JP5321200B2 - 排気還流装置の異常診断装置 - Google Patents

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Description

この発明は排気系の排気の一部を吸気系に還流させる排気還流装置について、その異常の有無を診断する異常診断装置に関する。
内燃機関の排気還流装置では、例えば特許文献１に記載されるように、排気還流通路に設けられた排気還流弁の開度を変更することにより、排気の還流量を機関運転状態に適した量に制御するようにしている。
ところで、上述のような排気還流装置においては、排気還流弁の作動不良や排気還流通路の閉塞等異常が発生することもあり、この場合には排気還流量を機関運転状態に見合う適切な量に制御することが困難になる。
そこで、こうした異常の有無を診断すべく、例えば上記特許文献１に記載のものでは、次のように異常診断を行っている。すなわち、この異常診断では、内燃機関がアイドル運転中であるときに、排気還流弁を強制的に開駆動させるとともに、この開駆動に伴って生じる排気還流量の変化量を算出し、同変化量が判定値以下であると判断されると排気還流装置に異常が生じている旨診断するようにしている。
特開平９‐１５８７８７号公報
しかしながら、このように排気還流弁の開度を機関運転状態に応じて設定された開度から強制的に開駆動させると、排気還流装置に異常が生じていなければ、排気還流量が増加する分だけ吸気量が減少するため、還流される排気を含む吸気の温度が上昇するようになる。そのため、排気系に設けられた排気浄化触媒に流入する排気の温度も上昇し、排気浄化触媒が過度に温度上昇するおそれがある。また、排気還流弁を強制的に開駆動させている間に加速要求があり機関負荷が増大した場合には、排気還流弁を閉駆動させて吸気量を増大させるがこれには応答遅れがあるため、一時的に吸気量が不足して燃焼が不安定となり、ドライバビリティが悪化したりスモークが発生したりするおそれがある。特に、こうした不都合は、高地等のように吸気の密度が低い環境下にて生じやすい。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気浄化触媒の過度な温度上昇や燃焼の不安定化を招くことなく異常診断を実行することのできる排気還流装置の異常診断装置を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、車載内燃機関の吸気系と排気浄化触媒が設けられる排気系とを接続する排気還流通路と同排気還流通路に設けられて前記排気系から前記吸気系に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁とを備えた排気還流装置について、その異常の有無を診断する排気還流装置の異常診断装置において、異常診断の実行条件が成立しているときに前記排気還流弁に一旦全閉開度まで閉駆動させてから開駆動させる駆動指令を与える強制駆動処理を実行する弁駆動手段と、前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の駆動に伴う排気還流量の変化量を検出する変化量検出手段と、前記強制駆動処理における前記排気還流弁の開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断する診断手段とを備え、前記弁駆動手段は前記診断手段により異常無しとの診断がなされたときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように前記排気還流弁を駆動する。
上記構成では、排気還流弁を一旦閉駆動させてから開駆動させ、その開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しとの診断をするとともに、異常無しとの診断がなされたときには強制駆動処理を中断して排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動するようにしている。このため、機関運転状態に基づく開度から排気還流弁を単に開駆動させて排気還流装置の異常診断を実行する場合と比較して、排気還流弁の開度が比較的小さい段階で異常診断を完了させることが可能となる。また、このように排気還流装置の異常診断が完了した時点で速やかに排気還流弁の開度を機関運転状態に基づいて設定される開度に変更するようにしている。そのため、異常診断の実行に際して排気還流弁を必要以上に開弁してしまうことがなく、過度な排気の還流が抑制されるようになる。したがって、排気浄化触媒の過度な温度上昇や燃焼の不安定化を招くことなく異常診断を実行することができる。
また、請求項１に記載の発明では、前記診断手段は前記排気還流弁の開駆動時における異常診断に先立ち、前記排気還流弁の閉駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断するものであり、前記弁駆動手段は前記診断手段の閉駆動時における異常診断にて異常無しと診断されたときには前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動する一方、異常無しと診断されないときには前記強制駆動処理を継続して前記診断手段による開駆動時の異常診断を実行することをその要旨とする。
上述したように異常診断に際し排気還流弁の開度を大きくすると排気を含む吸気の温度が上昇するため、排気浄化触媒に流入する排気の温度も上昇して同排気浄化触媒が過度に温度上昇するおそれがある。これに対して、排気還流弁の開度を小さくすると、排気の還流量が減少することにより排気浄化触媒に流入する排気の温度が低下するため、排気浄化触媒の温度が低下する懸念がある。
この点、上記構成によれば、開駆動時における異常診断に先立ち、排気還流弁の閉駆動時においても排気還流装置の異常診断を実行するようにしている。そして、こうした閉駆動時における異常診断の途中に排気還流装置が異常無しとの診断がなされると、強制駆動処理を中断して排気還流弁を更に閉駆動することなく、排気還流弁の開度を速やかに機関運転状態に基づいて設定される開度に変更するようにしている。このため、異常診断に要する時間の短縮を図ることができ、触媒の温度低下を抑制することができるようになる。
また、強制駆動処理を実行する前の排気還流弁の開度、すなわち機関運転状態に基づいて設定される排気還流弁の開度が小さいときには、排気還流弁の閉駆動に伴う排気還流量の変化量が小さくなる。このため、排気還流装置に異常が発生していない場合でも、閉駆動時の異常診断において異常無しとの診断がなされないことがある。しかしながら、こうした場合には、その後に実行される排気還流弁の開駆動時の異常診断において、異常無しとの診断を行うことができる。なお、閉駆動時の異常診断に際して用いられる判定値と開駆動時の異常診断に際して用いられる上記判定値とは同じ値に設定してもよいし、異なる値に設定してもよい。
請求項２に記載の発明は、車載内燃機関の吸気系と排気浄化触媒が設けられる排気系とを接続する排気還流通路と同排気還流通路に設けられて前記排気系から前記吸気系に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁とを備えた排気還流装置について、その異常の有無を診断する排気還流装置の異常診断装置において、異常診断の実行条件が成立しているときに前記排気還流弁を一旦閉駆動させてから開駆動させる強制駆動処理を実行する弁駆動手段と、前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の駆動に伴う排気還流量の変化量を検出する変化量検出手段と、前記強制駆動処理における前記排気還流弁の開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断する診断手段とを備え、前記弁駆動手段は前記診断手段により異常無しとの診断がなされたときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように前記排気還流弁を駆動し、前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁を一旦閉駆動した後に所定の上限開度となるまで開駆動するものであり、前記上限開度及び前記判定値を車両の走行環境に応じてそれぞれ可変設定する設定手段を更に備えることをその要旨とする。
上記構成によれば、機関運転状態に基づく開度から排気還流弁を単に開駆動させて排気還流装置の異常診断を実行する場合と比較して、排気還流弁の開度が比較的小さい段階で異常診断を完了させることが可能となる。また、このように排気還流装置の異常診断が完了した時点で速やかに排気還流弁の開度を機関運転状態に基づいて設定される開度に変更するようにしている。そのため、異常診断の実行に際して排気還流弁を必要以上に開弁してしまうことがなく、過度な排気の還流が抑制されるようになる。したがって、排気浄化触媒の過度な温度上昇や燃焼の不安定化を招くことなく異常診断を実行することができる。
例えば減速時フューエルカット時であることを実行条件として異常診断を行う場合、加速要求によりフューエルカットが停止されると異常診断が中断されるため、排気還流弁は機関運転状態に基づいて設定される開度となるように制御される。ここで、異常診断が中断されてから排気還流量が機関運転状態に適した量になるまでには応答遅れがあるため、この応答遅れ期間では機関運転状態に適した量を超える排気が吸気系に還流するおそれがある。特に、高地等、空気密度が低い環境下においては、平地と比較して気筒内に導入される吸気量が少なくなるため、上述のように過度な排気の還流が行われると失火が生じるおそれがある。
この点、上記構成によれば、排気還流弁を開駆動する際の上限開度が車両の走行環境に応じて設定されるため、例えば、空気密度が低い高地等を車両が走行中であっても、上限開度を小さく設定して排気還流量を制限した状態で異常診断を行うことにより、上述のような失火を抑制することが可能になる。
また、上記構成では、このように排気還流弁の上限開度を車両の走行環境に応じて可変設定するのに併せて、異常診断に際して用いられる上記判定値についても車両の走行環境に応じて可変設定するようにしている。このため、例えば車両が高地等を走行中であるときには、排気還流弁の上限開度を小さく設定するとともに、判定値を小さく設定することにより、排気還流装置の異常診断を適切に実行することが可能となる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記設定手段は車両の走行環境として大気圧を検出する大気圧検出手段を含み、同大気圧検出手段により検出される大気圧が低いときほど前記上限開度及び前記判定値がそれぞれ小さくなるようにこれらを可変設定することをその要旨とする。
上記構成によれば、車両が高地を走行中であることを大気圧が低いことに基づいて判断することができる。そして、大気圧が低いときほど、排気還流弁の上限開度及び判定値が小さくなるようにこれらを可変設定することで、車両が高地を走行する場合であっても、失火を抑制しつつ排気還流装置の異常診断を実行することができる。
請求項４に記載の発明は、車載内燃機関の吸気系と排気浄化触媒が設けられる排気系とを接続する排気還流通路と同排気還流通路に設けられて前記排気系から前記吸気系に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁とを備えた排気還流装置について、その異常の有無を診断する排気還流装置の異常診断装置において、異常診断の実行条件が成立しているときに前記排気還流弁を一旦閉駆動させてから開駆動させる強制駆動処理を実行する弁駆動手段と、前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の駆動に伴う排気還流量の変化量を検出する変化量検出手段と、前記強制駆動処理における前記排気還流弁の開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断する診断手段とを備え、前記弁駆動手段は前記診断手段により異常無しとの診断がなされたときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように前記排気還流弁を駆動し、前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁を一旦閉駆動した後に所定の上限開度まで開駆動するものであり、前記上限開度及び前記判定値を前記車載内燃機関の運転状態に応じて可変設定する設定手段を更に備えることをその要旨とする。
上記構成によれば、機関運転状態に基づく開度から排気還流弁を単に開駆動させて排気還流装置の異常診断を実行する場合と比較して、排気還流弁の開度が比較的小さい段階で異常診断を完了させることが可能となる。また、このように排気還流装置の異常診断が完了した時点で速やかに排気還流弁の開度を機関運転状態に基づいて設定される開度に変更するようにしている。そのため、異常診断の実行に際して排気還流弁を必要以上に開弁してしまうことがなく、過度な排気の還流が抑制されるようになる。したがって、排気浄化触媒の過度な温度上昇や燃焼の不安定化を招くことなく異常診断を実行することができる。
また、上記構成によれば、排気還流弁を開駆動する際の上限開度を車載内燃機関の運転状態に応じて設定するようにしているため、例えば、排気浄化触媒の浄化機能を回復させるためにこれを一時的に温度上昇させる触媒再生処理が異常診断の開始前に実行されていた場合であっても、その上限開度を小さく設定して排気還流量を制限した状態で異常診断をすることにより、排気浄化触媒が必要以上に温度上昇することを抑えつつ異常診断を実行することが可能となる。
また、上記構成では、このように排気還流弁の上限開度を車載内燃機関の運転状態に応じて可変設定するのに併せ、異常診断に際して用いられる上記判定値についても車載内燃機関の運転状態に応じて可変設定するようにしている。このため、例えば、触媒再生処理が異常診断の開始前に実行されていた場合であっても、排気還流弁の上限開度を小さく設定するとともに、上記判定値を小さく設定することにより、排気還流装置の異常診断を適切に実行することが可能となる。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記設定手段は前記排気浄化触媒を温度上昇させて同排気浄化触媒の浄化機能を回復させるための触媒再生処理が異常診断に先立ち実行されていたときには、前記上限開度及び前記判定値がそれぞれ小さくなるようにこれらを可変設定することをその要旨とする。
上記構成によれば、触媒再生処理が異常診断の開始前に実行されていた場合であっても、排気還流弁の上限開度及び判定値が小さくなるようにこれらを可変設定することにより、失火を抑制しつつ排気還流装置の異常診断を適切に実行することが可能となる。
また、請求項６に記載の発明では、請求項２〜５のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、に記載の前記診断手段は前記排気還流弁の開駆動時における異常診断に先立ち、前記排気還流弁の閉駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断するものであり、前記弁駆動手段は前記診断手段の閉駆動時における異常診断にて異常無しと診断されたときには前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動する一方、異常無しと診断されないときには前記強制駆動処理を継続して前記診断手段による開駆動時の異常診断を実行することをその要旨とする。
上記構成によれば、開駆動時における異常診断に先立ち、排気還流弁の閉駆動時においても排気還流装置の異常診断を実行するようにしている。そして、こうした閉駆動時における異常診断の途中に排気還流装置が異常無しとの診断がなされると、強制駆動処理を中断して排気還流弁を更に閉駆動することなく、排気還流弁の開度を速やかに機関運転状態に基づいて設定される開度に変更するようにしている。このため、異常診断に要する時間の短縮を図ることができ、触媒の温度低下を抑制することができるようになる。
また、強制駆動処理を実行する前の排気還流弁の開度、すなわち機関運転状態に基づいて設定される排気還流弁の開度が小さいときには、排気還流弁の閉駆動に伴う排気還流量の変化量が小さくなる。このため、排気還流装置に異常が発生していない場合でも、閉駆動時の異常診断において異常無しとの診断がなされないことがある。しかしながら、こうした場合には、その後に実行される排気還流弁の開駆動時の異常診断において、異常無しとの診断を行うことができる。なお、閉駆動時の異常診断に際して用いられる判定値と開駆動時の異常診断に際して用いられる上記判定値とは同じ値に設定してもよいし、異なる値に設定してもよい。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気浄化触媒の温度が所定の温度範囲で変化するように前記排気還流弁の駆動態様を前記検出される排気浄化触媒の温度に基づいて設定することをその要旨とする。
上記構成によれば、強制駆動処理を実行する際の排気還流弁の駆動態様を排気浄化触媒の温度に基づいて設定することにより、排気浄化触媒の温度を所定の温度範囲で変化させるようにしている。したがって、排気浄化触媒の過度な温度上昇や温度低下を抑制することができるようになる。なお、排気浄化触媒の温度を推定する際には、同温度を直接検出するようにしてもよいし、機関運転状態に基づいて同温度を間接的に検出するようにしてもよい。
請求項８に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気浄化触媒の温度が所定の温度範囲で変化するように前記排気還流弁の駆動態様を前記検出される排気浄化触媒の温度に基づいて設定し、前記弁駆動手段は、前記排気還流弁を閉駆動する際の目標開度となる下限開度を前記検出される排気浄化触媒の温度が低いほど大きくなるように設定することをその要旨とする。
請求項９に記載の発明は、車載内燃機関の吸気系と排気浄化触媒が設けられる排気系とを接続する排気還流通路と同排気還流通路に設けられて前記排気系から前記吸気系に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁とを備えた排気還流装置について、その異常の有無を診断する排気還流装置の異常診断装置において、異常診断の実行条件が成立しているときに前記排気還流弁を一旦閉駆動させてから開駆動させる強制駆動処理を実行する弁駆動手段と、前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の駆動に伴う排気還流量の変化量を検出する変化量検出手段と、前記強制駆動処理における前記排気還流弁の開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断する診断手段とを備え、前記弁駆動手段は前記診断手段により異常無しとの診断がなされたときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように前記排気還流弁を駆動し、前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気浄化触媒の温度が所定の温度範囲で変化するように前記排気還流弁の駆動態様を前記検出される排気浄化触媒の温度に基づいて設定し、前記弁駆動手段は、前記排気還流弁を閉駆動する際の目標開度となる下限開度を前記検出される排気浄化触媒の温度が低いほど大きくなるように設定することをその要旨とする。
請求項９に記載の発明によれば、機関運転状態に基づく開度から排気還流弁を単に開駆動させて排気還流装置の異常診断を実行する場合と比較して、排気還流弁の開度が比較的小さい段階で異常診断を完了させることが可能となる。また、このように排気還流装置の異常診断が完了した時点で速やかに排気還流弁の開度を機関運転状態に基づいて設定される開度に変更するようにしている。そのため、異常診断の実行に際して排気還流弁を必要以上に開弁してしまうことがなく、過度な排気の還流が抑制されるようになる。したがって、排気浄化触媒の過度な温度上昇や燃焼の不安定化を招くことなく異常診断を実行することができる。
また、請求項８及び９に記載の発明によれば、排気還流弁を目標開度となる下限開度まで閉駆動させる際、その下限開度を排気浄化触媒の温度が低いほど大きい開度とするようにしている。そのため、排気浄化触媒の温度が低いほどより多くの排気を触媒に流入させるようにして、適切に触媒の温度低下を抑制することができる。
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記診断手段は前記排気還流弁の開駆動時における異常診断に先立ち、前記排気還流弁の閉駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断するものであり、前記弁駆動手段は前記診断手段の閉駆動時における異常診断にて異常無しと診断されたときには前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動する一方、異常無しと診断されないときには前記強制駆動処理を継続して前記診断手段による開駆動時の異常診断を実行することをその要旨とする。
上記構成によれば、開駆動時における異常診断に先立ち、排気還流弁の閉駆動時においても排気還流装置の異常診断を実行するようにしている。そして、こうした閉駆動時における異常診断の途中に排気還流装置が異常無しとの診断がなされると、強制駆動処理を中断して排気還流弁を更に閉駆動することなく、排気還流弁の開度を速やかに機関運転状態に基づいて設定される開度に変更するようにしている。このため、異常診断に要する時間の短縮を図ることができ、触媒の温度低下を抑制することができるようになる。
また、強制駆動処理を実行する前の排気還流弁の開度、すなわち機関運転状態に基づいて設定される排気還流弁の開度が小さいときには、排気還流弁の閉駆動に伴う排気還流量の変化量が小さくなる。このため、排気還流装置に異常が発生していない場合でも、閉駆動時の異常診断において異常無しとの診断がなされないことがある。しかしながら、こうした場合には、その後に実行される排気還流弁の開駆動時の異常診断において、異常無しとの診断を行うことができる。
請求項１１に記載の発明は、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の閉駆動を完了してから所定の開度保持期間が経過するまで開度を保持した後に開駆動を開始するものであって、前記検出される排気浄化触媒の温度が低いときほど前記開度保持期間が短くなるようにこれを変更することをその要旨とする。
請求項１２に記載の発明は、車載内燃機関の吸気系と排気浄化触媒が設けられる排気系とを接続する排気還流通路と同排気還流通路に設けられて前記排気系から前記吸気系に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁とを備えた排気還流装置について、その異常の有無を診断する排気還流装置の異常診断装置において、異常診断の実行条件が成立しているときに前記排気還流弁を一旦閉駆動させてから開駆動させる強制駆動処理を実行する弁駆動手段と、前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の駆動に伴う排気還流量の変化量を検出する変化量検出手段と、前記強制駆動処理における前記排気還流弁の開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断する診断手段とを備え、前記弁駆動手段は前記診断手段により異常無しとの診断がなされたときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように前記排気還流弁を駆動し、前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気浄化触媒の温度が所定の温度範囲で変化するように前記排気還流弁の駆動態様を前記検出される排気浄化触媒の温度に基づいて設定し、前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の閉駆動を完了してから所定の開度保持期間が経過するまで開度を保持した後に開駆動を開始するものであって、前記検出される排気浄化触媒の温度が低いときほど前記開度保持期間が短くなるようにこれを変更することをその要旨とする。
請求項１２に記載の発明によれば、機関運転状態に基づく開度から排気還流弁を単に開駆動させて排気還流装置の異常診断を実行する場合と比較して、排気還流弁の開度が比較的小さい段階で異常診断を完了させることが可能となる。また、このように排気還流装置の異常診断が完了した時点で速やかに排気還流弁の開度を機関運転状態に基づいて設定される開度に変更するようにしている。そのため、異常診断の実行に際して排気還流弁を必要以上に開弁してしまうことがなく、過度な排気の還流が抑制されるようになる。したがって、排気浄化触媒の過度な温度上昇や燃焼の不安定化を招くことなく異常診断を実行することができる。
ここで、排気還流弁を一旦閉駆動させた後、直ぐに開駆動するようにした場合、排気還流量の変化には応答遅れがあるため、同排気還流量が閉駆動後の開度に対応した量にまで低下する前に排気還流弁が開駆動されてしまうことがある。このため、こうした排気還流量の応答遅れを考慮し、上記構成によるように、排気還流弁の閉駆動を完了した後は所定の開度保持期間が経過するまでその開度を保持することが望ましい。ただしこのように閉駆動後の開度を保持するようにすると、排気還流弁の開度を減少させた状態、すなわち排気の温度が低下した状態が継続するため、排気浄化触媒の温度状況によってはその温度が必要以上に低下することが懸念される。そのため、特に機関運転始動時や低負荷運転時といった排気浄化触媒の温度が低い状況下においては、排気浄化触媒の温度低下を抑制することが望ましい。
この点、請求項１１及び１２に記載の構成においては、排気還流弁の閉駆動を完了させてから開駆動を開始するまで開度を保持する開度保持期間について、排気浄化触媒の温度が低いほど短くなるようにこれを変更し、その変更後の開度保持期間に基づいて排気還流弁を駆動させるようにしている。そのため、排気浄化触媒の温度に応じて適切に排気浄化触媒の温度低下を抑制することができる。なお、開度保持期間を短くなるように変更すると、排気還流量の変化量が小さくなるおそれがあるため、これを考慮して、異常診断に際して用いられる判定値を小さい値に設定することが望ましい。
請求項１３に記載の発明は、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記弁駆動手段は前記検出される排気浄化触媒の温度が所定温度以下であるときには前記強制駆動処理を禁止して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動することをその要旨とする。
上記構成によれば、排気還流弁の強制駆動処理の実行に起因する排気浄化触媒の過度な温度低下を抑制することができる。
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の開度が所定の開度となるまで同排気還流弁を閉駆動するとともに前記検出される排気還流量の変化量を監視し、同排気還流量の変化量が安定するまで前記排気還流弁の開駆動を遅延させる一方、所定期間が経過しても前記排気還流量の変化量が安定しないときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動することをその要旨とする。
上記構成によれば、排気還流弁の閉駆動が完了した後、排気還流量が安定するまで排気還流弁の開駆動を遅延させるようにしているため、その開駆動に伴う排気還流量が安定した状況のもとで異常を診断することができ、その診断精度を高めることができる。また、所定期間が経過しても排気還流量が安定しないときには強制駆動処理を中断して排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように同排気還流弁を駆動するようにしているため、排気還流弁の開度が長期間にわたって小さいままの状態となって排気浄化触媒の温度が低下してしまうことを抑制することができるようになる。
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記変化量検出手段は吸気圧を検出する吸気圧センサを含み、同吸気圧センサの検出値に基づいて排気還流量の変化量を推定するものであり、前記診断手段は前記吸気圧センサの検出値が小さいほど前記判定値が小さくなるようにこれを変更するとともに変更後の判定値に基づいて異常診断を実行することをその要旨とする。
また、吸気圧センサの精度は吸気圧によって異なり、吸気圧が低いほどその精度が低下する。したがって、吸気圧センサの検出値に基づいて排気還流量の変化量を推定する場合、その推定に際して吸気圧センサの精度低下が影響を及ぼすこととなる。
この点、請求項１５に記載の構成によれば、吸気圧センサの検出値が低いほど小さくなるように変更された判定値を用いて異常診断を実行するようにしている。そのため、吸気圧センサの精度低下が懸念されるとき、すなわち排気還流量の変化量とその真の値との間にずれが生じており、同変化量がその真の値よりも小さくなっていると想定される場合であっても、その精度低下に起因して異常である旨の誤診断がなされることを回避することができるようになる。
請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記変化量検出手段は吸気圧を検出する吸気圧センサを含み、同吸気圧センサの検出値に基づいて排気還流量の変化量を推定するものであり、前記弁駆動手段は前記吸気圧センサの検出値が所定圧力未満であるときに前記排気還流弁の強制駆動処理を禁止してその開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動することをその要旨とする。
上記構成によれば、吸気圧センサの検出値が所定圧力未満であるときには、同センサの精度が低く、異常診断を所定の精度をもって実行することができないため、排気還流弁の駆動を停止して異常診断を実行しないようにしている。したがって、吸気圧センサの精度低下に起因して誤診断がなされることを回避することができるようになる。
請求項１７に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記強制駆動処理に際して吸気圧が所定の圧力値となるようにこれを調整する調整手段を更に備え、前記変化量検出手段は吸気圧を検出する吸気圧センサを含み、同吸気圧センサの検出値に基づいて排気還流量の変化量を推定するものであり、前記診断手段は前記調整手段により所定の圧力値となるように調整された前記吸気系の吸気圧のもとで前記排気還流装置の異常診断を実行することをその要旨とする。
また、吸気系の吸気圧が低いほど、排気還流量の変化量は大きくなるため、異常診断の検出性は向上する。その一方、上述のように、吸気系の吸気圧が低いほど吸気圧センサの精度低下が懸念される。そのため、吸気系の吸気圧が、異常診断の検出性の向上が見込める程度に低く、かつ吸気圧センサの精度低下が懸念されない程度に高い所定の圧力値となった状況のもとで異常診断を実行することが望ましい。
この点、請求項１７に記載の構成においては、調整手段により吸気系の吸気圧を所定の圧力値に調整し、その調整された吸気圧のもとで異常診断を実行する。そのため、異常診断の検出性の向上が見込めるとともに吸気圧センサの精度低下が懸念されない条件下にて異常診断を実行することができる。
具体的には、請求項１８に記載の構成によるように、調整手段は吸気量を調量するスロットル弁、及び吸気を過給する過給圧可変式過給機の少なくとも一方を含むといった構成を採用することができる。
請求項１９に記載の発明は、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気の還流量の変化が緩慢になるように前記排気還流弁の開度を徐々に変更することをその要旨とする。
上記構成によれば、排気の還流量の変化を緩慢にすべく排気還流弁の開度を徐々に変更するようにしているため、排気還流弁の開度変化に伴って吸気系圧力に急激な変化が生じることを抑制することができる。したがって、排気還流弁の着座音等の作動音の増大やドライバビリティの悪化を回避することが可能となる。
請求項２０に記載の発明は、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、車両が減速中であってフューエルカットが実行されていることを前記異常診断の実行条件として含むことをその要旨とする。
上記構成によれば、異常診断は車両が減速中であってフューエルカットが実行されているときに実行されるため、機関運転への影響が少ない状況下で異常診断を実行することができる。
この発明の第１の実施形態についてその適用対象となるディーゼル機関の構成を示す模式図。 同実施形態にかかる異常診断制御の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる異常診断処理の処理手順を示すフローチャート。 ＥＧＲ流量と吸気圧との関係を示す概念図。 同実施形態にかかる異常診断処理が行われる場合のＥＧＲ弁開度及びＥＧＲ流量の推移を示すタイミングチャート。 この発明の第２の実施形態にかかる異常診断処理についてその処理手順の一部を示すフローチャート。 同実施形態にかかる異常診断処理が行われる場合のＥＧＲ弁開度及びＥＧＲ流量の推移を示すタイミングチャート。 この発明の第３の実施形態にかかる異常診断処理についてその処理手順の一部を示すフローチャート。 同実施形態にかかる異常診断処理であって、車両が低地を走行中である場合及び高地を走行中である場合についてＥＧＲ装置に異常が生じていないと診断される場合のＥＧＲ弁開度及びＥＧＲ流量の推移を示すタイミングチャート。 同実施形態にかかる異常診断処理であって、車両が低地を走行中である場合及び高地を走行中である場合についてＥＧＲ装置に異常が生じていると診断される場合のＥＧＲ弁開度及びＥＧＲ流量の推移を示すタイミングチャート。 この発明の第４の実施形態にかかる異常診断処理についてその処理手順の一部を示すフローチャート。 同実施形態における開度保持期間及び判定値と触媒床温との関係を示す概念図。 この発明の第５の実施形態にかかる異常診断処理についてその処理手順の一部を示すフローチャート。 同実施形態における下限開度と触媒床温との関係を示す概念図。 この発明の第６の実施形態にかかる異常診断処理についてその処理手順の一部を示すフローチャート。 この発明の第７の実施形態にかかる異常診断処理についてその処理手順の一部を示すフローチャート。 同実施形態における判定値及び吸気圧センサ精度と吸気圧との関係を示す概念図。 この発明の第８の実施形態にかかる異常診断処理についてその処理手順の一部を示すフローチャート。 同実施形態における異常診断の検出性及び吸気圧センサ精度と吸気圧との関係を示す概念図。
（第１の実施形態）
以下、この発明にかかる排気還流装置の異常診断装置を具体化した第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に、本実施形態にかかる排気還流装置の異常診断装置が適用された車載内燃機関としてのディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」と称する）及びその周辺構成を示す概略構成図を示す。
エンジン１には複数の気筒＃１〜＃４が設けられており、シリンダヘッド２には複数の燃料噴射弁４ａ〜４ｄが取り付けられている。これら燃料噴射弁４ａ〜４ｄは、各気筒＃１〜＃４の燃焼室に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド２には空気を燃焼室に導入するための吸気ポートと、排気を燃焼室から排出するための排気ポート６ａ〜６ｄとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。
燃料噴射弁４ａ〜４ｄは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール９に接続されており、コモンレール９には、サプライポンプ１０により加圧された燃料タンクの燃料が高圧燃料として供給される。
吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。また、インテークマニホールド７に接続されている吸気通路３内には、吸入空気量及び吸気圧を調整するためのスロットル弁１６が設けられている。一方、排気ポート６ａ〜６ｄにはエキゾーストマニホールド８が接続され、エキゾーストマニホールド８に排気通路２８が接続されている。
排気通路２８の途中には、排気圧を利用して燃焼室に導入される吸入空気を過給する過給圧可変式の過給機１１が設けられている。この過給機１１では、そのタービンホイールに排気を吹き付ける際に排気流速を変更するための複数のノズル弁が同タービンホイールの周囲に設けられており、このノズル弁の開度の変更を通じて過給機１１の目標過給圧を変更することができる。また、過給機１１の吸気側コンプレッサホイールとスロットル弁１６との間の吸気通路３にはインタークーラ１８が設けられている。このインタークーラ１８によって、過給機１１の過給により温度上昇した吸入空気が冷却される。
また、排気通路２８の途中にあって、過給機１１の排気側タービンの下流側には、排気成分を浄化する排気浄化触媒３０が設けられている。この排気浄化触媒３０の内部には、排気の流れ方向において順に酸化触媒３１及びフィルタ３２が配設されている。
酸化触媒３１には、排気中のＨＣを酸化処理する触媒が担持されている。また、フィルタ３２は、排気中のＰＭ（粒子状物質）を捕集する部材であって、多孔質のセラミック構造体で構成されており、排気中のＰＭは多孔質の壁を通過する際に捕集される。
また、シリンダヘッド２には、酸化触媒３１やフィルタ３２に添加剤として燃料を供給するための燃料添加弁５が設けられている。この燃料添加弁５は、燃料供給管２７を介してサプライポンプ１０に接続されており、同燃料添加弁５からは第４気筒＃４の排気ポート６ｄ内に向けて燃料が噴射される。この噴射された燃料は、排気とともに酸化触媒３１やフィルタ３２に供給される。
この他、エンジン１には排気還流装置２２（以下、ＥＧＲ装置と称する）が備えられている。このＥＧＲ装置２２は、エンジン１の吸気系である吸気通路３と排気系であるエキゾーストマニホールド８とを接続する排気還流通路２３（以下、ＥＧＲ通路と称する）と、同ＥＧＲ通路２３に設けられて排気通路２８から吸気通路３に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁２５（以下、ＥＧＲ弁と称する）とを備えている。ＥＧＲ弁２５の開度が変更されることにより、吸気通路３に戻される排気の還流量が調整される。また、ＥＧＲ通路２３にあって、ＥＧＲ弁２５の排気上流側には排気を冷却するＥＧＲクーラ２４が設けられ、同ＥＧＲクーラ２４によってＥＧＲ通路２３内を流れる排気が冷却される。
エンジン１には、機関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。例えば、吸気通路３内の吸入空気量を検出するエアフロメータ１９や、吸気通路３内の吸気圧ＰＩＭを検出する吸気圧センサ２１が設けられている。また、ＥＧＲ弁２５の開度を検出するための開度センサ２６や、スロットル弁１６の開度を検出するスロットル開度センサ２０が設けられている。排気浄化触媒３０には、その触媒の温度である触媒床温Ｔを直接検出する温度センサ３３が設けられている。そして、車両の走行環境として車両の外部の大気圧Ｐａｔｍを検出する大気圧センサ４１、同じく車両の走行環境として外気温を検出する外気温センサ４２、そしてエンジン１の運転状態として車両の走行速度である車速ＳＰを検出する車速センサ４３がそれぞれ設けられている。
この他、エンジン１には、クランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥを検出する機関回転速度センサや、アクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセルセンサ、機関水温であるエンジン水温ＴＨＷを検出する水温センサ等が設けられている。
これら各種センサの出力は制御装置４０に入力される。この制御装置４０は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を中心に構成されている。
そして、この制御装置４０により、例えば燃料噴射弁４ａ〜４ｄや燃料添加弁５の燃料噴射量制御・燃料噴射時期制御、サプライポンプ１０の吐出圧力制御、スロットル弁１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動量制御、フィルタ３２に捕集されたＰＭを燃焼させるフィルタ再生制御等、エンジン１の各種制御が行われる。また、ＥＧＲ弁２５の開度制御等も制御装置４０によって行われる。ＥＧＲ弁２５の開度制御では、上記機関回転速度ＮＥや上記アクセル操作量ＡＣＣＰ等から推定される機関運転状態に基づいてＥＧＲ弁２５の開度を変更することにより、排気の還流量を機関運転状態に適した量に制御するようにしている。
ところで、本実施形態のようなＥＧＲ装置においては、ＥＧＲ弁の作動不良やＥＧＲ通路の閉塞等の異常が発生することもあり、この場合には排気還流量（ＥＧＲ流量）を機関運転状態に見合う適切な量に制御することが困難になる。
そこで、こうした異常の有無を診断すべく、例えば、次のように異常診断を行うことが考えられる。すなわち、エンジンがアイドル運転中であるときに、ＥＧＲ弁を強制的に開駆動させるとともに、この開駆動に伴って生じるＥＧＲ流量の変化量を算出し、同変化量が判定値以下であると判断されるとＥＧＲ装置に異常が生じている旨診断する。
しかしながら、このようにＥＧＲ弁の開度を機関運転状態に応じて設定された開度から強制的に開駆動させると、ＥＧＲ流量が増加する分だけ吸気量が減少するため、還流される排気を含む吸気の温度が上昇するようになる。そのため、排気系に設けられた排気浄化触媒に流入する排気の温度も上昇し、排気浄化触媒が過度に温度上昇するおそれがある。ちなみに、こうした排気浄化触媒の温度上昇は、機関燃焼中はもとより、フューエルカット中で機関燃焼が停止しているときに異常診断が行われる場合であっても生じ得る。すなわち、燃焼室に流入した吸気は、圧縮行程中のピストンによる圧縮及び燃焼室内壁やピストン頂面との熱交換によって温度上昇した後に排気として排出されるが、これが吸気通路３に還流されて再び温度上昇するとその温度が極めて高くなる。このため、機関燃焼停止中であっても、ＥＧＲ流量が増大したときには排気浄化触媒が過度に温度上昇することがある。
また、ＥＧＲ弁を強制的に開駆動させている間に加速要求があり機関負荷が増大した場合には、ＥＧＲ弁を閉駆動させて吸気量を増大させるがこれには応答遅れがあるため、吸気量が不足して燃焼が不安定となり、ドライバビリティが悪化したりスモークが発生したりするおそれがある。特に、こうした不都合は、高地等のように吸気の密度が低い環境下にて生じやすい。
そこで、本実施形態の制御装置４０においては、排気浄化触媒３０の過度な温度上昇や燃焼の不安定化を招くことなく異常診断を実行するべくＥＧＲ装置２２の異常診断制御を実行するようにしている。以下、この異常診断制御について図２〜図５を参照して説明する。
図２に、本実施形態に採用される異常診断制御の処理手順を示す。なお、本処理は、異常診断装置に相当する制御装置４０によって機関運転中に繰り返し実行されるものとなっている。
本制御の処理が開始されると、まず車両が減速中であるか否かが判断される（ステップＳ１１０）。ここでは、アクセル操作量ＡＣＣＰが「０」であり、かつ車速ＳＰが所定速度以上であることをもって車両が減速中であると判定される。そして、車両が減速中であると判断されると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、つぎにフューエルカット中であるか否かが判断される（ステップＳ１２０）。そして、フューエルカット中であると判断されると（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、本処理は次のステップへ移行される。このように、車両が減速中であり、かつフューエルカット中であるときには、機関燃焼が停止しているため、ＥＧＲ弁２５の開度変更を伴う異常診断制御を実行しても、その実行が機関運転に与える影響が極めて小さい。このため、車両が減速中でありかつフューエルカット中であることを異常診断制御の実行条件としている。一方、車両が減速中ではないと判断されるか（ステップＳ１１０：ＮＯ）、又はフューエルカット中ではないと判断されると（ステップＳ１２０：ＮＯ）、異常診断制御の実行条件は成立せず、上述したように異常診断制御の実行が機関運転に与える影響を無視することができないとして、本処理は一旦終了される。
つづいて、異常診断処理が開始される（ステップＳ１３０）。この異常診断処理は、これが開始された後、燃料噴射が再開されないうちは（ステップＳ１４０：ＮＯ）、継続して実行される。一方、燃料噴射が再開されると（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、異常診断処理が停止され（ステップＳ１５０）、本処理は一旦終了される。
次に、図３に示すフローチャートを参照して上記異常診断処理（図２：Ｓ１３０）の処理手順について説明する。本処理では、ＥＧＲ弁２５を一旦閉駆動させてから開駆動させる強制駆動処理が実行される。すなわち、本処理が開始されると、まずＥＧＲ弁２５の閉駆動が開始される（ステップＳ２１０）。ＥＧＲ弁２５の閉駆動は、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄまで閉弁するまで継続される（ステップＳ２２０：ＮＯ）。なお、本実施形態における下限開度Ａｅｇｒｄは、全閉開度（最小開度）に予め設定されている。また、後述する他の実施形態における下限開度Ａｅｇｒｄも、同様に全閉開度に予め設定されているものとする。
そして、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄまで閉弁したと判断されると（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄのまま開度保持期間Ｔｃの間維持された後（ステップＳ２３０）、ＥＧＲ弁２５の開駆動が開始される（ステップＳ２４０）。
ここで、ＥＧＲ弁２５を一旦閉駆動させた後、直ぐに開駆動するようにした場合、ＥＧＲ弁２５の駆動に伴うＥＧＲ流量の変化には応答遅れがあるため、同ＥＧＲ流量が閉駆動後の開度に対応した量にまで低下する前にＥＧＲ弁２５が開駆動されてしまうことがある。このため、本実施形態においては、こうしたＥＧＲ流量の応答遅れ期間を考慮し、ＥＧＲ弁２５の閉駆動を完了した後は所定の開度保持期間Ｔｃが経過するまでその開度を保持するようにしている。なお、この開度保持期間Ｔｃは、上述したＥＧＲ流量の応答遅れが解消される期間であり、予め設定されている。
そして、ＥＧＲ弁２５が上限開度Ａｅｇｒｕまで開弁したか否かが判断される（ステップＳ２５０）。なお、本実施形態における上限開度Ａｅｇｒｕは、全開開度（最大開度）に予め設定されている。また、後述する他の実施形態における上限開度Ａｅｇｒｕも、同様に全開開度に予め設定されているものとする。
そして、ＥＧＲ弁２５が上限開度Ａｅｇｒｕまで開弁していないと判断されると（ステップＳ２５０：ＮＯ）、ＥＧＲ弁２５の開駆動を開始してからのＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒ（絶対値）が判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったか否かが判断される（ステップＳ２６０）。
ここで、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒは、吸気圧センサ２１から検出される吸気通路３内の吸気圧ＰＩＭに基づいて推定される。具体的には、図４に示すマップを参照してＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが推定される。この図４に示すマップは、ＥＧＲ弁２５を全閉状態と全開状態との間で変化させたときにおける吸気圧ＰＩＭとＥＧＲ流量との関係を示している。このマップにおいては、吸気圧ＰＩＭが高いときほど、ＥＧＲ流量は大きくなるように設定される。なお、図４のマップについて、示される吸気圧ＰＩＭとＥＧＲ流量との関係は予め決定されており、このマップが制御装置４０のメモリにおいて予め記憶されている。
また、上記判定値ΔＦｅｇｒｐは、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていない場合に、ＥＧＲ弁２５の開度の変更に伴い検出されるＥＧＲ流量の変化量であり、実験等によって予め設定された値である。
こうして推定されたＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ未満である場合は（ステップＳ２６０：ＮＯ）、ＥＧＲ弁２５が上限開度Ａｅｇｒｕまで開弁していなければ、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったか否かの判断が継続して行われる。
そして、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったと判断されると（ステップＳ２６０：ＹＥＳ）、ＥＧＲ装置２２に異常は生じていないと診断される（ステップＳ２９０）。
一方、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上となるまでに、ＥＧＲ弁２５が上限開度Ａｅｇｒｕまで開弁したと判断されると（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、ＥＧＲ弁２５の開度が上限開度Ａｅｇｒｕのまま維持される（ステップＳ２６５）。そしてこのように、ＥＧＲ弁２５の開度を維持した状態で、再びＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったか否かが判断される（ステップＳ２７０）。ここでの判定値ΔＦｅｇｒｐは、上記ステップＳ２６０における判定値ΔＦｅｇｒｐと同じ値である。
そして、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ未満であると判断されると（ステップＳ２７０：ＮＯ）、ＥＧＲ弁２５の開度が上限開度Ａｅｇｒｕに維持されてから所定時間Ｔｄが経過したか否かが判断される（ステップＳ２８０）。ここで、所定時間Ｔｄは、上述した開度保持期間Ｔｃと同様に、ＥＧＲ流量の応答遅れが解消される期間であり、予め設定されている。
そして、ＥＧＲ弁２５の開度が上限開度Ａｅｇｒｕに維持されてから所定時間Ｔｄが経過しない間は（ステップＳ２８０：ＮＯ）、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったか否かの判断が継続して行われる。
ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったと判断されると（ステップＳ２７０：ＹＥＳ）、ＥＧＲ装置２２に異常は生じていないと診断される（ステップＳ２９０）。
こうして、ＥＧＲ弁２５が上限開度Ａｅｇｒｕまで開弁され、さらに同上限開度Ａｅｇｒｕを所定時間Ｔｄの間維持する期間に、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になった場合に（ステップＳ２６０、ステップＳ２７０：ＹＥＳ）、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていないと診断されて、ＥＧＲ弁２５の強制駆動処理が中断される。
一方、ＥＧＲ弁２５の開度が上限開度Ａｅｇｒｕに維持されてから所定時間Ｔｄが経過したと判断されると（ステップＳ２８０：ＹＥＳ）、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていると診断される（ステップＳ２９５）。
こうして、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上にならないまま、ＥＧＲ弁２５が上限開度Ａｅｇｒｕまで開弁するとともに、その開度が上限開度Ａｅｇｒｕに維持されてから所定時間Ｔｄが経過すると、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていると診断される。
そして、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていないとの診断（ステップＳ２９０）又はＥＧＲ装置２２に異常が生じているとの診断（ステップＳ２９５）がなされた後、ＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定される（ステップＳ３００）。具体的には、上述したＥＧＲ弁２５の開度制御により、機関運転状態に基づいてＥＧＲ弁２５の開度を変更する。そして、本処理は一旦終了される。
つづいて、本実施形態の異常診断制御が実行されるときの状態遷移について、図５を参照して説明する。
異常診断の実行条件が成立すると、図５に示すように、異常診断処理が開始され、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が開始される（タイミングｔ１）。そして、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄ（全閉）まで閉弁されると（タイミングｔ２）、ＥＧＲ弁の開度が下限開度Ａｅｇｒｄのまま開度保持期間Ｔｃの間維持される。ここで、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていないと診断される場合は、図５に実線にて示すように、開度保持期間Ｔｃの間にてＥＧＲ流量の応答遅れが解消され、ＥＧＲ流量も下限開度Ａｅｇｒｄに相当する量（同図では「０」）となる。
そして、同開度保持期間Ｔｃが経過すると、上限開度Ａｅｇｒｕ（全開）に向けてＥＧＲ弁２５の開駆動が開始される（タイミングｔ３）。そして、ＥＧＲ弁２５の開弁に伴いＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが大きくなる。ここで、同図５に示すように、ＥＧＲ弁２５が上限開度Ａｅｇｒｕまで開弁されるまでに、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になると、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていないと診断され（タイミングｔ４）、ＥＧＲ弁２５を強制的に開駆動させる強制駆動処理が中断される。そして、ＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定される。
一方、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていると診断される場合は、図５に一点鎖線にて示すように、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄのまま開度保持期間Ｔｃの間維持された後、上限開度Ａｅｇｒｕに向けてＥＧＲ弁２５の開駆動が開始されても、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上にならない。そうしてＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上にならないまま、ＥＧＲ弁２５が上限開度Ａｅｇｒｕまで開弁され（タイミングｔ５）、同上限開度Ａｅｇｒｕに所定時間Ｔｄ維持されると（タイミングｔ６）、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていると診断され、強制駆動処理が中断される。そして、ＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定される。
この他、図示していないが、ＥＧＲ弁２５が上限開度Ａｅｇｒｕまで開弁され、同上限開度Ａｅｇｒｕのまま所定時間Ｔｄ維持される間（タイミングｔ５〜タイミングｔ６に相当）にて、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になった場合にも、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていないと診断される。そして、上記強制駆動処理が中断されるとともにＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定される。
なお、本実施形態において、ＥＧＲ弁２５をその開度が下限開度Ａｅｇｒｄとなるまで閉弁させる期間（タイミングｔ１〜タイミングｔ２）や上限開度Ａｅｇｒｕとなるまで開弁させる期間（タイミングｔ３〜ｔ４）等、ＥＧＲ弁２５を駆動させる際は、ＥＧＲ流量の変化が緩慢になるようにＥＧＲ弁２５の開度が徐々に変更される。こうしてＥＧＲ弁２５の開度を変更させることによって、吸気通路３等、吸気系の圧力に急激な変化が生じることを抑制することができる。なお、こうしてＥＧＲ弁２５の開度が徐々に変更されるといったＥＧＲ弁２５の開度の変更態様は、後述する他の実施形態においても同様であるとする。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）ＥＧＲ弁２５を一旦閉駆動させてから開駆動させ、その開駆動に伴うＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが所定の判定値ΔＦｅｇｒｐ以上であるときに異常無しとの診断をするとともに、異常無しとの診断がなされたときには強制駆動処理を中断してＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同ＥＧＲ弁２５を駆動するようにしている。このため、機関運転状態に基づく開度からＥＧＲ弁２５を単に開駆動させてＥＧＲ装置２２の異常診断を実行する場合と比較して、ＥＧＲ弁２５の開度が比較的小さい段階で異常診断を完了させることが可能となる。また、このようにＥＧＲ装置２２の異常診断が完了した時点で速やかにＥＧＲ弁２５の開度を機関運転状態に基づいて設定される開度に変更するようにしている。そのため、異常診断の実行に際してＥＧＲ弁２５を必要以上に開弁してしまうことがなく、過度な排気の還流が抑制されるようになる。したがって、排気浄化触媒３０の過度な温度上昇や燃焼の不安定化を招くことなく異常診断を実行することができる。
（２）排気の還流量の変化を緩慢にすべくＥＧＲ弁２５の開度を徐々に変更するようにしているため、ＥＧＲ弁２５の開度変化に伴って吸気系の圧力に急激な変化が生じることを抑制することができる。したがって、ＥＧＲ弁２５の着座音等の作動音の増大やドライバビリティの悪化を回避することが可能となる。
（３）異常診断は車両が減速中であってフューエルカットが実行されているときに実行されるため、機関運転への影響が少ない状況下で異常診断を実行することができる。
（第２の実施形態）
以下、この発明にかかる排気還流装置の異常診断装置を具体化した第２の実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。なお、本実施形態と上記第１の実施形態とは、先の図３にて示した異常診断処理についてその一部が異なっている。以下では、そうした相違点を中心に、本実施形態について説明する。
ここで、上述したように異常診断に際しＥＧＲ弁２５の開度を大きくすると排気を含む吸気の温度が上昇するため、排気浄化触媒３０に流入する排気の温度も上昇して同排気浄化触媒３０が過度に温度上昇するおそれがある。これに対して、ＥＧＲ弁２５の開度を小さくすると、排気の還流量が減少することにより排気浄化触媒３０に流入する排気の温度が低下するため、排気浄化触媒３０の温度が低下する懸念がある。特に、暖機完了前や低負荷運転が長期間にわたって継続されたときのように、異常診断を実行する前の排気浄化触媒３０が極めて低い場合には、こうした異常診断実行中における排気浄化触媒３０の温度低下が無視できない場合がある。
そこで、本実施形態においては、開駆動時における異常診断に先立ち、ＥＧＲ弁２５の閉駆動時においてもＥＧＲ装置２２の異常診断を実行するようにし、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄに達する前に異常無しとの診断がなされた場合には、ＥＧＲ弁２５をそれ以上閉駆動することなくその時点でＥＧＲ弁２５の強制駆動処理を中断して異常診断を終了するようにしている。
図６に、本実施形態における異常診断処理の処理手順を示す。なお、本処理も、上述した異常診断の実行条件の成立に伴い異常診断処理が開始される（図２：ステップＳ１３０）。なお、後述する他の実施形態における異常診断処理についても、こうした異常診断の実行条件の成立に伴い異常診断処理が開始されることをもって実施されるものとする。
まず、図６に示されるように、異常診断処理は、先の図３に示した処理手順と同様に、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が開始される（ステップＳ３１０）。そして、本実施形態においては、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄまで閉弁したか否かが判断される（ステップＳ３２０）。
そして、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄまで閉弁していないと判断されると（ステップＳ３２０：ＮＯ）、ＥＧＲ弁２５の閉駆動を開始してからのＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったか否かが判断される（ステップＳ３２５）。
ここで、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒは、第１の実施形態と同様に、上記吸気圧センサ２１から検出される吸気通路３内の吸気圧ＰＩＭに基づいて推定されるものとする。また、本実施形態の判定値ΔＦｅｇｒｐは、上記第１の実施形態の判定値ΔＦｅｇｒｐと同じく、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていない場合に、ＥＧＲ弁２５の開度の変更に伴い検出されるＥＧＲ流量の値であり、実験等によって予め設定された値である。
そして、推定されたＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ未満である場合は（ステップＳ３２５：ＮＯ）、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄとなるまで閉弁されるまでは、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったか否かの判断が継続して行われる。
そして、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったと判断されると（ステップＳ３２５：ＹＥＳ）、先の図３に示すように、ＥＧＲ装置２２に異常は生じていないと診断される（図３：ステップＳ２９０）。したがってこの場合には、ＥＧＲ弁２５の強制駆動処理が中断され、同ＥＧＲ弁２５の開度がそれ以上低下することがないため、排気浄化触媒３０の温度低下が抑制されるようになる。
また、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄまで閉弁したと判断されると（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄのまま維持される（ステップＳ３３０）。そして、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったか否かが判断される（ステップＳ３３２）。ここでの判定値ΔＦｅｇｒｐは、上記ステップＳ３２５における判定値ΔＦｅｇｒｐと同じ値である。
そして、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ未満であると判断されると（ステップＳ３３２：ＮＯ）、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄに維持されてから開度保持期間Ｔｃが経過したか否かが判断される（ステップＳ３３４）。ここで、開度保持期間Ｔｃは、先の図３のステップＳ２３０にて採用される開度保持期間Ｔｃと同様に、ＥＧＲ流量の応答遅れが解消される期間であり、予め設定されている。
そして、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄに維持されてから開度保持期間Ｔｃが経過しない間は（ステップＳ３３４：ＮＯ）、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったか否かの判断が継続して行われる。
ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったと判断されると（ステップＳ３３２：ＹＥＳ）、先の図３に示すように、ＥＧＲ装置２２に異常は生じていないと診断される（図３：ステップＳ２９０）。したがってこの場合には、ＥＧＲ弁２５の強制駆動処理が中断され、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄに維持される期間が短くなるため、排気浄化触媒３０の温度低下が抑制されるようになる。
このように、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄまで閉弁され、さらに同下限開度Ａｅｇｒｄで開度保持期間Ｔｃの間維持される強制駆動処理が実行される間にて、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になった場合に（ステップＳ３２５、ステップＳ３３２：ＹＥＳ）、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていないと診断されて、ＥＧＲ弁２５の強制駆動処理が中断され、ＥＧＲ弁２５の開度は機関運転状態に基づく開度に設定される。すなわち、この場合は、ＥＧＲ弁２５を開駆動することなく異常診断が完了することとなる。
一方、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄに維持されてから開度保持期間Ｔｃが経過したと判断されると（ステップＳ３３４：ＹＥＳ）、本処理は先の図３のステップＳ２４０に移行され、ＥＧＲ弁２５の開駆動が開始される。そして、上記第１の実施形態と同様に、ＥＧＲ弁２５の開駆動に伴ってＥＧＲ装置２２の異常診断が実行される。強制駆動処理を実行する前のＥＧＲ弁２５の開度、すなわち機関運転状態に基づいて設定されるＥＧＲ弁２５の開度が小さいときには、ＥＧＲ弁２５の閉駆動に伴うＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが小さくなる。このため、ＥＧＲ装置２２に異常が発生していない場合でも、閉駆動時の異常診断において異常無しとの診断がなされないことがある。しかしながら、こうした場合には、その後に実行されるＥＧＲ弁２５の開駆動時の異常診断において、異常無しとの診断を行うことができる。
なお、本実施形態において、上述した閉駆動時の異常診断に際して用いられる判定値ΔＦｅｇｒｐ（ステップＳ３２５、ステップＳ３３２）と開駆動時の異常診断に際して用いられる上記判定値ΔＦｅｇｒｐ（ステップＳ２６０、ステップＳ２７０）とは、同じ値に設定されている。
つづいて、本実施形態の異常診断制御が実行されるときの状態遷移について、図７を参照して説明する。なお、この図７では、車両減速中であり、かつフューエルカット中であるといった異常診断の実行条件が成立している場合について説明する。
上記実行条件が成立すると、図７に示すように、異常診断処理が開始され、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が開始される（タイミングｔ１）。そして、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていない場合は、同図７に実線にて示すように、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄ（全閉）に向けて閉弁されるにしたがってＥＧＲ流量は減少する。ここで、同図７に示すように、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄまで閉弁されるまでに、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になると、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていないと診断され（タイミングｔ７）、ＥＧＲ弁２５を強制的に閉駆動させる強制駆動処理が中断される。そして、ＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定される（タイミングｔ８）。
なお、上記強制駆動処理が実行される前のＥＧＲ弁２５の開度、すなわち機関運転状態に基づいて設定されるＥＧＲ弁２５の開度が小さいときは、同図７に一点鎖線にて示すように、ＥＧＲ弁２５の閉駆動に伴うＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが小さくなる。このため、ＥＧＲ装置２２に異常が発生していない場合でも、閉駆動時の異常診断において、異常無しとの診断がなされないことがある。
しかしながら、こうした場合には、ＥＧＲ弁２５の閉駆動後に実行されるＥＧＲ弁２５の開駆動時の異常診断において、異常なしとの診断を行うことができる。
この他、図示していないが、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄまで閉弁され、同下限開度Ａｅｇｒｄのまま開度保持期間Ｔｃ維持される間にて、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になった場合にも、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていないと診断される。そして、上記強制駆動処理が中断されるとともにＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定される。
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態における（１）〜（３）の効果に加え、以下の効果も得られるようになる。
（４）本実施形態によれば、開駆動時における異常診断に先立ち、ＥＧＲ弁２５の閉駆動時においてもＥＧＲ装置２２の異常診断を実行するようにしている。そして、こうした閉駆動時における異常診断の途中にＥＧＲ装置２２が異常無しとの診断がなされると、強制駆動処理を中断してＥＧＲ弁２５を更に閉駆動することなく、ＥＧＲ弁２５の開度を速やかに機関運転状態に基づいて設定される開度に変更するようにしている。このため、異常診断に要する時間の短縮を図ることができ、排気浄化触媒３０の温度低下を抑制することができるようになる。
（第３の実施形態）
以下、この発明にかかる排気還流装置の異常診断装置を具体化した第３の実施形態について、図８〜図１０を参照して説明する。なお、本実施形態と上記第１の実施形態とは、先の図３にて示した異常診断処理についてその一部が異なっている。以下では、そうした相違点を中心に本実施形態を説明する。
ここで、例えば減速時フューエルカット時であることを実行条件として異常診断を行う場合、加速要求によりフューエルカットが停止されると異常診断が中断されるため、ＥＧＲ弁２５は機関運転状態に基づいて設定される開度となるように制御される。ここで、異常診断が中断されてからＥＧＲ流量が機関運転状態に適した量になるまでには応答遅れがあるため、異常診断時におけるＥＧＲ弁２５の強制駆動によりＥＧＲ弁２５の開度が例えば全開開度となっている場合等には、この応答遅れ期間では機関運転状態に適した量を超える排気が吸気系に還流するおそれがある。特に、高地等、大気圧が低く空気密度が低い環境下においては、平地と比較して気筒内に導入される吸気量が少なくなるため、上述のように適度な排気の還流が行われると失火が生じるおそれがある。
そこで、本実施形態においては、車両の走行環境としての大気圧が低いときほどＥＧＲ弁２５を開駆動する際の上限開度ＡｅｇｒｕとＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒに関する判定値ΔＦｅｇｒｐとがそれぞれ小さくなるようにこれらが可変設定されるようにしている。
図８に、本実施形態における異常診断処理の処理手順を示す。本実施形態においては、異常診断処理が開始されると、まず大気圧センサ４１から検出される大気圧Ｐａｔｍに応じて上限開度Ａｅｇｒｕ及び判定値ΔＦｅｇｒｐが設定される（ステップＳ４０５）。
すなわち、大気圧Ｐａｔｍが低いときほど、車両が高地を走行中であるとして、上限開度Ａｅｇｒｕ及び判定値ΔＦｅｇｒｐは小さくなるように設定される。
こうして上限開度Ａｅｇｒｕ及び判定値ΔＦｅｇｒｐが設定された後、本処理は先の図３に示すステップＳ２１０に移行され、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が開始される。なお、本実施形態においては、上記第１の実施形態と同様に、ＥＧＲ装置２２の異常診断をＥＧＲ弁２５の開駆動時においてのみ行う。そして、上述のように設定された上限開度Ａｅｇｒｕに向けてＥＧＲ弁２５の開駆動を行うとともに、判定値ΔＦｅｇｒｐをもってＥＧＲ装置２２の異常診断を行う。
つづいて、本実施形態の異常診断制御が実行されるときの状態遷移について、図９及び図１０を参照して説明する。なお、この図９及び図１０では、車両減速中であり、かつフューエルカット中であるといった異常診断の実行条件が成立している場合について説明する。また、図９は、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていないと診断される場合について、図１０は、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていると診断される場合について、それぞれ示している。
まず図９を参照して説明する。上記実行条件が成立すると、上記第１の実施形態と同様に、異常診断処理が開始された後（タイミングｔ１）、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄ（全閉）まで閉弁され（タイミングｔ２）、同下限開度ＡｅｇｒｄのままＥＧＲ弁２５の開度が開度保持期間Ｔｃの間維持される（タイミングｔ２〜タイミングｔ３）。
そして、ＥＧＲ弁２５の開駆動が開始される（タイミングｔ３）。ここで、車両が高地を走行中である場合は、大気圧Ｐａｔｍとして比較的低い値が検出されるため、判定値ΔＦｅｇｒｐが小さい値に設定される。そのため、車両が高地を走行中である場合（図９に実線にて図示）には、車両が低地を走行中である場合（図９に一点鎖線にて図示）と比較して、ＥＧＲ弁２５の開度が比較的小さいうちに判定値ΔＦｅｇｒｐ以上のＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが検出される（タイミングｔ９）。こうしてＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上であると判断されると、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていないと診断され、ＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定される。
次に、図１０を参照して説明する。上記実行条件が成立すると、上記図９に示した場合と同様に、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が実行される。そして、ＥＧＲ弁２５の開駆動が開始される。
ここで、車両が高地を走行中である場合は、上記判定値ΔＦｅｇｒｐと同様に、上限開度Ａｅｇｒｕも小さい開度に設定される。そのため、車両が高地を走行中である場合（図１０に実線にて図示）には、車両が低地を走行中である場合（図１０に一点鎖線にて図示）と比較して、ＥＧＲ弁２５の開度が大きく上昇する前にこれが上限開度Ａｅｇｒｕに達する（タイミングｔ１０）。こうしてＥＧＲ弁２５が上限開度Ａｅｇｒｕまで開弁され、さらに同上限開度Ａｅｇｒｕに所定時間Ｔｄ維持される間において、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ未満のままであるときは（タイミングｔ１１）、ＥＧＲ装置２２に異常が生じていると診断され、ＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定される。
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態における（１）〜（３）の効果に加え、以下の効果も得られるようになる。
（５）ＥＧＲ弁２５を開駆動する際の上限開度Ａｅｇｒｕを大気圧が低いときほど小さい値に設定するようにしている。このため、大気圧が低く空気密度が低い高地等を車両が走行中であっても、ＥＧＲ流量を制限した状態で異常診断を行うことにより、上述したような失火の発生を抑制することが可能になる。
また、本実施形態においては、ＥＧＲ弁２５の上限開度Ａｅｇｒｕを大気圧に応じて可変設定するのに併せて、異常診断に際して用いられる判定値ΔＦｅｇｒｐについても大気圧に応じて可変設定するようにしている。このため、例えば車両が高地等を走行中であるときには、ＥＧＲ弁２５の上限開度を小さく設定するとともに、判定値ΔＦｅｇｒｐを小さく設定することにより、ＥＧＲ装置２２の異常診断を適切に実行することが可能となる。
（第４の実施形態）
以下、この発明にかかる排気還流装置の異常診断装置を具体化した第４の実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。なお、本実施形態と上記第１の実施形態とは、先の図３にて示した異常診断処理についてその一部が異なっている。以下では、そうした相違点を中心に本実施形態を説明する。
ここで、ＥＧＲ弁２５を一旦閉駆動させた後、直ぐに開駆動するようにした場合、ＥＧＲ流量の変化には応答遅れがあるため、同ＥＧＲ流量が閉駆動後の開度に対応した量にまで低下する前にＥＧＲ弁２５が開駆動されてしまうことがある。このため、こうしたＥＧＲ流量の応答遅れを考慮し、上記第１の実施形態のように、ＥＧＲ弁の閉駆動を完了した後は所定の開度保持期間Ｔｃが経過するまでその開度を保持することが望ましい。ただしこのように閉駆動後の開度を保持するようにすると、ＥＧＲ弁２５の開度を減少させた状態、すなわち排気の温度が低下した状態が継続するため、排気浄化触媒３０の温度状況によってはその温度が必要以上に低下することが懸念される。そのため、特に機関運転始動時や低負荷運転時といった排気浄化触媒３０の温度が低い状況下においては、排気浄化触媒３０の温度低下を抑制することが望ましい。
そこで、本実施形態においては、排気浄化触媒３０の温度が低いときほど上記開度保持期間Ｔｃが短くなるように変更されるようにしている。
図１１に、本実施形態における異常診断処理の処理手順を示す。本実施形態においては、異常診断処理が開始されると、まず排気浄化触媒３０の温度である触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍ以下か否かが判断される（ステップＳ５０２）。ここで、触媒床温Ｔは、上述の通り、温度センサ３３から直接検出される。また、所定温度Ｔｍについては後述することとする。
そして、触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍより高温であると判断されると（ステップＳ５０２：ＮＯ）、触媒床温Ｔに応じて開度保持期間Ｔｃ及び判定値ΔＦｅｇｒｐが変更される（ステップＳ５０４）。
ここで、開度保持期間Ｔｃ及び判定値ΔＦｅｇｒｐは、触媒床温Ｔと開度保持期間Ｔｃ及び判定値ΔＦｅｇｒｐとの関係を示すマップ（図１２）に基づいて設定するようにしている。このマップにおいて、触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍより高温である場合は、触媒床温Ｔが低いときほど開度保持期間Ｔｃが短くなるように設定されている。なお、このように開度保持期間Ｔｃが短くなるように変更すると、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが小さくなるおそれがあるため、これを考慮して、異常診断に際して用いられる判定値ΔＦｅｇｒｐを小さい値に設定している。そのため、本実施形態においては、図１２に示すマップにおいて、同じく触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍより高温である場合は、触媒床温Ｔが低いときほど判定値ΔＦｅｇｒｐも小さい値に設定される。
こうして開度保持期間Ｔｃ及び判定値ΔＦｅｇｒｐが触媒床温Ｔに応じて変更された後、本処理は先の図３に示すステップＳ２１０に移行され、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が開始される。そして、異常診断処理において、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が完了してから開駆動を開始するまでは、上述のように変更された開度保持期間Ｔｃの間、ＥＧＲ弁２５の開度が維持される。また、ＥＧＲ装置２２の異常診断は、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが上述のように変更された判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったか否かを判断することによって実行される。
一方、触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍ以下であると判断されると（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、強制駆動処理に相当するＥＧＲ弁２５の閉駆動が禁止される（ステップＳ５０６）。そして、本処理は先の図３に示すステップＳ３００に移行され、ＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定される。そして、本処理は一旦終了される。なお、上記所定温度Ｔｍは、例えば触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍ以下である場合に、上述の排気浄化触媒３０の温度低下を抑制するべく開度保持期間Ｔｃを短く設定すると、ＥＧＲ装置２２の異常診断の実行に支障がない程度まで上述のＥＧＲ流量の応答遅れを解消することが困難となると考えられる温度に設定されている。また、この所定温度Ｔｍは実験等によって予め設定された値である。
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態における（１）〜（３）の効果に加え、以下の効果も得られるようになる。
（６）強制駆動処理を実行する際のＥＧＲ弁２５の駆動態様を触媒床温Ｔに基づいて設定することにより、排気浄化触媒３０の温度を所定の温度範囲で変化させるようにしている。すなわち、ＥＧＲ弁２５の閉駆動を完了させてから開駆動を開始するまで開度を保持する開度保持期間Ｔｃについて、触媒床温Ｔが低いほど短くなるようにこれを変更し、その変更後の開度保持期間Ｔｃに基づいてＥＧＲ弁２５を駆動させるようにしている。そのため、触媒床温Ｔに応じて適切に排気浄化触媒３０の温度低下を抑制することができる。
（７）触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍ以下であるときに強制駆動処理を禁止してＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同ＥＧＲ弁２５を駆動するようにしている。そのため、ＥＧＲ弁２５の強制駆動処理の実行に起因する排気浄化触媒３０の過度な温度低下を抑制することができる。
（第５の実施形態）
以下、この発明にかかる排気還流装置の異常診断装置を具体化した第５の実施形態について、図１３及び図１４を参照して説明する。なお、本実施形態と上記第１の実施形態とは、先の図３にて示した異常診断処理についてその一部が異なっている。以下では、そうした相違点を中心に本実施形態を説明する。
ここで、ＥＧＲ弁２５の強制駆動処理において、下限開度Ａｅｇｒｄを小さく設定すると、排気の温度が低下した状態が継続するため、排気浄化触媒３０の温度状況によってはその温度が必要以上に低下することが懸念される。
そこで、本実施形態においては、排気浄化触媒３０の温度に応じてＥＧＲ弁２５の下限開度Ａｅｇｒｄを設定するようにしている。
図１３に、本実施形態における異常診断処理の処理手順を示す。本実施形態においては、異常診断処理が開始されると、まず排気浄化触媒３０の温度である触媒床温Ｔに応じて下限開度Ａｅｇｒｄが設定される（ステップＳ６０２）。
ここで、下限開度Ａｅｇｒｄは、触媒床温Ｔと下限開度Ａｅｇｒｄとの関係を示すマップ（図１４）に基づいて設定するようにしている。このマップにおいて、触媒床温Ｔが低いときほど下限開度Ａｅｇｒｄが大きくなるように設定されている。
こうして下限開度Ａｅｇｒｄが触媒床温Ｔに応じて設定された後、本処理は先の図３に示すステップＳ２１０に移行され、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が開始される。そして、異常診断処理において、ＥＧＲ弁２５を閉駆動させる際の目標開度として、上述のように設定された下限開度Ａｅｇｒｄが用いられる。
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態における（１）〜（３）の効果に加え、以下の効果も得られるようになる。
（８）ＥＧＲ弁２５を目標開度となる下限開度Ａｅｇｒｄまで閉駆動させる際、その下限開度Ａｅｇｒｄを触媒床温Ｔが低いほど大きい開度とするようにしている。そのため、排気浄化触媒３０の温度が低いほどより多くの排気を触媒に流入させるようにして、適切に触媒の温度低下を抑制することができる。
（第６の実施形態）
以下、この発明にかかる排気還流装置の異常診断装置を具体化した第６の実施形態について、図１５を参照して説明する。なお、本実施形態と上記第１の実施形態とは、先の図３にて示した異常診断処理についてその一部が異なっている。以下では、そうした相違点を中心に本実施形態を説明する。
ここで、ＥＧＲ弁２５の開度を下限開度まで減少させた後、その開度を所定期間（開度保持期間Ｔｃ）維持すると、通常であればＥＧＲ流量が下限開度に対応する一定の値に収束するようになる。しかしながら、例えば車両が石畳路を走行する場合のように不安定な走行状態にあるときには、ＥＧＲ流量が一定の値に収束することなく変動することがある。そして、このようにＥＧＲ流量が変動している状況のもとで異常診断を実行するようにすると、その診断精度が低下してしまう懸念がある。
そこで、本実施形態では、ＥＧＲ弁２５の開度を下限開度まで減少させた後にＥＧＲ流量が収束して安定状態に達するまで、ＥＧＲ弁２５の開駆動開始を遅延させるようにしている。
図１５に、本実施形態における異常診断処理の処理手順を示す。本実施形態においては、異常診断処理が開始されると、先の図３に示す上記第１の実施形態における異常診断処理と同様に、まずＥＧＲ弁２５の閉駆動が開始される（ステップＳ７１０）。そして、ＥＧＲ弁２５の閉駆動はＥＧＲ弁２５が所定の開度である下限開度Ａｅｇｒｄまで閉弁するまで継続され（ステップＳ７２０：ＮＯ）、ＥＧＲ弁２５が下限開度Ａｅｇｒｄまで閉弁すると（ステップＳ７２０：ＹＥＳ）、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄのまま維持される（ステップＳ７３０）。ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄに維持されてから開度保持期間Ｔｃが経過するまでＥＧＲ弁２５の開度維持は継続され（ステップＳ７３２：ＮＯ）、開度保持期間Ｔｃが経過すると（ステップＳ７３２：ＹＥＳ）、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが安定しているか否かが判断される（ステップＳ７３４）。そして、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄに維持されてから所定期間Ｔｅが経過するまで（ステップＳ７３６：ＮＯ）、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが安定しているか否かの判断は継続して行われる。こうして、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが安定するまでＥＧＲ弁２５の開駆動が遅延される。なお、所定期間Ｔｅは、ＥＧＲ弁２５が所定期間Ｔｅ以上にわたって小さいままの状態となると排気浄化触媒３０の温度低下が懸念される時間に設定されており、上記開度保持期間Ｔｃよりも長い時間にあらかじめ設定されているものとする。
検出されるＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒの値が略一定になった場合は、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが安定していると判断され（ステップＳ７３４：ＹＥＳ）、本処理は先の図３のステップＳ２４０に移行され、ＥＧＲ弁２５の開駆動が開始される。
一方、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが安定しないまま、ＥＧＲ弁２５の開度が下限開度Ａｅｇｒｄに維持されてから所定期間Ｔｅが経過すると（ステップＳ７３６：ＹＥＳ）、上述の排気浄化触媒３０の温度低下が懸念されるとして、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が中断される（ステップＳ７３８）。そして、本処理が先の図３のステップＳ３００へと移行され、ＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定された後、本処理は一旦終了される。
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態における（１）〜（３）の効果に加え、以下の効果も得られるようになる。
（９）ＥＧＲ弁２５の閉駆動が完了した後、ＥＧＲ流量が安定するまでＥＧＲ弁２５の開駆動を遅延させるようにしているため、その開駆動に伴うＥＧＲ流量が安定した状況のもとで異常を診断することができ、その診断精度を高めることができる。また、所定期間Ｔｅが経過してもＥＧＲ流量が安定しないときには強制駆動処理を中断してＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度となるように同ＥＧＲ弁２５を駆動するようにしているため、ＥＧＲ弁２５の開度が長期間にわたって小さいままの状態となって排気浄化触媒３０の温度が低下してしまうことを抑制することができるようになる。
（第７の実施形態）
以下、この発明にかかる排気還流装置の異常診断装置を具体化した第７の実施形態について、図１６及び図１７を参照して説明する。なお、本実施形態と上記第１の実施形態とは、先の図３にて示した異常診断処理の一部が異なっている。以下では、そうした相違点を中心に本実施形態を説明する。
ここで一般に、吸気圧センサの精度は吸気圧によって異なり、吸気圧が低いほどその精度が低下する。したがって、吸気圧センサの検出値に基づいてＥＧＲ流量の変化量を推定する場合、その推定に際して吸気圧センサの精度低下が影響を及ぼすこととなる。
そのため、本実施形態においては、吸気圧センサ２１の検出値に応じてＥＧＲ装置２２の異常診断のために用いられる判定値ΔＦｅｇｒｐを変更するようにしている。
図１６に、本実施形態における異常診断処理の処理手順を示す。本実施形態においては、異常診断処理が開始されると、まず吸気圧センサ２１から検出される吸気圧ＰＩＭが所定圧力Ｐｍ未満であるか否かが判断される（ステップＳ９０２）。なお、所定圧力Ｐｍについては後述することとする。
そして、吸気圧センサ２１から検出される吸気圧ＰＩＭが所定圧力Ｐｍ以上であると判断されると（ステップＳ９０２：ＮＯ）、吸気圧ＰＩＭに応じて判定値ΔＦｅｇｒｐが変更される（ステップＳ９０４）。
ここで、判定値ΔＦｅｇｒｐは、吸気圧ＰＩＭと判定値ΔＦｅｇｒｐとの関係を示すマップ（図１７）に基づいて設定するようにしている。このマップにおいて、吸気圧ＰＩＭが所定圧力Ｐｍ以上である場合は、吸気圧ＰＩＭが小さいほど、すなわち吸気圧センサ２１の精度（図１７に一点鎖線にて図示）が低いほど判定値ΔＦｅｇｒｐが小さくなるように変更される。例えば吸気圧センサ２１の精度低下によってＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒがその真の値よりも小さくなっていると想定される場合であっても、こうして吸気圧センサ２１の精度低下に応じて判定値ΔＦｅｇｒｐを変更することによって、その精度低下に起因して異常である旨の誤診断がなされることが回避される。
こうして、判定値ΔＦｅｇｒｐが吸気圧ＰＩＭに応じて変更された後、本処理は先の図３に示すステップＳ２１０に移行され、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が開始される。そして、異常診断処理において、ＥＧＲ装置２２の異常診断は、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが上述のように変更された判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になったか否かを判断することによって実行される。
一方、吸気圧ＰＩＭが所定圧力Ｐｍ未満であると判断されると（ステップＳ９０２：ＹＥＳ）、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が禁止される（ステップＳ９０６）。そして、本処理は先の図３に示すステップＳ３００に移行され、ＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度に設定される。そして、本処理は一旦終了される。なお、所定圧力Ｐｍは、吸気圧センサ２１の検出値が所定圧力Ｐｍ未満であるときには、吸気圧センサ２１の精度が低く異常診断を所定の精度をもって実行することができないと想定される圧力に設定されており、実験等によって予め設定された値である。
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態における（１）〜（３）の効果に加え、以下の効果も得られるようになる。
（１０）吸気圧センサ２１の検出値である吸気圧ＰＩＭが低いほど小さくなるように変更された判定値ΔＦｅｇｒｐを用いて異常診断を実行するようにしている。そのため、吸気圧センサ２１の精度低下が懸念されるとき、すなわちＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒとその真の値との間にずれが生じており、変化量ΔＦｅｇｒがその真の値よりも小さくなっていると想定される場合であっても、その精度低下に起因して異常である旨の誤診断がなされることを回避することができるようになる。
（１１）吸気圧ＰＩＭが所定圧力Ｐｍ未満であるときには、吸気圧センサ２１の精度が低く、異常診断を所定の精度をもって実行することができないため、ＥＧＲ弁２５の駆動を停止して異常診断を実行しないようにしている。したがって、吸気圧センサ２１の精度低下に起因して誤診断がなされることを回避することができるようになる。
（第８の実施形態）
以下、この発明にかかる排気還流装置の異常診断装置を具体化した第８の実施形態について、図１８及び図１９を参照して説明する。なお、本実施形態と上記第１の実施形態とは、先の図３にて示した異常診断処理の一部が異なっている。以下では、そうした相違点を中心に本実施形態を説明する。
図１８に、本実施形態における異常診断処理の処理手順を示す。本実施形態においては、異常診断処理が開始されると、まず吸気圧センサ２１から検出される吸気圧ＰＩＭを所定の圧力値Ｐｕにすべくスロットル弁１６及び過給機１１を駆動させる（ステップＳ１００２）。すなわち、吸気圧ＰＩＭが所定の圧力値Ｐｕとなるようにスロットル弁１６の開度及び過給機１１の目標過給圧を変化させる。ここで、スロットル弁１６の開度を小さくするほど、また過給機１１の目標過給圧を低下させるほど、吸気圧ＰＩＭは小さくなる一方、スロットル弁１６の開度を大きくするほど、また過給機１１の目標過給圧を上昇させるほど、吸気圧ＰＩＭは大きくなる。
図１９は、吸気圧ＰＩＭと吸気圧センサ精度及び異常診断の検出性との関係を示す概念図である。上記所定の圧力値Ｐｕは、この概念図に示される関係に基づいて設定される。
ここで、図１９に実線で示すように、吸気圧ＰＩＭが低いほど、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒは大きくなり、異常が有るときと無いときとでＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが大きく異なるようになるため、異常診断の検出性は向上する。その一方、上述のように、吸気圧ＰＩＭが低いほど吸気圧センサ２１の精度低下が懸念される（図１９の一点鎖線）。そのため、吸気圧ＰＩＭが、異常診断の検出性の向上が見込める程度に低く、かつ吸気圧センサ２１の精度低下が懸念されない程度に高い圧力である所定の圧力値Ｐｕとなった状況のもとで異常診断を実行することが望ましい。
そこで、本実施形態においては、上述した異常診断の検出性の向上が見込め、かつ吸気圧センサ２１の精度低下が懸念されない程度の吸気系の圧力である所定の圧力値Ｐｕに調整すべく、スロットル弁１６及び過給機１１を駆動させる。
より詳しくは、吸気圧ＰＩＭが上記圧力値Ｐｕよりも高い場合には、例えば、スロットル弁１６を閉じ側に駆動する一方、過給機１１の目標過給圧を低下させることにより吸気圧ＰＩＭを低下させる。これに対して、吸気圧ＰＩＭが上記圧力値Ｐｕよりも低い場合は、例えば、スロットル弁１６を開き側に駆動する一方、過給機１１の目標過給圧を増大することにより吸気圧ＰＩＭを上昇させる。
そして、吸気圧ＰＩＭが所定の圧力値Ｐｕに調整された後、本処理は先の図３に示すステップＳ２１０に移行され、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が開始される。そして、異常診断処理は、吸気系の吸気圧が圧力値Ｐｕである状態にて実行される。
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態における（１）〜（３）の効果に加え、以下の効果も得られるようになる。
（１２）スロットル弁１６及び過給機１１により吸気系の吸気圧を所定の圧力値Ｐｕに調整し、その調整された吸気圧のもとで異常診断を実行する。そのため、異常診断の検出性の向上が見込めるとともに吸気圧センサ２１の精度低下が懸念されない条件下にて異常診断を実行することができる。
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第３の実施形態においては、車両の走行環境である大気圧Ｐａｔｍに応じて上限開度Ａｅｇｒｕ及び判定値ΔＦｅｇｒｐを可変設定するようにしていた。この他、エンジンの運転状態に応じて上記上限開度Ａｅｇｒｕ及び判定値ΔＦｅｇｒｐを可変設定するようにしてもよい。例えば、排気浄化触媒の浄化機能を回復するための触媒再生処理が異常診断に先立って実行されていた場合には、上記上限開度Ａｅｇｒｕ及び上記判定値ΔＦｅｇｒｐがそれぞれ小さくなるようにこれらを可変設定するようにする。こうした形態においては、以下の効果を得ることができる。
（１３）ＥＧＲ弁を開駆動する際の上限開度Ａｅｇｒｕをエンジンの運転状態に応じて設定するようにしているため、排気浄化触媒の浄化機能を回復させるためにこれを一時的に温度上昇させる触媒再生処理が異常診断の開始前に実行されていた場合であっても、その上限開度Ａｅｇｒｕを小さく設定してＥＧＲ流量を制限した状態で異常診断をすることにより、排気浄化触媒が必要以上に温度上昇することを抑えつつ異常診断を実行することが可能となる。
また、本形態では、このようにＥＧＲ弁の上限開度をエンジンの運転状態に応じて可変設定するのに併せ、異常診断に際して用いられる上記判定値ΔＦｅｇｒｐについてもエンジンの運転状態に応じて可変設定するようにしている。このため、触媒再生処理が異常診断の開始前に実行されていた場合であっても、ＥＧＲ弁の上限開度を小さく設定するとともに、上記判定値ΔＦｅｇｒｐを小さく設定することにより、ＥＧＲ装置の異常診断を適切に実行することが可能となる。
（１４）触媒再生処理が異常診断の開始前に実行されていた場合であっても、ＥＧＲ弁の上限開度Ａｅｇｒｕ及び判定値ΔＦｅｇｒｐが小さくなるようにこれらを可変設定することにより、失火を抑制しつつＥＧＲ装置の異常診断を適切に実行することが可能となる。
・上記第７及び第８の実施形態においては、ＥＧＲ弁２５の開駆動時にＥＧＲ装置２２の異常診断を実施するようにしていたが、開駆動時に代わってＥＧＲ弁２５の閉駆動時にのみＥＧＲ装置２２の異常診断を実施するようにしてもよい。詳しくは、先の図６に示した異常診断処理において、ＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒが判定値ΔＦｅｇｒｐ以上になった場合は（ステップ３２５：ＹＥＳ）、ＥＧＲ装置に異常が生じていないと診断するようにする。一方、ＥＧＲ弁の開度が下限開度Ａｅｇｒｄに維持されてから開度保持期間Ｔｃが経過した場合は（ステップＳ３３４：ＹＥＳ）、ＥＧＲ装置に異常が生じていると診断するようにする。こうしてＥＧＲ装置に異常が生じているか否かが診断された後、ＥＧＲ弁の開度が機関運転状態に基づく開度に設定され、本形態における異常診断処理は終了される。こうした形態においては、上記第１の実施形態における（１）の効果に準ずる効果を得ることができる。
・上記第２の実施形態において、閉駆動時の異常診断に際して用いられる判定値ΔＦｅｇｒｐと開駆動時の異常診断に際して用いられる判定値ΔＦｅｇｒｐとは同じ値に設定されていたが、それぞれ違う値に設定してもよい。
・上記第３の実施形態においては、大気圧Ｐａｔｍに応じて上限開度Ａｅｇｒｕ及び判定値ΔＦｅｇｒｐを可変設定するようにしていた。この他、上記上限開度Ａｅｇｒｕ及び判定値ΔＦｅｇｒｐは、例えば外気温等、大気圧Ｐａｔｍ以外の車両の走行環境と上記大気圧Ｐａｔｍとに応じて可変設定してもよいし、外気温等、大気圧Ｐａｔｍ以外の車両の走行環境に応じて可変設定してもよい。なお、外気温に応じて上記上限開度Ａｅｇｒｕ及び上記判定値ΔＦｅｇｒｐを可変設定する場合は、例えば、外気温が低いときほど上記上限開度Ａｅｇｒｕ及び上記判定値ΔＦｅｇｒｐがそれぞれ小さくなるようにこれらを可変設定する。
・上記第３の実施形態において、大気圧は大気圧センサ４１により直接検出するようにしていたが、スロットル弁の開度及び吸気圧等に基づいて大気圧を推定するようにしてもよい。
・上記第３の実施形態では、大気圧が低いときほどＥＧＲ弁２５の上限開度Ａｅｇｒｕ及び判定値ΔＦｅｇｒｐがそれぞれ小さくなるようにこれらを可変設定するようにしたが、こうした構成を上記第１又は第２の実施形態においても採用することができる。
・上記第４の実施形態においては、触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍより高温である場合に、触媒床温Ｔが低いほど開度保持期間Ｔｃが短く変更されるとともに、判定値ΔＦｅｇｒｐも小さい値に設定されるようにしていた。この他、触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍより高温である場合に、判定値ΔＦｅｇｒｐは予め設定された値のまま変更せず、開度保持期間Ｔｃのみが触媒床温Ｔが低いほど短く変更されるようにしてもよい。
・上記第４の実施形態においては、触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍより高温である場合に開度保持期間Ｔｃを変更する一方、触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍ以下である場合にＥＧＲ弁２５の開駆動を禁止するようにしていた。この他、触媒床温Ｔに基づく開度保持期間Ｔｃの変更のみを行うようにして、ＥＧＲ弁２５の開駆動の禁止は行わないようにしてもよい。こうした形態においては、上記第４の実施形態における（６）の効果に準ずる効果を得ることができる。また、触媒床温Ｔが所定温度Ｔｍ以下であるときにＥＧＲ弁２５の開駆動の禁止のみを行うようにして、開度保持期間Ｔｃの変更は行わないようにしてもよい。こうした形態においては、上記第４の実施形態における（７）の効果に準ずる効果を得ることができる。
・上記第４の実施形態においては、排気浄化触媒３０の温度である触媒床温Ｔを、温度センサ３３から直接検出するようにしていた。この他、例えば排気通路中に排気温センサを設け、この排気温センサによって検出される排気温に基づいて触媒床温Ｔを推定する、というように、触媒床温Ｔを推定するようにしてもよい。
・上記第４の実施形態では、排気浄化触媒３０の温度が低いときほど開度保持期間Ｔｃが短くなるようにこれを変更するようにしたが、こうした構成を上記第１〜第３の実施形態においても採用することができる。
・上記第５の実施形態では、下限開度Ａｅｇｒｄを触媒床温Ｔが低いほど大きくなるように設定したが、こうした構成を上記第１〜第４の実施形態においても採用することができる。
・上記第６の実施形態では、ＥＧＲ弁２５の閉駆動が完了した後、ＥＧＲ流量が安定するまでＥＧＲ弁２５の開駆動を遅延させるとともに、所定期間Ｔｅが経過してもＥＧＲ流量が安定しないときには強制駆動処理を中断してＥＧＲ弁２５の開度が機関運転状態に基づく開度となるように同ＥＧＲ弁２５を駆動するようにした。こうした構成を上記第１〜第５の実施形態においても採用してもよい。
・上記第７の実施形態においては、吸気圧ＰＩＭが所定圧力Ｐｍ以上であるときには、吸気圧ＰＩＭが小さいほど判定値ΔＦｅｇｒｐが小さくなるようにこれを変更し、吸気圧ＰＩＭが所定圧力Ｐｍ未満であるときには、ＥＧＲ弁２５の強制駆動処理を禁止するようにしていた。この他、吸気圧ＰＩＭが所定圧力Ｐｍ以上である場合に限らず判定値ΔＦｅｇｒｐの変更のみを行うようにして、ＥＧＲ弁の強制駆動処理の禁止は行わないようにしてもよい。こうした形態においては、上記第７の実施形態における（１０）の効果に準ずる効果を得ることができる。また、吸気圧ＰＩＭが所定圧力Ｐｍ未満であるときにＥＧＲ弁の強制駆動処理の禁止のみを行うようにして、判定値ΔＦｅｇｒｐの変更は行わないようにしてもよい。こうした形態においては、上記第７の実施形態における（１１）の効果に準ずる効果を得ることができる。
・上記第７の実施形態では、吸気圧ＰＩＭが低いほど判定値ΔＦｅｇｒｐを小さくなるように変更するとともに、吸気圧ＰＩＭが所定圧力Ｐｍ未満であるときには、ＥＧＲ弁２５の駆動を停止して異常診断を実行しないようにした。こうした構成を上記第１〜第６の実施形態においても採用することができる。
・上記第８の実施形態においては、吸気系の圧力を所定の圧力値Ｐｕに調整する調整手段として、スロットル弁１６及び過給機１１を採用していた。調整手段として、スロットル弁のみや過給機のみを採用してもよい。
・上記第８の実施形態では、スロットル弁１６及び過給機１１により吸気系の吸気圧を所定の圧力値Ｐｕに調整し、その調整された吸気圧のもとで異常診断を実行するようにしたが、こうした構成を上記第１〜第６の実施形態においても採用可能である。
・吸気圧センサ２１からの検出値である吸気圧ＰＩＭに基づいてＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒを算出するようにしていた。この他、吸気通路に設けられる吸気温センサから検出される吸気温等、上記吸気圧ＰＩＭ以外の検出値と同吸気圧ＰＩＭとに基づいてＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒを算出するようにしてもよい。
・上記第１〜第６の実施形態において、吸気圧センサ２１により検出される吸気圧ＰＩＭの変化に基づいてＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒを検出するようにしたが、エアフロメータ１９により検出される吸入空気量の変化に基づいてＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒを検出することもできる。吸気圧ＰＩＭ及び吸入空気量の双方の変化に基づいてＥＧＲ流量の変化量ΔＦｅｇｒを検出するようにしてもよい。
・上記第１〜第８の実施形態においては、ＥＧＲ弁２５の強制駆動処理に際してＥＧＲ流量の変化が緩慢になるようにＥＧＲ弁２５の開度を徐々に変更するようにしていたが、ＥＧＲ弁の開度を速やかに変更するようにしてもよい。こうした形態においては、上記第１〜第８の実施形態において、（２）の効果以外の効果を得ることができる。
・上記第１〜第８の実施形態においては、ＥＧＲ装置２２の異常診断の実行条件として、車両が減速中であり、かつフューエルカットが実行されていることといった条件を採用していた。こういった条件に加えて、エンジンが定常運転状態にあることや、エンジン水温からエンジンが完全暖機されたと推定されること等といった、新たな条件が上記実行条件にさらに含まれるようにしてもよい。
・また、上記第１〜第８の実施形態においては、車両が減速中であり、かつフューエルカットが実行されていることを異常診断の実行条件としていたが、これに代えて、エンジンが定常運転状態であることを異常診断の実行条件としてもよい。こうした形態においては、上記第１〜第８の実施形態において、（３）の効果に準ずる効果を得ることができる。
・本発明をディーゼル機関に具体化したが、これに限らず例えばガソリン機関に適用することもできる。また、そうした場合にあっても上記実施形態の効果に準じた効果を得ることができる。
１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、５…燃料添加弁、６ａ〜６ｄ…排気ポート、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホールド、９…コモンレール、１０…サプライポンプ、１１…過給機（調整手段）、１６…スロットル弁（調整手段）、１７…アクチュエータ、１８…インタークーラ、１９…エアフロメータ、２０…スロットル開度センサ、２１…吸気圧センサ（変化量検出手段）、２２…排気還流装置（ＥＧＲ装置）、２３…排気還流通路（ＥＧＲ通路）、２４…ＥＧＲクーラ、２５…排気還流弁（ＥＧＲ弁）、２６…開度センサ、２７…燃料供給管、２８…排気通路、３０…排気浄化触媒、３１…酸化触媒、３２…フィルタ、３３…温度センサ（温度検出手段）、４０…制御装置（弁駆動手段、変化量検出手段、診断手段、設定手段）、４１…大気圧センサ（大気圧検出手段）、４２…外気温センサ、４３…車速センサ。

Claims (20)

  1. 車載内燃機関の吸気系と排気浄化触媒が設けられる排気系とを接続する排気還流通路と同排気還流通路に設けられて前記排気系から前記吸気系に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁とを備えた排気還流装置について、その異常の有無を診断する排気還流装置の異常診断装置において、
    異常診断の実行条件が成立しているときに前記排気還流弁に一旦全閉開度まで閉駆動させてから開駆動させる駆動指令を与える強制駆動処理を実行する弁駆動手段と、
    前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の駆動に伴う排気還流量の変化量を検出する変化量検出手段と、
    前記強制駆動処理における前記排気還流弁の開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断する診断手段とを備え、
    前記弁駆動手段は前記診断手段により異常無しとの診断がなされたときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように前記排気還流弁を駆動し、
    前記診断手段は前記排気還流弁の開駆動時における異常診断に先立ち、前記排気還流弁の閉駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断するものであり、
    前記弁駆動手段は前記診断手段の閉駆動時における異常診断にて異常無しと診断されたときには前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動する一方、異常無しと診断されないときには前記強制駆動処理を継続して前記診断手段による開駆動時の異常診断を実行する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  2. 車載内燃機関の吸気系と排気浄化触媒が設けられる排気系とを接続する排気還流通路と同排気還流通路に設けられて前記排気系から前記吸気系に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁とを備えた排気還流装置について、その異常の有無を診断する排気還流装置の異常診断装置において、
    異常診断の実行条件が成立しているときに前記排気還流弁を一旦閉駆動させてから開駆動させる強制駆動処理を実行する弁駆動手段と、
    前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の駆動に伴う排気還流量の変化量を検出する変化量検出手段と、
    前記強制駆動処理における前記排気還流弁の開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断する診断手段とを備え、
    前記弁駆動手段は前記診断手段により異常無しとの診断がなされたときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように前記排気還流弁を駆動し、
    前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁を一旦閉駆動した後に所定の上限開度となるまで開駆動するものであり、
    前記上限開度及び前記判定値を車両の走行環境に応じてそれぞれ可変設定する設定手段を更に備える
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  3. 請求項２に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記設定手段は車両の走行環境として大気圧を検出する大気圧検出手段を含み、同大気圧検出手段により検出される大気圧が低いときほど前記上限開度及び前記判定値がそれぞれ小さくなるようにこれらを可変設定する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  4. 車載内燃機関の吸気系と排気浄化触媒が設けられる排気系とを接続する排気還流通路と同排気還流通路に設けられて前記排気系から前記吸気系に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁とを備えた排気還流装置について、その異常の有無を診断する排気還流装置の異常診断装置において、
    異常診断の実行条件が成立しているときに前記排気還流弁を一旦閉駆動させてから開駆動させる強制駆動処理を実行する弁駆動手段と、
    前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の駆動に伴う排気還流量の変化量を検出する変化量検出手段と、
    前記強制駆動処理における前記排気還流弁の開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断する診断手段とを備え、
    前記弁駆動手段は前記診断手段により異常無しとの診断がなされたときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように前記排気還流弁を駆動し、
    前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁を一旦閉駆動した後に所定の上限開度まで開駆動するものであり、
    前記上限開度及び前記判定値を前記車載内燃機関の運転状態に応じて可変設定する設定手段を更に備える
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  5. 請求項４に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記設定手段は前記排気浄化触媒を温度上昇させて同排気浄化触媒の浄化機能を回復させるための触媒再生処理が異常診断に先立ち実行されていたときには、前記上限開度及び前記判定値がそれぞれ小さくなるようにこれらを可変設定する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  6. 請求項２〜５のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記診断手段は前記排気還流弁の開駆動時における異常診断に先立ち、前記排気還流弁の閉駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断するものであり、
    前記弁駆動手段は前記診断手段の閉駆動時における異常診断にて異常無しと診断されたときには前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動する一方、異常無しと診断されないときには前記強制駆動処理を継続して前記診断手段による開駆動時の異常診断を実行する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段を更に備え、
    前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気浄化触媒の温度が所定の温度範囲で変化するように前記排気還流弁の駆動態様を前記検出される排気浄化触媒の温度に基づいて設定する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  8. 請求項２〜５のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段を更に備え、
    前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気浄化触媒の温度が所定の温度範囲で変化するように前記排気還流弁の駆動態様を前記検出される排気浄化触媒の温度に基づいて設定し、
    前記弁駆動手段は、前記排気還流弁を閉駆動する際の目標開度となる下限開度を前記検出される排気浄化触媒の温度が低いほど大きくなるように設定する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  9. 車載内燃機関の吸気系と排気浄化触媒が設けられる排気系とを接続する排気還流通路と同排気還流通路に設けられて前記排気系から前記吸気系に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁とを備えた排気還流装置について、その異常の有無を診断する排気還流装置の異常診断装置において、
    異常診断の実行条件が成立しているときに前記排気還流弁を一旦閉駆動させてから開駆動させる強制駆動処理を実行する弁駆動手段と、
    前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の駆動に伴う排気還流量の変化量を検出する変化量検出手段と、
    前記強制駆動処理における前記排気還流弁の開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断する診断手段とを備え、
    前記弁駆動手段は前記診断手段により異常無しとの診断がなされたときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように前記排気還流弁を駆動し、
    前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段を更に備え、
    前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気浄化触媒の温度が所定の温度範囲で変化するように前記排気還流弁の駆動態様を前記検出される排気浄化触媒の温度に基づいて設定し、
    前記弁駆動手段は、前記排気還流弁を閉駆動する際の目標開度となる下限開度を前記検出される排気浄化触媒の温度が低いほど大きくなるように設定する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  10. 請求項８又は９に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記診断手段は前記排気還流弁の開駆動時における異常診断に先立ち、前記排気還流弁の閉駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断するものであり、
    前記弁駆動手段は前記診断手段の閉駆動時における異常診断にて異常無しと診断されたときには前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動する一方、異常無しと診断されないときには前記強制駆動処理を継続して前記診断手段による開駆動時の異常診断を実行する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  11. 請求項７〜１０のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の閉駆動を完了してから所定の開度保持期間が経過するまで開度を保持した後に開駆動を開始するものであって、前記検出される排気浄化触媒の温度が低いときほど前記開度保持期間が短くなるようにこれを変更する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  12. 車載内燃機関の吸気系と排気浄化触媒が設けられる排気系とを接続する排気還流通路と同排気還流通路に設けられて前記排気系から前記吸気系に戻される排気の還流量を調整する排気還流弁とを備えた排気還流装置について、その異常の有無を診断する排気還流装置の異常診断装置において、
    異常診断の実行条件が成立しているときに前記排気還流弁を一旦閉駆動させてから開駆動させる強制駆動処理を実行する弁駆動手段と、
    前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の駆動に伴う排気還流量の変化量を検出する変化量検出手段と、
    前記強制駆動処理における前記排気還流弁の開駆動に伴う排気還流量の変化量が所定の判定値以上であるときに異常無しと診断する診断手段とを備え、
    前記弁駆動手段は前記診断手段により異常無しとの診断がなされたときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づく開度となるように前記排気還流弁を駆動し、
    前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段を更に備え、
    前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気浄化触媒の温度が所定の温度範囲で変化するように前記排気還流弁の駆動態様を前記検出される排気浄化触媒の温度に基づいて設定し、
    前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の閉駆動を完了してから所定の開度保持期間が経過するまで開度を保持した後に開駆動を開始するものであって、前記検出される排気浄化触媒の温度が低いときほど前記開度保持期間が短くなるようにこれを変更する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  13. 請求項７〜１２のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記弁駆動手段は前記検出される排気浄化触媒の温度が所定温度以下であるときには前記強制駆動処理を禁止して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気還流弁の開度が所定の開度となるまで同排気還流弁を閉駆動するとともに前記検出される排気還流量の変化量を監視し、同排気還流量の変化量が安定するまで前記排気還流弁の開駆動を遅延させる一方、所定期間が経過しても前記排気還流量の変化量が安定しないときに前記強制駆動処理を中断して前記排気還流弁の開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記変化量検出手段は吸気圧を検出する吸気圧センサを含み、同吸気圧センサの検出値に基づいて排気還流量の変化量を推定するものであり、
    前記診断手段は前記吸気圧センサの検出値が小さいほど前記判定値が小さくなるようにこれを変更するとともに変更後の判定値に基づいて異常診断を実行する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記変化量検出手段は吸気圧を検出する吸気圧センサを含み、同吸気圧センサの検出値に基づいて排気還流量の変化量を推定するものであり、
    前記弁駆動手段は前記吸気圧センサの検出値が所定圧力未満であるときに前記排気還流弁の強制駆動処理を禁止してその開度が機関運転状態に基づいて設定される開度となるように同排気還流弁を駆動する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  17. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記強制駆動処理に際して吸気圧が所定の圧力値となるようにこれを調整する調整手段を更に備え、
    前記変化量検出手段は吸気圧を検出する吸気圧センサを含み、同吸気圧センサの検出値に基づいて排気還流量の変化量を推定するものであり、
    前記診断手段は前記調整手段により所定の圧力値となるように調整された前記吸気系の吸気圧のもとで前記排気還流装置の異常診断を実行する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  18. 請求項１７に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記調整手段は吸気量を調量するスロットル弁、及び吸気を過給する過給圧可変式過給機の少なくとも一方を含む
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  19. 請求項１〜１８のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    前記弁駆動手段は前記強制駆動処理に際して前記排気の還流量の変化が緩慢になるように前記排気還流弁の開度を徐々に変更する
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
  20. 請求項１〜１９のいずれか１項に記載の排気還流装置の異常診断装置において、
    車両が減速中であってフューエルカットが実行されていることを前記異常診断の実行条件として含む
    ことを特徴とする排気還流装置の異常診断装置。
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