JP2013113238A - Fault diagnosis device for egr system - Google Patents

Fault diagnosis device for egr system Download PDF

Info

Publication number
JP2013113238A
JP2013113238A JP2011261255A JP2011261255A JP2013113238A JP 2013113238 A JP2013113238 A JP 2013113238A JP 2011261255 A JP2011261255 A JP 2011261255A JP 2011261255 A JP2011261255 A JP 2011261255A JP 2013113238 A JP2013113238 A JP 2013113238A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
pressure egr
valve
low
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011261255A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5803622B2 (en
Inventor
Hirotaka Saito
洋孝 齋藤
Yoshitaka Nakamura
好孝 中村
Toru Kidokoro
徹 木所
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2011261255A priority Critical patent/JP5803622B2/en
Publication of JP2013113238A publication Critical patent/JP2013113238A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5803622B2 publication Critical patent/JP5803622B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fault diagnosis device that determines a clogged exhaust reflux mechanism in an EGR system including a plurality of exhaust reflux mechanisms.SOLUTION: An engine 1 includes an MPL-EGR system having an HPL-EGR mechanism 6 and an LPL-EGR mechanism 7. When an opening degree of a high-pressure EGR valve 62 in the HPL-EGR mechanism 6 is equal to or more than a predetermined value, and a closing degree of an intake throttle valve 33 is equal to or more than a predetermined value, any mechanism in the MPL-EGR system is determined to be clogged. If an opening degree of a low-pressure EGR valve 72 is less than or equal to a predetermined value, clogging in the HPL-EGR mechanism 6 is determined, and if the opening degree of the low-pressure EGR valve 72 exceeds the predetermined value, clogging in the LPL-EGR mechanism 7 is determined.

Description

本発明は、例えば自動車の内燃機関等に搭載されるEGRシステムにおける異常の有無を診断する装置に係る。特に、本発明は、複数の排気還流機構(EGR機構)を備えたEGRシステムにおける異常診断の改良に関する。   The present invention relates to an apparatus for diagnosing the presence or absence of an abnormality in an EGR system mounted on, for example, an internal combustion engine of an automobile. In particular, the present invention relates to an improvement in abnormality diagnosis in an EGR system having a plurality of exhaust gas recirculation mechanisms (EGR mechanisms).

従来より、ディーゼルエンジン等のように希薄燃焼を行うエンジンでは、窒素酸化物(以下、NOxという)が比較的多く排出されることが懸念される。その対策として、排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気還流(EGR:Exhaust Gas Recirculation)システムを備えさせることが知られている(例えば下記の特許文献1を参照)。   Conventionally, in an engine that performs lean combustion such as a diesel engine, there is a concern that a relatively large amount of nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) is discharged. As a countermeasure, it is known to provide an exhaust gas recirculation (EGR) system that recirculates a part of the exhaust gas to the intake passage (see, for example, Patent Document 1 below).

このEGRシステムは、エンジンの排気通路および吸気通路を互いに連通させるEGR通路と、このEGR通路に設けられたEGRバルブとを備えている。そして、EGRバルブの開度を調整するなどして、排気通路からEGR通路を経て吸気通路へ還流される排気ガスの量(EGRガス量)を調整し、吸気中のEGR率を、予め設定された目標EGR率に設定するようにしている。このようにして排気ガスの一部が吸気通路に還流されると、燃焼室内での燃焼温度が低下してNOxの生成が抑制され、排気エミッションが改善されることになる。   The EGR system includes an EGR passage that allows an engine exhaust passage and an intake passage to communicate with each other, and an EGR valve that is provided in the EGR passage. Then, by adjusting the opening of the EGR valve, the amount of exhaust gas recirculated from the exhaust passage to the intake passage via the EGR passage (EGR gas amount) is adjusted, and the EGR rate during intake is set in advance. The target EGR rate is set. When a part of the exhaust gas is recirculated to the intake passage in this way, the combustion temperature in the combustion chamber is lowered, the generation of NOx is suppressed, and the exhaust emission is improved.

また、この種のEGRシステムとして、高圧EGR機構(以下、「HPL−EGR機構」という)と低圧EGR機構(以下、「LPL−EGR機構」という)とを備えたもの(以下、「MPL−EGRシステム」という)も知られている(例えば下記の特許文献2を参照)。   In addition, this type of EGR system includes a high pressure EGR mechanism (hereinafter referred to as “HPL-EGR mechanism”) and a low pressure EGR mechanism (hereinafter referred to as “LPL-EGR mechanism”) (hereinafter referred to as “MPL-EGR mechanism”). (Referred to as Patent Document 2 below).

上記HPL(High Pressure Loop)−EGR機構は、ターボチャージャのタービンよりも上流側の排気通路(例えばエキゾーストマニホールド)から、ターボチャージャのコンプレッサよりも下流側の吸気通路へ排気ガスを還流するようになっている。また、LPL(Low Pressure Loop)−EGR機構は、ターボチャージャのタービンよりも下流側の排気通路から、ターボチャージャのコンプレッサよりも上流側の吸気通路へ排気ガスを還流するようになっている。   The HPL (High Pressure Loop) -EGR mechanism recirculates exhaust gas from an exhaust passage (for example, an exhaust manifold) upstream of the turbocharger turbine to an intake passage downstream of the turbocharger compressor. ing. In addition, an LPL (Low Pressure Loop) -EGR mechanism recirculates exhaust gas from an exhaust passage downstream of the turbocharger turbine to an intake passage upstream of the turbocharger compressor.

また、このMPL(Middle Pressure Loop)−EGRシステムの使用形態としては、特許文献2にも開示されているように、エンジンの低負荷運転領域では、HPL−EGR機構のみを使用して比較的高温度の排気ガスを還流させて燃焼の安定化を図り、HCやCOの排出を抑制する。また、エンジンの高負荷運転領域では、LPL−EGR機構のみを使用して比較的低温度の排気ガスを還流させることにより、吸気の高温化に伴うスモークの発生を抑制する。また、エンジンの中負荷運転領域ではHPL−EGR機構およびLPL−EGR機構の両方を使用して排気ガスを還流させることでHC、CO、スモークの発生を抑制する。   In addition, as disclosed in Patent Document 2, the MPL (Middle Pressure Loop) -EGR system is used in a low load operation region of an engine by using only the HPL-EGR mechanism. The exhaust gas at the temperature is recirculated to stabilize the combustion and suppress the emission of HC and CO. Further, in the high load operation region of the engine, the exhaust gas having a relatively low temperature is recirculated using only the LPL-EGR mechanism, thereby suppressing the generation of smoke due to the high temperature of the intake air. Further, in the medium load operation region of the engine, the generation of HC, CO, and smoke is suppressed by using both the HPL-EGR mechanism and the LPL-EGR mechanism to recirculate the exhaust gas.

特開2001−207916号公報JP 2001-207916 A 特開2011−89470号公報JP 2011-89470 A

ところで、上記MPL−EGRシステムにおいて、堆積物の増大等によりHPL−EGR機構のEGR通路やLPL−EGR機構のEGR通路の流路面積が小さくなったり、EGR通路が閉塞したりした場合(以下、これらの状況を単に「閉塞」という)には、それを検出し、必要に応じて部品交換(閉塞している配管の交換)を行うなどの対処が必要になる。   By the way, in the MPL-EGR system, when the flow area of the EGR passage of the HPL-EGR mechanism or the EGR passage of the LPL-EGR mechanism is reduced or the EGR passage is blocked due to an increase in deposits, etc. Such situations are simply referred to as “blocking”), and it is necessary to take measures such as detecting the situation and replacing parts (replacement of blocked pipes) as necessary.

上記特許文献2では、エンジンの運転状態が低負荷・低回転であってHPL−EGR機構のみにより排気ガスの還流を行う際(HPLモード時)に、このHPL−EGR機構での閉塞を判定し、エンジンの運転状態が高負荷・高回転であってLPL−EGR機構のみにより排気ガスの還流を行う際(LPLモード時)に、このLPL−EGR機構での閉塞を判定するようにしている。   In the above-mentioned Patent Document 2, when the engine operating state is low load and low rotation and the exhaust gas is recirculated only by the HPL-EGR mechanism (in the HPL mode), the blockage in the HPL-EGR mechanism is determined. When the operating state of the engine is high load and high rotation and the exhaust gas is recirculated only by the LPL-EGR mechanism (in the LPL mode), the blockage in the LPL-EGR mechanism is determined.

しかし、HPLモードやLPLモードは比較的限られた運転領域において実行されるものであるため、EGRシステムの異常診断(EGR通路の閉塞診断)を行う機会が少なく、EGR通路の閉塞診断が行われない状態のままエンジンが継続運転してしまう可能性がある。   However, since the HPL mode and the LPL mode are executed in a relatively limited operating region, there is little opportunity to perform an EGR system abnormality diagnosis (EGR passage blockage diagnosis), and an EGR passage blockage diagnosis is performed. There is a possibility that the engine will continue to run in the absence of this.

このように、従来のMPL−EGRシステムでは、EGR通路の閉塞診断が行える運転領域が限られたものとなっており、早期に正確な閉塞の有無を診断することはできていない。   As described above, in the conventional MPL-EGR system, the operation region in which the EGR passage blockage diagnosis can be performed is limited, and it is not possible to accurately diagnose the presence or absence of blockage at an early stage.

なお、上記特許文献1には、HPL−EGR機構のみを備えたEGRシステムに対し、EGRガス量をフィードバック制御により目標EGRガス量に調整する場合のEGRバルブの開度補正量や吸気絞り弁の開度補正量が閾値を超えた場合にEGR通路が閉塞していると診断することが開示されている。   Note that, in the above-mentioned Patent Document 1, the EGR valve opening correction amount and the intake throttle valve when the EGR gas amount is adjusted to the target EGR gas amount by feedback control with respect to the EGR system having only the HPL-EGR mechanism. It is disclosed that when the opening correction amount exceeds a threshold value, it is diagnosed that the EGR passage is blocked.

しかし、この特許文献1の技術をMPL−EGRシステムに適用したとしても、特定の運転領域(低負荷・低回転)においてHPL−EGR機構での閉塞を診断できるに過ぎず、EGRシステム全体に対しての閉塞診断を行うことはできない。   However, even if the technology of Patent Document 1 is applied to the MPL-EGR system, it is only possible to diagnose a blockage in the HPL-EGR mechanism in a specific operation region (low load / low rotation). All occlusion diagnoses cannot be made.

また、何れの特許文献においても、HPL−EGR機構およびLPL−EGR機構の両方を使用して排気ガスを還流させている場合(MPLモード時)には、HPL−EGR機構およびLPL−EGR機構のうち何れのEGR機構で閉塞が発生しているかを特定することはできない。   In any patent document, when exhaust gas is recirculated using both the HPL-EGR mechanism and the LPL-EGR mechanism (in the MPL mode), the HPL-EGR mechanism and the LPL-EGR mechanism It is not possible to specify which EGR mechanism is causing the blockage.

その結果、EGRシステムで閉塞が生じている際(上記特許文献1のように、吸気絞り弁の開度補正量が閾値を超えた場合にEGRシステムで閉塞が生じていると判定した際)に部品交換を行うようにした場合には、その閉塞箇所が特定できないことから、HPL−EGR機構およびLPL−EGR機構の両方の部品を交換せねばならない(閉塞が生じていない配管部品まで交換せねばならない)ことになってしまう。   As a result, when an obstruction occurs in the EGR system (when it is determined that an obstruction occurs in the EGR system when the opening correction amount of the intake throttle valve exceeds the threshold value as in Patent Document 1). When parts are replaced, the blockage location cannot be specified, so both parts of the HPL-EGR mechanism and the LPL-EGR mechanism must be replaced (pipe parts that are not blocked must be replaced). Will not be).

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の排気還流機構を備えたEGRシステムに対し、何れの排気還流機構において閉塞が生じているかを判別可能とする異常診断装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to determine which exhaust gas recirculation mechanism is clogged with respect to an EGR system having a plurality of exhaust gas recirculation mechanisms. An object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis device.

−発明の概要−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の概要は、高圧EGR機構のみが使用される内燃機関の運転領域にあっては、低圧EGR機構の低圧EGRバルブは閉鎖状態が維持されることを利用して、高圧EGR機構の高圧EGRバルブの開度、低圧EGR機構の低圧EGRバルブの開度および吸気絞り弁の閉度(閉鎖度合い)から、高圧EGR機構および低圧EGR機構の何れにおいて閉塞が発生しているかを診断できるようにしている。
-Summary of invention-
The outline of the present invention taken to achieve the above object is that the low-pressure EGR valve of the low-pressure EGR mechanism is maintained in the closed state in the operating region of the internal combustion engine in which only the high-pressure EGR mechanism is used. From the opening of the high pressure EGR valve of the high pressure EGR mechanism, the opening of the low pressure EGR valve of the low pressure EGR mechanism, and the closing degree (closed degree) of the intake throttle valve, It is possible to diagnose whether or not this has occurred.

−解決手段−
具体的に、本発明は、吸気系に吸気絞り弁が設けられた内燃機関に備えられ、排気系における過給機のタービン上流側の排気ガスを吸気系に還流するとともにその還流量を調整可能な高圧EGRバルブを備えた高圧EGR機構と、排気系における過給機のタービン下流側の排気ガスを吸気系に還流するとともにその還流量を調整可能な低圧EGRバルブを備えた低圧EGR機構とを有し、内燃機関の運転状態に応じて、使用するEGR機構を選択するEGRシステムの異常診断装置を前提とする。このEGRシステムの異常診断装置に対し、上記排気系から吸気系への排気ガスの還流を行っている際に、上記高圧EGR機構の高圧EGRバルブの開度が所定の高圧側排気還流量増量開度以上で且つ上記吸気絞り弁の閉度(全開状態から閉方向への開度変化量の割合;閉鎖度合い)が所定の高圧側排気還流量増量閉度以上である場合において、上記低圧EGR機構の低圧EGRバルブの開度が所定の低圧側排気還流量増量開度を超えている場合には上記低圧EGR機構において閉塞が生じていると判定する一方、上記低圧EGR機構の低圧EGRバルブの開度が上記低圧側排気還流量増量開度以下である場合には上記高圧EGR機構において閉塞が生じていると判定する構成としている。
-Solution-
Specifically, the present invention is provided in an internal combustion engine in which an intake throttle valve is provided in the intake system, and the exhaust gas upstream of the turbocharger in the exhaust system is recirculated to the intake system and its recirculation amount can be adjusted. A high pressure EGR mechanism equipped with a high pressure EGR valve, and a low pressure EGR mechanism equipped with a low pressure EGR valve capable of returning the exhaust gas downstream of the turbocharger turbine in the exhaust system to the intake system and adjusting the recirculation amount. And an EGR system abnormality diagnosis device that selects an EGR mechanism to be used according to the operating state of the internal combustion engine. When the exhaust gas is recirculated from the exhaust system to the intake system, the opening degree of the high-pressure EGR valve of the high-pressure EGR mechanism is increased to a predetermined high-pressure side exhaust gas recirculation amount increase. The low pressure EGR mechanism when the intake throttle valve closing degree (the ratio of the degree of opening change from the fully opened state to the closing direction; the closing degree) is equal to or higher than a predetermined high pressure side exhaust gas recirculation amount increase closing degree. When the opening of the low pressure EGR valve exceeds a predetermined low pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening, it is determined that the low pressure EGR mechanism is clogged, while the low pressure EGR valve of the low pressure EGR mechanism is opened. When the degree is equal to or less than the low pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening, it is determined that the high pressure EGR mechanism is clogged.

この特定事項により、先ず、上記高圧EGR機構の高圧EGRバルブの開度が所定の高圧側排気還流量増量開度以上で且つ上記吸気絞り弁の閉度が所定の高圧側排気還流量増量閉度以上である場合には、EGRシステムの何処かで閉塞が発生していると判断できる。これは、この閉塞に起因して排気還流量が不足した状態(実EGR率が目標EGR率よりも低い状態)となっており、そのために、高圧EGR機構の高圧EGRバルブの開度が所定開度以上で且つ上記吸気絞り弁の閉度が所定閉度以上になっていると判断できるからである。   According to this specific matter, first, the opening degree of the high pressure EGR valve of the high pressure EGR mechanism is equal to or greater than a predetermined high pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening degree, and the closing degree of the intake throttle valve is a predetermined high pressure side exhaust gas recirculation amount increase degree of closure. If it is above, it can be determined that a blockage has occurred somewhere in the EGR system. This is a state in which the exhaust gas recirculation amount is insufficient due to this blockage (a state in which the actual EGR rate is lower than the target EGR rate). For this reason, the opening degree of the high pressure EGR valve of the high pressure EGR mechanism is predetermined open. This is because it can be determined that the intake throttle valve is close to a predetermined close degree.

そして、この場合に、上記低圧EGR機構の低圧EGRバルブの開度を検出し、この低圧EGRバルブの開度が所定の低圧側排気還流量増量開度を超えている場合には上記低圧EGR機構において閉塞が生じていると判定する。つまり、低圧EGRバルブの開度が所定の低圧側排気還流量増量開度を超えているにも拘わらず、排気還流量が不足した状態となっていたことに起因して高圧EGR機構の高圧EGRバルブの開度が所定開度以上で且つ上記吸気絞り弁の閉度が所定閉度以上となっていたと判断できるので、この場合には、上記低圧EGR機構において閉塞が生じていると判定することができる。   In this case, the opening of the low-pressure EGR valve of the low-pressure EGR mechanism is detected, and when the opening of the low-pressure EGR valve exceeds a predetermined low-pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening, the low-pressure EGR mechanism It is determined that an occlusion has occurred. That is, the high pressure EGR of the high pressure EGR mechanism is caused by the fact that the exhaust gas recirculation amount is insufficient even though the opening amount of the low pressure EGR valve exceeds the predetermined low pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening amount. Since it can be determined that the opening degree of the valve is equal to or greater than the predetermined opening degree and the closing degree of the intake throttle valve is equal to or higher than the predetermined closing degree, in this case, it is determined that the low pressure EGR mechanism is clogged. Can do.

一方、上記低圧EGRバルブの開度が所定の低圧側排気還流量増量開度以下である場合には上記高圧EGR機構において閉塞が生じていると判定する。つまり、排気還流量が不足した状態であるにも拘わらず低圧EGRバルブの開度が所定開度以下であるということは、この低圧EGRバルブの開度が制限された運転状態であると判断でき、上記高圧EGR機構の高圧EGRバルブの開度が所定開度以上で且つ上記吸気絞り弁の閉度が所定閉度以上となっているのは、高圧EGR機構で閉塞が発生して排気還流量が不足した状態であるためであると判断できるので、この場合には、上記高圧EGR機構において閉塞が生じていると判定することができる。   On the other hand, when the opening of the low pressure EGR valve is equal to or less than a predetermined low pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening, it is determined that the high pressure EGR mechanism is clogged. That is, the fact that the opening of the low pressure EGR valve is equal to or less than the predetermined opening despite the exhaust gas recirculation amount being insufficient can be determined as an operating state in which the opening of the low pressure EGR valve is limited. The reason why the opening of the high-pressure EGR valve of the high-pressure EGR mechanism is equal to or larger than a predetermined opening and the closing degree of the intake throttle valve is equal to or larger than the predetermined closing degree is that the high-pressure EGR mechanism is closed and the exhaust gas recirculation amount Therefore, in this case, it can be determined that the high pressure EGR mechanism is clogged.

このように、本解決手段では、高圧EGR機構のみが使用される運転領域や低圧EGR機構のみが使用される運転領域に限定されることなしに、高圧EGR機構および低圧EGR機構のうち何れで閉塞が発生しているかを診断することが可能である。このため、異常診断を実行する機会を増やすことができ、早期に異常診断を行うことができる。また、閉塞が生じている部品の交換を行うようにした場合にあっては、その閉塞している部品を特定することができることにより、無駄な部品交換(閉塞が生じていない配管部品まで交換せねばならないといった状態)を解消することができる。   As described above, the present solution does not limit the operation region in which only the high pressure EGR mechanism is used or the operation region in which only the low pressure EGR mechanism is used. Can be diagnosed. For this reason, the opportunity to perform abnormality diagnosis can be increased and abnormality diagnosis can be performed at an early stage. In addition, when replacing a part that has been clogged, it is possible to identify the part that has been clogged, so that it is possible to replace useless parts (pipe parts that are not clogged). State that must be).

上記高圧EGR機構および低圧EGR機構の使用形態として具体的には以下のものが挙げられる。つまり、上記低圧EGR機構には、吸気系に還流する排気ガスを冷却するEGRクーラが設けられており、上記内燃機関の低負荷運転時には上記高圧EGR機構のみを使用して吸気系への排気ガスの還流を行い、上記内燃機関の高負荷運転時には上記低圧EGR機構のみを使用して吸気系への排気ガスの還流を行い、上記内燃機関の中負荷運転時には上記高圧EGR機構および上記低圧EGR機構の両方を使用して吸気系への排気ガスの還流を行うようになっている。   Specific uses of the high pressure EGR mechanism and the low pressure EGR mechanism include the following. In other words, the low-pressure EGR mechanism is provided with an EGR cooler that cools the exhaust gas recirculated to the intake system, and only the high-pressure EGR mechanism is used during low-load operation of the internal combustion engine. When the internal combustion engine is in a high load operation, only the low pressure EGR mechanism is used to recirculate exhaust gas to the intake system, and in the internal combustion engine is in a medium load operation, the high pressure EGR mechanism and the low pressure EGR mechanism are recirculated. Both are used to recirculate exhaust gas to the intake system.

このような各EGR機構の使用形態において、内燃機関の低負荷運転時であって上記高圧EGR機構のみを使用して吸気系への排気ガスの還流を行っている場合には、内燃機関からHCやCOが排出される可能性があり、上記EGRクーラの内部が閉塞することを防止するために低圧EGR機構の使用が禁止される。このため、排気還流量が不足した状態であっても低圧EGR機構の使用が禁止されている場合、つまり、低圧EGRバルブの開度が小さい場合または「0」である場合には、高圧EGR機構のみを使用している場合であり、この場合に排気還流量が不足しておれば、その原因は、高圧EGR機構において閉塞が生じているためであると判断できる。   In such usage forms of each EGR mechanism, when the internal combustion engine is operating at a low load and only the high-pressure EGR mechanism is used to recirculate exhaust gas to the intake system, And CO may be discharged, and the use of the low pressure EGR mechanism is prohibited in order to prevent the inside of the EGR cooler from being blocked. For this reason, when the use of the low pressure EGR mechanism is prohibited even when the exhaust gas recirculation amount is insufficient, that is, when the opening of the low pressure EGR valve is small or “0”, the high pressure EGR mechanism. In this case, if the exhaust gas recirculation amount is insufficient, it can be determined that the cause is that the high pressure EGR mechanism is clogged.

一方、高圧EGR機構にはEGRクーラが設けられていないため、内燃機関の運転状態に関わらず使用が許容できる。そして、内燃機関の高負荷運転時であって、本来、上記低圧EGR機構のみを使用して吸気系への排気ガスの還流を行うべき場合に、排気還流量の不足に起因して、高圧EGR機構の高圧EGRバルブの開度が所定の高圧側排気還流量増量開度以上で且つ上記吸気絞り弁の閉度が所定の高圧側排気還流量増量閉度以上となっておれば、低圧EGRバルブの開度が所定の低圧側排気還流量増量開度を超えているにも拘わらず、排気還流量が不足した状態となっていると判断でき、この場合には、上記低圧EGR機構において閉塞が生じていると判断できる。   On the other hand, since the EGR cooler is not provided in the high pressure EGR mechanism, it can be used regardless of the operating state of the internal combustion engine. When the internal combustion engine is in a high load operation and the exhaust gas should be recirculated to the intake system using only the low pressure EGR mechanism, the high pressure EGR is caused by the shortage of the exhaust gas recirculation amount. If the opening degree of the high-pressure EGR valve of the mechanism is equal to or greater than a predetermined high-pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening degree and the closing degree of the intake throttle valve is equal to or greater than the predetermined high-pressure side exhaust gas recirculation amount increase degree of closure, the low-pressure EGR valve It can be determined that the exhaust gas recirculation amount is insufficient even though the opening amount of the exhaust gas exceeds the predetermined low pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening amount. In this case, the low pressure EGR mechanism is blocked. It can be judged that it has occurred.

このように、高圧EGR機構および低圧EGR機構の使用形態が内燃機関の運転状態に応じて異なっていることを利用することで、高圧EGR機構および低圧EGR機構のうち何れで閉塞が発生しているかを正確に診断することが可能になる。   In this way, by using the fact that the usage forms of the high pressure EGR mechanism and the low pressure EGR mechanism differ depending on the operating state of the internal combustion engine, which of the high pressure EGR mechanism and the low pressure EGR mechanism is clogged? Can be accurately diagnosed.

上記高圧側排気還流量増量開度として具体的には、上記高圧EGRバルブの全開または略全開に相当する開度である。また、上記高圧側排気還流量増量閉度として具体的には、システム内に閉塞が生じていると判定する基準となる閉塞度合いに応じて設定された上記吸気絞り弁の閉度である。   Specifically, the high-pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening is an opening corresponding to the fully open or substantially fully opened high pressure EGR valve. Further, the high pressure side exhaust gas recirculation amount increase close degree is specifically the close degree of the intake throttle valve set according to the blockage degree as a reference for determining that the blockage has occurred in the system.

つまり、高圧EGRバルブが全開または略全開に相当する開度となっている場合に、吸気絞り弁が全開でない(ある閉度まで閉鎖している)場合には、排気還流量が不足した状態となっていると判断して、低圧EGRバルブの開度に応じた閉鎖箇所(閉塞が発生しているEGR機構)の特定動作に移るようにしている。また、高圧側排気還流量増量閉度を適切に設定することによって、法規などによって規定されている基準に適合した異常診断を正確に行うことが可能になる。つまり、この法規に従って高圧側排気還流量増量閉度を設定することで法規を遵守することができる。   That is, when the high-pressure EGR valve has an opening corresponding to full open or substantially full open, and the intake throttle valve is not fully open (closed to a certain close degree), the exhaust gas recirculation amount is insufficient. Therefore, the operation is shifted to a specific operation of the closed portion (EGR mechanism in which the blockage is generated) according to the opening degree of the low pressure EGR valve. Further, by appropriately setting the high pressure side exhaust gas recirculation amount increase degree of closure, it is possible to accurately perform abnormality diagnosis that conforms to standards defined by laws and regulations. In other words, the regulations can be observed by setting the high pressure side exhaust gas recirculation amount increase degree of closure according to the regulations.

本発明では、高圧EGR機構の高圧EGRバルブの開度、低圧EGR機構の低圧EGRバルブの開度および吸気絞り弁の閉度から、高圧EGR機構および低圧EGR機構の何れにおいて閉塞が発生しているかを診断できる。このため、異常診断を実行する機会を増やすことができ、早期に異常診断を行うことができる。   In the present invention, whether the high pressure EGR mechanism or the low pressure EGR mechanism is blocked is determined based on the opening degree of the high pressure EGR valve of the high pressure EGR mechanism, the opening degree of the low pressure EGR valve of the low pressure EGR mechanism, and the closing degree of the intake throttle valve. Can be diagnosed. For this reason, the opportunity to perform abnormality diagnosis can be increased and abnormality diagnosis can be performed at an early stage.

実施形態に係るエンジンの概略構成を示す図である。It is a figure showing a schematic structure of an engine concerning an embodiment. ECU等の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of control systems, such as ECU. エンジンの温間時においてMPL−EGRシステムのモードを設定するマップを示す図である。It is a figure which shows the map which sets the mode of an MPL-EGR system at the time of engine warm. エンジンの冷間時においてMPL−EGRシステムのモードを設定するマップを示す図である。It is a figure which shows the map which sets the mode of an MPL-EGR system at the time of engine cold. MPL−EGRシステムの異常診断動作の手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the procedure of abnormality diagnosis operation | movement of a MPL-EGR system. MPL−EGRシステムに閉塞が発生していない場合における各バルブの開度状態の一例を示すタイミングチャート図である。It is a timing chart figure which shows an example of the opening state of each valve | bulb when the obstruction | occlusion has not generate | occur | produced in the MPL-EGR system. LPL−EGR機構で閉塞が発生している場合における各バルブの開度状態の一例を示すタイミングチャート図である。It is a timing chart figure which shows an example of the opening state of each valve | bulb in case obstruction | occlusion has generate | occur | produced in the LPL-EGR mechanism. HPL−EGR機構で閉塞が発生している場合における各バルブの開度状態の一例を示すタイミングチャート図である。It is a timing chart figure which shows an example of the opening state of each valve | bulb in case obstruction | occlusion has generate | occur | produced with the HPL-EGR mechanism.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒(例えば直列4気筒)ディーゼルエンジン(圧縮自着火式内燃機関)に本発明を適用した場合について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a common rail in-cylinder direct injection multi-cylinder (for example, in-line 4-cylinder) diesel engine (compression self-ignition internal combustion engine) mounted on an automobile will be described.

−エンジンの構成−
図1は、本実施形態に係るエンジン(内燃機関)1の概略構成を示す図である。この図1に示すエンジン1は、4つの気筒11,11,…を有するディーゼルエンジンであって、各気筒11には、その気筒11内へ燃料を直接噴射可能なインジェクタ(燃料噴射弁)2が取り付けられている。これらインジェクタ2は、例えば内部に圧電素子(ピエゾ素子)を備え、適宜開弁して気筒11内に燃料を噴射供給するピエゾインジェクタにより構成されている。また、このインジェクタ2には、図示しない高圧燃料ポンプによって昇圧された燃料がコモンレール21を介して供給されている。
-Engine configuration-
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an engine (internal combustion engine) 1 according to the present embodiment. The engine 1 shown in FIG. 1 is a diesel engine having four cylinders 11, 11,..., And each cylinder 11 has an injector (fuel injection valve) 2 capable of directly injecting fuel into the cylinder 11. It is attached. For example, these injectors 2 include piezoelectric elements (piezo elements) inside, and are constituted by piezoelectric injectors that are appropriately opened to inject and supply fuel into the cylinder 11. Further, the fuel boosted by a high-pressure fuel pump (not shown) is supplied to the injector 2 via a common rail 21.

各気筒11には吸気系を構成する吸気通路3が接続されている。この吸気通路3の上流端にはエアクリーナ31が設けられている。また、この吸気通路3の途中には、吸気の流れ方向に沿って、ターボチャージャ(遠心過給機)4のコンプレッサ41、インタークーラ32および吸気絞り弁(ディーゼルスロットル)33が順に設けられている。吸気通路3に導入された吸気は、エアクリーナ31によって浄化された後、コンプレッサ41によって過給され、インタークーラ32によって冷却される。その後、吸気は、吸気絞り弁33を通過して各気筒11内へ導入される。各気筒11内へ導かれた吸気は圧縮行程において圧縮され、この気筒11内にインジェクタ2から燃料が噴射されることにより燃料の燃焼が行われる。この燃料の燃焼にともない各気筒11において図示しないピストンがシリンダ内で往復運動し、コネクティングロッドを介してクランクシャフトを回転させることでエンジン出力が得られるようになっている。   Each cylinder 11 is connected to an intake passage 3 constituting an intake system. An air cleaner 31 is provided at the upstream end of the intake passage 3. A compressor 41, an intercooler 32, and an intake throttle valve (diesel throttle) 33 of a turbocharger (centrifugal supercharger) 4 are sequentially provided in the intake passage 3 along the direction of intake air flow. . The intake air introduced into the intake passage 3 is purified by the air cleaner 31, then supercharged by the compressor 41 and cooled by the intercooler 32. Thereafter, the intake air passes through the intake throttle valve 33 and is introduced into each cylinder 11. The intake air introduced into each cylinder 11 is compressed in the compression stroke, and fuel is burned by being injected into the cylinder 11 from the injector 2. As the fuel burns, in each cylinder 11, a piston (not shown) reciprocates in the cylinder, and an engine output is obtained by rotating the crankshaft via the connecting rod.

なお、上記吸気絞り弁33は、通常運転時には全開とされており、例えば車両の減速時等において必要に応じて(後述する酸化触媒51の温度低下を防止する必要が生じた場合等において)所定開度まで閉鎖される。また、後述するEGRシステムの異常診断時においても必要に応じて吸気絞り弁33は所定開度まで閉鎖される。   The intake throttle valve 33 is fully opened during normal operation. For example, when the vehicle is decelerated, the intake throttle valve 33 is predetermined as necessary (for example, when it is necessary to prevent a temperature drop of the oxidation catalyst 51 described later). It is closed to the opening. In addition, the intake throttle valve 33 is closed to a predetermined opening as necessary even during an abnormality diagnosis of the EGR system described later.

各気筒11には排気系を構成する排気通路5が接続されている。この排気通路5の途中には、ターボチャージャ4のタービン42が設けられている。このタービン42より下流の排気通路5には、排気の流れ方向に沿って、酸化触媒(DOC;Diesel Oxidation Catalyst)51およびパティキュレートフィルタ(DPF;Diesel Particulate Filter)52、排気絞り弁53、マフラ54が順に設けられている。   Each cylinder 11 is connected to an exhaust passage 5 constituting an exhaust system. A turbine 42 of the turbocharger 4 is provided in the middle of the exhaust passage 5. In the exhaust passage 5 downstream from the turbine 42, an oxidation catalyst (DOC) 51 and a particulate filter (DPF) 52, an exhaust throttle valve 53, and a muffler 54 are arranged along the exhaust flow direction. Are provided in order.

各気筒11内での燃焼により発生した排気ガス(既燃ガス)は、排気通路5へ排出される。この排気通路5へ排出された排気ガスは、排気通路5の途中に設けられたタービン42を経た後、酸化触媒51およびパティキュレートフィルタ52によって浄化され、その後、排気絞り弁53およびマフラ54を経由して大気中へ放出される。   Exhaust gas (burned gas) generated by combustion in each cylinder 11 is discharged to the exhaust passage 5. The exhaust gas discharged into the exhaust passage 5 passes through a turbine 42 provided in the middle of the exhaust passage 5 and is then purified by an oxidation catalyst 51 and a particulate filter 52, and then passes through an exhaust throttle valve 53 and a muffler 54. And released into the atmosphere.

−EGRシステム−
本実施形態に係るエンジン1には、HPL−EGR機構(高圧EGR機構)6およびLPL−EGR機構(低圧EGR機構)7を備えたMPL−EGRシステムが設けられている。
-EGR system-
The engine 1 according to the present embodiment is provided with an MPL-EGR system including an HPL-EGR mechanism (high pressure EGR mechanism) 6 and an LPL-EGR mechanism (low pressure EGR mechanism) 7.

HPL−EGR機構6は、上記ターボチャージャ4のタービン42よりも上流の排気通路5(例えばエキゾーストマニホールド)から、吸気絞り弁33よりも下流(コンプレッサ41よりも下流)の吸気通路3へ排気ガスの一部(高圧EGRガス)を導く高圧EGR通路61と、この高圧EGR通路61の流路面積を変更可能とする高圧EGRバルブ62とを備えている。   The HPL-EGR mechanism 6 sends exhaust gas from the exhaust passage 5 (for example, the exhaust manifold) upstream of the turbine 42 of the turbocharger 4 to the intake passage 3 downstream of the intake throttle valve 33 (downstream of the compressor 41). A high-pressure EGR passage 61 that leads a part (high-pressure EGR gas) and a high-pressure EGR valve 62 that can change the flow passage area of the high-pressure EGR passage 61 are provided.

このHPL−EGR機構6により還流(再循環)される高圧EGRガスの量は、上記高圧EGRバルブ62の開度により調量される。また、必要に応じて吸気絞り弁33の開度が小さくされ(閉度が大きくされ)、これによって高圧EGRガスの還流量が増量されることもある。   The amount of high-pressure EGR gas recirculated (recirculated) by the HPL-EGR mechanism 6 is adjusted by the opening degree of the high-pressure EGR valve 62. Further, if necessary, the opening degree of the intake throttle valve 33 is decreased (the degree of closing is increased), and thereby the recirculation amount of the high-pressure EGR gas may be increased.

一方、LPL−EGR機構7は、上記パティキュレートフィルタ52よりも下流(タービン42よりも下流)で且つ排気絞り弁53よりも上流の排気通路5から、コンプレッサ41よりも上流の吸気通路3へ排気ガスの一部(低圧EGRガス)を導く低圧EGR通路71と、この低圧EGR通路71の流路面積を変更可能とする低圧EGRバルブ72と、低圧EGR通路71を流れる低圧EGRガスを冷却する低圧EGRクーラ73とを備えている。   On the other hand, the LPL-EGR mechanism 7 exhausts from the exhaust passage 5 downstream of the particulate filter 52 (downstream of the turbine 42) and upstream of the exhaust throttle valve 53 to the intake passage 3 upstream of the compressor 41. A low-pressure EGR passage 71 that guides a part of the gas (low-pressure EGR gas), a low-pressure EGR valve 72 that can change the flow area of the low-pressure EGR passage 71, and a low-pressure EGR gas that cools the low-pressure EGR gas that flows through the low-pressure EGR passage 71 EGR cooler 73 is provided.

このLPL−EGR機構7により還流(再循環)される低圧EGRガスの量は、上記低圧EGRバルブ72の開度により調量される。また、必要に応じて排気絞り弁53の開度が小さくされ、これによって低圧EGRガスの還流量が増量されることもある。   The amount of low-pressure EGR gas recirculated (recirculated) by the LPL-EGR mechanism 7 is adjusted by the opening degree of the low-pressure EGR valve 72. Further, the opening degree of the exhaust throttle valve 53 is reduced as necessary, and thereby the recirculation amount of the low pressure EGR gas may be increased.

−制御系−
図2に示すように、上記インジェクタ2、吸気絞り弁33、排気絞り弁53、高圧EGRバルブ62および低圧EGRバルブ72は、ECU(Electronic Control Unit)10と電気的に接続されている。
-Control system-
As shown in FIG. 2, the injector 2, the intake throttle valve 33, the exhaust throttle valve 53, the high pressure EGR valve 62 and the low pressure EGR valve 72 are electrically connected to an ECU (Electronic Control Unit) 10.

ECU10は、A/Fセンサ80、エアフローメータ81、吸気温センサ82、吸気圧センサ83、排気温センサ84、水温センサ85、クランクポジションセンサ86、アクセル開度センサ87、吸気絞り弁開度センサ88、差圧センサ89、高圧EGRバルブ開度センサ8H、低圧EGRバルブ開度センサ8L等の各種センサと電気的に接続されている。   The ECU 10 includes an A / F sensor 80, an air flow meter 81, an intake air temperature sensor 82, an intake air pressure sensor 83, an exhaust air temperature sensor 84, a water temperature sensor 85, a crank position sensor 86, an accelerator opening sensor 87, and an intake throttle valve opening sensor 88. These are electrically connected to various sensors such as a differential pressure sensor 89, a high pressure EGR valve opening sensor 8H, and a low pressure EGR valve opening sensor 8L.

上記A/Fセンサ80は、上記パティキュレートフィルタ52の下流において排気中の酸素濃度を検出するセンサであって、酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。エアフローメータ81は、大気中から吸気通路3へ流入された空気量を測定するセンサである。吸気温センサ82は、吸気通路3を流れる空気の温度(吸気絞り弁33の上流側の温度)を検出するセンサである。吸気圧センサ83は、吸気絞り弁33の下流側(例えばインテークマニホールド内)の圧力を検出するセンサである。排気温センサ84は、排気通路5を流れる排気ガスの温度(排気絞り弁53の上流側の温度)を検出するセンサである。水温センサ85は、エンジン1の内部を循環する冷却水の温度を検出するセンサである。クランクポジションセンサ86は、エンジン1のクランクシャフトの回転位置を検出するセンサである。アクセル開度センサ87は、運転者によるアクセルペダルの操作量(アクセル開度)を検出するセンサである。吸気絞り弁開度センサ88は、上記吸気絞り弁33の開度を検出するセンサである。差圧センサ89は、上記LPL−EGR機構7における低圧EGRクーラ73の上流側圧力と下流側圧力との差圧を測定するセンサである。高圧EGRバルブ開度センサ8Hは、高圧EGRバルブ62の開度を検出するセンサである。低圧EGRバルブ開度センサ8Lは、低圧EGRバルブ72の開度を検出するセンサである。   The A / F sensor 80 is a sensor that detects the oxygen concentration in the exhaust gas downstream of the particulate filter 52, and outputs a detection signal that continuously changes according to the oxygen concentration. The air flow meter 81 is a sensor that measures the amount of air flowing into the intake passage 3 from the atmosphere. The intake air temperature sensor 82 is a sensor that detects the temperature of the air flowing through the intake passage 3 (the temperature upstream of the intake throttle valve 33). The intake pressure sensor 83 is a sensor that detects the pressure downstream of the intake throttle valve 33 (for example, in the intake manifold). The exhaust temperature sensor 84 is a sensor that detects the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 5 (the temperature on the upstream side of the exhaust throttle valve 53). The water temperature sensor 85 is a sensor that detects the temperature of the cooling water circulating inside the engine 1. The crank position sensor 86 is a sensor that detects the rotational position of the crankshaft of the engine 1. The accelerator opening sensor 87 is a sensor that detects an operation amount (accelerator opening) of the accelerator pedal by the driver. The intake throttle valve opening sensor 88 is a sensor that detects the opening of the intake throttle valve 33. The differential pressure sensor 89 is a sensor that measures a differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the low pressure EGR cooler 73 in the LPL-EGR mechanism 7. The high pressure EGR valve opening sensor 8H is a sensor that detects the opening of the high pressure EGR valve 62. The low pressure EGR valve opening sensor 8L is a sensor that detects the opening of the low pressure EGR valve 72.

ECU10は、上記した各種センサ80〜89,8H,8Lの検出値や測定値に基づいてインジェクタ2、吸気絞り弁33、排気絞り弁53、高圧EGRバルブ62および低圧EGRバルブ72を制御する。   The ECU 10 controls the injector 2, the intake throttle valve 33, the exhaust throttle valve 53, the high pressure EGR valve 62, and the low pressure EGR valve 72 based on the detection values and measurement values of the various sensors 80 to 89, 8H, and 8L.

例えば、ECU10は、エンジン1の運転状態(エンジン負荷など)に応じてHPL−EGR機構6およびLPL−EGR機構7を制御する。   For example, the ECU 10 controls the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 according to the operating state (engine load or the like) of the engine 1.

具体的には、エンジン1の温間時(例えば冷却水温度が60℃以上の場合)には、図3のマップに従って、使用するEGR機構6,7が選択される。つまり、エンジン1が低負荷運転状態にある場合は、ECU10はHPL−EGR機構6を利用して排気ガスの還流を行う(高圧EGR領域での還流動作)。エンジン1が高負荷運転状態にある場合は、ECU10はLPL−EGR機構7により排気ガスの還流を行う(低圧EGR領域での還流動作)。エンジン1が中負荷運転状態にある場合は、ECU10はHPL−EGR機構6とLPL−EGR機構7とを併用して排気ガスの還流を行う(MPL領域での還流動作)。これらの具体的な制御については後述する。なお、図3における領域Xは、車両に対する要求加速度が高い場合(過渡運転時)などであって、HPL−EGR機構6の高圧EGRバルブ62およびLPL−EGR機構7の低圧EGRバルブ72が共に閉鎖される運転領域、つまり、EGRガスの還流が行われない運転領域である。   Specifically, when the engine 1 is warm (for example, when the coolant temperature is 60 ° C. or higher), the EGR mechanisms 6 and 7 to be used are selected according to the map of FIG. That is, when the engine 1 is in the low load operation state, the ECU 10 recirculates the exhaust gas by using the HPL-EGR mechanism 6 (recirculation operation in the high pressure EGR region). When the engine 1 is in a high load operation state, the ECU 10 recirculates the exhaust gas by the LPL-EGR mechanism 7 (reflux operation in the low pressure EGR region). When the engine 1 is in the medium load operation state, the ECU 10 performs the exhaust gas recirculation by using the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 together (reflux operation in the MPL region). These specific controls will be described later. A region X in FIG. 3 is when the required acceleration for the vehicle is high (during transient operation) or the like, and both the high pressure EGR valve 62 of the HPL-EGR mechanism 6 and the low pressure EGR valve 72 of the LPL-EGR mechanism 7 are closed. This is an operating region where the EGR gas is not recirculated.

このようにしてエンジン1の運転状態に応じて、HPL−EGR機構6とLPL−EGR機構7との使用形態が切り換えられ、或いは、各EGR機構6,7が併用されると、エンジン1の広範囲な運転領域において適量のEGRガスを還流させることが可能となり、排気中のNOx濃度を好適に減少させることが可能となる。   In this way, when the usage mode of the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 is switched according to the operating state of the engine 1, or when the EGR mechanisms 6 and 7 are used in combination, a wide range of the engine 1 is obtained. Therefore, an appropriate amount of EGR gas can be recirculated in a proper operation region, and the NOx concentration in the exhaust gas can be suitably reduced.

一方、エンジン1の冷間時には、図4のマップに示すように、上記領域X以外の運転領域では、エンジン1の負荷に関わりなく、ECU10はHPL−EGR機構6を利用して排気ガスの還流を行う。これは、EGRクーラを備えていないHPL−EGR機構6を利用することで、比較的高温度の排気ガスを還流させることにより、エンジン1の早期暖機や、酸化触媒51の早期活性化を図るためである。   On the other hand, when the engine 1 is cold, the ECU 10 uses the HPL-EGR mechanism 6 to recirculate the exhaust gas in the operating region other than the region X, as shown in the map of FIG. I do. This utilizes the HPL-EGR mechanism 6 that is not provided with an EGR cooler, thereby causing the exhaust gas at a relatively high temperature to recirculate, thereby prematurely warming up the engine 1 and activating the oxidation catalyst 51 early. Because.

−MPL−EGRシステムの基本制御−
次に、上記MPL−EGRシステムの基本制御について説明する。
-Basic control of MPL-EGR system-
Next, basic control of the MPL-EGR system will be described.

先ず、HPL−EGR機構6におけるEGRガス量の制御、および、LPL−EGR機構7におけるEGRガス量の制御について説明する。これらHPL−EGR機構6におけるEGRガス量の制御と、LPL−EGR機構7におけるEGRガス量の制御とは、それぞれ独立した制御となっている。   First, control of the EGR gas amount in the HPL-EGR mechanism 6 and control of the EGR gas amount in the LPL-EGR mechanism 7 will be described. The control of the EGR gas amount in the HPL-EGR mechanism 6 and the control of the EGR gas amount in the LPL-EGR mechanism 7 are independent controls.

HPL−EGR機構6を用いてEGRガスを還流させている場合(LPL−EGR機構7を併用している場合を含む)には、目標とするEGRガス還流量(以下、「目標高圧EGRガス還流量」という)と、推定されたEGRガス還流量(以下、「推定高圧EGRガス還流量」という)とを比較し、この推定高圧EGRガス還流量が目標高圧EGRガス還流量に近づくように高圧EGRバルブ62の開度や吸気絞り弁33の開度がフィードバック制御(以下、「EGRフィードバック制御」という)される。この場合の目標高圧EGRガス還流量は、エンジン1の運転状態(特にエンジン負荷)に応じて設定される。また、推定高圧EGRガス還流量は、上記高圧EGRバルブ開度センサ8Hによって検出された高圧EGRバルブ62の開度、上記吸気温センサ82によって検出された吸気の温度、インテークマニホールド内の圧力とエキゾーストマニホールド内の圧力との差圧をパラメータとして、予めECU10のROM(Read Only Memory)に記憶された所定の演算式またはマップから求められる。なお、インテークマニホールド内の圧力は上記吸気圧センサ83により検出される。また、エキゾーストマニホールド内の圧力は、インテークマニホールド内の圧力やエンジン1の運転状態量等をパラメータとして予めECU10のROMに記憶された所定の演算式またはマップから求められる。   When the EGR gas is recirculated using the HPL-EGR mechanism 6 (including the case where the LPL-EGR mechanism 7 is used together), the target EGR gas recirculation amount (hereinafter referred to as “target high-pressure EGR gas return”). The flow rate ”) and the estimated EGR gas recirculation amount (hereinafter referred to as“ estimated high pressure EGR gas recirculation amount ”), and the high pressure EGR gas recirculation amount approaches the target high pressure EGR gas recirculation amount. The opening degree of the EGR valve 62 and the opening degree of the intake throttle valve 33 are feedback controlled (hereinafter referred to as “EGR feedback control”). The target high-pressure EGR gas recirculation amount in this case is set according to the operating state of the engine 1 (particularly the engine load). The estimated high-pressure EGR gas recirculation amount is determined by the opening of the high-pressure EGR valve 62 detected by the high-pressure EGR valve opening sensor 8H, the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 82, the pressure in the intake manifold, and the exhaust. Using a differential pressure with respect to the pressure in the manifold as a parameter, it is obtained from a predetermined arithmetic expression or map stored in advance in a ROM (Read Only Memory) of the ECU 10. The pressure in the intake manifold is detected by the intake pressure sensor 83. Further, the pressure in the exhaust manifold is obtained from a predetermined arithmetic expression or map stored in advance in the ROM of the ECU 10 using the pressure in the intake manifold, the operating state amount of the engine 1 and the like as parameters.

一方、LPL−EGR機構7を用いてEGRガスを還流させている場合(HPL−EGR機構6を併用している場合を含む)には、目標とするEGRガス還流量(以下、「目標低圧EGRガス還流量」という)と、推定されたEGRガス還流量(以下、「推定低圧EGRガス還流量」という)とを比較し、この推定低圧EGRガス還流量が目標低圧EGRガス還流量に近づくように低圧EGRバルブ72の開度や排気絞り弁53の開度がフィードバック制御(EGRフィードバック制御)される。この場合の目標低圧EGRガス還流量は、エンジン1の運転状態(特にエンジン負荷)に応じて設定される。また、推定低圧EGRガス還流量は、上記低圧EGRバルブ開度センサ8Lによって検出された低圧EGRバルブ72の開度、上記排気温センサ84によって検出された排気の温度、上記差圧センサ89によって検出された低圧EGRクーラ73の上流側圧力と下流側圧力との差圧をパラメータとして、予めECU10のROMに記憶された所定の演算式またはマップから求められる。   On the other hand, when the EGR gas is recirculated using the LPL-EGR mechanism 7 (including the case where the HPL-EGR mechanism 6 is used together), the target EGR gas recirculation amount (hereinafter referred to as “target low pressure EGR”). Gas recirculation amount) and the estimated EGR gas recirculation amount (hereinafter referred to as "estimated low pressure EGR gas recirculation amount"), and the estimated low pressure EGR gas recirculation amount approaches the target low pressure EGR gas recirculation amount. Further, the opening degree of the low pressure EGR valve 72 and the opening degree of the exhaust throttle valve 53 are feedback controlled (EGR feedback control). The target low-pressure EGR gas recirculation amount in this case is set according to the operating state of the engine 1 (particularly the engine load). The estimated low-pressure EGR gas recirculation amount is detected by the opening of the low-pressure EGR valve 72 detected by the low-pressure EGR valve opening sensor 8L, the temperature of the exhaust detected by the exhaust temperature sensor 84, and the differential pressure sensor 89. The differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the low pressure EGR cooler 73 is obtained as a parameter from a predetermined arithmetic expression or map stored in advance in the ROM of the ECU 10.

以下、エンジン1の負荷に応じたMPL−EGRシステムの基本動作(HPL−EGR機構6およびLPL−EGR機構7の基本動作)について説明する。   Hereinafter, the basic operation of the MPL-EGR system according to the load of the engine 1 (basic operation of the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7) will be described.

(低負荷運転時)
上述した如く、エンジン負荷が比較的低いとき(低負荷領域)には、HPL−EGR機構6のみを用いてEGRガスが還流される。この運転領域をHPL領域という。なお、冷却水温度が低いときにもHPL−EGR機構6のみを用いてEGRガスが還流される。
(During low load operation)
As described above, when the engine load is relatively low (low load region), the EGR gas is recirculated using only the HPL-EGR mechanism 6. This operation region is referred to as an HPL region. Even when the cooling water temperature is low, the EGR gas is recirculated using only the HPL-EGR mechanism 6.

このHPL領域でのEGRフィードバック制御は、エアフローメータ81によって検出される吸入空気量が、エンジン負荷やエンジン回転数等に応じて設定される目標吸入空気量に一致するように上記目標高圧EGRガス還流量が設定され、上述した如く、上記推定高圧EGRガス還流量が、この目標高圧EGRガス還流量に一致するように高圧EGRバルブ62の開度がフィードバック制御される。このとき、低圧EGRバルブ72は全閉のまま維持される。   In the EGR feedback control in the HPL region, the target high-pressure EGR gas return is performed so that the intake air amount detected by the air flow meter 81 matches the target intake air amount set according to the engine load, the engine speed, and the like. The flow rate is set, and as described above, the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is feedback controlled so that the estimated high pressure EGR gas recirculation amount matches the target high pressure EGR gas recirculation amount. At this time, the low pressure EGR valve 72 is maintained fully closed.

例えば、エアフローメータ81により得られる吸入空気量が目標値よりも少なく、実EGR率が目標EGR率(エンジン1の運転状態等に応じて決定されるEGR率)よりも高い場合には、推定高圧EGRガス還流量が目標高圧EGRガス還流量よりも多くなっているので、EGRガス量を減少させるように高圧EGRバルブ62の開度を小さくする。   For example, when the intake air amount obtained by the air flow meter 81 is smaller than the target value and the actual EGR rate is higher than the target EGR rate (EGR rate determined according to the operating state of the engine 1 or the like), the estimated high pressure Since the EGR gas recirculation amount is larger than the target high pressure EGR gas recirculation amount, the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is reduced so as to decrease the EGR gas amount.

また、エアフローメータ81により得られる吸入空気量が目標値よりも多く、実EGR率が目標EGR率よりも低い場合には、推定高圧EGRガス還流量が目標高圧EGRガス還流量よりも少なくなっているので、EGRガス量を増加させるように高圧EGRバルブ62の開度を大きくする。そして、このように高圧EGRバルブ62の開度を大きくしても、推定高圧EGRガス還流量が目標高圧EGRガス還流量に達しない場合には、上記吸気絞り弁33の開度を小さくし(閉度を大きくし)、この吸気絞り弁33の下流側の圧力を低下させることによって、高圧EGR通路61を経て還流されるEGRガスの量を増加させるようにする。これにより、実EGR率を目標EGR率に近付ける。   When the intake air amount obtained by the air flow meter 81 is larger than the target value and the actual EGR rate is lower than the target EGR rate, the estimated high pressure EGR gas recirculation amount becomes smaller than the target high pressure EGR gas recirculation amount. Therefore, the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is increased so as to increase the amount of EGR gas. If the estimated high pressure EGR gas recirculation amount does not reach the target high pressure EGR gas recirculation amount even if the opening amount of the high pressure EGR valve 62 is increased in this way, the opening amount of the intake throttle valve 33 is decreased ( The amount of EGR gas recirculated through the high pressure EGR passage 61 is increased by decreasing the pressure on the downstream side of the intake throttle valve 33. This brings the actual EGR rate closer to the target EGR rate.

以下、HPL−EGR機構6のみを用いてEGRガスを還流させる制御モードをHPLモードという。なお、吸入空気量の目標値およびEGRガス量の目標値は、夫々ある程度の幅を持たせて目標範囲としてもよい。また、センサ等によりEGRガス量を直接測定できる場合には、EGRガス量が目標値若しくは目標範囲となるように高圧EGRバルブ62の開度を調節してもよい。   Hereinafter, a control mode in which the EGR gas is recirculated using only the HPL-EGR mechanism 6 is referred to as an HPL mode. Note that the target value of the intake air amount and the target value of the EGR gas amount may each have a certain range to be a target range. When the EGR gas amount can be directly measured by a sensor or the like, the opening degree of the high pressure EGR valve 62 may be adjusted so that the EGR gas amount becomes a target value or a target range.

(高負荷運転時)
上述した如く、エンジン負荷が比較的高いとき(高負荷領域)には、LPL−EGR機構7のみを用いてEGRガスが還流される。この運転領域をLPL領域という。
(During high load operation)
As described above, when the engine load is relatively high (high load region), the EGR gas is recirculated using only the LPL-EGR mechanism 7. This operation region is referred to as an LPL region.

このLPL領域でのEGRフィードバック制御は、エアフローメータ81によって検出される吸入空気量が、エンジン負荷やエンジン回転数等に応じて設定される目標吸入空気量に一致するように上記目標低圧EGRガス還流量が設定され、上述した如く、上記推定低圧EGRガス還流量が、この目標低圧EGRガス還流量に一致するように低圧EGRバルブ72の開度がフィードバック制御される。このときに、基本的には(EGRガス量が不足しない限りは)、高圧EGRバルブ62は全閉のまま維持される。   In the EGR feedback control in this LPL region, the target low pressure EGR gas return is performed so that the intake air amount detected by the air flow meter 81 matches the target intake air amount set according to the engine load, the engine speed, and the like. The flow rate is set, and as described above, the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is feedback-controlled so that the estimated low pressure EGR gas recirculation amount matches the target low pressure EGR gas recirculation amount. At this time, basically, the high pressure EGR valve 62 is kept fully closed (unless the amount of EGR gas is insufficient).

例えば、エアフローメータ81により得られる吸入空気量が目標値よりも少なく、実EGR率が目標EGR率よりも高い場合には、推定低圧EGRガス還流量が目標低圧EGRガス還流量よりも多くなっているので、EGRガス量を減少させるように低圧EGRバルブ72の開度を小さくする。   For example, when the intake air amount obtained by the air flow meter 81 is less than the target value and the actual EGR rate is higher than the target EGR rate, the estimated low pressure EGR gas recirculation amount becomes larger than the target low pressure EGR gas recirculation amount. Therefore, the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is reduced so as to reduce the amount of EGR gas.

また、エアフローメータ81により得られる吸入空気量が目標値よりも多く、実EGR率が目標EGR率よりも低い場合には、推定低圧EGRガス還流量が目標低圧EGRガス還流量よりも少なくなっているので、EGRガス量を増加させるように低圧EGRバルブ72の開度を大きくする。そして、このように低圧EGRバルブ72の開度を大きくしても、推定低圧EGRガス還流量が目標低圧EGRガス還流量に達しない場合には、高圧EGRバルブ62の開度を大きくしたり、または、上記排気絞り弁53の開度を小さくして(閉度を大きくして)、低圧EGR通路71を経て還流されるEGRガスの量を増加させるようにする。これにより、実EGR率を目標EGR率に近付ける。   When the intake air amount obtained by the air flow meter 81 is larger than the target value and the actual EGR rate is lower than the target EGR rate, the estimated low pressure EGR gas recirculation amount becomes smaller than the target low pressure EGR gas recirculation amount. Therefore, the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is increased so as to increase the amount of EGR gas. If the estimated low pressure EGR gas recirculation amount does not reach the target low pressure EGR gas recirculation amount even if the opening amount of the low pressure EGR valve 72 is increased in this way, the opening amount of the high pressure EGR valve 62 is increased, Alternatively, the opening amount of the exhaust throttle valve 53 is decreased (the degree of closeness is increased), and the amount of EGR gas recirculated through the low pressure EGR passage 71 is increased. This brings the actual EGR rate closer to the target EGR rate.

以下、LPL−EGR機構7のみを用いてEGRガスを還流させる制御モードをLPLモードという。なお、吸入空気量の目標値およびEGRガス量の目標値は、夫々ある程度の幅を持たせて目標範囲としてもよい。また、センサ等によりEGRガス量を直接測定できる場合には、EGRガス量が目標値若しくは目標範囲となるように低圧EGRバルブ72の開度を調節してもよい。   Hereinafter, the control mode in which the EGR gas is recirculated using only the LPL-EGR mechanism 7 is referred to as an LPL mode. Note that the target value of the intake air amount and the target value of the EGR gas amount may each have a certain range to be a target range. When the EGR gas amount can be directly measured by a sensor or the like, the opening degree of the low pressure EGR valve 72 may be adjusted so that the EGR gas amount becomes a target value or a target range.

(中負荷運転時)
上述した如く、エンジンが中負荷運転であるとき(中負荷領域)には、HPL−EGR機構6とLPL−EGR機構7とを併用してEGRガスが還流される。このHPL領域とLPL領域との間の領域をMPL領域という。
(During medium load operation)
As described above, when the engine is in a medium load operation (medium load region), the EGR gas is recirculated by using the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 together. A region between the HPL region and the LPL region is referred to as an MPL region.

このMPL領域でのEGRフィードバック制御は、エンジン負荷やエンジン回転数等に応じて目標吸入空気量および目標EGR率(=高圧EGRガス還流量+低圧EGRガス還流量/高圧EGRガス還流量+低圧EGRガス還流量+吸入空気量)が決定され、これら値からEGRガス量の総量が設定される。また、エンジン負荷等に応じてEGR分配率(HPL−EGR機構6により還流される高圧EGRガスの量とLPL−EGR機構7により還流される低圧EGRガスの量との比率)が決定される。そして、高圧EGRガスの分配率(=高圧EGRガス還流量/高圧EGRガス還流量+低圧EGRガス還流量)および低圧EGRガスの分配率(=低圧EGRガス還流量/高圧EGRガス還流量+低圧EGRガス還流量)を上記EGRガス量の総量にそれぞれ乗算することで、目標とする高圧EGRガスの量(目標高圧EGRガス還流量)と目標とする低圧EGRガスの量(目標低圧EGRガス還流量)とを求める。   This EGR feedback control in the MPL region is based on the target intake air amount and the target EGR rate (= high pressure EGR gas recirculation amount + low pressure EGR gas recirculation amount / high pressure EGR gas recirculation amount + low pressure EGR) according to the engine load, engine speed, etc. Gas recirculation amount + intake air amount) is determined, and the total amount of EGR gas amount is set from these values. Further, the EGR distribution ratio (ratio between the amount of high-pressure EGR gas recirculated by the HPL-EGR mechanism 6 and the amount of low-pressure EGR gas recirculated by the LPL-EGR mechanism 7) is determined according to the engine load and the like. Then, the distribution ratio of the high pressure EGR gas (= high pressure EGR gas recirculation amount / high pressure EGR gas recirculation amount + low pressure EGR gas recirculation amount) and the low pressure EGR gas distribution ratio (= low pressure EGR gas recirculation amount / high pressure EGR gas recirculation amount + low pressure) By multiplying the total amount of the EGR gas by the EGR gas recirculation amount, the target high pressure EGR gas amount (target high pressure EGR gas recirculation amount) and the target low pressure EGR gas amount (target low pressure EGR gas return) Flow rate).

そして、HPL−EGR機構6の制御としては、推定高圧EGRガス還流量が上記目標高圧EGRガス還流量に達するように高圧EGRバルブ62の開度を制御する。この高圧EGRバルブ62に対する開度制御は上述した低負荷運転時の場合と同様である。   As the control of the HPL-EGR mechanism 6, the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is controlled so that the estimated high pressure EGR gas recirculation amount reaches the target high pressure EGR gas recirculation amount. The opening degree control for the high pressure EGR valve 62 is the same as that in the low load operation described above.

一方、LPL−EGR機構7の制御としては、推定低圧EGRガス還流量が上記目標低圧EGRガス還流量に達するように低圧EGRバルブ72の開度を制御する。この低圧EGRバルブ72に対する開度制御は上述した高負荷運転時の場合と同様である。   On the other hand, as the control of the LPL-EGR mechanism 7, the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is controlled so that the estimated low pressure EGR gas recirculation amount reaches the target low pressure EGR gas recirculation amount. The opening degree control for the low-pressure EGR valve 72 is the same as in the above-described high-load operation.

以下、HPL−EGR機構6およびLPL−EGR機構7の両方を用いてEGRガスを供給する制御モードをMPLモードという。なお、吸入空気量の目標値およびEGRガス量の目標値は、夫々ある程度の幅を持たせて目標範囲としてもよい。また、センサ等によりEGRガス量を直接測定できる場合には、EGRガス量が目標値若しくは目標範囲となるように低圧EGRバルブ72または高圧EGRバルブ62の一方の開度を調節してもよい。   Hereinafter, a control mode for supplying EGR gas using both the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 is referred to as an MPL mode. Note that the target value of the intake air amount and the target value of the EGR gas amount may each have a certain range to be a target range. When the EGR gas amount can be directly measured by a sensor or the like, the opening degree of one of the low pressure EGR valve 72 and the high pressure EGR valve 62 may be adjusted so that the EGR gas amount becomes a target value or a target range.

−MPL−EGRシステムの異常診断動作−
上記高圧EGR通路61や低圧EGR通路71に、排気中の粒子状物質が付着して流路面積が小さくなったり、EGR通路が閉塞したりした場合には、高圧EGR通路61または低圧EGR通路71を流通するEGRガス量が正常時よりも減少する異常が発生する。
-Abnormality diagnosis operation of MPL-EGR system-
When particulate matter in the exhaust gas adheres to the high pressure EGR passage 61 or the low pressure EGR passage 71 and the flow passage area is reduced or the EGR passage is blocked, the high pressure EGR passage 61 or the low pressure EGR passage 71 is used. An abnormality occurs in which the amount of EGR gas flowing through the gas is smaller than normal.

本実施形態では、この高圧EGR通路61および低圧EGR通路71のうち何れに閉塞が生じているかを判別するための異常診断動作を行うようになっている。   In the present embodiment, an abnormality diagnosis operation is performed to determine which of the high pressure EGR passage 61 and the low pressure EGR passage 71 is blocked.

本実施形態の特徴とする異常診断動作について説明する前に、この異常診断動作を可能にするための前提となるMPL−EGRシステムの動作について具体的に説明する。   Before describing the abnormality diagnosis operation that characterizes the present embodiment, the operation of the MPL-EGR system, which is a precondition for enabling this abnormality diagnosis operation, will be specifically described.

(低負荷領域)
上述した如く、エンジン負荷が比較的低いとき(低負荷領域)やエンジン1の冷間時には、HPL−EGR機構6のみを用いてEGRガスが還流される。これは、このような運転状態では気筒内での燃料の着火性が悪化し、未燃HCやCOが排出される可能性があるため、高温のEGRガスを還流させ、燃焼の安定化を図ってHCやCOの排出を抑えるためである。
(Low load area)
As described above, when the engine load is relatively low (low load region) or when the engine 1 is cold, the EGR gas is recirculated using only the HPL-EGR mechanism 6. This is because in such an operating state, the ignitability of the fuel in the cylinder deteriorates and unburned HC and CO may be discharged. Therefore, high temperature EGR gas is recirculated to stabilize the combustion. This is to suppress emissions of HC and CO.

また、このようにHCやCOが排出される可能性のある運転状態においてLPL−EGR機構7を用いると、このLPL−EGR機構7に備えられた低圧EGRクーラ73内での堆積物の量が多くなってしまって低圧EGRクーラ73の内部が閉塞してしまう可能性がある。このため、この運転領域では、HPL−EGR機構6のみを用いてEGRガスを還流させるようにしている。また、エンジン1の冷間時にLPL−EGR機構7を用いると、低圧EGR通路71内で凝縮水が発生し、低圧EGRバルブ72やインジェクタ2の腐食を招く可能性もあるため、この運転領域では、HPL−EGR機構6のみを用いてEGRガスを還流させるようにしている。   Further, when the LPL-EGR mechanism 7 is used in such an operating state where HC and CO may be discharged, the amount of deposits in the low-pressure EGR cooler 73 provided in the LPL-EGR mechanism 7 is reduced. There is a possibility that the inside of the low-pressure EGR cooler 73 will be blocked due to the increase. For this reason, in this operation region, only the HPL-EGR mechanism 6 is used to recirculate the EGR gas. In addition, if the LPL-EGR mechanism 7 is used when the engine 1 is cold, condensed water is generated in the low-pressure EGR passage 71, which may cause corrosion of the low-pressure EGR valve 72 and the injector 2. The EGR gas is recirculated using only the HPL-EGR mechanism 6.

このように、本実施形態におけるMPL−EGRシステムでは、エンジン負荷が比較的低いHPLモードの実行時には、LPL−EGR機構7を使用しないように、このLPL−EGR機構7の低圧EGRバルブ72は常に閉鎖状態となる。つまり、仮にHPL−EGR機構6で閉塞が発生しており、EGRガス量が不足していたとしても低圧EGRバルブ72は閉鎖状態となっている。   As described above, in the MPL-EGR system according to the present embodiment, the low-pressure EGR valve 72 of the LPL-EGR mechanism 7 is always used so that the LPL-EGR mechanism 7 is not used during execution of the HPL mode where the engine load is relatively low. Closed state. That is, if the HPL-EGR mechanism 6 is closed, the low pressure EGR valve 72 is closed even if the EGR gas amount is insufficient.

(高負荷領域)
一方、エンジン負荷が比較的高いとき(高負荷領域)では、LPL−EGR機構7のみを用いてEGRガスが還流される。これは、比較的低温度の排気ガス(低圧EGRクーラ73によって冷却された排気ガス)を還流させることで、吸気の高温化に伴うスモークの発生を抑制するためである。
(High load area)
On the other hand, when the engine load is relatively high (high load region), the EGR gas is recirculated using only the LPL-EGR mechanism 7. This is to suppress the generation of smoke due to the high temperature of the intake air by causing the relatively low temperature exhaust gas (exhaust gas cooled by the low pressure EGR cooler 73) to recirculate.

また、上述した如くLPL−EGR機構7にあっては、低圧EGRクーラ73が備えられているため、上述した如く堆積物による閉塞の可能性が懸念されるが、HPL−EGR機構6にはEGRクーラが備えられていないため、その可能性はないものとなっている。このため、LPLモードの実行時であってもHPL−EGR機構7を使用することが可能である(HPL−EGR機構7を使用しても閉塞の可能性は低い)。つまり、仮にLPL−EGR機構7で閉塞が発生しており、EGRガス量が不足している場合には、MPL−EGRシステムのモードに関わらずHPL−EGR機構6の高圧EGRバルブ62を開放し、高圧EGR通路61を利用して排気ガスを還流させることが可能である。   Further, since the LPL-EGR mechanism 7 is provided with the low-pressure EGR cooler 73 as described above, there is a concern about the possibility of clogging with deposits as described above, but the HPL-EGR mechanism 6 includes the EGR. Since there is no cooler, it is not possible. For this reason, it is possible to use the HPL-EGR mechanism 7 even when the LPL mode is executed (the possibility of blockage is low even if the HPL-EGR mechanism 7 is used). In other words, if the LPL-EGR mechanism 7 is clogged and the amount of EGR gas is insufficient, the high-pressure EGR valve 62 of the HPL-EGR mechanism 6 is opened regardless of the MPL-EGR system mode. The exhaust gas can be recirculated using the high-pressure EGR passage 61.

(中負荷領域)
そして、エンジン負荷が中負荷の運転領域では、上記HCやCOの排出を抑えることと、スモークの発生を抑制することとを両立させるべく、HPL−EGR機構6およびLPL−EGR機構7の両方を用いてEGRガスが還流される。この場合には、高圧EGRバルブ62および低圧EGRバルブ72は何れも開放可能となっているため、EGRガス量が不足している場合には、少なくとも一方のバルブの開度を大きくして排気ガスの還流量を増大させることが可能である。
(Medium load area)
In an operation region where the engine load is medium load, both the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 are used to achieve both the suppression of HC and CO emission and the suppression of smoke generation. Used to recirculate EGR gas. In this case, since both the high pressure EGR valve 62 and the low pressure EGR valve 72 can be opened, when the amount of EGR gas is insufficient, the opening of at least one of the valves is increased and the exhaust gas is increased. It is possible to increase the reflux amount.

(異常診断動作)
以上のようにしてMPL−EGRシステムの動作が行われる場合に、HPL−EGR機構6の高圧EGR通路61またはLPL−EGR機構7の低圧EGR通路71の一方で閉塞が発生すると、他方のEGR機構を利用してEGRガスが還流させることが考えられる。
(Abnormal diagnosis operation)
When the operation of the MPL-EGR system is performed as described above, if one of the high pressure EGR passage 61 of the HPL-EGR mechanism 6 or the low pressure EGR passage 71 of the LPL-EGR mechanism 7 is blocked, the other EGR mechanism It is conceivable that the EGR gas is refluxed using

ところが、上述したように、エンジン負荷が比較的低いときやエンジン1の冷間時にLPL−EGR機構7を用いてしまうと、低圧EGRクーラ73の内部が閉塞してしまったり、凝縮水の発生によって腐食を招く可能性がある。このため、仮にHPL−EGR機構6の高圧EGR通路61が閉塞している場合であっても、HPLモードの実行時には、LPL−EGR機構7を用いることはできない。   However, as described above, if the LPL-EGR mechanism 7 is used when the engine load is relatively low or the engine 1 is cold, the inside of the low-pressure EGR cooler 73 may be blocked or the generation of condensed water. It can lead to corrosion. For this reason, even if the high pressure EGR passage 61 of the HPL-EGR mechanism 6 is closed, the LPL-EGR mechanism 7 cannot be used when the HPL mode is executed.

逆に、HPL−EGR機構6にはEGRクーラは設けられておらず、且つ高圧EGR通路61には高温度のEGRガスが流れる。このため、仮にLPL−EGR機構7の低圧EGR通路71が閉塞している場合には、MPL−EGRシステムのモードに関わらずHPL−EGR機構6を用いてEGRガスを還流させることが可能である。   Conversely, the HPL-EGR mechanism 6 is not provided with an EGR cooler, and high-temperature EGR gas flows through the high-pressure EGR passage 61. For this reason, if the low pressure EGR passage 71 of the LPL-EGR mechanism 7 is closed, it is possible to recirculate the EGR gas using the HPL-EGR mechanism 6 regardless of the mode of the MPL-EGR system. .

このような動作を利用し、本実施形態では、以下に述べるような異常診断動作を行うようにしている。以下、この異常診断動作の概略について説明する。   By utilizing such an operation, in the present embodiment, an abnormality diagnosis operation as described below is performed. The outline of the abnormality diagnosis operation will be described below.

この異常診断動作では、MPL−EGRシステムの何処かで閉塞が発生していることを認識する動作と、その閉塞が、HPL−EGR機構6およびLPL−EGR機構7のうち何れで発生しているかを特定する動作とが行われる。   In this abnormality diagnosis operation, an operation for recognizing that a blockage has occurred somewhere in the MPL-EGR system, and which of the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 has the blockage occurred. The operation of specifying is performed.

MPL−EGRシステムの何処かで閉塞が発生していることを認識する動作として、具体的には、上記HPL−EGR機構6の高圧EGRバルブ62の開度が所定値以上であり、且つ、吸気絞り弁33の閉度が所定値以上である場合に、閉塞が発生していると判断する。つまり、EGRガス量が不足している場合には、何れのモード(HPLモード、MPLモード、LPLモード)であっても高圧EGRバルブ62の開放は許可されているため、その開度が所定値以上であることと、吸気絞り弁33の閉度が所定値以上であることとを条件としてEGRガス量が不足している、つまり、MPL−EGRシステムの何処かで閉塞が発生していると判断する。なお、この高圧EGRバルブ62の開放動作と吸気絞り弁33の閉度を大きくする動作とでは、高圧EGRバルブ62の開放動作が優先される。つまり、先ず、高圧EGRバルブ62の開放動作を行い、例えば高圧EGRバルブ62を全開(開度100%)となってもEGRガス量が不足している場合に、吸気絞り弁33の閉度を大きくする動作に移る。   Specifically, as an operation for recognizing that a blockage has occurred somewhere in the MPL-EGR system, the opening of the high-pressure EGR valve 62 of the HPL-EGR mechanism 6 is greater than or equal to a predetermined value, and the intake air When the closing degree of the throttle valve 33 is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that a blockage has occurred. That is, when the EGR gas amount is insufficient, the opening of the high-pressure EGR valve 62 is permitted in any mode (HPL mode, MPL mode, LPL mode), so the opening degree is a predetermined value. The EGR gas amount is insufficient on the condition that the intake throttle valve 33 is close to a predetermined value or more, that is, the MPL-EGR system is blocked at some point. to decide. Note that the opening operation of the high pressure EGR valve 62 is prioritized between the opening operation of the high pressure EGR valve 62 and the operation of increasing the closing degree of the intake throttle valve 33. That is, first, the opening operation of the high pressure EGR valve 62 is performed. For example, when the EGR gas amount is insufficient even when the high pressure EGR valve 62 is fully opened (the opening degree is 100%), the closing degree of the intake throttle valve 33 is increased. Move on to enlarge.

そして、低圧EGRバルブ72は、MPLモード及びLPLモードである場合には開放が許可されるものの、HPLモードである場合には開放が禁止されているため、この低圧EGRバルブ72が閉鎖している場合には、現在、HPLモードの実行中であってEGRガス量が不足していると判断できる。つまり、高圧EGRバルブ62が大きく開放されているにも拘わらずEGRガス量が不足していると判断できるので、HPL−EGR機構6で閉塞が発生していると診断できる。   The low-pressure EGR valve 72 is permitted to be opened in the MPL mode and the LPL mode, but is not permitted to be opened in the HPL mode. Therefore, the low-pressure EGR valve 72 is closed. In this case, it can be determined that the HPL mode is currently being executed and the EGR gas amount is insufficient. That is, since it can be determined that the amount of EGR gas is insufficient even though the high pressure EGR valve 62 is largely opened, it can be diagnosed that the HPL-EGR mechanism 6 is clogged.

一方、低圧EGRバルブ72が開放している場合には、この低圧EGRバルブ72が大きく開放されているにも拘わらずEGRガス量が不足していると判断できる(高圧EGRバルブ62の開度が所定値以上で、吸気絞り弁33の閉度が所定値以上であることからEGRガス量が不足していると判断できる)ので、LPL−EGR機構7で閉塞が発生していると診断できる。   On the other hand, when the low pressure EGR valve 72 is open, it can be determined that the amount of EGR gas is insufficient even though the low pressure EGR valve 72 is largely opened (the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is Since it is determined that the EGR gas amount is insufficient because the degree of closing of the intake throttle valve 33 is equal to or greater than a predetermined value above a predetermined value), it can be diagnosed that the LPL-EGR mechanism 7 is clogged.

以下、このMPL−EGRシステムの異常診断動作の具体的な手順について図5のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、所定のタイミングで(例えば車両の1トリップ(イグニッションがONされてからOFFされるまでの期間)で1回)行われる。   Hereinafter, a specific procedure of the abnormality diagnosis operation of the MPL-EGR system will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart is performed at a predetermined timing (for example, once in one trip of the vehicle (a period from when the ignition is turned on until it is turned off)).

先ず、ステップST1において、異常診断動作を実行するための前提条件が成立しているか否かを判定する。この前提条件としては、例えば、上記吸気絞り弁開度センサ88、高圧EGRバルブ開度センサ8Hおよび低圧EGRバルブ開度センサ8Lが共に正常に作動していること、高圧EGRバルブ62および低圧EGRバルブ72に異常が生じていないこと、エンジン1の運転モードが通常燃焼モードであることなどが挙げられる。上記各センサ88,8H,8Lが正常に作動していることの判定や、EGRバルブ62,72が正常に作動していることの判定は、周知の判定動作により実施可能であるため、ここでの説明は省略する。また、エンジン1の通常燃焼モードとは、EGRガスを還流させている運転モードであり、車両に対する要求加速度が高い場合や、パティキュレートフィルタ52の再生運転時等ではない状態である。   First, in step ST1, it is determined whether or not a precondition for executing the abnormality diagnosis operation is satisfied. Preconditions include, for example, that the intake throttle valve opening sensor 88, the high pressure EGR valve opening sensor 8H, and the low pressure EGR valve opening sensor 8L are operating normally, the high pressure EGR valve 62, and the low pressure EGR valve. 72 that there is no abnormality and that the operation mode of the engine 1 is the normal combustion mode. The determination that the sensors 88, 8H, and 8L are operating normally and the determination that the EGR valves 62 and 72 are operating normally can be performed by a known determination operation. Description of is omitted. Further, the normal combustion mode of the engine 1 is an operation mode in which the EGR gas is recirculated, and is a state that is not when the required acceleration for the vehicle is high or when the particulate filter 52 is being regenerated.

これらの前提条件のうち一つでも成立していない場合にはステップST1でNO判定され、異常診断動作は不能であるとしてリターンされる。   If any one of these preconditions is not satisfied, a NO determination is made in step ST1, and the abnormality diagnosis operation is disabled and the process returns.

一方、全ての前提条件が成立しており、ステップST1でYES判定されると、ステップST2に移り、異常診断動作の開始条件が成立しているか否かを判定する。この異常診断動作の開始条件としては、例えば、エンジン回転数が所定範囲内であること、インジェクタ2からの燃料噴射量が所定範囲内であること、高圧EGRバルブ62、低圧EGRバルブ72および吸気絞り弁33の開度が所定範囲内であることなどが挙げられる。つまり、エンジン1の過渡運転時などにあってはEGRガス量が「0」に設定されるため、このような状況にないことを異常診断動作の開始条件としている。また、車両の減速時などであって排気量を減少させて酸化触媒51の温度低下を抑制するべく吸気絞り弁33の開度を小さくしている場合にも、EGRガス量が「0」に設定されるため、このような状況にないことを異常診断動作の開始条件としている。   On the other hand, when all the preconditions are satisfied and YES is determined in step ST1, the process proceeds to step ST2, and it is determined whether or not the condition for starting the abnormality diagnosis operation is satisfied. As a condition for starting the abnormality diagnosis operation, for example, the engine speed is within a predetermined range, the fuel injection amount from the injector 2 is within a predetermined range, the high pressure EGR valve 62, the low pressure EGR valve 72, and the intake throttle For example, the opening degree of the valve 33 is within a predetermined range. That is, since the EGR gas amount is set to “0” during the transient operation of the engine 1, the absence of such a situation is set as a condition for starting the abnormality diagnosis operation. The EGR gas amount is also set to “0” when the opening of the intake throttle valve 33 is reduced to reduce the exhaust amount and suppress the temperature drop of the oxidation catalyst 51 when the vehicle is decelerating. Since it is set, the absence of such a situation is set as a condition for starting the abnormality diagnosis operation.

これらの異常診断動作の開始条件のうち一つでも成立していない場合にはステップST2でNO判定され、異常診断動作は不能であるとしてリターンされる。   If any one of these abnormality diagnosis operation start conditions is not satisfied, NO is determined in step ST2, and the abnormality diagnosis operation is returned to be impossible.

一方、異常診断動作の開始条件が成立しており、ステップST2でYES判定されると、ステップST3に移り、上記高圧EGRバルブ62の開度および吸気絞り弁33の閉度(全開状態から閉方向への開度変化量の割合)を取得する。高圧EGRバルブ62の開度は上記高圧EGRバルブ開度センサ8Hによって検出される。また、吸気絞り弁33の閉度は吸気絞り弁開度センサ88によって検出される。   On the other hand, if the condition for starting the abnormality diagnosis operation is satisfied and YES is determined in step ST2, the process proceeds to step ST3, and the opening degree of the high pressure EGR valve 62 and the closing degree of the intake throttle valve 33 (from the fully open state to the closing direction). The ratio of the amount of change in opening to The opening degree of the high pressure EGR valve 62 is detected by the high pressure EGR valve opening degree sensor 8H. Further, the closing degree of the intake throttle valve 33 is detected by an intake throttle valve opening sensor 88.

その後、ステップST4に移り、高圧EGRバルブ62の開度が所定値α(本発明でいう「高圧側排気還流量増量開度」)以上で且つ吸気絞り弁33の閉度が所定値β(本発明でいう「高圧側排気還流量増量閉度」)以上である(所定量以上閉鎖している)か否かを判定する。高圧EGRバルブ62の開度判定に用いられる上記所定値αとしては、例えば開度100%(全開)が挙げられる。つまり、EGRガス量が不足していることに起因し、そのEGRガス量を増量するべく高圧EGRバルブ62が全開となっているか否かを判定する。また、吸気絞り弁33の閉度判定に用いられる上記所定値βとしては、例えば閉度90%(90%まで閉鎖していること)が挙げられる。つまり、高圧EGRバルブ62の開度を100%(全開)にしてもEGRガス量が不足していることに起因し、そのEGRガス量を増量するべく吸気絞り弁33が所定閉度まで閉鎖しているか否かを判定する。   Thereafter, the process proceeds to step ST4, where the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is equal to or greater than a predetermined value α (“high pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening degree” in the present invention) and the closing degree of the intake throttle valve 33 is a predetermined value β (main It is determined whether or not it is “high pressure side exhaust gas recirculation amount increase degree of closure”) or more (closed by a predetermined amount or more). Examples of the predetermined value α used for the opening degree determination of the high pressure EGR valve 62 include an opening degree of 100% (fully open). That is, it is determined whether or not the high pressure EGR valve 62 is fully opened to increase the EGR gas amount due to the lack of the EGR gas amount. The predetermined value β used for determining the closing degree of the intake throttle valve 33 includes, for example, a closing degree of 90% (closed to 90%). That is, even if the opening of the high pressure EGR valve 62 is 100% (fully opened), the amount of EGR gas is insufficient, and the intake throttle valve 33 is closed to a predetermined closing degree in order to increase the amount of EGR gas. It is determined whether or not.

なお、この吸気絞り弁33の閉度判定に用いられる上記所定値βは適宜設定される。つまり、吸気絞り弁33の閉度が所定値βに達している場合には、MPL−EGRシステムに閉塞が発生している(MPL−EGRシステムの何処かで閉塞が発生している)として異常判定を行うことになるので、異常と判定すべき閉塞の程度に応じてこの所定値βは設定されることになる。例えば、MPL−EGRシステムの何れかのEGR通路が完全閉塞した場合を異常と判定する場合には上記所定値βとしては90%に設定され、また、MPL−EGRシステムの何れかの通路が50%閉塞した(通路が狭くなった)場合を異常と判定する場合には上記所定値βとしては例えば40%に設定されることになる。これら値はこれに限定されるものではない。   The predetermined value β used for determining the closing degree of the intake throttle valve 33 is set as appropriate. That is, when the closing degree of the intake throttle valve 33 has reached the predetermined value β, it is assumed that the MPL-EGR system is blocked (the blockage is occurring somewhere in the MPL-EGR system). Since the determination is performed, the predetermined value β is set according to the degree of blockage to be determined as abnormal. For example, when it is determined that any EGR passage in the MPL-EGR system is completely blocked, the predetermined value β is set to 90%, and any passage in the MPL-EGR system is 50%. In the case where it is determined that there is an abnormality when the blockage is% closed (the passage is narrowed), the predetermined value β is set to 40%, for example. These values are not limited to this.

このステップST4でNO判定された場合、つまり、高圧EGRバルブ62の開度が所定値α未満であったり、吸気絞り弁33の閉度が所定値β未満である場合には、ステップST5に移り、正常判定を行う。つまり、MPL−EGRシステムに閉塞は生じていないとして、正常判定を行い、リターンされる。   If NO is determined in step ST4, that is, if the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is less than the predetermined value α or the closing degree of the intake throttle valve 33 is less than the predetermined value β, the process proceeds to step ST5. Execute normal judgment. That is, it is determined that there is no blockage in the MPL-EGR system, normality is determined, and the process returns.

一方、ステップST4でYES判定された場合、つまり、高圧EGRバルブ62の開度が所定値α以上であり且つ吸気絞り弁33の閉度が所定値β以上である場合には、ステップST6に移り、異常判定を行う。つまり、MPL−EGRシステムの何処かに閉塞が生じているとして異常判定を行う。   On the other hand, if YES is determined in step ST4, that is, if the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is equal to or larger than the predetermined value α and the closing degree of the intake throttle valve 33 is equal to or larger than the predetermined value β, the process proceeds to step ST6. , Perform abnormality determination. That is, an abnormality determination is performed on the assumption that a blockage has occurred somewhere in the MPL-EGR system.

その後、ステップST7に移り、上記低圧EGRバルブ72の開度を取得する。この低圧EGRバルブ72の開度は上記低圧EGRバルブ開度センサ8Lによって検出される。   Then, it moves to step ST7 and acquires the opening degree of the low pressure EGR valve 72. The opening degree of the low pressure EGR valve 72 is detected by the low pressure EGR valve opening degree sensor 8L.

その後、ステップST8に移り、低圧EGRバルブ72の開度が所定値γ(本発明でいう「低圧側排気還流量増量開度」)を超えているか否かを判定する。この低圧EGRバルブ72の開度判定に用いられる上記所定値γとしては、例えば開度70%が挙げられる。つまり、EGRガス量が不足していることに起因し、そのEGRガス量を増量するべく低圧EGRバルブ72の開度が大きく設定されているか否かを判定する。この所定値γの値としては上記のものには限定されず適宜設定される。   Thereafter, the process proceeds to step ST8, and it is determined whether or not the opening degree of the low pressure EGR valve 72 exceeds a predetermined value γ (“low pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening degree” in the present invention). As the predetermined value γ used for the opening degree determination of the low pressure EGR valve 72, for example, an opening degree of 70% is cited. That is, it is determined whether the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is set to be large in order to increase the EGR gas amount due to the lack of the EGR gas amount. The value of the predetermined value γ is not limited to the above value and is set as appropriate.

そして、低圧EGRバルブ72の開度が所定値γを超えており、ステップST8でYES判定された場合には、ステップST9に移り、LPL−EGR機構7で閉塞が発生していると判定する。この異常判定に伴い、例えば、上記ECU10に備えられたダイアグノーシスに異常情報(LPL−EGR機構7で閉塞が発生している旨の情報)が書き込まれることになる。また、必要に応じて運転者へ警告が発せられる。   If the opening degree of the low pressure EGR valve 72 exceeds the predetermined value γ and a YES determination is made in step ST8, the process proceeds to step ST9, where it is determined that the LPL-EGR mechanism 7 is blocked. Accompanying this abnormality determination, for example, abnormality information (information indicating that a blockage has occurred in the LPL-EGR mechanism 7) is written in the diagnosis provided in the ECU 10. In addition, a warning is issued to the driver as necessary.

つまり、低圧EGRバルブ72の開度が所定値γを超えているにも拘わらず、EGRガス量が不足した状態となっていたことで高圧EGRバルブ62の開度が所定値α以上で且つ吸気絞り弁33の閉度が所定値β以上となっていると判断できるので、この場合には、上記LPL−EGR機構7で閉塞が発生していると判定することができる。   That is, although the opening degree of the low pressure EGR valve 72 exceeds the predetermined value γ, the EGR gas amount is insufficient, so that the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is equal to or larger than the predetermined value α and the intake air. Since it can be determined that the closing degree of the throttle valve 33 is equal to or greater than the predetermined value β, in this case, it can be determined that the LPL-EGR mechanism 7 is blocked.

一方、低圧EGRバルブ72の開度が所定値γ以下であり、ステップST8でNO判定された場合には、ステップST10に移り、HPL−EGR機構6で閉塞が発生していると判定する。この異常判定に伴い、例えば、上記ECU10に備えられたダイアグノーシスに異常情報(HPL−EGR機構6で閉塞が発生している旨の情報)が書き込まれることになる。また、必要に応じて運転者へ警告が発せられる。   On the other hand, when the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is equal to or less than the predetermined value γ and NO is determined in step ST8, the process proceeds to step ST10, where it is determined that the HPL-EGR mechanism 6 is blocked. Accompanying this abnormality determination, for example, abnormality information (information indicating that the HPL-EGR mechanism 6 is blocked) is written in the diagnosis provided in the ECU 10. In addition, a warning is issued to the driver as necessary.

つまり、排気還流量が不足した状態であるにも拘わらず低圧EGRバルブ72の開度が所定値γ以下であるということは、この低圧EGRバルブ72の開度が制限された運転状態、例えばHPLモードであると判断でき、高圧EGRバルブ62の開度が所定値α以上で且つ吸気絞り弁33の閉度が所定値β以上となっているのは、HPL−EGR機構6で閉塞が発生してEGRガス量が不足した状態であると判断できるので、この場合には、上記HPL−EGR機構6で閉塞が生じていると判定することができる。   In other words, the fact that the opening of the low pressure EGR valve 72 is equal to or less than the predetermined value γ despite the exhaust gas recirculation amount being insufficient means that the opening of the low pressure EGR valve 72 is limited, for example, HPL. It can be determined that the mode is the mode, the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is equal to or greater than the predetermined value α, and the closing degree of the intake throttle valve 33 is equal to or greater than the predetermined value β, the HPL-EGR mechanism 6 is blocked. Therefore, it can be determined that the EGR gas amount is insufficient. In this case, it can be determined that the HPL-EGR mechanism 6 is blocked.

以上の動作が所定期間(例えば1トリップ)毎に行われ、MPL−EGRシステムに閉塞が発生している場合において、その閉塞箇所(HPL−EGR機構6およびLPL−EGR機構7のうち何れで閉塞が発生しているか)を診断することが可能となる。   When the above operation is performed every predetermined period (for example, one trip) and the MPL-EGR system is blocked, the blockage point (blocked by either the HPL-EGR mechanism 6 or the LPL-EGR mechanism 7) It is possible to diagnose whether or not

(具体的な各バルブの開度状態)
図6はMPL−EGRシステムに閉塞が発生していない場合における各バルブ(高圧EGRバルブ62、吸気絞り弁33、低圧EGRバルブ72)の開度状態を示すタイミングチャートである。また、図7はLPL−EGR機構7で閉塞が発生している場合における各バルブの開度状態を示すタイミングチャートである。さらに、図8はHPL−EGR機構6で閉塞が発生している場合における各バルブの開度状態を示すタイミングチャートである。以下、それぞれの動作について説明する。
(Specific valve opening states)
FIG. 6 is a timing chart showing the opening states of the respective valves (the high pressure EGR valve 62, the intake throttle valve 33, and the low pressure EGR valve 72) when no blockage occurs in the MPL-EGR system. FIG. 7 is a timing chart showing the opening state of each valve when the LPL-EGR mechanism 7 is closed. Further, FIG. 8 is a timing chart showing the opening state of each valve when the HPL-EGR mechanism 6 is closed. Hereinafter, each operation will be described.

先ず、MPL−EGRシステムに閉塞が発生していない場合のMPLモードの実行時には、図6に示すように、各バルブの開度は一定となる。具体的には、吸気絞り弁33は全開(閉度が0%)となっており、高圧EGRバルブ62および低圧EGRバルブ72の開度は、上述した如く分配率に応じて設定された目標高圧EGRガス還流量および目標低圧EGRガス還流量が得られるように設定される。図6に示すものでは、高圧EGRバルブ62の開度および低圧EGRバルブ72の開度はそれぞれ50%に設定されている。また、この場合、EGRガス量の総量が不足する状況になると、HPL−EGR機構6の制御が優先される。つまり、HPL−EGR機構6の高圧EGRバルブ62の開度が大きくなり、その開度が100%に達してもEGRガス量の総量が不足している場合には、吸気絞り弁33の開度が小さくされるなどして、EGRガスの還流量が増量されることになる。   First, when the MPL mode is executed when no blockage has occurred in the MPL-EGR system, the opening degree of each valve is constant as shown in FIG. Specifically, the intake throttle valve 33 is fully open (the degree of closure is 0%), and the opening degrees of the high pressure EGR valve 62 and the low pressure EGR valve 72 are the target high pressure set according to the distribution ratio as described above. It is set so that the EGR gas recirculation amount and the target low-pressure EGR gas recirculation amount can be obtained. In the case shown in FIG. 6, the opening degree of the high pressure EGR valve 62 and the opening degree of the low pressure EGR valve 72 are set to 50%, respectively. In this case, if the total amount of EGR gas is insufficient, the control of the HPL-EGR mechanism 6 is given priority. That is, when the opening of the high pressure EGR valve 62 of the HPL-EGR mechanism 6 is increased and the total amount of EGR gas is insufficient even when the opening reaches 100%, the opening of the intake throttle valve 33 is increased. The amount of reflux of the EGR gas is increased, for example, by reducing the gas flow rate.

次に、LPL−EGR機構7で閉塞が発生している場合のMPLモードの実行時やLPLモードの実行時には、図7に示すように、LPL−EGR機構7の低圧EGRバルブ72の開度を100%にしてもEGRガス量の総量が不足する状況にある。この場合、EGR率を目標EGR率に近付けるように、HPL−EGR機構6の高圧EGRバルブ62の開度を大きくし、この開度が100%になっても目標EGR率に達しない場合には吸気絞り弁33の開度が小さくされ(閉度が大きくされ)、これによって高圧EGRガスの還流量が増量されることになる。このような状況では、上述した図5のフローチャートにおけるステップST4でYES判定され、且つステップST8でYES判定されることになり、ステップST9において、LPL−EGR機構6で閉塞が発生していると診断することになる。なお、この場合の吸気絞り弁33の閉度としては全閉にはしない(例えば閉度90%を限界とする)。これは、吸気絞り弁33を全閉にしてしまうと、吸気量不足に起因して失火やエンジンストールを招いてしまうからである。   Next, when the MPL mode is executed or the LPL mode is executed when the LPL-EGR mechanism 7 is blocked, the opening of the low pressure EGR valve 72 of the LPL-EGR mechanism 7 is set as shown in FIG. Even if it is 100%, the total amount of EGR gas is insufficient. In this case, when the opening degree of the high pressure EGR valve 62 of the HPL-EGR mechanism 6 is increased so that the EGR rate approaches the target EGR rate, and the target EGR rate is not reached even when the opening degree reaches 100%. The opening degree of the intake throttle valve 33 is reduced (the degree of closing is increased), thereby increasing the recirculation amount of the high-pressure EGR gas. In such a situation, YES is determined in step ST4 in the flowchart of FIG. 5 described above, and YES is determined in step ST8. In step ST9, it is diagnosed that the LPL-EGR mechanism 6 is blocked. Will do. In this case, the intake throttle valve 33 is not fully closed (for example, 90% is the limit). This is because if the intake throttle valve 33 is fully closed, a misfire or an engine stall is caused due to an insufficient intake amount.

次に、HPL−EGR機構6で閉塞が発生している場合のMPLモードの実行時には、図8に示すように、HPL−EGR機構6の高圧EGRバルブ62の開度を100%にしてもEGRガス量の総量が不足する状況にある。この場合、EGR率を目標EGR率に近付けるように、吸気絞り弁33の開度が小さくされ、これによって高圧EGRガスの還流量が増量されることになる。このような開度制御を行っても目標EGR率に達しない場合には、上述した如くLPL−EGR機構7の低圧EGRバルブ72の開度を大きくすることはせず、この低圧EGRバルブ72の開度は所定値以下に維持される。図8に示すものでは、低圧EGRバルブ72の開度が50%に達した時点で目標EGR率が得られた場合を示している。なお、HPLモードであった場合には、この低圧EGRバルブ72の開度は0%に維持されることになる。このような状況では、上述した図5のフローチャートにおけるステップST4でYES判定され、且つステップST8でNO判定されることになり、ステップST10において、HPL−EGR機構6で閉塞が発生していると診断することになる。なお、この場合にも吸気絞り弁33の閉度としては全閉にはしない(例えば閉度90%を限界とする)。   Next, when the MPL mode is executed when the HPL-EGR mechanism 6 is closed, as shown in FIG. 8, even if the opening degree of the high-pressure EGR valve 62 of the HPL-EGR mechanism 6 is set to 100%, EGR The total amount of gas is in short supply. In this case, the opening degree of the intake throttle valve 33 is reduced so as to bring the EGR rate closer to the target EGR rate, thereby increasing the recirculation amount of the high-pressure EGR gas. If the target EGR rate is not reached even by performing such opening control, the opening of the low pressure EGR valve 72 of the LPL-EGR mechanism 7 is not increased as described above, and the low pressure EGR valve 72 is not increased. The opening is maintained below a predetermined value. FIG. 8 shows a case where the target EGR rate is obtained when the opening degree of the low pressure EGR valve 72 reaches 50%. In the case of the HPL mode, the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is maintained at 0%. In such a situation, YES is determined in step ST4 in the flowchart of FIG. 5 described above, and NO is determined in step ST8. In step ST10, it is diagnosed that the HPL-EGR mechanism 6 is blocked. Will do. In this case as well, the closing degree of the intake throttle valve 33 is not fully closed (for example, the closing degree is 90% as a limit).

以上説明したように、本実施形態によれば、HPL−EGR機構6のみが使用される運転領域(低負荷領域)やLPL−EGR機構7のみが使用される運転領域(高負荷領域)に限定されることなしに、HPL−EGR機構6およびLPL−EGR機構7のうち何れで閉塞が発生しているかを診断することが可能である。このため、異常診断を実行する機会を増やすことができ、早期に異常診断を行うことができる。また、閉塞が生じている部品の交換を行うようにした場合にあっては、その閉塞している部品を特定することができることから、無駄な部品交換(閉塞が生じていない配管部品まで交換せねばならないといった状態)を解消することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is limited to an operation region (low load region) where only the HPL-EGR mechanism 6 is used or an operation region (high load region) where only the LPL-EGR mechanism 7 is used. Without being performed, it is possible to diagnose which of the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 is blocked. For this reason, the opportunity to perform abnormality diagnosis can be increased and abnormality diagnosis can be performed at an early stage. In addition, when replacing a blocked part, it is possible to identify the blocked part. Therefore, useless part replacement (pipe parts that are not blocked) can be replaced. State that must be).

−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、自動車に搭載される直列4気筒ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式(直列型エンジン、V型エンジン、水平対向型エンジン等の別)についても特に限定されるものではない。
-Other embodiments-
In the embodiment described above, the case where the present invention is applied to an in-line four-cylinder diesel engine mounted on an automobile has been described. The present invention is applicable not only to automobiles but also to engines used for other purposes. Further, the number of cylinders and the engine type (separate type engine, V-type engine, horizontally opposed engine, etc.) are not particularly limited.

また、上記実施形態では、2つのEGR機構6,7を備えたエンジン1に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、3つ以上のEGR機を備えたエンジンに対しても適用が可能である。この場合、上記ターボチャージャ4のタービン42の上流側の排気ガスを吸気系に還流するものをHPL−EGR機構6として扱い、タービン42の下流側の排気ガスを吸気系に還流するものをLPL−EGR機構7として扱って上記と同様の異常診断を行うようにする。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the engine 1 including the two EGR mechanisms 6 and 7 has been described. The present invention is not limited to this and can be applied to an engine including three or more EGR machines. In this case, what recirculates the exhaust gas upstream of the turbine 42 of the turbocharger 4 to the intake system is treated as the HPL-EGR mechanism 6, and what recirculates the exhaust gas downstream of the turbine 42 to the intake system is LPL- An abnormality diagnosis similar to the above is performed by treating as the EGR mechanism 7.

本発明は、ディーゼルエンジンに搭載されたMPL−EGRシステムの閉塞診断に適用可能である。   The present invention is applicable to blockage diagnosis of an MPL-EGR system mounted on a diesel engine.

1 エンジン(内燃機関)
3 吸気通路(吸気系)
33 吸気絞り弁
4 ターボチャージャ(過給機)
42 タービン
5 排気通路(排気系)
6 HPL−EGR機構(高圧EGR機構)
61 高圧EGR通路
62 高圧EGRバルブ
7 LPL−EGR機構(低圧EGR機構)
71 低圧EGR通路
72 低圧EGRバルブ
73 低圧EGRクーラ
10 ECU
1 engine (internal combustion engine)
3 Intake passage (intake system)
33 Inlet throttle valve 4 Turbocharger (supercharger)
42 Turbine 5 exhaust passage (exhaust system)
6 HPL-EGR mechanism (high pressure EGR mechanism)
61 High pressure EGR passage 62 High pressure EGR valve 7 LPL-EGR mechanism (Low pressure EGR mechanism)
71 Low pressure EGR passage 72 Low pressure EGR valve 73 Low pressure EGR cooler 10 ECU

Claims (3)

吸気系に吸気絞り弁が設けられた内燃機関に備えられ、排気系における過給機のタービン上流側の排気ガスを吸気系に還流するとともにその還流量を調整可能な高圧EGRバルブを備えた高圧EGR機構と、排気系における過給機のタービン下流側の排気ガスを吸気系に還流するとともにその還流量を調整可能な低圧EGRバルブを備えた低圧EGR機構とを有し、内燃機関の運転状態に応じて、使用するEGR機構を選択するEGRシステムの異常診断装置において、
上記排気系から吸気系への排気ガスの還流を行っている際に、上記高圧EGR機構の高圧EGRバルブの開度が所定の高圧側排気還流量増量開度以上で且つ上記吸気絞り弁の閉度が所定の高圧側排気還流量増量閉度以上である場合において、
上記低圧EGR機構の低圧EGRバルブの開度が所定の低圧側排気還流量増量開度を超えている場合には上記低圧EGR機構において閉塞が生じていると判定する一方、上記低圧EGR機構の低圧EGRバルブの開度が上記低圧側排気還流量増量開度以下である場合には上記高圧EGR機構において閉塞が生じていると判定する構成となっていることを特徴とするEGRシステムの異常診断装置。
A high pressure equipped with an internal combustion engine provided with an intake throttle valve in the intake system and provided with a high-pressure EGR valve capable of returning the exhaust gas upstream of the turbocharger turbine in the exhaust system to the intake system and adjusting the return amount An operating state of the internal combustion engine having an EGR mechanism and a low-pressure EGR mechanism having a low-pressure EGR valve that recirculates exhaust gas downstream of the turbocharger turbine in the exhaust system to the intake system and adjusts the recirculation amount In the EGR system abnormality diagnosis device that selects the EGR mechanism to be used according to
When the exhaust gas is recirculated from the exhaust system to the intake system, the opening of the high-pressure EGR valve of the high-pressure EGR mechanism is equal to or greater than a predetermined high-pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening and the intake throttle valve is closed. When the degree is equal to or higher than the predetermined high-pressure side exhaust gas recirculation increase degree
When the opening of the low pressure EGR valve of the low pressure EGR mechanism exceeds a predetermined low pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening, it is determined that the low pressure EGR mechanism is clogged, while the low pressure of the low pressure EGR mechanism An abnormality diagnosis device for an EGR system, characterized in that when the opening degree of the EGR valve is equal to or less than the low pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening degree, it is determined that the high pressure EGR mechanism is clogged. .
請求項1記載のEGRシステムの異常診断装置において、
上記低圧EGR機構には、吸気系に還流する排気ガスを冷却するEGRクーラが設けられており、
上記内燃機関の低負荷運転時には上記高圧EGR機構のみを使用して吸気系への排気ガスの還流を行い、上記内燃機関の高負荷運転時には上記低圧EGR機構のみを使用して吸気系への排気ガスの還流を行い、上記内燃機関の中負荷運転時には上記高圧EGR機構および上記低圧EGR機構の両方を使用して吸気系への排気ガスの還流を行うようになっていることを特徴とするEGRシステムの異常診断装置。
The abnormality diagnosis apparatus for an EGR system according to claim 1,
The low-pressure EGR mechanism is provided with an EGR cooler that cools the exhaust gas recirculated to the intake system.
At the time of low load operation of the internal combustion engine, only the high pressure EGR mechanism is used to recirculate exhaust gas to the intake system, and at the time of high load operation of the internal combustion engine, only the low pressure EGR mechanism is used to exhaust to the intake system. The EGR is characterized in that gas is recirculated and exhaust gas is recirculated to the intake system using both the high-pressure EGR mechanism and the low-pressure EGR mechanism during medium load operation of the internal combustion engine. System abnormality diagnosis device.
請求項1または2記載のEGRシステムの異常診断装置において、
上記高圧側排気還流量増量開度は、上記高圧EGRバルブの全開または略全開に相当する開度であり、
上記高圧側排気還流量増量閉度は、システム内に閉塞が生じていると判定する基準となる閉塞度合いに応じて設定された上記吸気絞り弁の閉度であることを特徴とするEGRシステムの異常診断装置。
The abnormality diagnosis device for an EGR system according to claim 1 or 2,
The high pressure side exhaust gas recirculation amount increase opening is an opening corresponding to the fully open or substantially fully open high pressure EGR valve,
The high pressure side exhaust gas recirculation amount increase close degree is a close degree of the intake throttle valve set in accordance with a closing degree which is a reference for determining that a blocking has occurred in the system. Abnormality diagnosis device.
JP2011261255A 2011-11-30 2011-11-30 Abnormality diagnosis device for EGR system Expired - Fee Related JP5803622B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011261255A JP5803622B2 (en) 2011-11-30 2011-11-30 Abnormality diagnosis device for EGR system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011261255A JP5803622B2 (en) 2011-11-30 2011-11-30 Abnormality diagnosis device for EGR system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013113238A true JP2013113238A (en) 2013-06-10
JP5803622B2 JP5803622B2 (en) 2015-11-04

Family

ID=48708993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011261255A Expired - Fee Related JP5803622B2 (en) 2011-11-30 2011-11-30 Abnormality diagnosis device for EGR system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5803622B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013199930A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring error in exhaust gas return guide section
JP2015206275A (en) * 2014-04-18 2015-11-19 日産自動車株式会社 EGR control device
JP2017180416A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 マツダ株式会社 Control device of engine
KR20180076152A (en) * 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 현대케피코 Method for monitoring egr system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001207916A (en) * 2000-01-21 2001-08-03 Toyota Motor Corp Exhaust circulating device of internal combustion engine
JP2011089470A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Toyota Motor Corp Failure diagnosis device for egr system
JP2011185160A (en) * 2010-03-09 2011-09-22 Toyota Motor Corp Abnormality detection device and abnormality detection method for egr system
JP2011185096A (en) * 2010-03-04 2011-09-22 Toyota Motor Corp Exhaust recirculation device for internal combustion engine
WO2011132289A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 トヨタ自動車株式会社 Abnormality detection device and abnormality detection method for egr system
JP2011226438A (en) * 2010-04-22 2011-11-10 Toyota Motor Corp Abnormality detection apparatus and method for egr system
JP2011226437A (en) * 2010-04-22 2011-11-10 Toyota Motor Corp Abnormality detection device and method of egr system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001207916A (en) * 2000-01-21 2001-08-03 Toyota Motor Corp Exhaust circulating device of internal combustion engine
JP2011089470A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Toyota Motor Corp Failure diagnosis device for egr system
JP2011185096A (en) * 2010-03-04 2011-09-22 Toyota Motor Corp Exhaust recirculation device for internal combustion engine
JP2011185160A (en) * 2010-03-09 2011-09-22 Toyota Motor Corp Abnormality detection device and abnormality detection method for egr system
WO2011132289A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 トヨタ自動車株式会社 Abnormality detection device and abnormality detection method for egr system
JP2011226438A (en) * 2010-04-22 2011-11-10 Toyota Motor Corp Abnormality detection apparatus and method for egr system
JP2011226437A (en) * 2010-04-22 2011-11-10 Toyota Motor Corp Abnormality detection device and method of egr system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013199930A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring error in exhaust gas return guide section
JP2015206275A (en) * 2014-04-18 2015-11-19 日産自動車株式会社 EGR control device
JP2017180416A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 マツダ株式会社 Control device of engine
KR20180076152A (en) * 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 현대케피코 Method for monitoring egr system
KR101968132B1 (en) * 2016-12-27 2019-04-11 주식회사 현대케피코 Method for monitoring egr system

Also Published As

Publication number Publication date
JP5803622B2 (en) 2015-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5327393B1 (en) Abnormality diagnosis device for EGR system
US9909473B2 (en) Method and system for gas particulate filter
JP6107677B2 (en) Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method for variable valve mechanism
US9051866B2 (en) Method and apparatus for monitoring a particulate filter
US20070056266A1 (en) System and method for regenerating a NOx storage and conversion device
JP2006233898A (en) Egr device
JP4802879B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2010096049A (en) Control device of internal combustion engine
WO2013132589A1 (en) Internal combustion engine control device
JP5803622B2 (en) Abnormality diagnosis device for EGR system
JP5935813B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2010096050A (en) Abnormality detection device for supercharging system
JP3876778B2 (en) Engine fuel injection control device
JP6071799B2 (en) Fault detection device for engine exhaust gas recirculation system
JP2009085053A (en) Control device for compression ignition internal combustion engine
JP4715644B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4635974B2 (en) Diesel engine control device
JP5825424B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2008196377A (en) Control device for internal combustion engine
JP4710729B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5098945B2 (en) Control device for internal combustion engine
EP3012441B1 (en) Exhaust after treatment apparatus for internal combustion engine
JP2022018822A (en) Control device of internal combustion engine
JP2015135065A (en) Device for diagnosis for abnormality of variable valve mechanism
JP4771977B2 (en) Fuel control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150817

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5803622

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees