JP4502035B2 - 排気再循環装置の異常診断装置 - Google Patents

Description

この発明は排気再循環装置の異常診断装置に関する。

従来、排気の一部を吸気通路に再循環させる排気再循環装置（ＥＧＲ装置）を設けた内燃機関が知られている。このＥＧＲ装置は、内燃機関の吸気通路と排気通路とを連通して排気の一部を前記吸気通路に導入する排気再循環通路（ＥＧＲ通路）と、同通路を流通する排気の量を調整する排気量制御弁（ＥＧＲバルブ）とを備えるとともに、このＥＧＲバルブの開度が調整されることにより、吸気通路に導入される排気量が調整される。これにより、機関運転状態に適した量の排気が吸気通路に導入されて燃焼室に供給されることにより燃焼温度が低下するため、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量を抑制することができるようになる。

こうしたＥＧＲ装置において、ＥＧＲバルブの動作不良やＥＧＲ通路の閉塞等の異常が発生すると、吸気通路に導入する排気を機関運転状態に適した量に調整することが困難になる。そのため、内燃機関の運転中においてＥＧＲ装置の異常診断を実行して同ＥＧＲ装置に異常があることを判定する構成が種々提案されている。

しかしながら、この異常診断の実行のためにＥＧＲバルブの開度を変動させると、これに伴い燃焼室に供給される排気の量が変動するため、燃焼状態が悪化するおそれが生じる。そこで従来、所定の減速領域において燃料供給を停止する燃料カット処理の実行中に上記異常診断を実行することにより、同診断を実行する際における燃焼状態の悪化を抑制しようとする構成が提案されている。例えば、特許文献１に記載の構成は、燃料カット処理の実行中にＥＧＲバルブを開閉して吸気通路内圧力の変化を検出することにより同バルブの異常診断を実行している。
特開平７−１８０６１５号公報

ところで、上記特許文献１に記載の構成では、ＥＧＲバルブの異常診断を実行するべく、吸気通路内圧力を検知する専用のセンサが設けられている。しかしながら、こうした専用のセンサを設けると、製造コストの上昇を招くおそれがある。さらに、ＥＧＲバルブの異常診断の精度を確保するためにはこの専用センサについての異常診断を併せて実行することが望ましいため、異常診断の実行についての処理負担が増大するおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気再循環装置の異常を判定するための専用のセンサを設けることなく、同装置の異常を正確に判定することのできる排気再循環装置の異常診断装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段およ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、内燃機関の吸気通路と排気通路とを連通して排気の一部を前記吸気通路に導入する排気再循環通路と同通路を流通する排気の量を調整する排気量制御弁とを備える排気再循環装置に適用される異常診断装置であって、前記排気通路に設けられるとともに同排気通路を流通する排気中の酸素濃度に応じた連続値を出力する酸素濃度センサと、前記内燃機関の燃料供給を停止する燃料カット処理の実行中において前記排気量制御弁を開弁駆動するとともに、同開弁駆動に伴う前記酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値未満であるときに前記排気再循環装置に異常があると判定する異常診断処理を実行するＥＧＲ異常診断手段とを備えることを要旨とする。

内燃機関の排気通路内には、同排気通路を流通する排気中の酸素濃度に応じた連続値を出力する酸素濃度センサが設けられて、同センサの出力値に基づき燃焼室の混合気の空燃比が目標空燃比に収束するべく制御されている。

ここで、内燃機関の燃料供給を停止する燃料カット処理が実行されると、吸気通路を通じて供給される空気によって排気通路内の酸素濃度が上昇するため、酸素濃度センサの出力値がリーン側に変化する。こうした燃料カット処理の実行中に排気量制御弁が開弁されると、この開弁に伴い排気再循環通路内に滞留していた排気が燃焼室に流入するため、排気通路内の酸素濃度が一時的に減少して酸素濃度センサの出力値がリッチ側に変化する。一方、排気再循環装置において何らかの異常が生じると、排気量制御弁の開弁駆動に伴う排気再循環通路内の流量変化が、想定される流量変化よりも小さくなるため、排気通路内の酸素濃度の変化量が小さくなる。

したがって、上記構成によるように、内燃機関の燃料供給を停止する燃料カット処理の実行中において排気量制御弁を開弁駆動するとともに、同開弁駆動に伴う酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値未満であるときに排気再循環装置に異常があると判定することができる。これにより、排気再循環装置の異常を判定するための専用のセンサを設けることなく、同装置の異常を正確に判定することができる。また、燃料カット処理の実行中に同装置の異常を判定するため、排気量制御弁の開弁駆動に伴う燃焼室での燃焼状態の悪化を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、内燃機関の吸気通路と排気通路とを連通して排気の一部を前記吸気通路に導入する排気再循環通路と同通路を流通する排気の量を調整する排気量制御弁とを備える排気再循環装置に適用される異常診断装置であって、前記排気通路に設けられるとともに同排気通路を流通する排気中の酸素濃度に応じた連続値を出力する酸素濃度センサと、前記内燃機関の燃料供給を停止する燃料カット処理の実行中において前記排気量制御弁を開弁駆動するとともに、同開弁駆動後における前記酸素濃度センサの出力値と判定値との偏差が所定値以上であるときに前記排気再循環装置に異常があると判定する異常診断処理を実行するＥＧＲ異常診断手段とを備えることを要旨とする。

上述したように、燃料カット処理の実行中に排気量制御弁が開弁されると、この開弁に伴い排気再循環通路内に滞留していた排気が燃焼室に流入するため、排気通路内の酸素濃度が一時的に減少して酸素濃度センサの出力値がリッチ側に変化する。一方、排気再循環装置において何らかの異常が生じると、排気量制御弁の開弁駆動後における排気再循環通路内の流量変化が想定される流量変化と乖離する。これにより、同制御弁の開弁駆動後における排気通路内の酸素濃度の変化量が想定される変化量と乖離するため、酸素濃度センサの出力値が想定される出力値（判定値）と乖離する。

したがって、上記構成によるように、内燃機関の燃料供給を停止する燃料カット処理の実行中において排気量制御弁を開弁駆動するとともに、同開弁駆動後における酸素濃度センサの出力値と判定値との偏差が所定値以上であるときに排気再循環装置に異常があると判定することができる。これにより、排気再循環装置の異常を判定するための専用のセンサを設けることなく、同装置の異常を正確に判定することができる。また、燃料カット処理の実行中に同装置の異常を判定するため、排気量制御弁の開弁駆動に伴う燃焼室での燃焼状態の悪化を抑制することができる。

なお、判定値は、排気再循環通路の容積、排気量制御弁の応答速度、機関運転状態による変動等を考慮した上で理論値や実験値に基づき予め設定される。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、前記ＥＧＲ異常診断手段は、前記内燃機関の燃焼室および排気通路内が空気に置換されたことを条件として前記排気量制御弁を開弁駆動することを要旨とする。

燃料カット処理の実行中に吸気通路を通じて供給される空気によって燃焼室および排気通路内が空気に置換されると、酸素濃度センサの出力値がリーン側の値に安定する。
上記構成によれば、ＥＧＲ異常診断手段は、内燃機関の燃焼室および排気通路内が空気に置換されたことを条件として排気量制御弁を開弁駆動する。すなわち、酸素濃度センサの出力値がリーン側の値に安定している状態で排気量制御弁を開弁駆動するため、同排気量制御弁の開弁に伴って酸素濃度センサの出力値がリッチ側に変化することを検出しやすくなる。

なお、内燃機関の燃焼室および排気通路内が空気に置換されたことは、予め設定される期間の経過、吸入空気量の積算値、機関回転数等によって判定することができる。具体的には、これらの値は、燃焼室，吸気通路，排気通路の各容積、機関運転状態による変動等を考慮した上で理論値や実験値に基づき予め設定される。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、前記ＥＧＲ異常診断手段は、前記排気量制御弁の開弁駆動から所定期間経過後における前記酸素濃度センサの出力値に基づき前記排気再循環装置に異常があることを判定することを要旨とする。

具体的には、請求項４に記載されるように、ＥＧＲ異常診断手段は、排気量制御弁の開弁駆動から所定期間経過後における酸素濃度センサの出力値に基づき排気再循環装置に異常があることを判定するようにすることができる。

この所定期間は、排気量制御弁の開弁駆動が実行されることに伴って排気再循環通路内に滞留していた排気が酸素濃度センサに達するまでの期間であって、排気再循環通路の容積や長さ、排気量制御弁の応答速度、燃焼室や排気通路の容積、機関回転数等を考慮した上で理論値や実験値に基づき予め設定されている。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、前記ＥＧＲ異常診断手段は、前記排気再循環装置の異常として前記排気量制御弁に動作不良が生じていると判定することを要旨とする。

排気量制御弁に動作不良が生じているときには、同制御弁の開弁駆動を実行した場合であっても同制御弁が正常に駆動されないため、排気再循環通路内の流量の変化が生じなくなる。

したがって、請求項５に記載されるように、ＥＧＲ異常診断手段は、前記排気再循環装置の異常として排気量制御弁に動作不良が生じていると判定するものとすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、前記燃料カット処理の実行中における前記酸素濃度センサの出力値に基づき同センサの異常を判定する異常診断処理を実行するセンサ異常診断手段と、前記ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理と前記センサ異常診断手段による異常診断処理のいずれか一方を選択する異常診断選択手段とを更に備えることを要旨とする。

ところで従来、酸素濃度センサの出力値に基づき実行される各種制御が同センサの何らかの異常により適切に実行されなくなることを抑制するべく、燃焼室での燃焼によるセンサ出力への影響のない燃料カット処理の実行中に同センサの異常診断処理を実行する構成が種々提案されている。しかしながら、こうした酸素濃度センサの異常診断処理の実行中に上記ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理が実行されると、この異常診断処理に伴う排気量制御弁の開弁駆動によって酸素濃度センサの出力値が変動するため、同センサの異常診断の精度が低下するおそれがある。

この点、上記構成によれば、ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理とセンサ異常診断手段による異常診断処理のいずれか一方を選択する異常診断選択手段を備えるため、これらの異常診断処理が同時に実行されることを回避し、酸素濃度センサの異常診断の精度が低下することを抑制することができる。

なお、上述したように、この酸素濃度センサは、ＥＧＲ異常診断手段による排気再循環装置の異常診断処理だけではなく、空燃比制御等の他の制御にも用いられるセンサである。したがって、請求項１〜５のいずれか１項に記載の排気再循環装置の異常診断装置に同構成を適用したとしても処理負担が増大することはなく、同センサの異常に起因する排気再循環装置の異常診断の精度の低下を抑制することができるようになる。

具体的には、請求項７に記載されるように、異常診断選択手段は、ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理とセンサ異常診断手段による異常診断処理についての優先順位を設定するとともに同優先順位に従い異常診断処理の実行条件の成立を判定し、同実行条件が成立した一方の異常診断処理の実行を許可するようにすることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、前記異常診断選択手段は、優先順位の高い方の異常診断処理の実行条件が成立したときに他方の異常診断処理が既に実行されているときにはこの異常診断処理を停止することを要旨とする。

上記構成によれば、異常診断選択手段は、優先順位の高い方の異常診断処理の実行条件が成立したときに他方の異常診断処理が既に実行されているときにはこの異常診断処理を停止するため、優先順位の高い方の異常診断処理を早期に実行することができるようになる。

請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、前記異常診断選択手段は、前記ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理よりも前記センサ異常診断手段による異常診断処理の前記優先順位を高く設定することを要旨とする。

上記構成によれば、異常診断選択手段は、ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理よりもセンサ異常診断手段による異常診断処理の優先順位を高く設定するため、ＥＧＲ異常診断手段による排気再循環装置の異常診断処理を含め、種々の制御に用いられる酸素濃度センサの異常を優先的に判定することができるようになる。

請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９のいずれか１項に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、前記異常診断選択手段は、前記燃料カット処理の開始から終了までの間に前記ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理が先に実行されるときには、同異常診断の停止から所定期間経過後に前記センサ異常診断手段による異常診断処理を許可することを要旨とする。

ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理を実行した直後にセンサ異常診断手段による異常診断処理を実行すると、排気量制御弁の開弁駆動に伴う酸素濃度センサの出力値変動の影響によりこの酸素濃度センサの異常診断の精度が低下するおそれがある。

この点、上記構成によれば、異常診断選択手段は、燃料カット処理の開始から終了までの間にＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理が先に実行されるときには、同異常診断の停止から所定期間経過後にセンサ異常診断手段による異常診断処理を許可するため、ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理に基づく酸素濃度センサの出力値への影響を抑制することができ、センサ異常診断手段による異常診断の精度の低下を抑制することができるようになる。

なお、所定期間は、排気量制御弁の開弁駆動に伴う酸素濃度センサの出力値の変動が十分減少するまでの期間であって、排気再循環通路の容積や長さ、排気量制御弁の応答速度、燃焼室や排気通路の容積、機関回転数等を考慮した上で理論値や実験値に基づき予め設定されている。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる排気再循環装置の異常診断装置を具体化した第１の実施形態を図１〜３を参照して説明する。図１は本実施形態にかかる排気再循環装置の異常診断装置が適用された内燃機関１０と、その周辺構成の概略構成図である。

図１に示すように、内燃機関１０の燃焼室１２には、吸気通路１１及び排気通路１３が接続されている。また、この内燃機関１０には、気筒内のピストン１５に向けて燃料を噴射供給する燃料噴射弁３０が設けられている。このように燃料噴射弁３０により供給される燃料と吸気通路１１を通じて供給される空気とが燃焼室１２で混合されて、この混合気が点火プラグ１４により着火されて燃焼する。そして、燃焼後の排気が排気通路１３に排出される。

吸気通路１１には、同通路１１を流通する吸入空気の量（吸入空気量）を調整するスロットルバルブ１７と同バルブ１７の開度を調節するスロットル用アクチュエータ１８が設けられている。また、スロットルバルブ１７には、同バルブ１７の開度に応じた信号を出力するスロットルバルブ開度センサ５３が取り付けられるとともに、吸気通路１１においてスロットルバルブ１７の上流側には、吸入空気量に応じた信号を出力するエアフロメータ５１が取り付けられている。

排気通路１３には、同通路１３を流通する排気を浄化するための反応を行う排気浄化触媒４０が設けられている。また、排気通路１３において同触媒４０の上流側には、同通路１３を流通する排気中の酸素濃度に応じて連続した信号（連続値）を出力する酸素濃度センサ５４が設けられている。具体的には、この酸素濃度センサ５４は、周知の限界電流式酸素センサであって、ジルコニアを材料として焼結された素子と、この素子の内外周面の一部に配置された白金よりなる電極と、同素子温度を一定に保つためのヒータとを有している（いずれも図示略）。そして、リーン領域及びリッチ領域において、そのリーン程度（酸素濃度に相当）或いはリッチ程度に応じて出力信号（限界電流値）の大きさが線形的に変化する特性を有している。なお、この酸素濃度センサ５４は、その素子温度が所定の活性化温度以上であるときに、酸素濃度を高精度に検出することができる。

ＥＧＲ装置２０は、吸気通路１１と排気通路１３とを連通する排気再循環通路（ＥＧＲ通路）２１と、このＥＧＲ通路２１を流通する排気の量を調整する排気量制御弁（ＥＧＲバルブ）２２を含んで構成されている。このＥＧＲバルブ２２には、同バルブ２２の開度を調節するＥＧＲ用アクチュエータ２３と、同バルブ２２の開度に応じた信号を出力するＥＧＲバルブ開度センサ５８が設けられている。そして、このＥＧＲ用アクチュエータ２３の駆動を通じてＥＧＲバルブ２２が開弁されると、排気通路１３の排気の一部が吸気通路１１におけるスロットルバルブ１７の下流側に導入される。

内燃機関１０には、同機関１０の運転状態を把握するべく、上述した各種センサに加えて種々のセンサが設けられている。具体的には、ピストン１５の往復動により回転するクランクシャフト１６の回転速度（機関回転速度）を検出するためのクランクポジションセンサ５５や、同機関１０を搭載する車両の車速を検出する車速センサ５６や、図示しないアクセルペダルの踏込量を検出するためのアクセルペダル踏込量センサ５７が設けられている。これらのセンサは、検出値に応じた信号をそれぞれ出力する。

また、同機関１０には、各種装置を総括的に制御する電子制御装置５０が設けられている。この電子制御装置５０には、演算ユニット（ＣＰＵ）の他に、各種制御プログラムや演算マップ及び制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶保持するメモリが設けられている。この電子制御装置５０には上記各種センサの出力する信号が入力される。

そして、電子制御装置５０は、各種センサからの信号に基づき内燃機関１０の運転状態を把握して、把握した運転状態に応じて各種制御を実行する。例えば、点火プラグ１４の点火時期を調整する点火時期制御、スロットルバルブ１７の開度を調整するべくスロットル用アクチュエータ１８を駆動するスロットル制御を実行する。また、燃料噴射弁３０の燃料噴射態様の制御として、上記酸素濃度センサ５４の出力値に基づき燃焼室１２の混合気の空燃比を目標空燃比に収束させるべく燃料供給量を調整する空燃比制御や、燃料消費率の向上を図るべく燃料供給を停止する燃料カット処理を実行する。

具体的には、この燃料カット処理は、内燃機関１０の機関回転速度が実行許可速度Ｎｅ以上且つ車両が減速状態にあることを実行条件とし、機関回転速度が実行許可速度Ｎｅを下回ったこと又は車両が加速状態にあることを停止条件としている。そして、電子制御装置５０は、クランクポジションセンサ５５からの信号に基づき機関回転速度を把握するとともに、車速センサ５６及びアクセルペダル踏込量センサ５７等からの各信号に基づき車両の状態を把握して、上記燃料カット処理の実行条件が成立したと判断したときに同処理を実行する。一方、燃料カット処理の実行中において上記停止条件が成立したと判断したときに同処理を停止する。

さらに、電子制御装置５０は、ＥＧＲバルブ２２の開度を調整するべくＥＧＲ用アクチュエータ２３を駆動するＥＧＲ制御を実行するとともに、燃料カット処理の実行中においてＥＧＲバルブ２２の異常の有無を判定、すなわちＥＧＲバルブ２２の異常診断を実行するための「ＥＧＲ異常診断ルーチン」を実行する。なお、この電子制御装置５０により実行される「ＥＧＲ異常診断ルーチン」が、ＥＧＲ異常診断手段としての処理に相当する。

図２は、「ＥＧＲ異常診断ルーチン」の処理手順を示すフローチャートであって、同図に示される一連の処理は、電子制御装置５０によって所定の周期をもって繰り返し実行される。

この一連の処理では、まず、燃料カット処理の実行中か否かが判定される（ステップＳ１０１）。具体的には、燃料噴射弁３０から燃料が供給されているか否かで判断される。
そして、燃料カット処理の実行中でない旨判定された場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。

一方、燃料カット処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、続いて酸素濃度センサの出力値の記憶が開始される（ステップＳ１０２）。
次に、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ１０３）。具体的には、酸素濃度センサ５４の活性化が完了していること及び燃料カット処理の実行開始から所定期間Ｔａが経過していることを上記実行条件とし、これが成立したか否かが判定される。なお、酸素濃度センサ５４の活性化の完了については、例えば、機関１０が始動されてから酸素濃度センサ５４の出力値が保証されるまでに要する期間が経過した否かによって判断する。この期間は、酸素濃度センサ５４の素子温度が活性化温度に達するまでに要する期間よりも長い期間であって、実験等により予め設定されている。

また、燃料カット処理の実行開始からの所定期間Ｔａは、内燃機関１０の燃焼室１２及び排気通路１３内が空気に置換されたことを判断することができる期間であって、機関１０の運転状態に応じて予め設定されている。この内燃機関１０の運転状態とは、例えば機関回転速度が挙げられる。また、燃料カット処理の実行開始からの経過期間（所定期間Ｔａの経過）の替わりに、吸入空気量の積算値や機関回転数によっても、燃焼室１２及び排気通路１３内が空気に置換されたことを判断することができる。これらの値は、燃焼室１２，吸気通路１１及び排気通路１３の各容積、機関運転状態による変動等を考慮した上で理論値や実験値に基づき予め設定される。

この判定処理を通じて、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立していない旨が判定された場合には（ステップＳ１０３：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。
一方、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立した旨が判定された場合には（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＥＧＲバルブの開弁駆動が実行される（ステップＳ１０４）。具体的には、ＥＧＲ用アクチュエータ２３を駆動することにより、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動を実行する。

次に、酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値α未満か否かが判定される（ステップＳ１０５）。具体的には、記憶された酸素濃度センサ５４の出力値を参照して、ＥＧＲバルブ２２の開弁に伴い同出力値が最も変化した時点、すなわち、同バルブ２２の開弁時における酸素濃度センサ５４の出力値との偏差が最も大きくなった時点を把握するとともに、このときの偏差を酸素濃度センサ５４の出力値の変動幅として把握する。そして、この変動幅と所定値αとを比較することによって、酸素濃度センサ５４の出力値の変動幅が所定値α未満か否かが判定される。なお、所定値αは、ＥＧＲバルブ２２が正常に駆動する場合に想定される酸素濃度センサ５４の出力値の変動幅の最小値であって、燃料カット処理の実行開始からの同バルブ２２の開弁時期を考慮した上で予め設定されている。

この判定処理を通じて、酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値α未満でない旨、すなわち、酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値α以上である旨判定された（ステップＳ１０５：ＮＯ）場合には、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動に伴い、ＥＧＲ通路２１内の排気が吸気通路１１に流入し、この排気が排気通路１３内を流通して排気中の酸素濃度が変化したと判断することができる。すなわち、ＥＧＲバルブ２２が適切に開弁駆動したと判断することができる。したがって、ＥＧＲバルブに異常がないと判定して（ステップＳ１０６）、この一連の処理を終了する。

一方、酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値α未満である旨判定された場合には（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動を実行したものの、排気通路１３内の排気中の酸素濃度が変化しなかったと判断することができる。したがって、ＥＧＲバルブに異常があると判定して（ステップＳ１０７）、この一連の処理を終了する。

次に、図３を参照して上記「ＥＧＲ異常診断ルーチン」が実行された場合における酸素濃度センサ５４の出力値の推移の一例について説明する。同図の（ｃ）酸素濃度センサ出力値では、ＥＧＲバルブ２２が正常に駆動されるときの酸素濃度センサ５４の出力値の推移を実線で示し、ＥＧＲバルブ２２に何らかの異常があるときの酸素濃度センサ５４の出力値の推移を一点鎖線で示している。なお、燃料カット処理の開始時（タイミング１）においては、ＥＧＲバルブ２２は閉弁している。

同図に示すように、タイミングｔ１において燃料カット処理が開始されると、吸気通路１１を通じて供給される空気によって排気通路１３内の酸素濃度が上昇するため、酸素濃度センサ５４の出力値がリーン側に変化する。そして、所定期間Ｔａが経過して燃焼室１２及び排気通路１３内が空気に置換される（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）と、同センサ５４の出力値がリーン側の値で安定する。このときの同センサ５４の出力値は、空気中の酸素濃度に応じた値となる。

次に、タイミングｔ２においてＥＧＲバルブ２２の開弁駆動が実行されると（ステップＳ１０４）、同バルブ２２に異常がない場合には、この開弁に伴いＥＧＲ通路２１内に滞留していた排気が燃焼室１２に流入するため、排気通路１３内の酸素濃度が一時的に減少して、同図の実線に示されるように、酸素濃度センサ５４の出力値がリッチ側に変化する。これにより、酸素濃度センサ５４の変動幅が想定される変動幅の最小値（所定値α）以上になり（ステップＳ１０５：ＮＯ）、このような場合にはＥＧＲバルブ２２に異常はないと判定される（ステップ１０６）。

一方、ＥＧＲバルブ２２に異常がある場合には、同バルブ２２が正常に駆動されないため、ＥＧＲ通路２１内の流量の変化が生じなくなる。このＥＧＲバルブ２２の異常としては、同バルブ２２に動作不良が発生していることが挙げられる。例えば、ＥＧＲバルブ２２に閉固着が生じている場合には、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動が実行された場合であっても同バルブ２２が正常に開弁しないため、燃焼室１２及び排気通路１３にＥＧＲ通路２１を通じた排気が流入しない。一方、ＥＧＲバルブ２２に開固着が生じている場合には、燃料カット処理の開始（タイミングｔ１）からＥＧＲバルブ２２の開弁駆動を実行するまで（タイミングｔ２）に、燃焼室１２及び排気通路１３と併せてＥＧＲ通路２１内が空気に置換されるため、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動が実行された場合であってもこの開弁駆動の後において燃焼室１２及び排気通路１３に排気が流入することはなく、ＥＧＲ通路２１を通じた空気が流入する。したがって、このようにＥＧＲバルブ２２に開固着又は閉固着の動作不良が生じている場合には、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動に伴う排気通路１３内の排気中の酸素濃度の変化量が、想定される変化量よりも小さくなる。これにより、酸素濃度センサ５４の変動幅が想定される変動幅の最小値（所定値α）よりも小さくなり（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、このような場合にはＥＧＲバルブ２２に異常があると判定される（ステップ１０７）。

このようにして上記「ＥＧＲ異常診断ルーチン」の一連の処理が終了すると、タイミングｔ３においてＥＧＲバルブ２２が閉弁されて、他の各種制御が実行される。ここで、タイミングｔ３においてＥＧＲバルブ２２が閉弁されると、ＥＧＲ通路２１内の排気の流通が停止するため、酸素濃度センサ５４の出力値がリーン側に変化してリーン側の値で安定する。

さらに、タイミングｔ４において燃料カット処理が終了すると、燃料噴射弁３０から燃料が供給されるとともに燃焼室１２での燃焼が再開されるため、排気通路１３内の排気中の酸素濃度が減少する。そして、空燃比フィードバック制御が実行されるため、酸素濃度センサ５４の出力値が理論空燃比（ストイキ）に収束するように変動する。

以上説明した第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）内燃機関１０の燃料供給を停止する燃料カット処理の実行中においてＥＧＲバルブ２２を開弁駆動するとともに、同開弁駆動に伴う酸素濃度センサ５４の出力値の変動幅が所定値α未満であるときにＥＧＲ装置２０に異常があると判定することができる（ステップＳ１０７）。これにより、ＥＧＲ装置２０の異常を判定するための専用のセンサを設けることなく、同装置２０の異常を正確に判定することができる。また、燃料カット処理の実行中に同装置２０の異常を判定するため、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動に伴う燃焼室１２での燃焼状態の悪化を抑制することができる。

（２）燃料カット処理の実行中に吸気通路１１を通じて供給される空気によって燃焼室１２及び排気通路１３内が空気に置換されると、酸素濃度センサ５４の出力値がリーン側の値に安定する。同実施形態によれば、燃料カット処理の実行開始から所定期間Ｔａを経過して内燃機関１０の燃焼室１２及び排気通路１３内が空気に置換されたことを条件として、すなわち、酸素濃度センサ５４の出力値がリーン側の値に安定している状態でＥＧＲバルブ２２を開弁駆動するため、同ＥＧＲバルブ２２の開弁に伴って酸素濃度センサ５４の出力値がリッチ側に変化することを検出しやすくなる。

（３）ＥＧＲバルブ２２に動作不良が生じているときには、同バルブ２２の開弁駆動を実行した場合であっても同バルブ２２が正常に駆動されないため、ＥＧＲ通路２１内の流量の変化が生じなくなる。したがって、同実施形態によるように、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動に伴う酸素濃度センサ５４の出力値の変動幅が所定値α未満であるときにＥＧＲバルブ２２に動作不良が生じていると判定することができる。

（第２の実施形態）
以下、図１及び図４〜６を参照して、本発明にかかる排気再循環装置の異常診断装置を具体化した第２の実施形態について、上記第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および処理については、詳細な説明を省略する。

本実施形態と上記第１の実施形態とでは、次の点において異なる。すなわち、上記第１の実施形態では、燃料カット処理の実行中においてＥＧＲバルブ２２の異常診断を実行する処理、すなわちＥＧＲ異常診断処理のみを実行していた。これに対し、本実施形態では、このＥＧＲバルブ２２の異常診断を実行する処理（ＥＧＲ異常診断処理）に加えて、燃料カット処理の実行中において、酸素濃度センサ５４の異常診断を実行する処理（センサ異常診断処理）を実行する。さらに、これらの異常診断処理について、実行する一方を選択する「異常診断選択ルーチン」を実行する。

図４は、「異常診断選択ルーチン」の処理手順を示すフローチャートであって、この一連の処理は、電子制御装置５０によって所定の周期をもって繰り返し実行される。なお、この「異常診断選択ルーチン」が異常診断選択手段としての処理に相当する。

同図に示される一連の処理では、まず、燃料カット処理の実行中か否かが判定される（ステップＳ２０１）。そして、燃料カット処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。

一方、燃料カット処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、続いて異常診断処理フラグＦが「０」であるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。この異常診断処理フラグＦの初期値は「０」であって、ＥＧＲ異常診断処理またはセンサ異常診断処理の実行中においては、「１」に設定される。

ここで、異常診断処理フラグＦが「０」でない旨、すなわち「１」である旨判定された場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。これにより、実行中の異常診断処理が引き続き実行される。

一方、異常診断処理フラグＦが「０」である旨判定された場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理およびセンサ異常診断処理のいずれも実行されていないと判断することができる。そこで、先に実行する異常診断処理を決定するための処理を以下実行する。

まず、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位がセンサ異常診断処理の優先順位よりも高いか否かが判定される（ステップＳ２０３）。この優先順位は、内燃機関１０の運転状態、各異常診断処理の実行頻度等を考慮して、決定する。そして、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位がセンサ異常診断処理の優先順位よりも高い旨判定された場合には（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ２０４）。具体的には、酸素濃度センサ５４の活性化が完了していること、同酸素濃度センサ５４の異常が判定されていないこと及び燃料カット処理の実行開始から所定期間Ｔａを経過していることを上記実行条件とし、これが成立したか否かが判定される。なお、酸素濃度センサ５４の異常の有無は、別に実行されるセンサ異常診断処理によって判定される。すなわち、以前に実行された「異常診断選択ルーチン」において、センサ異常診断処理が許可されて実行されたセンサ異常診断処理において、酸素濃度センサ５４に異常があると判定されている場合には、上記ステップＳ２０４において、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立していない旨が判定される。

この判定処理を通じて、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行を許可して（ステップＳ２０５）、この一連の処理を終了する。

一方、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、続いてセンサ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ２０６）。具体的には、酸素濃度センサ５４の活性化が完了していることを上記実行条件として、これが成立したか否かが判定される。そして、センサ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、センサ異常診断処理の実行を許可して（ステップＳ２０７）、この一連の処理を終了する。これに対し、センサ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ２０６：ＮＯ）、そのまま一連の処理を終了する。

ところで、ステップＳ２０３の判定処理を通じて、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位がセンサ異常診断処理の優先順位よりも高くない旨判定された場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、センサ異常診断処理の優先順位の方が高いと判断することができる。そこで、センサ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ２０８）。具体的には、上記ステップＳ２０６での判定処理と同様に、酸素濃度センサ５４の活性化が完了していることを上記実行条件として、これが成立したか否かが判定される。そして、センサ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、センサ異常診断処理の実行を許可して（ステップＳ２０９）、この一連の処理を終了する。

一方、センサ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ２０８：ＮＯ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ２１０）。具体的には、上記ステップＳ２０４での判定処理と同様に、酸素濃度センサ５４の活性化が完了していること、同酸素濃度センサ５４の異常が判定されていないこと及び燃料カット処理の実行開始から所定期間Ｔａを経過していることを上記実行条件とし、これが成立したか否かが判定される。そして、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行を許可して（ステップＳ２１１）、この一連の処理を終了する。これに対して、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ２１０：ＮＯ）、そのまま一連の処理を終了する。

なお、上記ステップＳ２０６，ステップＳ２１０において否定判定がなされてこの一連の処理が終了された場合には、いずれの異常診断処理についても実行条件が成立していないと判断される。この場合には、再び実行される「異常診断選択ルーチン」において異常診断処理の実行条件が成立すると、実行条件が成立した一方の異常診断処理の実行が許可される。

次に、図５を参照して、「ＥＧＲ異常診断ルーチン」の処理手順について説明する。同図のフローチャートに示される一連の処理は、電子制御装置５０によって所定の周期をもって繰り返し実行される。この「ＥＧＲ異常診断ルーチン」は、上記「異常診断選択ルーチン」と並行して実行される。

この一連の処理では、まず、異常診断処理の実行が許可されているか否かが判定される（ステップＳ３０１）。具体的には、上記「異常診断選択ルーチン」のステップＳ２０５又はステップＳ２１１において実行が許可されているときに、異常診断処理の実行が許可されていると判定される。ここで、異常診断処理の実行が許可されていない旨が判定された場合には（ステップＳ３０１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。

一方、異常診断処理の実行が許可されている旨判定された場合には（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、異常診断処理フラグＦを「１」に設定して（ステップＳ３０２）、ＥＧＲ異常診断処理を開始する。

同処理では、まず酸素濃度センサの出力値の記憶が開始され（ステップＳ３０３）、続いて、ＥＧＲバルブの開弁駆動を実行する（ステップＳ３０４）。
そして、酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値α未満か否かが判定される（ステップＳ３０５）。具体的には、上記ステップＳ１０５での判定処理と同様に、記憶された酸素濃度センサ５４の出力値を参照して、ＥＧＲバルブ２２の開弁に伴い同出力値が最も変化した時点、すなわち、同バルブ２２の開弁時における酸素濃度センサ５４の出力値との偏差が最も大きくなった時点を把握するとともに、このときの偏差を酸素濃度センサの出力値の変動幅として把握する。そして、この変動幅と所定値αとを比較することによって、酸素濃度センサ５４の出力値の変動幅が所定値α未満か否かが判定される。

この判定処理を通じて、酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値α未満でない旨、すなわち、酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値α以上である旨判定された（ステップＳ３０５：ＮＯ）場合には、ＥＧＲバルブに異常がないと判定する（ステップＳ３０６）。

一方、酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値α未満である旨判定された場合には（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、ＥＧＲバルブに異常があると判定する（ステップＳ３０７）。

このように、上記ステップＳ３０６又はステップＳ３０７においてＥＧＲバルブ２２の異常の有無を判定することによりＥＧＲ異常診断処理が終了すると、異常診断処理フラグＦが「０」に設定されて（ステップＳ３０８）、この一連の処理を終了する。なお、ステップＳ３０２からステップＳ３０８までの処理がＥＧＲ異常診断手段としての処理に相当する。

次に、図６を参照して、「センサ異常診断ルーチン」の処理手順について説明する。同図のフローチャートに示される一連の処理は、電子制御装置５０によって所定の周期をもって繰り返し実行される。この「センサ異常診断ルーチン」と並行して、上記「異常診断選択ルーチン」及び「ＥＧＲ異常診断ルーチン」がそれぞれ実行される。

この一連の処理では、まず、異常診断処理の実行が許可されているか否かが判定される（ステップＳ４０１）。具体的には、上記「異常診断選択ルーチン」のステップＳ２０７又はステップＳ２０９において実行が許可されているときに、異常診断処理の実行が許可されていると判定される。ここで、異常診断処理の実行が許可されていない旨が判定された場合には（ステップＳ４０１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。

一方、異常診断処理の実行が許可されている旨判定された場合には（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、異常診断処理フラグＦを「１」に設定して（ステップＳ４０２）、センサ異常診断処理を開始する。

同処理では、まず、燃料カット処理の開始から所定期間Ｔｂが経過しているか否かが判定される（ステップＳ４０３）。この所定期間Ｔｂは、燃料カット処理の開始から排気通路１３を流通する排気中の酸素濃度を一義的に想定することができるようになるまでに要する期間であって、実験等に基づいて予め設定されている。なお、このように排気通路１３を流通する排気中の酸素濃度を一義的に想定することができるのは、燃料カット処理の実行中には、燃焼室１２に流入した空気がそのまま排気通路１３に排出されるためである。すなわち、燃料カット処理が実行されておらず、酸素濃度センサ５４の出力値に基づき空燃比フィードバック制御が実行されているときには、燃焼室１２において混合気が燃焼された後の排気が排気通路１３を流通するため、同排気中の酸素濃度を一義的に想定することが困難である。これに対し、燃料カット処理が開始されて燃焼室１２を含めた経路が空気に置換されるに従い、排気通路１３を流通する排気中の酸素濃度を空気に対応する酸素濃度として一義的に想定することができるようになる。ここで、燃料カット処理の開始から所定期間Ｔｂが経過していない旨判定された場合には（ステップＳ４０３：ＮＯ）、排気通路１３内の排気中の酸素濃度を一義的に想定することが困難であって、酸素濃度センサ５４の出力値を適切に判定することができないため、この一連の処理を一旦終了する。なお、この場合には、再び実行される本ルーチンのステップＳ４０１において肯定判定（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）がなされるため、燃料カット処理の開始から所定期間Ｔｂが経過した旨の判定結果（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）が得られるまでステップＳ４０３の判定処理が一定の期間毎に繰り返し実行される。

この判定処理を通じて、燃料カット処理の開始から所定期間Ｔｂが経過した旨判定された場合には（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、このときの酸素濃度センサの出力値が把握される（ステップＳ４０４）。

続いて、把握された酸素濃度センサの出力値と判定値との偏差が所定値β以上か否かが判定される（ステップＳ４０５）。この判定値としては、上記所定期間Ｔｂの経過後において想定される酸素濃度センサ５４の出力値が予め設定されている。また、所定値βは、酸素濃度センサ５４に異常があると判断することのできる酸素濃度センサ５４の出力値と判定値との偏差の最小値であって、実験等に基づき予め設定されている。そして、酸素濃度センサの出力値と判定値との偏差が所定値β以上ではない旨判定された場合には（ステップＳ４０５：ＮＯ）、酸素異常センサに異常がないと判定する（ステップＳ４０６）。一方、酸素濃度センサの出力値と判定値との偏差が所定値β以上である旨判定された場合には（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、酸素異常センサに異常があると判定する（ステップＳ４０７）。

このように、上記ステップＳ４０６又はステップＳ４０７において酸素濃度センサ５４の異常の有無を判定することによりセンサ異常診断処理が終了すると、異常診断処理フラグＦが「０」に設定されて（ステップＳ４０８）、この一連の処理を終了する。なお、ステップＳ４０２からステップＳ４０８までの処理がセンサ異常診断手段としての処理に相当する。

以上、説明した第２の実施形態によれば、上記（１）〜（３）に記載の作用効果に準ずる作用効果に加え、下記（４），（５）に記載の作用効果を奏することができる。
（４）酸素濃度センサ５４の異常診断（センサ異常診断処理）の実行中にＥＧＲバルブ２２の異常診断（ＥＧＲ異常診断処理）が実行されると、ＥＧＲ異常診断処理に伴うＥＧＲバルブ２２の開弁駆動によって酸素濃度センサ５４の出力値が変動するため、同センサ５４の異常診断の精度が低下するおそれがある。この点、同実施形態では、ＥＧＲ異常診断処理とセンサ異常診断処理のいずれか一方を選択する「異常診断選択ルーチン」を実行するため、これらの異常診断処理が同時に実行されることを回避し、酸素濃度センサ５４の異常診断の精度が低下することを抑制することができる。なお、この酸素濃度センサ５４は、ＥＧＲ異常診断処理だけではなく、空燃比制御等の他の制御にも用いられるセンサである。すなわち、このセンサ異常診断処理は、ＥＧＲ異常診断処理の精度を保証するためだけに実行される処理ではなく、空燃比制御を含む他の制御の精度を保証する上でも役立つものである。したがって、同実施形態においてセンサ異常診断処理を実行したとしても、これらの処理を実行する電子制御装置５０の処理負担が増大することなく、酸素濃度センサ５４の異常に起因するＥＧＲ装置２０の異常診断（ＥＧＲ異常診断処理）の精度の低下を抑制することができるようになる。

（５）ＥＧＲ異常診断処理の優先順位とセンサ異常診断処理の優先順位とを比較して（ステップＳ２０３）、優先順位の高い方の異常診断処理の実行条件が成立したか否かの判定処理を先に判定している（ステップＳ２０４，ステップＳ２０８）。このように、ＥＧＲ異常診断処理とセンサ異常診断処理についての優先順位を設定するとともに同優先順位に従い異常診断処理の実行条件の成立を判定し、同実行条件が成立した一方の異常診断処理の実行を許可することにより、これらの異常診断処理が同時に実行されないようにすることができる。

（第３の実施形態）
以下、図１及び図５〜８を参照して、本発明にかかる排気再循環装置の異常診断装置を具体化した第３の実施形態について、上記第２の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、上記第１，第２実施形態と同様の構成および処理については、詳細な説明を省略する。

本実施形態と、上記第２の実施形態とでは、次の点について異なる。すなわち、上記第２の実施形態の「異常診断選択ルーチン」では、異常診断処理フラグＦが「１」に設定されている場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）には、この一連の処理を一旦終了して、実行中の異常診断処理を継続して実行させるようにしていた。これに対し、本実施形態の「異常診断選択ルーチン」では、異常診断処理フラグＦが「１」に設定されている場合には、実行中の異常診断処理の優先順位を確認する。さらに、優先順位の高い方の異常診断処理の実行条件が成立したときに優先順位の低い方の異常診断処理が既に実行されていると判断されるときには、この異常診断処理を停止する。

以下、図７及び図８を参照して、「異常診断選択ルーチン」の処理手順について説明する。このフローチャートに示される一連の処理は、電子制御装置５０によって所定の周期をもって繰り返し実行される。なお、この「異常診断選択ルーチン」と並行して、上述した図５に示される「ＥＧＲ異常診断ルーチン」、図６に示される「センサ異常診断ルーチン」がそれぞれ実行される。

この一連の処理では、まず、燃料カット処理の実行中か否かが判定される（ステップＳ５０１）。そして、燃料カット処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ５０１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。

一方、燃料カット処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、続いて異常診断処理フラグＦが「０」であるか否かが判定される（ステップＳ５０２）。この異常診断処理フラグＦの初期値は「０」であって、ＥＧＲ異常診断処理またはセンサ異常診断処理の実行中においては、「１」に設定される。

ここで、異常診断処理フラグＦが「０」である旨判定された場合には、（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理とセンサ異常診断処理のいずれも実行されていないと判断することができるため、先に実行する異常診断処理を決定するための上記ステップＳ２０３からステップＳ２１１までと同様の処理が、ステップＳ５０３からステップＳ５１１まで実行される。

すなわち、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位がセンサ異常診断処理の優先順位よりも高いか否かが判定される（ステップＳ５０３）。そして、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位がセンサ異常診断処理の優先順位よりも高い旨判定された場合には（ステップＳ５０３：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ５０４）。そして、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行を許可して（ステップＳ５０５）、この一連の処理を終了する。

一方、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ５０４：ＮＯ）、続いてセンサ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ５０６）。そして、センサ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ５０６：ＹＥＳ）、センサ異常診断処理の実行を許可して（ステップＳ５０７）、一連の処理を終了する。これに対し、センサ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ５０６：ＮＯ）、そのまま一連の処理を終了する。

また、ステップＳ５０３の判定処理を通じて、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位がセンサ異常診断処理の優先順位よりも高くない旨判定された場合には（ステップＳ５０３：ＮＯ）、センサ異常診断処理の優先順位の方が高いと判断することができる。そこで、センサ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ５０８）。そして、センサ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ５０８：ＹＥＳ）、センサ異常診断処理の実行を許可して（ステップＳ５０９）、この一連の処理を終了する。

一方、センサ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ５０８：ＮＯ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定されて（ステップＳ５１０）、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ５１０：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行を許可して（ステップＳ５１１）、この一連の処理を終了する。これに対して、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ５１０：ＮＯ）、そのまま一連の処理を終了する。なお、上記ステップＳ５０６，ステップＳ５１０において否定判定がなされてこの一連の処理を終了した場合には、再び実行される「異常診断選択ルーチン」において異常診断処理の実行条件が成立すると、実行条件が成立した一方の異常診断処理の実行が許可される。

ところで、上記ステップＳ５０２の判定処理を通じて、異常診断処理フラグＦが「１」に設定されている旨判定された場合には（ステップＳ５０２：ＮＯ）、ＥＧＲ異常診断処理とセンサ異常診断処理のいずれか一方が実行中であると判断することができる。そこで、実行中の異常診断処理を継続するか、或いは停止するかを決定するための判定処理を以下の処理において実行する。

まず、実行中の異常診断処理を特定するべく、図８に示すように、センサ異常診断処理の実行中か否かが判定される（ステップＳ５２１）。なお、本ステップにおいて、ＥＧＲ異常診断処理の実行中か否かを判定することによって、実行中の異常診断処理を特定してもよい。

この判定処理を通じて、センサ異常診断処理の実行中である旨判定された場合（ステップＳ５２１：ＹＥＳ）には、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位がセンサ異常診断処理の優先順位よりも高いか否かが判定される（ステップＳ５２２）。すなわち、実行中ではないＥＧＲ異常診断処理の優先順位が実行中であるセンサ異常診断処理の優先順位よりも高いか否かが判定される。そして、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位がセンサ異常診断処理の優先順位よりも高くない旨、すなわち実行中のセンサ異常診断処理の優先順位の方が高い旨判定された場合には（ステップＳ５２２：ＮＯ）、この一連の処理を終了して、実行中のセンサ異常診断処理を継続して実行させる。

一方、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位がセンサ異常診断処理の優先順位よりも高い旨判定された場合には（ステップＳ５２２：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ５２３）。そして、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ５２３：ＹＥＳ）、実行中のセンサ異常診断処理を停止する（ステップＳ５２４）。すなわち、優先順位の低いセンサ異常診断処理の実行中において優先順位の高いＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したため、実行中のセンサ異常診断処理を停止させる。一方、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ５２３：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了して、実行中のセンサ異常診断処理を継続して実行させる。

ここで、ステップＳ５２１においてセンサ異常診断処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ５２１：ＮＯ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行中であると判断することができる。そこで、実行中ではないセンサ異常診断処理の優先順位が実行中であるＥＧＲ異常診断処理の優先順位よりも高いか否かが判定される（ステップＳ５２６）。そして、センサ異常診断処理の優先順位がＥＧＲ異常診断処理の優先順位よりも高くない旨、すなわち実行中のＥＧＲ異常診断処理の優先順位の方が高い旨判定された場合には（ステップＳ５２６：ＮＯ）、この一連の処理を終了して、実行中のＥＧＲ異常診断処理を継続して実行させる。

一方、センサ異常診断処理の優先順位がＥＧＲ異常診断処理の優先順位よりも高い旨判定された場合には（ステップＳ５２６：ＹＥＳ）、優先順位の高いセンサ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ５２７）。そして、センサ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合（ステップＳ５２７：ＹＥＳ）には、実行中のＥＧＲ異常診断処理を停止する（ステップＳ５２８）。すなわち、優先順位の低いＥＧＲ異常診断処理の実行中において優先順位の高いセンサ異常診断処理の実行条件が成立したため、実行中のＥＧＲ異常診断処理を停止させる。一方、センサ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ５２７：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了して、実行中のＥＧＲ異常診断処理を継続して実行させる。

ここで、上記ステップＳ５２４又はステップＳ５２８において実行中の異常診断処理を停止させた場合には、いずれの異常診断処理も実行されていない状態となる。そこで、異常診断処理フラグＦを「０」に設定して（ステップＳ５２５）、この一連の処理を終了する。なお、こうした場合には、再びステップＳ５０１から実行される「異常診断選択ルーチン」において、優先順位の高い方の異常診断処理の実行条件が成立した旨の判定がなされるため、この優先順位の高い方の異常診断処理の実行が許可される（ステップＳ５０５、ステップＳ５０９）。また、優先順位の低い異常診断処理の実行が一旦許可された場合であっても（ステップＳ５０７，ステップＳ５１１）、再び実行される「異常診断選択ルーチン」において、優先順位の高い異常診断処理の実行条件が成立した場合には（ステップＳ５２３：ＹＥＳ，ステップＳ５２７：ＹＥＳ）、実行中の異常診断処理が停止される（ステップＳ５２４，ステップＳ５２８）。

以上、説明した第３の実施形態によれば、上記（１）〜（５）に記載の作用効果に準ずる作用効果に加え、下記（６）に記載の作用効果を奏することができる。
（６）優先順位の高い方の異常診断処理の実行条件が成立したときに他方の異常診断処理が既に実行されているときにはこの異常診断処理を停止する（ステップＳ５２４，ステップＳ５２８）ため、優先順位の高い方の異常診断処理を早期に実行することができるようになる。

（第４の実施形態）
以下、図１，５，６及び図９を参照して、本発明にかかる排気再循環装置の異常診断装置を具体化した第４の実施形態について、上記第２，第３の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成および処理については詳細な説明を省略する。

本実施形態と上記各実施形態とでは、次の点において異なる。すなわち、上記第２，第３の実施形態の「異常診断選択ルーチン」においては、ＥＧＲ異常診断処理とセンサ異常診断処理について優先順位を設定するとともに、この優先順位に従い異常診断処理の実行条件の成立を判定し、同実行条件が成立した一方の異常診断処理の実行を許可するようにしていた。これに対し、本実施形態の「異常診断選択ルーチン」では、ＥＧＲ異常診断処理が実行されていないことを条件としてセンサ異常診断処理の実行を許可する。

また、上記第２，第３の実施形態では、図５に示す「ＥＧＲ異常診断ルーチン」のステップＳ３０１の判定処理において、別ルーチンとして実行される「異常診断選択ルーチン」でＥＧＲ異常診断処理の実行が許可されているか否かを判定するとともに、許可されている旨判定された場合に、ステップＳ３０２以降のＥＧＲ異常診断処理を実行していた。これに対し、本実施形態の「ＥＧＲ異常診断ルーチン」では、ステップＳ３０１においてＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したか否かを判定し、同実行条件が成立した場合にステップＳ３０２以降のＥＧＲ異常診断処理を実行する。具体的には、上記ステップＳ２０４における判定処理と同様に、酸素濃度センサ５４の活性化が完了していること、同酸素濃度センサ５４の異常が判定されていないこと及び燃料カット処理の実行開始から所定期間Ｔａを経過していることを上記実行条件とし、これが成立したか否かが判定される。

以下、図９を参照して、「異常診断選択ルーチン」の処理手順について説明する。同図のフローチャートに示される一連の処理は、電子制御装置５０によって所定の周期をもって繰り返し実行される。この「異常診断選択ルーチン」と並行して、図５に示される「ＥＧＲ異常診断ルーチン」及び図６に示される「センサ異常診断ルーチン」が、それぞれ実行される。

この一連の処理では、まず、燃料カット処理の実行中か否かが判定される（ステップＳ６０１）。そして、燃料カット処理の実行中でない旨判定された場合には（ステップＳ６０１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。一方、燃料カット処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ６０１：ＹＥＳ）、続いて、ＥＧＲ異常診断処理の実行中であるか否かが判定される（ステップＳ６０２）。なお、上述したように、「ＥＧＲ異常診断ルーチン」のステップＳ３０１において同異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合にＥＧＲ異常診断処理が実行されるため、かかる場合には本ステップにおいて肯定判定がなされる。

この判定処理を通じて、ＥＧＲ異常診断処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、この一連の処理を終了して、実行中のＥＧＲ異常診断処理を引き続き実行させる。

一方、ＥＧＲ異常診断処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ６０２：ＮＯ）、燃料カット処理の開始から終了までの間にこのＥＧＲ異常診断処理が実行されたか否かが判定される（ステップＳ６０３）。

ここで、実行中の燃料カット処理において、既にＥＧＲ異常診断処理が実行されているときには、このＥＧＲ異常診断処理におけるＥＧＲバルブ２２の開弁駆動に伴い酸素濃度センサ５４の出力値が変動するため、ＥＧＲ異常診断処理を実行した直後にセンサ異常診断処理を実行すると、酸素濃度センサ５４の異常診断の精度が低下するおそれがある。

そこで、ステップＳ６０３の判定処理を通じて、燃料カット処理の開始から終了までの間にＥＧＲ異常診断処理が実行された旨判定された場合には（ステップＳ６０３：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理の終了後から所定期間Ｔｃが経過したか否かが判定される（ステップＳ６０４）。この所定期間Ｔｃは、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動に伴う酸素濃度センサ５４の出力値の変動が十分減少するまでの期間であって、ＥＧＲ通路２１の容積や長さ、ＥＧＲバルブ２２の応答速度、燃焼室１２や排気通路１３の容積、機関回転数等を考慮した上で理論値や実験値に基づき予め設定されている。

そして、ＥＧＲ異常診断処理の終了後から所定期間Ｔｃが経過していない旨判定された場合には（ステップＳ６０４：ＮＯ）、上述したように、酸素濃度センサ５４の異常診断の精度が低下するおそれがあるため、この一連の処理を一旦終了する。

一方、ＥＧＲ異常診断処理の終了後から所定期間Ｔｃが経過した旨判定された場合（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、或いはステップＳ６０３の判定処理を通じて、燃料カット処理の開始から終了までの間にＥＧＲ異常診断処理が実行されていない旨判定された場合（ステップＳ６０３：ＮＯ）には、続いてセンサ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ６０５）。そして、センサ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合（ステップＳ６０５：ＹＥＳ）には、センサ異常診断処理の実行を許可して（ステップＳ６０６）、この一連の処理を一旦終了する。この場合には、図６に示す「センサ異常診断ルーチン」のステップＳ４０１において肯定判定がなされるため、ステップＳ４０２以降のセンサ異常診断処理が実行される。一方、センサ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合（ステップＳ６０５：ＮＯ）には、そのまま一連の処理を終了する。

以上、説明した第４の実施形態によれば、上記（１）〜（４）に記載の作用効果に準ずる作用効果に加え、下記（７）に記載の作用効果を奏することができる。
（７）燃料カット処理の開始から終了までの間にＥＧＲ異常診断処理が先に実行されるときには、同異常診断の停止から所定期間Ｔｃ経過後にセンサ異常診断処理を許可するため、ＥＧＲ異常診断処理による酸素濃度センサ５４の出力値への影響を抑制することができ、センサ異常診断の精度の低下を抑制することができるようになる。

（第５の実施形態）
以下、図１，５，６及び図１０を参照して、本発明にかかる排気再循環装置の異常診断装置を具体化した第５の実施形態について、上記第２，第３の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成および処理については、詳細な説明を省略する。

本実施形態と上記各実施形態とでは、次の点において異なる。すなわち、上記第２，第３の実施形態の「異常診断選択ルーチン」においては、ＥＧＲ異常診断処理とセンサ異常診断処理について優先順位を設定するとともに、この優先順位に従い異常診断処理の実行条件の成立を判定し、同実行条件が成立した一方の異常診断処理の実行を許可するようにしていた。これに対し、本実施形態の「異常診断選択ルーチン」では、センサ異常診断処理が実行されていないことを条件としてＥＧＲ異常診断処理の実行を許可する。

また、上記第２，第３の実施形態では、図６に示す「センサ異常診断ルーチン」のステップＳ４０１の判定処理において、別ルーチンとして実行される「異常診断選択ルーチン」でセンサ異常診断処理の実行が許可されているか否かを判定するとともに、許可されている旨判定された場合に、ステップＳ４０２以降のセンサ異常診断処理を実行していた。これに対し、本実施形態の「センサ異常診断ルーチン」では、ステップＳ４０１においてセンサ異常診断処理の実行条件が成立したか否かを判定し、同実行条件が成立した場合にステップＳ４０２以降のセンサ異常診断処理を実行する。具体的には、上記ステップＳ２０６における判定処理と同様に、酸素濃度センサ５４の活性化が完了していることを上記実行条件として、これが成立したか否かが判定される。

なお、上記第４の実施形態と本実施形態とでは、上記第４の実施形態ではＥＧＲ異常診断処理が実行されていないことを条件としてセンサ異常診断処理の実行が許可されていたのに対し、本実施形態ではセンサ異常診断処理が実行されていないことを条件としてＥＧＲ異常診断処理の実行が許可される点が異なる。

以下、図１０を参照して、「異常診断選択ルーチン」の処理手順について説明する。同図のフローチャートに示される一連の処理は、電子制御装置５０によって所定の周期をもって繰り返し実行される。この「異常診断選択ルーチン」と並行して、図５に示される「ＥＧＲ異常診断ルーチン」及び図６に示される「センサ異常診断ルーチン」が、それぞれ実行される。

この一連の処理では、まず、燃料カット処理の実行中か否かが判定される（ステップＳ７０１）。そして、燃料カット処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ７０１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。一方、燃料カット処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、続いてセンサ異常診断処理の実行中か否かが判定される（ステップＳ７０２）。なお、上述したように、「センサ異常診断ルーチン」のステップＳ４０１において同異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合にセンサ異常診断処理が実行されるため、かかる場合には本ステップにおいて肯定判定がなされる。

この判定処理を通じて、センサ異常診断処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）、この一連の処理を一旦終了して、実行中のセンサ異常診断処理を継続して実行させる。

一方、センサ異常診断処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ７０２：ＮＯ）、続いてＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ７０３）。具体的には、上記ステップＳ２０４での判定処理と同様に、酸素濃度センサ５４の活性化が完了していること、同酸素濃度センサ５４の異常が判定されていないこと及び燃料カット処理の実行開始から所定期間Ｔａを経過していることを上記実行条件とし、これが成立したか否かが判定される。

そして、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ７０３：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行が許可されて（ステップＳ７０４）、この一連の処理を終了する。この場合には、図５に示す「ＥＧＲ異常診断ルーチン」のステップＳ３０１において肯定判定がなされるため、ステップＳ３０２以降のＥＧＲ異常診断処理が実行される。一方、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ７０３：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。

以上、説明した第５の実施形態によれば、上記（１）〜（４）に記載の作用効果に準ずる作用効果を奏することができる。
（第６の実施形態）
以下、図１，５，６及び図１１を参照して、本発明にかかる排気再循環装置の異常診断装置を具体化した第６の実施形態について、上記第２，第３の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、上記実施形態と同様の構成および処理については詳細な説明を省略する。

本実施形態と上記第２，第３の実施形態とでは、次の点において異なる。すなわち、上記第３の実施形態の「異常診断選択ルーチン」では、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位とセンサ異常診断処理の優先順位とを比較するとともに、この優先順位に従い異常診断処理の実行条件の成立を判定し、同実行条件が成立した一方の異常診断処理の実行を許可するようにしていた。つまり、優先順位については、状況に応じて任意に設定されていた。

これに対し、本実施形態における「異常診断選択ルーチン」では、ＥＧＲ異常診断処理の優先順位よりもセンサ異常診断処理の優先順位が高く予め設定されている。
図１１は、「異常診断選択ルーチン」の処理手順を示すフローチャートであって、この一連の処理は、電子制御装置５０によって所定の周期をもって繰り返し実行される。なお、この「異常診断選択ルーチン」と並行して、図５に示される「ＥＧＲ異常診断ルーチン」及び図６に示される「センサ異常診断ルーチン」がそれぞれ実行される。

この一連の処理では、まず燃料カット処理の実行中か否かが判定される（ステップＳ８０１）。そして、燃料カット処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ８０１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。

一方、燃料カット処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）、続いて異常診断処理フラグＦが「０」であるか否かが判定される（ステップＳ８０２）。この異常診断処理フラグＦの初期値は「０」であって、ＥＧＲ異常診断処理又はセンサ異常診断処理の実行中においては、「１」に設定される。

ここで、異常診断処理フラグＦが「０」である旨判定された場合には、（ステップＳ８０２：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理とセンサ異常診断処理のいずれも実行されていないと判断することができる。そこで、先に実行する異常診断処理を決定するための処理を以下実行する。

まず、センサ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ８０３）。すなわち、優先順位の高い方のセンサ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが先に判定される。そして、センサ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ８０３：ＹＥＳ）、センサ異常診断処理の実行が許可されて（ステップＳ８０４）、この一連の処理が終了する。

一方、センサ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ８０３：ＮＯ）、次に、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ８０５）。そして、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ８０５：ＹＥＳ）、ＥＧＲ異常診断処理の実行が許可されて（ステップＳ８０６）、この一連の処理が終了する。これに対し、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ８０５：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。なお、この場合には、再び実行される「異常診断選択ルーチン」において異常診断処理の実行条件が成立すると、実行条件が成立した一方の異常診断処理の実行が許可される。

ところで、ステップＳ８０２の判定処理を通じて、異常診断処理フラグＦが「０」ではない旨、すなわち「１」である旨判定された場合（ステップＳ８０２：ＮＯ）には、ＥＧＲ異常診断処理及びセンサ異常診断処理のいずれか一方が実行中であると判断することができる。そこで、実行中の異常診断処理を特定するべく、センサ異常診断処理の実行中か否かが判定される（ステップＳ８０７）。すなわち、優先順位の高い方のセンサ異常診断処理が実行中であるか否かが判定される。そして、センサ異常診断処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ８０７：ＹＥＳ）、この一連の処理を終了して、実行中のセンサ異常診断処理を引き続き実行させる。

一方、センサ異常診断処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ８０７：ＮＯ）、優先順位の低い方のＥＧＲ異常診断処理の実行中であると判断することができる。そこで、実行中ではないセンサ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ８０８）。ここで、センサ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ８０８：ＮＯ）、この一連の処理を終了して、実行中のＥＧＲ異常診断処理を引き続き実行させる。

これに対し、センサ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ８０８：ＹＥＳ）、実行中のＥＧＲ異常診断処理を停止する（ステップＳ８０９）。そして、異常診断処理フラグＦを「０」に設定して（ステップＳ８１０）、この一連の処理を一旦終了する。なお、この場合には、再び実行される「異常診断選択ルーチン」において、ステップＳ８０１〜ステップＳ８０３の各判定処理がそれぞれ肯定判定されるため、センサ異常診断処理の実行が許可される（ステップＳ８０４）。また、ＥＧＲ異常診断処理の実行が許可された場合であっても（ステップＳ８０６）、再び実行される「異常診断選択ルーチン」において、センサ異常診断処理の実行条件が成立した場合には（ステップＳ８０８：ＹＥＳ）、実行中のＥＧＲ異常診断処理が停止される（ステップＳ８０９）。

以上、説明した第６の実施形態によれば、上記（１）〜（６）に記載の作用効果に準ずる作用効果に加え、下記（８）に記載の作用効果を奏することができるようになる。
（８）ＥＧＲ異常診断処理よりもセンサ異常診断処理の優先順位を高く設定するため、ＥＧＲ異常診断処理を含め、種々の制御に用いられる酸素濃度センサ５４の異常を優先的に判定することができるようになる。

（第７の実施形態）
以下、図１２及び図１３を参照して、本発明にかかる排気再循環装置の異常診断装置を具体化した第７の実施形態について、上記第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および処理については、詳細な説明を省略する。

本実施形態と上記第１の実施形態では、次の点において異なる。すなわち、上記第１の実施形態では、排気通路１３の排気浄化触媒４０の上流側と吸気通路１１とを連通するＥＧＲ通路２１と、同通路２１を流通する排気の量を調整するＥＧＲバルブ２２とを備えるＥＧＲ装置２０が設けられていた。これに対し、本実施形態では、図１２に示すように、排気通路１３の排気浄化触媒４０の下流側と吸気通路１１とを連通するＥＧＲ通路６１と、同通路６１を流通する排気の量を調整するＥＧＲバルブ２２とを備えるＥＧＲ装置６０が設けられている。なお、ＥＧＲ装置２０とＥＧＲ装置６０とでは、ＥＧＲ通路２１またはＥＧＲ通路６１の排気通路１３における接続箇所が異なること以外は、同様の構成を有している。このＥＧＲ装置６０では、排気浄化触媒４０を通過した後、すなわち同触媒４０によって浄化された後の排気の一部がＥＧＲ通路６１を通じて吸気通路１１に導入される。これにより、燃焼室１２に排気が流入するため、燃焼温度を低下させることができる。

さらに、図１２に示すように、本実施形態では、排気通路１３において排気浄化触媒４０の下流側にも、下流側酸素濃度センサ５９が取り付けられている、この下流側酸素濃度センサ５９は、周知の濃淡電池式の酸素センサであって、排気の空燃比が理論空燃比近傍であるときにその出力電圧が大きく変化し、具体的には、排気の空燃比が理論空燃比よりもリッチのときには約１Ｖ程度の電圧を出力し、空燃比が理論空燃比よりもリーンのときには出力電圧が略０Ｖとなるセンサである。このセンサ５９の出力値に基づき、排気浄化触媒４０を通過した後の排気の空燃比を検出して排気浄化触媒４０による排気成分の浄化状態を把握することにより、上記酸素濃度センサ５４の出力値に基づく空燃比フィードバック制御の補正が行われる。

また、上記第１の実施形態の「ＥＧＲ異常診断ルーチン」では、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動に伴う酸素濃度センサ５４の出力値の変動幅に基づき同バルブ２２の異常診断を行っていた。これに対し、本実施形態の「ＥＧＲ異常診断ルーチン」では、酸素濃度センサ５４の出力値と判定値との偏差に基づき同バルブ２２の異常診断を行う。

図１３は、「ＥＧＲ異常診断ルーチン」の処理手順の流れを示すフローチャートであって、実際の処理は、電子制御装置５０によって所定の周期をもって繰り返し実行される。
この一連の処理では、まず、燃料カット処理の実行中か否かが判定される（ステップＳ９０１）。そして、燃料カット処理の実行中でない旨判定された場合には（ステップＳ９０１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。

一方、燃料カット処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ９０１：ＹＥＳ）、続いてＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ９０２）。具体的には、上記ステップＳ１０３での判定処理と同様に、酸素濃度センサ５４の活性化が完了していること及び燃料カット処理の実行開始から所定期間Ｔａが経過していることを上記実行条件とし、これが成立したか否かが判定される。ここで、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ９０２：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する。

一方、ＥＧＲ異常診断処理の実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ９０２：ＹＥＳ）、ＥＧＲバルブの開弁駆動が実行される（ステップＳ９０３）。
続いて、このＥＧＲバルブの開弁駆動から、所定期間Ｔｄが経過したか否かが判定される（ステップＳ９０４）。この所定期間Ｔｄは、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動が実行されることに伴ってＥＧＲ通路６１内に滞留していた排気が酸素濃度センサ５４に達するまでの期間であって、ＥＧＲ通路６１の容積や長さ、ＥＧＲバルブ２２の応答速度、燃焼室１２や排気通路１３の容積、機関回転数等を考慮した上で理論値や実験値に基づき予め設定されている。

そして、所定期間Ｔｄが経過していない旨判定された場合には（ステップＳ９０４：ＮＯ）、所定期間Ｔｄが経過した旨の判定結果（ステップＳ９０４：ＹＥＳ）が得られるまでステップＳ９０４の判定処理が一定の期間毎に繰り返し実行される。

この判定処理を通じて、所定期間Ｔｄが経過した旨判定された場合には（ステップＳ９０４：ＹＥＳ）、このときの酸素濃度センサの出力値が検知される（ステップＳ９０５）。

そして、この検知された酸素濃度センサの出力値と判定値との偏差が所定値γ以上か否かが判定される（ステップＳ９０６）。この判定値は、ＥＧＲバルブ２２に異常がなく同バルブ２２の開弁駆動に伴い同バルブ２２が適切に開弁駆動した場合において、所定期間Ｔｄ経過後の酸素濃度センサ５４の出力値として想定される値であって、ＥＧＲ通路６１の容積、ＥＧＲバルブ２２の応答速度、機関運転状態による変動等を考慮した上で理論値や実験値に基づき予め設定される。すなわち、燃料カット処理の実行中にＥＧＲバルブ２２が開弁されると、この開弁に伴いＥＧＲ通路６１内に滞留していた排気が燃焼室１２に流入するため、排気通路１３内の酸素濃度が一時的に減少して酸素濃度センサ５４の出力値がリッチ側に変化する。このようにリッチ側に変化する酸素濃度センサ５４の出力値のうち、ＥＧＲバルブ２２の開弁から所定期間Ｔｄ経過後における出力値が判定値として予め設定されている。

また、所定値γは、ＥＧＲバルブ２２に異常があると判断することのできる値であって、実験等に基づき予め設定されている。すなわち、ＥＧＲ装置２０において何らかの異常（例えば、ＥＧＲバルブ２２の動作不良）が生じると、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動後におけるＥＧＲ通路６１内の流量変化が想定される流量変化と乖離する。これにより、同バルブ２２の開弁駆動後における排気通路１３内の酸素濃度の変化量が想定される変化量と乖離するため、酸素濃度センサ５４の出力値が想定される出力値（上述した判定値）と乖離する。このように、酸素濃度センサ５４の出力値と判定値との偏差のうち、ＥＧＲバルブ２２に異常があると判断することのできる最小値が所定値γとして設定される。

この判定処理を通じて、酸素濃度センサの出力値と判定値との偏差が所定値γ以上ではない旨、すなわち偏差が所定値γ未満である旨判定された場合には（ステップＳ９０６：ＮＯ）、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動に伴い、ＥＧＲ通路２１内の排気が吸気通路１１に流入し、この排気が排気通路１３内を流通して排気中の酸素濃度が変化したと判断することができる。すなわち、ＥＧＲバルブ２２が適切に開弁駆動したと判断することができる。したがって、ＥＧＲバルブに異常がないと判定して（ステップＳ９０７）、この一連の処理を終了する。

一方、酸素濃度センサの出力値と判定値との偏差が所定値γ以上である旨判定された場合には（ステップＳ９０６：ＹＥＳ）、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動を実行したものの、排気通路１３内の排気中の酸素濃度が想定される程度まで変化しなかったと判断することができる。したがって、ＥＧＲバルブに異常があると判定して（ステップＳ９０８）、この一連の処理を終了する。

以上、説明した第７の実施形態によれば、上記（２），（３）に記載の作用効果に準ずる作用効果に加え、以下の（９）に記載の作用効果を奏することができる。
（９）内燃機関１０の燃料供給を停止する燃料カット処理の実行中においてＥＧＲバルブ２２を開弁駆動するとともに、同バルブ２２の駆動後における酸素濃度センサ５４の出力値と判定値との偏差が所定値γ以上であるときにＥＧＲ装置２０に異常があると判定することができる。これにより、ＥＧＲ装置２０の異常を判定するための専用のセンサを設けることなく、同装置２０の異常を正確に判定することができる。また、燃料カット処理の実行中に同装置２０の異常を判定するため、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動に伴う燃焼室１２での燃焼状態の悪化を抑制することができる。

（その他の実施形態）
なお、この発明にかかる排気再循環装置の異常診断装置は、上記各実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これら各実施形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記第１〜第６の実施形態では、酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値α未満か否かの処理判定においては（たとえばステップＳ１０５）、次のように判定していた。すなわち、記憶された酸素濃度センサ５４の出力値を参照して、ＥＧＲバルブ２２の開弁に伴い同出力値が最も変化した時点、すなわち、同バルブ２２の開弁時における酸素濃度センサ５４の出力値との偏差が最も大きくなった時点を把握するとともに、このときの偏差を酸素濃度センサ５４の出力値の変動幅として把握する。そして、この変動幅と所定値αとを比較することによって判定していた。しかし、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動の実行後において、予め設定されている期間が経過したときの酸素濃度センサ５４の出力値を把握するとともに、このときの出力値と同バルブ２２の開弁時における出力値との偏差を把握し、この偏差を変動幅として判定することもできる。なお、この期間は、上記第７の実施形態に示した所定期間Ｔｄに相当する。

・上記第１の実施形態では、燃料カット処理の開始から所定期間Ｔａ経過後にＥＧＲバルブ２２の開弁を実行する例を示した。しかし、このように燃料カット処理の開始からの経過期間を計測することなく、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動を実行する態様を採用してもよい。この場合であっても、同バルブ２２が正常に開弁駆動すると、燃料カット処理の実行に伴いリーン側に変化している酸素濃度センサ５４の出力値が一時的にリッチ側に変化するため、これによってＥＧＲ異常診断処理を実行することができる。この場合であっても、上記（１），（３）に記載の作用効果を奏することができる。

・上記各実施形態では、リーン領域及びリッチ領域において、そのリーン程度（酸素濃度に相当）或いはリッチ程度に応じて出力信号（限界電流値）の大きさが線形的に変化する特性を有する酸素濃度センサ５４を設けるとともに、同センサ５４の出力値に基づきＥＧＲ異常診断処理を実行する例を示した。しかし、酸素濃度センサについては、排気通路１３を流通する排気中の酸素濃度に応じた連続値を出力するであれば他の方式のセンサであってもよく、例えば、リーン領域においてのみ、そのリーン程度に応じて出力信号（限界電流値）の大きさが線形的に変化する酸素濃度センサを設ける態様を採用することもできる。

・また、図１に示される構成において、排気浄化触媒４０の下流側にも酸素濃度センサを設ける態様を採用することができる。また、この下流側に設ける酸素濃度センサの種類についても、任意に選択することができる。

・上記第２〜第６の実施形態では、酸素濃度センサ５４の出力値の変動幅に基づきＥＧＲバルブ２２の異常診断を行う例を示した。しかし、これら各実施形態において、第７の実施形態に示したように、酸素濃度センサ５４の出力値と判定値との偏差に基づきＥＧＲバルブ２２の異常診断を行う態様を採用してもよい。

・上記各実施形態では、ＥＧＲバルブ２２に異常があること、すなわち動作不良が生じていることを判定する例を示した。しかし、各実施形態に示したＥＧＲ異常診断処理を通じて、ＥＧＲ通路２１，６１に閉塞が生じている場合にも異常があると判定することができる。すなわち、ＥＧＲ通路２１，６１に閉塞が生じている場合には、ＥＧＲバルブ２２の開弁駆動を実行してもＥＧＲ通路２１，６１を流通する排気の流れが生じないため、酸素濃度センサ５４の出力値が変動しないために、ＥＧＲ装置２０，６０に異常があると判定することができる。

・上記第２〜第６の実施形態におけるセンサ異常診断処理については一例を示したものであって、この例に限られない。すなわち、燃料カット処理の実行中において酸素濃度センサの異常診断を実行する処理であればよく、酸素濃度センサについての他の周知の異常診断処理であっても本発明を適用することが可能である。

本発明にかかる排気再循環装置の異常診断装置についての一構成を示す概略構成図。 第１の実施形態にかかる「ＥＧＲ異常診断ルーチン」についてその処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の「ＥＧＲ異常診断ルーチン」の実行態様の一例を示すタイミングチャート。 第２の実施形態にかかる「異常診断選択ルーチン」についてその処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる「ＥＧＲ異常診断ルーチン」についてその処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる「センサ異常診断ルーチン」についてその処理手順を示すフローチャート。 第３の実施形態にかかる「異常診断選択ルーチン」についてその処理手順を示すフローチャート。 図７と同じく、同実施形態にかかる「異常診断選択ルーチン」についてその処理手順を示すフローチャート。 第４の実施形態にかかる「異常診断選択ルーチン」についてその処理手順を示すフローチャート。 第５の実施形態にかかる「異常診断選択ルーチン」についてその処理手順を示すフローチャート。 第６の実施形態にかかる「異常診断選択ルーチン」についてその処理手順を示すフローチャート。 第７の実施形態にかかる排気再循環装置の異常診断装置についての構成を示す概略構成図。 同実施形態にかかる「ＥＧＲ異常診断ルーチン」についてその処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…燃焼室、１３…排気通路、１４…点火プラグ、１５…ピストン、１６…クランクシャフト、１７…スロットルバルブ、１８…スロットル用アクチュエータ、２０，６０…ＥＧＲ装置、２１，６１…ＥＧＲ通路、２２…ＥＧＲバルブ、２３…ＥＧＲ用アクチュエータ、３０…燃料噴射弁、４０…排気浄化触媒、５０…電子制御装置、５１…エアフロメータ、５３…スロットルバルブ開度センサ、５４…酸素濃度センサ、５５…クランクポジションセンサ、５６…車速センサ、５７…アクセルペダル踏込量センサ、５８…ＥＧＲバルブ開度センサ、５９…下流側酸素濃度センサ。

Claims (10)

1. 内燃機関の吸気通路と排気通路とを連通して排気の一部を前記吸気通路に導入する排気再循環通路と同通路を流通する排気の量を調整する排気量制御弁とを備える排気再循環装置に適用される異常診断装置であって、
   前記排気通路に設けられるとともに同排気通路を流通する排気中の酸素濃度に応じた連続値を出力する酸素濃度センサと、
   前記内燃機関の燃料供給を停止する燃料カット処理の実行中において前記排気量制御弁を開弁駆動するとともに、同開弁駆動に伴う前記酸素濃度センサの出力値の変動幅が所定値未満であるときに前記排気再循環装置に異常があると判定する異常診断処理を実行するＥＧＲ異常診断手段とを備える
   ことを特徴とする排気再循環装置の異常診断装置。
2. 内燃機関の吸気通路と排気通路とを連通して排気の一部を前記吸気通路に導入する排気再循環通路と同通路を流通する排気の量を調整する排気量制御弁とを備える排気再循環装置に適用される異常診断装置であって、
   前記排気通路に設けられるとともに同排気通路を流通する排気中の酸素濃度に応じた連続値を出力する酸素濃度センサと、
   前記内燃機関の燃料供給を停止する燃料カット処理の実行中において前記排気量制御弁を開弁駆動するとともに、同開弁駆動後における前記酸素濃度センサの出力値と判定値との偏差が所定値以上であるときに前記排気再循環装置に異常があると判定する異常診断処理を実行するＥＧＲ異常診断手段とを備える
   ことを特徴とする排気再循環装置の異常診断装置。
3. 請求項１又は２に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、
   前記ＥＧＲ異常診断手段は、前記内燃機関の燃焼室および排気通路内が空気に置換されたことを条件として前記排気量制御弁を開弁駆動する
   ことを特徴とする排気再循環装置の異常診断装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、
   前記ＥＧＲ異常診断手段は、前記排気量制御弁の開弁駆動から所定期間経過後における前記酸素濃度センサの出力値に基づき前記排気再循環装置に異常があることを判定する
   ことを特徴とする排気再循環装置の異常診断装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、
   前記ＥＧＲ異常診断手段は、前記排気再循環装置の異常として前記排気量制御弁に動作不良が生じていると判定する
   ことを特徴とする排気再循環装置の異常診断装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、
   前記燃料カット処理の実行中における前記酸素濃度センサの出力値に基づき同センサの異常を判定する異常診断処理を実行するセンサ異常診断手段と、
   前記ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理と前記センサ異常診断手段による異常診断処理のいずれか一方を選択する異常診断選択手段とを更に備える
   ことを特徴とする排気再循環装置の異常診断装置。
7. 請求項６に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、
   前記異常診断選択手段は、前記ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理と前記センサ異常診断手段による異常診断処理についての優先順位を設定するとともに同優先順位に従い異常診断処理の実行条件の成立を判定し、同実行条件が成立した一方の異常診断処理の実行を許可する
   ことを特徴とする排気再循環装置の異常診断装置。
8. 請求項７に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、
   前記異常診断選択手段は、優先順位の高い方の異常診断処理の実行条件が成立したときに他方の異常診断処理が既に実行されているときにはこの異常診断処理を停止する
   ことを特徴とする排気再循環装置の異常診断装置。
9. 請求項７又は８に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、
   前記異常診断選択手段は、前記ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理よりも前記センサ異常診断手段による異常診断処理の前記優先順位を高く設定する
   ことを特徴とする排気再循環装置の異常診断装置。
10. 請求項６〜９のいずれか１項に記載の排気再循環装置の異常診断装置において、
    前記異常診断選択手段は、前記燃料カット処理の開始から終了までの間に前記ＥＧＲ異常診断手段による異常診断処理が先に実行されるときには、同異常診断の停止から所定期間経過後に前記センサ異常診断手段による異常診断処理を許可する
    ことを特徴とする排気再循環装置の異常診断装置。

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