DE60300517T2 - Verfahren zur Abnomalitätsdiagnose für Abgasrückführungssteuerungssystem - Google Patents

Verfahren zur Abnomalitätsdiagnose für Abgasrückführungssteuerungssystem Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose einer Abnormalität in einem Abgasrückführungssteuerungssystem in einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung.
  • Bemerkungen zum Stand der Technik
  • Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung sind normalerweise mit einem sogenannten Abgasrückführungssystem (oder AGR-System) ausgerüstet, das in einer Leitung (einer Abgasrückführungsleitung), welche ein Abgasrohr mit einem Saugrohr verbindet, angeordnet ist, welches einen Teil des durch die Abgasleitung strömenden Abgases über diese Abgasrückführungsleitung zu dem Saugrohr zurückführt. Durch dieses Abgasrückführungssystem wird ein Teil des Abgases dem Kraftstoff-Luft-Gemisch zugemischt, was den Wärmeinhalt der Gasmischung erhöht und die Verbrennungstemperatur vermindert, um dadurch das Stickstoffoxid (NOx) in dem Abgas zu verringern.
  • Dieses Abgasrückführungssystem ist mit einem Strömungssteuerungsventil versehen, welches auf halbem Weg in der Abgasrückführungsleitung angeordnet ist. Durch Steuerung dieses Strömungssteuerungsventils entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine in den Offen- und Schließzustand steuert das Abgasrückführungssystem die Menge des Abgases, die zu dem Saugrohr zurückgeführt wird, d.h., das Abgasrückführungssystem steuert das Strömungssteuerungsventil so, daß die Menge des zurückgeführten Abgases dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine angepaßt ist.
  • Wenn z.B. die Brennkraftmaschine unter einer mittleren oder niedrigen Belastung betrieben wird, wird die Menge des zurückgeführten Abgases erhöht, um die Menge des ausgestoßenen NOx zu vermindern. Andererseits wird zu solchen Zeiten, an denen die Brennkraftmaschine unter hoher Belastung betrieben wird, die Menge des zurückgeführten Abgases vermindert oder die Abgasrückführung wird ganz eingestellt, um ausreichende Motorleistung gewährleisten, und um in mehr besonderer Weise eine Erhöhung von partikelförmigem Material (PM) in dem Abgas von Diesel-Brennkraftmaschinen und dergleichen zu unterbinden. Wie vorstehend beschrieben ist, ist es zu bevorzugen, die Menge des zurückgeführten Abgases entsprechend zu steuern, wobei gleichzeitig sowohl die Menge des ausgestoßenen NOx vermindert, als auch ein Ansteigen der Menge an ausgestoßenen Partikeln unterbunden wird.
  • Wenn eine Abnormalität in dem Abgasrückführungssystem auftritt, z.B. wenn das Strömungssteuerungsventil versagt, oder wenn die Abgasrückführungsleitung verstopft ist, wird es schwierig, die Menge des zurückgeführten Abgases auf eine für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine geeignete Menge zu steuern. Wenn z.B. das Strömungssteuerungsventil nahe der vollgeöffneten Position hängenbleibt, so daß es nicht länger betriebswirksam ist, kann abhängig von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine eine überhöhte Menge an Abgas zurückgeführt werden. Es ist daher, obwohl die Verbrennungstemperatur sehr niedrig wird und die Bildung von NOx unterdrückt wird, nicht länger möglich, einen Anstieg der Menge an ausgestoßenen Partikeln infolge unvollständiger Verbrennung des Gemischs zu vermeiden. Es ist demzufolge, wenn eine Abnormalität irgendwelcher Art in dem Abgasrückführungssystem auftritt, wie z.B. in dem Strömungssteuerungsventil oder der Abgasrückführungsleitung, vorzuziehen, zu diagnostizieren, und sich so schnell wie möglich um diese Abnormalität zu kümmern.
  • Es wurden verschiedene einen Bezug auf die Erfindung aufweisende Verfahren für das Diagnostizieren einer Abnorma lität in einem Abgasrückführungssystem vorgeschlagen. Zum Beispiel verändert eine in dem Dokument JP-04-140464 beschriebene Methode zwangsweise die Öffnung des Strömungssteuerungsventils durch Verändern der Stellung des Strömungssteuerungsventils in die voll geschlossene oder voll geöffnete Position, vergleicht die Veränderung des durch diese Veränderung der Öffnung erzeugten Ansaugluftdrucks mit einem vorherbestimmten Wert, der auf der Grundlage dieses Betrags der Veränderung der Öffnung festgesetzt wurde, und diagnostiziert eine Abnormalität auf der Grundlage der Ergebnisse dieses Vergleichs.
  • Das heißt, nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß dem Stand der Technik wird das Strömungssteuerungsventil z.B. in die voll geöffnete Position gesteuert. Wenn das Strömungssteuerungsventil normal arbeitet und entsprechend dieser Steuerung zu der voll geöffneten Position öffnet, wird Abgas in einer Menge, welche der voll geöffneten Position entspricht, entsprechend einer Druckdifferenz zwischen dem Abgasdruck und dem Ansaugluftdruck in das Saugrohr zurückgeführt. Demzufolge steigt der Ansaugluftdruck durch die Rückführung des Abgases an. Dementsprechend kann festgestellt werden, daß, wenn der Anstieg des Werts des Ansaugluftdrucks einen vorherbestimmten Druck, der entsprechend der Druckdifferenz und dergleichen festgelegt wurde, nicht erreicht, eine Abnormalität in dem Abgasrückführungssystem vorliegt. Die Abnormalität kann z.B. darin bestehen, daß das Strömungssteuerungsventil nicht die völlig geöffnete Position erreicht, weil es nicht normal arbeitet, oder die Abgasrückführungsleitung verstopft ist.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist es bei dem Abgasrückführungssystem nötig, die Menge des zurückgeführten Abgases, während sowohl die Menge des ausgestoßenen NOx reduziert als auch ein Anstieg der Menge an ausgestoßenen Partikeln verhindert wird, entsprechend zu steuern. Natürlich ist die Steuerung der Menge des zurückgeführten Abgases selbst ein entscheidender Einflußfaktor, um das zu erreichen. Wegen der eigentlichen Aufgabe des Abgasrückführungssystems, welche darin besteht, das Abgas zu reinigen, können jedoch die Abgaseigenschaften der Brennkraftmaschine (in dieser Beschreibung unter Bezugnahme dieser Beschreibung auf die Gesamteigenschaften des Abgases, welche zusätzlich zu den Eigenschaften des Abgases der Brennkraftmaschine die Reinigungseigenschaften einer Vorrichtung zur Überwachung des Abgases, wie z.B. eines NOx-Abgaskatalysators und eines Partikelfilters, aufweisen), in welcher das Abgasrückführungssystem angeordnet ist, nicht unberücksichtigt bleiben. Dementsprechend ist es, gerade wenn eine Abnormalität in dem Abgasrückführungssystem festgestellt wurde, vorzuziehen, die spezifischen Eigenschaften des Abgases der Brennkraftmaschine zu berücksichtigen.
  • Es gibt z.B. eine Brennkraftmaschine mit Abgaseigenschaften derart, daß, wenn eine Abnormalität in dem Abgasrückführungssystem vorliegt, die dazu führt, daß die Menge des zurückgeführten Abgases gerade nur leicht den ursprünglich erforderlichen Wert übersteigt, die Tendenz der unvollständigen Verbrennung des Gemischs erheblich wird, wodurch die Menge von ausgestoßenen Partikeln drastisch ansteigt. Es gibt auch Fälle, gerade in einer Brennkraftmaschine mit diesen Arten von Abgaseigenschaften, in welchen es tatsächlich nicht erforderlich ist, eine Abnormalität, bei der die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, zu berücksichtigen, so wie eine Abnormalität zu berücksichtigen wäre, bei der die Menge des zurückgeführten Abgases überhöht ist, weil ein Anstieg der Menge des ausgestoßenen NOx infolge einer nicht ausreichenden Menge von zurückgeführtem Abgas innerhalb eines Bereichs bleibt, in dem er vernachlässigt werden kann.
  • Das Abgasrückführungssystem der Brennkraftmaschine mit diesen Arten von Abgaseigenschaften nimmt dementsprechend z.B. eine überhöhte Menge an zurückgeführtem Abgas schnell als Abnormalität wahr. Wenn andererseits die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, dann kann es, abhängig vom Grad dieses Unterschusses, zweckmäßig sein, flexibel zwischen den Abnormalitäten zu unterscheiden, z.B. entweder zu warten, bevor eine positive Diagnose (d.h. eine Diagnose oder Feststellung, daß eine Abnormalität vorliegt) gestellt wird, oder einen Unterschuß als normal anzusehen, um zu vermeiden, daß überflüssige positive Diagnosen gestellt werden.
  • Mit dem vorstehenden Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß dem Stand der Technik wird jedoch ein unflexibles Verfahren zum Diagnostizieren von Abnormalitäten unabhängig davon, ob sich die Menge des von dem Abgasrückführungssystem zurückgeführten Abgases oberhalb oder unterhalb einer Zielmenge befindet, verwendet. Daher bleibt Raum für eine Verbesserung in bezug auf die Ausführung einer Abnormalitätsdiagnose, die sowohl flexibel als auch angepaßt entsprechend den Eigenschaften des Abgases einer Brennkraftmaschine, wie z.B. den vorstehend beschriebenen, ist. Das Dokument US-5 385 130, welches ein Dokument gemäß dem Stand der Technik ist, beschreibt ein Verfahren zur Steuerung des Abgasrückführungssystems einer Brennkraftmaschine. Dort stellt das Verfahren zur Überwachung des Rückführungssystems eine Diagnose des AGR-Ventils und richtet die Steuerung der Motorsteuerung so ein, daß sie die mögliche Abweichung der Funktion des Ventils berücksichtigt. Die Öffnung des AGR-Ventils wird für vorgegebene Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine durch Berechnung eines repräsentativen Werts des durch jede der Verbrennungen der Brennkraftmaschine erzeugten Drehmoments gesteuert. Auf eine Funktionsstörung des AGR-Ventils wird aus einem erhaltenen vorherbestimmten Abgasrückführungsverhältnis und einem tatsächlichen Abgasrückführungsverhältnis, welches von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine abhängt, durch Vergleich dieser Werte und Bestimmung der Abweichung geschlossen.
  • Solange gewisse Unterschiede zwischen den Abgasrückführungssystemen in Diesel-Brennkraftmaschinen und jenen in anderen Brennkraftmaschinen, wie z.B. Otto-Brennkraftmaschi nen vom Direkteinspritztyp, vorhanden sind, ist das Diagnostizieren einer Abnormalität in dem Abgasrückführungssystem unter Verwendung eines entsprechend den Abgaseigenschaften der Brennkraftmaschine flexiblen Verfahrens, mit dem versucht wird, sowohl die Menge des ausgestoßenen NOx zu vermindern, als auch ein Ansteigen der Menge von ausgestoßenen Partikeln zu verhindern, ein technisches Problem, das grundsätzlich allen diesen Abgasrückführungssystemen gemeinsam ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Angesichts der Tatsache, daß Raum bleibt zur Verbesserung des Standes der Technik, ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für ein Abgasrückführungssteuerungssystem zu schaffen, das zu einem flexiblen und angepaßten Diagnostizieren einer Abnormalität darin entsprechend den Abgaseigenschaften einer Brennkraftmaschine in der Lage ist.
  • Nachstehend wird in Verbindung mit dessen Auswirkungen ein Verfahren zur Lösung der vorstehenden Schwierigkeiten beschrieben. Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für ein Abgasrückführungssteuerungssystem (nachstehend kurz als „AGR-Steuerungssystem" bezeichnet), welches eine Abgasrückführungsvorrichtung (nachstehend kurz als „AGR-Vorrichtung" bezeichnet) verwendet, die einen Teil des Abgases, welches durch ein Abgasrohr einer Brennkraftmaschine strömt, zu einem Saugrohr zurückführt, und welche eine Menge an zurückgeführtem Abgas durch Ansteuerung der AGR-Vorrichtung anhand eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine steuert. Das Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose weist einen Überwachungsschritt zum Überwachen einer Tendenz von Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet, von deren Bezugseigenschaften abzuweichen, bevor eine Abnormalitätsdiagnose der AGR-Vorrichtung ausgeführt wird, auf, einen Diagnosemodus-Einstellungsschritt zum Einstellen eines Diagno semodus für die Abnormalitätsdiagnose der AGR-Vorrichtung auf der Grundlage der überwachten Tendenz der Abweichung der Abgasrückführungseigenschaften, und einen Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt zum Ausführen der Abnormalitätsdiagnose auf der Grundlage des eingestellten Diagnosemodus.
  • Entsprechend dieser Auslegung wird, wenn die Abnormalitätsdiagnose der AGR-Vorrichtung ausgeführt wird, eine Tendenz der Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung, von deren Bezugseigenschaften abzuweichen, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet, im voraus überwacht (Überwachungsschritt). Dann wird der Diagnosemodus zum Diagnostizieren einer Abnormalität der AGR-Vorrichtung auf der Grundlage dieser überwachten Tendenz der Abweichung der Abgasrückführungseigenschaften eingestellt (Diagnosemodus-Einstellungsschritt). Dementsprechend ist es möglich, den Diagnosemodus der Abnormalitätsdiagnose nicht nur unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Abgases der Brennkraftmaschine, sondern auch der Tendenz der Eigenschaften der Abgasrückführung, von den Bezugseigenschaften abzuweichen, welche im voraus erhalten wurde, einzustellen. Bei Ausführung der Abnormalitätsdiagnose für die AGR-Vorrichtung auf der Grundlage dieses eingestellten Diagnosemodus (Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt), kann eine Abnormalität in dem AGR-Steuerungssystem entsprechend den Abgaseigenschaften der Brennkraftmaschine sowohl flexibel als auch schnell diagnostiziert werden. Die Tendenz der Abgasrückführungseigenschaften, von den Bezugseigenschaften abzuweichen, weist z.B. die Richtung dieser Abweichung von den Bezugseigenschaften, wie auch den Grad dieser Abweichung auf.
  • Der Überwachungsschritt kann weiterhin einen Schritt zum Erhalten der Abweichungstendenz der Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung auf der Grundlage von Ergebnissen eines Vergleichs zwischen der tatsächlichen Menge des zurückgeführten Abgases und einem vorherbestimmten Wert, welcher auf der Grundlage des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegt wurde, aufweisen. Dementsprechend kann die Tendenz der Abgasrückführungseigenschaften, von den Bezugseigenschaften abzuweichen, unter Verwendung eines Modus, in dem diese Abweichungstendenz auf der Grundlage von Ergebnissen des Vergleichs zwischen der tatsächlichen Menge des zurückgeführten Abgases und dem anhand des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegten vorherbestimmten Wert erhalten wird, erhalten werden.
  • Das heißt, nach dieser Auslegung ist es möglich, die Tendenz der Abweichung unter Verwendung der Ergebnisse von Vergleichen zwischen der tatsächlichen Menge des zurückgeführten Abgases und dem vorherbestimmten Wert sachgerecht zu erhalten, wie z.B. zu bestimmen, ob die tatsächliche Menge des von der AGR-Vorrichtung zurückgeführten Abgases größer oder kleiner als der auf der Grundlage des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegte Wert ist, und um ferner den Grad der Abweichung zwischen der tatsächlichen Menge des zurückgeführten Abgases und dem vorherbestimmten Wert zu bestimmen. Auf diese Weise kann der Abnormalitätsmodus nicht nur entsprechend den Abgaseigenschaften der Brennkraftmaschine, sondern auch entsprechend der durch die Ergebnisse dieser Vergleiche erhaltenen Abweichungstendenz geeignet eingestellt werden.
  • Wenn der Abnormalitätsdiagnosemodus der AGR-Vorrichtung eingestellt wird, kann der Diagnosemodus-Einstellungsschritt einen Positivdiagnose-Bedingungsveränderungsschritt aufweisen, um auf der Grundlage der Ergebnisse der Vergleiche zwischen der tatsächlichen Menge des zurückgeführten Abgases und dem im Überwachungsschritt erhaltenen vorherbestimmten Wert eine Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose für die Feststellung in dem Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt, daß eine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung vorliegt, variabel einzustellen.
  • Nach dieser Auslegung ist es möglich, die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose zum Feststellen, daß, entsprechend nicht nur den Abgaseigenschaften der Brennkraftmaschine, sondern auch der Tendenz der Abweichung, welche durch die Ergebnisse der Vergleiche zwischen der tatsächlichen Menge des zurückgeführten Abgases und dem vorherbestimmten Wert erhalten wurde, eine Abnormalität vorliegt, entsprechend einzustellen. Es ist auch entsprechend den Abgaseigenschaften der Brennkraftmaschine möglich, flexibel und sachgerecht festzustellen, ob eine Abnormalität in dem AGR-Steuerungssystem vorliegt.
  • In mehr spezifischer Weise kann der Überwachungsschritt einen Tendenzbestimmungsschritt zum Vergleichen der tatsächlichen Menge des zurückgeführten Abgases mit dem vorherbestimmten Wert und Feststellen, ob eine erste Tendenz, in welcher die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases unter dem vorherbestimmten Wert liegt, als Abweichungstendenz vorliegt, aufweisen. Zusätzlich kann der Positivdiagnose-Bedingungsveränderungsschritt einen Bedingungsverschärfungsschritt aufweisen, um die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose schwerer erfüllbar zu machen, so daß es schwieriger ist, eine positive Diagnose zu stellen, wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt ist, daß die erste Tendenz vorliegt.
  • Entsprechend dieser Auslegung wird die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases zuerst mit dem auf der Grundlage des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegten vorherbestimmten Wert verglichen, und es wird dann auf der Grundlage dieses Vergleichs festgestellt, ob die erste Tendenz, bei welcher die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases unter dem vorherbestimmten Wert liegt, vorliegt (Tendenzbestimmungsschritt). Wenn hier eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des tatsächlich zurückgeführten Abgases unter dem vorherbestimmten Wert liegt, kann festgestellt werden, daß die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases geringer ist als die Bezugsmenge der AGR-Vorrichtung, die für den vorbestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine angemessen ist. Wenn demgemäß auf der Grundlage dieser Feststellung eine Abnormalität diagnostiziert ist, kann eine Abnormalität angenommen werden, bei welcher die tatsächliche Menge des von der AGR-Vorrichtung zurückgeführten Abgases unzureichend ist.
  • Wenn gemäß dieser Auslegung eine Tendenz vorliegt, daß die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases geringer ist als normal, d.h., wenn die erste Tendenz vorliegt, wird die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose, wenn eine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung diagnostiziert wird, schwerer erfüllbar gemacht, so daß es schwieriger ist, eine positive Diagnose zu stellen (Bedingungsverschärfungsschritt). Dementsprechend können, sogar wenn die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, in einer Brennkraftmaschine mit Abgaseigenschaften, bei welchen ein Anstieg der Menge des ausgestoßenen NOx infolge dieser unzureichenden Menge an zurückgeführtem Abgas innerhalb eines Bereichs, in welchem er im wesentlichen vernachlässigt werden kann, gehalten wird, überflüssige positive Diagnosen vermieden werden, so daß Abnormalitäten zutreffend diagnostiziert werden können, wenn in dem AGR-Steuerungssystem eine Abnormalität diagnostiziert wird. Wenn andererseits keine Tendenz vorliegt, daß die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases geringer ist als normal, wird die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose nicht schwerer erfüllbar gemacht, so daß eine Abnormalität schnell erfaßt und ein Anstieg der Partikelmenge verhindert werden kann.
  • In dieser Auslegung kann z.B. die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose, wenn festgestellt wird, ob eine Abnormalität vorliegt, mit im wesentlichen den gleichen Ergebnissen im voraus so eingestellt werden, daß es schwieriger ist, eine positive Diagnose zu stellen, und wird verändert, um eine positive Diagnose zu erleichtern, wenn festgestellt wurde, daß eine Tendenz als Abweichungstendenz vorliegt, daß die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases unter den vorherbestimmten Wert fällt. D.h. mit dieser Auslegung können ebensogut Wirkungen ähnlich jenen der vorstehend beschriebenen Auslegung erzielt werden.
  • In der vorstehenden Auslegung kann weiterhin ein Strömungssensor, welcher die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases direkt erfaßt, z.B. in der AGR-Vorrichtung angeordnet werden, und auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse des Strömungssensors kann festgestellt werden, ob die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases unter dem vorherbestimmten Wert liegt oder nicht. Wenn der Strömungssensor jedoch separat angeordnet wird, wird der Aufbau der AGR-Vorrichtung von Natur aus komplexer.
  • In bezug auf diesen Punkt ist es in dem vorstehend beschriebenen Tendenzbestimmungsschritt des Verfahrens zur Abnormalitätsdiagnose für das AGR-Steuerungssystem möglich, die tatsächliche Ansaugluftmenge, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem vorbestimmten Betriebszustand befindet, mit dem vorherbestimmten Wert zu vergleichen, welcher anhand des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegt wurde, und festzustellen, daß die erste Tendenz vorliegt, wenn die tatsächliche Ansaugluftmenge den vorherbestimmten Wert übersteigt.
  • Es kann auch in dem Tendenzbestimmungsschritt der tatsächliche Luftdruck, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem vorbestimmten Betriebszustand befindet, mit dem vorherbestimmten Wert verglichen werden, welcher anhand des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegt wurde, und es kann festgestellt werden, daß die erste Tendenz vorliegt, wenn der tatsächliche Ansaugluftdruck unter dem vorherbestimmten Wert liegt.
  • Die Menge der Ansaugluft verändert sich, wenn ein Teil des Abgases in das Saugrohr eingeführt wird, wenn das AGR-Steuerungssystem Abgas zurückführt. Wenn die Menge des zurückgeführten Abgases einen Überschuß aufweist, nimmt die Menge der Ansaugluft um die Menge dieses Überschusses des zurückgeführten Abgases im Vergleich zu der Menge, wenn das zurückgeführte Abgas auf den eigentlichen Wert eingestellt ist, ab. Im Gegensatz dazu steigt die Menge der Ansaugluft, wenn die Menge des zurückgeführten Abgases einen Unterschuß aufweist, um diese Unterschußmenge an. Dementsprechend ist es durch Überwachung der Menge der Ansaugluft möglich, festzustellen, ob die zurückgeführte Menge des Abgases überhöht oder unzureichend ist.
  • Nach dem Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose des AGR-Steuerungssystems der vorstehenden Auslegung ist es möglich, anhand der Tatsache, daß die tatsächliche Menge der Ansaugluft den vorherbestimmten Wert übersteigt, welcher auf der Grundlage des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegt wurde, relativ leicht das Vorliegen einer Tendenz festzustellen, in welcher die aktuelle Menge des zurückgeführten Abgases unter dem vorherbestimmten Wert liegt, indem die Eigenschaften der Beziehung zwischen der Menge der Ansaugluft und der Menge des zurückgeführten Abgases ausgenutzt werden.
  • Es kann auch die Veränderung des Drucks der Ansaugluft überwacht werden, und es kann die Feststellung hinsichtlich der Menge des zurückgeführten Abgases unter Verwendung der Eigenschaften der Beziehung zwischen dem Druck der Ansaugluft und der Menge des zurückgeführten Abgases getroffen werden.
  • Das heißt, wenn eine überhöhte Menge an zurückgeführtem Abgas vorliegt, steigt der Betrag des Anstiegs des Drucks der Ansaugluft infolge Abgasrückführung entsprechend der Menge dieses überschüssigen zurückgeführten Abgases, verglichen mit dem Zustand, bei dem die Menge des zurückgeführten Abgases auf die eigentliche Menge eingestellt ist, an. Demzufolge wird der Druck der Ansaugluft höher, als wenn die Abgasrückführung normal ausgeführt wird. Wenn im Gegensatz dazu die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, nimmt der Betrag des Anstiegs des Drucks der Ansaugluft infolge der Abgasrückführung entsprechend der Fehlmenge ab. Demzufolge fällt der Druck der Ansaugluft auch unter den Normalwert. Es ist dementsprechend durch Überwachung des Ansaugluftdrucks möglich, festzustellen, ob die Menge des zurückgeführten Abgases überhöht oder unzureichend ist.
  • Nach dem Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für das AGR-Steuerungssystem, welches in dem Tendenzbestimmungsschritt den tatsächlichen Druck der Ansaugluft, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem vorbestimmten Betriebszustand befindet, mit dem anhand des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegten Wert vergleicht, und feststellt, daß die erste Tendenz vorliegt, wenn der tatsächliche Druck der Ansaugluft unter dem vorherbestimmten Wert liegt, ist es relativ leicht möglich, bei Verwendung der Eigenschaften der Beziehung zwischen dem Druck der Ansaugluft und der Menge des zurückgeführten Abgases, auf der Grundlage der Tatsache, daß der tatsächliche Druck der Ansaugluft unter dem anhand des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegten Wert liegt, festzustellen, daß eine Tendenz vorliegt, in welcher die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases unter dem vorherbestimmten Wert liegt.
  • Ein in dem Saugrohr strömungsaufwärts von einer Einleitungsöffnung für zurückgeführtes Abgas angeordneter Ansaugluftmengensensor erfaßt die Menge der Ansaugluft, und ein Ansaugluftdrucksensor, welcher in dem Saugrohr strömungsabwärts von einer Drosselklappe angeordnet ist, erfaßt den Druck der Ansaugluft. Beide Sensoren führen notwendige Funktionen in der Brennkraftmaschine aus, wie z.B. die Erfassung der Menge der Ansaugluft (oder des Drucks der Ansaugluft), und werden leicht von ihren Hauptfunktionen umfunktioniert, um die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases zu erfassen. Dementsprechend wird der Aufbau durch die Anordnung z.B. eines separaten Strömungssensors, der die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases erfaßt, nicht komplexer gestaltet.
  • Als ein mehr spezifisches Beispiel für das Diagnostizieren einer Abnormalität in der AGR-Vorrichtung, zusammen mit einem mehr spezifischen Beispiel für das Stellen einer schwerer erfüllbaren Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose in dem Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für das AGR-Steuerungssystem der vorstehenden Auslegung, kann der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt einen Zwangsansteuerungsschritt für das zwangsweise Ansteuern der AGR-Vorrichtung durch zwangsweise Veränderung eines Ansteuerungsbefehlswerts aufweisen, und einen Positivdiagnose-Feststellungsschritt zum Feststellen, daß eine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung vorliegt, wenn ein durch diese Zwangsansteuerung erzeugter Veränderungsbetrag der tatsächlichen Ansaugluftmenge gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Feststellungswert ist, welcher auf der Grundlage des Veränderungsbetrags des Ansteuerungsbefehls festgelegt wurde, und der Bedingungsverschärfungsschritt kann einen Schritt zur Veränderung des vorherbestimmten Feststellungswerts aufweisen, so daß er, wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt wurde, daß die erste Tendenz vorliegt, kleiner wird, als wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt worden wäre, daß die erste Tendenz nicht vorliegt.
  • Alternativ kann der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt einen Zwangsansteuerungsschritt für die zwangsweise Ansteuerung der AGR-Vorrichtung durch zwangsweise Veränderung eines Ansteuerungsbefehlswerts aufweisen, und einen Positivdiagnose-Feststellungsschritt zum Feststellen, daß eine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung vorliegt, wenn ein durch diese Zwangsansteuerung erzeugter Veränderungsbetrag des tatsächlichen Drucks der Ansaugluft gleich oder kleiner als ein anhand eines Veränderungsbetrags des Ansteuerungsbefehls festgelegter vorherbestimmter Feststellungswert ist, und der Bedingungsverschärfungsschritt kann einen Schritt zur Veränderung des vorherbestimmten Feststellungswerts aufweisen, so daß dieser, wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt wurde, daß die erste Tendenz vorliegt, kleiner wird, als wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt worden wäre, daß die erste Tendenz nicht vorliegt.
  • Gemäß der Erfindung der vorstehenden Auslegungen wird die AGR-Vorrichtung zuerst unter Verwendung einer vorherbestimmten Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts zwangsweise angesteuert (Zwangsansteuerungsschritt). Wenn die AGR-Vorrichtung entsprechend der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts, wenn die Zwangsansteuerung ausgeführt wird, normal arbeitet, verändert sich die Menge des zurückgeführten Abgases um einen Betrag, welcher dem Betrag der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts entspricht. Diese Veränderung in der Menge des zurückgeführten Abgases veranlaßt dann die Ansaugluftmenge oder den Ansaugluftdruck, sich ebenfalls zu verändern. Wenn andererseits die AGR-Vorrichtung infolge einer Betriebsstörung des Strömungssteuerungsventils, wie z.B. Hängenbleibens, oder daß die Abgasrückführungsleitung verstopft ist oder dergleichen, nicht normal arbeitet, verändert sich die Menge des zurückgeführten Abgases nicht, oder wenn sie sich verändert, ist der Betrag dieser Veränderung kleiner als der Betrag, welcher dem Betrag der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts entspricht. Dementsprechend ist in diesem Fall der Betrag der Veränderung der Ansaugluftmenge und des Ansaugdrucks infolge dieser Veränderung der Menge des zurückgeführten Abgases natürlich sehr gering.
  • Die Beträge der Veränderung von Ansaugluftmenge und Ansaugluftdruck können, wenn Zwangsansteuerung betrieben wird, überwacht werden, und wenn jene Veränderungsbeträge jeweils gleich oder kleiner als vorherbestimmte Feststellungswerte sind, welche auf der Grundlage des Betrags der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts festgelegt wurden, kann das als eine Abnormalität diagnostiziert werden (d.h., es kann eine positive Diagnose gestellt werden).
  • Eine positive Diagnose wird auf der Grundlage einer unveränderten Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose nicht gestellt, es sei denn, daß die Bedingung schwerer erfüllbar gemacht wird, wenn eine Tendenz vorliegt, daß die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist. In mehr spezifischer Weise wird entsprechend den vorstehenden Auslegungen der Feststellungswert, wenn die Abnormalitätsdiagnose ausgeführt wird, erniedrigt, wenn festgestellt wird, daß die tatsächliche Ansaugluftmenge, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem vorbestimmten Betriebszustand befindet, den vorherbestimmten Wert übersteigt, oder wenn festgestellt wird, daß der tatsächliche Ansaugluftdruck, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem vorbestimmten Betriebszustand befindet, unter dem vorherbestimmten Wert liegt.
  • Dementsprechend können, selbst wenn die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, in einer Brennkraftmaschine mit Abgaseigenschaften, bei welchen ein Anstieg der Menge des ausgestoßenen NOx infolge dieser unzureichenden Menge an zurückgeführtem Abgas innerhalb eines Bereichs bleibt, in welchem er vernachlässigt werden kann, übermäßige positive Diagnosen vermieden werden, weil die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose schwerer erfüllbar gemacht wurde. Andererseits wird, wenn keine Tendenz für die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases vorliegt, daß es unzureichend ist, die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose nicht schwerer erfüllbar gemacht, so daß eine Abnormalität schnell erfaßt und ein Anstieg der ausgestoßenen Partikelmenge unterdrückt werden kann.
  • Der Zwangsansteuerungsschritt kann auch einen Schritt zur allmählichen Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts aufweisen, um die Zwangsansteuerung in einer Vielzahl von Stufen auszuführen, wenn die AGR-Vorrichtung zwangsweise angesteuert wird, und der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt kann einen Schritt aufweisen zum Unterbrechen der Zwangsansteuerung der AGR-Vorrichtung durch Anhalten der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts in einer Stufe, nachdem das Vorliegen oder das Nichtvorliegen einer Abnormalität in der AGR-Vorrichtung anhand des Vergleichs zwischen dem vorherbestimmten Feststellungswert und dem Betrag der Veränderung der tatsächlichen Menge der Ansaugluft festgestellt wurde.
  • Nach dem Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für das AGR-Steuerungssystem der vorstehenden Auslegung kann der Zwangsansteuerungsschritt auch einen Schritt zur allmählichen Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts aufweisen, um die Zwangsansteuerung in einer Vielzahl von Stufen auszuführen, wenn die AGR-Vorrichtung zwangsweise angesteuert wird, und der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt kann einen Schritt aufweisen zur Unterbrechung der Zwangsansteuerung der AGR-Vorrichtung durch Anhalten der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts in einer Stufe, nachdem das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Abnormalität in der AGR-Vorrichtung auf der Grundlage des Vergleichs zwischen dem vorherbestimmten Feststellungswert und dem Betrag der Veränderung des tatsächlichen Ansaugluftdrucks festgestellt wurde.
  • Die Zwangsansteuerung der AGR-Vorrichtung kann in einer Vielzahl von Stufen durch eine allmähliche Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts ausgeführt werden. Die Zwangsansteuerung der AGR-Vorrichtung kann dann durch Anhalten der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts in einer Stufe, nachdem das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Abnormalität in der AGR-Vorrichtung in irgendeiner der Vielzahl von Stufen festgestellt wurde, unterbrochen werden.
  • In dem Tendenzfeststellungsschritt kann ferner festgestellt werden, ob eine zweite Tendenz, deren Stärke kleiner ist als die der ersten Tendenz, als Abweichungstendenz vorliegt. Zusätzlich kann der Diagnosemodus-Einstellungsschritt einen Positivdiagnose-Verbotsschritt zum Unterbinden einer positiven Diagnose der AGR-Vorrichtung, wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt wird, daß eine zweite Tendenz vorliegt, aufweisen.
  • Nach dieser Auslegung ist das Stellen einer positiven Diagnose für die AGR-Vorrichtung, wenn die Abweichungsten denz die zweite Tendenz ist und das zusammen mit den Abgaseigenschaften der Brennkraftmaschine bedacht wurde, unterbunden, wenn z.B. diese Tendenz im wesentlichen kein Problem in Bezug auf die Verschlechterung des Abgases darstellt, wie z.B. einem Ansteigen des ausgestoßenen NOx. Dementsprechend ist es möglich, zu vermeiden, daß die ursprüngliche Funktion des AGR-Steuerungssystems, welche das Abgas zu reinigen ist, auf Grund von unnötigem Stellen positiver Diagnosen angehalten oder eingeschränkt wird.
  • Gemäß dem Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für das vorstehende AGR-Steuerungssystem kann in dem Tendenzbestimmungsschritt die mit den Abgasrückführungseigenschaften in Beziehung stehende Abweichungstendenz bestätigt werden, wenn sie sich für eine vorbestimmte Zeitdauer unverändert fortsetzt.
  • Gemäß dieser Auslegung können, selbst wenn die Tendenz der Abgasrückführungseigenschaften, von den Bezugseigenschaften abzuweichen, sich zeitlich verändert, ungünstige Einflüsse, wie z.B. eine irrtümliche Feststellung dieser Abweichungstendenz infolge einer solchen zeitlichen Veränderung, vermieden werden, weil diese Tendenz nur bestätigt wird, wenn sie sich für eine vorbestimmte Zeitdauer unverändert fortsetzt. Dementsprechend kann die Überwachung der Abweichungstendenz der Abgasrückführungseigenschaften mit noch größerer Zuverlässigkeit ausgeführt werden.
  • Gemäß einem der vorstehend beschriebenen Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für das AGR-Steuerungssystem kann in dem Überwachungsschritt die Abweichungstendenz überwacht werden, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem stabilen Leerlaufzustand als dem vorbestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine befindet.
  • Gemäß dieser Auslegung wird die Abweichungstendenz überwacht, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem stabilen Leerlaufzustand befindet, d.h., wenn die Verbrennung stabil ist und sich die Ansaugluftmenge und der Ansaugluftdruck und dergleichen nicht sehr ändern. Daher werden ungünstige Einflüsse durch eine Veränderung des Verbrennungszustands der Brennkraftmaschine vermieden, so daß die Überwachung dieser Abweichungstendenz mit noch größerer Zuverlässigkeit ausgeführt werden kann.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung eines AGR-Steuerungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und eine Diesel-Brennkraftmaschine, auf welche das AGR-Steuerungssystem angewendet wurde.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Überwachung einer Tendenz von Abgasrückführungseigenschaften eines Abgasrückführungssystems zur Abweichung von deren Bezugswerten entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 3 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen einer tatsächlichen Ansaugluftmenge und einer Menge von zurückgeführtem Abgas.
  • 4 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen einem Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen für ein Strömungssteuerungsventil des AGR-Steuerungssystems und der tatsächlichen Öffnung des Strömungssteuerungsventils.
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Programms zum Diagnostizieren einer Abnormalität in dem AGR-Steuerungssystem, und
  • 6 zeigt ein Zeitablaufdiagramm zur Erklärung eines Beispiels einer Ausführung des Abnormalitätsdiagnoseprogramms.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 1 zeigt ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung eines Abgasrückführungssteuerungssystems (nachstehend kurz als „AGR-Steuerungssystem" bezeichnet), für das eine erfindungsgemäße Abnormalitätsdiagnose ausgeführt wird, und eine Diesel-Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug (nachstehend kurz als „Brennkraftmaschine" bezeichnet), die mit diesem AGR-System ausgerüstet ist.
  • Die Brennkraftmaschine 10 ist eine sogenannte Common-Rail-Dieselbrennkraftmaschine, die eine gemeinsame Leitung (nicht gezeigt) verwendet, die Kraftstoff unter hohen Druck versetzt. In dieser Brennkraftmaschine 10 wird Kraftstoff mit einem vorbestimmten Kraftstoffeinspritzdruck durch mit der gemeinsamen Leitung verbundene Einspritzventile (nicht gezeigt) in Zylinder (nicht gezeigt) eingespritzt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Saugrohr 12, das den Zylindern Ansaugluft zuführt, mit der Brennkraftmaschine 10 verbunden. In diesem Saugrohr 12 ist eine Drosselklappe 20 angeordnet, die die Menge der Ansaugluft entsprechend ihrer Öffnung reguliert. Ein Drosselmotor 22 wird zum Antrieb der Drosselklappe 22 verwendet, um diese Öffnung entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine einzustellen. Weiterhin ist ein Abgasrohr 14, durch welches Abgas nach der Verbrennung ausgestoßen wird, mit der Brennkraftmaschine 10 verbunden. In diesem Abgasrohr 14 ist ein NOx-Abgaskatalysator zum Entfernen des in dem Abgas enthaltenen NOx angeordnet.
  • Die Brennkraftmaschine 10 ist weiterhin mit einem AGR-Steuerungssystem 30 versehen, um den Ausstoß von NOx durch das Zuführen eines Teils des Abgases zu dem Kraftstoff-Luftgemisch zu verhindern und auf diese Weise die Verbrennungstemperatur zu vermindern. Dieses AGR-Steuerungssystem weist im wesentlichen eine AGR-Vorrichtung 31 für das Zurückführen eines Teils des Abgases zu dem Saugrohr, d.h. für die Abgasrückführung auf, und ein elektronisches Steuergerät (nachstehend kurz als „ECU" bezeichnet) 40 zur Steuerung der Menge des durch die AGR-Vorrichtung 31 zurückgeführten Abgases. Die AGR-Vorrichtung weist eine AGR-Leitung 32 auf, welche die Verbindung zwischen dem Abgasrohr 14 und dem Saugrohr 12 herstellt, ein Strömungssteuerungsventil 34, welches auf halbem Weg in der AGR-Leitung 32 angeordnet ist, und ein Unterdrucksteuerventil 36 zum Betätigen dieses Strömungssteuerungsventils 34.
  • Die Eingangsseite der AGR-Leitung 32 ist mit dem Abgasrohr 14 verbunden, und die Abgangsseite der AGR-Leitung 32 ist mit dem Saugrohr 12 strömungsabwärts von der Drosselklappe 20 verbunden. Dementsprechend wird ein Teil des das Abgasrohr 14 durchlaufenden Abgases in die AGR-Leitung 32 durch einen Ansaugluftunterdruck, der in einem Bereich strömungsabwärts von der Drosselklappe 20 erzeugt wird, hereingezogen. Das in die AGR-Leitung 32 hereingezogene Abgas wird dann in die Saugleitung 12 eingeleitet.
  • Die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34, welches ein Unterdruckstellglied vom Membrantyp ist, stellt sich entsprechend dem Betrag des Unterdrucks in der Unterdruckzuführungsleitung 35 ein. Der auf das Strömungssteuerungsventil 34 einwirkende Unterdruck wird durch das Unterdrucksteuerventil 36, das mit der Unterdruckzuführungsleitung 35 verbunden ist, eingestellt.
  • Die ECU 40 führt zusätzlich zu der Steuerung, welche sich auf die Menge des durch das AGR-Steuerungssystem 30 zurückgeführten Abgases bezieht, gemeinsam verschiedene Steuerungen der Brennkraftmaschine 10, wie z.B. Zeitablaufsteuerung für Kraftstoffeinspritzung und Ansaugluftmengensteuerung, aus. Weiterhin sind verschiedene Sensoren mit der ECU 40 verbunden, wie z.B. ein in dem Saugrohr 12 angeordneter Ansaugluftmengensensor 44, ein Gaspedalsensor 45, welcher nahe einem Gaspedal 50 angeordnet ist, der einen Niederdrückbetrag (d.h., eine Gaspedalöffnung) dieses Gaspedals 50 erfaßt, und einen Drehzahlmesser 46, der eine Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 erfaßt. Zusätzlich zu diesen sind auch verschiedene andere Sensoren, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine und den Fahrzustand des Fahrzeugs erfas sen, ebenfalls mit der ECU 40 verbunden. Zu diesen Sensoren zählen ein Kühlwassersensor 47, der eine Kühlwassertemperatur des Motors erfaßt, ein Drosselklappensensor 48, der eine Öffnung der Drosselklappe 20 (d.h. eine Drosselöffnung) erfaßt, und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 49. Die ECU 40 liest die Erfassungsergebnisse jedes dieser Sensoren entsprechend und führt die verschiedenen Steuerungen, wie z.B. die Steuerung, die die Menge des zurückgeführten Abgases betrifft, aus.
  • Die ECU 40 berechnet z.B. auf der Grundlage der durch den Gaspedalsensor 45 erfaßten Gaspedalöffnung, der durch den Motordrehzahlsensor 46 erfaßten Motordrehzahl, der durch den Kühlwassersensor 47 erfaßten Motorkühlwassertemperatur und dergleichen, ein Abgasrückführungsverhältnis (d.h. das Verhältnis der Menge des zurückgeführten Abgases zu der Gesamtmenge der Ansaugluft), das für den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine geeignet ist. Die ECU berechnet dann anhand dieses Abgasrückführungsverhältnisses einen Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen für das Öffnen des Strömungssteuerungsventils 34. Danach wird auf der Grundlage des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen durch Steuern der Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34, d.h. Steuern des Betrags des Unterdrucks, welcher durch das Unterdruckventil 36 auf das Strömungssteuerungsventil 34 einwirkt, für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine geeignete Abgasrückführung ausgeführt. Wenn die Brennkraftmaschine 10 z.B. in einen Leerlaufzustand übergeht, steuert die ECU 40 das Strömungssteuerungsventil 34 so, daß es im wesentlichen voll geöffnet ist (z.B. 75% bis 100% offen, wenn 100% voll geöffnet bedeutet). Dieser Steuerung entsprechend wird das Abgasrückführungsverhältnis größer eingestellt, als wenn die Brennkraftmaschine unter einer hohen Belastung betrieben wird, was einen Anstieg der Verbrennungstemperatur unterdrückt und dadurch den NOx-Ausstoß unterbindet.
  • Die ECU 40 ist mit einem Speicher 42 zum Speichern von verschiedenen Programmen, um die verschiedenen Steuerun gen auszuführen, Motorkennfeldern, die während der Ausführung jener Programme verwendet werden, und verschiedenen Berechnungsergebnisse versehen.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für das AGR-Steuerungssystem 30 ausführlich beschrieben. Dieses Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose ist bestimmt, mechanische Abnormalitäten in der AGR-Vorrichtung 31 festzustellen, d.h., insbesondere in dem Strömungssteuerungsventil 34, dem Unterdrucksteuerventil 36 und der AGR-Leitung 32.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, führt das AGR-Steuerungssystem 30 normalerweise Abgas in einer Menge, die für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine geeignet ist, durch Steuerung der Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 durch die ECU 40 zurück.
  • Die Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung 31 weichen jedoch von deren Bezugseigenschaften ab, wenn sich z.B. das Öffnungsverhalten des Strömungssteuerungsventils 34 ändert, so daß es, infolge einer zeitlichen Veränderung im Öffnungsverhalten oder daß ein beweglicher Teil des Strömungssteuerungsventils 34 hängt, verschieden von dem ursprünglichen Verhalten des Strömungssteuerungsventils 34 ist, oder wenn die Querschnittsfläche der AGR-Leitung 32 infolge von Partikeln oder dergleichen in dem Abgas, die an den inneren Wänden der AGR-Leitung anhaften, abnimmt. Wenn der Grad der Abweichung so groß wird, daß sich die Menge des zurückgeführten Abgases sehr von dem für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine geeigneten Betrag unterscheidet, steigen die Mengen an ausgestoßenem NOx oder von ausgestoßenen Partikeln an.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn infolge der Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung 31, welche von dem Bezugseigenschaften abweichen, der Anstieg des Betrags des ausgestoßenen NOx oder von Partikeln nicht län ger vernachlässigt werden kann, dieses als eine Abnormalität in dem AGR-Steuerungssystem 30 diagnostiziert.
  • Die mit dem AGR-Steuerungssystem 30 ausgerüstete Brennkraftmaschine ist jedoch in dem Abgasrohr 14 mit dem NOx-Abgaskatalysator 15 zur Entfernung des NOx versehen. Selbst wenn die Menge des zurückgeführten Abgases kleiner ist als der für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine geeignete Wert, versucht der NOx-Abgaskatalysator, den Anstieg der Menge des ausgestoßenen NOx, welcher auftritt, wenn die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, einigermaßen zu verhindern. Wenn andererseits die Menge des zurückgeführten Abgases den für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine geeigneten Wert übersteigt, liegt eine Tendenz vor, daß die Menge von ausgestoßenen Partikeln infolge unvollständiger Verbrennung ansteigt. Dementsprechend ist es zweckmäßig, wenn das Vorliegen einer Abnormalität in dem AGR-Steuerungssystem 30 festgestellt wird, selbst wenn die Abgasrückführungseigenschaften des AGR-Steuerungssystems 30 von den Bezugseigenschaften abgewichen sind, zu berücksichtigen, ob ein durch diese Abweichung verursachter Mangel oder ein Überschuß an zurückgeführtem Abgas vorhanden ist, und festzustellen, ob dieser Mangel oder Überschuß abnormal ist.
  • Das Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose dieses Ausführungsbeispiels berücksichtigt die Abgasrückführungseigenschaften der Brennkraftmaschine 10 und stellt flexibel und angepaßt fest, ob entsprechend den Abgaseigenschaften eine Abnormalität in dem AGR-Steuerungssystem 30 oder, genauer gesagt, in der AGR-Vorrichtung 31, vorhanden ist. Wenn eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des von der AGR-Vorrichtung 31 zurückgeführten Abgases unzureichend ist, wird die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose (d.h. einer Diagnose oder Feststellung, daß eine Abnormalität vorliegt) in der Abnormalitätsdiagnose schwerer erfüllbar gemacht, so daß es schwieriger ist, eine positive Diagnose zu stellen. Wenn andererseits diese Tendenz nicht vorliegt, wird die Be dingung für das Stellen einer positiven Diagnose nicht schwieriger zu erfüllen gemacht, und es wird auf der Grundlage der normalen Bedingung eine Abnormalitätsdiagnose gestellt. Es wird daher, wenn z.B. ein Überschuß an zurückgeführtem Abgas vorliegt, dieser unverzüglich als eine Abnormalität diagnostiziert.
  • Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 2 bis 6 das Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für das AGR-Steuerungssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Programms zur Überwachung einer Tendenz der Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung 31, von den Bezugseigenschaften abzuweichen. Die in 2 gezeigten Reihen von Abläufen werden wiederholt zu vorbestimmten Zeitzyklen durch die ECU 40 ausgeführt.
  • In diesem Programm wird zuerst festgestellt, ob sich die Brennkraftmaschine 10 in einem stabilen Leerlaufzustand befindet (Schritt S100). Wenn das Gaspedal 50 nicht niedergetreten wird (d.h., wenn die Gaspedalöffnung „0" ist), und der Betrag der zeitlichen Veränderung der Motordrehzahl gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Betrag ist, wird die Brennkraftmaschine 10 als in dem stabilen Leerlauf befindlich angenommen. Wenn festgestellt wird, daß sich die Brennkraftmaschine nicht in dem stabilen Leerlaufzustand befindet (d.h. NEIN in Schritt S100), endet das Programm.
  • Wenn jedoch festgestellt wird, das sich die Brennkraftmaschine 10 in dem stabilen Leerlaufzustand befindet (d.h. JA im Schritt S100), wird die Tendenz der Abgasrückführungseigenschaften, von den Bezugseigenschaften abzuweichen, in den Abläufen danach erfaßt (Schritte S110 bis S140). Wenn sich die Brennkraftmaschine 10 in dem stabilen Leerlaufzustand befindet, ist die Verbrennung stabil, und es tritt nicht viel Veränderung in der Ansaugluftmenge, dem Ansaugluftdruck und dergleichen auf. Daher ist es durch Überwachen der Abweichungstendenz, wenn sich die Brennkraftma schine 10 in einem stabilen Leerlaufzustand befindet, möglich, ungünstige Auswirkungen, welche durch eine Veränderung des Verbrennungszustands verursacht werden, zu vermeiden.
  • Wenn die Tendenz der Abweichung überwacht wird, wird zuerst eine tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Ansaugluftmengensensors 44 berechnet. Es wird dann festgestellt, ob diese tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) einen vorherbestimmten Wert (GNC1) übersteigt (Schritt S110).
  • Wie vorstehend beschrieben ist, verändert sich die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) (oder genauer gesagt, die Menge an Frischluft, welche durch den Ansaugluftmengensensor 44 erfaßt wird), wenn ein Teil des Abgases in das Saugrohr 12 eingeleitet wird, wenn das AGR-Steuerungssystem 30 Abgas zurückführt. An dieser Stelle nimmt die tatsächliche Menge der Ansaugluft (GN), welche in die Zylinder der Brennkraftmaschine 10 über das Saugrohr 12 eingeführt wird, so ab, wie die Menge des zurückgeführten Abgases zunimmt.
  • 3 zeigt die Beziehung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) und der Menge des zurückgeführten Abgases. In der Zeichnung zeigt ein vorbestimmter Bereich (d.h. (GN) < (GNC0)), welcher in Bezug zu der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) steht, den Bereich der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN), wenn sich die Brennkraftmaschine 10 in dem stabilen Leerlaufzustand befindet. Der Grund dafür, daß die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) in der Lage ist, sich, gerade wenn sich die Brennkraftmaschine 10 in dem stabilen Leerlaufzustand befindet, innerhalb des vorbestimmten Bereichs zu verändern, liegt darin, daß der Wert für z.B. die Stabilisierung der Schwankungen der Motordrehzahl entsprechend der Motorkühlwassertemperatur und dem Betriebszustand der Klimaanlage und die Veränderung dieses Werts die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) veranlassen, sich entsprechend zu verändern. Eben wenn diese Art von Veränderung der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) berücksichtigt wird, neigt die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) normalerweise nicht dazu, den oberen Grenzwert (GNCO) zu übersteigen, wenn sich die Brennkraftmaschine 10 in dem stabilen Leerlaufzustand befindet.
  • Nachstehend wird eine Ursache für die Tendenz der Menge des zurückgeführten Abgases, nicht ausreichend zu sein, beschrieben. 4 zeigt die Beziehung zwischen einer Ausgabe eines Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR) an das Strömungssteuerungsventil 34 (oder genauer gesagt, Ausgabe an das Unterdrucksteuerventil 36, welches den Betrag des Unterdrucks des Strömungssteuerungsventils 34 festlegt), und einer tatsächlichen Öffnung (AEGR) des Strömungssteuerungsventils 34. Wenn das Strömungssteuerungsventil 34 normal arbeitet, steht die tatsächliche Öffnung (AEGR) des Strömungssteuerungsventils 34 in einer im wesentlichen linearen Beziehung zu dem Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR), wie in der Zeichnung durch die durchgezogene Linie (a) gezeigt ist.
  • Wenn im Gegensatz dazu in dem Strömungssteuerungsventil 34 oder dem Unterdrucksteuerventil 36 eine Betriebsstörung auftritt und sich die Beziehung zwischen der tatsächlichen Öffnung (AEGR) des Strömungssteuerungsventils 34 und dem Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR) ändert, so daß die tatsächliche Öffnung unter die Öffnung fällt, die dem Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR) entspricht, wie durch die gestrichelte Linie (b) in 4 gezeigt ist, wird die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend.
  • Wenn die Menge des zurückgeführten Abgases infolge einer Betriebsstörung des Strömungssteuerungsventils 34 oder des Unterdrucksteuerventils 36 unzureichend ist, kann es sein, daß dieses Strömungssteuerungsventil 34 nicht in der Lage ist, gleich oder größer als eine vorherbestimmte Öffnung (gezeigt durch die mit Einfachstrichen unterbrochene Linie (c) in 4), zu öffnen, oder es kann sein, daß der bewegliche Teil des Strömungssteuerungsventils 34 hängt oder dergleichen, so daß die Öffnung nicht verändert werden kann (gezeigt durch die mit Doppelstrichen unterbrochene Linie (d) in 4).
  • Abgesehen von einer Betriebsstörung des Strömungssteuerungsventils 34 oder des Unterdrucksteuerventils 36 kann die Menge des zurückgeführten Abgases auch unzureichend werden, wenn die Querschnittsfläche der AGR-Leitung 32 infolge von z.B. partikelförmigem Material, das an den Leitungswänden anhaftet, vermindert ist.
  • Der vorherbestimmte Wert (GNC1) wird mit der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) verglichen, um festzustellen, ob die Menge des zurückgeführten Abgases infolge einer oder mehrerer der verschiedenen vorstehend beschriebenen Ursachen unzureichend ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird nicht die obere Grenze (GNC0) der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) selbst, sondern die Summe aus dem oberen Grenzwert (GNC0) plus einem vorherbestimmten Zusatzbetrag α1 (d.h. (GNC0) + α1) als der vorherbestimmte Wert (GNC1) festgelegt. Dieser vorherbestimmte Wert (GNC1) wird dann mit der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) verglichen, um festzustellen, ob die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend ist.
  • Der Grund für das Hinzufügen des Zusatzbetrags α1 ist der folgende. In dem Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn eine Tendenz für die Menge des von der AGR-Vorrichtung 31 zurückgeführten Abgases vorliegt, daß diese unzureichend ist, die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose während der Abnormalitätsdiagnostik schwieriger zu erfüllen gemacht. Diese Tendenz macht nur Sinn, wenn sich die Brennkraftmaschine 10 in dem stabilen Leerlaufzustand befindet. Wenn sich z.B. der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 ändert, setzt sich diese Tendenz nicht immer fort.
  • Wenn sich z.B. die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 bezüglich der vorbestimmten Öffnung überhaupt nicht verändert, wie in 4 durch die mit Doppelstrichen unterbrochene Linie (d) gezeigt ist, gerade wenn die fixierte Öffnung derart ist, daß sie zu einer Menge von zurückgeführtem Abgas führt, die für den Leerlaufzustand unzureichend ist, kann davon ausgegangen werden, wenn diese Öffnung in anderen Betriebsbereichen unverändert beibehalten wird, daß das zu einem Gesamtabgasverhalten führt, in welchem die Menge der ausgestoßenen Partikel ansteigen wird. Dementsprechend besteht gerade in diesem Fall die Befürchtung, daß es zu einem weiteren Anstieg der Menge von ausgestoßenen Partikeln führen wird, wenn die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose schwieriger zu erfüllen gemacht wird.
  • Daher wird in dem Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorherbestimmte Wert (GNC1) durch Hinzufügen eines Zusatzbetrags α1 zu dem oberen Grenzwert (GNC0) der Ansaugluftmenge erhalten, wenn sich die Brennkraftmaschine 10 in dem stabilen Leerlaufzustand befindet. Dementsprechend kann in dem Schritt S110 unter der Annahme, daß das Strömungssteuerungsventil 34, wie vorstehend beschrieben ist, hängengeblieben ist, festgestellt werden, daß die Menge des zurückgeführten Abgases über den gesamten Betriebsbereich unzureichend ist, bis der Anstieg der Menge von ausgestoßenen Partikeln auf einen Wert vermindert ist, bei dem er zweifelsfrei vernachlässigbar ist. Es ist weiterhin vorzuziehen, daß der vorherbestimmte Wert (GNC1) auf der Grundlage der Abgaseigenschaften der Brennkraftmaschine 10, die mit dem AGR-Steuerungssystem ausgerüstet ist, flexibel festgelegt wird. In dieser Hinsicht ist es auch möglich, den vorherbestimmten Wert (GNC1) z.B. gleich dem oberen Grenzwert (GNC0) festzusetzen.
  • In Schritt S110 wird, wenn festgestellt wird, daß die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) den vorherbestimmten Wert (GNC1) übersteigt (d.h. JA in Schritt S110), ein Zeitablaufzählerwert (C) in Schrittweiten eines bestimmten Betrags erhöht (Schritt S120). Dieser Zeitablaufzählerwert (C) ist ein Zählerwert, der sich entsprechend einer abgelaufenen Zeit dauer von dem Zeitpunkt an, an dem festgestellt wurde, daß die Menge des zurückgeführten Abgases kleiner war als die Bezugsmenge, schrittweise erhöht. Dementsprechend kann festgestellt werden, daß sich die Abweichungstendenz der Abgasrückführungseigenschaften (in diesem Fall die Tendenz der Menge des zurückgeführten Abgases, daß diese nicht ausreichend ist), fortsetzt, solange der Zeitablaufzählerwert (C) ansteigt.
  • Dann wird festgestellt, ob der Zeitablaufzählerwert (C) einen vorherbestimmten Wert (C1) übersteigt (Schritt S130). Wenn festgestellt wird, daß der Zeitablaufzählerwert (C) den vorherbestimmten Wert (C1) übersteigt (d.h. JA in dem Schritt S130), wird ein Flag für unzureichende Abgasrückführmenge (XS) (nachstehend kurz als „AGR-Unzulänglichkeitsflag" bezeichnet) auf „EIN" gesetzt, und diese Einstellung wird in einem Speicher 42 abgespeichert (Schritt S140). Dieses AGR-Unzulänglichkeitsflag (XS) zeigt an, daß die Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung 31 derart sind, daß eine Tendenz für die Menge des zurückgeführten Abgases, daß diese kleiner als die Bezugsmenge ist, vorliegt. Diese Abweichungstendenz wird dadurch bestätigt, daß das AGR-Unzulänglichkeitsflag (XS) in dem Schritt S140 auf „EIN" gesetzt wird.
  • Wenn die Abweichungstendenz bestätigt wird, wartet die ECU 40, bis der Zeitablaufzählerwert (C) den vorbestimmten Wert (C1) übersteigt, d.h., die ECU 40 wartet darauf, daß fortlaufend festgestellt wird, daß die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) den vorherbestimmten Wert (GNC1) in einem vorbestimmten Zeitraum, nachdem diese Feststellung getroffen wurde, übersteigt. Demzufolge können, selbst wenn sich die Abweichungstendenz der Abgasrückführungseigenschaften zeitlich verändert, ungünstige Einflüsse, wie z.B. eine irrtümliche Feststellung dieser Abweichungstendenz infolge einer solchen Veränderung, vermieden werden.
  • Wenn andererseits in dem Schritt S110 festgestellt wird, daß die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) gleich oder kleiner als der vorherbestimmte Wert (GNC1) ist (d.h. NEIN in Schritt S110), wird der Zeitablaufzählerwert (C) auf „0" gesetzt (Schritt S125). Das Programm endet dann entweder nach der Ausführung des Vorgangs in Schritt S125, oder wenn in Schritt S130 festgestellt wird, daß der Zeitablaufzählerwert (C) gleich oder kleiner als der aktuelle Zeitablaufzählerwert (C1) ist (d.h. NEIN in Schritt S130).
  • In dem vorstehend beschriebenen Programm wird die Tendenz der Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung 31, von den Bezugseigenschaften abzuweichen, überwacht. Wenn die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, so daß der Anstieg der Menge von ausgestoßenen Partikeln über den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine 10 vernachlässigt werden kann, wird das AGR-Unzulänglichkeitsflag (XS) auf „EIN" gesetzt und die Tendenz der Abweichung durch Überwachung festgestellt.
  • Nachstehend wird ein Abnormalitätsdiagnoseprogramm zum Feststellen, ob in der AGR-Vorrichtung 31 eine Abnormalität vorliegt, beschrieben. Auf der Grundlage des Setzens des AGR-Unzulänglichkeitsflags (XS), welches in dem vorstehend beschriebenen Abweichungstendenz-Überwachungsprogramm gesetzt wird, wird ein Diagnosemodus für die Abnormalitätsdiagnose eingestellt. Ferner wird die Abnormalitätsdiagnose der AGR-Vorrichtung 31 anhand dieses eingestellten Diagnosemodus ausgeführt.
  • Wenn die Abnormalitätsdiagnose ausgeführt wird, wird der Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR) des Strömungssteuerungsventils 34 zwangsweise um einen vorherbestimmten Betrag verändert, und ein Veränderungsbetrag (DGN) (d.h., der gesamte Betrag, der sich von Beginn der Zwangsansteuerung an verändert hat) der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN), welcher zu diesem Zeitpunkt generiert wird, wird überwacht. Wenn dieser Veränderungsbetrag (DGN) der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) gleich oder kleiner ist als ein vorherbestimmter Abnormalitätsfeststellungswert, wird festgestellt, daß eine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung vorliegt. Wenn das AGR-Unzulänglichkeitsflag (XS) auf „EIN" gesetzt ist, d.h., wenn die Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung 31 derart sind, daß eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, verändert sich der Abnormalitätsfeststellungswert zu einem kleineren Wert, wodurch es schwieriger wird, die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose zu erfüllen.
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Abnormalitätsdiagnoseprogramms. Die Abläufe in diesem in dem Ablaufdiagramm gezeigten Programm werden zu vorbestimmten Zeitzyklen durch die ECU 40 wiederholt. 6 zeigt ein Beispiel einer Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR), die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN), ein Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsflag (XDIAGEX), ein Abnormalitätsdiagnose-Beendungsflag (XDIAG) und ein Abnormalitätsflag (XFAIL), wenn das in dem Ablaufdiagramm gezeigte Abnormalitätsdiagnoseprogramm ausgeführt wird. In der Zeichnung zeigen die durchgezogenen Linien die Veränderung jedes dieser Werte, wenn keine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung 31 vorliegt, und die gestrichelten Linien zeigen die Veränderung jedes dieser Werte, wenn eine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung 31 vorliegt. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 5 und 6 das Abnormalitätsdiagnoseprogramm gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • In dem Programm wird zuerst auf der Grundlage des Setzens des Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsflags (XDIAGEX) festgestellt, ob eine Bedingung für die Ausführung einer Abnormalitätsdiagnose erfüllt wurde (Schritt S200 in 5). Dieses Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsflag (XDIAGEX) wird auf „EIN" gesetzt, wenn z.B. die nachstehenden Bedingungen (A) bis (E) alle erfüllt wurden.
  • Bedingung (A): Das Fahrzeug wird langsamer; Bedingung (B): Der Betrag der Veränderung der Motordrehzahl ist gleich oder kleiner als ein bestimmter Wert;
  • Bedingung (C): Der Betrag der Veränderung der Ansaugluftmenge ist gleich oder kleiner als ein bestimmter Wert; Bedingung (D): Die Öffnung der Drosselklappe 20 ist gleich oder größer als eine vorbestimmte Öffnung; Bedingung (E): Das Abnormalitätsdiagnose-Beendungsflag (XDIAG) ist „AUS".
  • In bezug auf die Bedingung (A) wird, in mehr spezifischer Weise festgestellt, daß das Fahrzeug langsamer wird, wenn die Gaspedalöffnung „0" und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist. Wenn das Fahrzeug verlangsamt wird, ist es höchstwahrscheinlich, daß die Kraftstoffeinspritzung in die Brennkraftmaschine 10 eingestellt wird, d.h., es wird ein Programm zum Abstellen des Kraftstoffs ausgeführt. Wenn dieses Programm zur Kraftstoffabstellung ausgeführt ist und die Verbrennung wirksam unterbrochen ist, ist es möglich, sogar wenn das Strömungssteuerungsventil 34 zwangsweise angesteuert wird, wenn das Abnormalitätsdiagnoseprogramm ausgeführt wird und sich die Menge des zurückgeführten Abgases von der für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine optimalen Menge unterscheidet, die auf diesem Unterschied beruhende Verschlechterung des Abgases zu unterdrücken. Daher wird die vorstehende Bedingung (A) als eine der Bedingungen zum Ausführen der Abnormalitätsdiagnose in dem Abnormalitätsdiagnoseprogramm gestellt.
  • Auch eine Veränderung der Motordrehzahl bewirkt, daß sich die Ansaugluftmenge verändert. Es ist demzufolge schwierig, festzustellen, ob eine Veränderung der Ansaugluftmenge infolge einer Veränderung der Motordrehzahl oder ob sie infolge der Zwangsansteuerung des Strömungssteuerungsventils 34 erfolgt. Diese Schwierigkeit bei der Feststellung der Ursache für die Veränderung der Ansaugluftmenge, wenn sich die Motordrehzahl verändert, kann zu einer irrtümlichen Feststellung führen. Deshalb wird weiterhin die vorstehende Bedingung (B) als eine der Bedingungen für die Ausführung der Abnormalitätsdiagnose gestellt. Obwohl es einen gewissen Grad der Wechselbeziehung zwischen der Veränderung der Motordrehzahl und der Veränderung der Ansaugluftmenge gibt, treten sie nicht unbedingt gleichzeitig auf. Das heißt, es gibt Zeiten, in denen sich die Ansaugluftmenge infolge einer Veränderung der Motordrehzahl verändert, aber es gibt auch Zeiten, in denen sich die Motordrehzahl infolge einer Veränderung der Ansaugluftmenge verändert. Daher wird zusätzlich zu der Bedingung (B) auch die Bedingung (C) als eine der Bedingungen für die Ausführung der Abnormalitätsdiagnose gestellt.
  • Wenn weiterhin die Öffnung der Drosselklappe 20 so verengt ist, daß die Ansaugluftmenge sehr gering ist, nimmt die Veränderung der Ansaugluftmenge, wenn das Strömungssteuerungsventil zwangsweise angesteuert wird, vorläufig ab. Dementsprechend wird, wenn die Abnormalitätsdiagnose anhand einer solchen geringfügigen Veränderung der Ansaugluftmenge gestellt wird, die Genauigkeit dieser Feststellung abnehmen, und es besteht die Möglichkeit, daß eine irrtümliche Feststellung getroffen wird. Deshalb wird die vorstehende Bedingung (D) als eine der Bedingungen für die Ausführung der Abnormalitätsdiagnose gestellt.
  • Weil die Abnormalitätsdiagnose ausgeführt wird, wenn das Strömungssteuerungsventil 34 zwangsweise angesteuert wird, wenn diese Diagnose ausgeführt wird, verändert sich die Menge des zurückgeführten Abgases, wenn auch nur zeitweilig, so daß sie von der für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine optimalen Menge abweicht. Deshalb ist es vorzuziehen, daß das Abnormalitätsdiagnoseprogramm in einer so kurzen Zeit wie möglich und nur wenn nötig ausgeführt wird. Daher wird in dem Abnormalitätsprogramm durch Stellen der Bedingung(E) als eine der Bedingungen für die Ausführung der Abnormalitätsdiagnose, nach der Bestätigung einer positiven Diagnose nach dem Anlauf der Brennkraftmaschine die Zwangsansteuerung des Strömungssteuerungsventils 34 sofort unterbrochen, und das Abnormalitätsdiagnoseprogramm wird bis zu dem nächsten Anlauf der Brennkraftmaschine nicht wieder ausgeführt. In dieser Bedingung (E) wird das Abnormalitätsdiagnose-Beendungsflag (XDIAG) auf „AUS" zurückgesetzt, wenn die Brennkraftmaschine anläuft, und auf „EIN" gesetzt, wenn in dem Abnormalitätsdiagnoseprogramm eine vorherbestimmte Bedingung erfüllt ist.
  • Wenn in Schritt S200 festgestellt wird, daß die Bedingung für die Ausführung der Abnormalitätsanalyse erfüllt ist, d.h., wenn das Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsflag (XDIAGEX) auf „EIN" gesetzt ist (d.h. JA in Schritt S200), wird dann festgestellt, ob das AGR-Unzulänglichkeitsflag (XS) auf „EIN" gesetzt ist (Schritt S210). Wenn das AGR-Unzulänglichkeitsflag (XS) auf „EIN" gesetzt ist (d.h. JA in Schritt S210), wird ein Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) gleich einem ersten Wert (KDGNS) gesetzt, welcher einem Fall entspricht, in welchem die Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung 31 derart sind, daß eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist (Schritt S220). Wenn andererseits das AGR-Unzulänglichkeitsflag (XS) auf „AUS" gesetzt ist (d.h. NEIN in Schritt S210), wird der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) auf einen zweiten Wert (KDGNE) gesetzt, der einem Fall entspricht, in welchem keine Tendenz vorliegt, daß die Menge des von der AGR-Vorrichtung 31 zurückgeführten Abgases unzureichend ist (Schritt S225). Hierbei werden vorher der erste Wert (KDGNS) und der zweite Wert (KDGNE), die mit dem Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) in Beziehung stehen, so eingestellt, daß sie das in dem nachstehenden Vergleichsausdruck gezeigte Verhältnis aufweisen. (KDGNS) < (KDGNE) (1)
  • Wenn der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) wie vorstehend beschrieben eingestellt ist, wird dann das Strömungssteuerungsventil 34 zwangsweise angesteuert (Schritt S230; Zeitpunkt 1 in 6). Genauer gesagt wird der aktuelle Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR), welcher anhand des Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegt ist, als der anfängliche Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen verwendet. Dann wird ein vorherbestimmter allmählicher Veränderungsbetrag Δk zu diesem Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR) addiert, und die Summe wird dann als der neue Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR) festgelegt, wie in dem nachstehenden Ablaufausdruck (2) gezeigt ist: [Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR)] ← [aktueller Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR)] +Δk (2)
  • Hierbei kann der allmähliche Veränderungsbetrag Δk entweder als positiver oder als negativer Wert festgelegt sein. Wenn z.B. der allmähliche Veränderungsbetrag Δk ein positiver Wert ist, steigt der Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR) durch das wiederholte Ausführen des Programms allmählich an, und die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 erhöht sich ebenfalls allmählich infolge dieses Anstiegs des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR). Wenn umgekehrt der allmähliche Veränderungsbetrag Δk ein negativer Wert ist, nimmt der Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR) allmählich ab, wodurch die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 ebenfalls allmählich abnimmt. Dementsprechend wird das Strömungssteuerungsventil 34 auf diese Weise in Stufen, so wie sich der Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR) durch den allmählichen Veränderungsbetrag Δk verändert, zwangsweise angesteuert.
  • Ob der allmähliche Veränderungsbetrag Δk hier auf einen positiven oder negativen Wert festgesetzt wird, d.h., ob die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 zunimmt oder abnimmt, wird anhand der Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34, wenn die Zwangsansteuerung gestartet wird, festgelegt. Wenn die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 größer als eine vorbestimmte Öffnung β (z.B. 50%) ist, z.B. wenn das Strömungssteuerungsventil 34 im wesentlichen ganz offen ist, wird der allmähliche Veränderungsbetrag Δk auf einen negativen Wert festgesetzt, so daß die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 allmählich abnimmt, bis das Strömungssteuerungsventil 34 völlig geschlossen ist. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 gleich oder kleiner als die vorbestimmte Öffnung β ist, z.B., wenn das Strömungssteuerungsventil 34 im wesentlichen vollkommen geschlossen ist, der allmähliche Veränderungsbetrag Δk auf einen positiven Wert festgesetzt, so daß sich die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 allmählich erhöht, bis das Strömungssteuerungsventil 34 voll geöffnet ist.
  • Wenn das Strömungssteuerungsventil 34 zwangsweise angesteuert wird, wird der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) auf der Grundlage des Minimalbetrags der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR) festgesetzt. Das heißt, wenn die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 von der vorbestimmten Öffnung β zu vollkommen geschlossen verändert wird, ist der Betrag der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR) der Minimalwert, aber der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) wird gleich oder kleiner als der Veränderungsbetrag (DGN) der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) eingestellt, welcher zu diesem Zeitpunkt generiert wird. Wenn das Strömungssteuerungsventil 34 zwangsweise angesteuert wird, wird der Änderungsbetrag (DGN) der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN), weil der Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR) immer durch einen Betrag gleich oder größer als dessen minimaler Veränderungsbetrag verändert wird, den Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) übersteigen, es sei denn, daß keine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung 31 vorliegt.
  • 6 zeigt ein Beispiel für die Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR), wenn sich der Ansteuerungsbefehlswert zum Öffnen (DEGR) infolge eines allmählichen Veränderungsbetrags Δk, der auf einen negativen Wert festgesetzt ist, so daß sich die Öffnung des Strömungssteuerungsventils 34 zu der vollkommen geschlossenen Seite hin verändert, allmählich verändert.
  • Auf diese Weise beginnt unter zwangsweiser Ansteuerung des Strömungssteuerungsventils 34 die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN), sich mit einer Reaktionsverzögerung nach der Ausführung dieser Zwangsansteuerung allmählich zu verändern (Zeitpunkt t2).
  • Nachdem das Strömungssteuerungsventil 34 zwangsweise angesteuert wurde, wird dann festgestellt, ob eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem das Strömungssteuerungsventil 34 den vollkommen geöffneten Zustand oder den vollkommen geschlossenen Zustand erreicht hat (Schritt S240). Wenn die vorbestimmte Zeitdauer nicht abgelaufen ist (d.h. NEIN in Schritt S240), wird dann festgestellt, ob die Veränderungsmenge (DGN) der tatsächlichen Ansaugluftmenge den Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) übersteigt (Schritt S250).
  • Wenn an dieser Stelle der Änderungsbetrag (DGN) der tatsächlichen Luftmenge (GN) den Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) übersteigt, verändert sich die tatsächliche Öffnung (AEGR) des Strömungssteuerungsventils 34, indem sie bewirkt, daß sich die Menge des zurückgeführten Abgases verändert, was wiederum veranlaßt, daß sich die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) um einen vorherbestimmten Betrag (d.h., einen Betrag gleich oder kleiner als der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN)) entsprechend der Veränderung der Menge des zurückgeführten Abgases verändert. Dementsprechend wird in diesem Fall in dem laufenden Abnormalitätsdiagnoseprogramm festgestellt, daß eine Abnormalität nicht erfaßt ist (JA in Schritt S250). Auf diese Weise wird das Abnormalitätsdiagnose-Beendungsflag (XDIAG) auf „EIN" gesetzt, wenn durch das Abnormalitätsdiagnoseprogramm festgestellt wird, daß eine Abnormalität nicht erfaßt ist (Schritt S270).
  • In diesem Fall ist die Bedingung (E) nicht länger erfüllt, was dazu führt, das die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose nicht länger erfüllt ist (d.h., das Abnormalitäts-Ausführungsflag (XDIAGEX) wird auf „AUS" gesetzt),(d.h. NEIN in Schritt S200), so daß das Programm endet. Das heißt, in diesem Fall ist festgelegt, weil zumindest die Abnormalitätsdiagnose ausgeführt und eine sinnvolle Diagnose erhalten wurde, daß es unnötig ist, mit den Abläufen danach mit der Abnormalitätsdiagnose fort zu fahren, so daß das Programm endet. Dementsprechend wird, selbst wenn das Strömungssteuerungsventil 34 noch nicht den vollkommen geöffneten oder vollkommen geschlossenen Zustand erreicht hat, d.h., selbst wenn die Zwangsansteuerung des Strömungssteuerungsventils 34 noch nicht abgeschlossen ist, die Zwangsansteuerung sofort unterbrochen, und das Abnormalitätsdiagnoseprogramm wird bis zu dem nächsten Anlaufen der Brennkraftmaschine nicht länger ausgeführt. Demzufolge wird das der Zwangsansteuerung des Strömungssteuerungsventils 34 folgende Abnormalitätsdiagnoseprogramm für eine so kurz wie mögliche Zeit, und nur wenn nötig, ausgeführt.
  • Wenn andererseits im Schritt S240 festgestellt wird, daß die vorbestimmte Zeitdauer, nachdem das Strömungssteuerungsventil 34 den voll geöffneten oder voll geschlossenen Zustand erreicht hat, abgelaufen ist (d.h. JA in Schritt S240), bedeutet das, daß das Strömungssteuerungsventil 34 zwangsweise in den voll geöffneten oder voll geschlossenen Zustand gebracht wurde, und ferner, daß danach ein vorgegebener Zeitraum (d.h. Zeitraum t4 bis t5) abgelaufen ist. Dann sollte das unabhängig von dieser Tatsache, weil sich entweder die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) nicht verändert, oder wenn sie sich verändert, der Veränderungsbetrag (DGN) einen Betrag entsprechend der Veränderung der Menge des zurückgeführten Abgases nicht erreicht, als eine Abnormalität diagnostiziert und das Abnormalitätsflag (XFAIL) auf „EIN" gesetzt werden (Schritt S260). Wenn das Abnormalitätsflag (XFAIL) gesetzt ist, wird dann das Abnormalitätsdiagnose-Beendungsflag (XDIAG) auf „EIN" gesetzt (Schritt S270; Zeitpunkt t5). Es tritt eine vorherbestimmte Ansprechverzögerung auf, bis nach dem Zeitpunkt, an dem das Strömungs- Steuerungsventil 34 zwangsweise angesteuert wird, eine Veränderung der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) erscheint. Daher wartet die ECU mit dem Setzen des Abnormalitätsflags (XFAIL), d.h. sie wartet mit dem Stellen einer positiven Diagnose, nachdem das Strömungssteuerungsventil 34 sich zu dem voll geöffneten oder voll geschlossenen Zustand verlagert, bis der vorbestimmte Zeitraum vergeht.
  • Auf diese Weise endet das Programm, nachdem das Abnormalitätsdiagnose-Beendungsflag (XDIAG) in dem Schritt S270 auf „EIN" gesetzt ist, oder wenn in dem Schritt S250 festgestellt wird, daß der Veränderungsbetrag (DGN) gleich oder kleiner als der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) ist (d.h. NEIN in Schritt S250).
  • Der vorstehende Gesichtpunkt des Ausführungsbeispiels zum Ausführen der Abnormalitätsdiagnose der AGR-Vorrichtung 31 ermöglicht, daß die nachstehenden Wirkungen erzielt werden können. Wenn gemäß dem Ausführungsbeispiel festgestellt wird, ob eine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung 31 vorliegt, überwacht die ECU 40, ob eine Tendenz vorliegt, daß die Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung 31 von deren Bezugseigenschaften abweichen, oder ob genauer gesagt eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, wenn sich die Brennkraftmaschine 10 in einem stabilen Leerlaufzustand befindet. Der Diagnosemodus zur Abnormalitätsdiagnose der AGR-Vorrichtung 31 wird auf der Grundlage der Abweichungstendenz der überwachten Abgasrückführungseigenschaften eingestellt. Dementsprechend ist es auch möglich, den Diagnosemodus für die Abnormalitätsdiagnose auch im Hinblick auf sowohl die im voraus erhaltene Abweichungstendenz der Abgasrückführungseigenschaften, als auch die Abgaseigenschaften der Brennkraftmaschine 10 einzustellen. Weil die Abnormalitätsdiagnose der AGR-Vorrichtung 31 auf der Grundlage des eingestellten Diagnosemodus ausgeführt wird, ist es möglich, sowohl flexibel als auch angepaßt festzustellen, ob entsprechend den Abgaseigenschaften eine Abnormalität vorliegt.
  • Der Veränderungsbetrag (DGN) der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) wird mit dem Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) verglichen. Wenn der Veränderungsbetrag (DGN) gleich oder kleiner als der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) ist, wird eine positive Diagnose gestellt. Dann wird diese Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose (oder genauer gesagt der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN)), falls eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des von der AGR-Vorrichtung 31 zurückgeführten Abgases unzureichend ist, auf veränderlich gesetzt. Dementsprechend kann die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose entsprechend der Tendenz, daß die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, geeignet eingestellt werden, so daß es möglich ist, flexibel und angepaßt entsprechend den Abgaseigenschaften festzustellen, ob eine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung 31 vorliegt.
  • Weil die Brennkraftmaschine 10 in dem Abgasrohr 14 mit dem NOx-Abgaskatalysator 15 versehen ist, weist die Brennkraftmaschine 10, selbst wenn die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, Abgaseigenschaften auf, bei welchen ein Anstieg des ausgestoßenen NOx als Folge davon, daß die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, auf einem Bereich beschränkt ist, in dem er im wesentlichen vernachlässigt werden kann. Im Hinblick darauf wird nach dem Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß dem Ausführungsbeispiel, wenn eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des von der AGR-Vorrichtung 31 zurückgeführten Abgases unzureichend ist, der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) gleich dem ersten Wert (KDGNS) festgesetzt, um dadurch die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose in der Abnormalitätsdiagnose schwerer erfüllbar zu machen. Dementsprechend kann in diesem Fall eine positive Prognose zutreffender gestellt werden, so daß übermäßige positive Diagnosen vermieden werden können.
  • Wenn andererseits die Menge des tatsächlichen zurückgeführten Abgases nicht kleiner als normal ist, wird die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose bei der Abnormalitätsdiagnose nicht schwieriger erfüllbar gemacht, und der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) wird gleich dem zweiten Wert (KDGNE) festgelegt, welcher größer als der erste Wert (KDGNS) ist. Demgemäß ist es in diesem Fall möglich, eine Abnormalität schnell zu erfassen und einen Anstieg der Menge an ausgestoßenen Partikeln zu verhindern.
  • Der entsprechend dem stabilen Leerlaufzustand festgesetzte vorherbestimmte Wert (GNC1) wird mit der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) verglichen, und es wird anhand der Tatsache, daß die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) den vorherbestimmten Wert (GNC1) übersteigt, festgestellt, daß eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist. Auf diese Weise kann durch Erkennen anhand der Ansaugluftmenge, daß eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, diese Tendenz relativ leicht festgestellt werden. Weiterhin wird der Ansaugluftmengensensor 44, welcher verwendet wird, wenn die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) erfaßt wird, weiterhin zur Steuerung der Ansaugluftmenge und anderen Steuerungen in der Brennkraftmaschine 10 verwendet, wenn die Abnormalitätsdiagnose ausgeführt wird. Demzufolge wird der Aufbau nicht so kompliziert, wie er in dem Fall ist, wenn ein Strömungssensor, der die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases erfaßt, separat angeordnet ist.
  • Wenn die Abnormalitätsdiagnose ausgeführt wird, wird die AGR-Vorrichtung zwangsweise angesteuert, und der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN), welcher anhand des Betrags der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR) festgelegt ist, wird zu diesem Zeitpunkt mit dem Änderungsbetrag (DGN) der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) verglichen. Wenn der Änderungsbetrag (DGN) gleich oder kleiner als der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) ist, wird festgestellt, daß eine Abnormalität vorliegt. Durch Vergleichen der Beträge der Veränderungen des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR) und der tatsächlichen Ansaugluftmen ge (GN) auf diese Weise würden sich, selbst wenn Einzelunterschiede in den Abgasrückführungseigenschaften der AGR-Vorrichtung 31 vorliegen würden, sich diese Einzelunterschiede miteinander aufheben, wenn dieses Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose verwendet wird. Dementsprechend können Einflüsse von diesen Einzelunterschieden vermieden werden, so daß eine genaue Abnormalitätsdiagnose gestellt werden kann.
  • Durch allmähliche Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR) durch den vorbestimmten allmählichen Veränderungswert Δk wird die Zwangsansteuerung des Strömungssteuerungsventils 34 in eine Vielzahl von Stufen aufgeteilt. In jeder Stufe werden der Veränderungsbetrag (DGN) der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) und der Abnormalitätsfeststellungswert (KDGN) verglichen. Wenn eine sinnvolle Diagnose gestellt ist, in welcher eine Abnormalität in der laufenden Abnormalitätsdiagnose nicht erfaßt wurde, wird die Zwangsansteuerung des Strömungssteuerungsventils 34 sofort danach durch Anhalten der allmählichen Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR) unterbrochen. Dementsprechend wird das Abnormalitätsdiagnoseprogramm, das die Zwangsansteuerung des Strömungssteuerungsventils 34 begleitet, für einen so kurz wie möglichen Zeitraum, und nur wenn nötig, ausgeführt. Demzufolge ist es möglich, zu vermeiden, daß die Zwangsansteuerung länger als nötig ausgeführt wird, so daß der Zeitraum, in dem Abgas in einer Menge zurückgeführt wird, die dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine nicht entspricht, so kurz wie möglich gehalten werden kann.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose schwerer erfüllbar gemacht, wenn eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist. Wenn eine Tendenz vorliegt, daß die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, aber diese Verknappung klein ist, so daß es nicht nötig ist, sie als eine Abnormalität zu betrachten, kann dementsprechend das Abnormalitätsdiagnoseprogramm schnell beendet werden, so daß die Zwangsansteuerung des Strömungssteuerungsventils 34 sehr früh unterbrochen werden kann. Dementsprechend kann die vorstehende Wirkung verstärkt werden.
  • Die ECU wartet mit dem Setzen des AGR-Unzulänglichkeitsflags (XS) auf „EIN", d.h. sie wartet, die Tendenz zu bestätigen, daß die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend ist, bis ein vorbestimmter Zeitraum abgelaufen ist, nachdem sie festgestellt hatte, daß die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) den vorherbestimmten Wert (GNC1) übersteigt. Daher können, selbst wenn sich die Abweichungstendenz der Abgasrückführungseigenschaften zeitlich verändert, ungünstige Einflüsse, wie z.B. eine irrtümliche Feststellung dieser Abweichungstendenz infolge einer solchen Veränderung, vermieden werden. Dementsprechend kann die Überwachung dieser Abweichungstendenz der Abgasrückführungseigenschaften mit noch größerer Zuverlässigkeit ausgeführt werden.
  • Wenn sich die Brennkraftmaschine 10 in dem stabilen Leerlaufzustand befindet, wird die Abweichungstendenz der Abgasrückführungseigenschaften, oder genauer gesagt, ob eine Tendenz vorliegt oder nicht, daß die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, überwacht. Dementsprechend wird diese Überwachung ausgeführt, wenn die Verbrennung stabil ist und sich die Ansaugluftmenge nicht sehr verändert. Daher können ungünstige Einflüsse durch Veränderung des Verbrennungszustands der Brennkraftmaschine vermieden werden, so daß die Überwachung mit noch größerer Zuverlässigkeit ausgeführt werden kann.
  • Eine andere Bedingung für das Ausführen der Abnormalitätsdiagnose ist, daß das Fahrzeug verlangsamt wird, so daß die Abnormalitätsdiagnose ausgeführt wird, während eine Routine zur Kraftstoffabstellung ausgeführt wird. Daher kann, selbst wenn das Strömungssteuerungsventil 34 zwangsweise angesteuert wird, so daß sich die zurückgeführte Ab gasmenge so verändert, daß sie sich von der für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine optimalen Menge unterscheidet, die Verschlechterung der Abgasemissionen infolge dieser Veränderung so weit wie möglich unterdrückt werden.
  • Eine andere Bedingung für das Ausführen der Abnormalitätsdiagnose ist, daß die Öffnung der Drosselklappe 20 gleich oder größer als eine vorbestimmte Öffnung ist, so daß die Abnormalitätsdiagnose nicht ausgeführt wird, wenn die Öffnung der Drosselklappe 20 so verengt ist, daß die Ansaugluftmenge sehr klein ist. Das heißt, die Abnormalitätsdiagnose wird nicht ausgeführt, wenn die Veränderung der Ansaugluftmenge, wenn das Strömungssteuerungsventil 34 zwangsweise angesteuert wird, klein ist, und eine Möglichkeit besteht, daß eine irrtümliche Diagnose gestellt werden könnte, wenn die Abnormalitätsdiagnose auf der Grundlage einer solchen kleinen Veränderung gestellt wird. Dementsprechend können irrtümliche Diagnosen vermieden werden, so daß die Abnormalitätsdiagnose noch genauer gestellt werden kann.
  • Während die Erfindung unter Bezugnahme auf ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, können die Auslegung und die Steuerungskonfiguration dieses Ausführungsbeispiels wie nachstehend angeführt abgewandelt werden. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel wird auf der Grundlage von durch den Ansaugluftmengensensor 44 erfaßten Meßergebnissen der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) und des vorherbestimmten Werts (GNC1) festgestellt, ob eine Tendenz, daß die Menge des von der AGR-Vorrichtung 31 zurückgeführten Abgases unzureichend ist, vorliegt oder nicht. Alternativ kann diese Feststellung jedoch auch anhand des Ansaugluftdrucks getroffen werden.
  • Das heißt, wenn die Menge des zurückgeführten Abgases unzureichend ist, nimmt der Betrag der Zunahme des Ansaugluftdrucks durch Abgasrückführung ab. Demzufolge nimmt der Ansaugluftdruck ebenfalls auf einen niedrigeren Wert als bei normalem Betrieb der AGR-Vorrichtung ab. Daher ist es möglich, festzustellen, daß eine Tendenz vorliegt, daß die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend ist, wenn der tatsächliche Ansaugluftdruck kleiner ist als der vorherbestimmte Wert. Die AGR-Vorrichtung 31 wird dann zwangsweise angesteuert, und der Betrag der Veränderung des tatsächlichen Ansaugluftdrucks wird mit dem Abnormalitätsfeststellungswert für den Ansaugluftdruck verglichen, welcher auf der Grundlage des Betrags der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts zum Öffnen (DEGR), wenn die AGR-Vorrichtung 31 zwangsweise angesteuert wird, festgelegt ist. Es wird festgestellt, daß eine Abnormalität vorliegt, wenn der Betrag der Veränderung gleich oder kleiner als der Abnormalitätsfeststellungswert ist. Ferner wird der Abnormalitätsfeststellungswert kleiner eingestellt, so daß es schwieriger ist, eine positive Diagnose zu stellen (d.h. eine Feststellung, daß eine Abnormalität vorliegt), wenn anhand des Ansaugluftdrucks festgestellt wurde, daß eine Tendenz vorliegt, daß die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend ist. Andererseits wird, wenn festgestellt wurde, daß die zurückgeführte Abgasmenge tendenziell ausreichend ist, die Bedingung für das Stellen einer positiven nicht schwieriger erfüllbar gemacht, so daß eine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung 31 schnell festgestellt werden kann.
  • In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und dessen abgewandeltem Beispiel wird anhand der Ansaugluftmenge oder des Ansaugluftdrucks überwacht, ob eine Tendenz, daß die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend ist, vorliegt oder nicht. Wenn festgestellt wurde, daß diese Tendenz vorliegt, wird die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose schwerer erfüllbar gemacht. Umgekehrt kann überwacht werden, ob eine Tendenz, daß die zurückgeführte Abgasmenge überhöht ist, vorhanden ist oder nicht, und die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose kann schwerer erfüllbar gemacht werden, wenn festgestellt wurde, daß diese Tendenz vorliegt.
  • Wenn auf der Grundlage der Tendenz, daß die zurückgeführte Abgasmenge überhöht ist, die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose schwerer erfüllbar gemacht wird, wird ein Teil des Abnormalitätsdiagnoseprogramms in den in 2 und 3 gezeigten Ablaufdiagrammen wie folgt abgewandelt.
  • In mehr spezifischer Weise wird in dem in 2 gezeigten Schritt S110 festgestellt, ob die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) so verändert wurde, daß sie kleiner als der vorherbestimmte Wert sind. Wenn eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) diese Veränderung vollzogen hat (d.h. JA in Schritt S130), wird ein Flag für überhöhte zurückgeführte Abgasmenge (nachstehend kurz als „AGR-Überschußflag" bezeichnet) auf „EIN" gesetzt (Schritt S140).
  • Wenn anhand des Ansaugluftdrucks überwacht wird, ob eine Tendenz vorliegt, daß die zurückgeführte Abgasmenge überhöht ist, wird in dem in 2 gezeigten Schritt S110 festgestellt, ob der tatsächliche Ansaugluftdruck sich so verändert hat, daß er den vorherbestimmten Wert übersteigt. Wenn eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem der tatsächliche Ansaugluftdruck diese Veränderung vollzogen hat (d.h. JA in Schritt S130), wird das AGR-Überschußflag auf „EIN" gesetzt (Schritt S140).
  • Wenn dann das AGR-Überschußflag in dem Schritt S210 in 5 auf „EIN" gesetzt ist (d.h. EIN in Schritt S210), wird der Abnormalitätsfeststellungswert auf einen Wert eingestellt, der größer als normal ist (Schritt 220).
  • Nach dieser Auslegung können, selbst wenn die zurückgeführte Abgasmenge überhöht ist, wenn festgestellt wird, ob eine Abnormalität in dem AGR-Steuerungssystem in der Brennkraftmaschine vorliegt, welche Abgaseigenschaften aufweist, in welchen der Anstieg der Menge von infolge der überhöhten zurückgeführten Abgasmenge ausgestoßenen Parti keln innerhalb eines Bereichs bleibt, daß dieser vernachlässigt werden kann, übermäßige positive Diagnosen vermieden werden, während zutreffende positive Diagnosen gestellt werden können. Wenn andererseits keine Tendenz vorliegt, daß die tatsächliche zurückgeführte Abgasmenge größer als normal ist, wird die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose nicht schwerer erfüllbar gemacht, so daß eine Abnormalität schnell erfaßt und der Anstieg der Menge von ausgestoßenem NOx verhindert werden kann. In einer Brennkraftmaschine mit einem sogenannten Partikelfilter, welcher Partikel in dem Abgas abscheidet und sie durch Verbrennung in der Abgasanlage entfernt, ist die Menge von ausgestoßenen Partikeln infolge der Filterwirkung eher gering. Dementsprechend ist das vorstehend beschriebene Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose leistungsfähig beim flexiblen und angepaßten Feststellen, ob in dem AGR-Steuerungssystem der Brennkraftmaschine eine Abnormalität vorliegt.
  • In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und dessen abgewandeltem Beispiel wird die Tendenz der Abweichung der zurückgeführten Abgasmenge unter der Bedingung überwacht, daß sich die Brennkraftmaschine 10 in dem stabilen Leerlaufzustand befindet. Alternativ kann diese Abweichungstendenz jedoch auch unter der Bedingung überwacht werden, daß der Betriebszustand der Brennkraftmaschine stabil und gleichbleibend ist, d.h., wenn die Brennkraftmaschine 10 in einem Zustand betrieben wird, in dem die Ansaugluftmenge und der Ansaugluftdruck als im wesentlichen konstant angesehen werden können, wie z.B., wenn das Fahrzeug mit geringen Geschwindigkeiten fährt.
  • In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und dessen abgewandeltem Beispiel wird die tatsächliche Ansaugluftmenge oder der Betrag der Veränderung des Ansaugluftdrucks mit dem jeweiligen vorherbestimmten Wert verglichen, und es wird festgestellt, ob eine Tendenz vorliegt, daß die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend oder überhöht ist. Die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose wird dann an hand dieses Ergebnisses schwerer erfüllbar gemacht. Zusätzlich zu einem Arbeitsschritt, die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose schwerer erfüllbar zu machen, kann auch ein Arbeitsschritt, das Stellen einer positiven Diagnose zu verhindern, wie nachstehend beschrieben ausgeführt werden.
  • Das heißt, selbst wenn beim Vergleichen des Veränderungsbetrags der tatsächlichen Ansaugluftmenge oder des Ansaugluftdrucks mit dem jeweiligen vorherbestimmten Wert festgestellt wird, daß eine Tendenz vorliegt, daß die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend oder überhöht ist, kann die positive Diagnose auch verhindert werden, wenn festgestellt wird, daß die Tendenz klein ist.
  • Gemäß dieser Auslegung wird unterbunden, daß eine positive Diagnose für die AGR-Vorrichtung 31 gestellt wird, wenn das Ausmaß der Verschlechterung des Abgases, welche durch eine Tendenz, daß die zurückgeführte Abgasmenge entweder unzureichend oder überhöht ist, im wesentlichen kein Problem darstellt. Dementsprechend ist es möglich, zu vermeiden, daß die ursprüngliche Aufgabe des AGR-Steuerungssystems, das Abgas zu reinigen, infolge des Stellens unnötiger positiver Diagnosen angehalten oder eingeschränkt wird.
  • Wenn die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) kleiner ist als der vorherbestimmte Wert (GNC1), aber den oberen Grenzwert (GNC0) der tatsächlichen Ansaugluftmenge (GN) übersteigt, kann festgestellt werden, daß eine Tendenz vorliegt, daß die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend ist. Wenn ferner eine Tendenz vorliegt, daß die zurückgeführte Abgasmenge überhöht ist, kann festgestellt werden, daß die Stärke der Tendenz klein ist, wenn die tatsächliche Ansaugluftmenge (GN) kleiner als ein dem stabilen Leerlaufzustand entsprechender unterer Grenzwert ist, aber der Grad der Abweichung von diesem unteren Grenzwert klein ist. Die Feststellung kann mit dem gleichen Verfahren genausogut auch mit dem Ansaugluftdruck getroffen werden, mit Ausnahme des Punkts, daß die Tendenz, daß die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend ist, ansteigt, je niedriger der Ansaugluftdruck ist.
  • Wenn zusätzlich zur Unterbindung des Diagnosevorgangs selbst, z.B. durch Setzen des Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsflags (XDIAGEX) auf „AUS", das Stellen einer Diagnose unterbunden ist, ist es auch möglich, ein Verfahren, wie z.B. das sehr niedrige Festlegen des Abnormalitätsfeststellungswerts, zu verwenden, so daß auf wirksame Weise eine positive Diagnose nicht gestellt wird.
  • In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und dessen abgewandeltem Beispiel wird der Zeitablaufzählwert C in Schritt S120 in 2 um einen bestimmten Zuwachs erhöht. Der Betrag des Zuwachses kann z.B. auch entsprechend dem Grad der Abweichung der tatsächlichen Ansaugluftmenge oder des tatsächlichen Ansaugdrucks von dem jeweiligen vorherbestimmten Wert eingestellt werden. Zum Beispiel wird in einem Beispiel, in welchem die Tendenz, daß die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend ist, überwacht wird, der Betrag des Zuwachses um so größer eingestellt, je mehr die tatsächliche Ansaugluftmenge den vorherbestimmten Wert übersteigt. Auf gleiche Weise wird der Betrag des Zuwachses um so größer eingestellt, je mehr der tatsächliche Ansaugluftdruck unter den vorherbestimmten Wert fällt. Auf diese Weise ist es durch die Erhöhung des Betrags des Zuwachses, je größer der Grad der Abweichung ist, möglich, angemessen und schnell die Tendenz, daß die zurückgeführte Abgasmenge unzureichend oder erhöht ist, entsprechend jenen Tendenzen festzustellen.
  • In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und dessen abgewandeltem Beispiel wurde ein Beispiel bezüglich des Verfahrens zur Abnormalitätsdiagnose des AGR-Steuerungssystems 30, welches in der Brennkraftmaschine 10 mit NOx-Abgaskatalysator 15 angeordnet ist, gegeben. Das Objekt, auf welches das erfindungsgemäße Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose an gewendet wird, ist jedoch keineswegs z.B. auf eine Brennkraftmaschine, die mit dem NOx-Abgaskatalysator 15 versehen ist, beschränkt. Das Objekt für die Abnormalitätsdiagnose kann z.B. auch das AGR-Steuerungssystem sein, welches in einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, welche mit einem Partikelfilter in der Abgasanlage versehen ist. Weiterhin ist das AGR-System, welches Gegenstand der Abnormalitätsdiagnose ist, nicht darauf beschränkt, daß es an einer Diesel-Brennkraftmaschine angeordnet ist, sondern kann auch an einer Otto-Brennkraftmaschine vom Direkteinspritztyp, in welche der Kraftstoff direkt in die Brennkammer eingespritzt wird, oder anderen Typen von Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung angeordnet sein.
  • Die Auswirkungen des technischen Konzepts des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels und dessen abgewandelten Beispiels sind wie nachstehend aufgeführt. (a) Nach dem Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose des AGR-Steuerungssystems gemäß der vorstehenden Auslegung weist der Überwachungsschritt einen Tendenzbestimmungsschritt auf zum Vergleichen der tatsächlichen zurückgeführten Abgasmenge mit dem vorherbestimmten Wert auf und Feststellen, daß eine dritte Tendenz, in welcher die tatsächliche zurückgeführte Abgasmenge den vorherbestimmten Wert übersteigt, als Abweichungstendenz vorliegt, und der Positivdiagnose-Bedingungsveränderungsschritt weist einen Verschärfungsschritt zum Verschärfen der Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose (d.h., die Bedingung schwerer erfüllbar zu machen) auf, so daß es schwieriger ist, eine positive Diagnose zu stellen (d.h. eine Diagnose oder Feststellung, daß eine Abnormalität vorliegt), wenn in dem Feststellungsschritt festgestellt wurde, daß die dritte Tendenz vorliegt.
  • Entsprechend dieser Auslegung wird zuerst die tatsächliche zurückgeführte Abgasmenge mit dem anhand des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgesetzten vorherbestimmten Wert verglichen, und dann wird auf der Grundlage dieses Vergleichs festgestellt, ob eine Ten denz (d.h. die dritte Tendenz) vorliegt, daß die tatsächliche zurückgeführte Abgasmenge den vorherbestimmten Wert übersteigt (Tendenzbestimmungsschritt). Wenn an dieser Stelle eine Tendenz vorliegt, daß die tatsächliche zurückgeführte Abgasmenge den vorherbestimmten Wert übersteigt, kann festgestellt werden, daß die tatsächliche zurückgeführte Abgasmenge größer als der Bezugswert der AGR-Vorrichtung, welcher dem vorbestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine entspricht, ist. Dementsprechend kann, wenn anhand dieser Feststellung eine positive Diagnose gestellt wird (d.h., wenn festgestellt wird, daß eine Abnormalität vorliegt), eine Abnormalität angenommen werden, bei welcher die von der AGR-Vorrichtung tatsächliche zurückgeführte Abgasmenge überhöht ist.
  • Gemäß dieser Auslegung wird, wenn eine Tendenz vorliegt, daß die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases den vorherbestimmten Wert übersteigt, die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose, wenn die Abnormalitätsdiagnose ausgeführt wird, schwerer erfüllbar gemacht, so daß es schwieriger ist, eine positive Diagnose zu stellen (Diagnoseverschärfungsschritt). Dementsprechend können, selbst wenn die zurückgeführte Menge des Abgases überhöht ist, in einer Brennkraftmaschine mit Abgaseigenschaften, in welchen ein Ansteigen der Menge an ausgestoßenen Partikeln infolge dieser überhöhten Menge an zurückgeführtem Abgas innerhalb eines Bereichs bleibt, in welchem es im wesentlichen vernachlässigt werden kann, übermäßige positive Diagnosen vermieden werden, so daß diese Abnormalitäten sachgerecht diagnostiziert werden können, wenn eine Abnormalität in dem AGR-Steuerungssystem diagnostiziert wird. Wenn andererseits keine Tendenz vorliegt, daß die tatsächliche zurückgeführte Abgasmenge größer als normal ist, wird die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose nicht schwerer erfüllbar gemacht, so daß eine Abnormalität schnell erfaßt und ein Anstieg der Menge an ausgestoßenem NOx unterdrückt werden kann.
  • In der vorstehend in (a) beschriebenen Erfindung kann z.B. die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose, wenn festgestellt wird, ob eine Abnormalität vorliegt, mit tatsächlich den gleichen Ergebnissen im voraus auch so eingestellt werden, daß es schwieriger ist, eine positive Diagnose zu stellen, und sie wird verändert, daß es erleichtert wird, eine positive Diagnose zu stellen, wenn festgestellt wurde, daß eine Tendenz, bei welcher die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases unter den vorherbestimmten Wert fällt, als Abweichungstendenz vorliegt. D.h., mit dieser Auslegung können ebensogut Wirkungen ähnlich jenen der Erfindung, welche vorstehend in (a) beschrieben sind, erreicht werden.
    • (b) Gemäß dem vorstehend in (a) beschriebenen Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose eines AGR-Steuerungssystems werden in dem Tendenzbestimmungsschritt die tatsächliche Ansaugluftmenge, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem vorbestimmten Betriebszustand befindet, und ein anhand des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine vorherbestimmter Wert miteinander verglichen, und es wird festgestellt, daß die dritte Tendenz vorliegt, wenn die tatsächliche Ansaugluftmenge unter dem vorherbestimmten Wert liegt.
    • (c) Gemäß dem vorstehend in (b) beschriebenen Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose eines AGR-Steuerungssystems weist der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt einen Zwangsansteuerungsschritt zum zwangsweisen Ansteuern der AGR-Vorrichtung durch zwangsweise Veränderung eines Ansteuerungsbefehlswerts auf, und einen Positivdiagnose-Feststellungsschritt zum Feststellen, daß eine Abnormalität in der AGR-Vorrichtung vorliegt, wenn der durch diese Zwangsansteuerung erzeugte Veränderungsbetrag der tatsächlichen Ansaugluftmenge gleich oder kleiner als ein anhand des Veränderungsbetrags des Ansteuerungsbefehlswerts festgesetzter vorherbestimmter Feststellungswert ist. Der Bedingungsverschärfungsschritt weist zusätzlich einen Schritt zur Veränderung des vorherbestimmten Feststellungswerts auf, so daß dieser, wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt wurde, daß die dritte Tendenz vorliegt, kleiner wird, als wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt worden wäre, daß eine dritte Tendenz nicht vorliegt.
    • (d) Gemäß dem vorstehend in (c) beschriebenen Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose eines AGR-Steuerungssystems weist der Zwangsansteuerungsschritt einen Schritt zum allmählichen Verändern des Ansteuerungsbefehlswerts auf, um die Zwangsansteuerung mit einer Vielzahl von Stufen auszuführen, wenn die AGR-Vorrichtung zwangsweise angesteuert wird. Der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt weist zusätzlich einen Schritt auf zum Unterbrechen der Zwangsansteuerung der AGR-Vorrichtung durch Anhalten der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts auf einer Stufe, nachdem das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Abnormalität in der AGR-Vorrichtung auf der Grundlage des Vergleichs zwischen dem vorherbestimmten Feststellungswert und dem Veränderungsbetrag der tatsächlichen Ansaugluftmenge festgestellt wurde.
    • (e) Gemäß dem vorstehend in (a) beschriebenen Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose eines AGR-Steuerungssystems wird in dem Tendenzbestimmungsschritt der tatsächliche Ansaugluftdruck, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem vorbestimmten Betriebszustand befindet, mit dem anhand dieses vorbestimmten Betriebzustands der Brennkraftmaschine festgelegten vorherbestimmten Wert verglichen, und es wird festgestellt, daß die dritte Tendenz vorliegt, wenn der tatsächliche Ansaugluftdruck den vorherbestimmten Wert übersteigt.
    • (f) Gemäß dem vorstehend in (e) beschriebenen Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose eines AGR-Steuerungssystems weist der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt einen Zwangsansteuerungsschritt für das zwangsweise Ansteuern der AGR-Vorrichtung durch zwangsweise Veränderung eines Ansteuerungsbefehlswerts auf, und einen Positivdiagnose-Feststellungsschritt zum Feststellen, daß in der AGR-Vorrichtung, wenn der durch diese Zwangsansteuerung erzeugte Verände rungsbetrag des tatsächlichen Ansaugluftdrucks gleich oder kleiner als ein anhand des Veränderungsbetrags des Ansteuerungsbefehlswerts festgelegter vorherbestimmter Feststellungswert ist. Der Bedingungsverschärfungsschritt weist zusätzlich einen Veränderungsschritt für den vorherbestimmten Feststellungswert auf, so daß dieser, wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt wurde, daß die dritte Tendenz vorliegt, kleiner wird, als wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt worden wäre, daß die dritte Tendenz nicht vorliegt.
  • Gemäß dem vorstehend in (f) beschriebenen Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose eines AGR-Steuerungssystems weist der Zwangsansteuerungsschritt einen Schritt zum allmählichen Verändern des Ansteuerungsbefehlswerts auf, um die Zwangsansteuerung in einer Vielzahl von Stufen auszuführen, wenn die AGR-Vorrichtung zwangsweise angesteuert wird. Der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt weist zusätzlich einen Schritt zum Unterbrechen der Zwangsansteuerung der AGR-Vorrichtung auf durch Anhalten der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts auf einer Stufe, nachdem das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Abnormalität in der AGR-Vorrichtung anhand eines Vergleichs zwischen dem vorherbestimmten Feststellungswert und dem Veränderungsbetrag des tatsächlichen Ansaugluftdrucks festgestellt wurde.
  • Gemäß den vorstehenden Auslegungen in (b) bis (g) wird die Beziehung, die entweder zwischen der Ansaugluftmenge und der Menge des zurückgeführten Abgases oder zwischen dem Ansaugluftdruck und der Menge des zurückgeführten Abgases besteht, verwendet. Daher ist es möglich, entweder auf der Grundlage der Gegebenheit, daß die tatsächliche Ansaugluftmenge unter dem anhand des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine festgelegten vorherbestimmten Wert liegt, oder der Gegebenheit, daß der tatsächliche Ansaugluftdruck den anhand des Betriebszustands der Brennkraftmaschine vorbestimmten Wert übersteigt, relativ leicht festzustellen, daß die dritte Tendenz vorliegt.
  • Gemäß der vorstehenden Auslegungen in (c) oder (f) wird die Abnormalitätsdiagnose nicht auf der Grundlage einer unveränderten Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose ausgeführt, vielmehr wird die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose schwerer erfüllbar gemacht, wenn eine Tendenz vorliegt, daß die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases überhöht ist. Genauer gesagt wird der Feststellungswert niedriger gesetzt, wenn entweder anhand einer Feststellung, daß die tatsächliche Ansaugluftmenge während des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine unter dem vorherbestimmten Wert liegt, oder einer Feststellung, daß der tatsächliche Ansaugluftdruck während des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine den vorherbestimmten Wert übersteigt, festgestellt wird, ob eine Abnormalität vorliegt. Daher wird, selbst wenn die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases, welche dem Veränderungswert des Ansteuerungsbefehlswerts entspricht, den ursprünglichen Bezugswert der AGR-Vorrichtung übersteigt, das nicht als eine Abnormalität diagnostiziert, wenn die Tendenz geringfügig ist.
  • Dementsprechend können, selbst wenn die Bedingung für das Stellen einer positiven Diagnose schwerer erfüllbar gemacht ist und die tatsächliche Menge des zurückgeführten Abgases überhöht ist, wenn die Brennkraftmaschine Abgaseigenschaften aufweist, bei welchen der Anstieg der Menge an ausgestoßenen Partikeln infolge der überhöhten zurückgeführten Abgasmenge innerhalb eines Bereichs bleibt, der im wesentlichen vernachlässigt werden kann, übermäßige positive Diagnosen vermieden werden. Wenn andererseits eine Tendenz, daß die tatsächliche zurückgeführte Abgasmenge überhöht ist, nicht vorliegt, wird die Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose nicht schwerer erfüllbar gemacht, so daß die Abnormalität schnell erfaßt und der Anstieg der ausgestoßenen Menge an NOx unterdrückt werden kann.
  • Gemäß den vorstehenden Auslegungen in (d) oder (g) wird die Zwangsansteuerung der AGR-Vorrichtung durch allmäh liches Verändern des Veränderungsbetrags des Ansteuerungsbefehlswerts der AGR-Vorrichtung in einer Vielzahl von Stufen ausgeführt. Dann wird, wenn festgestellt wurde, daß in der AGR-Vorrichtung keine Abnormalität in irgendeiner der Vielzahl von Stufen vorliegt, die Zwangsansteuerung der AGR-Vorrichtung durch Anhalten der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts in den Stufen danach unterbrochen. Dementsprechend ist es möglich, zu vermeiden, daß die Zwangsansteuerung länger als nötig erfolgt, so daß die Zeitdauer, während der die Abgasrückführung nicht dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine entspricht, so kurz wie möglich gehalten werden kann.
    • (h) Gemäß dem vorstehend unter einem der Punkte (a) bis (g) beschriebenen Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für ein AGR-Steuerungssystem wird in dem Tendenzbestimmungsschritt ferner festgestellt, ob eine vierte Tendenz, deren Stärke geringer ist als die der dritten Tendenz, als Abweichungstendenz vorliegt. Der Diagnosemodus-Einstellungsschritt weist zusätzlich einen Positivdiagnose-Verbotsschritt zum Unterbinden einer positiven Diagnose der AGR-Vorrichtung auf, wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt wird, daß die vierte Tendenz vorliegt.
  • Nach der vorstehenden Auslegung wird, wenn die Abweichungstendenz die vierte Tendenz ist und das zusammen mit den Abgaseigenschaften der Brennkraftmaschine berücksichtigt wird, unterbunden, daß eine positive Diagnose für die AGR-Vorrichtung gestellt wird, wenn z.B. diese Tendenz kein Problem in bezug auf die Verschlechterung des Abgases darstellt, wie z.B. ein Anstieg der Menge an ausgestoßenen Partikeln. Dementsprechend ist es möglich, zu vermeiden, daß die ursprüngliche Funktion des AGR-Steuerungssystems, welche das Abgas zu reinigen ist, infolge der Ausführung unnötiger positiver Diagnosen angehalten oder eingeschränkt wird.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose für ein Abgasrückführungssteuerungssystem (30), das mit einer Abgasrückführungsvorrichtung (31) versehen ist, die einen Teil des durch ein Abgasrohr (14) einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung (10) strömenden Abgases zu einem Saugrohr (12) zurückführt, wobei das Abgasrückführungssteuerungssystem (30) eine zurückgeführte Abgasmenge auf der Grundlage eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine (10) durch Ansteuerung der Abgasrückführungsvorrichtung (31) steuert und das Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose aufweist: – einen Überwachungsschritt zur Überwachung einer Tendenz der Abgasrückführungseigenschaften der Abgasrückführungsvorrichtung (31), wenn die Brennkraftmaschine (10) sich in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet, von deren Bezugseigenschaften vor der Ausführung einer Abnormalitätsdiagnose der Abgasrückführungsvorrichtung (31) abzuweichen, wobei der Überwachungsschritt einen Schritt aufweist zum Erfassen der Abweichungstendenz der Abgasrückführungseigenschaften der Abgasrückführungsvorrichtung (31) auf der Grundlage von Ergebnissen eines Vergleichs zwischen einer tatsächlichen zurückgeführten Abgasmenge und eines anhand des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine (10) festgelegten vorherbestimmten Werts, – einen Diagnosemodus-Einstellungsschritt zum Einstellen eines Diagnosemodus für die Abnormalitätsdiagnose der Abgasrückführungsvorrichtung (31) auf der Grundlage der überwachten Abweichungstendenz der Abgasrückführungseigenschaften, wobei der Diagnosemodus-Einstellungsschritt einen Positivdiagnose-Bedingungsveränderungsschritt aufweist zur variablen Einstellung, auf der Grundlage der in dem Überwachungsschritt erhaltenen Ergebnisse des Vergleichs zwischen der tatsächlichen zurückgeführten Abgasmenge und dem vorherbestimmten Wert, einer Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose, um in dem Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt festzustellen, daß in der Abgasrückführungsvorrichtung (31) eine Abnormalität vorliegt, und – einen Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt zum Ausführen der Abnormalitätsdiagnose auf der Grundlage des festgesetzten Diagnosemodus, dadurch gekennzeichnet, daß – der Überwachungsschritt einen Tendenzbestimmungsschritt aufweist zum Vergleich der tatsächlichen zurückgeführten Abgasmenge mit dem vorherbestimmten Wert und Feststellen, ob eine erste Tendenz, in welcher die tatsächliche zurückgeführte Abgasmenge unter dem vorherbestimmten Wert liegt, als Abweichungstendenz vorliegt, und – der Positivdiagnose-Bedingungsveränderungsschritt einen Bedingungsverschärfungsschritt aufweist, um eine Bedingung zum Stellen einer positiven Diagnose schwerer erfüllbar zu machen, so daß es schwieriger ist, eine positive Diagnose zu stellen, wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt wird, daß die erste Tendenz vorliegt.
  2. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tendenzbestimmungsschritt die tatsächliche Ansaugluftmenge, wenn sich die Brennkraftmaschine (10) in dem vorbestimmten Betriebszustand befindet, mit dem auf der Grundlage des vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine (10) festgelegten vorherbestimmten Wert verglichen wird, und festgestellt wird, daß die erste Tendenz vorliegt, wenn die tatsächliche Ansaugluftmenge den vorherbestimmten Wert übersteigt.
  3. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß – der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt einen Zwangsansteuerungsschritt zum zwangsweisen Ansteuern der Abgasrückführungsvorrichtung (31) durch zwangsweise Veränderung eines Ansteuerungsbefehlswerts, welcher die Abgasrückführungsvorrichtung (31) ansteuert, aufweist, und einen Positivdiagnose-Feststellungsschritt zum Feststellen, daß eine Abnormalität in der Abgasrückführungsvorrichtung (31) vorliegt, wenn ein durch diese Zwangsansteuerung erzeugter Veränderungsbetrag der tatsächlichen Ansaugluftmenge gleich oder kleiner als ein anhand eines Veränderungsbetrags des Ansteuerungsbefehlswerts festgelegter vorherbestimmter Feststellungswert ist, und – der Bedingungsverschärfungsschritt einen Schritt zum Verändern des vorherbestimmten Feststellungswerts aufweist, so daß dieser, wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt wurde, daß die erste Tendenz vorliegt, kleiner wird, als wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt worden wäre, daß die erste Tendenz nicht vorliegt.
  4. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwangsansteuerungsschritt einen Schritt zum allmählichen Verändern des Ansteuerungsbefehlswerts aufweist, um die Zwangsansteuerung in einer Vielzahl von Stufen auszuführen, wenn die Abgasrückführungsvorrichtung (31) zwangsweise angesteuert wird, und der Ausführungsschritt für Abnormalitätsdiagnose einen Schritt zum Unterbrechen der Zwangsansteuerung der Abgasrückführungsvorrichtung (31) durch Anhalten der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts in einer Stufe, nachdem das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Abnormalität in der Abgasrückführungsvorrichtung (31) auf der Grundlage des Vergleichs zwischen dem vorherbestimmten Feststellungswert und des Veränderungsbetrags der tatsächlichen Ansaug luftmenge festgestellt wurde, aufweist.
  5. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tendenzbestimmungsschritt ein tatsächlicher Ansaugluftdruck, wenn sich die Brennkraftmaschine (10) in dem vorbestimmten Zustand befindet, mit einem anhand dieses vorbestimmten Zustands der Brennkraftmaschine (10) festgelegten vorherbestimmten Wert verglichen wird, und festgestellt wird, daß die erste Tendenz vorliegt, wenn der tatsächliche Ansaugluftdruck unter dem vorherbestimmten Wert liegt.
  6. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß – der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt einen Zwangsansteuerungsschritt zum zwangsweisen Ansteuern der Abgasrückführungsvorrichtung (31) durch zwangsweise Veränderung eines Ansteuerungsbefehlswerts und einen Positivdiagnose-Feststellungsschritt aufweist zum Feststellen, daß eine Abnormalität in der Abgasrückführungsvorrichtung (31) vorliegt, wenn ein durch diese Zwangsansteuerung erzeugter Veränderungsbetrag des tatsächlichen Ansaugdrucks gleich oder kleiner als ein anhand eines Veränderungsbetrags des Ansteuerungsbefehlswerts festgesetzter vorherbestimmter Feststellungswert ist, und – der Bedingungsverschärfungsschritt einen Schritt zum Verändern des vorherbestimmten Feststellungswerts aufweist, so daß dieser, wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt wurde, daß die erste Tendenz vorliegt, kleiner wird, als wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt worden wäre, daß die erste Tendenz nicht vorliegt.
  7. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwangsansteuerungsschritt einen Schritt zum allmählichen Verändern des Ansteuerungsbefehlswerts aufweist, um die Zwangsansteuerung in einer Vielzahl von Stufen auszuführen, wenn die Abgasrückführungsvorrichtung (31) zwangsweise angesteuert wird, und der Abnormalitätsdiagnose-Ausführungsschritt einen Schritt aufweist zum Unterbrechen der Zwangsansteuerung der Abgasrückführungsvorrichtung (31) durch Anhalten der Veränderung des Ansteuerungsbefehlswerts in einer Stufe, nachdem auf der Grundlage des Vergleichs zwischen dem vorherbestimmten Feststellungswert und dem Veränderungsbetrag des tatsächlichen Ansaugluftdrucks das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Abnormalität in der Abgasrückführungsvorrichtung (31) festgestellt wurde.
  8. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß – in dem Tendenzbestimmungsschritt ferner festgestellt wird, ob eine zweite Tendenz, deren Stärke geringer ist, als die der ersten Tendenz, als Abweichungstendenz vorliegt, und – der Diagnosemodus-Einstellungsschritt einen Positivdiagnose-Verbotsschritt zum Unterbinden einer positiven Diagnose der Abgasrückführungsvorrichtung (31), wenn in dem Tendenzbestimmungsschritt festgestellt wird, daß die zweite Tendenz vorliegt, aufweist.
  9. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tendenzbestimmungsschritt die mit den Abgasrückführungseigenschaften in Beziehung stehende Abweichungstendenz bestätigt wird, wenn sich diese Abweichungstendenz für eine vorbestimmte Zeitdauer unverändert fortsetzt.
  10. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer auf der Grundlage von zumindest einer der beiden Größen tatsächliche Ansaugluftmenge oder tatsächlicher Ansaugluftdruck festgelegt wird.
  11. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Überwachungsschritt die Abweichungstendenz überwacht wird, wenn sich die Brennkraftmaschine (10) in einem stabilen Leerlaufzustand als dem vorbestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine (10) befindet.
  12. Verfahren zur Abnormalitätsdiagnose gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Überwachungsschritt die Abweichungstendenz überwacht wird, wenn der vorbestimmte Betriebszustand der Brennkraftmaschine (10) derart ist, daß zumindest eine der Größen von zumindest Ansaugluftmenge und Ansaugluftdruck der Brennkraftmaschine (10) konstant ist.
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