JP2022092319A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気浄化フィルタの故障時の再循環排気量の不足を抑える。【解決手段】排気通路２０に設けられた排気浄化フィルタ２１と、前記排気通路を流れる排気の一部を吸気通路１５に再循環する排気再循環装置２４と、を備えるエンジン１０に適用されるエンジン制御装置であって、前記エンジン１０の運転状態に基づき設定した目標開度に応じてＥＧＲバルブ２７の開度を制御する電子制御ユニット４０は、前記排気浄化フィルタ２１の欠損の有無を診断するとともに、欠損ありと診断した場合には上記目標開度の増大補正を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、排気中の微粒子物質等を捕集する排気浄化フィルタと、排気の一部を吸気通路に再循環する排気再循環装置と、を備えるエンジンの制御を行うエンジン制御装置に関する。

車載等のエンジンにおいて、排気の一部を吸気通路に再循環する排気再循環装置（Exhaust Gas Recirculation System）を備えたものがある。排気再循環装置は、排気通路と吸気通路とを繋ぐＥＧＲ通路、ＥＧＲ通路に設置されたＥＧＲバルブと、を備えている。ＥＧＲバルブは、その開度の変更に応じて、ＥＧＲ通路を通って吸気通路に再循環される排気、いわゆるＥＧＲガスの流路面積を変化させる。こうした排気再循環装置を備えるエンジンでは、エンジンの回転数や負荷率などに基づき、現在のエンジンの運転状態に適した量のＥＧＲガスが再循環される開度を目標開度として設定してＥＧＲバルブの開度制御を行っている。例えば特許文献１には、吸気へのＥＧＲガスの導入率が、排気通路に設置された触媒装置の過昇温を抑制可能な値となる開度を、ＥＧＲバルブの目標開度として設定することが記載されている。

特開２００８－２６７２６１号公報

ところで、車載等のエンジンにおいて、排気中の微粒子物質等を捕集する排気浄化フィルタを備えるものがある。排気浄化フィルタは、外部からの衝撃や熱衝撃により、欠損することがある。欠損が生じると、排気がその欠損した部分をすり抜けるため、排気浄化フィルタを通過する際の排気の圧力損失が低下する。そして、その結果、排気通路における排気浄化フィルタよりも上流側の部分の排気の圧力が、すなわちエンジンの背圧が低下する。一方、ＥＧＲシステムでは、エンジンの背圧と吸気圧との差圧を利用してＥＧＲガスを吸気通路に導入している。排気浄化フィルタが欠損すると、上記差圧が見込みよりも小さくなるため、十分なＥＧＲガスを吸気通路に導入できなくなる。

上記課題を解決するエンジン制御装置は、排気通路に設けられた排気浄化フィルタと、前記排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に再循環する排気再循環装置と、を備えるエンジンに適用される。同エンジンの排気再循環装置は、吸気通路に再循環される排気の通路である排気再循環通路と、同排気再循環通路の排気の流路面積を開度の変更に応じて変化させる排気再循環バルブと、を備えている。上記エンジン制御装置は、排気浄化フィルタの欠損の有無を診断する診断処理と、エンジンの運転状態に基づき、排気再循環バルブの目標開度を設定する設定処理と、目標開度に応じて排気再循環バルブの開度を制御する開度制御処理と、を実行する。そして、上記エンジン制御装置は、上記診断処理により排気浄化フィルタに欠損があると診断されていることを条件に目標開度の増大補正を行う欠損時補正処理を実行している。

上述のように排気浄化フィルタに欠損が生じると、エンジンの背圧が低下する。そのため、排気浄化フィルタが欠損したときには、欠損していないときに比べ、エンジンの運転状態、及びＥＧＲバルブの開度が同一の条件のもとで得られる排気の再循環量が少なくなる。これに対して上記エンジン制御装置では、排気浄化フィルタの欠損の有無を診断している。そして、欠損があると診断されているときには、そうでないときに比べて大きい開度となるようにＥＧＲバルブの目標開度の増大補正が行われる。したがって、上記エンジン制御装置によれば、排気浄化フィルタが欠損したときの排気再循環装置による排気再循環量の減少が抑えられる。

エンジン制御装置の一実施形態の構成を模式的に示す図。 同実施形態のエンジン制御装置が実行する欠損診断処理のフローチャート。 排気浄化フィルタが欠損していないときの燃料カット制御の開始後における、図３（ａ）は排気流量の推移を、図３（ｂ）は入りガス温及び出ガス温の推移を、図３（ｃ）はそれらガス温の変化量の推移を、図３（ｄ）は変化量差の推移を、それぞれ示すタイムチャート。 排気浄化フィルタが欠損しているときの燃料カット制御の開始後における、図４（ａ）は排気流量の推移を、図４（ｂ）は入りガス温及び出ガス温の推移を、図４（ｃ）はそれらガス温の変化量の推移を、図４（ｄ）は変化量差の推移を、それぞれ示すタイムチャート。 同エンジン制御装置が実行するＥＧＲ開度制御のフローチャート。

以下、エンジン制御装置の一実施形態を、図１～図５を参照して詳細に説明する。
＜エンジンの構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態のエンジン制御装置の制御対象となるエンジン１０の構成を説明する。図１に示すように、エンジン１０は、燃焼室１１に吸気を導入するための吸気通路１５と、燃焼室１１から排気を排出するための排気通路２０と、を有している。燃焼室１１には、吸気と燃料との混合気を火花放電により点火する点火装置１４が設置されている。

エンジン１０の吸気通路１５には、エアクリーナ１６、スロットルバルブ１７、インジェクタ１８、及び吸気バルブ１９が設けられている。吸気通路１５は、燃焼室１１への吸気の導入路であり、吸気バルブ１９を介して燃焼室１１に接続されている。エアクリーナ１６は、塵などの吸気中の不純物を濾過するためのフィルタである。スロットルバルブ１７は、吸気通路１５を流れる吸気の流量を調整するためのバルブである。インジェクタ１８は、スロットルバルブ１７を通過して燃焼室１１に流入する吸気中に燃料を噴射するための燃料噴射弁である。吸気バルブ１９は、エンジン１０の回転に同期にして開閉駆動される。そして、吸気通路１５は、吸気バルブ１９の開弁時には燃焼室１１に連通され、吸気バルブ１９の閉弁時には燃焼室１１から遮断される。

エンジン１０の排気通路２０には、排気浄化フィルタ２１、触媒装置２２、及び排気バルブ２３が設けられている。排気通路２０は、燃焼室１１からの排気の排出路であり、排気バルブ２３を介して燃焼室１１に接続されている。排気バルブ２３は、エンジン１０の回転に同期して開閉駆動される。そして、排気通路２０は、排気バルブ２３の開弁時には燃焼室１１に連通し、排気バルブ２３の閉弁時には燃焼室１１から遮断される。排気浄化フィルタ２１は、排気通路２０を流れる排気中の微粒子物質を捕集するためのフィルタである。触媒装置２２は、排気通路２０における排気浄化フィルタ２１よりも下流側の部分に設置されている。触媒装置２２には、排気中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）を酸化すると同時に排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元する三元触媒が担持されている。

さらに、エンジン１０は、排気の一部を吸気通路１５に再循環する排気再循環装置２４を有している。排気再循環装置２４は、ＥＧＲ通路２５、ＥＧＲクーラ２６、及びＥＧＲバルブ２７を備えている。ＥＧＲ通路２５は、吸気通路１５に再循環する排気、いわゆるＥＧＲガスの流路となる配管である。ＥＧＲ通路２５は、排気通路２０における排気浄化フィルタ２１よりも上流側の部分と、吸気通路１５におけるスロットルバルブ１７よりも下流側の部分と、を繋ぐように設けられている。ＥＧＲクーラ２６は、ＥＧＲ通路２５を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却器である。ＥＧＲバルブ２７は、開度変更に応じてＥＧＲ通路２５の流路面積を変化させることで、ＥＧＲ通路２５を通って吸気通路１５に再循環されるＥＧＲガスの流量を調整するバルブである。

また、エンジン１０には、同エンジン１０の運転状態を検出するための各種センサが設けられている。こうしたセンサには、大気圧センサ３０、外気温センサ３１、エアフローメータ３２、吸気圧センサ３３、入りガス温センサ３４、出ガス温センサ３５、クランク角センサ３６、及び水温センサ３７が含まれる。大気圧センサ３０は大気圧ＰＡを検出するセンサであり、外気温センサ３１は外気温ＴＨＡを検出するセンサである。エアフローメータ３２は、吸気通路１５におけるスロットルバルブ１７よりも上流側の部分の吸気流量ＧＡを検出するセンサである。吸気圧センサ３３は、吸気通路１５におけるスロットルバルブ１７よりも下流側の部分の圧力であるインマニ圧ＰＭを検出するセンサである。入りガス温センサ３４は、排気浄化フィルタ２１に流入する排気の温度である入りガス温ＴＩＮを検出するセンサである。出ガス温センサ３５は、排気浄化フィルタ２１から流出した排気の温度である出ガス温ＴＯＵＴを検出するセンサである。クランク角センサ３６は、エンジン１０の出力軸であるクランク軸３８の回転角であるクランク角θｃを検出するセンサである。水温センサ３７は、エンジン１０の冷却水温ＴＨＷを検出するセンサである。

＜エンジン制御装置の構成＞
以上のように構成されたエンジン１０は、エンジン制御装置としての電子制御ユニット４０により制御されている。電子制御ユニット４０は、演算処理回路４１、メモリ４２を備えるマイクロコンピュータとして構成されている。電子制御ユニット４０には、上述の各センサの検出信号が入力されている。電子制御ユニット４０は、各センサの検出信号から把握されるエンジン１０の運転状態に基づき、点火時期、スロットル開度、燃料噴射量、ＥＧＲバルブ開度などのエンジン１０の操作量を決定する。そして、電子制御ユニット４０は、決定した操作量に基づき、点火装置１４、スロットルバルブ１７、インジェクタ１８、ＥＧＲバルブ２７などを駆動することで、エンジン制御を行っている。なお、電子制御ユニット４０は、車両の惰性走行時にエンジン１０の燃料噴射を停止する燃料カット制御を、エンジン制御の一環として行っている。

＜排気浄化フィルタの欠損診断＞
ところで、エンジン１０の排気通路２０に設けられた排気浄化フィルタ２１は、セラミクスなどの多孔質の材料により形成されている。こうした排気浄化フィルタ２１が、外部からの衝撃や熱衝撃により欠損すると、排気中の微粒子物質がその欠損した部分をすり抜けて、外気に漏出してしまう。これに対して、電子制御ユニット４０は、こうした排気浄化フィルタ２１の欠損の有無の診断を、エンジン制御の一環として実施している。なお、本実施形態では、燃料カット制御中の入りガス温センサ３４及び出ガス温センサ３５の検出結果に基づいて上記診断を行っている。

図２は、こうした排気浄化フィルタ２１の欠損の有無の診断のために電子制御ユニット４０が実行する欠損診断処理のフローチャートである。電子制御ユニット４０は、燃料カット制御の開始と共に、欠損診断処理を開始する。

欠損診断処理が開始されると、まずステップＳ１００において、診断の前提条件が成立しているか否かが判定される。前提条件は、下記の要件（イ）～（チ）のすべてが満たされることをもって成立する。そして、前提条件が成立している場合（ＹＥＳ）にはステップＳ１１０に処理が進められ、成立していない場合（ＮＯ）にはそのまま今回の燃料カット制御における欠損診断処理が終了される。

（イ）入りガス温センサ３４及び出ガス温センサ３５が共に正常に機能していること。
（ロ）エンジン１０の冷却水温ＴＨＷが既定の暖機判定値以上であること。暖機判定値には、エンジン１０の暖機が完了した状態にあるときの冷却水温ＴＨＷの範囲の下限値が値として設定されている。

（ハ）大気圧ＰＡが既定の高地判定値を超えていること。高地判定値には、標準気圧（１０１３．２５［ｈＰａ］）よりも低い圧力が値として設定されている。
（ニ）外気温ＴＨＡが既定の低気温判定値以上であること。

（ホ）車載の補機バッテリの電圧が一定値以上であること。すなわち、電子制御ユニット４０やセンサなどへの電力供給が安定していること。
（ヘ）現トリップでの欠損診断が未完了であること。

（ト）入りガス温ＴＩＮが既定の高温判定値以上であること。
（チ）入りガス温ＴＩＮが出ガス温ＴＯＵＴよりも高いこと。
前提条件が成立しており、ステップＳ１１０に処理が進められると、そのステップＳ１１０において、エンジン１０の燃料カット制御が実行中であるか否かが判定される。そして、燃料カット制御が実行中である場合（ＹＥＳ）にはステップＳ１２０に処理が進められ、実行中でない場合（ＮＯ）にはそのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。

ステップＳ１２０に処理が進められると、そのステップＳ１２０において、燃料カット制御の開始後に、入りガス温ＴＩＮが低下し始めたか否かが判定される。ここでの判定は、燃料カット制御の開始時の入りガス温ＴＩＮと現在の入りガス温ＴＩＮとを比較することで行われる。そして、入りガス温ＴＩＮの低下が開始していない場合（ＮＯ）には、既定の制御周期ＴＳが経過した後に、再びステップＳ１２０の判定を実施する。一方、入りガス温ＴＩＮの低下が始まったことが確認された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１３０に処理が進められる。

ステップＳ１３０に処理が進められると、そのステップＳ１３０において、診断の準備のための処理が実施される。具体的には、ステップＳ１３０では、診断に使用するパラメータである積算変化量差Ｓの値として、初期値である「０」が設定される。また、ステップＳ１３０では、現在の入りガス温ＴＩＮの値が前回入りガス温ＰＴＩＮの値として設定される。さらにステップＳ１３０では、現在の出ガス温ＴＯＵＴの値が前回出ガス温ＰＴＯＵＴの値として設定される。そして、その後、ステップＳ１４０において、上記制御周期ＴＳが経過するのを待った後、ステップＳ１５０に処理が進められる。

ステップＳ１５０では、現在の入りガス温ＴＩＮから前回入りガス温ＰＴＩＮを引いた差が入りガス温変化ｄＴＩＮの値として演算される（ｄＴＩＮ＝ＴＩＮ－ＰＴＩＮ）。また、ステップＳ１５０では、現在の出ガス温ＴＯＵＴから前回出ガス温ＰＴＯＵＴを引いた差が出ガス温変化ｄＴＯＵＴの値として演算される（ｄＴＯＵＴ＝ＴＯＵＴ－ＰＴＯＵＴ）。さらにステップＳ１５０では、出ガス温変化ｄＴＯＵＴから入りガス温変化ｄＴＩＮを引いた差が変化量差Δの値として演算される。そして、続くステップＳ１６０では、更新前の値に変化量差Δを加えた和が更新後の値となるように積算変化量差Ｓの値が更新される。

その後、ステップＳ１７０において、燃料カット制御の開始からの経過時間ＴＸが既定の診断時間Ａ以上となったか否かが判定される。診断時間Ａには、燃料カット制御の開始後、排気浄化フィルタ２１を通過するガスが燃焼ガスから新気に置き換わり、排気流量が安定する迄に要する時間が設定されている。そして、経過時間ＴＸが診断時間Ａに満たない場合（ＮＯ）には、ステップＳ１４０に処理が戻される。そして、ステップＳ１４０において上記制御周期ＴＳが経過するのを待った後、ステップＳ１５０での変化量差Δの演算、及びステップＳ１６０での積算変化量差Ｓの更新が再び実行される。

一方、経過時間ＴＸが診断時間Ａ以上となった場合（Ｓ１７０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１８０に処理が進められる。そして、ステップＳ１８０～Ｓ２００において、積算変化量差Ｓに基づき、排気浄化フィルタ２１に欠損が有るか無いかの診断が行われる。具体的には、積算変化量差Ｓが欠損判定値Ｂ以下の場合（Ｓ１８０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１９０において排気浄化フィルタ２１に欠損が有ると診断された後、今回の燃料カット制御での欠損診断処理が終了される。一方、積算変化量差Ｓが欠損判定値Ｂを超過する値である場合（Ｓ１８０：ＮＯ）には、ステップＳ２００において排気浄化フィルタ２１に欠損が無いと診断された後、今回の欠損診断処理が終了される。

こうした欠損診断処理での排気浄化フィルタ２１の欠損診断の原理を説明する。エンジン１０の燃焼中は、排気からの受熱により、排気浄化フィルタ２１は高温となっている。燃料カット制御が開始されてエンジン１０の燃焼が休止されると、排気浄化フィルタ２１に流入する排気の温度、すなわち入りガス温ＴＩＮが低下し始める。一方、排気浄化フィルタ２１の温度は直ぐには低下しないため、燃料カット制御の開始後暫くは、入りガス温ＴＩＮよりも排気浄化フィルタ２１の温度の方が高い状態となる。そのため、このときの排気浄化フィルタ２１を通過する排気は、排気浄化フィルタ２１から熱を受け取るようになる。排気浄化フィルタ２１に欠損が生じている場合には、その欠損した部分を排気の一部がすり抜ける。そのため、排気浄化フィルタ２１が欠損しているときには、排気浄化フィルタ２１の通過中に排気が受け取る熱量が、欠損が無い場合よりも少なくなる。

以下の説明では、排気浄化フィルタ２１に流入する排気が持つ熱量を入りガス熱量としたときの、同入りガス熱量の単位時間当たりの変化量を入りガス熱量変化ｄＱＩＮと記載する。また、排気浄化フィルタ２１から流出する排気が持つ熱量を出ガス熱量としたときの、同出ガス熱量の単位時間当たりの変化量を、出ガス熱量変化ｄＱＯＵＴと記載する。さらに、排気浄化フィルタ２１から排気が受け取る単位時間当たりの熱量を受熱量ｄＱＦと記載する。受熱量ｄＱＦは、出ガス熱量変化ｄＱＯＵＴから入りガス熱量変化ｄＱＩＮを引いた差として求められる（ｄＱＦ＝ｄＱＯＵＴ－ｄＱＩＮ）。

入りガス熱量変化ｄＱＩＮは、排気流量ＧＥ、入りガス温変化ｄＴＩＮ、及び排気の比熱Ｃの積として求められる（ｄＱＩＮ＝ＧＥ×ｄＴＩＮ×Ｃ）。一方、出ガス熱量変化ｄＱＯＵＴは、排気流量ＧＥ、出ガス温変化ｄＴＯＵＴ、及び排気の比熱Ｃの積として求められる（ｄＱＯＵＴ＝ＧＥ×ｄＴＯＵＴ×Ｃ）。よって、受熱量ｄＱＦは、出ガス温変化ｄＴＯＵＴから入りガス温変化ｄＴＩＮを引いた差に比例する値となる。上記欠損診断処理において、出ガス温変化ｄＴＯＵＴから入りガス温変化ｄＴＩＮを引いた差として演算される変化量差Δの値は、排気浄化フィルタ２１からの排気の受熱量ｄＱＦに比例した値となる。

図３（ａ）～（ｄ）は、排気浄化フィルタ２１に欠損が無いときの、燃料カット制御の開始後における各状態量の推移を示している。また、図４（ａ）～（ｄ）は、排気浄化フィルタ２１に欠損が有るときの、燃料カット制御の開始後における各状態量の推移を示している。なお、図３（ａ）及び図４（ａ）は、排気流量ＧＥの推移を示している。図３（ｂ）及び図４（ｂ）は、入りガス温ＴＩＮ及び出ガス温ＴＯＵＴの推移を示している。図３（ｃ）及び図４（ｃ）は、入りガス温変化ｄＴＩＮ、及び出ガス温変化ｄＴＯＵＴの推移を示している。図３（ｄ）及び図４（ｄ）は、変化量差Δの推移を示している。

図３及び図４では、時刻ｔ１に燃料カット制御が開始され、その後の時刻ｔ２より入りガス温ＴＩＮの低下が始まっている。入りガス温ＴＩＮが低下すると、それを追って出ガス温ＴＯＵＴも低下する。このときの入りガス温ＴＩＮに対する出ガス温ＴＯＵＴの低下の遅れは、排気浄化フィルタ２１からの受熱量ｄＱＦが多いほど、大きくなる。よって、このときの変化量差Δの値は、排気浄化フィルタ２１に欠損が有るときよりも、欠損が無いときの方が大きい値となる。

図３及び図４における時刻ｔ３は、入りガス温ＴＩＮの低下が始まった時刻ｔ２から診断時間Ａが経過した時点を示している。上記欠損診断処理では、時刻ｔ２から時刻ｔ３における変化量差Δの積算値である積算変化量差Ｓを求めている。積算変化量差Ｓの値は、図３（ｄ）及び図４（ｄ）のハッチングで示された部分の面積に対応している。積算変化量差Ｓの値は、上記期間に、排気が排気浄化フィルタ２１から受け取った熱の総量に比例した値となる。よって、排気浄化フィルタ２１に欠損が有る場合には、同欠損が無い場合よりも、積算変化量差Ｓの値が小さくなる。そこで、上記欠損診断処理では、積算変化量差Ｓが欠損判定値Ｂ以下であるか否かにより、欠損の有無を診断している。

なお、電子制御ユニット４０は、上記欠損診断処理において欠損有りと診断した場合には、警告灯の点灯等により、排気浄化フィルタ２１の修理、交換が必要であることを車両のユーザに通知する。また、電子制御ユニット４０は、こうした排気浄化フィルタ２１の欠損の有無の診断結果を、ＥＧＲバルブ２７の開度制御に反映している。

＜ＥＧＲ開度制御＞
続いて、図５を参照して、ＥＧＲバルブ２７の開度制御の詳細を説明する。図５には、ＥＧＲバルブ２７の開度制御に係る電子制御ユニット４０の処理のフローチャートが示されている。電子制御ユニット４０は、エンジン１０の運転中に図５に示される一連の処理を、既定の制御周期毎に繰り返し実行する。

図５の処理が開始されると、まずステップＳ３００において、回転数ＮＥや負荷率ＫＬ、冷却水温ＴＨＷなどの現在のエンジン１０の運転状態を示す状態量が読み込まれる。そして、続くステップＳ３１０では、読み込んだ状態量に基づき、ＥＧＲバルブ２７の目標開度が演算される。目標開度は、エンジン１０の現在の運転状態に応じた適切なＥＧＲ率が得られるように設定される。ＥＧＲ率は、吸気に含まれる再循環排気の重量比率を示している。

なお、エンジン１０の高負荷運転時には、排気の温度が高くなり、かつ排気流量ＧＥが多くなる。こうした高負荷運転時には、排気からの受熱により、排気浄化フィルタ２１や触媒装置２２の温度が上がり易くなる。一方、ＥＧＲ率を高めると、燃焼室１１での混合気の燃焼が緩慢となって、排気の温度が低下する。そのため、本実施形態では、エンジン１０の高負荷運転時には、排気浄化フィルタ２１や触媒装置２２の過昇温の抑制に必要なＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲバルブ２７の目標開度を設定している。

続くステップＳ３２０では、上記欠損診断処理において、排気浄化フィルタ２１に欠損が有ると診断されているか否かが判定される。欠損有りと診断されていない場合（ＮＯ）にはステップＳ３３０に処理が進められる。そして、そのステップＳ３３０において、ＥＧＲバルブ２７の開度を、ステップＳ３１０で設定された目標開度とすべく、ＥＧＲバルブ２７の駆動が行われた後、今回の制御周期における処理が終了される。

一方、排気浄化フィルタ２１に欠損有りと診断されている場合（Ｓ３２０：ＹＥＳ）にはステップＳ３４０に処理が進められる。ステップＳ３４０では、エンジン１０が高負荷運転中であるか否かが判定される。本実施形態では、エンジン１０の吸気流量ＧＡに基づいて高負荷運転中が否かを判定している。このときのエンジン１０が高負荷運転中でない場合（Ｓ３４０：ＮＯ）には上述のステップＳ３３０に処理が進められる。

これに対して、欠損有りと診断されており、かつエンジン１０が高負荷運転中である場合（Ｓ３２０、Ｓ３４０：共にＹＥＳ）にはステップＳ３５０に処理が進められる。ステップＳ３５０に処理が進められると、ステップＳ３２０で設定した目標開度の増大補正が行われた後、ステップＳ３３０に処理が進められる。すなわち、この場合には、ステップＳ３２０で設定した目標開度よりも大きい開度となるようにＥＧＲバルブ２７が駆動される。本実施形態では、ステップＳ３５０の処理が、欠損時補正処理に対応している。

＜実施形態の作用、効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
エンジン１０の排気再循環装置２４は、吸気通路１５と排気通路２０との差圧を利用して、排気の一部を吸気通路１５に再循環させる。電子制御ユニット４０は、エンジン１０の運転状態に応じて、ＥＧＲ率が適切な値となるように、ＥＧＲバルブ２７の開度制御を行っている。そして、電子制御ユニット４０は、エンジン１０の高負荷運転時には、ＥＧＲ率を高めて排気の温度を下げることで、排気浄化フィルタ２１や触媒装置２２の過昇温を抑制している。

排気浄化フィルタ２１に欠損が生じると、排気通路２０における排気浄化フィルタ２１よりも上流側の部分の排気の圧力が、すなわちエンジン１０の背圧が低下する。背圧が低下すると、吸気通路１５と排気通路２０の差圧が小さくなる。そのため、排気浄化フィルタ２１の欠損時にも、平常通りにＥＧＲバルブ２７の開度制御を行うと、本来必要な値よりもＥＧＲ率が小さくなる。そして、エンジン１０の高負荷運転時には、ＥＧＲ率の不足のため、排気の温度を十分に下げられずに、排気浄化フィルタ２１や触媒装置２２の過昇温を十分に抑制できなくなる虞がある。

これに対して本実施形態では、電子制御ユニット４０は、排気浄化フィルタ２１の欠損の有無を診断している。そして、電子制御ユニット４０は、排気浄化フィルタ２１に欠損が有ると診断した場合には、高負荷運転時のＥＧＲバルブ２７の目標開度を増大補正している。そのため、排気浄化フィルタ２１の欠損に伴う背圧の低下によるＥＧＲ率の不足が抑えられる。

以上の本実施形態のエンジン制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）電子制御ユニット４０は、エンジン１０の運転状態に基づき設定した目標開度に応じてＥＧＲバルブ２７の開度を制御している。また、電子制御ユニット４０は、排気浄化フィルタ２１の欠損の有無を診断するとともに、欠損有りと診断した場合には目標開度の増大補正を行っている。そのため、排気浄化フィルタ２１の欠損に伴う背圧の低下によるＥＧＲ率の不足が抑えられる。そしてその結果、排気浄化フィルタ２１が欠損したときにも、排気浄化フィルタ２１や触媒装置２２の過昇温が生じ難くなる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、入りガス温ＴＩＮ及び出ガス温ＴＯＵＴの検出結果に基づいて排気浄化フィルタ２１の欠損の有無を診断していた。こうした診断をそれ以外の方法で行うようにしてもよい。例えば、排気浄化フィルタ２１の上流側、下流側の排気の差圧を検出する差圧センサを設けるとともに、その差圧の検出結果に基づいて、欠損の有無を診断することが可能である。

・上記実施形態では、燃料カット制御中に排気浄化フィルタ２１の欠損の有無を診断していたが、それ以外のときに診断を行うようにしてもよい。
・上記実施形態では、排気浄化フィルタ２１の欠損時におけるＥＧＲバルブ２７の目標開度の増大補正を、エンジン１０の高負荷運転域でのみ行っていたが、それ以外の運転域でも行うようにしてもよい。排気浄化フィルタ２１や触媒装置２２の過昇温が生じない運転域でも、排気浄化フィルタ２１の欠損によるＥＧＲ率の不足が生じると、エンジン１０の燃料消費性能や排気性能が低下する場合がある。そうした運転域でも、排気浄化フィルタ２１の欠損時にＥＧＲバルブ２７の目標開度の増大補正を行えば、ＥＧＲ率の不足による上記性能の低下が抑えられる。

１０…エンジン
１１…燃焼室
１４…点火装置
１５…吸気通路
１６…エアクリーナ
１７…スロットルバルブ
１８…インジェクタ
１９…吸気バルブ
２０…排気通路
２１…排気浄化フィルタ
２２…触媒装置
２３…排気バルブ
２４…排気再循環装置
２５…ＥＧＲ通路
２６…ＥＧＲクーラ
２７…ＥＧＲバルブ
３０…大気圧センサ
３１…外気温センサ
３２…エアフローメータ
３３…吸気圧センサ
３４…入りガス温センサ
３５…出ガス温センサ
３６…クランク角センサ
３７…水温センサ
３８…クランク軸
４０…電子制御ユニット（エンジン制御装置）
４１…演算処理回路
４２…メモリ

Claims (1)

1. 排気通路に設けられた排気浄化フィルタと、前記排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に再循環する排気再循環装置と、を備えるエンジンに適用されるエンジン制御装置であって、
   前記排気再循環装置は、前記吸気通路に再循環される排気の通路である排気再循環通路と、同排気再循環通路の排気の流路面積を開度の変更に応じて変化させる排気再循環バルブと、を備えており、
   かつ、当該エンジン制御装置は、
   前記排気浄化フィルタの欠損の有無を診断する診断処理と、
   前記エンジンの運転状態に基づき、前記排気再循環バルブの目標開度を設定する設定処理と、
   前記目標開度に応じて前記排気再循環バルブの開度を制御する開度制御処理と、
   前記診断処理により前記排気浄化フィルタに欠損があると診断されていることを条件に前記目標開度の増大補正を行う欠損時補正処理と、
   を実行するエンジン制御装置。

Images