁を開き側に駆動させる徐変量とを異なる値に設定するものであることを特徴とする。このように、制御弁を閉じ側に駆動させる徐変量と開き側に駆動させる徐変量とを異なる値に設定する場合、請求項１０に記載の発明のように、制御弁を閉じ側に駆動させる徐変量を、制御弁を開き側に駆動させる徐変量よりも大きな値に設定することができる。
【００２４】
内燃機関において排気還流量の大小が機関出力に影響を及ぼしてドライバビリティが悪化したりする。排気還流量が減少し吸入空気量が増加すると、機関出力の低下が抑えられてドライバビリティは維持される。逆に、内燃機関において排気還流量が増加し吸入空気量が減少すると、機関出力が低下してドライバビリティが悪化したり、スモークが増加したりする。従って、制御弁を閉じ側に駆動させる徐変量と前記制御弁を開き側に駆動させる徐変量とを異なる値に設定することにより、制御弁を開き側に駆動する場合であれ、閉じ側に駆動する場合であれ、ドライバビリティの悪化やスモークの増加を抑制しつつ、排気還流装置の異常診断を行うことができる。
【００２５】
請求項１１に記載の発明は、請求項９及び請求項１０のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記制御弁の駆動制御に伴って該制御弁の開度が第２の所定開度に達したときその徐変量を変更するものであることを特徴とする。このように、制御弁の開度の徐変量を変更する場合、請求項１２に記載の発明のように、前記制御弁の開き側ではその徐変量が大きくなるように変更し、前記制御弁の閉じ側ではその徐変量が小さくなるように変更することができる。
【００２６】
制御弁の開度が第２の所定開度以上の場合に、開度の変化に対する排気還流量の変化の感度が低下するような制御弁である場合、制御弁の開度の徐変量を一定値にすると、制御弁の開度が第２の所定開度以上であるとき排気還流量の変化量は小さいものとなる。そのため、排気還流量の所要の変化量を得るために長い時間が必要となり、異常診断時間が長引いてしまう。この点に関して、制御弁が開き側又は閉じ側に駆動されてその開度が第２の所定開度に達したとき徐変量を変更することにより、排気還流量の所定の変化量を得るための時間を短縮でき、よって異常診断時間を短縮化することができる。
【００２７】
請求項１３に記載の発明は、請求項７に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度が第３の所定開度未満のときには異常診断を禁止することを特徴とする。
【００２８】
制御弁の開度が小さく排気還流量がほとんどない状態から制御弁を開いて排気還流量を増加させると、機関出力の低下が著しくなり、ドライバビリティが悪化したり、スモークが増加したりする。この点に関して、請求項１３の構成によれば、異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度が第３の所定開度未満のときには異常診断が禁止されるので、ドライバビリティの悪化やスモークの増加が確実に抑制される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる排気還流装置の異常診断装置を車両用ディーゼルエンジンに適用した第１実施形態を図１〜図４に従って詳細に説明する。
【００３０】
図１に示すように、ディーゼルエンジン１の燃焼室１２には、図示しない吸気バルブを介して吸気通路２が接続されている。この吸気通路２には上流側より、吸入空気を濾過するエアクリーナ３、吸入空気量を検出する空気量センサ６、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ３２、燃焼室１２に導入される吸入空気量を調整するスロットル弁４が設けられている。
【００３１】
スロットル弁４は、ステップモータ２５及び、このステップモータ２５とスロットル弁４とを駆動連結するギア群を中心として構成される駆動機構５によって開閉駆動される。なお、ステップモータ２５は、ディーゼルエンジン１の各種制御を行うための電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）１９によって駆動制御される。また、上記駆動機構５には、スロットル弁４が全開近傍の所定位置よりも開き側に位置することでオン状態となる全開スイッチ２６が設けられている。
【００３２】
一方、吸気通路２にあってスロットル弁４の更に下流側には、上記燃焼室１２に図示しない排気バルブを介して接続される排気通路７から分岐して同吸気通路２に合流する排気還流（ＥＧＲ）通路８が接続されている。このＥＧＲ通路８には、上記ＥＣＵ１９によって制御されるダイアフラム等のアクチュエータ１０によって開閉駆動されるＥＧＲ制御弁９が設けられている。上記燃焼室１２内に導入される気体の量は同一であって、前記スロットル弁４によって吸入空気量を、またこのＥＧＲ制御弁９によってＥＧＲ量をそれぞれ調整することで燃焼室１２内に導入される吸入空気量に対するＥＧＲ量の割合、すなわちＥＧＲ率を自在に設定することが可能となる。すなわち、ディーゼルエンジン１の全運転領域にわたって適切なＥＧＲ制御を行うことができるようになる。
【００３３】
ところで、ディーゼルエンジン１の燃焼室１２には、燃料を直接噴射するための噴射ノズル１１が設けられている。この燃料噴射ノズル１１は、燃料噴射ポンプ１４に接続されている。この燃料噴射ポンプ１４は、ディーゼルエンジン１の出力軸２３の回転に基づき駆動されて前記噴射ノズル１１に対し燃料を加圧供給する。また、この燃料噴射ポンプ１４は、噴射ノズル１１から噴射される燃料の噴射時期や噴射量を調整するタイマコントロールバルブ１５及びスピル弁１６を備えている。これらタイマコントロールバルブ１５及びスピル弁１６も前記ＥＣＵ１９によってその作動が制御される。
【００３４】
なお、燃料噴射ポンプ１４内には、ディーゼルエンジン１の出力軸の回転に同期して回転するロータ（図示しない）が設けられるとともに、このロータの回転速度を検出する回転数センサ１７が設けられている。回転数センサ１７は電磁ピックアップからなり、前記ロータの外周面に形成された凸部を検出してその回転速度に対応したパルス信号を出力する。この回転数センサ１７の出力は、ディーゼルエンジン１の回転速度の算出に寄与する信号として前記ＥＣＵ１９に取り込まれる。
【００３５】
その他、ＥＣＵ１９には、上記空気量センサ６によって検出される吸入空気量の情報や吸気温センサ３２によって検出される吸気温度情報が取り込まれる。また、ＥＣＵ１９にはアクセル開度センサ１８によって検出されるアクセル開度情報（アクセルペダルの踏み込み量情報）やＩＧ（イグニッション）スイッチ２０のオン・オフ情報、スタータスイッチ２１のオン・オフ情報、水温センサ３０によって検出される冷却水温度情報等も併せて取り込まれる。なお、ＩＧスイッチ２０は、機関の始動・停止を制御するためのスイッチであり、機関始動時にオンとなり、停止時にオフとなる。また、スタータスイッチ２１は、機関を始動させるスタータモータを駆動するためのスイッチであり、同スタータモータの回転時にはオンとなり、停止時にはオフとなる。
【００３６】
前記ＥＣＵ１９は、上記各センサの検出信号に基づいて前記燃料噴射ポンプ１４のタイマコントロールバルブ１５及びスピル弁１６を駆動することにより、ディーゼルエンジン１の燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御を実行する。また、ＥＣＵ１９は、上記各センサの検出信号に基づいて前記ステップモータ２５、前記ＥＧＲ制御弁９を開閉駆動するアクチュエータ１０等を駆動することにより、ＥＧＲ制御、吸入空気量制御等を実行する。さらに、ＥＣＵ１９は上記各センサの検出信号に基づいて前記ステップモータ２５、アクチュエータ１０をＥＧＲ制御とは異なる方法で駆動することにより、ＥＧＲ装置の異常診断を行う。
【００３７】
次に、ＥＧＲ装置の異常診断処理の手順について、図２，図３に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１９により所定時間毎、例えば数十ミリ秒毎に周期的に実行される。
【００３８】
さて、処理がこのルーチンに移行すると、まずステップ１００において、異常診断の前提条件が成立しているかどうかが判定される。具体的には、アクセル開度が０％であること、かつ燃料噴射量が所定値ＱＦ０（この場合、ＱＦ０＝０）以下であること、検出完了フラグがＯＦＦであること、回転速度偏差ΔＮＥが所定値ＮＥ０未満であること、かつ診断完了フラグがＯＦＦであること等である。なお、所定値ＱＦ０は“０”に限らず、ほぼアイドル噴射量以下であればよい。この前提条件におけるアクセル開度が０％であること、燃料噴射量が所定値ＱＦ０以下であること、及び回転速度偏差ΔＮＥが所定値ＮＥ０未満であることは、車両減速中のディーゼルエンジン１への燃料供給の停止時であることを意味する。前提条件におけるすべての条件が全て満たされているときにのみ前提条件が成立しているものとみなす。
【００３９】
ステップ１００においてすべての異常診断の前提条件が満たされると前提条件が成立したと判定され、ステップ１１０に進む。ステップ１１０において、条件成立カウンタの値が一つアップされる。
【００４０】
ステップ１２０において条件成立カウンタの値が所定時間Ｔ０よりも大きいかどうかを判定することにより、ディーゼルエンジン１の運転状態が安定しているかどうかが判定される。ディーゼルエンジン１の運転状態が安定しているときには吸入吸気量やＥＧＲ量も安定しており、ＥＧＲ装置の異常診断の検出精度を向上することができるためである。ステップ１２０において条件成立カウンタの値が所定時間Ｔ０以下であると判定されると、本ルーチンを一旦終了する。
【００４１】
ステップ１２０において条件成立カウンタの値が所定時間Ｔ０よりも大きいと判定されると、ディーゼルエンジン１の運転状態が安定していることが確認される。従って、次のステップ１３０においてスロットル弁４の開度がその時の開度に固定される。スロットル開度を変更すると、スロットル弁４下流での吸気負圧が変化し、この吸気負圧の変化によってＥＧＲ量が変化するとともに吸入空気量が変化することになる。従って、ＥＧＲ装置の異常診断時にはスロットル開度を固定することによりスロットル開度の変化に基づく吸入空気量の変化を抑制してＥＧＲ装置の異常診断の精度を向上するようにしているのである。
【００４２】
次のステップ１４０において、吸入空気量の測定基準値を学習済みかどうかを示す基準学習フラグがＯＮであるかどうかが判定される。基準学習フラグがＯＮでないと判定されると測定基準値が未学習であるため、ステップ１５０に進んで吸入空気量の測定基準値としてその時の吸入空気量ＧＡが設定される。続くステップ１６０において基準学習フラグがＯＮに設定され、処理はステップ１８０に進む。
【００４３】
また、ステップ１４０において基準学習フラグがＯＮであると判定されると測定基準値が学習済みであるため、ステップ１７０に進んでＥＧＲ制御弁９の目標開度ｅｐｅｇｆｉｎが設定される。この目標開度ｅｐｅｇｆｉｎはＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔから徐変量ａ％を減ずることにより設定される。ＥＧＲ制御弁９は通常駆動時には目標値にフィードバック制御されており、本ルーチンに移行すると記憶された、移行直前の実開度が初期値となる。前記徐変量ａ％はＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であり、徐変量ａとして正及び負のいずれの値も設定することができる。従って、徐変量ａが正の値であればＥＧＲ制御弁９はその開度が徐々に小さくなるように制御され、逆に徐変量ａが負の値であればＥＧＲ制御弁９はその開度が徐々に大きくなるように制御されることとなる。
【００４４】
前記徐変量ａを正の値にするか負の値にするかは、ＥＧＲ制御弁９の実開度に基づいて決めても良い。すなわちＥＧＲ制御弁９の実開度が所定値よりも大きい時は徐変量ａを正の値とし、逆に実開度が所定値以下の時は徐変量ａを負とすることができる。そして、この所定値は、例えばＥＧＲ制御弁９の全閉状態から３０％開いた値に設定することができる。このようにすることにより、誤検出を防止するとともにスモークの発生やドライバビリティの悪化を最小限に抑制することができる。すなわち、ＥＧＲ制御弁９の実開度が所定値よりも小さい時にＥＧＲ制御弁９を徐々に閉じても吸入空気量の変化は少なく、却って誤検出のおそれがある。そのため、この場合にはＥＧＲ制御弁９を徐々に開くことにより吸入空気量の変化がある程度大きくなり、誤検出を防止することができるとともにスモークの発生やドライバビリティの悪化を最小限に抑制することができる。またＥＧＲ制御弁９の実開度が所定値よりも大きい時には、ＥＧＲ制御弁９を徐々に閉じることによりスモークの発生やドライバビリティの悪化なしに異常診断を実行することができる。
【００４５】
ステップ１８０ではＥＧＲ制御弁９の開度に応じた吸入空気量から測定基準値ＧＡを減じてＥＧＲ制御弁９の制御開始後の吸入空気量の変化量が検出され、その空気量変化が所定の判定値ＱＡ０より大きいかどうかが判定される。この空気量変化が判定値ＱＡ０より大きいと判定されると、ステップ１９０に進み、空気量変化が判定値ＱＡ０以下であると判定されると、ステップ２２０に進む。
【００４６】
ステップ１９０では、ＥＧＲ装置は正常であると診断されて診断結果が正常である旨を示す正常判定フラグがＯＮに設定されるとともに、ＥＧＲ制御弁９の開度制御開始後の経過時間を計測する異常カウンタの値がクリアされる。
【００４７】
次のステップ２００において、ＥＧＲ装置が異常である旨を示す異常判定フラグがＯＮであるかどうかが判定される。異常判定フラグがＯＮであると判定されるとステップ２１０に進み、異常判定フラグがＯＦＦであると判定されるとステップ２７０に進む。
【００４８】
ステップ２１０では異常判定フラグがＯＦＦに設定されるとともに、診断カウンタがクリアされる。
また、前記ステップ１８０において空気量変化が判定値ＱＡ０以下であると判定されると、ステップ２２０において前記異常カウンタの値が一つアップされる。
【００４９】
ステップ２３０において異常カウンタの値が所定時間Ｔ１よりも大きいかどうかが判定される。この所定時間Ｔ１はＥＧＲ制御弁９及びＥＧＲ通路８を含むＥＧＲ装置が正常である場合において、前記ＥＧＲ制御弁９の開度の徐変量ａ％とした時に空気量変化が前記判定値ＱＡ０を超える値に設定されている。このステップ２３０において、異常カウンタの値が所定時間Ｔ１以下であると判定されると、本ルーチンを一旦終了する。異常カウンタの値が所定時間Ｔ１より大きいと判定されると、ステップ２４０に進んでＥＧＲ装置に異常が有ると診断されて異常判定フラグがＯＮに設定される。
【００５０】
次のステップ２５０において、正常判定フラグがＯＮであるかどうかが判定される。正常判定フラグがＯＮであると判定されるとステップ２６０に進み、正常判定フラグがＯＦＦであると判定されるとステップ２７０に進む。
【００５１】
ステップ２６０では正常判定フラグがＯＦＦに設定されるとともに、診断カウンタがクリアされる。
ステップ２１０及びステップ２６０に続くステップ２７０では検出完了フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタの値が一つアップされる。なお、検出完了フラグ及び診断カウンタは同一の車両減速中に１回しか作動しない。従って、同一の車両減速中に異常診断が確定することはない。これは同一の車両減速中の誤検出を防止すると同時に、一度正常判定された場合に敢えて同一の減速中に異常診断を実行しないことで、ドライバに不要な不快感を与えないためでもある。従って、少なくとも２回の車両減速を経た後でなければ診断結果が確定しないようになっている。これにより誤検出のおそれを確実に排除することができるとともに、不必要に異常診断処理を実行することが抑制される。ここで、同一の減速中とはステップ１００の条件が成立している状態をいう。また、連続した複数回の車両減速における異常診断において、正常判定と異常判定とが交互になされると、診断カウンタはリセットされた後に一つアップされるので、診断カウンタの値は常に「１」となる。
【００５２】
次のステップ２８０では、診断カウンタの値が所定値Ｎ（本実施形態ではＮ＝２とする）以上であるかどうかに基づいて診断結果を確定するかどうかが判定される。診断カウンタの値が２以上であると判定されると、ステップ２９０において診断確定フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタがクリアされる。そして、診断確定フラグがＯＮになった後は異常診断が禁止される。このようにすることにより異常診断の回数を必要最小限にし、以てドライバビリティを確保するとともにスロットル弁４等の部品の耐久性が維持される。また、当然ながら、異常診断の精度が向上することはいうまでもない。
【００５３】
一方、ステップ２８０において診断カウンタの値が１であると判定されると、ステップ３００において診断確定フラグがＯＦＦに設定され、本ルーチンを終了する。なお、異常診断の回数を必要最小限にするという観点からは診断回数の所定値Ｎ＝１に設定するのが望ましい。
【００５４】
また、前記ステップ１００でいずれか１つの条件が満たされていないと前提条件が未成立と判定されて異常診断の実行が禁止され、処理はステップ３１０に移行する。ステップ３１０において、車速が所定車速ＳＰＤ（この場合、ＳＰＤ＝５ｋｍ／時）以下であり、かつ検出完了フラグがＯＮであるかどうかが判定される。車速が所定車速ＳＰＤ以下であることは車両がほぼ停止状態であることを意味する。ステップ３１０で車速が所定車速ＳＰＤ以下であり、かつ検出完了フラグがＯＮであると判定されると、次のステップ３４０で検出完了フラグがＯＦＦに設定され、本ルーチンを一旦終了する。
【００５５】
一方、ステップ３１０で車速が所定車速ＳＰＤより大きい、又は検出完了フラグがＯＦＦであると判定されると、ステップ３２０に進む。ステップ３２０において、条件成立カウンタがクリアされるとともに、基準学習フラグがＯＦＦに設定され、さらに異常カウンタがクリアされる。そして、ステップ３３０においてＥＧＲ制御弁９及びスロットル弁４が通常駆動され、本ルーチンを一旦終了する。
【００５６】
図４は上記のように構成されたディーゼルエンジン１における排気還流装置の異常診断処理の一例を示すタイムチャートである。なお、診断カウンタの値Ｎを２とした場合について説明する。
【００５７】
ディーゼルエンジン１の始動後、車両が走行され、車両走行状態において減速走行に移行して燃料供給量が所定量以下になると、時刻ｔ０において異常診断の前提条件が成立していると判定される（ステップ１００）。
【００５８】
時刻ｔ０〜ｔ１までの所定時間Ｔ０の期間において上記前提条件が成立し続けると、ディーゼルエンジン１の運転状態が安定していることが確認される（ステップ１２０）。その結果、時刻ｔ１において異常診断が開始されスロットル弁４の開度が固定される。時刻ｔ１における吸入空気量ＧＡが測定基準値として設定される（ステップ１５０）。
【００５９】
時刻ｔ１〜ｔ２までの所定時間Ｔ１の期間において、ＥＧＲ制御弁９の開度が徐変量ａ％（この場合ａ＞０）ずつ変化するようにＥＧＲ制御弁９が制御される（ステップ１７０）。ＥＧＲ制御弁９が正常であれば、その開度は徐々に小さくなる。ＥＧＲ制御弁９の開度の減少に伴ってＥＧＲ量が徐々に減少し、逆に吸入空気量は徐々に増加するように変化する。
【００６０】
時刻ｔ１〜ｔ２の所定時間Ｔ１内において、吸入空気量の変化量が判定値ＱＡ０より大きいと判定されると正常判定フラグがＯＮに設定される（ステップ１９０）。このとき、異常判定フラグがＯＮである場合には異常判定フラグがＯＦＦにされるとともに、診断カウンタの値が「０」にクリアされる。そして、検出完了フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタが一つアップされて、その値は「１」となる。
【００６１】
時刻ｔ２において、所定時間Ｔ１経過後における吸入空気量の変化量が判定値ＱＡ０以下であると判定されると異常判定フラグがＯＮに設定される（ステップ２４０）。このとき、正常判定フラグがＯＮである場合には正常判定フラグがＯＦＦにされるとともに、診断カウンタの値が「０」にクリアされる。そして、検出完了フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタが一つアップされて、その値は「１」となる。
【００６２】
時刻ｔ０以降に開始された車両減速状態が時刻ｔ２以降においても継続している場合には、検出完了フラグがＯＮであるため異常診断の前提条件が不成立となる（ステップ１００）。そのため、時刻ｔ２において条件成立カウンタはクリアされるとともに、基準学習フラグはＯＦＦに設定され、さらに異常カウンタもクリアされる（ステップ３２０）。そして、ＥＧＲ制御弁９及びスロットル弁４は通常駆動されてＥＧＲ制御が実行される。
【００６３】
車両がさらに減速されて時刻ｔ３において車速が所定車速ＳＰＤ以下になると、車両停止状態のアイドル状態であると判定され（ステップ３１０）、検出完了フラグがＯＦＦに設定される（ステップ３４０）。
【００６４】
この後、アクセルが踏み込まれて車両が通常走行に移行し、再度、車両が減速走行に移行して燃料供給量が所定量以下になると、時刻ｔ４において異常診断の前提条件が成立していると判定される（ステップ１００）。
【００６５】
時刻ｔ４〜ｔ５までの所定時間Ｔ０の期間において上記前提条件が成立し続けると、ディーゼルエンジン１の運転状態が安定していることが確認される（ステップ１２０）。その結果、時刻ｔ５において異常診断が開始されスロットル弁４の開度が固定される。時刻ｔ５における吸入空気量ＧＡが測定基準値として設定される（ステップ１５０）。
【００６６】
時刻ｔ５〜ｔ６までの所定時間Ｔ１の期間において、ＥＧＲ制御弁９の開度が徐変量ａ％（この場合ａ＞０）ずつ変化するようにＥＧＲ制御弁９が制御される（ステップ１７０）。ＥＧＲ制御弁９が正常であれば、その開度は徐々に小さくなり、ＥＧＲ制御弁９の開度の減少に伴ってＥＧＲ量が徐々に減少し、逆に吸入空気量は徐々に増加するように変化する。
【００６７】
時刻ｔ５〜ｔ６の所定時間Ｔ１内において、吸入空気量の変化量が判定値ＱＡ０より大きいと判定されると正常判定フラグがＯＮに設定される（ステップ１９０）。このとき、異常判定フラグがＯＮである場合には異常判定フラグがＯＦＦにされるとともに、診断カウンタの値が「０」にクリアされる。そして、検出完了フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタが一つアップされて、その値は「１」となる。
【００６８】
時刻ｔ６において、所定時間Ｔ１経過後における吸入空気量の変化量が判定値ＱＡ０以下であると判定されると異常判定フラグがＯＮに設定される（ステップ２４０）。このとき、正常判定フラグがＯＮである場合には正常判定フラグがＯＦＦにされるとともに、診断カウンタの値が「０」にクリアされる。そして、検出完了フラグがＯＮに設定されるとともに、診断カウンタが一つアップされて、その値は「１」となる。
【００６９】
従って、時刻ｔ１〜ｔ２における異常診断の診断結果と、時刻ｔ５〜ｔ６における異常診断の診断結果とが同一である場合に限り、診断カウンタの値は「２」となる。すると、診断カウンタの値がＮ以上であると判定され（ステップ２９０）、診断確定フラグがＯＮに設定されて診断結果が確定するとともに、診断カウンタがクリアされる。
【００７０】
時刻ｔ４以降に開始された車両減速状態が時刻ｔ６以降においても継続している場合には、検出完了フラグがＯＮであるため異常診断の前提条件が不成立となる（ステップ１００）。そのため、時刻ｔ６において条件成立カウンタがクリアされるとともに基準学習フラグがＯＦＦに設定され、さらに異常カウンタがクリアされ（ステップ３２０）、ＥＧＲ制御弁９及びスロットル弁４は通常駆動されてＥＧＲ制御が実行される。
【００７１】
車両がさらに減速されて車速が所定車速ＳＰＤ以下になると、車両停止状態のアイドル状態であると判定され（ステップ３１０）、検出完了フラグがＯＦＦに設定される（ステップ３４０）。
【００７２】
この後、アクセルが踏み込まれて車両が通常走行に移行し、再度、車両が減速走行に移行しても、診断確定フラグがＯＮであるため、異常診断の前提条件が不成立となる（ステップ１００）。診断確定フラグがＯＮに設定された後は、ディーゼルエンジン１の停止に基づいて診断確定フラグがＯＦＦに設定される。従って、ディーゼルエンジン１の運転中においてＥＧＲ装置の異常診断の診断結果が確定すると、ディーゼルエンジン１が始動されて停止されるまでの同一トリップ内において、ＥＧＲ装置の異常診断が繰り返し実行されることはない。
【００７３】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができるようになる。
（１） ＥＧＲ装置の異常診断時において、ＥＧＲ制御弁９の開度が徐々に変化するようにＥＧＲ制御弁９が制御される。そのため、ＥＧＲ装置に異常がなければ、ＥＧＲ量が変化しなかったり急激に増減したりすることはなく、ＥＧＲ量は徐々に変化するようになる。このような排気還流量の変化に伴ってＥＧＲ通路８の吸入空気量が変化することとなり、所定時間Ｔ１における吸入空気量の変化量を検出することによりＥＧＲ量の変化量を求めることができる。従って、ＥＧＲ制御弁９の制御時において所定時間Ｔ１における吸入空気量の変化量が判定値ＱＡ０以下であるときにはＥＧＲ装置に異常が有ると診断することができ、ＥＧＲ装置の異常診断を容易かつ確実に行うことができる。しかも、ＥＧＲ装置の異常診断時においてＥＧＲ量が急激に増減することはないため、ディーゼルエンジン１の排気エミッションの悪化を抑制することができるとともに、燃焼状態の変化を抑えて機関出力の段差を低減することができ、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００７４】
（２） ＥＣＵ１９はディーゼルエンジン１の運転状態が安定しているときにＥＧＲ装置の異常診断を行うようにしているので、ＥＧＲ制御弁９の開度制御以外の要因に基づく吸入空気量の変化を抑制することができ、ＥＧＲ装置の異常診断の精度を高めることができる。
【００７５】
（３） さらに、ＥＣＵ１９はＥＧＲ装置の異常診断を車両減速中の燃料供給量が所定量以下の時に行うようにしている。ディーゼルエンジン１の燃料供給量が所定量以下の時には燃焼が行われないため、ＥＧＲ装置の異常診断時における排気エミッションの悪化を確実に抑制することができる。
【００７６】
（４） また、ＥＣＵ１９はＥＧＲ装置の異常診断を行うためにＥＧＲ制御弁９を制御するとき、スロットル弁４の開度を固定するようにしている。従って、このスロットル開度変化に基づくＥＧＲ通路８の圧力変動を抑制して吸入空気量の変化を的確に抑制することができるため、ＥＧＲ装置の異常診断の精度を高めることができる。
【００７７】
（５） また、ＥＣＵ１９は異常診断の回数がＮ回（本実施形態ではＮ＝２）となったときに診断結果を確定するようにし、診断確定した後には同一トリップ内において新たな異常診断を禁止するようにしている。そのため、異常診断の回数を必要最小限にし、以てドライバビリティを確保するとともにスロットル弁４、ＥＧＲ制御弁９等の部品の耐久性を維持することができるとともに、異常診断の精度を向上することができる。
【００７８】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態を図５〜図８に従って詳細に説明する。
本実施形態において、内燃機関及びその制御装置のシステム構成は第１実施形態と同様である。上記第１実施形態においては、ＥＧＲ装置の異常診断においてＥＧＲ制御弁９の目標開度ｅｐｅｇｆｉｎを設定する際に、ＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔは考慮されておらず、ＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔから固定値である徐変量ａを減ずるようにしていた。この徐変量ａが正の値であるときにはＥＧＲ制御弁９は閉じ側に駆動されることになり、徐変量ａが負の値であるときにはＥＧＲ制御弁９は開き側に駆動されることになる。
【００７９】
これに対して、本実施形態では、ＥＧＲ装置の異常診断時におけるＥＧＲ制御弁９の駆動方向及び徐変量の設定を、異常診断条件の成立時のＥＧＲ制御弁９の開度に基づいて設定するようにしている。
【００８０】
次に、ＥＧＲ装置の異常診断処理の手順について、図５に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。図５はＥＣＵ１９が実行するＥＧＲ装置の異常診断処理の一部を示すフローチャートであり、本処理は上記第１実施形態における異常診断処理のステップ１４０，１５０，１６０，１７０を変更したものである。
【００８１】
本処理が開始されると、ステップ１００，１１０，１２０，１３０の処理が順次実行される。
そして、ステップ１４０において、吸入空気量の測定基準値の学習が未だ済んでおらず基準学習フラグがＯＮでないと判定されるとステップ４１０に進む。
【００８２】
ステップ４１０において、診断条件成立時におけるＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔが第１の所定開度としての所定値Ａ以上かどうかが判定される。この所定値ＡはＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であり、この場合、Ａは５０％に設定されている。このときの実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ａ以上であると判定されると、ステップ４２０に進み、実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ａ未満であると判定されると、ステップ４３０に進む。
【００８３】
ステップ４３０では、診断条件成立時におけるＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔが第３の所定開度としての所定値Ｂ以上かどうかが判定される。この所定値ＢはＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であり、この場合、Ｂは３０％に設定されている。このときの実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｂ以上であると判定されると、ステップ４４０に進み、実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｂ未満であると判定されると、ステップ４５０に進む。
【００８４】
ステップ４２０ではＥＧＲ制御弁９の目標開度ｅｐｅｇｆｉｎを設定するための徐変量ｅｐｅｇａｄｄが「−ｍ％」に設定される。この徐変量「−ｍ％」において符号「−」はＥＧＲ制御弁９の駆動方向を閉じ側に設定することを示し、「ｍ」はＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であって正の値である。従って、ＥＧＲ制御弁９は徐変量「−ｍ％」に基づいて閉じ側に駆動制御されることになる。
【００８５】
また、ステップ４４０ではＥＧＲ制御弁９の開度の徐変量ｅｐｅｇａｄｄが「＋ｎ％」に設定される。この徐変量「＋ｎ％」において符号「＋」はＥＧＲ制御弁９の駆動方向を開き側に設定することを示し、「ｎ」はＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であって正の値である。従って、ＥＧＲ制御弁９は徐変量「＋ｎ％」に基づいて開き側に駆動制御されることになる。ＥＧＲ制御弁９が閉じ側に駆動されるとＥＧＲ量が減少し吸入空気量が増加するため、ディーゼルエンジン１の出力の低下が抑えられてドライバビリティは維持される。逆に、ＥＧＲ制御弁９が開き側に駆動されるとＥＧＲ量が増加し吸入空気量が減少するため、ディーゼルエンジン１の出力が低下してドライバビリティが悪化することとなる。従って、閉じ側の徐変量ｍと開き側の徐変量ｎとはｍ＞ｎの関係になるように設定されている。
【００８６】
このように、異常診断条件の成立時におけるＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔに基づいてＥＧＲ制御弁９の開度の徐変量ｅｐｅｇａｄｄの正・負を設定することにより、図６に示すように、ＥＧＲ制御弁９の実開度からの総駆動量を大きくすることができる。すなわち、図６の例ＥＸ１に示すようにＥＧＲ制御弁９の駆動開始時の開度が所定値Ａ（５０％）以上である場合には、ＥＧＲ制御弁９を閉じ側に駆動することによってＥＧＲ制御弁９の総駆動量を大きくすることができる。また、図６の例ＥＸ２に示すようにＥＧＲ制御弁９の駆動開始時の開度が所定値Ａ（５０％）未満である場合には、ＥＧＲ制御弁９を開き側に駆動することによってＥＧＲ制御弁９の総駆動量を大きくすることができる。このようにＥＧＲ制御弁９の総駆動量を大きくすることによって、ＥＧＲ量の十分な変化量を得られるようになり、このＥＧＲ量の変化に伴って吸入空気量の十分な変化量を得ることができる。
【００８７】
また、ステップ４５０では、ＥＧＲ制御弁９の開度の徐変量ｅｐｅｇａｄｄが「０％」に設定されるとともに、検出完了フラグがＯＮに設定される。このようにステップ４５０において検出完了フラグがＯＮに設定されると、次に本異常診断処理のルーチンが実行されるとき前記ステップ１００において異常診断条件が不成立であると判定されるため、異常診断処理が禁止される。これは、ＥＧＲ制御弁９の実開度が所定値Ｂ未満のＥＧＲ量が少ない状態からＥＧＲ量を増加させると、ディーゼルエンジン１の出力低下が著しくなり、ドライバビリティが悪化したり、スモークの発生を招くためである。
【００８８】
ステップ４２０，４４０及びステップ４５０に続くステップ４６０において吸入空気量の測定基準値としてその時の吸入空気量ＧＡが設定される。続くステップ４７０において基準学習フラグがＯＮに設定され、処理は前記ステップ１８０に進む。
【００８９】
また、前記ステップ１４０において基準学習フラグがＯＮであると判定されると測定基準値が学習済みであるため、ステップ４８０に進む。
ステップ４８０において、ＥＧＲ制御弁９の開度の徐変量ｅｐｅｇａｄｄが０未満かどうかが判定される。この徐変量ｅｐｅｇａｄｄが０未満であると判定されるとステップ４９０に進み、徐変量ｅｐｅｇａｄｄが０以上であると判定されるとステップ５１０に進む。
【００９０】
ステップ４９０では、そのときのＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔが第２の所定開度としての所定値Ｃ以下かどうかが判定される。この所定値ＣはＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であり、この場合、Ｃは５０％に設定されている。このときの実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｃ以下であると判定されると、ステップ５００に進み、実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｃより大きいと判定されると、ステップ５３０に進む。
【００９１】
ステップ５００では、前記ステップ４２０にて設定された徐変量ｅｐｅｇａｄｄ（＝−ｍ％）に対して補正係数αを乗ずることにより新たな徐変量ｅｐｅｇａｄｄが設定される。この補正係数αは０＜α＜１となるように設定されている。従って、このように設定される新たな徐変量ｅｐｅｇａｄｄは小さい値に変更されることとなる。
【００９２】
ステップ５１０では、そのときのＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔが第２の所定開度としての所定値Ｄ以上かどうかが判定される。この所定値ＤはＥＧＲ制御弁９の全開時における開度に対する割合であり、この場合、Ｄは５０％に設定されている。このときの実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｄ以上であると判定されると、ステップ５２０に進み、実開度ｅｐｅｇａｃｔが所定値Ｄ未満であると判定されると、ステップ５３０に進む。
【００９３】
ステップ５２０では、前記ステップ４４０にて設定された徐変量ｅｐｅｇａｄｄ（＝＋ｎ％）に対して補正係数βを乗ずることにより新たな徐変量ｅｐｅｇａｄｄが設定される。この補正係数βは１＜βとなるように設定されている。従って、このように設定される新たな徐変量ｅｐｅｇａｄｄは大きい値に変更されることとなる。
【００９４】
ステップ５００，５２０のように徐変量ｅｐｅｇａｄｄを更新するのは、図７に示すように、ＥＧＲ制御弁９の開度が所定値Ｃ，Ｄ以上の場合に、開度の変化に対する排気還流量の変化の感度が低下してしまうためである。ＥＧＲ制御弁９の徐変量を一定値にすると、ＥＧＲ制御弁９の開度が所定値Ｃ，Ｄ以上であるときＥＧＲ量の変化量は小さいものとなり、ＥＧＲ量の所要の変化量を得るために長い時間が必要となる。そこで、ＥＧＲ制御弁９の開度が所定値Ｃ，Ｄ以上であるときには徐変量ｅｐｅｇａｄｄを大きな値に変更することにより、ＥＧＲ量の所定の変化量を得るための時間を短縮するようにしている。
【００９５】
すなわち、図８に示すように、ＥＧＲ制御弁９の開度が所定値Ｃ，Ｄ以上の状態からＥＧＲ制御弁９の開度を徐変させるとする。図８に二点鎖線で示されるようにＥＧＲ制御弁９の開度が徐変量を一定値として徐変されると、前記判定値ＱＡ０相当のＥＧＲ量の変化量を得るには、ＥＧＲ制御弁９の駆動開始時期ｔ１０から時刻ｔ１２までの長い時間が必要となる。これに対して、図８に実線で示されるように所定値Ｃ，Ｄ以上のときにおいてＥＧＲ制御弁９の開度が徐変量を大きな値として徐変されると、前記判定値ＱＡ０相当のＥＧＲ量の変化量を得るには、ＥＧＲ制御弁９の駆動開始時期ｔ１０から時刻ｔ１１までの時間で済み、ＥＧＲ量の所定の変化量を得るための時間を短縮することができる。
【００９６】
ステップ５００及びステップ５２０に続くステップ５３０において、ＥＧＲ制御弁９の目標開度ｅｐｅｇｆｉｎが設定される。この目標開度ｅｐｅｇｆｉｎはＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔに対して、前記ステップ４２０，４４０，５００又は５２０にて設定された徐変量ｅｐｅｇａｄｄを加えることにより設定される。ＥＧＲ制御弁９は通常駆動時には目標値にフィードバック制御されており、本ルーチンに移行すると記憶された、移行直前の実開度が初期値となる。従って、徐変量ｅｐｅｇａｄｄが負の値であればＥＧＲ制御弁９はその開度が徐々に小さくなるように閉じ側に制御され、逆に徐変量ｅｐｅｇａｄｄが正の値であればＥＧＲ制御弁９はその開度が徐々に大きくなるように開き側に制御されることとなる。
【００９７】
ステップ５３０の処理が終了すると、前記ステップ１８０（図３参照）に処理が移行し、ステップ１８０以降の処理が実行され、異常診断が行われる。
以上説明した本実施の形態によれば、上記第１実施形態の（１）〜（５）の効果に加えて、以下の効果を得ることができるようになる。
【００９８】
（６）本実施形態では、異常診断条件の成立時におけるＥＧＲ制御弁９の開度に基づいてＥＧＲ制御弁９の駆動方向を開き側又は閉じ側になるように設定するようにした。そのため、ＥＧＲ制御弁９の総駆動量を確保することができ、ＥＧＲ量の変化量を所定量以上とすることができ、異常診断を確実に行うことができる。
【００９９】
（７）本実施形態では、ＥＧＲ制御弁９を閉じ側に駆動させる徐変量を、ＥＧＲ制御弁９を開き側に駆動させる徐変量よりも大きな値に設定した。ＥＧＲ制御弁９を閉じ側に駆動する場合にはＥＧＲ量が減少し吸入空気量が増加するため、エンジン出力の低下を抑えてドライバビリティを維持することができる。ＥＧＲ制御弁９を開き側に駆動する場合にはＥＧＲ量が増加し吸入空気量が減少してエンジン出力が低下してドライバビリティが悪化するようになるが、ＥＧＲ制御弁９を開き側に駆動させる徐変量を小さな値に設定しているので、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。これにより、ＥＧＲ制御弁９を開き側に駆動する場合であれ、閉じ側に駆動する場合であれ、ドライバビリティの悪化を抑制しつつ、排気還流装置の異常診断を行うことができる。
【０１００】
（８）本実施形態では、ＥＧＲ制御弁９を開き側又は閉じ側に駆動する際、ＥＧＲ制御弁９の開度が第２の所定開度（所定値Ｃ，Ｄ）以上のとき、ＥＧＲ制御弁９の徐変量を大きな値に変更するようにした。そのため、ＥＧＲ量の所定の変化量を得るための時間を短縮でき、よって異常診断時間を短縮化することができる。
【０１０１】
（９）本実施形態では、異常診断条件の成立時におけるＥＧＲ制御弁９の実開度ｅｐｅｇａｃｔが第３の所定開度（所定値Ｂ）未満のときには異常診断を禁止するようにした。これにより、ＥＧＲ装置の異常診断に伴うドライバビリティの悪化や、スモークの発生を確実に抑制することができる。
【０１０２】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・ 上記各実施形態における異常診断の前提条件として回転速度偏差ΔＮＥが所定回転速度ＮＥ０未満であることに代えて、車速の変化量が所定値未満であることを用いてもよい。
【０１０３】
・ 上記各実施形態では、所定時間Ｔ１経過後に空気量変化が判定値ＱＡ０以下のときにはステップ２４０において異常判定フラグをＯＮに設定するようにした。この異常判定フラグに代えて異常計測カウンタを設け、所定時間Ｔ１毎の異常が複数回検出された場合にＥＧＲ装置の異常有りと診断するようにしてもよい。
【０１０４】
・ 上記第２実施形態では、ＥＧＲ制御弁９の徐変量を設定するための所定値Ａを一定値としたが、この所定値Ａはエンジン回転速度及びスロットル弁４の開度に基づいて算出したり、エンジン回転速度及びスロットル弁４の開度にて定義されたマップを参照して求めたりしてもよい。また、所定値Ａはエンジン回転速度及び吸気圧力に基づいて求めるようにしてもよい。
【０１０５】
・ 上記第２実施形態では、ＥＧＲ制御弁９の徐変量を変更するための所定値Ｃ，Ｄを等しい値に設定したが、これらを異なる値に設定してもよい。また、所定値Ｃ，Ｄを一定値としたが、この所定値Ｃ，Ｄをエンジン回転速度及びスロットル弁４の開度に基づいて算出したり、エンジン回転速度及びスロットル弁４の開度にて定義されたマップを参照して求めたりしてもよい。
【０１０６】
・ 上記各実施形態ではディーゼルエンジン１のＥＧＲ装置の異常診断装置に具体化したが、ガソリンエンジンのＥＧＲ装置の異常診断装置に具体化してもよい。なお、ガソリンエンジンの場合には燃焼室に導入される気体の量がほぼ一定にならないため、吸入空気量の変化量に基づいてＥＧＲ量の変化量を検出することはできない。従って、ガソリンエンジンのＥＧＲ装置の場合には吸入空気量の変化量に代えてＥＧＲ通路８の吸気圧力の変化量に基づいて異常診断を行うようにすればよい。このような排気還流量の変化に伴ってＥＧＲ通路８の吸気圧力が変化することとなり、所定時間における吸気圧力の変化量を検出することによりＥＧＲ量の変化量を求めることができる。従って、ＥＧＲ制御弁９の制御時において所定時間における吸気圧力の変化量が所定の判定値以下であるときにはＥＧＲ装置に異常が有ると診断することができ、ＥＧＲ装置の異常診断を容易かつ確実に行うことができる。
【０１０７】
・ 上記各実施形態ではディーゼルエンジン１のＥＧＲ装置の異常診断を吸入空気量の変化量に基づいて行うようにしたが、吸入空気量の変化量に代えてＥＧＲ通路８の吸気圧力の変化量に基づいて異常診断を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる排気還流装置が適用されたディーゼルエンジンの概略構成を示す略図。
【図２】第１実施形態の排気還流装置の異常診断処理を示すフローチャート。
【図３】第１実施形態の排気還流装置の異常診断処理を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態の異常診断時の制御の一例を示すタイムチャート。
【図５】第２実施形態の排気還流装置の異常診断処理を示すフローチャート。
【図６】第２実施形態におけるＥＧＲ制御弁の開度量の制御を示す説明図。
【図７】ＥＧＲ開度とＥＧＲ量との関係を示すグラフ。
【図８】ＥＧＲ開度の徐変量の切替に基づくＥＧＲ量の変化を示す説明図。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、２…吸気通路、４…スロットル弁、５…スロットル弁駆動機構、６…空気量センサ、７…排気通路、８…排気還流（ＥＧＲ）通路、９…ＥＧＲ制御弁、１９…電子制御装置（ＥＣＵ）、２０…イグニッションスイッチ、２１…スタータスイッチ、２６…全開スイッチ、３０…水温センサ、３２…吸気温センサ。
Claims (13)
- 内燃機関の排気系と、吸気系のスロットル弁の下流とを排気還流通路により連通し、該排気還流通路内に設けられた制御弁の開度を制御することにより排気系から吸気系に還流される排気還流量を調整するようにした排気還流装置の異常診断装置において、
所定の異常診断条件が成立したとき、前記制御弁の開度が徐々に変化するように駆動制御するとともに、前記駆動制御による前記開度の徐変中の所定期間における吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量を検出し、この検出値が所定の判定値を超えない場合に排気還流装置に異常が有ると診断する異常診断装置であって、前記所定期間は、前記排気還流装置が正常である場合に、吸入空気量の変化量又は吸気圧力の変化量が前記判定値を越えるように設定されている排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項１に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
前記内燃機関の運転状態が安定しているときに前記排気還流装置の異常診断を行う排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項１及び請求項２のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、
前記内燃機関の運転状態が車両減速中であって燃料供給量が所定量以下の時に前記排気還流装置の異常診断を行う排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項１〜３のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、
異常診断を行う際、前記スロットル弁の開度変化を抑制するものである排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項４に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
異常診断を行う際、前記スロットル弁の開度を固定するものである排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項１〜５のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、
所定回数診断を繰り返した後診断結果を確定し、診断結果の確定後は同一トリップ内において異常診断を禁止する排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項１〜６のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、
異常診断を行う際、前記異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度に基づいて前記制御弁の駆動方向を設定するものである排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項７に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
異常診断を行う際、前記異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度が第１の所定開度以上のときには前記制御弁の駆動方向を閉じ側に設定し、前記制御弁の開度が前記第１の所定開度未満のときには前記制御弁の駆動方向を開き側に設定するものである排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項８に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
前記制御弁を閉じ側に駆動させる徐変量と前記制御弁を開き側に駆動させる徐変量とを異なる値に設定するものである排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項９に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
前記制御弁を閉じ側に駆動させる徐変量を前記制御弁を開き側に駆動させる徐変量よりも大きな値に設定するものである排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項９及び請求項１０のいずれかに記載の排気還流装置の異常診断装置において、
前記制御弁の駆動制御に伴って該制御弁の開度が第２の所定開度に達したときその徐変量を変更するものである排気還流装置の異常診断装置。 - 請求項１１に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記制御弁の開度の徐変量を変更する際、前記制御弁の開き側ではその徐変量が大きくなるように変更し、前記制御弁の閉じ側ではその徐変量が小さくなるように変更するものである排気還流装置の異常診断装置。
- 請求項７に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
前記異常診断条件の成立時における前記制御弁の開度が第３の所定開度未満のときには異常診断を禁止する排気還流装置の異常診断装置。
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