JP2017180416A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの制御装置において、吸気マニホールドの気体収支を目標値に追従させたときに、ＥＧＲバルブの故障診断を正常に行う。【解決手段】ＰＣＭ５０は、スロットルバルブ１１及びＥＧＲバルブ３４の開度を調整するバルブ制御部５２と、燃料カット制御中に、ＥＧＲバルブ３４の故障の有無を判定するＥＧＲモニタを実行するＥＧＲ診断部５４とを備える。バルブ制御部５２は、燃料カット制御中、気体収支が目標収支となるようにスロットルバルブ１１及びＥＧＲバルブ３４の開度をそれぞれ調整するよう構成され、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタにおいて、ＥＧＲバルブ３４の開度を変更すると共に、該開度を変更した後の推定ＥＧＲ流量と、該開度を変更する際の目標ＥＧＲ流量とを比較することで、ＥＧＲ３４バルブの故障の有無を判定する。【選択図】図５

Description

ここに開示する技術は、エンジンの制御装置に関する。

特許文献１には、ＥＧＲバルブの故障診断方法の一例として、燃料カット中にＥＧＲバルブを一時的に開閉して、吸気通路内の圧力変動を検出することが記載されている。前記特許文献１によれば、検出された圧力変動量が所定値に達しなかった場合、ＥＧＲバルブが正常に開かなかったものとして、故障が生じているものと判定するようになっている。

特開平０６−５８２１１号公報

近年、燃料カットから復帰するときに出力トルクを精度良く制御するために、吸気マニホールド内の空気の状態を、ＥＧＲガスの影響を考慮した上で略一定に保つことが考えられている。その場合、燃料カット中、吸気マニホールドの気体収支（吸気マニホールドへ流入する空気の流量と、吸気マニホールドから流出する空気の流量との差）は、ＥＧＲによる排気の還流の寄与を考慮した上で、所定の目標値に追従するように制御される。例えば、燃料カット中にＥＧＲバルブが開弁すると、その開度に応じて、スロットルバルブが閉弁することになる。

しかしながら、前記のような追従を行うよう構成してしまうと、前記特許文献１に記載の方法を用いてＥＧＲバルブの故障を診断するとき、ＥＧＲバルブを一時的に開閉した際に、その開閉に応じて、スロットルバルブも開閉することになる。したがって、圧力変動の検出に支障を来してしまうため、前記特許文献１に記載の方法では、ＥＧＲバルブの故障診断を正常に行うことが出来ない。

ここに開示する技術は、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、エンジンの制御装置において、吸気マニホールドの気体収支を目標値に追従させたときに、ＥＧＲバルブの故障診断を正常に行うことにある。

ここに開示する技術は、吸気通路の下流端部に配設された吸気マニホールドと、前記吸気通路に設けられ、前記吸気マニホールドへ流入する吸気の流量を調整するスロットルバルブと、気筒内へ供給する燃料を噴射するよう構成された燃料噴射弁と、排気通路と前記吸気通路の前記スロットルバルブよりも下流側部分とを接続するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に配設され、該ＥＧＲ通路を介して前記吸気マニホールドへ還流する空気の流量を調整するＥＧＲバルブとを備えたエンジンの制御装置に関する。

前記制御装置は、前記スロットルバルブ及び前記ＥＧＲバルブの開度を調整するバルブ制御部と、所定の燃料カット条件が成立した場合、前記燃料噴射弁による燃料噴射を中止する燃料カット制御を実行する噴射制御部と、前記燃料カット制御中に、前記ＥＧＲバルブの故障の有無を判定するＥＧＲモニタを実行するＥＧＲ診断部とを備える。

前記バルブ制御部は、前記燃料カット制御中に、前記吸気マニホールドへ流入する空気の流量と、前記吸気マニホールドから流出する空気の流量との差を示す気体収支の目標値である目標収支を取得すると共に、前記気体収支が前記目標収支となるように、前記スロットルバルブ及び前記ＥＧＲバルブの開度をそれぞれ調整するよう構成される。

そして、前記ＥＧＲ診断部は、前記ＥＧＲモニタにおいて、前記ＥＧＲバルブの開度を変更すると共に、該開度を変更した後の前記還流量の推定値を示す推定還流量と、該開度を変更する際の目標還流量とを比較することで、前記ＥＧＲバルブの故障の有無を判定する。

前記のように、バルブ制御部は、燃料カット制御中に、吸気マニホールドの気体収支の目標値を取得すると共に、その気体収支が目標値となるように、つまり、気体収支が目標値に追従するように、ＥＧＲバルブ及びスロットルバルブの開度を調整する。詳しくは、バルブ制御部は、気体収支のうちの少なくとも一部に寄与する空気の還流量が所定の目標還流量となるようにＥＧＲバルブを制御すると共に、その目標還流量に応じて、気体収支が目標収支となるようにスロットルバルブの開度を調整する。

ＥＧＲ診断部は、燃料カット制御中に、ＥＧＲバルブの故障の有無を判定するＥＧＲモニタを実行する。詳しくは、ＥＧＲ診断部は、ＥＧＲモニタにおいて、ＥＧＲバルブの開度を変更すると共に、ＥＧＲバルブの開度を変更した後の推定還流量と、その開度に変更する際の目標還流量とを比較することで、ＥＧＲバルブの故障の有無を判定する。

ＥＧＲ通路を介した空気の還流量は、ＥＧＲバルブの開閉動に応じて増減する量であり、ＥＧＲバルブが正常に動作する場合、推定還流量は、ＥＧＲバルブが目標通りの開度を実現したことを受けて、目標還流量付近の値を取る。一方で、ＥＧＲバルブが故障していた場合、推定還流量は、ＥＧＲバルブが目標通りの開度を実現しなかったことを受けて、目標還流量から外れた値を取る。したがって、推定還流量と目標還流量とを比較することで、ＥＧＲバルブの故障の有無を判定することが可能になる。

このように、前記の構成によれば、吸気マニホールドの気体収支を目標値に追従させるように構成した場合であっても、ＥＧＲバルブの故障診断を正常に行うことが可能になる。

また、前記エンジンは、前記吸気通路に配設されかつ、前記スロットルバルブを通過する空気の流量を検出するエアフロメータと、前記吸気マニホールド内における空気の圧力を検出する圧力センサとを備え、前記ＥＧＲ診断部は、前記エアフロメータにより検出された、前記吸気マニホールドへ吸入される空気の流量と、前記圧力センサによる検出結果に基づいて推定された、前記気体収支の現在値とに基づいて、前記推定還流量を取得する、としてもよい。

前記の構成によると、推定還流量を適切に推定することが可能になる。

また、前記エンジンは、燃料タンクの蒸発燃料を、空気と混合されたパージガスとして前記吸気マニホールド内へ導入するよう構成されたパージシステムを備え、前記ＥＧＲ診断部は、前記ＥＧＲモニタの最中、前記パージシステムによる前記パージガスの導入を停止させるよう構成されている、としてもよい。

蒸発燃料は、空気と混合されたパージガスとして、吸気マニホールド内へ導入される。

前記の構成によると、ＥＧＲ診断部は、ＥＧＲモニタの最中、パージガスの導入を停止させる。パージガスの導入を停止することで、推定還流量を取得する上で考慮するべき因子が減るから、ＥＧＲ診断部は、推定還流量をより適切に推定することが可能になる。

以上説明したように、前記エンジンの制御装置によれば、ＥＧＲバルブの故障診断を正常に行うことが可能になる。

図１は、エンジンの概略構成図である。 図２は、ＰＣＭの機能構成図である。 図３は、トルクベース制御に関する処理のフローチャートである。 図４は、ＥＧＲモニタに関する処理のフローチャートである。 図５は、ＥＧＲモニタ時における（ａ）アクセル開度の推移、（ｂ）燃料カット制御のＯＮ／ＯＦＦの推移、（ｃ）ＥＧＲモニタの実行許可判定の推移、（ｄ）目標スロットル開度の推移、（ｅ）ＥＧＲモニタの実行判定の推移、（ｆ）ＥＧＲバルブ開度の目標値の推移、（ｇ）目標／推定ＥＧＲ流量の推移、（ｈ）ＥＧＲ安定待機時間の推移、（ｉ）ＥＧＲ判定カウンター、及び、（ｊ）ＥＧＲ正常判定の推移を例示するタイムチャートである。 図６は、気体収支と、吸気マニホールドへ流入する空気の流量と、吸気マニホールドから流出する空気の流量との間の関係を示すイメージ図である。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〈エンジンの構成〉
図１は、実施形態による制御装置が適用されたエンジンの概略構成図である。

図１に示すように、エンジン１００（例えばガソリンエンジン）は、主に、外部から導入された吸気（空気）が通過する吸気通路１０と、吸気通路１０から供給された吸気と後述の燃料噴射弁２３から供給された燃料との混合気を燃焼させてエンジン１００を駆動するエンジン本体２０と、このエンジン本体２０内の燃焼により発生した排気（空気）が排出される排気通路（排気系）３０と、エンジン１００全体を制御するＰＣＭ（Powertrain Control Module）５０とを有する。

吸気通路１０には、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ２と、通過する吸気を昇圧させる、ターボ過給機４のコンプレッサ４ａと、通過する吸気を冷却するインタークーラ９と、通過する吸気の流量を調整するスロットルバルブ１１と、エンジン本体２０に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク１３ａを有する吸気マニホールド１３とが設けられている。吸気マニホールド１３は、吸気通路１０の下流端部に配設されており、エンジン本体２０の吸気ポート２５に接続されている。

スロットルバルブ１１は、吸気通路１０のうちインタークーラ９と吸気マニホールド１３との間の部分に配設されており、インタークーラ９を通過した後に吸気マニホールド１３へ吸入される吸気の流量を調整するように構成されている。

また、吸気通路１０には、コンプレッサ４ａによって過給された吸気の一部を、コンプレッサ４ａの上流側に還流するためのエアバイパス通路６が設けられている。具体的には、エアバイパス通路６は、一端がコンプレッサ４ａの下流側で且つスロットルバルブ１１の上流側の吸気通路１０に接続され、他端がコンプレッサ４ａの上流側の吸気通路１０に接続されている。また、このエアバイパス通路６には、エアバイパス通路６を流れる吸気の流量を制御するエアバイパスバルブ７が設けられている。

さらに、吸気通路１０には、不図示の燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、吸気通路１０を介して各気筒内に導入するよう構成されたパージシステム８０が接続されている。

詳しくは、パージシステム８０は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着して回収する不図示のキャニスタと、キャニスタを吸気通路１０へ接続するパージ通路８４と、パージ通路８４に設けられたパージバルブ８５とを有している。パージシステム８０は、蒸発燃料と空気とを含むパージガスを、パージ通路８４を介して吸気通路１０（具体的には、吸気マニホールド１３のサージタンク１３ａ）へ供給するように構成されている。以下、パージガスを吸気通路１０へ供給することを、単に「パージ」と称する場合がある。

パージ通路８４は、キャニスタとサージタンク１３ａとを接続している。パージ通路８４には、パージバルブ８５が設けられている。パージバルブ８５は、ＰＣＭ５０からの制御信号により開閉される電子制御式のバルブである。パージ通路８４のうちパージバルブ８５よりも下流側（サージタンク１３ａ側）の部分には、サージタンク１３ａからの空気の逆流を防止する逆止弁８４ａが設けられている。

エンジン本体２０は、主に、吸気ポート２５を開閉する吸気バルブ２２と、気筒２１内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２３と、気筒２１内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ２４と、気筒２１内での混合気の燃焼により往復運動するピストン２７と、ピストン２７の往復運動により回転されるクランクシャフト２８と、排気ポート２６を開閉する排気バルブ２９とを有する。

排気通路３０には、上流側から順に、通過する排気によって回転させられ、この回転によってコンプレッサ４ａを回転駆動する、ターボ過給機４のタービン４ｂと、排気の浄化機能を有する排気浄化触媒３７、３８とが設けられている。排気浄化触媒３７、３８は、例えばＮＯｘ触媒や三元触媒や酸化触媒などである。

また、排気通路３０には、排気を吸気通路１０に還流するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路３２が接続されている。このＥＧＲ通路３２は、一端がタービン４ｂの上流側の排気通路３０に接続され、他端が吸気通路１０のスロットルバルブ１１よりも下流側部分（具体的には、吸気マニホールド１３のサージタンク１３ａ）に接続されている。加えて、ＥＧＲ通路３２には、還流させる排気を冷却するＥＧＲクーラ３３と、ＥＧＲ通路３２を流れる排気の流量を制御するＥＧＲバルブ３４とが設けられている。

ＥＧＲバルブ３４は、本実施形態では、ＥＧＲ通路３２の流路断面積を段階的に変更することにより、ＥＧＲ通路３２を介して吸気マニホールド１３へ還流する排気の流量を調整するように構成されている。

さらに、排気通路３０には、ターボ過給機４のタービン４ｂを、排気に迂回させるタービンバイパス通路３５が設けられている。このタービンバイパス通路３５には、タービンバイパス通路３５を流れる排気の流量を制御するウェイストゲートバルブ（以下、「ＷＧバルブ」と称する）３６が設けられている。

また、エンジン１００には、燃料室から漏れ出たブローバイガスを吸気通路１０へ戻すための第１及び第２ベンチレーションホース８７、８９を備えている。第１ベンチレーションホース８７は、エンジン本体２０を構成するシリンダブロックのクランクケースとサージタンク１３ａとを接続している。第１ベンチレーションホース８７のクランクケース側の端部には、ブローバイガスをサージタンク１３ａ側にしか流さないようにするためのＰＣＶバルブ８８が設けられている。ＰＣＶバルブ８８は、サージタンク１３ａ内の圧力がクランクケース内の圧力（大気圧と同じ）よりも低いときに、その差圧に応じて開弁する。ＰＣＶバルブ８８が開弁することで、ブローバイガスは、第１ベンチレーションホース８７を介してクランクケースからサージタンク１３ａへ流れることになる。第２ベンチレーションホース８９は、エンジン本体を構成するシリンダヘッドと、吸気通路１０のうちコンプレッサ４ａよりも上流側の部分とを接続している。

また、図１に示すエンジン１００には、各種のセンサが設けられている。具体的には、エンジン１００の吸気系においては、エアクリーナ２の下流側の吸気通路１０（詳しくは、エアクリーナ２とコンプレッサ４ａとの間の吸気通路１０）に、吸気流量を検出するエアフロメータ６１と吸気温度を検出する第１温度センサ６２とが設けられ、コンプレッサ４ａとスロットルバルブ１１との間の吸気通路１０に、過給圧を検出する第１圧力センサ６３が設けられ、スロットルバルブ１１の下流側の吸気通路１０（詳しくは、サージタンク１３ａ内）に、サージタンク１３ａ内の圧力であるインマニ圧力を検出する第２圧力センサ６４が設けられている。この第２圧力センサ６４には、サージタンク１３ａ内の温度であるインマニ温度を検出する温度センサが内蔵されている。

そして、エンジン本体２０においては、クランク角を検出するクランク角センサ６９、及び、ウォータジャケット内のエンジン冷却水の水温（エンジン水温）を検出する水温センサ７０が設けられている。

さらに、エンジン１００の排気系においては、ＥＧＲ通路３２に、ＥＧＲバルブ３４の開度であるＥＧＲ開度を検出するＥＧＲ開度センサ６５と、ＥＧＲバルブ３４の上流側（排気通路側）における排気圧力を検出する排圧センサ７１とが設けられ、タービン４ｂ付近に、ＷＧバルブ３６の開度であるＷＧ開度を検出するＷ／Ｇ開度センサ６６が設けられ、タービン４ｂの下流側の排気通路３０（詳しくはタービン４ｂと排気浄化触媒３７との間の排気通路３０）に、排気中の酸素濃度を検出するＯ_２センサ６７と、排気温度を検出する排温センサ６８とが設けられている。

その他、エンジン１００には、大気圧を検出する大気圧センサ６０、及び、アクセルペダルの開度であるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ７２が設けられている。

エアフロメータ６１は、検出した吸気流量に対応する検出信号Ｓ６１をＰＣＭ５０に供給し、第１温度センサ６２は、検出した吸気温度に対応する検出信号Ｓ６２をＰＣＭ５０に供給し、第１圧力センサ６３は、検出した過給圧に対応する検出信号Ｓ６３をＰＣＭ５０に供給し、第２圧力センサ６４は、検出したインマニ圧力とインマニ温度に対応する検出信号Ｓ６４をＰＣＭ５０に供給し、ＥＧＲ開度センサ６５は、検出したＥＧＲ開度に対応する検出信号Ｓ６５をＰＣＭ５０に供給し、ＷＧ開度センサ６６は、検出したＷＧ開度に対応する検出信号Ｓ６６をＰＣＭ５０に供給し、Ｏ_２センサ６７は、検出した酸素濃度に対応する検出信号Ｓ６７をＰＣＭ５０に供給し、排温センサ６８は、検出した排気温度に対応する検出信号Ｓ６８をＰＣＭ５０に供給する。クランク角センサ６９は、検出したクランク角に対応する検出信号Ｓ６９をＰＣＭ５０に供給する。また、大気圧センサ６０は、検出した大気圧に対応する検出信号Ｓ６０をＰＣＭ５０に供給し、水温センサ７０は、検出したエンジン水温に対応する検出信号Ｓ７０をＰＣＭ５０に供給し、排圧センサ７１は、検出した排気圧力に対応する検出信号Ｓ７１をＰＣＭ５０に供給し、アクセル開度センサ７２は、検出したアクセル開度に対応する検出信号Ｓ７２をＰＣＭ５０に供給する。

ＰＣＭ５０は、ＣＰＵと、ＣＰＵ上で実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）や各種のデータを格納するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリとを備えるコンピュータにより構成される。ＰＣＭ５０は、上述した各種センサから供給された検出信号に基づいて、種々の制御や処理を行う。尚、ＰＣＭ５０は、制御装置の一例である。

図２に、ＰＣＭ５０の機能構成図を示す。詳しくは、ＰＣＭ５０は、各アクチュエータの制御の基本値を設定するトルクベース制御を行うベース設定部５１と、スロットルバルブ１１及びＥＧＲバルブ３４を制御するバルブ制御部５２と、燃料カット制御を実行する噴射制御部５３と、ＥＧＲモニタを実行するＥＧＲ診断部５４と、バージシステム８０を制御するパージ制御部５５とを備えている。

ベース設定部５１は、エンジン１００の運転状態に基づいて出力トルクの要求値（以下、「目標トルク」と称する）を求め、その目標トルクを基準として、スロットルバルブ１１の開度、ＷＧバルブ３６の開度、点火プラグ２４の点火時期、吸気バルブ２２や排気バルブ２９の開閉時期、及び、燃料噴射弁２３の噴射量などの基本値を設定する、各基本値は、目標トルクに応じて様々に変更される。例えば、ベース設定部５１は、後述の如く、目標トルクに基づいて、スロットルバルブ１１を通過する吸気の流量の目標値（以下、「目標スロットル通過流量」と称する）を求めると共に、その目標スロットル通過流量に基づいて、スロットルバルブ１１のバルブ開度の目標値（以下、「目標スロットル開度」と称する）を設定する。

噴射制御部５３は、エンジン１００の減速運転時に所定の燃料カット条件が成立した場合、燃料噴射弁２３による燃料噴射を中止する燃料カット制御を実行するように構成されている。

バルブ制御部５２は、基本的には、ベース設定部５１により設定された前述の目標スロットル開度となるように、スロットルバルブ１１の開度を調整する。バルブ制御部５２はまた、エンジン１００の運転状態に基づき設定された目標ＥＧＲ開度となるように、ＥＧＲバルブ３４の開度を調整する。詳しくは、バルブ制御部５２は、エンジン１００の運転状態に基づいて、ＥＧＲ通路３２を介した排気の還流量（以下、「ＥＧＲ流量」と称する）の目標値を示す目標還流量（以下、「目標ＥＧＲ流量」と称する）を求めると共に、その目標ＥＧＲ流量に基づいて、ＥＧＲバルブ３４のバルブ開度の目標値（以下、「目標ＥＧＲ開度」と称する）を定める。バルブ制御部５２は、目標ＥＧＲ開度となるように、ＥＧＲバルブ３４の開度を調整する。

バルブ制御部５２は、燃料カット制御から復帰するときの応答性の向上、及び、復帰時にスロットルバルブを開弁したときのトルクショックを抑制するべく、燃料カット制御中にスロットルバルブ１１を完全に閉弁せずに、全閉状態付近までの閉弁に留めるように構成されている。また、燃料カット制御中、ＥＧＲ通路３２を介して還流するＥＧＲガスは、新気と同程度の酸素を含むことになる。一方で、スロットルバルブ１１は、完全には閉弁されないものの、全閉状態付近まで閉弁されることになるため、スロットルバルブ１１を通過して吸気マニホールド１３へ吸入される新気の流量は、通常の運転領域よりも少なくなる。したがって、燃料カット制御から復帰するときの出力トルクに対し、ＥＧＲガスの寄与が比較的大きくなる。そのため、燃料カット制御から復帰するときに出力トルクを精度良く制御するために、バルブ制御部５２は、燃料カット制御時における吸気マニホールド１３内の空気の状態を、ＥＧＲガスの影響を考慮した上で略一定に保つように構成されている。その場合、燃料カット制御中に、吸気マニホールド１３へ流入する空気の流量と、吸気マニホールド１３から流出する空気の流量との差を示す気体収支（流入する空気の流量が、流出する空気の流量より大きい場合に正となり、小さい場合に負となる）は、ＥＧＲ通路３２を介した排気の還流の影響を考慮した上で、所定の目標値に追従するように制御される。

詳しくは、バルブ制御部５２は、燃料カット制御中、気体収支の目標値である目標収支を取得する。目標収支としては、後述の目標インマニ通過流量が用いられる。

バルブ制御部５２は、燃料カット制御中、気体収支が目標収支となるように、スロットルバルブ１１及びＥＧＲバルブ３４の開度をそれぞれ調整する。例えば、燃料カット制御中、所定の目標収支が実現された状態において、その状態からＥＧＲ流量が増加すると、その増加分に応じてスロットル通過流量が減少するように、スロットルバルブ１１の開度が閉じ側に調整される。

ＥＧＲ診断部５４は、燃料カット制御中に、ＥＧＲバルブ３４の故障の有無を診断するＥＧＲモニタを実行する。詳しくは後述するが、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタにおいて、ＥＧＲバルブ３４の開度を変更すると共に、該開度を変更した後の還流量の推定値を示す推定還流量（以下、「推定ＥＧＲ流量」と称する）と、その開度を変更する際の目標ＥＧＲ流量とを取得する。そして、ＥＧＲ診断部５４は、推定ＥＧＲ流量と目標ＥＧＲ流量とを比較することで、ＥＧＲバルブ３４の故障の有無を判定する。

パージ制御部５５は、パージバルブ８５の開度を調整することにより、パージガスの供給量を制御する。

〈トルクベース制御〉
まず、トルクベース制御に関わる処理について、図３のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。図３は、ベース設定部５１が行う処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、ベース設定部５１は、エンジン１００の運転状態を取得する。具体的には、エンジン本体２０の回転速度（以下、「エンジン回転数」と称する）、車速、アクセル開度、及び、変速比等をエンジン１００の運転状態として読み込む。例えば、エンジン回転数は、クランク角センサ６９の検出結果に基づいて取得される。

続いて、ベース設定部５１は、取得された運転状態に応じて目標加速度を求める（ステップＳ２）と共に、目標加速度の実現に必要な目標トルクを求める（ステップＳ３）。

さらに、ベース設定部５１は、ステップＳ４において、目標トルクの実現に必要な充填効率の目標値（以下、「目標充填効率」と称する）を求める。詳しくは、目標充填効率は、目標トルク、エンジン回転数、及び、図示平均有効圧力の目標値（以下、「目標図示平均有効圧力」と称する）に基づいて求められる。目標図示平均有効圧力は、目標トルク、並びに、トルク損失となる機械抵抗及びポンプ損失（ポンピングロス）に基づいて求められる。

ステップＳ５において、ベース設定部５１は、前記のように求められた目標充填効率に基づいて、吸気バルブ２２及び排気バルブ２９の双方に対し、開閉時期の基本値を設定する。吸気バルブ２２の開閉時期の基本値は、ＰＣＭ５０の内部メモリに予め記憶された、エンジン回転数及び目標充填効率とそれらに応じた吸気バルブ２２の開閉時期とが関連付けて規定された吸気ＶＶＴマップに求められる。排気バルブ２９の開閉時期の基本値も、同様のマップから求められる。

ステップＳ５の後には、ステップＳ６〜ステップＳ９と、ステップＳ１０〜ステップＳ１５とが並行して行われる。

ステップＳ６においては、ベース設定部５１は、目標充填効率を実現するために必要な吸気マニホールド１３内の吸気の量の目標値（以下、「目標インマニ空気量」と称する）を求める。目標インマニ空気量は、吸気マニホールド１３内の吸気密度を基準とした体積効率、所謂インマニ基準の体積効率と、吸気マニホールド１３の容積（以下、「インマニ容積」と称する）と、気筒２１の容積（以下、「シリンダ容積」と称する）と、気筒２１内に吸入される１行程あたりの吸気の質量であるシリンダ吸入空気量の目標値（以下、「目標シリンダ空気量」と称する）とに基づいて求められる。インマニ容積及びシリンダ容積は、双方とも予め規定されており、それぞれＰＣＭ５０の内部メモリに記憶されている。目標シリンダ空気量は、ステップＳ４で設定された目標充填効率と、シリンダ容積と、標準大気密度とに基づいて求められる。標準大気密度は、標準状態における大気の密度（約１．２ｋｇ［ｋｇ／ｍ^３］）である。

さらに、このステップＳ６において、ベース設定部５１は、目標インマニ空気量に応じて、吸気マニホールド１３を通過する吸気の流量の目標値（以下、「目標インマニ通過流量」と称する）を求める。目標インマニ通過流量は、前述のように求めた目標インマニ空気量と、現在のインマニ空気量の推定値（以下、「実インマニ空気量」と称する）との間の収支に基づいて求められる。実インマニ空気量は、第２圧力センサ６４により検出されたインマニ圧力及びインマニ温度に基づいて推定される。尚、この実インマニ空気量は、吸気マニホールド１３に流入する空気量と吸気マニホールド１３から気筒２１内へ流出する空気量との間の収支を計算することにより推定してもよい。

ステップＳ７において、ベース設定部５１は、目標インマニ通過流量を実現するために必要となる、スロットルバルブ１１を通過する吸気の流量（スロットル通過流量）の目標値（以下、「目標スロットル通過流量」と称する）を求める。燃料カット制御中であれば、目標インマニ通過流量が前述の目標収支として用いられる。その場合、目標収支から目標ＥＧＲ流量を減算した値に基づいて、目標スロットル通過流量が求められる。

ステップＳ８において、ベース設定部５１は、目標スロットル通過流量を実現するために必要となる、スロットルバルブ１１のバルブ開度の目標値（以下、「目標スロットル開度」と称する）を設定する。この目標スロットル開度は、目標スロットル通過流量と、第１圧力センサ６３により検出された、スロットルバルブ１１上流側の吸気圧力（過給圧）と、第２圧力センサ６４により検出された、スロットルバルブ１１下流側の吸気圧力とに基づいて求められる。

ステップＳ９において、ベース設定部５１は、燃料噴射弁２３及び点火プラグ２４についても、ＰＣＭ５０の内部メモリに予め記憶された適宜のマップに基づいて基本値を求める。例えば、ベース設定部５１は、目標充填効率に基づいて燃料噴射弁２３の噴射量を設定し、目標トルクを実現するように点火プラグ２４の点火時期を設定する。そして、ベース設定部５１は、燃料噴射弁２３、点火プラグ２４に対して各々の制御値（基本値）に対応する制御信号を出力する。ベース設定部５１はまた、バルブ制御部５２に対し、目標スロットル開度に対応する制御信号を出力する。バルブ制御部５２は、目標スロットル開度を実現するように、スロットルバルブ１１を制御する。

一方で、ステップＳ１０において、ベース設定部５１は、目標充填効率の実現に必要となる、過給圧の目標値である目標過給圧を求める。目標過給圧は、ＰＣＭ５０の内部メモリに予め記憶された、エンジン回転数、目標充填効率及び吸気バルブ２２の開閉時期とそれらに応じた目標過給圧とが関連付けて規定された過給圧マップに基づいて求められる。

ステップＳ１１において、ベース設定部５１は、目標過給圧に基づいて、タービン４ｂを通過する流量の目標値である目標タービン流量を求める。詳しくは、目標タービン流量は、圧縮機駆動力の目標値である目標圧縮機駆動力、及び、エンジン回転数等に基づいて求められる。目標圧縮機駆動力は、目標過給圧に基づいて求められる。

ステップＳ１２においては、ベース設定部５１は、算出された目標タービン流量を実現するために必要な、ＷＧバルブ３６のバルブ開度の目標値（以下、「目標ＷＧ開度」と称する）を設定する。目標ＷＧ開度は、目標タービン流量と排気の総流量とに基づいて求められる。

そして、ステップＳ１３において、ベース設定部５１は、ＷＧバルブ３６のバルブ開度が目標ＷＧ開度となるようにＷＧバルブ３６を駆動するための制御信号を出力する。

尚、これらのステップの順番は一例であり、ステップの順番を可能な範囲で適宜入れ替えたり、複数のステップを並行して処理したりしてもよい。例えば、ステップＳ６からステップＳ９まで続くステップと、ステップＳ１０からステップＳ１３まで続くステップとを並行に処理せずに、一つずつ順番に処理してもよい。

〈ＥＧＲ制御〉
続いて、ＥＧＲバルブ３４の制御に関する処理について説明する。

バルブ制御部５２は、ＰＣＭ５０の内部メモリに予め記憶されたＥＧＲ制御マップに基づいて目標ＥＧＲ率を設定する。詳しくは、ＥＧＲ制御マップには、実充填効率及びエンジン水温とそれらに応じた目標ＥＧＲ率とがエンジン回転数毎に規定されている。目標ＥＧＲ率は、実充填効率と、エンジン回転数と、エンジン水温とを、そのＥＧＲ制御マップに照らし合わせることにより設定される。実充填効率は、吸気流量と、エンジン回転数と、インマニ温度とに基づいて求められる。

次に、バルブ制御部５２は、目標ＥＧＲ率と、スロットル通過流量の推定値とに基づいて目標ＥＧＲ流量を求める。スロットル通過流量の推定値としては、前述の吸気流量が用いられる。

バルブ制御部５２は、目標ＥＧＲ流量と、ＥＧＲバルブ３４前後の差圧とに基づいて、ＥＧＲ通路３２の流路断面積の目標値を求め、その目標値を実現するように、ＥＧＲバルブ３４の開度を調整する。この調整により、ＥＧＲバルブ３４は、ＥＧＲ流量が目標ＥＧＲ流量となるように制御されることになる。ここで、ＥＧＲバルブ３４前後の差圧は、排圧センサ７１により検出されたＥＧＲバルブ３４上流側の圧力と、第２圧力センサ６４により検出されたＥＧＲバルブ３４下流側の圧力（インマニ圧力）とから求められる。

〈燃料カット制御〉
続いて、燃料カット制御に関する処理について説明する。

噴射制御部５３は、前述の如く、エンジン１００の減速運転時に所定の燃料カット条件が成立した場合に、燃料カット制御を実行する。この実施形態では、燃料カット条件は、アクセル開度が０であり且つ、エンジン回転数が所定の閾値以下のときに成立したものと判定される。エンジン回転数の閾値は、予め規定されており、ＰＣＭ５０に記憶されている。燃料カット制御が実行されると、燃料噴射弁２３による燃料噴射が中止することになる。

前述の如く、バルブ制御部５２は、燃料カット制御中に、気体収支が目標収支に追従するように、ＥＧＲバルブ３４及びスロットルバルブ１１の開度をそれぞれ調整する。

〈ＥＧＲモニタ〉
続いて、ＥＧＲモニタに関わる処理について、図４〜図６を参照しながら詳細に説明する。図４は、ＥＧＲモニタに関する処理のフローチャートである。図５は、ＥＧＲモニタ時における（ａ）アクセル開度の推移、（ｂ）燃料カット制御のＯＮ／ＯＦＦの推移、（ｃ）ＥＧＲモニタの実行許可判定の推移、（ｄ）目標スロットル開度の推移、（ｅ）ＥＧＲモニタの実行判定の推移、（ｆ）ＥＧＲバルブ開度の目標値の推移、（ｇ）目標／推定ＥＧＲ流量の推移、（ｈ）ＥＧＲ安定待機時間の推移、（ｉ）ＥＧＲ判定カウンター、及び、（ｊ）ＥＧＲ正常判定の推移を例示するタイムチャートである。図６は、気体収支と、吸気マニホールドへ流入する空気の流量と、吸気マニホールドから流出する空気の流量との間の関係を示すイメージ図である。

ここでは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、アクセル開度が減少した結果、時間ｔ_０において燃料カット制御が実行された状況について例示する。

図４のフローに示すように、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタを許可するか否かの判定と、Ｓ／Ｎ比（Signal-to-Noise ratio）を確保するための処理と、ＥＧＲモニタの実行と、ＥＧＲバルブ３４の故障診断とを順次、実行する。

（ＥＧＲモニタの許可）
まず、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタを許可するか否かの判定を行う。具体的には、図４のステップＳ１０１において、ＥＧＲモニタと、目標ＥＧＲ流量及び推定ＥＧＲ流量の算出とに関連するアクチュエータやセンサが正常に動作するか否かが確認される。具体的には、スロットルバルブ１１、水温センサ７０、エアフロメータ６１、第２圧力センサ、ＥＧＲバルブ３４、及び、排圧センサ７１等が確認の対象となる。

続くステップＳ１０２において、エンジン１００が、ＥＧＲモニタを実行可能な運転領域にあるか否かが確認される。具体的には、燃料カット制御のＯＮ／ＯＦＦを示すフラグ、吸気温度、エンジン水温、エンジン回転数等が確認の対象となる。

ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２は、図５に示す例では、時間ｔ_０からｔ_１にかけて行われる。

ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２において、アクチュエータやセンサが正常に動作することと、ＥＧＲモニタを実行可能な運転領域にあることとが確認されると、ＥＧＲ診断部５４は、図５（ｃ）に示すように、ＥＧＲモニタの実行許可を示すフラグをＯＮにして、Ｓ／Ｎ比を確保するための処理を開始する。

（Ｓ／Ｎ比の確保）
次に、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタによる故障診断を精度良く行うために、充填効率を上昇させてＳ／Ｎ比の確保を試みる。詳しくは、ステップＳ１０３において、ベース設定部５１が目標充填効率、ひいては目標収支を増加させると共に、その増加分に応じて、スロットルバルブ１１の目標スロットル開度を増加させる（図５（ｄ）を参照）。バルブ制御部５２は、その目標スロットル開度となるように、スロットルバルブ１１の開度を開き側に調整する。スロットルバルブ１１は、全閉付近の状態から開弁されて、そのことで、吸気マニホールド１３内の空気量、ひいては気体収支が増加する。このときの目標充填効率は、ＥＧＲバルブ３４の故障診断に要求する精度、及び、吸気マニホールド１３の構成等に応じて、適宜、変更可能である。

続くステップＳ１０４において、ＥＧＲ診断部５４は、パージシステム８０によりパージガスが導入されていれば、その導入を停止するように、パージ制御部５５を介してパージシステム８０へ制御信号を出力する。パージガスの導入を停止することで、推定ＥＧＲ流量を求める上で考慮すべく因子が減ることになるため、ＥＧＲ弁３１の故障診断において、Ｓ／Ｎ比を確保する上で有利になる。

ステップＳ１０３〜ステップＳ１０４は、図５に示す例では、時間ｔ_１からｔ_２にかけて行われる。

ステップＳ１０３〜ステップＳ１０４において、スロットルバルブ１１の開度の調整と、パージガスの導入の停止とが開始されると、ＥＧＲ診断部５４は、ステップＳ１０５へ進み、ＥＧＲモニタを実行するか否かの判定を行う。

（ＥＧＲモニタの実行判定）
次に、ＥＧＲ診断部５４は、Ｓ／Ｎ比が確保されたか否かを判定し、その判定結果に基づいて、ＥＧＲモニタを実行する。詳しくは、ステップＳ１０５において、ＥＧＲ診断部５４が実充填効率を確認し、ステップＳ１０３において増加させた目標充填効率が達成されたか否かを判定する。続くステップＳ１０６において、ＥＧＲ診断部５４は、パージガスの導入の停止が完了したか否かを確認する。

ステップＳ１０５〜ステップＳ１０６は、図５に示す例では、時間ｔ_２に行われる。

ステップＳ１０５〜ステップＳ１０６において、目標充填効率が達成されたことと、パージガスの導入の停止が完了したこととが確認されると、ＥＧＲ診断部５４は、図５（ｅ）に示すように、ＥＧＲモニタを実行することを示すフラグをＯＮにして、ＥＧＲモニタを開始する。

（ＥＧＲバルブの故障診断）
次に、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタを開始する。詳しくは、ＥＧＲ診断部５４は、目標充填効率、ひいては目標収支を一定に保持したまま、図５（ｆ）に示すようにＥＧＲバルブ３４の開弁を試みる。このとき、気体収支が目標収支に追従するように、ＥＧＲバルブ３４の開弁に伴って、スロットルバルブ１１が閉弁されることになる。続いて、ＥＧＲ診断部５４は、図５（ｈ）に示すように、ＥＧＲモニタを開始してから所定時間に亘って（ｔ_２≦ｔ＜ｔ_３）待機した後、目標ＥＧＲ流量と推定ＥＧＲ流量との比較を行う。このような待機をすることで、目標ＥＧＲ流量と推定ＥＧＲ流量とが十分に安定した後に、両者の比較を行うことが可能になる。ここで、目標ＥＧＲ流量は、ＥＧＲモニタの実行時における目標ＥＧＲ率と、スロットル通過流量の推定値とに基づいて求められる。一方で、そのときの気体収支と、吸気マニホールド１３を出入りする空気の流量との間には、以下の式（１）が成立する。

ΔＧｍ＝Ｑｅｓ＋Ｑｔｖ−Ｑｃｙ＋Ｑｐｃ＋Ｑｐｒ・・・（１）

式（１）において、ΔＧｍは、気体収支の現在値を示しており、インマニ圧力等に基づいて推定される。Ｑｅｓは、推定ＥＧＲ流量を示しており、後述の如く求められる。Ｑｔｖは、吸入流量つまり、スロットルバルブ１１を通過して吸気マニホールド１３内に吸入される新気の流量を示しており、エアフロメータ６１の検出結果として取得される。Ｑｃｙは、吸気マニホールド１３から気筒２１内に吸入される空気の流量の推定値であって、実充填効率等に基づいて求められる。Ｑｐｃは、ブローバイガスとして吸気マニホールド１３内へ戻る空気の流量の推定値を示しており、燃料カット制御中は０とみなすことができる。さらに、Ｑｐｒは、パージガスとして吸気マニホールド１３内に吸入される空気の流量を示しており、ＥＧＲモニタ中は、パージガスの導入が停止されるため０となる。

式（１）をＱｅｓについて解くことにより、以下の式（２）が得られる。

Ｑｅｓ＝ΔＧｍ−Ｑｔｖ＋Ｑｃｙ−Ｑｐｃ−Ｑｐｒ・・・（２）

Ｑｐｃを０とみなすことができること、及び、パージガスの導入が停止されることを考慮すると、式（２）より以下の式（３）が得られる。

Ｑｅｓ＝ΔＧｍ−Ｑｔｖ＋Ｑｃｙ・・・（３）

よって、式（３）に対し、ΔＧｍとＱｔｖとＱｃｙとを代入することにより、推定ＥＧＲ流量を示すＱｅｓが求められる。

例えばＥＧＲバルブ３４に故障が生じていた結果、ＥＧＲバルブ３４が十分に開かなかった場合、ＥＧＲ流量が十分に確保されない一方で、スロットルバルブ１１は、目標収支を実現するべく閉じることになるため、気体収支は目標収支よりも減少することになる。つまり、ΔＧｍが目標値よりも減少することになって、その結果、推定ＥＧＲ流量は、目標ＥＧＲ流量よりも減少することになる。

ＥＧＲ診断部５４は、所定時間に亘る待機の後、ＥＧＲ判定カウンターを作動させる。図５（ｉ）に示すように、ＥＧＲ判定カウンターは、所定時間に亘って（ｔ_３≦ｔ＜ｔ_４）カウントを行う。ＥＧＲ診断部５４は、そのカウント中に、目標ＥＧＲ流量と推定ＥＧＲ流量との比較を行う。具体的には、図４のステップＳ１０７に示すように、目標ＥＧＲ流量をＱｅｔとすると、ＥＧＲ診断部５４は、目標ＥＧＲ流量（目標流量）と推定ＥＧＲ流量（実流量）との間の差分（偏差）ΔＱ（＝Ｑｅｔ−Ｑｅｓ）を求め、そのΔＱと所定の閾値Ｑｔｈとを比較する。ここで、閾値Ｑｔｈは、ＥＧＲバルブ３４の構成等に応じて予め規定された数値であり、ＰＣＭ５０の内部メモリに記憶されている。ＥＧＲ診断部５４は、図３のステップＳ１０８に示すように、ＥＧＲ判定カウンターがカウントを実行している最中に差分ΔＱが閾値Ｑｔｈよりも大きくなったことが検出されなかった場合には、図５（ｊ）に示すように、ＥＧＲバルブ３４に故障が生じておらず、正常に動作するものと判定する。一方で、ＥＧＲ診断部５４は、カウント中に差分ΔＱが閾値Ｑｔｈよりも大きくなったことが検出された場合には、ＥＧＲバルブ３４が十分に開かなかったがためにＱｅｓがＱｅｔよりも少なくなってしまったこと、つまり、ＥＧＲバルブ３４に故障が生じており、異常な動作を行うものと判定する。

ＥＧＲ判定カウンターがカウントを終えると（ｔ≧ｔ_４）、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタを終了する。ＥＧＲモニタが終了すると、ＥＧＲバルブ３４が閉弁されると共に、ベース設定部５１が目標充填効率、ひいては目標収支を減少させて、スロットルバルブ１１及びＥＧＲバルブ３４は、その減少分に応じた開度に調整される。

尚、これらのステップの順番は一例であり、ステップの順番を可能な範囲で適宜入れ替えたり、複数のステップを並行して処理したりしてもよい。例えば、ステップＳ１０１とステップＳ１０２とを入れ替えたり、ステップＳ１０３とステップＳ１０４とを入れ替えたりしてもよい。

〈まとめ〉
以上説明したように、ＥＧＲ診断部５４は、燃料カット制御中に、ＥＧＲバルブ３４の故障の有無を判定するＥＧＲモニタを実行する。詳しくは、燃料カット制御中、バルブ制御部５２は、気体収支を目標収支に追従させると共に、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲバルブ３４の開度を変更して、ＥＧＲバルブの開度を変更した後の推定ＥＧＲ流量Ｑｅｓと、その開度を設定する際の目標ＥＧＲ流量Ｑｅｔとの間の差分ΔＱに基づいて、ＥＧＲバルブ３４の故障の有無を判定する。

ＥＧＲ通路３２を介した空気の還流量は、ＥＧＲバルブ３４の開閉動に応じて増減する量であり、ＥＧＲバルブ３４が正常に動作する場合、推定ＥＧＲ流量Ｑｅｓは、ＥＧＲバルブ３４が目標通りの開度を実現したことを受けて、目標ＥＧＲ流量Ｑｅｔ付近の値を取る。一方で、ＥＧＲバルブ３４が故障していた場合、推定ＥＧＲ流量Ｑｅｓは、ＥＧＲバルブ３４が目標通りの開度を実現しなかったことを受けて、目標ＥＧＲ流量Ｑｅｔから外れた値を取る。したがって、推定ＥＧＲ流量Ｑｅｓと目標ＥＧＲ流量Ｑｅｔとを比較することで、ＥＧＲバルブ３４の故障の有無を判定することが可能になる。

このように、前記の構成によれば、吸気マニホールド１３を通過する空気の流量を目標値に追従させるよう設定した場合であっても、ＥＧＲバルブ３４の故障診断を正常に行うことが可能になる。

また、前記の構成によると、ＥＧＲ診断部５４は、エアフロメータ６１により検出された吸気流量と、第２圧力センサ６４による検出結果に基づいて推定された気体収支ΔＧｍとに基づいて、推定ＥＧＲ流量Ｑｅｓを取得する。このような構成とすることで、推定ＥＧＲ流量Ｑｅｓを適切に推定することが可能になる。

また、前記の構成によると、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタの最中、前記パージシステムによる前記パージガスの導入を停止させるよう構成されている、としてもよい。

蒸発燃料は、空気と混合されたパージガスとして、吸気マニホールド内へ導入される。

また、前記の構成によると、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタの最中、パージガスの導入を停止させる。パージガスの導入を停止することで、推定ＥＧＲ流量Ｑｅｓを推定する上で考慮するべき因子が減るから、ＥＧＲ診断部５４は、推定ＥＧＲ流量Ｑｅｓをより適切に推定することが可能になる。

また、前記の構成によると、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタを開始する前に、スロットルバルブ１１を開弁することにより充填効率、ひいては気体収支を上昇させる。その後に、ＥＧＲ診断部５４は、スロットルバルブ１１の開度を閉弁側（具体的には、全閉状態付近の開度）に調整すると共に、上昇させた気体収支を維持するべく、スロットルバルブ１１を閉じた分に応じて、ＥＧＲバルブ３４の開弁を試みる。ＥＧＲ診断部５４は、その際のＥＧＲバルブ３４の開弁に対して、ＥＧＲモニタを行う。

このように、ＥＧＲ診断部５４は、ＥＧＲモニタを開始する前に、スロットルバルブ１１を開弁して気体収支を増加させる。それによれば、Ｓ／Ｎ比を確保して、ひいてはＥＧＲモニタによる故障診断を精度良く行うことが可能になる。

《他の実施形態》
前記実施形態では、ＥＧＲ診断部５４は、推定ＥＧＲ流量Ｑｅｓと目標ＥＧＲ流量Ｑｅｔとの差分に基づいて、故障診断を行っていたが、この構成には限られない。例えば、推定ＥＧＲ流量Ｑｅｓと目標ＥＧＲ流量Ｑｅｔとの比率に基づいて故障診断を行ってもよい。

前記実施形態では、ＥＧＲ診断部５４は、推定ＥＧＲ流量を求める際に、ブローバイガスの寄与を０とみなしていたが、この構成には限られない。ブローバイガスの流量を直接的に又は間接的に取得する手段を新設し、ブローバイガスの寄与を考慮した上で推定ＥＧＲ流量を求めてもよい。

また、前記実施形態では、ＥＧＲ診断部５４は、推定ＥＧＲ流量を求める際に、パージガスの導入を停止していたが、この構成には限られない。パージガスの流量を直接的に又は間接的に取得する手段を新設し、パージガスの影響を考慮した上で推定ＥＧＲ流量を求めてもよい。

１００ エンジン
１０ 吸気通路
１１ スロットルバルブ
１３ 吸気マニホールド
２０ エンジン本体
２１ 気筒
２３ 燃料噴射弁
３０ 排気通路
３２ ＥＧＲ通路
３４ ＥＧＲバルブ
４ ターボ過給機
４ａ コンプレッサ
４ｂ タービン
５０ ＰＣＭ（制御装置）
５２ バルブ制御部
５３ 噴射制御部
５４ ＥＧＲ診断部
６１ エアフロメータ
６４ 第２圧力センサ（圧力センサ）
８０ パージシステム
Ｑｅｓ 推定ＥＧＲ流量（推定還流量）
Ｑｅｔ 目標ＥＧＲ流量（目標還流量）

Claims (3)

1. 吸気通路の下流端部に配設された吸気マニホールドと、前記吸気通路に設けられ、前記吸気マニホールドへ流入する吸気の流量を調整するスロットルバルブと、気筒内へ供給する燃料を噴射するよう構成された燃料噴射弁と、排気通路と前記吸気通路の前記スロットルバルブよりも下流側部分とを接続するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に配設され、該ＥＧＲ通路を介して前記吸気マニホールドへ還流する空気の流量を調整するＥＧＲバルブとを備えたエンジンの制御装置であって、
   前記スロットルバルブ及び前記ＥＧＲバルブの開度を調整するバルブ制御部と、
   
   所定の燃料カット条件が成立した場合、前記燃料噴射弁による燃料噴射を中止する燃料カット制御を実行する噴射制御部と、
   前記燃料カット制御中に、前記ＥＧＲバルブの故障の有無を判定するＥＧＲモニタを実行するＥＧＲ診断部とを備え、
   前記バルブ制御部は、前記燃料カット制御中に、前記吸気マニホールドへ流入する空気の流量と、前記吸気マニホールドから流出する空気の流量との差を示す気体収支の目標値である目標収支を取得すると共に、前記気体収支が前記目標収支となるように、前記スロットルバルブ及び前記ＥＧＲバルブの開度をそれぞれ調整するよう構成され、
   前記ＥＧＲ診断部は、前記ＥＧＲモニタにおいて、前記ＥＧＲバルブの開度を変更すると共に、該開度を変更した後の前記ＥＧＲ通路を介した空気の還流量の推定値を示す推定還流量と、該開度を変更する際の目標還流量とを比較することで、前記ＥＧＲバルブの故障の有無を判定するエンジンの制御装置。
2. 請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
   前記エンジンは、
   前記吸気通路に配設されかつ、前記スロットルバルブを通過する空気の流量を検出するエアフロメータと、
   前記吸気マニホールド内における空気の圧力を検出する圧力センサとを備え、
   前記ＥＧＲ診断部は、前記エアフロメータにより検出された、前記吸気マニホールドへ吸入される空気の流量と、前記圧力センサによる検出結果に基づいて推定された、前記気体収支の現在値とに基づいて、前記推定還流量を取得するエンジンの制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のエンジンの制御装置において、
   前記エンジンは、燃料タンクの蒸発燃料を、空気と混合されたパージガスとして前記吸気マニホールド内へ導入するよう構成されたパージシステムを備え、
   前記ＥＧＲ診断部は、前記ＥＧＲモニタの最中、前記パージシステムによる前記パージガスの導入を停止させるよう構成されているエンジンの制御装置。