WO2013080353A1 - Ｅｇｒシステムの異常診断装置 - Google Patents

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WO2013080353A1
WO2013080353A1 PCT/JP2011/077780 JP2011077780W WO2013080353A1 WO 2013080353 A1 WO2013080353 A1 WO 2013080353A1 JP 2011077780 W JP2011077780 W JP 2011077780W WO 2013080353 A1 WO2013080353 A1 WO 2013080353A1
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pressure
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blockage
cooler
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PCT/JP2011/077780
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洋孝 齋藤
中村　好孝
徹 木所
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an abnormality diagnosis device for an EGR system mounted on, for example, an internal combustion engine of an automobile.
  • the present invention relates to an improvement for identifying a blockage site in an EGR system.
  • the state where the flow area of the EGR passage is small (partially closed state) and the state where the EGR passage is completely closed (completely closed state) are both expressed as “blocked”. I will do it.
  • the EGR system includes an EGR passage that allows the engine exhaust passage and the intake passage to communicate with each other, and an EGR valve provided in the EGR passage. Then, by adjusting the opening of the EGR valve, the amount of exhaust gas recirculated from the exhaust passage to the intake passage via the EGR passage (EGR gas amount) is adjusted, and the EGR rate during intake is set in advance. The target EGR rate is set.
  • EGR gas amount the amount of exhaust gas recirculated from the exhaust passage to the intake passage via the EGR passage
  • the target EGR rate is set.
  • an EGR cooler is provided in the EGR passage.
  • an EGR cooler is applied to the EGR passage of the EGR mechanism.
  • LPL-EGR mechanism a system including a high pressure EGR mechanism (hereinafter referred to as “HPL-EGR mechanism”) and a low pressure EGR mechanism (hereinafter referred to as “LPL-EGR mechanism”).
  • HPL-EGR mechanism high pressure EGR mechanism
  • LPL-EGR mechanism low pressure EGR mechanism
  • the HPL (High Pressure Loop) -EGR mechanism recirculates the exhaust gas from the exhaust passage upstream of the turbocharger turbine (for example, the exhaust manifold) to the intake passage downstream of the turbocharger compressor. ing.
  • an LPL (Low Pressure Loop) -EGR mechanism recirculates exhaust gas from an exhaust passage downstream of the turbocharger turbine to an intake passage upstream of the turbocharger compressor. For this reason, in the LPL-EGR mechanism, exhaust gas can be recirculated to the intake air before being supercharged by the compressor (relatively low pressure intake area), so that the recirculation amount can be greatly increased, and exhaust emission can be reduced. A big effect is obtained in improvement.
  • the MPL (Middle Pressure Loop) -EGR system is used in a low load operation region of an engine by using only the HPL-EGR mechanism.
  • the exhaust gas at the temperature is recirculated to stabilize the combustion and suppress the emission of HC and CO.
  • only the LPL-EGR mechanism is used to recirculate the exhaust gas having a relatively low temperature, thereby suppressing the generation of smoke due to the high temperature of the intake air.
  • the generation of HC, CO, and smoke is suppressed by using both the HPL-EGR mechanism and the LPL-EGR mechanism to recirculate the exhaust gas.
  • the EPL cooler is not applied to the HPL-EGR mechanism that is intended to recirculate the relatively high temperature exhaust gas, and the LPL ⁇ that is intended to recirculate the relatively low temperature exhaust gas.
  • the EGR cooler is applied only to the EGR mechanism.
  • the EGR cooler significantly reduces the amount of NOx generated by suppressing the high temperature of the intake air by cooling the EGR gas and lowering the combustion temperature, and this EGR cooler is closed. Then, since the exhaust emission is remarkably deteriorated, a particularly high accuracy is required with respect to the presence or absence of blockage inside the EGR cooler.
  • the present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis device for an EGR system that can identify a blockage location in an EGR mechanism to which an EGR cooler is applied. It is in.
  • the solution principle of the present invention taken to achieve the above object is that the EGR mechanism to which the EGR cooler is applied recognizes the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the EGR cooler, and this differential pressure and the reference The closing position is specified by comparison with a value (for example, a value when the EGR mechanism is not closed). That is, when the differential pressure is large, the pressure loss between the upstream side and the downstream side of the EGR cooler is large, so it is determined that a blockage has occurred inside the EGR cooler. When the pressure is small, the pressure loss on the upstream side or the downstream side is larger than the pressure acquisition position, so it is determined that a blockage has occurred inside the piping member other than the EGR cooler. I am doing so.
  • the present invention includes a piping member and an EGR cooler coupled to the piping member, and a part of the exhaust gas discharged to the exhaust system of the internal combustion engine passes through the piping member and the EGR cooler to the intake system.
  • An abnormality diagnosis device for the EGR system to be refluxed is assumed.
  • a differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the EGR cooler is detected, and the detected differential pressure value is higher than a preset reference differential pressure value, When the differential pressure value is higher than a predetermined cooler blockage determination value, it is determined that a blockage has occurred inside the EGR cooler, while the detected differential pressure value is greater than the reference differential pressure value.
  • the differential pressure value becomes lower than a predetermined pipe blockage determination value, it is determined that a blockage has occurred inside the pipe member.
  • the differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the EGR cooler deviates from the reference differential pressure value as the degree of blockage increases. .
  • the divergence direction is the positive side (the side where the detected differential pressure value is higher)
  • the amount becomes a predetermined amount or more and the detected differential pressure value becomes higher than a predetermined cooler blockage determination value it is determined that a blockage has occurred inside the EGR cooler.
  • the divergence direction is the negative side (the side where the detected differential pressure value is low)
  • the divergence may occur due to an increase in pressure loss inside the piping member upstream or downstream of the EGR cooler. It can be determined that the difference is greater than or equal to a predetermined amount, and when the detected differential pressure value is lower than a predetermined pipe blockage determination value, the pipe member is blocked. It is determined that it has occurred.
  • the reference differential pressure value is specifically a differential pressure value between the upstream pressure and the downstream pressure of the EGR cooler when no blockage occurs in either the EGR cooler or the piping member.
  • the reference differential pressure value which is the differential pressure value when no blockage has occurred
  • the actual differential pressure value the differential pressure value between the upstream pressure and the downstream pressure of the EGR cooler
  • the cooler blockage determination value is set as a value corresponding to the degree of blockage of the EGR cooler corresponding to a predetermined exhaust emission deterioration allowable limit.
  • the pipe blockage judgment value is set as a value corresponding to the degree of blockage of the pipe member corresponding to a predetermined exhaust gas deterioration allowable limit.
  • the EGR cooler when the EGR cooler is blocked and the degree of blockage increases, the exhaust emission deteriorates. However, the EGR cooler corresponding to a limit (so-called OBD regulation value) that allows the deterioration is acceptable.
  • OBD regulation value a limit that allows the deterioration is acceptable.
  • each determination value (cooler blockage determination value and pipe blockage determination value) is set in this way, the blockage occurs at the time when the blockage degree reaches the exhaust emission deterioration allowable limit or immediately before it reaches. In addition to being able to determine, the blockage location can be specified. For this reason, the internal combustion engine is not continuously operated in a state where the exhaust emission exceeds the allowable deterioration limit.
  • the upstream pressure of the EGR cooler is The pressure at the location where the EGR cooler and the upstream piping member are connected, or at a position closer to the EGR cooler than the connection location.
  • the downstream pressure of the EGR cooler is a connection location between the EGR cooler and the downstream piping member or a pressure closer to the EGR cooler than the connection location.
  • the piping member since the detected differential pressure value becomes lower than the piping blockage determination value regardless of where the blockage occurs in the piping members (upstream piping member and downstream piping member), the piping member It is possible to improve the determination accuracy in the case where a blockage occurs inside the. Further, even when the pressure at the position closer to the EGR cooler than the above-mentioned connection location is detected, in the situation where the blockage occurs inside the EGR cooler, it is integrally formed on the upstream side and the downstream side of the EGR cooler. Generally, the EGR cooler is clogged before the pipe inside. Therefore, if the differential pressure value is higher than the cooler clogging judgment value, the EGR cooler is clogged. Since it can be determined that the determination is being made, the determination accuracy can be increased.
  • a high pressure EGR mechanism that recirculates exhaust gas upstream of the turbocharger turbine in the exhaust system of the internal combustion engine to the intake system, and recirculates exhaust gas downstream of the turbocharger turbine in the exhaust system to the intake system and the EGR
  • the blockage location in the low-pressure EGR mechanism is determined. It is the structure which performs.
  • a differential pressure sensor that detects a differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the EGR cooler is provided, and the recirculation amount of the exhaust gas is determined based on the upstream pressure of the EGR cooler detected by the differential pressure sensor.
  • the differential pressure between the pressure and the downstream pressure, the opening degree of the EGR valve for adjusting the exhaust gas recirculation amount, the temperature of the exhaust gas, and the pressure of the exhaust gas are estimated as parameters.
  • the differential pressure sensor can be used both as a sensor for specifying a blockage location in the EGR system and a sensor for estimating the exhaust gas recirculation amount in the EGR system.
  • the closing position can be specified based on the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the EGR cooler. For this reason, when the blockage has occurred inside the EGR cooler, it can be determined with high accuracy. It is also possible to identify the blockage inside the EGR cooler and the blockage inside the piping member connected to the EGR cooler with high accuracy.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an engine according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the LPL-EGR mechanism.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a control system such as an ECU.
  • FIG. 4 is a diagram showing a map for setting the mode of the MPL-EGR system when the engine is warm.
  • FIG. 5 is a diagram showing a map for setting the mode of the MPL-EGR system when the engine is cold.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of abnormality diagnosis operation of the MPL-EGR system.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a relationship between the blocking rate and the NOx generation amount when blocking occurs in the LPL-EGR mechanism.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the relationship between the blockage rate and the differential pressure in the case where the blockage occurs inside the low pressure EGR cooler and the case where the blockage occurs inside the pipe.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an engine (internal combustion engine) 1 according to the present embodiment.
  • the engine 1 shown in FIG. 1 is a diesel engine having four cylinders 11, 11,..., And each cylinder 11 has an injector (fuel injection valve) 2 capable of directly injecting fuel into the cylinder 11.
  • injectors 2 are constituted by piezoelectric injectors (piezo elements) inside, for example, piezo injectors that are appropriately opened to inject and supply fuel into the cylinder 11. Further, the fuel boosted by a high-pressure fuel pump (not shown) is supplied to the injector 2 via a common rail 21.
  • Each cylinder 11 is connected to an intake passage 3 constituting an intake system.
  • An air cleaner 31 is provided at the upstream end of the intake passage 3.
  • a compressor 41, an intercooler 32, and an intake throttle valve (diesel throttle) 33 of a turbocharger (centrifugal supercharger) 4 are sequentially provided in the intake passage 3 along the direction of intake air flow. .
  • the intake air introduced into the intake passage 3 is purified by the air cleaner 31, then supercharged by the compressor 41 and cooled by the intercooler 32. Thereafter, the intake air passes through the intake throttle valve 33 and is introduced into each cylinder 11.
  • the intake air introduced into each cylinder 11 is compressed in the compression stroke, and fuel is burned by being injected into the cylinder 11 from the injector 2.
  • a piston (not shown) reciprocates in the cylinder, and an engine output is obtained by rotating the crankshaft via the connecting rod.
  • the intake throttle valve 33 is fully opened during normal operation. For example, when the vehicle is decelerated, the intake throttle valve 33 is predetermined as necessary (for example, when it is necessary to prevent a temperature drop of the oxidation catalyst 51 described later). It is closed to the opening.
  • Each cylinder 11 is connected to an exhaust passage 5 constituting an exhaust system.
  • a turbine 42 of the turbocharger 4 is provided in the middle of the exhaust passage 5.
  • an oxidation catalyst (DOC) 51 and a particulate filter (DPF) 52, an exhaust throttle valve 53, and a muffler 54 are arranged along the exhaust flow direction. are provided in order.
  • the exhaust gas (burned gas) generated by the combustion in each cylinder 11 is discharged to the exhaust passage 5.
  • the exhaust gas discharged into the exhaust passage 5 passes through a turbine 42 provided in the middle of the exhaust passage 5 and is then purified by an oxidation catalyst 51 and a particulate filter 52, and then passes through an exhaust throttle valve 53 and a muffler 54. And released into the atmosphere.
  • the engine 1 according to the present embodiment is provided with an MPL-EGR system including an HPL-EGR mechanism (high pressure EGR mechanism) 6 and an LPL-EGR mechanism (low pressure EGR mechanism) 7.
  • HPL-EGR mechanism high pressure EGR mechanism
  • LPL-EGR mechanism low pressure EGR mechanism
  • the HPL-EGR mechanism 6 sends exhaust gas from the exhaust passage 5 (for example, the exhaust manifold) upstream of the turbine 42 of the turbocharger 4 to the intake passage 3 downstream of the intake throttle valve 33 (downstream of the compressor 41).
  • a high-pressure EGR passage 61 that leads a part (high-pressure EGR gas) and a high-pressure EGR valve 62 that can change the flow passage area of the high-pressure EGR passage 61 are provided.
  • the amount of high-pressure EGR gas recirculated (recirculated) by the HPL-EGR mechanism 6 is adjusted by the opening degree of the high-pressure EGR valve 62. Further, if necessary, the opening degree of the intake throttle valve 33 is decreased (the degree of closing is increased), and thereby the recirculation amount of the high-pressure EGR gas may be increased.
  • the LPL-EGR mechanism 7 exhausts from the exhaust passage 5 downstream of the particulate filter 52 (downstream of the turbine 42) and upstream of the exhaust throttle valve 53 to the intake passage 3 upstream of the compressor 41.
  • a low-pressure EGR passage 71 that guides a part of the gas (low-pressure EGR gas), a low-pressure EGR valve 72 that can change the flow area of the low-pressure EGR passage 71, and a low-pressure EGR gas that cools the low-pressure EGR gas that flows through the low-pressure EGR passage 71 EGR cooler 73 is provided.
  • the amount of low-pressure EGR gas recirculated (recirculated) by the LPL-EGR mechanism 7 is adjusted by the opening degree of the low-pressure EGR valve 72. Further, the opening degree of the exhaust throttle valve 53 is reduced as necessary, and thereby the recirculation amount of the low pressure EGR gas may be increased.
  • LPL-EGR mechanism 7 The configuration of the LPL-EGR mechanism 7 will be specifically described below.
  • FIG. 2 is a diagram showing the LPL-EGR mechanism 7.
  • the LPL-EGR mechanism 7 includes an upstream pipe 74, the low pressure EGR cooler 73, a downstream pipe 75, the low pressure EGR valve 72, and a differential pressure sensor 89.
  • the upstream pipe 74 is a metal pipe, one end of which is connected to the exhaust pipe (pipe constituting the exhaust passage 5) 5A and the other end is connected to the low-pressure EGR cooler 73. This is a piping member that leads to the low-pressure EGR cooler 73.
  • An upstream flange 74a and a downstream flange 74b having bolt holes (not shown) are integrally formed at both ends in the longitudinal direction of the upstream pipe 74.
  • the upstream pipe 74 may be formed of a resin or rubber pipe.
  • the low pressure EGR cooler 73 is provided with an introduction pipe member 73a for introducing EGR gas and a lead-out pipe member 73b for leading EGR gas. Further, an upstream flange 73c is integrally formed with the introduction pipe member 73a, and a downstream flange 73d is integrally formed with the outlet pipe member 73b. Further, bolt holes (not shown) are formed in the flanges 73c and 73d.
  • downstream side pipe 75 is a metal pipe, one end of which is connected to the low pressure EGR cooler 73 and the other end is connected to the intake pipe (pipe constituting the intake passage 3) 3A. It is a piping member that guides the flowd EGR gas to the intake piping 3A.
  • An upstream flange 75a and a downstream flange 75b having bolt holes (not shown) are integrally formed at both ends in the longitudinal direction of the downstream pipe 75.
  • the downstream pipe 75 may also be formed of a resin or rubber pipe.
  • flanges 5a and 3a similar to the above are formed at the connection place of the LPL-EGR mechanism 7 in each of the exhaust pipe 5A and the intake pipe 3A.
  • the flange 5a of the exhaust pipe 5A and the upstream flange 74a of the upstream pipe 74 are overlapped, the downstream flange 74b of the upstream pipe 74 and the upstream flange 73c of the low pressure EGR cooler 73 are overlapped, and the low pressure EGR
  • the downstream flange 73d of the cooler 73 and the upstream flange 75a of the downstream pipe 75 are overlapped, and further, the downstream flange 75b of the downstream pipe 75 and the flange 3a of the intake pipe 3A are overlapped, and these flanges are integrated. Bolts are tightened.
  • the three members of the upstream side piping 74, the low pressure EGR cooler 73, and the downstream side piping 75 are connected to each other so that EGR gas can be circulated. Exchange).
  • the low-pressure EGR valve 72 is provided in the downstream pipe 75.
  • the differential pressure sensor 89 has a configuration in which an upstream gas introduction pipe 89b and a downstream gas introduction pipe 89c are connected to the sensor body 89a.
  • the upstream gas introduction pipe 89b is connected to the introduction pipe member 73a of the low-pressure EGR cooler 73, and introduces the internal pressure of the introduction pipe member 73a into the sensor body 89a.
  • the downstream side gas introduction pipe 89c is connected to the outlet pipe member 73b of the low pressure EGR cooler 73, and introduces the internal pressure of the outlet pipe member 73b into the sensor body 89a.
  • the sensor main body 89a generates a differential pressure signal corresponding to the pressure difference between the internal pressure of the introduction pipe member 73a and the internal pressure of the outlet pipe member 73b (pressure difference between the upstream side and the downstream side of the low pressure EGR valve 72). It outputs to ECU (Electronic Control Unit) 10 mentioned later.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the ECU 10 includes an A / F sensor 80, an air flow meter 81, an intake air temperature sensor 82, an intake air pressure sensor 83, an exhaust air temperature sensor 84, a water temperature sensor 85, a crank position sensor 86, an accelerator opening sensor 87, and an intake throttle valve opening sensor 88. These are electrically connected to various sensors such as the differential pressure sensor 89, the high pressure EGR valve opening sensor 8H, and the low pressure EGR valve opening sensor 8L described above.
  • the A / F sensor 80 is a sensor that detects the oxygen concentration in the exhaust gas downstream of the particulate filter 52, and outputs a detection signal that continuously changes in accordance with the oxygen concentration.
  • the air flow meter 81 is a sensor that measures the amount of air flowing into the intake passage 3 from the atmosphere.
  • the intake air temperature sensor 82 is a sensor that detects the temperature of the air flowing through the intake passage 3 (the temperature upstream of the intake throttle valve 33).
  • the intake pressure sensor 83 is a sensor that detects the pressure downstream of the intake throttle valve 33 (for example, in the intake manifold).
  • the exhaust temperature sensor 84 is a sensor that detects the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 5 (the temperature on the upstream side of the exhaust throttle valve 53).
  • the water temperature sensor 85 is a sensor that detects the temperature of the cooling water circulating inside the engine 1.
  • the crank position sensor 86 is a sensor that detects the rotational position of the crankshaft of the engine 1.
  • the accelerator opening sensor 87 is a sensor that detects an operation amount (accelerator opening) of the accelerator pedal by the driver.
  • the intake throttle valve opening sensor 88 is a sensor that detects the opening of the intake throttle valve 33.
  • the differential pressure sensor 89 is a sensor that measures the differential pressure between the upstream side pressure and the downstream side pressure of the low pressure EGR cooler 73 in the LPL-EGR mechanism 7 as described above.
  • the high pressure EGR valve opening sensor 8H is a sensor that detects the opening of the high pressure EGR valve 62.
  • the low pressure EGR valve opening sensor 8L is a sensor that detects the opening of the low pressure EGR valve 72.
  • the ECU 10 controls the injector 2, the intake throttle valve 33, the exhaust throttle valve 53, the high pressure EGR valve 62, and the low pressure EGR valve 72 based on the detected values and measured values of the various sensors 80 to 89, 8H, and 8L.
  • the ECU 10 controls the usage state of the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 according to the operating state (engine load or the like) of the engine 1.
  • the EGR mechanisms 6 and 7 to be used are selected according to the map of FIG. That is, when the engine 1 is in the low load operation state, the ECU 10 recirculates the exhaust gas using the HPL-EGR mechanism 6 (recirculation operation in the high pressure EGR region). When the engine 1 is in a high load operation state, the ECU 10 recirculates the exhaust gas by the LPL-EGR mechanism 7 (reflux operation in the low pressure EGR region).
  • Region X in FIG. 4 is when the required acceleration to the vehicle is high (during transient operation) or the like, and both the high pressure EGR valve 62 of the HPL-EGR mechanism 6 and the low pressure EGR valve 72 of the LPL-EGR mechanism 7 are closed. This is an operating region where the EGR gas is not recirculated.
  • the usage mode of the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 is switched according to the operating state of the engine 1, or when the EGR mechanisms 6 and 7 are used together, Therefore, an appropriate amount of EGR gas can be recirculated in a proper operation region, and the NOx concentration in the exhaust gas can be suitably reduced.
  • the ECU 10 uses the HPL-EGR mechanism 6 to recirculate the exhaust gas in the operation region other than the region X, as shown in the map of FIG. I do. This is because the HPL-EGR mechanism 6 that does not include an EGR cooler is utilized to recirculate the exhaust gas having a relatively high temperature, thereby prematurely warming up the engine 1 and activating the oxidation catalyst 51 early. Because.
  • the control of the EGR gas amount in the HPL-EGR mechanism 6 and the control of the EGR gas amount in the LPL-EGR mechanism 7 will be described.
  • the control of the EGR gas amount in the HPL-EGR mechanism 6 and the control of the EGR gas amount in the LPL-EGR mechanism 7 are independent controls.
  • the target EGR gas recirculation amount (hereinafter referred to as “target high-pressure EGR gas return”).
  • the flow rate ”) and the estimated EGR gas recirculation amount (hereinafter referred to as“ estimated high pressure EGR gas recirculation amount ”), and the high pressure EGR gas recirculation amount approaches the target high pressure EGR gas recirculation amount.
  • the opening degree of the EGR valve 62 and the opening degree of the intake throttle valve 33 are feedback controlled (hereinafter referred to as “EGR feedback control”).
  • the target high-pressure EGR gas recirculation amount in this case is set according to the operating state of the engine 1 (particularly the engine load).
  • the estimated high-pressure EGR gas recirculation amount is detected by the intake pressure sensor 83, the opening degree of the high-pressure EGR valve 62 detected by the high-pressure EGR valve opening sensor 8H, the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 82, and the like.
  • the pressure in the intake manifold and the differential pressure between the pressure in the intake manifold and the pressure in the exhaust manifold are used as parameters, respectively, and are obtained from predetermined arithmetic expressions or maps stored in the ROM (Read Only Memory) of the ECU 10 in advance. .
  • the pressure in the exhaust manifold is obtained from a predetermined arithmetic expression or map stored in advance in the ROM of the ECU 10 using the pressure in the intake manifold, the operating state amount of the engine 1 and the like as parameters.
  • the target EGR gas recirculation amount (hereinafter referred to as “target low pressure EGR”).
  • Gas recirculation amount) and the estimated EGR gas recirculation amount (hereinafter referred to as “estimated low pressure EGR gas recirculation amount"), and the estimated low pressure EGR gas recirculation amount approaches the target low pressure EGR gas recirculation amount.
  • the opening degree of the low pressure EGR valve 72 and the opening degree of the exhaust throttle valve 53 are feedback controlled (EGR feedback control).
  • the target low-pressure EGR gas recirculation amount in this case is set according to the operating state of the engine 1 (particularly the engine load). Further, the estimated low-pressure EGR gas recirculation amount is the opening of the low-pressure EGR valve 72 detected by the low-pressure EGR valve opening sensor 8L, the temperature of the exhaust detected by the exhaust temperature sensor 84, and the downstream of the particulate filter 52.
  • the exhaust pressure and the differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the low pressure EGR cooler 73 detected by the differential pressure sensor 89 are used as parameters to obtain from a predetermined arithmetic expression or map stored in advance in the ROM of the ECU 10. It is done.
  • the exhaust pressure downstream of the particulate filter 52 is obtained from a predetermined arithmetic expression or map stored in advance in the ROM of the ECU 10 with the pressure in the intake manifold, the operating state amount of the engine 1 and the like as parameters.
  • the target high-pressure EGR gas return is performed so that the intake air amount detected by the air flow meter 81 matches the target intake air amount set according to the engine load, the engine speed, and the like.
  • the flow rate is set, and as described above, the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is feedback controlled so that the estimated high pressure EGR gas recirculation amount matches the target high pressure EGR gas recirculation amount.
  • the low pressure EGR valve 72 is maintained fully closed.
  • the intake air amount obtained by the air flow meter 81 is smaller than the target value and the actual EGR rate is higher than the target EGR rate (EGR rate determined according to the operating state of the engine 1 or the like)
  • the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is increased so as to increase the amount of EGR gas. If the estimated high pressure EGR gas recirculation amount does not reach the target high pressure EGR gas recirculation amount even if the opening amount of the high pressure EGR valve 62 is increased in this way, the opening amount of the intake throttle valve 33 is decreased ( The amount of EGR gas recirculated through the high pressure EGR passage 61 is increased by decreasing the pressure on the downstream side of the intake throttle valve 33. This brings the actual EGR rate closer to the target EGR rate.
  • the control mode in which the EGR gas is recirculated using only the HPL-EGR mechanism 6 will be referred to as an HPL mode.
  • the target value of the intake air amount and the target value of the EGR gas amount may each have a certain range to be a target range.
  • the opening degree of the high pressure EGR valve 62 may be adjusted so that the EGR gas amount becomes a target value or a target range.
  • the target low pressure EGR gas return is performed so that the intake air amount detected by the air flow meter 81 matches the target intake air amount set according to the engine load, the engine speed, and the like.
  • the flow rate is set, and as described above, the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is feedback-controlled so that the estimated low pressure EGR gas recirculation amount matches the target low pressure EGR gas recirculation amount.
  • the high pressure EGR valve 62 is kept fully closed (unless the amount of EGR gas is insufficient).
  • the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is reduced so as to reduce the amount of EGR gas.
  • the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is increased so as to increase the amount of EGR gas. If the estimated low pressure EGR gas recirculation amount does not reach the target low pressure EGR gas recirculation amount even if the opening amount of the low pressure EGR valve 72 is increased in this way, the opening amount of the high pressure EGR valve 62 is increased, Alternatively, the amount of EGR gas is increased by decreasing the opening degree of the exhaust throttle valve 53 (increasing the closing degree). This brings the actual EGR rate closer to the target EGR rate.
  • a control mode in which the EGR gas is recirculated using only the LPL-EGR mechanism 7 is referred to as an LPL mode.
  • the target value of the intake air amount and the target value of the EGR gas amount may each have a certain range to be a target range.
  • the opening degree of the low pressure EGR valve 72 may be adjusted so that the EGR gas amount becomes a target value or a target range.
  • the opening degree of the high pressure EGR valve 62 is controlled so that the estimated high pressure EGR gas recirculation amount reaches the target high pressure EGR gas recirculation amount.
  • the opening degree control for the high pressure EGR valve 62 is the same as that in the low load operation described above.
  • the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is controlled so that the estimated low pressure EGR gas recirculation amount reaches the target low pressure EGR gas recirculation amount.
  • the opening degree control for the low-pressure EGR valve 72 is the same as in the above-described high-load operation.
  • a control mode for supplying EGR gas using both the HPL-EGR mechanism 6 and the LPL-EGR mechanism 7 is referred to as an MPL mode.
  • the target value of the intake air amount and the target value of the EGR gas amount may each have a certain range to be a target range.
  • the opening degrees of the low pressure EGR valve 72 and the high pressure EGR valve 62 may be adjusted so that the EGR gas amount becomes a target value or a target range.
  • the differential pressure sensor 89 causes a differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the low pressure EGR cooler 73 (more specifically, the internal pressure of the introduction pipe member 73a and the internal pressure of the discharge pipe member 73b). Pressure difference).
  • the differential pressure value (hereinafter referred to as “actual differential pressure value”) and the differential pressure value (hereinafter referred to as “reference differential pressure value”) when no blockage occurs in the LPL-EGR mechanism 7. ).
  • This reference differential pressure value is obtained in advance through experiments and simulations.
  • the predetermined value (the deviation) for determining that the blockage has occurred is set to correspond to the pressure difference when the blockage state that should be determined as “blocking” due to legal regulations or the like is established. (Details will be described later).
  • This flowchart is performed at a predetermined timing (for example, once in one trip of the vehicle (a period from when the ignition is turned on until it is turned off)).
  • step ST1 it is determined whether or not a precondition for executing the abnormality diagnosis operation is satisfied.
  • Preconditions include, for example, that the differential pressure sensor 89 is operating normally, no abnormality has occurred in the high pressure EGR valve 62 and the low pressure EGR valve 72, and the operation mode of the engine 1 is the normal combustion mode. And so on.
  • the determination that the differential pressure sensor 89 is operating normally and the determination that the EGR valves 62 and 72 are operating normally can be performed by a known determination operation. Omitted.
  • the normal combustion mode of the engine 1 is an operation mode in which the EGR gas is recirculated, and is a state that is not when the required acceleration for the vehicle is high or when the particulate filter 52 is being regenerated.
  • step ST1 If at least one of these preconditions is not satisfied, a NO determination is made in step ST1, and the abnormality diagnosis operation is returned as impossible.
  • step ST1 the process proceeds to step ST2, and it is determined whether or not the condition for starting the abnormality diagnosis operation is satisfied.
  • a condition for starting the abnormality diagnosis operation for example, the engine speed is within a predetermined range, the fuel injection amount from the injector 2 is within a predetermined range, and the opening of the low pressure EGR valve 72 is within a predetermined range.
  • the EGR gas amount is set to “0” during the transient operation of the engine 1, the absence of such a situation is set as a condition for starting the abnormality diagnosis operation.
  • the fuel injection charge is set to “0”, and the opening amount of the intake throttle valve 33 is reduced to reduce the exhaust amount and suppress the temperature drop of the oxidation catalyst 51.
  • the EGR gas amount is set to “0”, the absence of such a situation is set as a condition for starting the abnormality diagnosis operation.
  • the flow rate of the EGR gas in the low pressure EGR passage 71 needs to be secured to some extent.
  • the opening condition is within a predetermined range as a condition for starting the abnormality diagnosis operation.
  • the engine operation region in which the opening degree of the low pressure EGR valve 72 is within a predetermined range is a region surrounded by a broken line in FIG. That is, it is an operation region on the relatively high load side in the LPL mode or in the MPL mode.
  • step ST2 If any one of these abnormality diagnosis operation start conditions is not satisfied, NO is determined in step ST2, and the abnormality diagnosis operation is returned as impossible.
  • step ST ⁇ b> 2 if the abnormality diagnosis operation start condition is satisfied and YES is determined in step ST ⁇ b> 2, the process proceeds to step ST ⁇ b> 3, and the upstream side pressure and the downstream side pressure of the low pressure EGR cooler 73 detected by the differential pressure sensor 89. Information on the differential pressure (actual differential pressure value) is acquired.
  • step ST4 the differential pressure value (actual differential pressure value) is not less than a predetermined value a (piping blockage judgment value in the present invention) and not more than a predetermined value b (cooler blockage judgment value in the present invention). It is determined whether or not (a ⁇ actual differential pressure value ⁇ b).
  • the predetermined values a and b are set to correspond to a pressure difference in a closed state that should be determined as “closed” due to legal regulations.
  • the predetermined value “a” is set as a value corresponding to the degree of blockage serving as a threshold for determining that the upstream side piping 74 or the downstream side piping 75 is blocked
  • the predetermined value “b” is the low pressure EGR. It is set as a value corresponding to the degree of blockage that is a threshold for determining that blockage has occurred inside the cooler 73.
  • FIG. 7 shows a blockage rate in the case where blockage occurs in the LPL-EGR mechanism 7 (the ratio of the passage area being narrowed in the case where blockage occurs in the LPL-EGR mechanism 7 (blocked). It is a figure which shows an example of the relationship between the area / passage area when the obstruction
  • the blockage rate corresponding to the NOx generation amount corresponding to the regulation value shown in FIG. 7 (so-called OBD regulation value; allowable exhaust gas deterioration limit)
  • the blockage rate A (for example, 90%) in the figure is obtained. That is, in order to determine that the NOx generation amount reaches the regulation value, it is necessary to determine with high accuracy that the blockage rate has reached A in the figure.
  • FIG. 8 shows an example of the relationship between the clogging rate and the differential pressure when the clogging occurs inside the low pressure EGR cooler 73 and when the clogging occurs inside the upstream side piping 74 or the downstream side piping 75.
  • the differential pressure value B in FIG. 8 is a reference differential pressure value when the occlusion rate is “0” (no occlusion). That is, it is a differential pressure value corresponding to the original pressure loss in the internal resistance of each of the pipes 74 and 75 and the low pressure EGR cooler 73. In other words, when the detected differential pressure value is “B”, the LPL-EGR mechanism 7 is not clogged (no deposit is present) or is clogged slightly (the deposit is little). ) State.
  • the actual differential pressure value increases as the blockage rate increases (see the solid line in FIG. 8). Then, it deviates toward the positive side with respect to the reference differential pressure value B. This is because the pressure loss increases due to the blockage inside the low pressure EGR cooler 73. That is, the pressure on the exhaust passage 5 side (the upstream pipe 74 side) is increased due to the blockage inside the low pressure EGR cooler 73, whereas the pressure on the intake passage 3 side (the downstream pipe 75 side) is increased. This is because the negative suction pressure acts and the differential pressure between them increases.
  • the blockage rate is “A” in the figure, that is, the blockage rate that is the NOx generation amount corresponding to the regulation value is when the differential pressure is “b” in the figure. is there.
  • the differential pressure becomes “b” in the figure, a clogging has occurred inside the low pressure EGR cooler 73, and the clogging rate is “A” in the figure, and the NOx corresponding to the above regulation value. It can be determined that the occlusion rate is the generation amount.
  • the actual differential pressure value decreases as the clogging rate increases (see the broken line in FIG. 8).
  • the differential pressure value B deviates to the negative side. This is because when there is no blockage, a relatively large amount of EGR gas flows inside the low-pressure EGR cooler 73, so that a differential pressure value corresponding to the original pressure loss inside the low-pressure EGR cooler 73 is obtained. Although it is obtained, when a blockage occurs on the upstream side or downstream side of the low pressure EGR cooler 73, the amount of EGR gas flowing inside the low pressure EGR cooler 73 is extremely reduced, so that the differential pressure is also large. This is because it cannot be obtained.
  • the blockage rate is “A” in the figure, that is, the blockage rate that is the NOx generation amount corresponding to the regulation value is when the differential pressure is “a” in the figure. is there. That is, if the differential pressure becomes “a” in the figure, the upstream pipe 74 or the downstream pipe 75 is blocked, and the blocking rate is “A” in the figure, and the above restriction is applied. It can be determined that the blockage rate is the NOx generation amount corresponding to the value.
  • the differential pressure value (actual differential pressure value) is a range that is not less than the predetermined value a and not more than the predetermined value b (a ⁇ actual differential pressure). It is determined whether or not value ⁇ b).
  • step ST4 when the differential pressure value is in the range of the predetermined value a or more and the predetermined value b or less, and if YES is determined in step ST4, the process proceeds to step ST5, and normality determination is performed. That is, it is determined that the LPL-EGR mechanism 7 is not blocked, or is in a blocked state in which the NOx generation amount can be suppressed below the regulation value, and the process returns.
  • step ST4 determines whether the differential pressure value is less than the predetermined value a and not more than the predetermined value b. If the differential pressure value is not less than the predetermined value a and not more than the predetermined value b, NO is determined in step ST4, and the process proceeds to step ST6, where abnormality is determined. That is, it is determined that an abnormality has occurred somewhere in the LPL-EGR mechanism 7 (an obstruction in which the amount of NOx generated reaches the regulation value has occurred).
  • step ST7 it is determined whether or not the actual differential pressure value exceeds the predetermined value b.
  • step ST7 If the actual differential pressure value exceeds the predetermined value b and a YES determination is made in step ST7, the process proceeds to step ST8, where it is determined that a blockage has occurred inside the low pressure EGR cooler 73.
  • abnormality determination for example, abnormality information (information indicating that a blockage has occurred inside the low-pressure EGR cooler 73) is written in the diagnosis provided in the ECU 10. In addition, a warning is issued to the driver as necessary.
  • step ST7 if the actual differential pressure value does not exceed the predetermined value b and a NO determination is made in step ST7, the actual differential pressure value is below the predetermined value a. Therefore, the process proceeds to step ST9. It is determined that a blockage has occurred inside the upstream pipe 74 or the downstream pipe 75. Accompanying this abnormality determination, for example, abnormality information (information indicating that the upstream pipe 74 or the downstream pipe 75 is clogged) is written in the diagnosis provided in the ECU 10. In addition, a warning is issued to the driver as necessary.
  • abnormality information information indicating that the upstream pipe 74 or the downstream pipe 75 is clogged
  • the blockage location is specified.
  • the blockage point in the LPL-EGR mechanism 7 based on the differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the low pressure EGR cooler 73. For this reason, when the blockage has occurred inside the low pressure EGR cooler 73, it can be determined with high accuracy. Further, since the blockage inside the low-pressure EGR cooler 73 and the blockage inside the pipes 74 and 75 connected to the low-pressure EGR cooler 73 can be identified with high accuracy, replacement of the part in which the blockage occurs is performed. In such a case, it is possible to eliminate unnecessary parts replacement (a state in which piping parts that have not been blocked must be replaced).
  • this abnormality diagnosis (diagnosis of the obstruction
  • Abnormal diagnosis can be performed at an early stage.
  • the differential pressure sensor 89 is used as a sensor for specifying a blockage location in the LPL-EGR mechanism 7 and a sensor for estimating the exhaust gas recirculation amount in the LPL-EGR mechanism 7. Can also be used.
  • the present invention when the LPL-EGR mechanism 7 is blocked, the case where the present invention is used to identify the blocked portion has been described.
  • the present invention is not limited to this, and if the HPL-EGR mechanism 6 is provided with an EGR cooler, if the HPL-EGR mechanism 6 is blocked, the blockage location is specified. It is also possible to use the present invention as an object.
  • the present invention is applied to the engine 1 including the two EGR mechanisms 6 and 7 .
  • the present invention is not limited to this, and can also be applied to an engine having one EGR mechanism and an engine having three or more EGR mechanisms. Also in this case, it becomes possible to specify the closed portion in the same manner as described above for the EGR mechanism provided with the EGR cooler.
  • the pressure introduction point upstream of the low pressure EGR cooler 73 (the connection point of the upstream gas introduction pipe 89 b) is lower than the connection point between the low pressure EGR cooler 73 and the upstream pipe 74. It was a close position.
  • the present invention is not limited to this, and may be a connecting portion (between the flanges 74b and 73c) between the low pressure EGR cooler 73 and the upstream pipe 74.
  • a connection point on the downstream side of the low pressure EGR cooler 73 (a connection point of the downstream gas introduction pipe 89c)
  • a connection point between the low pressure EGR cooler 73 and the downstream side pipe 75 (between the flanges 73d and 75a). Good.
  • the present invention can be applied to blockage diagnosis of an MPL-EGR system mounted on a diesel engine.

Abstract

　ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６およびＬＰＬ－ＥＧＲ機構７を有するＭＰＬ－ＥＧＲシステムを備えたエンジンにおいて、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７に備えられた低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側圧力と下流側圧力との差圧を差圧センサ８９によって検出する。ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７が閉塞していない状態での基準差圧値に対し、上記検出された実差圧値が高くその乖離量が所定量に達すると、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部で閉塞が発生していると判定する。一方、上記基準差圧値に対し、上記検出された実差圧値が低くその乖離量が所定量に達すると、低圧ＥＧＲクーラ７３以外の配管部材７４，７５の内部で閉塞が発生していると判定する。

Description

ＥＧＲシステムの異常診断装置
　本発明は、例えば自動車の内燃機関等に搭載されるＥＧＲシステムの異常診断装置に係る。特に、本発明は、ＥＧＲシステムにおける閉塞箇所を特定するための改良に関する。なお、本明細書では、ＥＧＲ通路の流路面積が小さくなっている状態（部分閉塞状態）およびＥＧＲ通路が完全に閉塞している状態（完全閉塞状態）を、何れも「閉塞」と表現することとする。
　従来より、ディーゼルエンジン等のように希薄燃焼を行うエンジンでは、窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）が比較的多く排出されることが懸念される。その対策として、排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気還流（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ　Ｇａｓ　Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）システムを備えさせることが知られている（例えば下記の特許文献１を参照）。
　このＥＧＲシステムは、エンジンの排気通路および吸気通路を互いに連通させるＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブとを備えている。そして、ＥＧＲバルブの開度を調整するなどして、排気通路からＥＧＲ通路を経て吸気通路へ還流される排気ガスの量（ＥＧＲガス量）を調整し、吸気中のＥＧＲ率を、予め設定された目標ＥＧＲ率に設定するようにしている。このようにして排気ガスの一部が吸気通路に還流されると、燃焼室内での燃焼温度が低下してＮＯｘの生成が抑制され、排気エミッションが改善されることになる。
　また、一般に、この種のＥＧＲシステムでは、ＥＧＲ通路にＥＧＲクーラが設けられる。例えば、特許文献１に開示されているような１つの（１系統の）ＥＧＲ機構のみを備えたシステムでは、そのＥＧＲ機構のＥＧＲ通路にＥＧＲクーラが適用される。
　また、特許文献２に開示されているように、高圧ＥＧＲ機構（以下、「ＨＰＬ－ＥＧＲ機構」という）と低圧ＥＧＲ機構（以下、「ＬＰＬ－ＥＧＲ機構」という）とを備えたシステム（以下、「ＭＰＬ－ＥＧＲシステム」という）にあっては、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構のＥＧＲ通路のみにＥＧＲクーラが適用される。
　上記ＨＰＬ（Ｈｉｇｈ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｌｏｏｐ）－ＥＧＲ機構は、ターボチャージャのタービンよりも上流側の排気通路（例えばエキゾーストマニホールド）から、ターボチャージャのコンプレッサよりも下流側の吸気通路へ排気ガスを還流するようになっている。
　また、ＬＰＬ（Ｌｏｗ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｌｏｏｐ）－ＥＧＲ機構は、ターボチャージャのタービンよりも下流側の排気通路から、ターボチャージャのコンプレッサよりも上流側の吸気通路へ排気ガスを還流するようになっている。このため、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構では、コンプレッサによる過給前の吸気（比較的低圧の吸気エリア）に対して排気ガスを還流させることができるので、その還流量の大幅な増大が図れ、排気エミッションの改善に大きな効果が得られる。
　また、このＭＰＬ（Ｍｉｄｄｌｅ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｌｏｏｐ）－ＥＧＲシステムの使用形態としては、特許文献３にも開示されているように、エンジンの低負荷運転領域では、ＨＰＬ－ＥＧＲ機構のみを使用して比較的高温度の排気ガスを還流させて燃焼の安定化を図り、ＨＣやＣＯの排出を抑制する。また、エンジンの高負荷運転領域では、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構のみを使用して比較的低温度の排気ガスを還流させることにより、吸気の高温化にともなうスモークの発生を抑制する。また、エンジンの中負荷運転領域ではＨＰＬ－ＥＧＲ機構およびＬＰＬ－ＥＧＲ機構の両方を使用して排気ガスを還流させることでＨＣ、ＣＯ、スモークの発生を抑制する。
　このため、比較的高温度の排気ガスを還流させることを目的としている上記ＨＰＬ－ＥＧＲ機構にはＥＧＲクーラは適用されず、比較的低温度の排気ガスを還流させることを目的としている上記ＬＰＬ－ＥＧＲ機構のみにＥＧＲクーラが適用されている。
特開２００１－２０７９１６号公報 特開２０１０－１９０１７６号公報 特開２０１１－８９４７０号公報
　ところで、近年、自動車の排気エミッション規制の強化（Ｅｕｒｏ６等）にともない、ＥＧＲシステムにおける閉塞（ＥＧＲ通路の閉塞）を高い精度で検出し（例えば完全閉塞に至る前に８０％程度まで閉塞した状態を検出可能にし）、閉塞度合いが高くなること（例えば完全閉塞になること）にともなう排気エミッションの悪化を未然に防ぐことが求められている。特に、上記ＥＧＲクーラは、ＥＧＲガスを冷却することによって吸気の高温化を抑制し、燃焼温度を低下させることでＮＯｘ発生量の低減に大きく寄与しており、このＥＧＲクーラ内部が閉塞する状況になると、排気エミッションの悪化が著しくなることから、このＥＧＲクーラ内部の閉塞の有無に関しては特に高い精度が要求されている。
　また、ＥＧＲシステムで閉塞が発生している場合（例えば、特許文献１に開示されているように、ＥＧＲガス量をフィードバック制御により目標ＥＧＲガス量に調整する場合のＥＧＲバルブの開度補正量や吸気絞り弁の開度補正量が閾値を超えた場合にＥＧＲ通路が閉塞していると診断する場合）に、その閉塞を検出し、必要に応じて部品交換を行う場合には、その閉塞箇所が特定されていなければ、ＥＧＲシステムを構成している配管やＥＧＲクーラ等の全ての部品を交換せねばならなくなる。つまり、閉塞が生じていない部品まで交換せねばならないことになってしまう。
　以上のことから、ＥＧＲクーラが適用されているＥＧＲ通路にあっては、ＥＧＲクーラの内部の閉塞を高い精度で判定することが求められているとともに、ＥＧＲクーラの内部の閉塞と、このＥＧＲクーラに接続されている配管部材の内部の閉塞とを高い精度で識別し、交換部品をできる限り少なくできるようにすることが求められている。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＥＧＲクーラが適用されたＥＧＲ機構での閉塞箇所の特定を可能にするＥＧＲシステムの異常診断装置を提供することにある。
　－発明の解決原理－
　上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、ＥＧＲクーラが適用されたＥＧＲ機構に対し、ＥＧＲクーラの上流側と下流側との差圧を認識し、この差圧と基準値（例えばＥＧＲ機構が閉塞していない状態での値）との比較によって閉塞位置を特定するようにしている。つまり、差圧が大きい場合には、ＥＧＲクーラの上流側と下流側の間での圧力損失が大きくなっていることになるので、ＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生していると判定し、差圧が小さい場合には、上記圧力取得位置よりも上流側または下流側での圧力損失が大きくなっていることになるので、ＥＧＲクーラ以外の配管部材の内部で閉塞が発生していると判定するようにしている。
　－解決手段－
　具体的に、本発明は、配管部材およびその配管部材に連結されたＥＧＲクーラを備え、内燃機関の排気系に排出された排気ガスの一部を上記配管部材および上記ＥＧＲクーラを経て吸気系に還流させるＥＧＲシステムの異常診断装置を前提とする。このＥＧＲシステムの異常診断装置に対し、上記ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出し、その検出した差圧値が、予め設定された基準差圧値よりも高くなり、その差圧値が所定のクーラ閉塞判定値よりも高くなった場合には上記ＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生していると判定する一方、上記検出した差圧値が、上記基準差圧値よりも低くなり、その差圧値が所定の配管閉塞判定値よりも低くなった場合には上記配管部材の内部で閉塞が発生していると判定するようにしている。
　この特定事項により、配管部材またはＥＧＲクーラで閉塞が発生すると、その閉塞度が大きくなるに従って、ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧は、上記基準差圧値から乖離していく。この場合に、乖離方向が正側（検出される差圧値が高くなる側）であれば、ＥＧＲクーラ内部の圧力損失の増大に起因して上記乖離が大きくなっていると判断でき、この乖離量が所定量以上となって、上記検出されている差圧値が所定のクーラ閉塞判定値よりも高くなった場合には上記ＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生していると判定する。
　一方、上記乖離方向が負側（検出される差圧値が低くなる側）であれば、ＥＧＲクーラよりも上流側または下流側において配管部材内部での圧力損失の増大に起因して上記乖離が大きくなっていると判断でき、この乖離量が所定量以上となって、上記検出されている差圧値が所定の配管閉塞判定値よりも低くなった場合には上記配管部材の内部で閉塞が発生していると判定する。
　このように、本解決手段では、ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧によって、ＥＧＲシステムでの閉塞箇所を特定することが可能となる。このため、ＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生している場合には、そのことを高い精度で判定することが可能である。また、ＥＧＲクーラの内部の閉塞と、このＥＧＲクーラに接続されている配管部材の内部の閉塞とを高い精度で識別することもできるため、閉塞が生じている部品の交換を行うようにした場合にあっては、交換部品を少なくできる。
　また、上記基準差圧値として具体的には、ＥＧＲクーラおよび配管部材の何れにも閉塞が発生していない場合における上記ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧値である。
　閉塞が発生していない場合の差圧値である基準差圧値と、実際の差圧値（ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧値）とを比較するようにしたことで、ＥＧＲシステムにおける現在の閉塞度合いを正確に認識することが可能となり、実際の差圧値が、異常判定を行う閾値であるクーラ閉塞判定値や配管閉塞判定値に達したことを高い精度で判定できる。
　上記クーラ閉塞判定値としては、予め規定された排気エミッションの悪化許容限界に対応する上記ＥＧＲクーラの閉塞度合いに応じた値として設定されている。
　また、上記配管閉塞判定値としては、予め規定された排気エミッションの悪化許容限界に対応する上記配管部材の閉塞度合いに応じた値として設定されている。
　つまり、ＥＧＲクーラに閉塞が発生し、その閉塞度合いが高くなっていくと、排気エミッションが悪化していくが、その悪化を許容できる限界（所謂、ＯＢＤ規制値）に対応する上記ＥＧＲクーラの閉塞度合いに達した時点で、上記検出されている差圧値がクーラ閉塞判定値に達することになり、ＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生していると判定されることになる。
　同様に、配管部材に閉塞が発生し、その閉塞度合いが高くなっていくと、排気エミッションが悪化していくが、その悪化を許容できる限界（所謂、ＯＢＤ規制値）に対応する上記配管部材の閉塞度合いに達した時点で、上記検出されている差圧値が配管閉塞判定値に達することになり、配管部材の内部で閉塞が発生していると判定されることになる。
　このようにして各判定値（クーラ閉塞判定値および配管閉塞判定値）が設定されていることにより、閉塞度合いが排気エミッションの悪化許容限界に達した時点、または、達する直前に、閉塞の発生を判定できるとともにその閉塞箇所を特定できることになる。このため、排気エミッションが、その悪化許容限界を越えた状態で内燃機関が継続運転されてしまうといったことがなくなる。
　上記配管部材として、ＥＧＲクーラの上流側に連結された上流側配管部材、および、ＥＧＲクーラの下流側に連結された下流側配管部材を備えたものに対し、上記ＥＧＲクーラの上流側圧力としては、このＥＧＲクーラと上記上流側配管部材との連結箇所、または、この連結箇所よりもＥＧＲクーラ寄りの位置の圧力である。また、上記ＥＧＲクーラの下流側圧力としては、このＥＧＲクーラと上記下流側配管部材との連結箇所、または、この連結箇所よりもＥＧＲクーラ寄りの位置の圧力である。
　これによれば、配管部材（上流側配管部材および下流側配管部材）の何処で閉塞が発生しても、検出された差圧値が配管閉塞判定値よりも低くなることになるため、配管部材の内部で閉塞が発生した場合の判定精度を高めることができる。また、上記連結箇所よりもＥＧＲクーラ寄りの位置の圧力を検出するようにした場合であっても、ＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生する状況では、ＥＧＲクーラの上流側および下流側に一体成形されているパイプの内部よりも先にＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生するのが一般的であるので、差圧値がクーラ閉塞判定値よりも高くなった場合にはＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生していると判定することができるため、その判定精度を高めることができる。
　本発明が適用されるＥＧＲシステムの具体的な構成および閉塞箇所の判定動作としては以下のものが挙げられる。上記内燃機関の排気系における過給機のタービン上流側の排気ガスを吸気系に還流する高圧ＥＧＲ機構と、排気系における過給機のタービン下流側の排気ガスを吸気系に還流するとともに上記ＥＧＲクーラを備えた低圧ＥＧＲ機構とを有するＥＧＲシステムに対して、この低圧ＥＧＲ機構におけるＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出することで、この低圧ＥＧＲ機構における閉塞箇所の判定を行う構成である。
　これによれば所謂ＭＰＬ－ＥＧＲシステムにおいてＥＧＲクーラが備えられている低圧ＥＧＲ機構における閉塞箇所を特定することができ、その閉塞にともなって部品交換を行う場合には、その交換部品点数の削減を図ることができる。
　また、上記ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出する差圧センサを備えさせ、上記排気ガスの還流量を、上記差圧センサによって検出された上記ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧、排気ガスの還流量を調整するＥＧＲバルブの開度、排気ガスの温度、排気ガスの圧力それぞれをパラメータとして推定するようにしている。
　これによれば、上記差圧センサを、ＥＧＲシステムでの閉塞箇所を特定するためのセンサ、及び、ＥＧＲシステムにおける排気ガスの還流量を推定するためのセンサとして兼用することができる。
　本発明では、ＥＧＲクーラが適用されたＥＧＲ機構に対し、ＥＧＲクーラの上流側と下流側との差圧に基づいて閉塞位置を特定することができる。このため、ＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生している場合には、そのことを高い精度で判定することが可能になる。また、ＥＧＲクーラの内部の閉塞と、このＥＧＲクーラに接続されている配管部材の内部の閉塞とを高い精度で識別することも可能になる。
図１は、実施形態に係るエンジンの概略構成を示す図である。 図２は、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構の構成を示す図である。 図３は、ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 図４は、エンジンの温間時においてＭＰＬ－ＥＧＲシステムのモードを設定するマップを示す図である。 図５は、エンジンの冷間時においてＭＰＬ－ＥＧＲシステムのモードを設定するマップを示す図である。 図６は、ＭＰＬ－ＥＧＲシステムの異常診断動作の手順を示すフローチャート図である。 図７は、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構で閉塞が発生している場合の閉塞率とＮＯｘ発生量との関係の一例を示す図である。 図８は、低圧ＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生した場合および配管の内部で閉塞が発生した場合それぞれにおける閉塞率と差圧との関係の一例を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒（例えば直列４気筒）ディーゼルエンジン（圧縮自着火式内燃機関）に本発明を適用した場合について説明する。また、ＥＧＲシステムとして、高圧ＥＧＲ機構および低圧ＥＧＲ機構を備えたＭＰＬ－ＥＧＲシステムを搭載したディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明する。
　－エンジンの構成－
　図１は、本実施形態に係るエンジン（内燃機関）１の概略構成を示す図である。この図１に示すエンジン１は、４つの気筒１１，１１，…を有するディーゼルエンジンであって、各気筒１１には、その気筒１１内へ燃料を直接噴射可能なインジェクタ（燃料噴射弁）２がそれぞれ設けられている。これらインジェクタ２は、例えば内部に圧電素子（ピエゾ素子）を備え、適宜開弁して気筒１１内に燃料を噴射供給するピエゾインジェクタにより構成されている。また、このインジェクタ２には、図示しない高圧燃料ポンプによって昇圧された燃料がコモンレール２１を介して供給されている。
　各気筒１１には吸気系を構成する吸気通路３が接続されている。この吸気通路３の上流端にはエアクリーナ３１が設けられている。また、この吸気通路３の途中には、吸気の流れ方向に沿って、ターボチャージャ（遠心過給機）４のコンプレッサ４１、インタークーラ３２および吸気絞り弁（ディーゼルスロットル）３３が順に設けられている。吸気通路３に導入された吸気は、エアクリーナ３１によって浄化された後、コンプレッサ４１によって過給され、インタークーラ３２によって冷却される。その後、吸気は、吸気絞り弁３３を通過して各気筒１１内へ導入される。各気筒１１内へ導かれた吸気は圧縮行程において圧縮され、この気筒１１内にインジェクタ２から燃料が噴射されることにより燃料の燃焼が行われる。この燃料の燃焼にともない各気筒１１において図示しないピストンがシリンダ内で往復運動し、コネクティングロッドを介してクランクシャフトを回転させることでエンジン出力が得られるようになっている。
　なお、上記吸気絞り弁３３は、通常運転時には全開とされており、例えば車両の減速時等において必要に応じて（後述する酸化触媒５１の温度低下を防止する必要が生じた場合等において）所定開度まで閉鎖される。
　各気筒１１には排気系を構成する排気通路５が接続されている。この排気通路５の途中には、ターボチャージャ４のタービン４２が設けられている。このタービン４２より下流の排気通路５には、排気の流れ方向に沿って、酸化触媒（ＤＯＣ；Ｄｉｅｓｅｌ　Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　Ｃａｔａｌｙｓｔ）５１およびパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ；Ｄｉｅｓｅｌ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）５２、排気絞り弁５３、マフラ５４が順に設けられている。
　各気筒１１内での燃焼により発生した排気ガス（既燃ガス）は、排気通路５へ排出される。この排気通路５へ排出された排気ガスは、排気通路５の途中に設けられたタービン４２を経た後、酸化触媒５１およびパティキュレートフィルタ５２によって浄化され、その後、排気絞り弁５３およびマフラ５４を経由して大気中へ放出される。
　－ＥＧＲシステム－
　本実施形態に係るエンジン１には、ＨＰＬ－ＥＧＲ機構（高圧ＥＧＲ機構）６およびＬＰＬ－ＥＧＲ機構（低圧ＥＧＲ機構）７を備えたＭＰＬ－ＥＧＲシステムが設けられている。
　ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６は、上記ターボチャージャ４のタービン４２よりも上流の排気通路５（例えばエキゾーストマニホールド）から、吸気絞り弁３３よりも下流（コンプレッサ４１よりも下流）の吸気通路３へ排気ガスの一部（高圧ＥＧＲガス）を導く高圧ＥＧＲ通路６１と、この高圧ＥＧＲ通路６１の流路面積を変更可能とする高圧ＥＧＲバルブ６２とを備えている。
　このＨＰＬ－ＥＧＲ機構６により還流（再循環）される高圧ＥＧＲガスの量は、上記高圧ＥＧＲバルブ６２の開度により調量される。また、必要に応じて吸気絞り弁３３の開度が小さくされ（閉度が大きくされ）、これによって高圧ＥＧＲガスの還流量が増量されることもある。
　一方、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７は、上記パティキュレートフィルタ５２よりも下流（タービン４２よりも下流）で且つ排気絞り弁５３よりも上流の排気通路５から、コンプレッサ４１よりも上流の吸気通路３へ排気ガスの一部（低圧ＥＧＲガス）を導く低圧ＥＧＲ通路７１と、この低圧ＥＧＲ通路７１の流路面積を変更可能とする低圧ＥＧＲバルブ７２と、低圧ＥＧＲ通路７１を流れる低圧ＥＧＲガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラ７３とを備えている。
　このＬＰＬ－ＥＧＲ機構７により還流（再循環）される低圧ＥＧＲガスの量は、上記低圧ＥＧＲバルブ７２の開度により調量される。また、必要に応じて排気絞り弁５３の開度が小さくされ、これによって低圧ＥＧＲガスの還流量が増量されることもある。
　－ＬＰＬ－ＥＧＲ機構の具体構成－
　以下、このＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の構成について具体的に説明する。
　図２は、このＬＰＬ－ＥＧＲ機構７を示す図である。この図２に示すように、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７は、上流側配管７４、上記低圧ＥＧＲクーラ７３、下流側配管７５、上記低圧ＥＧＲバルブ７２、差圧センサ８９を備えている。
　上流側配管７４は、金属製パイプであって、一端が排気配管（上記排気通路５を構成する配管）５Ａに、他端が低圧ＥＧＲクーラ７３にそれぞれ接続され、排気配管５Ａ内の排気ガスを低圧ＥＧＲクーラ７３に導く配管部材である。そして、この上流側配管７４の長手方向の両端には、図示しないボルト孔を有する上流側フランジ７４ａおよび下流側フランジ７４ｂが一体形成されている。なお、この上流側配管７４は樹脂製またはゴム製のパイプで形成されていてもよい。
　また、低圧ＥＧＲクーラ７３には、ＥＧＲガスを導入するための導入パイプ部材７３ａと、ＥＧＲガスを導出するための導出パイプ部材７３ｂとが設けられている。また、導入パイプ部材７３ａには上流側フランジ７３ｃが、導出パイプ部材７３ｂには下流側フランジ７３ｄがそれぞれ一体形成されている。また、これらフランジ７３ｃ，７３ｄには図示しないボルト孔が形成されている。
　さらに、下流側配管７５は、金属製パイプであって、一端が低圧ＥＧＲクーラ７３に、他端が吸気配管（上記吸気通路３を構成する配管）３Ａにそれぞれ接続され、低圧ＥＧＲクーラ７３内を流れたＥＧＲガスを、吸気配管３Ａに導く配管部材である。そして、この下流側配管７５の長手方向の両端には、図示しないボルト孔を有する上流側フランジ７５ａおよび下流側フランジ７５ｂが一体形成されている。なお、この下流側配管７５も樹脂製またはゴム製のパイプで形成されていてもよい。
　また、排気配管５Ａおよび吸気配管３ＡそれぞれにおけるＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の接続箇所にも上記と同様のフランジ５ａ，３ａが形成されている。
　そして、上記排気配管５Ａのフランジ５ａと上流側配管７４の上流側フランジ７４ａとが重ね合わされ、上流側配管７４の下流側フランジ７４ｂと低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側フランジ７３ｃとが重ね合わされ、低圧ＥＧＲクーラ７３の下流側フランジ７３ｄと下流側配管７５の上流側フランジ７５ａとが重ね合わされ、さらに、下流側配管７５の下流側フランジ７５ｂと吸気配管３Ａのフランジ３ａとが重ね合わされ、これらフランジ同士が一体的にボルト締結されている。これにより、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７は、上流側配管７４、低圧ＥＧＲクーラ７３、下流側配管７５の３部材が互いにＥＧＲガスの流通が可能に連結されており、また、それぞれが個別に交換（部品交換）できるようになっている。
　また、上記低圧ＥＧＲバルブ７２は上記下流側配管７５に設けられている。
　また、上記差圧センサ８９は、センサ本体８９ａに上流側ガス導入管８９ｂおよび下流側ガス導入管８９ｃがそれぞれ接続された構成となっている。上流側ガス導入管８９ｂは、上記低圧ＥＧＲクーラ７３の導入パイプ部材７３ａに接続されており、この導入パイプ部材７３ａの内部圧力をセンサ本体８９ａに導入する。一方、下流側ガス導入管８９ｃは、上記低圧ＥＧＲクーラ７３の導出パイプ部材７３ｂに接続されており、この導出パイプ部材７３ｂの内部圧力をセンサ本体８９ａに導入する。これにより、センサ本体８９ａは、導入パイプ部材７３ａの内部圧力と導出パイプ部材７３ｂの内部圧力との圧力差（低圧ＥＧＲバルブ７２の上流側と下流側との圧力差）に応じた差圧信号を後述するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１０に出力する。
　－制御系－
　図３に示すように、上記インジェクタ２、吸気絞り弁３３、排気絞り弁５３、高圧ＥＧＲバルブ６２および低圧ＥＧＲバルブ７２は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されている。
　ＥＣＵ１０は、Ａ／Ｆセンサ８０、エアフローメータ８１、吸気温センサ８２、吸気圧センサ８３、排気温センサ８４、水温センサ８５、クランクポジションセンサ８６、アクセル開度センサ８７、吸気絞り弁開度センサ８８、上述した差圧センサ８９、高圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｈ、低圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｌ等の各種センサと電気的に接続されている。
　上記Ａ／Ｆセンサ８０は、上記パティキュレートフィルタ５２の下流において排気中の酸素濃度を検出するセンサであって、酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。エアフローメータ８１は、大気中から吸気通路３へ流入された空気量を測定するセンサである。吸気温センサ８２は、吸気通路３を流れる空気の温度（吸気絞り弁３３の上流側の温度）を検出するセンサである。吸気圧センサ８３は、吸気絞り弁３３の下流側（例えばインテークマニホールド内）の圧力を検出するセンサである。排気温センサ８４は、排気通路５を流れる排気ガスの温度（排気絞り弁５３の上流側の温度）を検出するセンサである。水温センサ８５は、エンジン１の内部を循環する冷却水の温度を検出するセンサである。クランクポジションセンサ８６は、エンジン１のクランクシャフトの回転位置を検出するセンサである。アクセル開度センサ８７は、運転者によるアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するセンサである。吸気絞り弁開度センサ８８は、上記吸気絞り弁３３の開度を検出するセンサである。差圧センサ８９は、上述した如く上記ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７における低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側圧力と下流側圧力との差圧を測定するセンサである。高圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｈは、上記高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を検出するセンサである。低圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｌは、上記低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を検出するセンサである。
　ＥＣＵ１０は、上記した各種センサ８０～８９，８Ｈ，８Ｌの検出値や測定値に基づいてインジェクタ２、吸気絞り弁３３、排気絞り弁５３、高圧ＥＧＲバルブ６２および低圧ＥＧＲバルブ７２を制御する。
　例えば、ＥＣＵ１０は、エンジン１の運転状態（エンジン負荷など）に応じてＨＰＬ－ＥＧＲ機構６およびＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の使用状態を制御する。
　具体的には、エンジン１の温間時（例えば冷却水温度が６０℃以上の場合）には、図４のマップに従って、使用するＥＧＲ機構６，７が選択される。つまり、エンジン１が低負荷運転状態にある場合は、ＥＣＵ１０はＨＰＬ－ＥＧＲ機構６を利用して排気ガスの還流を行う（高圧ＥＧＲ領域での還流動作）。エンジン１が高負荷運転状態にある場合は、ＥＣＵ１０はＬＰＬ－ＥＧＲ機構７により排気ガスの還流を行う（低圧ＥＧＲ領域での還流動作）。エンジン１が中負荷運転状態にある場合は、ＥＣＵ１０はＨＰＬ－ＥＧＲ機構６とＬＰＬ－ＥＧＲ機構７とを併用して排気ガスの還流を行う（ＭＰＬ領域での還流動作）。これらの具体的な制御については後述する。なお、図４における領域Ｘは、車両に対する要求加速度が高い場合（過渡運転時）などであって、ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６の高圧ＥＧＲバルブ６２およびＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の低圧ＥＧＲバルブ７２が共に閉鎖される運転領域、つまり、ＥＧＲガスの還流が行われない運転領域である。
　このようにしてエンジン１の運転状態に応じて、ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６とＬＰＬ－ＥＧＲ機構７との使用形態が切り換えられ、或いは、各ＥＧＲ機構６，７が併用されると、エンジン１の広範囲な運転領域において適量のＥＧＲガスを還流させることが可能となり、排気中のＮＯｘ濃度を好適に減少させることが可能となる。
　一方、エンジン１の冷間時には、図５のマップに示すように、上記領域Ｘ以外の運転領域では、エンジン１の負荷に関わりなく、ＥＣＵ１０はＨＰＬ－ＥＧＲ機構６を利用して排気ガスの還流を行う。これは、ＥＧＲクーラを備えていないＨＰＬ－ＥＧＲ機構６を利用することで、比較的高温度の排気ガスを還流させることにより、エンジン１の早期暖機や、酸化触媒５１の早期活性化を図るためである。
　－ＭＰＬ－ＥＧＲシステムの基本制御－
　次に、上記ＭＰＬ－ＥＧＲシステムの基本制御について説明する。
　ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６におけるＥＧＲガス量の制御、および、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７におけるＥＧＲガス量の制御について説明する。これらＨＰＬ－ＥＧＲ機構６におけるＥＧＲガス量の制御と、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７におけるＥＧＲガス量の制御とは、それぞれ独立した制御となっている。
　ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６を用いてＥＧＲガスを還流させている場合（ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７を併用している場合を含む）には、目標とするＥＧＲガス還流量（以下、「目標高圧ＥＧＲガス還流量」という）と、推定されたＥＧＲガス還流量（以下、「推定高圧ＥＧＲガス還流量」という）とを比較し、この推定高圧ＥＧＲガス還流量が目標高圧ＥＧＲガス還流量に近づくように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度や吸気絞り弁３３の開度がフィードバック制御（以下、「ＥＧＲフィードバック制御」という）される。この場合の目標高圧ＥＧＲガス還流量は、エンジン１の運転状態（特にエンジン負荷）に応じて設定される。また、推定高圧ＥＧＲガス還流量は、上記高圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｈによって検出された高圧ＥＧＲバルブ６２の開度、上記吸気温センサ８２によって検出された吸気の温度、吸気圧センサ８３によって検出されたインテークマニホールド内の圧力、このインテークマニホールド内の圧力とエキゾーストマニホールド内の圧力との差圧それぞれをパラメータとして、予めＥＣＵ１０のＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶された所定の演算式またはマップから求められる。なお、エキゾーストマニホールド内の圧力は、インテークマニホールド内の圧力やエンジン１の運転状態量等をパラメータとして予めＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶された所定の演算式またはマップから求められる。
　一方、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７を用いてＥＧＲガスを還流させている場合（ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６を併用している場合を含む）には、目標とするＥＧＲガス還流量（以下、「目標低圧ＥＧＲガス還流量」という）と、推定されたＥＧＲガス還流量（以下、「推定低圧ＥＧＲガス還流量」という）とを比較し、この推定低圧ＥＧＲガス還流量が目標低圧ＥＧＲガス還流量に近づくように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度や排気絞り弁５３の開度がフィードバック制御（ＥＧＲフィードバック制御）される。この場合の目標低圧ＥＧＲガス還流量は、エンジン１の運転状態（特にエンジン負荷）に応じて設定される。また、推定低圧ＥＧＲガス還流量は、上記低圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｌによって検出された低圧ＥＧＲバルブ７２の開度、上記排気温センサ８４によって検出された排気の温度、パティキュレートフィルタ５２の下流における排気の圧力、上記差圧センサ８９によって検出された低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側圧力と下流側圧力との差圧それぞれをパラメータとして、予めＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶された所定の演算式またはマップから求められる。なお、上記パティキュレートフィルタ５２の下流における排気の圧力は、インテークマニホールド内の圧力やエンジン１の運転状態量等をパラメータとして予めＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶された所定の演算式またはマップから求められる。
　以下、エンジン１の負荷に応じたＭＰＬ－ＥＧＲシステムの基本動作（ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６およびＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の基本動作）について説明する。
　（低負荷運転時）
　上述した如く、エンジン負荷が比較的低いとき（低負荷領域）には、ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６のみを用いてＥＧＲガスが還流される。この運転領域をＨＰＬ領域という。なお、冷却水温度が低いときにもＨＰＬ－ＥＧＲ機構６のみを用いてＥＧＲガスが還流される。
　このＨＰＬ領域でのＥＧＲフィードバック制御は、エアフローメータ８１によって検出される吸入空気量が、エンジン負荷やエンジン回転数等に応じて設定される目標吸入空気量に一致するように上記目標高圧ＥＧＲガス還流量が設定され、上述した如く、上記推定高圧ＥＧＲガス還流量が、この目標高圧ＥＧＲガス還流量に一致するように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度がフィードバック制御される。このとき、低圧ＥＧＲバルブ７２は全閉のまま維持される。
　例えば、エアフローメータ８１により得られる吸入空気量が目標値よりも少なく、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率（エンジン１の運転状態等に応じて決定されるＥＧＲ率）よりも高い場合には、推定高圧ＥＧＲガス還流量が目標高圧ＥＧＲガス還流量よりも多くなっているので、ＥＧＲガス量を減少させるように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を小さくする。
　また、エアフローメータ８１により得られる吸入空気量が目標値よりも多く、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低い場合には、推定高圧ＥＧＲガス還流量が目標高圧ＥＧＲガス還流量よりも少なくなっているので、ＥＧＲガス量を増加させるように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を大きくする。そして、このように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を大きくしても、推定高圧ＥＧＲガス還流量が目標高圧ＥＧＲガス還流量に達しない場合には、上記吸気絞り弁３３の開度を小さくし（閉度を大きくし）、この吸気絞り弁３３の下流側の圧力を低下させることによって、高圧ＥＧＲ通路６１を経て還流されるＥＧＲガスの量を増加させるようにする。これにより、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近付ける。
　以下、このＨＰＬ－ＥＧＲ機構６のみを用いてＥＧＲガスを還流させる制御モードをＨＰＬモードという。なお、吸入空気量の目標値およびＥＧＲガス量の目標値は、夫々ある程度の幅を持たせて目標範囲としてもよい。また、センサ等によりＥＧＲガス量を直接測定できる場合には、ＥＧＲガス量が目標値若しくは目標範囲となるように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を調節してもよい。
　（高負荷運転時）
　上述した如く、エンジン負荷が比較的高いとき（高負荷領域）には、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７のみを用いてＥＧＲガスが還流される。この運転領域をＬＰＬ領域という。
　このＬＰＬ領域でのＥＧＲフィードバック制御は、エアフローメータ８１によって検出される吸入空気量が、エンジン負荷やエンジン回転数等に応じて設定される目標吸入空気量に一致するように上記目標低圧ＥＧＲガス還流量が設定され、上述した如く、上記推定低圧ＥＧＲガス還流量が、この目標低圧ＥＧＲガス還流量に一致するように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度がフィードバック制御される。このときに、基本的には（ＥＧＲガス量が不足しない限りは）、高圧ＥＧＲバルブ６２は全閉のまま維持される。
　例えば、エアフローメータ８１により得られる吸入空気量が目標値よりも少なく、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高い場合には、推定低圧ＥＧＲガス還流量が目標低圧ＥＧＲガス還流量よりも多くなっているので、ＥＧＲガス量を減少させるように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を小さくする。
　また、エアフローメータ８１により得られる吸入空気量が目標値よりも多く、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低い場合には、推定低圧ＥＧＲガス還流量が目標低圧ＥＧＲガス還流量よりも少なくなっているので、ＥＧＲガス量を増加させるように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を大きくする。そして、このように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を大きくしても、推定低圧ＥＧＲガス還流量が目標低圧ＥＧＲガス還流量に達しない場合には、高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を大きくしたり、または、上記排気絞り弁５３の開度を小さくして（閉度を大きくして）、ＥＧＲガスの量を増加させるようにする。これにより、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近付ける。
　以下、このＬＰＬ－ＥＧＲ機構７のみを用いてＥＧＲガスを還流させる制御モードをＬＰＬモードという。なお、吸入空気量の目標値およびＥＧＲガス量の目標値は、夫々ある程度の幅を持たせて目標範囲としてもよい。また、センサ等によりＥＧＲガス量を直接測定できる場合には、ＥＧＲガス量が目標値若しくは目標範囲となるように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を調節してもよい。
　（中負荷運転時）
　上述した如く、エンジンが中負荷運転であるとき（中負荷領域）には、ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６とＬＰＬ－ＥＧＲ機構７とを併用してＥＧＲガスが還流される。このＨＰＬ領域とＬＰＬ領域との間の領域をＭＰＬ領域という。
　このＭＰＬ領域でのＥＧＲフィードバック制御は、エンジン負荷やエンジン回転数等に応じて目標吸入空気量および目標ＥＧＲ率（＝高圧ＥＧＲガス還流量＋低圧ＥＧＲガス還流量／高圧ＥＧＲガス還流量＋低圧ＥＧＲガス還流量＋吸入空気量）が決定され、これら値からＥＧＲガス量の総量が設定される。また、エンジン負荷等に応じてＥＧＲ分配率（ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６により還流される高圧ＥＧＲガスの量とＬＰＬ－ＥＧＲ機構７により還流される低圧ＥＧＲガスの量との比率）が決定される。そして、高圧ＥＧＲガスの分配率（＝高圧ＥＧＲガス還流量／高圧ＥＧＲガス還流量＋低圧ＥＧＲガス還流量）および低圧ＥＧＲガスの分配率（＝低圧ＥＧＲガス還流量／高圧ＥＧＲガス還流量＋低圧ＥＧＲガス還流量）を上記ＥＧＲガス量の総量にそれぞれ乗算することで、目標とする高圧ＥＧＲガスの量（目標高圧ＥＧＲガス還流量）と目標とする低圧ＥＧＲガスの量（目標低圧ＥＧＲガス還流量）とを求める。
　そして、ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６の制御としては、推定高圧ＥＧＲガス還流量が上記目標高圧ＥＧＲガス還流量に達するように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を制御する。この高圧ＥＧＲバルブ６２に対する開度制御は上述した低負荷運転時の場合と同様である。
　一方、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の制御としては、推定低圧ＥＧＲガス還流量が上記目標低圧ＥＧＲガス還流量に達するように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を制御する。この低圧ＥＧＲバルブ７２に対する開度制御は上述した高負荷運転時の場合と同様である。
　以下、ＨＰＬ－ＥＧＲ機構６およびＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の両方を用いてＥＧＲガスを供給する制御モードをＭＰＬモードという。なお、吸入空気量の目標値およびＥＧＲガス量の目標値は、夫々ある程度の幅を持たせて目標範囲としてもよい。また、センサ等によりＥＧＲガス量を直接測定できる場合には、ＥＧＲガス量が目標値若しくは目標範囲となるように低圧ＥＧＲバルブ７２および高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を調節してもよい。
　－ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の異常診断動作－
　次に、本実施形態の特徴とする動作であるＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の異常診断動作について説明する。この異常診断動作は、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の内部で閉塞が発生している場合に、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７を構成している部材である上記上流側配管７４、低圧ＥＧＲクーラ７３、下流側配管７５のうち、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部で閉塞が発生しているのか、上流側配管７４または下流側配管７５の内部で閉塞が発生しているのかを判別するものである。
　以下、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の異常診断動作の概略について説明する。
　この異常診断動作では、上記差圧センサ８９によって低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側圧力と下流側圧力との差圧（より具体的には、上記導入パイプ部材７３ａの内部圧力と導出パイプ部材７３ｂの内部圧力との圧力差）を測定する。そして、この差圧の値（以下、「実差圧値」という）と、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の内部で閉塞が発生していない場合の差圧の値（以下、「基準差圧値」という）とを比較する。この基準差圧値は、予め実験やシミュレーションによって求められたものである。
　そして、基準差圧値に対して実差圧値が所定値以上高い場合（所定量以上の偏差をもって基準差圧値よりも実差圧値が高い場合）には低圧ＥＧＲクーラ７３の内部で閉塞が発生していると判定する。一方、基準差圧値に対して実差圧値が所定値以上低い場合（所定量以上の偏差をもって基準差圧値よりも実差圧値が低い場合）には上流側配管７４または下流側配管７５の内部で閉塞が発生していると判定するようにしている。
　ここで閉塞が発生していると判定するための上記所定値（上記偏差）としては、法規制などによって「閉塞」と判断すべき閉塞状態となった場合の圧力差に相当するものとして設定されている（詳しくは後述する）。
　以下、このＭＰＬ－ＥＧＲシステムの異常診断動作の具体的な手順について図６のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、所定のタイミングで（例えば車両の１トリップ（イグニッションがＯＮされてからＯＦＦされるまでの期間）で１回）行われる。
　先ず、ステップＳＴ１において、異常診断動作を実行するための前提条件が成立しているか否かを判定する。この前提条件としては、例えば、上記差圧センサ８９が正常に作動していること、高圧ＥＧＲバルブ６２および低圧ＥＧＲバルブ７２に異常が生じていないこと、エンジン１の運転モードが通常燃焼モードであることなどが挙げられる。上記差圧センサ８９が正常に作動していることの判定や、ＥＧＲバルブ６２，７２が正常に作動していることの判定は、周知の判定動作により実施可能であるため、ここでの説明は省略する。また、エンジン１の通常燃焼モードとは、ＥＧＲガスを還流させている運転モードであり、車両に対する要求加速度が高い場合や、パティキュレートフィルタ５２の再生運転時等ではない状態である。
　これらの前提条件のうち一つでも成立していない場合にはステップＳＴ１でＮＯ判定され、異常診断動作は不能であるとしてリターンされる。
　一方、全ての前提条件が成立しており、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ２に移り、異常診断動作の開始条件が成立しているか否かを判定する。この異常診断動作の開始条件としては、例えば、エンジン回転数が所定範囲内であること、インジェクタ２からの燃料噴射量が所定範囲内であること、低圧ＥＧＲバルブ７２の開度が所定範囲内であることなどが挙げられる。つまり、エンジン１の過渡運転時などにあってはＥＧＲガス量が「０」に設定されるため、このような状況にないことを異常診断動作の開始条件としている。また、車両の減速時などであって、燃料噴射料を「０」にするとともに、排気量を減少させて酸化触媒５１の温度低下を抑制するべく吸気絞り弁３３の開度を小さくしている場合にも、ＥＧＲガス量が「０」に設定されるため、このような状況にないことを異常診断動作の開始条件としている。さらには、上記差圧センサ８９による差圧のセンシング値の信頼性を十分に得るためには、低圧ＥＧＲ通路７１におけるＥＧＲガスの流量がある程度確保されている必要があるので、低圧ＥＧＲバルブ７２の開度が所定範囲内であることを異常診断動作の開始条件としている。具体的に、低圧ＥＧＲバルブ７２の開度が所定範囲内であるエンジン運転領域としては、図４において破線で囲んだ領域である。つまり、ＬＰＬモードである場合や、ＭＰＬモードにおける比較的高負荷側の運転領域である。
　これらの異常診断動作の開始条件のうち一つでも成立していない場合にはステップＳＴ２でＮＯ判定され、異常診断動作は不能であるとしてリターンされる。
　一方、異常診断動作の開始条件が成立しており、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ３に移り、上記差圧センサ８９により検出される低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側圧力と下流側圧力との差圧（実差圧値）の情報を取得する。
　その後、ステップＳＴ４に移り、上記差圧値（実差圧値）が所定値ａ（本発明でいう配管閉塞判定値）以上で且つ所定値ｂ（本発明でいうクーラ閉塞判定値）以下の範囲（ａ≦実差圧値≦ｂ）となっているか否かを判定する。
　この所定値ａおよびｂは上述した如く、法規制などによって「閉塞」と判断すべき閉塞状態となった場合の圧力差に相当するものとして設定されている。例えば、所定値ａは、上流側配管７４または下流側配管７５の内部で閉塞が発生していると判定するための閾値となる閉塞度合いに応じた値として設定され、所定値ｂは、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部で閉塞が発生していると判定するための閾値となる閉塞度合いに応じた値として設定されている。
　ここで、上記所定値ａおよび所定値ｂの設定手法について説明する。
　図７は、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７で閉塞が発生している場合の閉塞率（ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の何処かで閉塞が発生している場合において、通路面積が狭くなっている比率（閉塞されている面積／閉塞が発生していない場合の通路面積））とＮＯｘ発生量（車両の単位走行距離あたりのＮＯｘ発生量）との関係の一例を示す図である。
　この図７に示す規制値（所謂、ＯＢＤ規制値；排気エミッションの悪化許容限界）に該当するＮＯｘ発生量となる閉塞率としては、図中の閉塞率Ａ（例えば９０％）が求められる。つまり、ＮＯｘ発生量が規制値に達する状態であることを判断するためには、閉塞率が図中のＡに達したことを高い精度で判定することが必要となる。
　また、図８は、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部で閉塞が発生した場合、および、上流側配管７４または下流側配管７５の内部で閉塞が発生した場合それぞれにおける閉塞率と差圧との関係の一例を示す図である。つまり、上記規制値に該当するＮＯｘ発生量となる閉塞率Ａと差圧値との関係を示している。
　この図８における差圧値Ｂは、閉塞率が「０」（閉塞が無い）の場合における基準差圧値である。つまり、各配管７４，７５および低圧ＥＧＲクーラ７３それぞれの内部抵抗における本来の圧力損失に応じた差圧値である。言い換えると、検出された差圧値が「Ｂ」であった場合には、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７は閉塞していない（堆積物がない）状態、または、閉塞が僅かである（堆積物が少ない）状態であることになる。
　そして、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の何処かで閉塞が発生すると、その閉塞率に応じて、実差圧値は基準差圧値Ｂから乖離していくことになる。
　そして、その乖離の方向としては、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部で閉塞が発生している場合には、閉塞率の上昇にともなって実差圧値は高くなっていき（図８の実線を参照）、基準差圧値Ｂに対して正側に乖離していく。これは、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部での閉塞によって圧力損失が大きくなっていくことに起因する。つまり、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部での閉塞に起因して排気通路５側（上記上流側配管７４側）の圧力が高くなるのに対し、吸気通路３側（上記下流側配管７５側）には吸入負圧が作用しており、これらの差圧が大きくなるためである。そして、この場合に、閉塞率が図中の「Ａ」、つまり、上記規制値に該当するＮＯｘ発生量となる閉塞率となるのは、差圧が図中の「ｂ」となった場合である。つまり、差圧が図中の「ｂ」となれば、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部で閉塞が発生しており、その閉塞率は図中の「Ａ」であって、上記規制値に該当するＮＯｘ発生量となる閉塞率となっていると判定できることになる。
　一方、上流側配管７４または下流側配管７５の内部で閉塞が発生している場合には、閉塞率の上昇にともなって実差圧値は低くなっていき（図８の破線を参照）、基準差圧値Ｂに対して負側に乖離していく。これは、閉塞が発生していない場合には、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部にＥＧＲガスが比較的多量に流れることで、この低圧ＥＧＲクーラ７３の内部における本来の圧力損失に応じた差圧値が得られるものの、低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側や下流側で閉塞が発生している場合には、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部を流れるＥＧＲガスの量が極端に少なくなることで、差圧としても大きく得られないためである。そして、この場合に、閉塞率が図中の「Ａ」、つまり、上記規制値に該当するＮＯｘ発生量となる閉塞率となるのは、差圧が図中の「ａ」となった場合である。つまり、差圧が図中の「ａ」となれば、上流側配管７４または下流側配管７５の内部で閉塞が発生しており、その閉塞率は図中の「Ａ」であって、上記規制値に該当するＮＯｘ発生量となる閉塞率となっていると判定できることになる。
　以上のようにして所定値ａおよび所定値ｂが設定され、上記ステップＳＴ４において、上記差圧値（実差圧値）が所定値ａ以上で且つ所定値ｂ以下の範囲（ａ≦実差圧値≦ｂ）となっているか否かが判定される。
　そして、上記差圧値が所定値ａ以上で且つ所定値ｂ以下の範囲となっており、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合にはステップＳＴ５に移り、正常判定を行う。つまり、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７に閉塞は生じていない、または、ＮＯｘ発生量を規制値未満に抑えることができる閉塞状態であるとして、正常判定を行い、リターンされる。
　一方、上記差圧値が所定値ａ以上で且つ所定値ｂ以下の範囲から外れている場合にはステップＳＴ４でＮＯ判定され、ステップＳＴ６に移り、異常判定を行う。つまり、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７の何処かに閉塞が生じている（ＮＯｘ発生量が規制値に達する閉塞が生じている）として異常判定を行う。
　その後、ステップＳＴ７に移り、上記実差圧値が上記所定値ｂを超えているか否かを判定する。
　そして、実差圧値が上記所定値ｂを超えており、ステップＳＴ７でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ８に移り、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部で閉塞が発生していると判定する。この異常判定にともない、例えば、上記ＥＣＵ１０に備えられたダイアグノーシスに異常情報（低圧ＥＧＲクーラ７３の内部で閉塞が発生している旨の情報）が書き込まれることになる。また、必要に応じて運転者へ警告が発せられる。
　一方、実差圧値が上記所定値ｂを超えておらず、ステップＳＴ７でＮＯ判定された場合には、実差圧値が上記所定値ａを下回っていることになるため、ステップＳＴ９に移り、上流側配管７４または下流側配管７５の内部で閉塞が発生していると判定する。この異常判定にともない、例えば、上記ＥＣＵ１０に備えられたダイアグノーシスに異常情報（上流側配管７４または下流側配管７５の内部で閉塞が発生している旨の情報）が書き込まれることになる。また、必要に応じて運転者へ警告が発せられる。
　以上の動作が所定期間（例えば１トリップ）毎に行われ、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７に閉塞が発生している場合には、その閉塞箇所が特定されることになる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側圧力と下流側圧力との差圧によって、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７での閉塞箇所を特定することが可能となる。このため、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部で閉塞が発生している場合には、そのことを高い精度で判定することが可能になる。また、低圧ＥＧＲクーラ７３の内部の閉塞と、この低圧ＥＧＲクーラ７３に接続されている配管７４，７５の内部の閉塞とを高い精度で識別することもできるため、閉塞が生じている部品の交換を行うようにした場合にあっては、無駄な部品交換（閉塞が生じていない配管部品まで交換せねばならないといった状態）を解消することができる。また、この異常診断（閉塞箇所の診断）は、ＬＰＬモードである場合や、ＭＰＬモードにおける比較的高負荷側の運転領域で実行可能であるため、異常診断を実行する機会を増やすことができ、早期に異常診断を行うことができる。
　また、本実施形態では、上記差圧センサ８９を、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７での閉塞箇所を特定するためのセンサ、及び、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７における排気ガスの還流量を推定するためのセンサとして兼用することができる。
　－他の実施形態－
　以上説明した実施形態は、自動車に搭載される直列４気筒ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型エンジン、Ｖ型エンジン、水平対向型エンジン等の別）についても特に限定されるものではない。
　また、上記実施形態では、ＬＰＬ－ＥＧＲ機構７に閉塞が発生している場合に、その閉塞箇所を特定するものとして本発明を利用した場合について説明した。本発明は、これに限らず、仮にＨＰＬ－ＥＧＲ機構６にＥＧＲクーラが設けられた場合にあっては、このＨＰＬ－ＥＧＲ機構６に閉塞が発生している場合に、その閉塞箇所を特定するものとして本発明を利用することも可能である。
　また、上記実施形態では、２つのＥＧＲ機構６，７を備えたエンジン１に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、１つのＥＧＲ機構を備えたエンジンや３つ以上のＥＧＲ機構を備えたエンジンに対しても適用が可能である。この場合にも、ＥＧＲクーラが備えられたＥＧＲ機構に対して、上記と同様にして閉塞箇所を特定することが可能となる。
　また、上記実施形態では、低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側の圧力導入箇所（上流側ガス導入管８９ｂの接続箇所）としては低圧ＥＧＲクーラ７３と上流側配管７４との連結箇所よりも低圧ＥＧＲクーラ７３寄りの位置であった。本発明はこれに限らず、低圧ＥＧＲクーラ７３と上流側配管７４との連結箇所（フランジ７４ｂ，７３ｃ間）としてもよい。同様に、低圧ＥＧＲクーラ７３の下流側の圧力導入箇所（下流側ガス導入管８９ｃの接続箇所）としても、低圧ＥＧＲクーラ７３と下流側配管７５との連結箇所（フランジ７３ｄ，７５ａ間）としてもよい。
　本発明は、ディーゼルエンジンに搭載されたＭＰＬ－ＥＧＲシステムの閉塞診断に適用可能である。
１　　　　エンジン（内燃機関）
３　　　　吸気通路（吸気系）
４　　　　ターボチャージャ（過給機）
４２　　　タービン
５　　　　排気通路（排気系）
６　　　　ＨＰＬ－ＥＧＲ機構（高圧ＥＧＲ機構）
７　　　　ＬＰＬ－ＥＧＲ機構（低圧ＥＧＲ機構）
７３　　　低圧ＥＧＲクーラ
７４　　　上流側配管（配管部材）
７５　　　下流側配管（配管部材）
８９　　　差圧センサ
１０　　　ＥＣＵ

Claims (7)

  1. 　配管部材およびその配管部材に連結されたＥＧＲクーラを備え、内燃機関の排気系に排出された排気ガスの一部を上記配管部材および上記ＥＧＲクーラを経て吸気系に還流させるＥＧＲシステムの異常診断装置において、
    　上記ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出し、その検出した差圧値が、予め設定された基準差圧値よりも高くなり、その差圧値が所定のクーラ閉塞判定値よりも高くなった場合には上記ＥＧＲクーラの内部で閉塞が発生していると判定する一方、上記検出した差圧値が、上記基準差圧値よりも低くなり、その差圧値が所定の配管閉塞判定値よりも低くなった場合には上記配管部材の内部で閉塞が発生していると判定する構成となっていることを特徴とするＥＧＲシステムの異常診断装置。
  2. 　請求項１記載のＥＧＲシステムの異常診断装置において、
    　上記基準差圧値は、ＥＧＲクーラおよび配管部材の何れにも閉塞が発生していない場合における上記ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧値であることを特徴とするＥＧＲシステムの異常診断装置。
  3. 　請求項１または２記載のＥＧＲシステムの異常診断装置において、
    　上記クーラ閉塞判定値は、予め規定された排気エミッションの悪化許容限界に対応する上記ＥＧＲクーラの閉塞度合いに応じた値として設定されていることを特徴とするＥＧＲシステムの異常診断装置。
  4. 　請求項１、２または３記載のＥＧＲシステムの異常診断装置において、
    　上記配管閉塞判定値は、予め規定された排気エミッションの悪化許容限界に対応する上記配管部材の閉塞度合いに応じた値として設定されていることを特徴とするＥＧＲシステムの異常診断装置。
  5. 　請求項１～４のうち何れか一つに記載のＥＧＲシステムの異常診断装置において、
    　上記配管部材は、ＥＧＲクーラの上流側に連結された上流側配管部材、および、ＥＧＲクーラの下流側に連結された下流側配管部材であり、
    　上記ＥＧＲクーラの上流側圧力は、このＥＧＲクーラと上記上流側配管部材との連結箇所、または、この連結箇所よりもＥＧＲクーラ寄りの位置の圧力であり、
    　上記ＥＧＲクーラの下流側圧力は、このＥＧＲクーラと上記下流側配管部材との連結箇所、または、この連結箇所よりもＥＧＲクーラ寄りの位置の圧力であることを特徴とするＥＧＲシステムの異常診断装置。
  6. 　請求項１～５のうち何れか一つに記載のＥＧＲシステムの異常診断装置において、
    　上記内燃機関の排気系における過給機のタービン上流側の排気ガスを吸気系に還流する高圧ＥＧＲ機構と、排気系における過給機のタービン下流側の排気ガスを吸気系に還流するとともに上記ＥＧＲクーラを備えた低圧ＥＧＲ機構とを有するＥＧＲシステムに対して、この低圧ＥＧＲ機構におけるＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出することで、この低圧ＥＧＲ機構における閉塞箇所の判定を行う構成となっていることを特徴とするＥＧＲシステムの異常診断装置。
  7. 　請求項１～６のうち何れか一つに記載のＥＧＲシステムの異常診断装置において、
    　上記ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出する差圧センサを備えており、
    　上記排気ガスの還流量は、上記差圧センサによって検出された上記ＥＧＲクーラの上流側圧力と下流側圧力との差圧、排気ガスの還流量を調整するＥＧＲバルブの開度、排気ガスの温度、排気ガスの圧力それぞれをパラメータとして推定されることを特徴とするＥＧＲシステムの異常診断装置。
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