JP7480730B2

JP7480730B2 - Ｅｇｒ弁の劣化度算出システム、内燃機関の制御装置、及び車両

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Publication number: JP7480730B2
Application number: JP2021042148A
Authority: JP
Inventors: 俊一筒治
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2041-03-16
Also published as: JP2022142126A; US11473537B2; EP4060180A1; CN115075992A; US20220298993A1

Description

本発明は、ＥＧＲ弁の劣化度算出システム、内燃機関の制御装置、及び車両に関する。

例えば特許文献１に記載されているように、排気を吸気に戻す排気再循環装置を備える内燃機関が知られている。この特許文献１に記載の内燃機関では、排気再循環装置が備えるＥＧＲ弁の開弁時における圧力と閉弁時における圧力との差である圧力変化量に基づいて当該ＥＧＲ弁の故障診断を行うようにしている。

特開２０１８－１２３６９４号公報

ＥＧＲ弁の劣化が進むと上記圧力変化量は小さくなるため、同圧力変化量に基づいてＥＧＲ弁の劣化度を算出することができる。ただし、そうした圧力変化量は、ＥＧＲ弁の劣化以外の要因でも変化するため、単純に圧力変化量に基づき劣化度を算出しても、当該劣化度を精度よく算出することは困難である。

上記課題を解決するＥＧＲ弁の劣化度算出システムは、内燃機関の排気通路と吸気通路の一部を構成するサージタンクとを連通するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路の途中に設けられたＥＧＲ弁と、前記サージタンク内の圧力を検出する圧力センサとを備える内燃機関に適用されて、前記ＥＧＲ弁の劣化度を算出する。この劣化度算出システムは、実行装置を備えており、前記実行装置は、前記圧力センサが検出した圧力を取得する圧力取得処理と、前記ＥＧＲ弁の開閉動作に伴う前記圧力の変化量である圧力変化量を算出する圧力変化量算出処理と、前記ＥＧＲ弁が閉弁状態のときの大気圧と前記圧力センサが検出した圧力との差を当該ＥＧＲ弁の上流側と下流側との圧力差である前後差圧として算出する前後差圧算出処理と、前記圧力変化量及び前記前後差圧に基づいて前記ＥＧＲ弁の劣化度を算出する劣化度算出処理とを実行する。

上記前後差圧は、上記圧力変化量に影響を与える。そこで、同構成では、上記圧力変化量及び上記前後差圧に基づいてＥＧＲ弁の劣化度を算出するようにしているため、同劣化度を精度よく算出することができる。

上記劣化度算出システムにおいて、前記劣化度算出処理は、同一の圧力変化量であっても前記前後差圧が小さいときほど前記劣化度は小さくなるように当該劣化度を算出してもよい。

ＥＧＲ弁の劣化度が同じであっても、前後差圧が小さいときには、前後差圧が大きいときに比べて上記圧力変化量は小さくなる。つまり、前後差圧が小さいときには、前後差圧が大きいときに比べて圧力変化量に対する劣化度は小さくなる。そこで、同構成によるように、劣化度算出処理は、同一の圧力変化量であっても前記前後差圧が小さいときほど前記劣化度は小さくなるように当該劣化度を算出することが好ましい。

上記劣化度算出システムにおいて、前記実行装置は、前記ＥＧＲ弁の前記開閉動作時における前記内燃機関の機関回転速度を参照回転速度として取得する回転速度取得処理を実行し、前記劣化度算出処理は、前記圧力変化量及び前記前後差圧及び前記参照回転速度に基づいて前記ＥＧＲ弁の劣化度を算出してもよい。

上記圧力センサの配設位置によっては、機関回転速度の違いによる吸気流量の違いが上記圧力変化量に影響を与えることがある。そこで、同構成では、上記圧力変化量及び上記前後差圧に加えて、さらに機関回転速度も考慮してＥＧＲ弁の劣化度を算出するようにしている。

上記劣化度算出システムにおいて、前記劣化度算出処理は、同一の圧力変化量であっても前記機関回転速度が高いときほど前記劣化度は小さくなるように当該劣化度を算出してもよい。

ＥＧＲ弁の劣化度が同じであっても、機関回転速度が高いときには、機関回転速度が低いときに比べて上記圧力変化量は小さくなる。つまり、機関回転速度が高いときには、機関回転速度が低いときに比べて圧力変化量に応じた劣化度は小さくなる。そこで、同構成によるように、劣化度算出処理は、同一の圧力変化量であっても前記機関回転速度が高いときほど前記劣化度は小さくなるように当該劣化度を算出することが好ましい。

なお、上述した劣化度算出システムにおける前記実行装置を内燃機関の制御装置が備えてもよい。
また、上記内燃機関を車両が備えていてもよい。

一実施形態における内燃機関の模式図。同実施形態の制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。圧力変化量と前後差圧と参照回転速度と劣化度との対応関係を示す概念図。同実施形態の作用を示すタイミングチャート。同実施形態の変更例における内燃機関の模式図。同実施形態の変更例における劣化度算出システムの構成を示す模式図。

＜内燃機関の構成＞
以下、ＥＧＲ弁の劣化度算出システムを車両に搭載された内燃機関に適用した一実施形態について、図１～図４を参照して説明する。

図１に示すように、車両５００に搭載された内燃機関１には、吸気通路３及び吸気ポート３ａを通じて燃焼室２に空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁４から噴射された燃料が燃焼室２に供給される。空気及び燃料で構成される混合気に対して点火プラグ５による点火が行われると、混合気が燃焼してピストン６が往復移動し、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフト７が回転する。燃焼後の混合気は排気として燃焼室２から排気通路８に排出される。

内燃機関１の吸気通路３は、サージタンク１１やインテークマニホールド３Ａを備えている。サージタンク１１よりも吸気上流側の吸気通路３には、吸入空気量を調量するスロットルバルブ２９が設けられている。このスロットルバルブ２９は、電動モータによって開度が調整される。サージタンク１１の吸気下流側にはサージタンク１１内の空気を内燃機関１の各気筒に分配するインテークマニホールド３Ａが接続されている。

インテークマニホールド３Ａに繋がる吸気ポート３ａには吸気バルブ９が設けられている。排気通路８に繋がる排気ポート８ａには排気バルブ１０が設けられている。吸気バルブ９には、当該吸気バルブ９のバルブタイミングを変更する可変動弁機構２１が設けられている。

内燃機関１は、排気の一部を吸気通路３に戻す排気再循環装置を備えている。この排気再循環装置は、ＥＧＲ通路５０、ＥＧＲクーラ５１、ＥＧＲ弁５２などを備えている。
ＥＧＲ通路５０は、吸気通路３の一部を構成するサージタンク１１と排気通路８とを連通させる通路である。ＥＧＲ通路５０の途中には、上記ＥＧＲ弁５２が設けられている。このＥＧＲ弁５２が開弁しているときには、ＥＧＲ通路５０内に排気（ＥＧＲガス）が流れる。ＥＧＲ通路５０においてＥＧＲ弁５２よりも上流側、つまり排気通路８側には、上記ＥＧＲクーラ５１が設けられている。

制御装置１００は、内燃機関１を制御対象とし、スロットルバルブ２９、燃料噴射弁４、点火プラグ５、可変動弁機構２１、ＥＧＲ弁５２等の各種操作対象機器を操作することによって、内燃機関１の制御量（吸入空気量、噴射燃料量等）を制御する。

制御装置１００は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１１０や、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリ１２０などを備えている。そして、制御装置１００は、メモリ１２０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより上記制御量の制御や後述の各処理を実行する。ＣＰＵ１１０及びメモリ１２０は実行装置を構成している。

制御装置１００は、制御量を制御する際、アクセルポジションセンサ３１によって検出されるアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣＰや、スロットルセンサ３２によって検出されるスロットルバルブ２９の開度であるスロットル開度ＴＡを参照する。また、制御装置１００は、エアフロメータ３３によって検出される吸入空気量ＧＡ、圧力センサ３４によって検出されるサージタンク１１内の圧力である吸気圧ＰＭを参照する。圧力センサ３４は、ＥＧＲ弁５２の下流側に配置された圧力センサである。また、制御装置１００は、水温センサ３５によって検出される冷却水温ＴＨＷ、車速センサ３６によって検出される車両５００の車速ＳＰ、クランク角センサ３７の出力信号Ｓｃｒを参照する。また、制御装置１００は、カム角センサ３８の出力信号Ｓｃｆや、大気圧センサ３９によって検出される大気圧ＰＡを参照する。なお、制御装置１００は、クランク角センサ３７の出力信号Ｓｃｒに基づいてクランク角や機関回転速度ＮＥを検出する。また、制御装置１００は、機関回転速度ＮＥや吸入空気量ＧＡに基づいて機関負荷率ＫＬを算出する。また、制御装置１００は、カム角センサ３８の出力信号Ｓｃｆに基づいて吸気バルブ９のバルブタイミングＶＴを検出する。

制御装置１００は、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬなどの機関運転状態に基づき、吸気バルブ９のバルブタイミングＶＴの目標値である目標バルブタイミングＶＴｐを算出する。そして、制御装置１００は、バルブタイミングＶＴが目標バルブタイミングＶＴｐと一致するように可変動弁機構２１を制御する。

また、制御装置１００は、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬなどの機関運転状態に基づき、ＥＧＲ通路５０を介して吸気通路３に流入する排気の量（ＥＧＲ量）を調整するための指令値である目標ＥＧＲ率ＥＧｐを算出する。なお、ＥＧＲ率とは、筒内充填ガス総量に対するＥＧＲ量の比率のことである。そして、制御装置１００は、目標ＥＧＲ率ＥＧｐ及び吸入空気量ＧＡなどに基づき、実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧｐとなるＥＧＲ弁５２の目標開度を算出し、ＥＧＲ弁５２の実際の開度が目標開度となるようにＥＧＲ弁５２の開度を調整する。

＜ＥＧＲ弁の劣化度算出＞
ＥＧＲ弁５２には、ＥＧＲガス中の残量成分が付着する。そのため、そうした残量成分の堆積量が増加するにつれて当該ＥＧＲ弁５２を通過するガスの流量が低下していく。本実施形態では、こうした経年によるガス流量の低下をＥＧＲ弁５２の劣化といい、制御装置１００は、そうしたＥＧＲ弁５２の劣化の度合いである劣化度を算出する。なお、本実施形態では、劣化度はその値が大きいほど劣化が進んでいることを示す。

以下、劣化度Ｒの算出について説明する。
図２に、劣化度Ｒの算出にかかる処理の手順を示す。図２に示す処理は、メモリ１２０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより実現される。なお、図２に示す処理は、劣化度の算出条件が成立した場合に実行が開始される。この劣化度の算出条件としては、例えば減速時の燃料カット実行中であって混合気の燃焼が停止していることや、前回劣化度を算出してから規定の時間または走行距離が経過していること等が挙げられる。また、劣化度の算出条件が成立した時点でＥＧＲ弁５２が全閉状態になっていない場合には、ＥＧＲ弁５２を全閉状態にしてから図２に示す処理が開始される。

なお、以下では、先頭に「Ｓ」を付与した数字によってステップ番号を表現する。
本処理を開始すると、まず、ＣＰＵ１１０は、吸気バルブ９の目標バルブタイミングＶＴｐとして固定値ＶＴａを設定する（Ｓ１００）。

次に、ＣＰＵ１１０は、バルブタイミングの変更が完了したか否か、つまりバルブタイミングＶＴが固定値ＶＴａになったか否かを判定する（Ｓ１１０）。そして、バルブタイミングの変更が完了していない場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１１０の判定を繰り返す。

一方、バルブタイミングの変更が完了したと判定する場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、バルブタイミングの変更が完了してから規定時間Ｔｗ１が経過したか否かを判定する（Ｓ１２０）。規定時間Ｔｗ１としては、バルブタイミングの変更による吸気圧ＰＭの変化が収束するまでに要する時間が設定されている。そして、規定時間Ｔｗ１が経過していないと判定する場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１２０の判定を繰り返す。

一方、規定時間Ｔｗ１が経過したと判定する場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、現在の吸気圧ＰＭを第１圧力ＰＭ１として取得する圧力取得処理を実行する（Ｓ１３０）。この第１圧力ＰＭ１はＥＧＲ弁５２の閉弁時における吸気圧ＰＭである。

次に、ＣＰＵ１１０は、ＥＧＲ弁５２を開弁させる（Ｓ１４０）。このＳ１４０では、ＥＧＲ弁５２が全開状態となるように、ＣＰＵ１１０はＥＧＲ弁５２を制御する。
次に、ＣＰＵ１１０は、ＥＧＲ弁５２を開弁させてから規定時間Ｔｗ２が経過したか否かを判定する（Ｓ１５０）。規定時間Ｔｗ２としては、Ｓ１４０にてＥＧＲ弁５２を開弁させることによって生じる吸気圧ＰＭの上昇が収束するまでに要する時間が設定されている。

そして、規定時間Ｔｗ２が経過していないと判定する場合（Ｓ１５０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１５０の判定を繰り返す。
一方、規定時間Ｔｗ２が経過したと判定する場合（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、現在の吸気圧ＰＭを第２圧力ＰＭ２として取得する圧力取得処理を実行するとともに、現在の機関回転速度ＮＥを参照回転速度ＮＥｓとして取得する回転速度取得処理を実行する（Ｓ１６０）。上記第２圧力ＰＭ２はＥＧＲ弁５２の開弁時における吸気圧ＰＭである。

次に、ＣＰＵ１１０は、ＥＧＲ弁５２を閉弁させる（Ｓ１７０）。このＳ１７０では、ＥＧＲ弁５２が全閉状態となるように、ＣＰＵ１１０はＥＧＲ弁５２を制御する。
次に、ＣＰＵ１１０は、ＥＧＲ弁５２を閉弁させてから規定時間Ｔｗ３が経過したか否かを判定する（Ｓ１８０）。規定時間Ｔｗ３としては、Ｓ１７０にてＥＧＲ弁５２を閉弁させることによって生じる吸気圧ＰＭの低下が収束するまでに要する時間が設定されている。

そして、規定時間Ｔｗ３が経過していないと判定する場合（Ｓ１８０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１８０の判定を繰り返す。
一方、規定時間Ｔｗ３が経過したと判定する場合（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、現在の吸気圧ＰＭを第３圧力ＰＭ３として取得する圧力取得処理を実行する（Ｓ１９０）。この第３圧力ＰＭ３はＥＧＲ弁５２の閉弁時における吸気圧ＰＭである。

次に、ＣＰＵ１１０は、圧力変化量ΔＰを算出する圧力変化量算出処理と、前後差圧Ｐｂａを算出する前後差圧算出処理とを実行する（Ｓ２００）。
圧力変化量ΔＰは、ＥＧＲ弁５２の開閉動作に伴う圧力変化量であり、上述した第１圧力ＰＭ１、第２圧力ＰＭ２、及び第３圧力ＰＭ３に基づき、次式（１）から求められる値である。

ΔＰ＝ＰＭ２－｛（ＰＭ１＋ＰＭ３）／２｝…（１）
また、前後差圧Ｐｂａは、ＥＧＲ弁５２が閉弁状態のときの当該ＥＧＲ弁５２の上流側（排気通路側）と下流側（吸気通路側）との圧力差であり、上述した第１圧力ＰＭ１及び第３圧力ＰＭ３と、Ｓ２００の処理を実行する際に取得した大気圧ＰＡとに基づき、次式（２）から求められる値である。なお、ＥＧＲ弁５２の上流側の圧力、つまり排気通路８内の圧力は、燃料カットの実行中において大気圧ＰＡと相関がある。そこで、本実施形態では、ＥＧＲ弁５２の上流側の圧力を示す値として、大気圧ＰＡを採用している。

Ｐｂａ＝ＰＡ－｛（ＰＭ１＋ＰＭ３）／２｝…（２）
ちなみに、上記式（１）や上記式（２）における｛（ＰＭ１＋ＰＭ３）／２｝の値は、ＥＧＲ弁５２の閉弁時における吸気圧ＰＭである第１圧力ＰＭ１及び第３圧力ＰＭ３の相加平均値ＰＭｃｌａｖである。

次に、ＣＰＵ１１０は、圧力変化量ΔＰ、前後差圧Ｐｂａ、及び参照回転速度ＮＥｓに基づいて劣化度Ｒを算出する劣化度算出処理を実行する（Ｓ２１０）。より詳細には、圧力変化量ΔＰ、前後差圧Ｐｂａ、及び参照回転速度ＮＥｓのそれぞれと劣化度Ｒとの対応関係が規定されたマップが劣化度マップとしてメモリ１２０に記憶されている。そして、ＣＰＵ１１０は、この劣化度マップを参照して劣化度Ｒを算出する。

図３に示すように、例えば劣化度Ｒａ、劣化度Ｒｂ、劣化度Ｒｃの順で劣化度の値は大きくなっている。そして、圧力変化量ΔＰが大きいほど、算出される劣化度Ｒの値は小さくなる。また、同一の圧力変化量ΔＰであっても前後差圧Ｐｂａが小さいほど、算出される劣化度Ｒは小さくなる。また、同一の圧力変化量ΔＰであっても参照回転速度ＮＥｓが高いほど、算出される劣化度Ｒは小さくなる。

こうして劣化度Ｒの算出を終えると、次に、ＣＰＵ１１０は、バルブタイミングの通常制御を再開する、つまり上記Ｓ１００にて固定値ＶＴａに設定された目標バルブタイミングＶＴｐを機関運転状態に応じて設定される値に変更して（Ｓ２２０）、本処理を終了する。

＜作用＞
本実施形態の作用を説明する。
図４に、図２に示した一連の処理によって得られる作用を示す。

時刻ｔ１において、劣化度の算出が開始されると、吸気バルブ９のバルブタイミングＶＴが固定値ＶＴａに向かって変化していく。
そして、時刻ｔ２においてバルブタイミングの変更が完了すると、その時点から規定時間Ｔｗ１が経過した時刻ｔ３において第１圧力ＰＭ１が取得されるとともに、ＥＧＲ弁５２は閉弁状態から開弁状態に変更される。

時刻ｔ３から規定時間Ｔｗ２が経過した時刻ｔ４において、第２圧力ＰＭ２及び参照回転速度ＮＥｓの取得が行われる。また、ＥＧＲ弁５２は、開弁状態から閉弁状態に変更される。

時刻ｔ４から規定時間Ｔｗ３が経過した時刻ｔ５において、第３圧力ＰＭ３の取得が行われる。この第３圧力ＰＭ３が取得されると、圧力変化量ΔＰ及び前後差圧Ｐｂａが算出されるとともに、それら各値と参照回転速度ＮＥｓに基づいて劣化度Ｒの算出が行われる。こうして劣化度Ｒの算出が終わると、劣化度算出は終了するとともに、吸気バルブ９のバルブタイミングＶＴは固定値ＶＴａから、機関運転状態に応じた可変値に変更される。

＜効果＞
本実施形態の効果を説明する。
（１）ＥＧＲ弁５２の劣化が進むと、上述した圧力変化量ΔＰが小さくなるため、同圧力変化量ΔＰは劣化度Ｒの相関する値となっている。ここで、上述した前後差圧Ｐｂａは、圧力変化量ΔＰに影響を与える。

すなわち、ＥＧＲ弁５２の劣化度Ｒが同じであっても、前後差圧Ｐｂａが小さいときには、前後差圧Ｐｂａが大きいときに比べて圧力変化量ΔＰは小さくなる。つまり、前後差圧Ｐｂａが小さいときには、前後差圧Ｐｂａが大きいときに比べて圧力変化量ΔＰに対する劣化度Ｒは小さくなる。

そこで、同実施形態では、図３に示したように、同一の圧力変化量ΔＰであっても前後差圧Ｐｂａが小さいときほど劣化度Ｒは小さくなるように当該劣化度Ｒを算出する。このように、圧力変化量ΔＰ及び前後差圧Ｐｂａに基づいてＥＧＲ弁５２の劣化度Ｒを算出するようにしているため、同劣化度Ｒを精度よく算出することができる。

（２）吸気圧ＰＭを検出する圧力センサ３４が内燃機関１のサージタンク１１やインテークマニホールド３Ａに設けられている場合、機関回転速度の違いによる吸気流量の違いが上記圧力変化量ΔＰに影響を与える。

すなわち、同一の吸気圧ＰＭで機関回転速度が高くなると吸気通路３を流れる吸気の流量は増える。ここでＥＧＲ弁５２を通過するＥＧＲガスの流量は吸気圧に影響されるため、吸気流量が増えても吸気圧が変わらなければＥＧＲガスの流量はほぼ一定である。従って、吸気の流量が増えると、吸入空気量に対するＥＧＲガスの割合が低下する。吸入空気量に対するＥＧＲガスの割合が低下すると、ＥＧＲ弁５２の開弁が吸気圧ＰＭに与える影響は小さくなるため、圧力変化量ΔＰは小さくなる。

従って、ＥＧＲ弁５２の劣化度Ｒが同じであっても、機関回転速度が高いときには、機関回転速度が低いときに比べて圧力変化量ΔＰは小さくなる。つまり、機関回転速度が高いときには、機関回転速度が低いときに比べて圧力変化量ΔＰに応じた劣化度Ｒは小さくなる。

そこで、同実施形態では、図３に示したように、同一の圧力変化量ΔＰであっても参照回転速度ＮＥｓが高いときほど劣化度Ｒは小さくなるように当該劣化度Ｒを算出する。このように、圧力変化量ΔＰ及び前後差圧Ｐｂａに加えて、さらに参照回転速度ＮＥｓといった機関回転速度も考慮してＥＧＲ弁５２の劣化度Ｒを算出するようにしている。そのため、上記圧力センサ３４がサージタンク１１に設けられている場合でも、ＥＧＲ弁５２の劣化度Ｒを精度よく算出することができる。

（３）ＥＧＲ弁５２の劣化度Ｒを算出できるため、ＥＧＲ弁５２が故障する前にメンテナンスなどを実施することができる。従って、例えばＥＧＲ弁５２に不具合が生じることを未然に防ぐことも可能になる。

＜変更例＞
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記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。

・ＥＧＲ通路５０の下流側をサージタンク１１に接続したが、そうした接続部位は、吸気通路３においてスロットルバルブ２９よりも下流側の部位であれば適宜変更してもよい。

・ＥＧＲ弁５２の閉弁時における吸気圧ＰＭとして、第１圧力ＰＭ１及び第３圧力ＰＭ３の相加平均値ＰＭｃｌａｖを求めた。この他、第１圧力ＰＭ１や第３圧力ＰＭを、ＥＧＲ弁５２の閉弁時における吸気圧ＰＭとしてもよい。

・ＥＧＲ弁５２の側の圧力を示す値として大気圧ＰＡを採用したが、この大気圧ＰＡに変えて、排気通路８内の圧力を採用してもよい。
・劣化度Ｒの算出に際して、ＥＧＲ弁５２を開弁させるときには当該ＥＧＲ弁５２を全開状態にしたが、必ずしも全開状態にする必要はなく、ＥＧＲ弁５２の開度が規定値以上に大きくなるようにその開度を制御してもよい。

・劣化度Ｒの算出に際して、ＥＧＲ弁５２を閉弁させるときには当該ＥＧＲ弁５２を全閉状態にしたが、必ずしも全閉状態にする必要はなく、ＥＧＲ弁５２の開度が規定値以下に小さくなるようにその開度を制御してもよい。

・上記圧力センサ３４をインテークマニホールド３Ａに設けてもよい。この場合でも、上述した劣化度の算出処理を行うことにより、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

・上記実施形態における劣化度Ｒの算出に際して参照回転速度ＮＥｓを省略してもよい。この場合でも上記（２）以外の効果を得ることができる。
・図５に示すように、ＥＧＲ通路５０の一部であってＥＧＲ弁５２と吸気通路３のサージタンク１１とを繋ぐ下流側通路５０Ｌに圧力センサ３４０を設ける。つまり、ＥＧＲ通路５０においてサージタンク１１が接続された部位とＥＧＲ弁５２との間の部位に圧力センサ３４０を設ける。この圧力センサ３４０は、ＥＧＲ弁５２の下流側に配置された圧力センサである。そして、この圧力センサ３４０で検出される圧力Ｐを制御装置１００に入力する。そして、上述した劣化度Ｒの算出に際しては、上記吸気圧ＰＭの代わりに当該圧力Ｐを取得することにより上記圧力変化量ΔＰや前後差圧Ｐｂａを求めるようにしてもよい。

このように、ＥＧＲ通路５０において吸気通路３に接続された部位とＥＧＲ弁５２との間の部位に圧力センサが設けられている場合、その圧力センサで検出される圧力はＥＧＲガスの流量に応じたものとなり、吸気流量の影響を受けにくい。従って、この変更例にて示した位置に圧力センサ３４０を設ける場合には、圧力変化量ΔＰに対する機関回転速度の影響を抑えることができる。そのため、劣化度Ｒの算出に際して上記参照回転速度ＮＥｓを省略しても、ＥＧＲ弁５２の劣化度Ｒを精度よく算出することができる。

・上記実施形態では、車両５００に搭載された実行装置にて劣化度Ｒを算出した。この他、車両５００に備えられていない外部の実行装置にて劣化度Ｒを算出してもよい。この変更例にかかるシステム構成を図６に示す。

図６に示すように、車両５００や車両６００に搭載された制御装置１００は、通信機１３０を備えており、通信機１３０によって外部のネットワーク２００を介してデータ解析センタ３００と通信可能となっている。なお、本実施形態において、制御装置１００のＣＰＵ１１０及びメモリ１２０は第１実行装置を構成している。

データ解析センタ３００は、複数の車両５００、車両６００などから送信されるデータを解析する。データ解析センタ３００は、ＣＰＵ３１０、メモリ３２０、及び通信機３３０を備えており、それらがローカルネットワーク２００を介して通信可能とされている。なお、本実施形態において、ＣＰＵ３１０及びメモリ３２０は第２実行装置を構成している。

そして、ＣＰＵ１１０は、図２に示したＳ１００～Ｓ１９０の各処理を実行するとともに、Ｓ１９０の処理を終えると、Ｓ２２０の処理を実行する。また、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１３０、Ｓ１６０、及びＳ１９０の各処理で取得した第１圧力ＰＭ１、第２圧力ＰＭ２、参照回転速度ＮＥｓ、第３圧力ＰＭ３をデータ解析センタ３００に送信する。それら各データを受信したデータ解析センタ３００のＣＰＵ３１０は、図２に示したＳ２００及びＳ２１０の処理を実行することにより劣化度Ｒを算出する。なお、Ｓ２００の処理を車両側のＣＰＵ１１０で行い、データ解析センタ３００には、圧力変化量ΔＰ、前後差圧Ｐｂａ、及び参照回転速度ＮＥｓを送信するようにしてもよい。

この変更例の場合には、例えば車両側のＣＰＵ１１０で劣化度Ｒの算出を行う場合と比較して、当該ＣＰＵ１１０の演算負荷を軽減することができる。
・実行装置としてＣＰＵとメモリとを備えており、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記各実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、実行装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置及びプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路及び１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。

１…内燃機関
２…燃焼室
３…吸気通路
８…排気通路
９…吸気バルブ
１０…排気バルブ
１１…サージタンク
２１…可変動弁機構
２９…スロットルバルブ
３１…アクセルポジションセンサ
３２…スロットルセンサ
３３…エアフロメータ
３４…圧力センサ
３５…水温センサ
３６…車速センサ
３７…クランク角センサ
３８…カム角センサ
３９…大気圧センサ
５０…ＥＧＲ通路
５１…ＥＧＲクーラ
５２…ＥＧＲ弁
１００…制御装置
１１０…中央処理装置
１２０…メモリ
５００…車両

Claims

内燃機関の排気通路と吸気通路の一部を構成するサージタンクとを連通するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路の途中に設けられたＥＧＲ弁と、前記サージタンク内の圧力を検出する圧力センサとを備える内燃機関に適用されて、前記ＥＧＲ弁の劣化度を算出する劣化度算出システムであって、
実行装置を備えており、
前記実行装置は、
前記圧力センサが検出した圧力を取得する圧力取得処理と、
前記ＥＧＲ弁の開閉動作に伴う前記圧力の変化量である圧力変化量を算出する圧力変化量算出処理と、
前記ＥＧＲ弁が閉弁状態のときの大気圧と前記圧力センサが検出した圧力との差を当該ＥＧＲ弁の上流側と下流側との圧力差である前後差圧として算出する前後差圧算出処理と、
前記圧力変化量及び前記前後差圧に基づいて前記ＥＧＲ弁の劣化度を算出する劣化度算出処理と、を実行する
ＥＧＲ弁の劣化度算出システム。
前記劣化度算出処理は、同一の圧力変化量であっても前記前後差圧が小さいときほど前記劣化度は小さくなるように当該劣化度を算出する
請求項１に記載のＥＧＲ弁の劣化度算出システム。
前記実行装置は、
前記ＥＧＲ弁の前記開閉動作時における前記内燃機関の機関回転速度を参照回転速度として取得する回転速度取得処理を実行し、
前記劣化度算出処理は、前記圧力変化量及び前記前後差圧及び前記参照回転速度に基づいて前記ＥＧＲ弁の劣化度を算出する
請求項１または２に記載のＥＧＲ弁の劣化度算出システム。
前記劣化度算出処理は、同一の圧力変化量であっても前記機関回転速度が高いときほど前記劣化度は小さくなるように当該劣化度を算出する
請求項３に記載のＥＧＲ弁の劣化度算出システム。
請求項１～４のいずれか１項に記載の劣化度算出システムにおける前記実行装置を備える内燃機関の制御装置。
請求項５に記載の内燃機関を備える車両。