WO2014087809A1 - Ｅｇｒ装置の異常診断装置及び異常診断方法 - Google Patents

Ｅｇｒ装置の異常診断装置及び異常診断方法 Download PDF

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WO2014087809A1
WO2014087809A1 PCT/JP2013/080415 JP2013080415W WO2014087809A1 WO 2014087809 A1 WO2014087809 A1 WO 2014087809A1 JP 2013080415 W JP2013080415 W JP 2013080415W WO 2014087809 A1 WO2014087809 A1 WO 2014087809A1
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pressure
egr gas
intake pipe
collector
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松田　健
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method for an EGR device.
  • JP 2006-242080A discloses that the decrease in the cooling capacity of the cooling device is treated as an abnormality, and whether or not the cooling device is abnormal is diagnosed.
  • the amount of EGR gas is indirectly feedback-controlled to a desired amount by feedback-controlling the detected value of the air flow meter to the target value.
  • the cooling capacity of the cooling device When the cooling capacity of the cooling device is reduced, the decrease in the amount of EGR gas caused by this is compensated by the above feedback control, so that the EGR valve opening is operated to the increase side. That is, the EGR valve opening when the cooling capacity is reduced is larger than when the cooling capacity is not reduced. Therefore, the EGR valve opening is learned for each operating condition before EGR is performed, and when the cooling capacity decreases after learning the EGR valve opening, the detected value of the EGR valve opening is larger than the learned value. Become. Therefore, when the difference between the detected value and the learned value exceeds the threshold value, it is diagnosed that the cooling capacity of the cooling device has decreased.
  • an object of the present invention is to provide a device capable of improving the accuracy of abnormality diagnosis of a cooling device without performing feedback control of a detected value of an air flow meter to a target value.
  • an abnormality diagnosis device for an EGR device includes an EGR passage that recirculates a part of exhaust gas to an intake pipe, an EGR valve that can adjust an amount of EGR gas flowing through the EGR passage, and the EGR And a cooling device for cooling the EGR gas flowing through the passage.
  • the abnormality diagnosis device of the EGR device further includes a pressure detection means for detecting an actual pressure of the intake pipe, an intake pipe pressure estimation means for estimating the pressure of the intake pipe, and the estimated intake pipe pressure and the detected pressure.
  • Difference / ratio calculation means for calculating a difference or ratio with the actual pressure, and determination means for determining whether or not there is an abnormality in the cooling device based on the difference or ratio.
  • the accuracy of the abnormality diagnosis can be improved over the device that performs the abnormality diagnosis using the air flow meter.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an abnormality diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the EGR gas temperature at the outlet of the EGR gas cooler, the EGR rate, and the collector pressure.
  • FIG. 3A is a flowchart showing a main routine for abnormality diagnosis of the EGR gas cooler.
  • FIG. 3B is a flowchart showing a main routine for abnormality diagnosis of the EGR gas cooler.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining learning of the air flow meter intake air amount.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram of the basic intake air amount.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining learning of the sensor collector pressure.
  • FIG. 7 is a characteristic diagram of the basic collector pressure.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an abnormality diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the EGR gas temperature at the outlet of the EGR gas cooler, the EGR
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the calculation of the EGR gas temperature at the EGR gas cooler outlet.
  • FIG. 9 is a characteristic diagram of the water temperature correction value.
  • FIG. 10 is a characteristic diagram of the exhaust gas temperature correction value.
  • FIG. 11 is a characteristic diagram of the cooling efficiency of the EGR gas cooler.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining calculation of the EGR gas mass in the collector section.
  • FIG. 13 is a characteristic diagram of the basic exhaust pipe pressure.
  • FIG. 14 is a characteristic diagram of the atmospheric pressure correction coefficient.
  • FIG. 15 is a characteristic diagram of the specific heat ratio.
  • FIG. 16 is a characteristic diagram of cylinder volume.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining calculation of fresh air mass.
  • FIG. 18 is a flowchart for explaining calculation of the collector pressure.
  • FIG. 19 is a characteristic diagram of the target EGR rate.
  • FIG. 20 is a model diagram of an EGR gas cooler.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an abnormality diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention for diagnosing an abnormality of an EGR apparatus.
  • the intake pipe 2 is provided with a throttle valve 11.
  • the throttle valve 11 is driven by a motor 12 (throttle valve actuator) that receives a signal from the engine controller 41.
  • the air is metered by the throttle valve 11, stored in an intake collector (hereinafter simply referred to as “collector”) 3 of the intake pipe 2, and then introduced into the combustion chamber 5 of each cylinder via the intake manifold 4.
  • collector intake collector
  • the fuel is injected and supplied from a fuel injector 21 arranged directly facing the combustion chamber 5 of each cylinder.
  • the fuel injected into the combustion chamber 5 is vaporized and mixed with air to form a gas (air mixture). This air-fuel mixture is confined in the combustion chamber 5 when the intake valve 15 is closed, and is compressed by the rise of the piston 6.
  • an ignition device 22 of an electronic power distribution system in which an ignition coil with a built-in power transistor is arranged in each cylinder. That is, the ignition device 22 includes an ignition coil, a power transistor (not shown), and an ignition plug 24.
  • the ignition coil 23 stores electrical energy from the battery, and the power transistor supplies and shuts off the primary side of the ignition coil 23.
  • the spark plug 24 provided on the ceiling of the combustion chamber 5 receives a high voltage generated on the secondary side of the ignition coil 23 when the primary current of the ignition coil 23 is interrupted, and performs spark discharge.
  • the exhaust pipe 8 is provided with three-way catalysts 9 and 10.
  • the three-way catalysts 9, 10 can efficiently remove harmful three components such as HC, CO, and NOx contained in the exhaust simultaneously.
  • the air / fuel ratio is the ratio of the intake air amount to the fuel amount.
  • the fuel injection pulse width Ti [ms] is set so that the ratio of the intake air amount introduced into the combustion chamber 5 per cycle of the engine and the fuel injection amount from the fuel injector 21 becomes the stoichiometric air-fuel ratio. Is calculated.
  • the fuel injector 21 is opened and fuel is directly injected into the combustion chamber 5 during the fuel injection pulse width Ti.
  • the basic injection pulse width Tp [ms] is calculated based on the intake air amount signal from the air flow meter 42 and the signals from the crank angle sensors (43, 44).
  • the fuel injection pulse width Ti is determined by correcting the basic injection pulse width Tp with, for example, a signal from the water temperature sensor 51.
  • the intake valve 15 and the exhaust valve 16 are driven to open and close by operation of cams provided on the intake side camshaft 25 and the exhaust side camshaft 26, respectively, with the crankshaft 7 as a power source.
  • VTC mechanism valve timing mechanism 27
  • a cam angle sensor 44 for detecting the rotational position of the intake side camshaft 25 is also provided at the other end of the intake side camshaft 25.
  • the rotational phase difference between the crankshaft 7 and the exhaust camshaft 26 is continuously variably controlled to advance or retard the opening / closing timing (opening timing and closing timing) of the exhaust valve 16.
  • a variable valve timing mechanism (VTC mechanism) 29 is provided.
  • a cam angle sensor 45 for detecting the rotational position of the exhaust side camshaft 26 is provided at the other end of the exhaust side camshaft 26.
  • an EGR passage 31 for returning a part of the exhaust gas to the intake pipe 2 is opened to the intake collector 3.
  • An EGR valve 32 capable of metering EGR gas is provided on the upstream side of the opening end of the EGR passage 31 to the intake collector 3.
  • the EGR valve 32 is driven by a motor 33 (EGR valve actuator) that receives a signal from the engine controller 41.
  • the actuator is not limited to the motor 33, and may be an actuator using negative pressure (pressure lower than atmospheric pressure).
  • the engine controller 41 calculates a target EGR rate by searching a predetermined map from the operating conditions in the EGR region when the operating conditions determined from the engine load and the rotational speed are in the EGR region.
  • the EGR valve opening area A is calculated based on the target EGR rate, the EGR valve opening area A is converted into a control amount to be given to the motor 33, and the control amount is given to the motor 33 to control the EGR valve opening degree. is doing.
  • EGR gas cooler 34 cooling device for cooling the EGR gas is provided in the EGR passage 31 upstream of the EGR valve 32 to cool the EGR gas.
  • the medium that causes the EGR gas cooler 34 to exchange heat with the EGR gas is engine cooling water. That is, the EGR gas is cooled in proportion to the temperature difference between the EGR gas temperature that flows into the inlet of the EGR gas cooler 34 and the engine coolant temperature that flows into the inlet of the EGR gas cooler 34.
  • the amount of EGR gas is indirectly feedback-controlled to a desired amount by feedback-controlling the detected value of the air flow meter to the target value.
  • the cooling capacity of the cooling device is reduced, the decrease in the amount of EGR gas caused by this is compensated by the above feedback control, so that the EGR valve opening is operated to the increase side. That is, the EGR valve opening when the cooling capacity is reduced is larger than when the cooling capacity is not reduced. Therefore, the EGR valve opening is learned for each operating condition before EGR is performed, and when the cooling capacity decreases after learning the EGR valve opening, the detected value of the EGR valve opening is larger than the learned value. Become.
  • a pressure sensor 46 pressure detection means for detecting the actual collector pressure of the intake collector 3 (intake pipe) is provided, and the collector pressure (intake pipe pressure) is estimated and estimated.
  • the differential pressure (difference) between the collector pressure to be detected and the detected actual collector pressure is calculated, and it is determined whether or not there is an abnormality in the EGR gas cooler 34 based on this differential pressure.
  • the abnormality diagnosis of the EGR gas cooler 34 is performed using the collector pressure sensor 46 that has a higher detection accuracy than the air flow meter.
  • not only a decrease in the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 but also an increase in the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 is treated as an abnormality.
  • FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the EGR gas temperature at the outlet of the EGR gas cooler, the EGR rate, and the collector pressure. Assuming that the engine is operated at the target idle speed following the cold start, if the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 is normal, the EGR gas temperature at the outlet of the EGR gas cooler is within a predetermined range centered on A. It will fit. The actual collector pressure at this time (hereinafter also referred to as “actual collector pressure”) falls within a range of a predetermined width centered on C.
  • the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 is decreased, the EGR gas temperature at the outlet of the EGR gas cooler 34 is increased or decreased as compared with the case where the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 is normal under the same operating conditions.
  • the EGR gas temperature rises to B due to a decrease in the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 then the EGR rate is increased by a temperature difference (BA) from when the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 is normal.
  • the actual collector pressure increases to the atmospheric pressure side. That is, since the decrease in the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 appears in the actual collector pressure, the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 decreases when the actual collector pressure drops below C and becomes D.
  • the absolute value of the differential pressure ⁇ P is
  • a collector pressure sensor (absolute pressure sensor) 46 for detecting the actual collector pressure (rPcol) is provided in the intake collector 3.
  • the collector pressure sensor is not limited to this.
  • a differential pressure sensor that detects the differential pressure across the EGR valve 32 may be provided.
  • the differential pressure sensor includes an upstream pressure sensor (absolute pressure sensor) provided upstream of the EGR valve 32 and a downstream pressure sensor (absolute pressure sensor) provided downstream of the EGR valve 32.
  • a downstream pressure sensor may be used as a collector pressure sensor.
  • 3A and 3B show the main routine for abnormality diagnosis of the EGR gas cooler 34. This routine is executed at regular intervals (for example, every 10 ms).
  • step S1 of FIG. 3A it is determined by the learned flag whether or not the intake air amount detected by the air flow meter 42 and the collector pressure detected by the pressure sensor 46 have been learned.
  • Steps S2 and S3 in FIG. 3A are processes executed before introduction of EGR gas into the intake collector 3 (before completion of engine warm-up).
  • the reason why EGR gas is not introduced before the completion of warming up of the engine is to avoid this because the engine becomes unstable if EGR gas is introduced before completion of warming up of the engine.
  • the collector fresh air mass Qair is used when calculating the collector pressure Pcol.
  • the fresh air mass Qair in the collector is based on the intake air amount detected by the air flow meter 42. (See FIG. 17).
  • the intake air amount detected by the air flow meter 42 fresh air mass detection means
  • the learning of the air flow meter intake air amount rQafm will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the flow of FIG. 4 (subroutine of step S2 of FIG. 3A) is for learning the air flow meter intake air amount rQafm, and is executed at regular intervals (for example, every 10 ms).
  • step S21 the air flow meter intake air amount rQafm and the throttle valve opening TVO detected by the throttle sensor 53 (throttle valve opening detecting means) are read.
  • a basic intake air amount bQafm is calculated by searching a table having the contents shown in FIG. 5 from the throttle valve opening TVO.
  • FIG. 5 shows characteristics obtained in advance as to what happens to the intake air amount detected by the air flow meter 42 having a normal flow characteristic when the throttle valve opening TVO is varied under the condition of the target idle speed after the engine is cold started. It is.
  • step S23 the difference air amount ⁇ Qafm obtained by subtracting the basic intake air amount bQafm from the air flow meter intake air amount rQafm, that is, the difference air amount ⁇ Qafm is calculated by the following equation.
  • step S24 the absolute value of the difference air amount ⁇ Qafm is compared with the threshold value TH1.
  • the threshold value TH1 is a value for determining whether or not a measurement error has occurred in the air flow meter 42, and is determined in advance. If the absolute value of the difference air amount ⁇ Qafm is less than the threshold value TH1, it is determined that no measurement error has occurred in the air flow meter 42, the process proceeds from step S24 to step S25, and the air flow meter intake air amount rQafm is directly used as the intake air amount Qafm. Put in.
  • step S24 When it is determined in step S24 that the absolute value of the difference air amount ⁇ Qafm is equal to or greater than the threshold value TH1, it is determined that a measurement error has occurred in the air flow meter 42. At this time, the process proceeds from step S24 to step S26, and the difference air amount ⁇ Qafm is compared with zero. If the difference air amount ⁇ Qafm exceeds zero, it is determined that there is a measurement error on the side where the air flow meter intake air amount rQafm is larger than the basic intake air amount bQafm, and the process proceeds to step S27.
  • step S27 a value obtained by subtracting the difference air amount ⁇ Qafm from the air flow meter intake air amount rQafm is set as the intake air amount Qafm, that is, the intake air amount Qafm is calculated by the following equation.
  • step S26 when the difference air amount ⁇ Qafm does not exceed zero in step S26, it is determined that there is a measurement error on the side where the air flow meter intake air amount rQafm is smaller than the basic intake air amount bQafm, and the process proceeds to step S28.
  • step S28 the value obtained by adding the absolute value of the difference air amount ⁇ Qafm to the air flow meter intake air amount rQafm is set as the intake air amount Qafm, that is, the intake air amount Qafm is calculated by the following equation.
  • the intake air amount Qafm obtained in steps S25, 27, and 28 is stored in the nonvolatile memory as a learning value. This completes the learning of the air flow meter intake air amount rQafm and returns to step S3 in FIG. 3A.
  • Step S3 in FIG. 3A is a part for learning the collector pressure (referred to as “sensor collector pressure”) sPcol detected by the collector pressure sensor 46 in order to ensure the detection accuracy of the actual collector pressure rPcol.
  • the learning of the sensor collector pressure sPcol will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the flow of FIG. 6 (subroutine of step S3 of FIG. 3A) is for learning the sensor collector pressure sPcol, and is executed at regular intervals (for example, every 10 ms).
  • step S31 the sensor collector pressure sPcol and the throttle valve opening TVO detected by the throttle sensor 53 are read.
  • step S32 the basic collector pressure bPcol is calculated by searching a table having the contents shown in FIG. 7 from the throttle valve opening TVO.
  • FIG. 7 shows characteristics obtained in advance as to what happens to the collector pressure detected by the collector pressure sensor 46 whose pressure characteristics are normal when the throttle valve opening TVO is varied under the condition of the target idle speed after the engine is cold started. It is.
  • step S33 the differential pressure ⁇ Pcol1 obtained by subtracting the basic collector pressure bPcol from the sensor collector pressure sPcol, that is, the differential pressure ⁇ Pcol1 is calculated by the following equation.
  • ⁇ Pcol1 sPcol-bPcol (4)
  • step S34 the absolute value of the differential pressure ⁇ Pcol1 is compared with the threshold value TH2.
  • the threshold value TH2 is a value for determining whether or not a measurement error has occurred in the collector pressure sensor 46, and is determined in advance. If the absolute value of the differential pressure ⁇ Pcol is less than the threshold value TH2, it is determined that no measurement error has occurred in the collector pressure sensor 46, the process proceeds from step S34 to step S35, and the sensor collector pressure rPcol is directly input to the collector pressure Pcol.
  • step S34 when the absolute value of the differential pressure ⁇ Pcol1 is greater than or equal to the threshold value TH2, it is determined that a measurement error has occurred in the collector pressure sensor 46. At this time, the process proceeds from step S34 to step S36, and the differential pressure ⁇ Pcol1 is compared with zero. If the differential pressure ⁇ Pcol1 exceeds zero, it is determined that a measurement error has occurred on the side where the sensor collector pressure sPcol becomes larger than the basic collector pressure bPcol, and the process proceeds to step S37. In step S37, the value obtained by subtracting the differential pressure ⁇ Pcol1 from the sensor collector pressure sPcol is used as the actual collector pressure rPcol, that is, the actual collector pressure rPcol is calculated by the following equation.
  • step S38 the value obtained by adding the absolute value of the differential pressure ⁇ Pcol to the sensor collector pressure sPcol is used as the actual collector pressure rPcol, that is, the actual collector pressure rPcol is calculated by the following equation.
  • the actual collector pressure rPcol obtained in steps S35, 37, and 38 in this way is stored in the nonvolatile memory as a learning value. This completes the learning of the sensor collector pressure sPcol and returns to step S4 in FIG. 3A.
  • step S4 of FIG. 3A after the learned flag is set to 1, the process proceeds to step S5 of FIG. 3B. Since the learned flag is set to 1 in step S4 in FIG. 3A, steps S2 to S4 are skipped from step S1 in FIG. 3A and the process proceeds to step S5 in FIG. 3B. In other words, learning is done only once here.
  • the present invention is not limited to this, and the learned flag may be set to 1 after learning is performed a plurality of times.
  • step S5 in FIG. 3B it is checked whether or not the engine has been warmed up. For example, the cooling water temperature Tw detected by the water temperature sensor 51 is compared with a predetermined warm-up completion water temperature. If the cooling water temperature Tw is lower than the warm-up completion water temperature, the engine warm-up is not yet completed. It is determined that the current process is terminated.
  • step S2 to step 4 are skipped from step S1 in FIG. 3A, and the process proceeds to step S5 in FIG. 3B.
  • the cooling water temperature Tw is lower than the warm-up completion water temperature
  • the current process is terminated.
  • the EGR valve 32 is fully closed by a flow (not shown).
  • step S5 If the cooling water temperature Tw becomes equal to or higher than the warming-up completion water temperature, it is determined that the engine has been warmed up, and the process proceeds from step S5 in FIG.
  • the EGR valve 32 is opened by a flow (not shown) at the timing when the cooling water temperature Tw becomes equal to or higher than the warm-up completion water temperature. As a result, EGR gas is introduced into the intake collector 3.
  • step S6 whether or not there is an experience of abnormality diagnosis of the EGR gas cooler 34 is determined based on a diagnosis experienced flag.
  • step S7 of FIG. 3B the EGR gas temperature Tegr at the outlet of the EGR gas cooler 34 is calculated. This will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the flow in FIG. 8 (subroutine in step S7 in FIG. 3B) is for calculating the EGR gas temperature Tegr at the outlet of the EGR gas cooler, and is executed at regular intervals (for example, every 10 ms).
  • step S41 the cooling water temperature Tw detected by the water temperature sensor 51 and the exhaust temperature Texh detected by the exhaust temperature sensor 54 are read.
  • the values of the cooling water temperature Tw and the exhaust temperature Texh at the positions where the sensors 51 and 54 read in step S41 are provided may be different from the values of the cooling water temperature and the exhaust temperature at the EGR gas cooler 34 inlet. It is a part to deal with when there is sex.
  • the exhaust temperature sensor 54 is provided near the outlet of the engine body and the EGR passage 31 is branched from the downstream of the three-way catalyst 9, it is between the sensor position and the EGR gas cooler inlet. Heat may be taken away from the exhaust. At this time, the exhaust temperature at the EGR gas cooler inlet is lower than the exhaust temperature Texh at the sensor position.
  • the water temperature sensor 51 is provided in the engine body and the cooling water is guided to the EGR gas cooler 34, heat may be taken from the cooling water between the engine body and the EGR gas cooler 34. At this time, the cooling water temperature at the EGR gas cooler inlet is lower than the cooling water temperature Tw at the sensor position.
  • the difference between the cooling water temperature Tw at the position where the water temperature sensor 51 is provided and the cooling water temperature at the inlet of the EGR gas cooler 34 is set as a water temperature correction value ⁇ (positive value), and the EGR gas cooler inlet
  • the cooling water temperature Tw1 is calculated.
  • the difference between the exhaust gas temperature Texh at the position where the exhaust gas temperature sensor 54 is provided and the exhaust gas temperature at the inlet of the EGR gas cooler 34 is defined as an exhaust gas temperature correction value ⁇ (positive value).
  • An exhaust temperature Texh1 at the gas cooler inlet is calculated.
  • the above deviations vary depending on the engine operating conditions.
  • the engine operating conditions are determined by the engine speed Ne and the engine load. Therefore, the water temperature correction value ⁇ in the equation (7) is calculated by searching a map having the contents shown in FIG. 9 from the engine speed Ne and the engine load.
  • the exhaust gas temperature correction value ⁇ is calculated by searching a map having the contents shown in FIG. 10 from the engine speed Ne and the engine load.
  • the correction values ⁇ and ⁇ are the values of the cooling water temperature Tw and the exhaust gas temperature Texh at the position where the sensors 51 and 54 read in step S41 are provided, and the cooling water temperature and the exhaust gas temperature at the EGR gas cooler 34 inlet. It asks beforehand so that it may correspond.
  • step S44 the cooling efficiency ⁇ cooler of the EGR gas cooler 34 is calculated by searching a map having the contents shown in FIG. 11 from the engine speed Ne and the engine load.
  • step S45 the EGR gas temperature Tegr at the EGR gas cooler 34 outlet is calculated from the cooling water temperature Tw1 at the EGR gas cooler inlet, the exhaust temperature Texh1 at the EGR gas cooler inlet, and the cooling efficiency ⁇ cooler of the EGR gas cooler 34 by the following formula.
  • Tegr (1- ⁇ cooler) ⁇ Texh1 + ⁇ cooler ⁇ Tw1 ... (9)
  • Equation (9) is derived as follows. That is, when the EGR gas cooler 34 is shown as a model in FIG. 20, the EGR gas cooler 34 is constituted by a double pipe constituted by an inner pipe 34a and an outer pipe 34b. The exhaust gas flows through the inner pipe 34a from the right to the left in FIG. 20, and the cooling water flows through the outer pipe 34b from the left to the right in FIG. Heat exchange is performed between the cooling water and the exhaust through a wall that separates the exhaust water, and the exhaust temperature decreases from Texh at the inlet to Tegr at the outlet, and the cooling water temperature increases from Tw1 at the inlet to Texh1 It becomes. Therefore, the cooling efficiency ⁇ cooler of the EGR gas cooler 34 is defined by the following equation.
  • the denominator of the equation (10) is the amount of cooling water temperature drop in the EGR gas cooler, and the numerator is the amount of exhaust gas temperature rise in the EGR gas cooler.
  • the expression (10) defines the ratio of the exhaust gas temperature increase amount and the cooling water temperature decrease amount as the cooling efficiency ⁇ cooler of the GR gas cooler 34. If the equation (10) is solved for Tegr, the above equation (9) is obtained.
  • step S8 the EGR gas mass Qegr in the collector part, the fresh air mass Qair in the collector part, and the collector pressure Pcol are calculated.
  • step S11 a differential pressure ⁇ Pcol2 between the collector pressure Pcol obtained in step S10 and the actual collector pressure rPcol obtained in step S3 of FIG. 3A is calculated.
  • the EGR gas cooler 34 is calculated in steps S12 to S14. Diagnose abnormalities.
  • the intake air introduced from the outside of the engine 1 is referred to as “fresh air” in order to distinguish it from the EGR gas introduced into the intake collector 3.
  • fresh air the intake air introduced from the outside of the engine 1
  • the unit of EGR gas mass and fresh air mass is, for example, a unit [mg].
  • the detected value in the idle state is learned, and the learned value is used for calculating the collector pressure Pcol. Therefore, even if there is a large variation in the detected value of the air flow meter, the collector pressure Pcol is calculated more than when the collector pressure Pcol is calculated using the detected value of the air flow meter without learning the variation error in the detected value of the air flow meter. Calculation accuracy is improved.
  • the detection value of the collector pressure sensor is not as large as the air flow meter in the first place.
  • the detected value of the collector pressure sensor is used directly for abnormality diagnosis of the cooling device. Accordingly, by learning the detection value of the collector pressure sensor at the same timing as the learning timing of the detection value of the air flow meter, the variation error is also reduced for the detection value of the collector pressure sensor. By performing abnormality diagnosis based on the actual collector pressure with reduced variation error in this way, abnormality diagnosis accuracy is improved as compared with the case where the detection value of the collector pressure sensor is not learned.
  • the “collector pressure” does not mean the pressure of the intake collector 3 alone.
  • the upstream side is a wide space up to the installation position of the throttle valve 11 and the EGR valve 32, and the downstream side to the intake port. Is treated as one space, and the pressure of this space shall be said.
  • the collector temperature Tcol described later does not mean the temperature of only the intake collector 3, but in FIG. 1, the upstream side is a wide space to the position of the throttle valve 11 and the EGR valve 32, and the downstream side is a wide space to the intake port. Is treated as one space, and the temperature of this space is said. Even if it is handled as one space, the ratio of the intake collector in the one space is the largest, so this one space is particularly referred to as a “collector portion”.
  • step S8 in FIG. 3B will be described in detail by the subroutine of FIG. 12, the contents of step S9 by the subroutine of FIG. 17, and the contents of step S10 by the subroutine of FIG.
  • the flow of FIG. 12 (subroutine of step S8 of FIG. 3B) is for calculating the EGR gas mass Qegr of the collector part, and is executed at regular intervals (for example, every 10 ms).
  • step S51 the EGR valve opening area A, the engine rotation speed Ne, the engine load, the atmospheric pressure Pair, the EGR gas temperature Tegr at the outlet of the EGR gas cooler, the collect pressure Pcol, the intake valve closing timing IVC, and the fresh air mass previous value Qairz are read.
  • the engine load for example, a basic injection pulse width Tp used for fuel injection amount control may be used.
  • the atmospheric pressure Pair is detected by an atmospheric pressure sensor 47 (see FIG. 1).
  • the EGR gas temperature Tegr at the outlet of the EGR gas cooler is calculated from FIG.
  • the intake valve closing timing IVC can be known from the operating state of the VTC mechanism 27.
  • the collector pressure Pcol is the collector pressure calculated from FIG.
  • the previous value of the fresh air mass Qair calculated according to FIG. 17 is used.
  • Step S8 the values (Qair, Pcol) calculated in steps S9 and S10 that are later in time than step S8 are used for calculating Qegr in step S8, which may cause a sense of incongruity. unknown.
  • Steps S8, 9, and 10 independently calculate Qegr, Qair, and Pcol values, and the values necessary for the calculation are interchanged between the three steps. It is an image that fits. Such calculation is possible because of the high calculation speed. Since this area cannot be clearly shown, it is expressed as shown in FIG. 3B.
  • step S52 the pressure Pexh of the exhaust pipe 8 is calculated by multiplying the basic exhaust pipe pressure Pexh0 by the atmospheric pressure correction coefficient, that is, by the following equation.
  • the basic exhaust pipe pressure Pexh0 is calculated by searching a map having the contents shown in FIG. 13 from the engine load and the rotational speed Ne. As shown in FIG. 13, the basic exhaust pipe pressure Pexh0 increases as the load increases when Ne is constant, and increases as Ne increases when the load is constant.
  • the atmospheric pressure correction coefficient is calculated by searching a table having the contents shown in FIG. 14 from the atmospheric pressure Pair detected by the atmospheric pressure sensor 47. The atmospheric pressure correction coefficient takes into account the exhaust pipe pressure that varies depending on the low altitude and high altitude. In this embodiment, since the exhaust temperature sensor 54 is provided, the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor 54 may be used in step S52.
  • step S53 the specific heat ratio ⁇ is calculated by searching a table containing FIG. 15 from the EGR gas temperature Tegr (obtained from FIG. 8) at the EGR gas cooler outlet.
  • step S54 using the EGR valve opening area A, the collect pressure Pcol, the exhaust pipe pressure Pexh, the specific heat ratio ⁇ , and the ERG gas density ⁇ , Qegz which is the previous value of the EGR gas mass Qegr in the collector is calculated by the following equation. .
  • (12) is an approximate expression (known) based on fluid dynamics for obtaining the flow rate passing through the passage of the opening area A when there is a pressure difference between Pexh and Pcol before and after the orifice of the opening area A.
  • the EGR gas density ⁇ is obtained in advance by adaptation.
  • step S55 the cylinder volume Vcyl is calculated from the intake valve closing timing IVC.
  • the intake valve closing timing IVC is changed by the operation of the VTC mechanism 27. For example, when the intake valve closing timing IVC is at the intake bottom dead center and after the intake bottom dead center, the intake valve closing timing IVC is greater when the intake valve closing timing IVC is present after the intake bottom dead center. Is smaller than when it is at the bottom dead center.
  • the cylinder volume Vcyl changes depending on the intake valve closing timing IVC. Therefore, the cylinder volume Vcyl is calculated by searching the table having the contents shown in FIG. 16 from the intake valve closing timing IVC. To do. Although an outline is not described in FIG. 16, a table using the intake valve closing timing IVC as a parameter may be created by conformance. Of course, in an engine not equipped with the VTC mechanism 27, the cylinder volume Vcyl becomes a constant value.
  • step S56 the in-cylinder EGR rate Rcylgr is calculated by the following equation using the EGR gas mass previous value Qegz of the collector calculated in step S54 and the fresh air mass previous value Qairz of the collector.
  • step S57 the in-cylinder EGR gas mass Qcycler [mg] is calculated by the following equation using the in-cylinder EGR rate Rcylgr and the cylinder volume Vcyl calculated in step S55.
  • step S58 the EGR gas mass Qcylgr in the cylinder is subtracted from the previous EGR gas mass value Qegrz in the collector calculated in step S54, that is, the EGR gas mass Qegr [mg] in the collector is calculated by the following equation.
  • the mass of EGR gas of Qegrz was previously present, and from this point, the mass of EGR gas of Qcylgr is absorbed by the combustion chamber 5 (cylinder) and disappears from the collector part.
  • the equation (15) is to obtain the mass of EGR gas present in the collector part at this time by subtracting the mass of EGR gas of Qcycler that has disappeared so far from the mass of EGR gas of Qegrz that existed last time.
  • Qcycler is a value newly introduced in the present embodiment. According to the present embodiment, by using the newly introduced Qcycler, the calculation accuracy of Qegr is higher than when Qcycler is not considered. Since the collector pressure Pcol is calculated using this Qegr (see step S73 in FIG. 18), the calculation accuracy of the collector pressure Pcol is improved as much as the calculation accuracy of Qegr increases.
  • FIG. 17 (subroutine of step S9 of FIG. 3B) is for calculating the fresh air mass Qair of the collector section, and is executed at regular intervals (for example, every 10 ms).
  • step S61 the intake valve closing timing IVC and the intake air amount Qafm obtained from FIG. 4 are read.
  • step S62 the cylinder volume Vcyl is calculated in the same manner as in step S55 of FIG.
  • step S63 the fresh air mass previous value Qairz [mg] of the collector part is calculated by directly inserting the intake air amount Qafm read in step S61 into the fresh air mass previous value Qairz of the collector part. Since the air flow meter 42 has a detection delay, the detection value of the air flow meter 42 having the detection delay is used as the previous value of the fresh air mass in the collector section.
  • the unit of the intake air amount Qafm actually has [mg / s] and a unit of time. Therefore, a value obtained by converting the unit into mass [mg] per cylinder using the engine rotational speed Ne [rpm] is collected. Will be included in the previous fresh mass value Qairz.
  • step S64 the in-cylinder EGR rate Rcycler is calculated in the same manner as in step S56 of FIG.
  • step S65 the in-cylinder fresh air mass Qcylar [mg] is calculated by the following equation using the cylinder volume Vcyl calculated in step S62 and the in-cylinder EGR rate Rcylgr calculated in step S64.
  • the in-cylinder fresh air mass Qcylair may be calculated by the following formula.
  • step S66 the fresh air mass Qair [mg] in the collector is calculated by subtracting the fresh air mass Qcylar in the cylinder from the previous fresh air mass value Qairz in the collector, that is, the following equation.
  • the fresh air mass of Qairz exists in the collector part last time, and from this time, the fresh air mass of Qcylair is absorbed by the combustion chamber 5 (cylinder) and disappears from the collector part.
  • the equation (17) is used to obtain the fresh air mass present in the collector part this time by subtracting the fresh air mass of Qcylair that has disappeared up to this time from the fresh air mass of Qairz that was present in the previous time.
  • Qcylair is also a value newly introduced in the present embodiment. According to the present embodiment, by using the newly introduced Qcylair, Qair calculation accuracy is higher than when Qcylar is not considered. Since the collector pressure Pcol is calculated using this Qair (see step S73 in FIG. 18), the calculation accuracy of the collector pressure Pcol is improved as much as the calculation accuracy of Qair increases.
  • the flow in FIG. 18 (subroutine in step S10 in FIG. 3B) is for calculating the collector pressure Pcol, and is executed at regular intervals (for example, every 10 ms).
  • step S71 the atmospheric temperature Tair, the EGR gas temperature Tegr at the outlet of the EGR gas cooler 34, the target EGR rate Megr, the EGR gas mass Qegr in the collector, and the fresh air flow rate Qair in the collector are read.
  • the atmospheric temperature Tair is detected by an atmospheric temperature sensor 52 (see FIG. 1).
  • the target EGR rate Megr may be obtained by searching a map having the contents shown in FIG. 19 from the engine load and the rotational speed Ne.
  • the EGR gas mass Qegr of the collector part is calculated from FIG.
  • the fresh air flow rate Qair of the collector is calculated from FIG.
  • the collector temperature Tcol is calculated by the following equation using the atmospheric temperature Tair, the EGR gas temperature Tegr at the outlet of the EGR gas cooler 34, and the target EGR rate Megr.
  • the collector pressure Pcol is calculated by the following equation using the collector fresh air mass Qair, the collector EGR gas mass Qegr, the collector temperature Tcol, and the collector volume Vcol.
  • the coefficient Kegr in the equation (19) is the contribution ratio of Qegr
  • the coefficient Kair is the contribution ratio of Qair
  • these two coefficients Kair and Kegr are obtained in advance by adaptation.
  • the collector volume Vcol in the equation (19) is obtained in advance not by the volume of the intake collector 3 alone but by the volume (constant value) of the collector portion.
  • step S11 of FIG. 3B the differential pressure ⁇ Pcol2 obtained by subtracting the actual collector pressure rPcol obtained in FIG. 6 from the collector pressure Pcol, that is, the differential pressure ⁇ Pcol2 is calculated by the following equation.
  • step S12 the absolute value of the differential pressure ⁇ Pcol2 is compared with the threshold value TH3.
  • the threshold value TH3 is a value for determining whether or not the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 has decreased or increased compared to when the cooling capacity of the EGR gas cooler is normal.
  • the threshold value TH3 is determined in advance in consideration of component variations of the EGR gas cooler 34. If the absolute value of the differential pressure ⁇ Pcol2 is less than the threshold value TH3, it is determined that the cooling capacity of the EGR gas cooler 34 has not decreased or increased. At this time, the process proceeds from step S12 to step S14, where an abnormality diagnosis flag (initially set to zero when the engine is started) is set to zero.
  • the value of the abnormality diagnosis flag in steps S13 and S14 is stored in a nonvolatile memory.
  • the EGR gas cooler abnormality diagnosis is performed only once and the diagnosis result is stored in the memory.
  • An abnormality diagnosis of the EGR gas cooler may be performed at regular intervals during engine operation.
  • an EGR passage 31 that recirculates part of the exhaust gas to the collector (intake pipe), an EGR valve 32 that can adjust the amount of EGR gas that flows through the EGR passage 31, and EGR gas that flows through the EGR passage 31
  • a cooling EGR gas cooler 34 cooling device
  • a collector pressure sensor 46 pressure detection means for detecting a collector pressure (actual pressure in the intake pipe)
  • an intake pipe pressure estimation for estimating the collector pressure (intake pipe pressure) Means (see step S10 in FIG. 3B, steps S71 to 73 in FIG. 18), the estimated collector pressure Pcol (intake pipe pressure) and the detected actual collector pressure rPcol (intake pipe actual pressure)
  • Differential pressure calculating means see step S11 in FIG.
  • the abnormality diagnosis of the EGR gas cooler 34 is performed using the collector pressure sensor 46 (pressure detection means) whose detection accuracy is originally higher than that of the air flow meter, the accuracy of the abnormality diagnosis can be improved over the conventional apparatus. it can.
  • an air flow meter 42 fresh air mass detection means that detects a fresh air mass Qair introduced into the collector (intake pipe), and an EGR that calculates an EGR gas mass Qegr in the collector (intake pipe).
  • a gas mass calculation means see steps S51 to 58 in FIG. 12
  • the collector pressure calculation means detects the fresh air mass Qair of the collector part to be detected and the EGR gas of the collector part to be calculated.
  • a throttle pressure for calculating (estimating) the collector pressure Pcol (intake pipe pressure) based on the mass Qegr see step S73 in FIG.
  • step S2 the detection value (Qafm) in which the variation error generated in the detection values of the air flow meter 42 (fresh air mass detection unit) and the collector pressure sensor 46 (pressure detection unit) is reduced by learning and the variation error is reduced.
  • RPcol is used to calculate (estimate) the collector pressure (pressure of the intake pipe), so that the collector pressure is calculated based on the detection values of the air flow meter 42 and the collector pressure sensor 46 with a variation error.
  • the calculation accuracy (estimation accuracy) of the collector pressure can be improved.
  • the EGR gas cooler 34 (cooling device) performs heat exchange between the EGR gas introduced into the EGR gas cooler 34 and the engine cooling water, and the engine cooling water temperature Tw is set.
  • a water temperature sensor 51 cooling water temperature detecting means for detecting and an exhaust temperature sensor 54 (exhaust temperature detecting means) for detecting the exhaust temperature Texh are provided, and the EGR gas mass calculating means determines the EGR gas temperature Tegr at the outlet of the EGR gas cooler 34. Based on this, the mass Qegr of the EGR gas in the collector (intake pipe) is calculated (see steps S51, 53, 54, and 58 in FIG.
  • the difference between the estimated intake pipe pressure and the detected actual pressure is calculated, and the case where it is determined whether there is an abnormality in the cooling device based on the difference has been described.
  • a ratio between the estimated intake pipe pressure and the detected actual pressure may be calculated, and it may be determined whether there is an abnormality in the cooling device based on the ratio.

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Abstract

　ＥＧＲ装置の異常診断装置は、排気の一部を吸気管に還流するＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量を調整し得るＥＧＲ弁と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却する冷却装置とを備える。さらに、ＥＧＲ装置の異常診断装置は、吸気管の実際の圧力を検出する圧力検出手段と、吸気管の圧力を推定する吸気管圧力推定手段と、推定される吸気管圧力と検出される実際の圧力との差または比を算出する差・比算出手段と、前記差または比に基づいて冷却装置に異常があるか否かを判定する判定手段とを備える。

Description

ＥＧＲ装置の異常診断装置及び異常診断方法
　この発明はＥＧＲ装置の異常診断装置及び異常診断方法に関する。
　大量のＥＧＲガスの導入のため、ＥＲＧ通路にＥＧＲガスを冷却する冷却装置を設けていると、排気中の成分である炭素等の固形物が冷却装置の通路に堆積する。この固形物の堆積によって冷却装置におけるＥＧＲガスと冷却水との熱交換が悪くなり冷却装置の冷却能力が低下する。この冷却装置の冷却能力の低下を異常として扱い、冷却装置に異常があるか否かを診断することがＪＰ２００６－２４２０８０Ａに開示されている。上記文献では、エアフローメータの検出値を目標値にフィードバック制御することでＥＧＲガスの量を所望の量に間接的にフィードバック制御する。冷却装置の冷却能力が低下すると、これに起因するＥＧＲガス量の減少が上記のフィードバック制御により補償されるため、ＥＧＲ弁開度が増大側に操作される。つまり、冷却能力が低下しているときのＥＧＲ弁開度は、冷却能力が低下していないときより大きくなる。従って、ＥＧＲを行う前に運転条件毎にＥＧＲ弁開度を学習しておき、ＥＧＲ弁開度の学習後に冷却能力が低下したときには、ＥＧＲ弁開度の検出値が学習値と比較して大きくなる。そこで、検出値と学習値の差が閾値を超える場合に冷却装置の冷却能力が低下したと診断する。
　ところで、上記文献の技術では、エアフローメータの検出値にもともと大きなバラツキがあるため、エアフローメータの検出値を目標値にフィードバック制御しながらＥＧＲ弁開度を学習しても、学習値に大きな誤差が生じてしまう。大きな誤差の生じた学習値を用いて冷却装置の異常診断を行っても、異常診断精度がよくならない。
　そこで本発明は、エアフローメータの検出値を目標値にフィードバック制御することなく、冷却装置の異常診断の精度を向上させ得る装置を提供することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、ＥＧＲ装置の異常診断装置は、排気の一部を吸気管に還流するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量を調整し得るＥＧＲ弁と、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却する冷却装置とを備えている。ＥＧＲ装置の異常診断装置は、さらに前記吸気管の実際の圧力を検出する圧力検出手段と、前記吸気管の圧力を推定する吸気管圧力推定手段と、前記推定される吸気管圧力と前記検出される実際の圧力との差または比を算出する差・比算出手段と、前記差または比に基づいて前記冷却装置に異常があるか否かを判定する判定手段とを備える。
　上記態様によれば、エアフローメータよりもともと検出精度が高い圧力検出手段を用いて冷却装置の異常診断を行うので、エアフローメータを用いて異常診断する装置より異常診断の精度を向上させることができる。
図１は、本発明の実施形態に係る異常診断装置の概略構成図である。 図２は、ＥＧＲガスクーラ出口のＥＧＲガス温度、ＥＧＲ率、コレクタ圧力の関係を示す特性図である。 図３Ａは、ＥＧＲガスクーラの異常診断のメインルーチンを表すフローチャートである。 図３Ｂは、ＥＧＲガスクーラの異常診断のメインルーチンを表すフローチャートである。 図４は、エアフローメータ吸入空気量の学習を説明するためのフローチャートである。 図５は、基本吸入空気量の特性図である。 図６は、センサコレクタ圧力の学習を説明するためのフローチャートである。 図７は、基本コレクタ圧力の特性図である。 図８は、ＥＧＲガスクーラ出口のＥＧＲガス温度の算出を説明するためのフローチャートである。 図９は、水温補正値の特性図である。 図１０は、排気温度補正値の特性図である。 図１１は、ＥＧＲガスクーラの冷却効率の特性図である。 図１２は、コレクタ部のＥＧＲガス質量の算出を説明するためのフローチャートである。 図１３は、基本排気管圧力の特性図である。 図１４は、大気圧補正係数の特性図である。 図１５は、比熱比の特性図である。 図１６は、シリンダ容積の特性図である。 図１７は、新気質量の算出を説明するためのフローチャートである。 図１８は、コレクタ圧力の算出を説明するためのフローチャートである。 図１９は、目標ＥＧＲ率の特性図である。 図２０は、ＥＧＲガスクーラのモデル図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　図１は、ＥＧＲ装置の異常を診断するための、本発明の実施形態に係る異常診断装置の概略構成図である。図１において吸気管２にはスロットル弁１１を備える。スロットル弁１１は、エンジンコントローラ４１からの信号を受けるモータ１２（スロットル弁アクチュエータ）によって駆動される。空気は、スロットル弁１１によって調量され、吸気管２の吸気コレクタ（以下、単に「コレクタ」ともいう。）３に蓄えられた後、吸気マニホールド４を介して各気筒の燃焼室５に導入される。燃料は各気筒の燃焼室５に直接臨んで配置された燃料インジェクタ２１より噴射供給される。燃焼室５に噴射された燃料は気化しつつ空気と混合してガス（混合気）を作る。この混合気は吸気バルブ１５が閉じることで燃焼室５内に閉じこめられ、ピストン６の上昇によって圧縮される。
　この圧縮混合気に対して高圧火花により点火を行うため、パワートランジスタ内蔵の点火コイルを各気筒に配した電子配電システムの点火装置２２を備える。すなわち、点火装置２２は、点火コイル、パワートランジスタ（図示しない）、点火プラグ２４から構成されている。点火コイル２３はバッテリからの電気エネルギーを蓄え、パワートランジスタは点火コイル２３の一次側への通電、遮断を行う。燃焼室５の天井に設けられる点火プラグ２４は点火コイル２３の一次電流の遮断によって点火コイル２３の二次側に発生する高電圧を受けて、火花放電を行う。
　圧縮上死点より少し手前で点火プラグ２４により火花が飛ばされ圧縮混合気に着火されると、火炎が広がりやがて爆発的に燃焼し、この燃焼によるガス圧がピストン６を押し下げる仕事を行う。この仕事はクランクシャフト７の回転力として取り出される。燃焼後のガス（排気）は排気バルブ１６が開いたときに排気管８へと排出される。
　排気管８には三元触媒９、１０を備える。三元触媒９、１０は排気の空燃比が理論空燃比を中心とした狭い範囲にあるとき、排気中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘといった有害三成分を同時に効率よく除去できる。
　空燃比は吸入空気量と燃料量の比である。エンジンの１サイクル当たりに燃焼室５に導入される吸入空気量と、燃料インジェクタ２１からの燃料噴射量との比が理論空燃比となるように、エンジンコントローラ４１では燃料噴射パルス幅Ｔｉ［ｍｓ］を算出する。そして、所定の燃料噴射時期になると、この燃料噴射パルス幅Ｔｉの期間、燃料インジェクタ２１を開いて燃料を直接、燃焼室５内に噴射供給する。なお、エアフローメータ４２からの吸入空気量の信号とクランク角センサ（４３、４４）からの信号に基づいて基本噴射パルス幅Ｔｐ［ｍｓ］を算出している。この基本噴射パルス幅Ｔｐを、例えば水温センサ５１からの信号によって補正することにより上記の燃料噴射パルス幅Ｔｉが定まる。
　吸気バルブ１５、排気バルブ１６は、クランクシャフト７を動力源として、各々吸気側カムシャフト２５及び排気側カムシャフト２６に設けられたカムの動作により開閉駆動される。
　吸気バルブ１５の側には、クランクシャフト７と吸気側カムシャフト２５との回転位相差を連続的に可変制御して、吸気バルブ１５の開閉タイミング（開時期と閉時期）を進遅角する可変バルブタイミング機構（以下「ＶＴＣ機構」という。）２７を備える。また、吸気側カムシャフト２５の他端には吸気側カムシャフト２５の回転位置を検出するためのカム角度センサ４４が併設されている。
　一方、排気バルブ１６側にも、クランクシャフト７と排気側カムシャフト２６との回転位相差を連続的に可変制御して、排気バルブ１６の開閉タイミング（開時期と閉時期）を進遅角する可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ機構）２９を備える。排気側カムシャフト２６の他端には排気側カムシャフト２６の回転位置を検出するためのカム角度センサ４５が併設されている。
　ＥＧＲ制御を行うため、排気の一部を吸気管２に還流するＥＧＲ通路３１を吸気コレクタ３に開口している。このＥＧＲ通路３１の吸気コレクタ３への開口端の上流側には、ＥＧＲガスを調量し得るＥＧＲ弁３２を備える。ＥＧＲ弁３２は、エンジンコントローラ４１からの信号を受けるモータ３３（ＥＧＲ弁アクチュエータ）によって駆動される。なお、アクチュエータはモータ３３に限定されるものでなく、負圧（大気圧より低い圧力）を用いたアクチュエータであってよい。
　エンジンコントローラ４１では、エンジンの負荷と回転速度から定まる運転条件がＥＧＲ領域になると、そのＥＧＲ領域での運転条件下から所定のマップを検索することにより目標ＥＧＲ率を算出する。この目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ弁開口面積Ａを算出し、このＥＧＲ弁開口面積Ａをモータ３３に与える制御量に変換し、この制御量をモータ３３に与えることで、ＥＧＲ弁開度を制御している。
　さて、ＥＧＲガスを吸気管に導入することで、ピストンによるポンピングロスが減り、その分燃費が向上することから、最近では燃費のさらなる向上のため、シリンダに大量のＥＧＲガスを導入する（ＥＧＲ率を増大させる）ことが期待されている。このため、ＥＧＲ弁３２上流のＥＧＲ通路３１にＥＧＲガスを冷却するＥＧＲガスクーラ３４（冷却装置）を設けてＥＧＲガスを冷却するようにしている。ＥＧＲガスクーラ３４においてＥＧＲガスと熱交換を行わせる媒体はエンジンの冷却水である。つまり、ＥＧＲガスクーラ３４の入口に流入するＥＧＲガス温度と、ＥＧＲガスクーラ３４の入口に流入するエンジン冷却水温との温度差に比例してＥＧＲガスが冷却される。
　ＥＧＲガスを冷却すると、排気中の成分である炭素等の固形物が冷却装置としてのＥＧＲガスクーラ３４の通路に堆積する。この固形物の堆積によって冷却装置におけるＥＧＲガスと冷却水との間の熱交換が悪くなりＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が低下する。
この冷却装置の冷却能力の低下を異常として扱い、冷却装置に異常があるか否かを診断する従来装置がある。従来装置では、エアフローメータの検出値を目標値にフィードバック制御することでＥＧＲガスの量を所望の量に間接的にフィードバック制御する。冷却装置の冷却能力が低下すると、これに起因するＥＧＲガス量の減少が上記のフィードバック制御により補償されるため、ＥＧＲ弁開度が増大側に操作される。つまり、冷却能力が低下しているときのＥＧＲ弁開度は、冷却能力が低下していないときより大きくなる。従って、ＥＧＲを行う前に運転条件毎にＥＧＲ弁開度を学習しておき、ＥＧＲ弁開度の学習後に冷却能力が低下したときには、ＥＧＲ弁開度の検出値が学習値と比較して大きくなる。
そこで、検出値と学習値の差が閾値を超える場合に冷却装置の冷却能力が低下したと診断する。
　しかしながら、従来装置では、エアフローメータの検出値にもともと大きなバラツキがあるため、エアフローメータの検出値を目標値にフィードバック制御しながらＥＧＲ弁開度を学習しても学習値に大きな誤差が生じてしまう。大きな誤差の生じた学習値を用いて冷却装置の異常診断を行っても、異常診断精度がよくならない。
　そこで本発明の第１実施形態では、吸気コレクタ３（吸気管）の実際のコレクタ圧力を検出する圧力センサ４６（圧力検出手段）を設けると共に、コレクタ圧力（吸気管の圧力）を推定し、推定されるコレクタ圧力と検出される実際のコクレタ圧力との差圧（差）を算出し、この差圧に基づいてＥＧＲガスクーラ３４に異常があるか否かを判定する。言い換えると、エアフローメータよりもともと検出精度が高いコレクタ圧力センサ４６を用いて、ＥＧＲガスクーラ３４の異常診断を行う。本発明ではＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力の低下だけでなくＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力の上昇をも異常として扱う。
　ＥＧＲガスクーラ３４の異常診断方法を、図２を参照して具体的に説明すると、図２はＥＧＲガスクーラ出口のＥＧＲガス温度、ＥＧＲ率、コレクタ圧力の関係を示す特性図である。冷間始動に続けてエンジンを目標アイドル回転速度で運転しているとして、ＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が正常であれば、ＥＧＲガスクーラ出口のＥＧＲガス温度はＡを中心とする所定幅の範囲内に収まる。このときの実際のコレクタ圧力（以下「実コレクタ圧力」ともいう。）はＣを中心とする所定幅の範囲内に収まる。
　ところが、ＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が低下すれば、同じ運転条件でありながら、ＥＧＲガスクーラ出口のＥＧＲガス温度はＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が正常であるときよりも上昇したり低下したりする。ここではＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力の低下でＥＧＲガス温度がＢまで上昇したとすると、このときにはＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が正常であるときとの温度差（Ｂ－Ａ）の分だけＥＧＲ率が低下し、実コレクタ圧力が大気圧側に上昇する。つまり、ＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力の低下は実コレクタ圧力に現れるので、実コレクタ圧力がＣより低下してＤとなるときにはＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が低下したこととなる。
　ここで、ＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が正常であるときのコレクタ圧力は算出（予測）可能であるので、この算出可能なコレクタ圧力をＰｃｏｌとする。従って、このコレクタ圧力Ｐｃｏｌと実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌとの差圧力ΔＰ（＝Ｐｃｏｌ－ｒＰｃｏｌ）を求め、この差圧力ΔＰの絶対値と予め定めた閾値ＴＨ３とを比較することにより、ＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が低下したか否かを診断することができる。算出されるコレクタ圧力ＰｃｏｌがＣ、実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌがＤの場合には、差圧力ΔＰの絶対値は｜Ｄ－Ｃ｜となり、この｜Ｄ－Ｃ｜の値は閾値ＴＨ３を超えることから、ＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が低下したと診断するのである。
　エンジンコントローラ４１で行われるこのＥＧＲガスクーラ３４の異常診断を以下のフローチャートを参照して説明する。なお、図１に示したように吸気コレクタ３に実際のコレクタ圧（ｒＰｃｏｌ）を検出するコレクタ圧力センサ（絶対圧センサ）４６を設けておく。コレクタ圧力センサはこれに限られない。例えば、ＥＧＲ弁３２の前後差圧を検出する差圧センサを設ける場合でもかまわない。この場合、差圧センサは、ＥＧＲ弁３２上流側に設ける上流側圧力センサ（絶対圧センサ）と、ＥＧＲ弁３２の下流側に設ける下流側圧力センサ（絶対圧センサ）とで構成されるため、下流側圧力センサをコレクタ圧力センサとして用いればよい。
　図３Ａ、図３ＢのフローはＥＧＲガスクーラ３４の異常診断のメインルーチンを表している。このルーチンは一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
　図３ＡのステップＳ１では、エアフローメータ４２により検出される吸入空気量及び圧力センサ４６により検出されるコレクタ圧力を学習済みであるか否かを学習済みフラグによって判断する。後述するように、両者の学習を終了したとき図３ＡのステップＳ４で学習済みフラグ＝１としている。従って、ここでは学習済みフラグ＝０であるとして述べると、このとき図３ＡのステップＳ２、３に進む。
　図３ＡのステップＳ２、３は、ＥＧＲガスの吸気コレクタ３への導入前（エンジンの暖機完了前）に実行する処理である。エンジンの暖機完了前にＥＧＲガスを導入しないのは、エンジンの暖機完了前にもＥＧＲガスを導入するとエンジンが不安定になるので、これを避けるためである。
　図１８で後述するように、コレクタ圧力Ｐｃｏｌを算出する際にコレクタ部の新気質量Ｑａｉｒを用いるが、このコレクタ部の新気質量Ｑａｉｒはエアフローメータ４２により検出される吸入空気量に基づいている（図１７参照）。図３ＡのステップＳ２は、コレクタ圧力Ｐｃｏｌの算出精度の確保のため、エアフローメータ４２（新気質量検出手段）により検出される吸入空気量（これを「エアフローメータ吸入空気量」という。）ｒＱａｆｍの学習を行う部分である。
　このエアフローメータ吸入空気量ｒＱａｆｍの学習については図４のフローにより説明する。図４のフロー（図３ＡのステップＳ２のサブルーチン）はエアフローメータ吸入空気量ｒＱａｆｍを学習するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
　図４においてステップＳ２１ではエアフローメータ吸入空気量ｒＱａｆｍ、スロットルセンサ５３（スロットル弁開度検出手段）により検出されるスロットル弁開度ＴＶＯを読み込む。
　ステップＳ２２ではスロットル弁開度ＴＶＯから図５を内容とするテーブルを検索することにより、基本吸入空気量ｂＱａｆｍを算出する。図５は、エンジン冷間始動後に目標アイドル回転速度の条件でスロットル弁開度ＴＶＯを相違させたときに流量特性が正常なエアフローメータ４２により検出される吸入空気量がどうなるかを予め求めた特性である。
　ステップＳ２３では、エアフローメータ吸入空気量ｒＱａｆｍから基本吸入空気量ｂＱａｆｍを差し引いた差空気量ΔＱａｆｍを、つまり次式により差空気量ΔＱａｆｍを算出する。
　　ΔＱａｆｍ＝ｒＱａｆｍ－ｂＱａｆｍ　　　　　　　　　　　…（１）
　ステップＳ２４ではこの差空気量ΔＱａｆｍの絶対値と閾値ＴＨ１を比較する。閾値ＴＨ１はエアフローメータ４２に計量誤差が生じているか否かを判定するための値で、予め定めておく。差空気量ΔＱａｆｍの絶対値が閾値ＴＨ１未満であれば、エアフローメータ４２に計量誤差が生じてないと判断し、ステップＳ２４よりステップＳ２５に進んでエアフローメータ吸入空気量ｒＱａｆｍをそのまま吸入空気量Ｑａｆｍに入れる。
　ステップＳ２４で差空気量ΔＱａｆｍの絶対値が閾値ＴＨ１以上であるときにはエアフローメータ４２に計量誤差が生じていると判断する。このときにはステップＳ２４よりステップＳ２６に進み、差空気量ΔＱａｆｍとゼロを比較する。差空気量ΔＱａｆｍがゼロを超えていれば、エアフローメータ吸入空気量ｒＱａｆｍが基本吸入空気量ｂＱａｆｍよりも多くなる側の計量誤差が生じていると判断してステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、エアフローメータ吸入空気量ｒＱａｆｍから差空気量ΔＱａｆｍを差し引いた値を吸入空気量Ｑａｆｍとして、つまり次式により吸入空気量Ｑａｆｍを算出する。
　　Ｑａｆｍ＝ｒＱａｆｍ－ΔＱａｆｍ　　　　　　　　　　　　…（２）
　一方、ステップＳ２６で差空気量ΔＱａｆｍがゼロを超えていないときには、エアフローメータ吸入空気量ｒＱａｆｍが基本吸入空気量ｂＱａｆｍよりも少なくなる側の計量誤差が生じていると判断してステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、エアフローメータ吸入空気量ｒＱａｆｍに差空気量ΔＱａｆｍの絶対値を加算した値を吸入空気量Ｑａｆｍとして、つまり次式により吸入空気量Ｑａｆｍを算出する。
　　Ｑａｆｍ＝ｒＱａｆｍ＋｜ΔＱａｆｍ｜　　　　　　　　　　…（３）
　このようにして、ステップＳ２５、２７、２８で求めた吸入空気量Ｑａｆｍは学習値として不揮発性メモリに記憶する。これでエアフローメータ吸入空気量ｒＱａｆｍの学習を終了し、図３ＡのステップＳ３に戻る。
　図３ＡのステップＳ３は、実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌの検出精度の確保のためコレクタ圧力センサ４６により検出されるコレクタ圧力（これを「センサコレクタ圧力」という。）ｓＰｃｏｌの学習を行う部分である。
　このセンサコレクタ圧力ｓＰｃｏｌの学習については図６のフローにより説明する。図６のフロー（図３ＡのステップＳ３のサブルーチン）はセンサコレクタ圧力ｓＰｃｏｌを学習するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
　図６においてステップＳ３１ではセンサコレクタ圧力ｓＰｃｏｌ、スロットルセンサ５３により検出されるスロットル弁開度ＴＶＯを読み込む。
　ステップＳ３２ではスロットル弁開度ＴＶＯから図７を内容とするテーブルを検索することにより、基本コレクタ圧力ｂＰｃｏｌを算出する。図７は、エンジン冷間始動後に目標アイドル回転速度の条件でスロットル弁開度ＴＶＯを相違させたときに圧力特性が正常なコレクタ圧力センサ４６により検出されるコレクタ圧力がどうなるかを予め求めた特性である。
　ステップＳ３３では、センサコレクタ圧力ｓＰｃｏｌから基本コレクタ圧力ｂＰｃｏｌを差し引いた差圧力ΔＰｃｏｌ１を、つまり次式により差圧力ΔＰｃｏｌ１を算出する。
　　ΔＰｃｏｌ１＝ｓＰｃｏｌ－ｂＰｃｏｌ　　　　　　　　　　…（４）
　ステップＳ３４ではこの差圧力ΔＰｃｏｌ１の絶対値と閾値ＴＨ２を比較する。閾値ＴＨ２はコレクタ圧力センサ４６に計量誤差が生じているか否かを判定するための値で、予め定めておく。差圧力ΔＰｃｏｌの絶対値が閾値ＴＨ２未満であれば、コレクタ圧力センサ４６に計量誤差が生じてないと判断し、ステップＳ３４よりステップＳ３５に進んでセンサコレクタ圧力ｒＰｃｏｌをそのままコレクタ圧力Ｐｃｏｌに入れる。
　ステップＳ３４で差圧力ΔＰｃｏｌ１の絶対値が閾値ＴＨ２以上であるときにはコレクタ圧力センサ４６に計量誤差が生じていると判断する。このときにはステップＳ３４よりステップＳ３６に進み、差圧力ΔＰｃｏｌ１とゼロを比較する。差圧力ΔＰｃｏｌ１がゼロを超えていれば、センサコレクタ圧力ｓＰｃｏｌが基本コレクタ圧力ｂＰｃｏｌよりも大きくなる側の計量誤差が生じていると判断してステップＳ３７に進む。ステップＳ３７では、センサコレクタ圧力ｓＰｃｏｌから差圧力ΔＰｃｏｌ１を差し引いた値を実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌとして、つまり次式により実コクレタ圧力ｒＰｃｏｌを算出する。
　　ｒＰｃｏｌ＝ｓＰｃｏｌ－ΔＰｃｏｌ１　　　　　　　　　　…（５）
　一方、ステップＳ３６で差圧力ΔＰｃｏｌ１がゼロを超えていないときには、センサコレクタ圧力ｓＰｃｏｌが基本コレクタ圧力ｂＰｃｏｌよりも小さくなる側の計量誤差が生じていると判断してステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、センサコレクタ圧力ｓＰｃｏｌに差圧力ΔＰｃｏｌの絶対値を加算した値を実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌとして、つまり次式により実コクレタ圧力ｒＰｃｏｌを算出する。
　　ｒＰｃｏｌ＝ｓＰｃｏｌ＋｜ΔＰｃｏｌ１｜　　　　　　　　…（６）
　このようにしてステップＳ３５、３７、３８で求めた実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌは学習値として不揮発性メモリに記憶する。これでセンサコレクタ圧力ｓＰｃｏｌの学習を終了し、図３ＡのステップＳ４に戻る。
　図３ＡのステップＳ４では学習済みフラグ＝１とした後、図３ＢのステップＳ５に進む。図３ＡのステップＳ４で学習済みフラグ＝１としたので、次回以降は図３ＡのステップＳ１よりステップＳ２～４を飛ばして図３ＢのステップＳ５に進む。つまり、ここでは学習は一度しか行わないようにしている。これに限られるものでなく、学習を複数回行わせた後に学習済みフラグ＝１としてもかまわない。
　図３ＢのステップＳ５ではエンジンの暖機が完了したか否かをみる。これは、例えば水温センサ５１により検出される冷却水温Ｔｗと、予め定めた暖機完了水温とを比較し、冷却水温Ｔｗが暖機完了水温未満であればまだエンジンの暖機が完了していないと判断しそのまま今回の処理を終了する。
　次回以降も図３ＡのステップＳ１よりステップＳ２～４を飛ばして図３ＢのステップＳ５に進み、冷却水温Ｔｗと暖機完了水温を比較する。冷却水温Ｔｗが暖機完了水温未満である間はそのまま今回の処理を終了する。なお、冷却水温Ｔｗが暖機完了水温未満であるとき、図示しないフローによりＥＧＲ弁３２は全閉状態にされている。
　やがて冷却水温Ｔｗが暖機完了水温以上となればエンジンの暖機が完了したと判断し図３ＢのステップＳ５よりステップＳ６以降に進む。なお、冷却水温Ｔｗが暖機完了水温以上となったタイミングで図示しないフローによりＥＧＲ弁３２が開かれる。これによってＥＧＲガスが吸気コレクタ３に導入される。
　ステップＳ６では、ＥＧＲガスクーラ３４の異常診断の経験があるか否かを診断経験済みフラグによって判断する。後述するように、ＥＧＲガスクーラ３４の異常診断を終了したときステップＳ１５で診断経験済みフラグ＝１としている。従って、ここでは診断経験済みフラグ＝０であるとして述べると、このとき図３ＢのステップＳ７以降に進む。
　図３ＢのステップＳ７では、ＥＧＲガスクーラ３４出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒを算出する。これについては図８のフローで説明する。図８のフロー（図３ＢのステップＳ７のサブルーチン）は、ＥＧＲガスクーラ出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒを算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
　図８においてステップＳ４１では、水温センサ５１により検出される冷却水温Ｔｗ、排気温度センサ５４により検出される排気温度Ｔｅｘｈを読み込む。
　ステップＳ４２、４３では、ステップＳ４１で読み込んだ各センサ５１、５４を設けた位置での冷却水温Ｔｗ、排気温度Ｔｅｘｈの各値とＥＧＲガスクーラ３４入口での冷却水温、排気温度の各値が異なる可能性がある場合に対処する部分である。
　例えば、図１に示したように、排気温度センサ５４をエンジン本体の出口近くに設け、ＥＧＲ通路３１を三元触媒９の下流より分岐していると、センサ位置よりＥＧＲガスクーラ入口までの間で排気より熱が奪われることがある。このとき、ＥＧＲガスクーラ入口の排気温度はセンサ位置での排気温度Ｔｅｘｈより低下する。一方、水温センサ５１をエンジン本体に設け、冷却水をＥＧＲガスクーラ３４まで導くとなると、エンジン本体とＥＧＲガスクーラ３４までの間で冷却水より熱が奪われることがある。このとき、ＥＧＲガスクーラ入口の冷却水温はセンサ位置での冷却水温Ｔｗより低下する。
　そこで、水温センサ５１の設けられている位置の冷却水温Ｔｗと、ＥＧＲガスクーラ３４の入口での冷却水温とのズレ分を水温補正値α（正の値）として、次の式によりＥＧＲガスクーラ入口の冷却水温Ｔｗ１を算出する。
　　Ｔｗ１＝Ｔｗ－α　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（７）
　同様に、排気温度センサ５４の設けられている位置の排気温度Ｔｅｘｈと、ＥＧＲガスクーラ３４の入口での排気温度とのズレ分を排気温度補正値β（正の値）として、次の式によりＥＧＲガスクーラ入口の排気温度Ｔｅｘｈ１を算出する。
　　Ｔｅｘｈ１＝Ｔｅｘｈ－β　　　　　　　　　　　　　　　　　…（８）
　ここで、上記の各ズレ分はエンジンの運転条件により変化する。エンジンの運転条件はエンジン回転速度Ｎｅとエンジン負荷で定まる。そこで、上記（７）式の水温補正値αは、エンジン回転速度Ｎｅとエンジン負荷から図９を内容とするマップを検索することにより算出する。同様に、上記（８）排気温度補正値βは、エンジン回転速度Ｎｅとエンジン負荷から図１０を内容とするマップを検索することにより算出する。各補正値α、βは、ステップＳ４１で読み込んだセンサ５１、５４を設けている位置での冷却水温Ｔｗ、排気温度Ｔｅｘｈの各値とＥＧＲガスクーラ３４入口での冷却水温、排気温度の各値が一致するように予め求めておく。
　ステップＳ４４では、エンジン回転速度Ｎｅとエンジン負荷から図１１を内容とするマップを検索することによりＥＧＲガスクーラ３４の冷却効率ηcoolerを算出する。
　ステップＳ４５では、ＥＧＲガスクーラ入口の冷却水温Ｔｗ１、ＥＧＲガスクーラ入口の排気温度Ｔｅｘｈ１、ＥＧＲガスクーラ３４の冷却効率ηcoolerから次の式によりＥＧＲガスクーラ３４出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒを算出する。
　　Ｔｅｇｒ＝（１－ηcooler）×Ｔｅｘｈ１＋ηcooler×Ｔｗ１…（９）
　（９）式は次のようにして導いたものである。すなわち、ＥＧＲガスクーラ３４を図２０にモデルで示すと、ＥＧＲガスクーラ３４は内管３４ａと外管３４ｂとで構成される２重管で構成される。内管３４ａを排気が図２０で右方より左方へと流れ、外管３４ｂを冷却水が図２０で左方より右方へと流れる。冷却水と排気とは間を仕切る壁を通して熱交換を行い、排気温度は入口でＴｅｘｈであったものが低下して出口でＴｅｇｒとなり、冷却水温は入口でＴｗ１であったものが上昇してＴｅｘｈ１となる。そこで、ＥＧＲガスクーラ３４の冷却効率ηcoolerを次の式により定義する。
　　ηcooler＝（Ｔｅｘｈ１－Ｔｅｇｒ）／（Ｔｅｘｈ１－Ｔｗ１）　　…（１０）
　（１０）式の分母はＥＧＲガスクーラにおける冷却水の温度低下量、分子はＥＧＲガスクーラにおける排気の温度上昇量である。（１０）式は、排気の温度上昇量と冷却水の温度低下量の比をＧＲガスクーラ３４の冷却効率ηcoolerとして定義するものである。（１０）式をＴｅｇｒについて解けば、上記（９）式が得られる。
　このようにして、ＥＧＲガスクーラ３４出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒの算出を終了したら図３ＢのステップＳ８戻る。
　図３ＢのステップＳ８、９、１０ではコレクタ部のＥＧＲガス質量Ｑｅｇｒ、コレクタ部の新気質量Ｑａｉｒ、コレクタ圧力Ｐｃｏｌをそれぞれ算出する。ステップＳ１１では、ステップＳ１０で得ているコレクタ圧力Ｐｃｏｌと図３ＡのステップＳ３で得ている実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌとの差圧力ΔＰｃｏｌ２を算出し、この差圧力ΔＰｃｏｌ２に基づきステップＳ１２～１４でＥＧＲガスクーラ３４の異常診断を行う。本発明では、吸気コレクタ３に導入されるＥＧＲガスと区別するため、エンジン１の外部から導入される吸入空気を「新気」という。コレクタ部のＥＧＲガス質量、コレクタ部の新気質量としては１回の吸気で燃焼室５（シリンダ）に流入する量を扱う。従って、ＥＧＲガス質量、新気質量の単位としては例えば［ｍｇ］といった単位となる。
　エンジンの冷間始動を行ってから異常診断が行われるまでを、図３ＡのステップＳ１～４、図３ＢのステップＳ５～１５に照らしてみると、次のようになる。すなわち、エンジンの暖機完了前のアイドル回転速度のフィードバック制御状態でエアフローメータ吸入空気量及びセンサコレクタ圧力が学習される。エンジンの暖機完了直後のアイドル回転速度のフィードバック制御状態で、今度はこれら学習値の一方である吸入空気量Ｑａｆｍを用いてコレクタ圧力Ｐｃｏｌが算出され、これと学習値の他方である実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌとの差分に基づいて異常診断が行われる。つまり、エンジンの暖機完了の前か後かの違いがあるにせよ、アイドル状態という同じ運転条件でセンサ検出値の学習及び冷却装置の異常診断が行われる。特にエアフローメータ４２についてみれば、アイドル状態での検出値が学習され、その学習値がコレクタ圧力Ｐｃｏｌの算出に用いられるわけである。従って、エアフローメータの検出値にもともと大きなバラツキがあったとしても、エアフローメータの検出値についてバラツキ誤差を学習しないままエアフローメータの検出値を用いてコレクタ圧力Ｐｃｏｌを算出する場合より、コレクタ圧力Ｐｃｏｌの算出精度が向上する。
　一方、コレクタ圧力センサの検出値にはそもそもエアフローメータほどの大きなバラツキはない。しかしながら、コレクタ圧力センサの検出値は直接、冷却装置の異常診断に用いている。従って、コレクタ圧力センサの検出値に対しても、エアフローメータの検出値の学習タイミングと同じタイミングで学習することで、コレクタ圧力センサの検出値についてもバラツキ誤差を小さくするのである。こうしてバラツキ誤差を小さくした実コレクタ圧力に基づいて異常診断を行わせることで、コレクタ圧力センサの検出値を学習しない場合より異常診断精度が向上する。
　また、「コレクタ圧力」とは、吸気コレクタ３のみの圧力をいうのではなく、図１において上流側はスロットル弁１１の取り付け位置及びＥＧＲ弁３２の位置まで、下流側は吸気ポートまでの広い空間を１つの空間として扱い、この空間の圧力をいうものとする。後述するコレクタ温度Ｔｃｏｌについても同様である。すなわち、「コレクタ温度」とは、吸気コレクタ３のみの温度をいうのではなく、図１において上流側はスロットル弁１１の取り付け位置及びＥＧＲ弁３２の位置まで、下流側は吸気ポートまでの広い空間を１つの空間として扱い、この空間の温度をいうものとする。なお、一つの空間として扱うにしても、この一つの空間に占める吸気コレクタの割合が最大であるので、この一つの空間を、特に「コレクタ部」というものとする。
　図３ＢのステップＳ８の内容は図１２のサブルーチンにより、ステップＳ９の内容は図１７のサブルーチンにより、ステップＳ１０の内容は図１８のサブルーチンにより詳述する。
　図１２のフロー（図３ＢのステップＳ８のサブルーチン）はコレクタ部のＥＧＲガス質量Ｑｅｇｒを算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
　ステップＳ５１では、ＥＧＲ弁開口面積Ａ、エンジン回転速度Ｎｅ、エンジン負荷、大気圧Ｐａｉｒ、ＥＧＲガスクーラ出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒ、コクレタ圧力Ｐｃｏｌ、吸気バルブ閉時期ＩＶＣ、新気質量前回値Ｑａｉｒｚを読み込む。エンジン負荷としては、例えば燃料噴射量制御に用いる基本噴射パルス幅Ｔｐを用いればよい。
　上記の大気圧Ｐａｉｒは大気圧センサ４７（図１参照）により検出する。上記のＥＧＲガスクーラ出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒは、図８により算出している。上記の吸気バルブ閉時期ＩＶＣはＶＴＣ機構２７の作動状態から知り得る。上記のコクレタ圧力Ｐｃｏｌは図１８により算出するコレクタ圧力を用いる。上記の新気質量前回値Ｑａｉｒｚは図１７により算出する新気質量Ｑａｉｒの前回値を用いる。
　ここで、図３Ｂにおいて、ステップＳ８でのＱｅｇｒの算出に、このステップＳ８より時間的に遅いステップＳ９、１０において算出される値（Ｑａｉｒ、Ｐｃｏｌ）を用いることになっており、違和感を持つかもしれない。しかしながら、実際のイメージとしては、図３Ｂにおいて、ステップＳ８、９、１０が独立してＱｅｇｒ、Ｑａｉｒ、Ｐｃｏｌの各値を算出しつつ、その算出に必要な値を３つのステップの間で融通し合っているようなイメージである。こうした演算は、演算スピードが早いために可能となっている。このあたりを明確には図示することができないため、図３Ｂに示したような表現としている。
　図１２に戻りステップＳ５２では排気管８の圧力Ｐｅｘｈを、基本排気管圧力Ｐｅｘｈ０に大気圧補正係数を乗算して、つまり次式により算出する。
　　Ｐｅｘｈ＝Ｐｅｘｈ０×大気圧補正係数　　　　　　　　　　…（１１）
　ここで、基本排気管圧力Ｐｅｘｈ０は、エンジンの負荷と回転速度Ｎｅから図１３を内容とするマップを検索することにより算出する。図１３のように基本排気管圧力Ｐｅｘｈ０はＮｅが一定のとき負荷が大きくなるほど高くなり、負荷が一定のときＮｅが高くなるほど高くなる値である。大気圧補正係数は大気圧センサ４７により検出される大気圧Ｐａｉｒから図１４を内容とするテーブルを検索することにより算出する。大気圧補正係数は低地や高地によって排気管圧力が相違してくるので、これを考慮するものである。なお、本実施形態では排気温度センサ５４を設けているので、この排気温度センサ５４により検出される排気温度をステップＳ５２で用いてもかまわない。
　ステップＳ５３では比熱比κをＥＧＲガスクーラ出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒ（図８により得ている）から図１５を内容とするテーブルを検索することにより算出する。
　ステップＳ５４では、ＥＧＲ弁開口面積Ａ、コクレタ圧力Ｐｃｏｌ、排気管圧力Ｐｅｘｈ、比熱比κ、ＥＲＧガス密度ρを用いて、コレクタ部のＥＧＲガス質量Ｑｅｇｒの前回値であるＱｅｇｚを次式により算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　（１２）式は開口面積Ａのオリフィスの前後にＰｅｘｈとＰｃｏｌとの圧力差がある場合にこの開口面積Ａの通路を通過する流量を求めるための流体力学に基づく近似式（公知）である。ＥＧＲガス密度ρは適合により予め求めておく。
　ステップＳ５５では、吸気バルブ閉時期ＩＶＣからシリンダ容積Ｖｃｙｌを算出する。ＶＴＣ機構２７を備えるエンジン１では、ＶＴＣ機構２７の作動によって吸気バルブ閉時期ＩＶＣが変化する。例えば、吸気バルブ閉時期ＩＶＣが吸気下死点にあるときと、吸気下死点後にあるときとを考えると、吸気下死点後に吸気バルブ閉時期ＩＶＣがあるときのほうが、吸気バルブ閉時期ＩＶＣが吸気下死点にあるときより小さくなる。このように、ＶＴＣ機構２７を備えるエンジンでは、シリンダ容積Ｖｃｙｌが吸気バルブ閉時期ＩＶＣによって変化するので、吸気バルブ閉時期ＩＶＣから図１６を内容とするテーブルを検索することにより、シリンダ容積Ｖｃｙｌを算出する。図１６には概略を記載していないが、適合により吸気バルブ閉時期ＩＶＣをパラメータとするテーブルを作成しておけばよい。もちろん、ＶＴＣ機構２７を備えないエンジンではシリンダ容積Ｖｃｙｌは一定値となる。
　ステップＳ５６では、シリンダ内ＥＧＲ率Ｒｃｙｌｅｇｒを、ステップＳ５４で算出したコレクタ部のＥＧＲガス質量前回値Ｑｅｇｒｚと、コレクタ部の新気質量前回値Ｑａｉｒｚとを用いて次式により算出する。
　　Ｒｃｙｌｅｇｒ＝Ｑｅｇｒｚ／（Ｑａｉｒｚ＋Ｑｅｇｒｚ）　…（１３）
　これは、前回にＱｅｇｒｚのＥＧＲガス質量と、Ｑａｉｒｚの新気質量とが燃焼室５（シリンダ）に導入されたので、これら合計のガス量の内のＥＧＲガス質量の割合を求めるものである。
　ステップＳ５７ではシリンダ内ＥＧＲガス質量Ｑｃｙｌｅｇｒ［ｍｇ］を、シリンダ内ＥＧＲ率Ｒｃｙｌｅｇｒと、ステップＳ５５で算出したシリンダ容積Ｖｃｙｌを用いて次式により算出する。
　　Ｑｃｙｌｅｇｒ＝Ｒｃｙｌｅｇｒ×Ｖｃｙｌ　　　　　　　　…（１４）
　ステップＳ５８では、ステップＳ５４で算出したコレクタ部のＥＧＲガス質量前回値Ｑｅｇｒｚからシリンダ内ＥＧＲガス質量Ｑｃｙｌｅｇｒを差し引くことにより、つまり次式によりコレクタ部のＥＧＲガス質量Ｑｅｇｒ［ｍｇ］を算出する。
　　Ｑｅｇｒ＝Ｑｅｇｒｚ－Ｑｃｙｌｅｇｒ              　　　…（１５）
　コレクタ部に前回にはＱｅｇｒｚのＥＧＲガス質量が存在しており、このうちから今回までにＱｃｙｌｅｇｒのＥＧＲガス質量が燃焼室５（シリンダ）に吸収されて、コレクタ部から消失する。（１５）式は、前回に存在していたＱｅｇｒｚのＥＧＲガス質量から、今回までに消失するＱｃｙｌｅｇｒのＥＧＲガス質量を差し引くことで、今回にコレクタ部に存在するＥＧＲガス質量を求めるものである。Ｑｃｙｌｅｇｒは本実施形態において新たに導入した値である。本実施形態によれば、新たに導入したＱｃｙｌｅｇｒを用いることによって、Ｑｃｙｌｅｇｒを考慮しない場合よりＱｅｇｒの算出精度が高くなる。このＱｅｇｒを用いてコレクタ圧力Ｐｃｏｌを算出するので（図１８のステップＳ７３参照）、Ｑｅｇｒの算出精度が高くなると、その分コレクタ圧力Ｐｃｏｌの算出精度が向上する。
　次に、図１７のフロー（図３ＢのステップＳ９のサブルーチン）は、コレクタ部の新気質量Ｑａｉｒを算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
　ステップＳ６１では、吸気バルブ閉時期ＩＶＣ、図４により得ている吸入空気量Ｑａｆｍを読み込む。
　ステップＳ６２では図１２のステップＳ５５と同様にしてシリンダ容積Ｖｃｙｌを算出する。
　ステップＳ６３ではステップＳ６１で読み込んだ吸入空気量Ｑａｆｍをそのままコレクタ部の新気質量前回値Ｑａｉｒｚに入れることによってコレクタ部の新気質量前回値Ｑａｉｒｚ［ｍｇ］を算出する。これは、エアフローメータ４２に検出遅れがあるので、検出遅れがあるエアフローメータ４２の検出値をそのままコレクタ部の新気質量の前回値とするものである。吸入空気量Ｑａｆｍの単位は実際には［ｍｇ／ｓ］と時間の単位を有するので、これをエンジン回転速度Ｎｅ［ｒｐｍ］を用いて１シリンダ当たりの質量［ｍｇ］に単位変換した値をコレクタ部の新気質量前回値Ｑａｉｒｚに入れることとなる。
　ステップＳ６４では図１２のステップＳ５６と同様にしてシリンダ内ＥＧＲ率Ｒｃｙｌｅｇｒを算出する。
　ステップＳ６５では、ステップＳ６２で算出したシリンダ容積Ｖｃｙｌと、ステップＳ６４で算出したシリンダ内ＥＧＲ率Ｒｃｙｌｅｇｒを用いて、シリンダ内新気質量Ｑｃｙｌａｉｒ［ｍｇ］を次式により算出する。
　　Ｑｃｙｌａｉｒ＝（１－Ｒｃｙｌｅｇｒ）×Ｖｃｙｌ　　　　…（１６ａ）
　なお、図１２ステップＳ５７で求めたシリンダ内ＥＧＲガス質量Ｑｃｙｌｅｇｒを用い、
　　Ｑｃｙｌａｉｒ＝Ｖｃｙｌ－Ｑｃｙｅｇｒ　　　　　　　　　…（１６ｂ）
の式によりシリンダ内新気質量Ｑｃｙｌａｉｒを算出してもかまわない。
　ステップＳ６６では、コレクタ部の新気質量前回値Ｑａｉｒｚからシリンダ内新気質量Ｑｃｙｌａｉｒを差し引くことにより、つまり次式によりコレクタ部の新気質量Ｑａｉｒ［ｍｇ］を算出する。
　　Ｑａｉｒ＝Ｑａｉｒｚ－Ｑｃｙｌａｉｒ　　　　　　　　　　…（１７）
　コレクタ部に前回にはＱａｉｒｚの新気質量が存在しており、このうちから今回までにＱｃｙｌａｉｒの新気質量が燃焼室５（シリンダ）に吸収されて、コレクタ部から消失する。（１７）式は、前回に存在していたＱａｉｒｚの新気質量から、今回までに消失するＱｃｙｌａｉｒの新気質量を差し引くことで、今回にコレクタ部に存在する新気質量を求めるものである。Ｑｃｙｌａｉｒも本実施形態において新たに導入した値である。本実施形態によれば、新たに導入したＱｃｙｌａｉｒを用いることによって、Ｑｃｙｌａｉｒを考慮しない場合よりＱａｉｒの算出精度が高くなる。このＱａｉｒを用いてコレクタ圧力Ｐｃｏｌを算出するので（図１８のステップＳ７３参照）、Ｑａｉｒの算出精度が高くなると、その分コレクタ圧力Ｐｃｏｌの算出精度が向上する。
　次に、図１８のフロー（図３ＢのステップＳ１０のサブルーチン）はコレクタ圧力Ｐｃｏｌを算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
　ステップＳ７１では、大気温度Ｔａｉｒ、ＥＧＲガスクーラ３４出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒ、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ、コレクタ部のＥＧＲガス質量Ｑｅｇｒ、コレクタ部の新気流量Ｑａｉｒを読み込む。上記の大気温度Ｔａｉｒは大気温度センサ５２（図１参照）により検出する。上記の目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒは、エンジンの負荷と回転速度Ｎｅから図１９を内容とするマップを検索することにより求めればよい。上記コレクタ部のＥＧＲガス質量Ｑｅｇｒは図１２により算出されている。上記コレクタ部の新気流量Ｑａｉｒは図１７により算出されている。
　ステップＳ７２では、大気温度Ｔａｉｒ、ＥＧＲガスクーラ３４出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒ、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを用いて、コレクタ温度Ｔｃｏｌを次式により算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　（１８）式はＥＧＲガスの導入によるコレクタ部の温度上昇を考慮したものである。なお、吸排気バルブ１５、１６のオーバーラップによって、排気が吸気管２に吹き抜けることがあり、この吸気管２への排気の吹き抜けによってコレクタ部の温度が上昇する。（１８）式の「内部ＥＧＲによる温度分」とは、吸気管２への排気の吹き抜けによってコレクタ部の温度が上昇する分のことである。
　ステップＳ７３では、コレクタ部の新気質量Ｑａｉｒ、コレクタ部のＥＧＲガス質量Ｑｅｇｒ、コクレタ温度Ｔｃｏｌ、コレクタ容積Ｖｃｏｌを用いて、コレクタ圧力Ｐｃｏｌを次式により算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　（１９）式はＰ・Ｖ＝ｎ・Ｒ・Ｔより得られるＰ＝ｎ・Ｒ・Ｔ／Ｖの式に相当するものである。（１９）式の係数ＫｅｇｒはＱｅｇｒの寄与割合、係数ＫａｉｒはＱａｉｒの寄与割合で、これら２つの係数Ｋａｉｒ、Ｋｅｇｒは予め適合により求めておく。（１９）式のコレクタ容積Ｖｃｏｌは、吸気コレクタ３のみの容積ではなく、コレクタ部の容積（一定値）で予め求めておく。このようにしてコレクタ圧力Ｐｃｏｌの算出を終了したら図３ＢのステップＳ１１に戻る。
　図３ＢのステップＳ１１ではコレクタ圧力Ｐｃｏｌから、図６で得ている実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌを差し引いた差圧力ΔＰｃｏｌ２を、つまり次式により差圧力ΔＰｃｏｌ２を算出する。
　　ΔＰｃｏｌ２＝Ｐｃｏｌ－ｒＰｃｏｌ                      …（２０）
　ステップＳ１２では、この差圧力ΔＰｃｏｌ２の絶対値と閾値ＴＨ３を比較する。閾値ＴＨ３はＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力がＥＧＲガスクーラの冷却能力が正常であるときより低下したり上昇したりしているか否かを判定するための値である。閾値ＴＨ３はＥＧＲガスクーラ３４の部品バラツキを考慮して予め定めておく。差圧力ΔＰｃｏｌ２の絶対値が閾値ＴＨ３未満であれば、ＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が低下したり上昇したりしていないと判断する。このときにはステップＳ１２よりステップＳ１４に進み、異常診断フラグ（エンジンの始動時にゼロに初期設定）＝０とする。
　一方、差圧力ΔＰｃｏｌ２の絶対値が閾値ＴＨ３以上であるときには、ＥＧＲガスクーラ３４の冷却能力が低下したり上昇したりしていると判断する。このときにはステップＳ１２よりステップＳ１５に進み、異常診断フラグ＝１とする。
　ステップＳ１５では診断経験済みフラグ＝１とする。このステップＳ１５での診断経験済みフラグ＝１より次回以降は、図３ＢのステップＳ７以降に進むことができない。
　ステップＳ１３、１４での異常診断フラグの値は不揮発性メモリに記憶しておく。
　実施形態では、ＥＧＲガスクーラの異常診断を１回だけ行い、その診断結果をメモリに記憶させておく場合で説明したが、これに限られるものでない。エンジンの運転中に一定周期でＥＧＲガスクーラの異常診断を行わせるようにしてもかまわない。
　ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
　本実施形態では、排気の一部をコレクタ部（吸気管）に還流するＥＧＲ通路３１と、ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスの量を調整し得るＥＧＲ弁３２と、ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲガスクーラ３４（冷却装置）と、コレクタ圧力（吸気管の実際の圧力）を検出するコレクタ圧力センサ４６（圧力検出手段）と、コレクタ圧力（吸気管の圧力）を推定する吸気管圧力推定手段（図３ＢのステップＳ１０、図１８のステップＳ７１～７３参照）と、前記推定されるコレクタ圧力Ｐｃｏｌ（吸気管の圧力）と前記検出される実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌ（吸気管の実際の圧力）との差圧力ΔＰｃｏｌ２（差）を算出する差算出手段（図３ＢのステップＳ１１参照）と、前記差圧力ΔＰｃｏｌ２に基づいてＥＧＲガスクーラ３４に異常があるか否かを判定する判定手段（図３ＢのステップＳ１２～１４参照）とを備えている。本実施形態によれば、エアフローメータよりもともと検出精度が高いコレクタ圧力センサ４６（圧力検出手段）を用いて、ＥＧＲガスクーラ３４の異常診断を行うので、従来装置より異常診断の精度を向上させることができる。
　本実施形態では、コレクタ部（吸気管）に導入される新気質量Ｑａｉｒを検出するエアフローメータ４２（新気質量検出手段）と、コレクタ部（吸気管）のＥＧＲガスの質量Ｑｅｇｒを算出するＥＧＲガス質量算出手段（図１２のステップＳ５１～５８参照）とを備え、コレクタ圧力算出手段（吸気管圧力推定手段）は、検出されるコレクタ部の新気質量Ｑａｉｒと算出されるコレクタ部のＥＧＲガス質量Ｑｅｇｒとに基づいてコレクタ圧力Ｐｃｏｌ（吸気管の圧力）を算出（推定）するものであり（図１８のステップＳ７３参照）、かつ吸気管２に設けたスロットル弁１１の開度を検出するスロットルセンサ５３（スロットル弁開度検出手段）を備え、検出されるコレクタ部の新気質量Ｑａｉｒ及び検出される実コレクタ圧力ｒＰｃｏｌ（実際の圧力）を、ＥＧＲ弁３２を全閉状態としているエンジンの暖機完了前に、検出されるスロットル弁開度ＴＶＯとの相対関係で学習している（図３ＡのステップＳ２、３、図４、図６参照）。本実施形態によれば、学習によりエアフローメータ４２（新気質量検出手段）及びコレクタ圧力センサ４６（圧力検出手段）の検出値に生じるバラツキ誤差を小さくし、そのバラツキ誤差を小さくした検出値（Ｑａｆｍ、ｒＰｃｏｌ）に基づいてコレクタ圧力（吸気管の圧力）を算出（推定）するので、バラツキ誤差があるままのエアフローメータ４２及びコレクタ圧力センサ４６の検出値に基づいてコレクタ圧力を算出する場合より、コレクタ圧力の算出精度（推定精度）を向上できる。
　本実施形態によれば、ＥＧＲガスクーラ３４（冷却装置）は、このＥＧＲガスクーラ３４に導入されるＥＧＲガスとエンジンの冷却水との間で熱交換を行わせるものであり、エンジンの冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ５１（冷却水温検出手段）と、排気温度Ｔｅｘｈを検出する排気温度センサ５４（排気温度検出手段）とを備え、ＥＧＲガス質量算出手段は、ＥＧＲガスクーラ３４出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒに基づいてコレクタ部（吸気管）のＥＧＲガスの質量Ｑｅｇｒを算出するものであり（図１２のステップＳ５１、５３、５４、５８参照）、ＥＧＲガスクーラ３４出口のＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒを、検出される冷却水温Ｔｗと、検出される排気温度Ｔｅｘｈとに基づいて算出するので（図８のステップＳ４１～４５参照）、ＥＧＲガスクーラ３４出口のＥＧＲガス温度を検出するセンサを設けることなく、コレクタ部のＥＧＲガスの質量Ｑｅｇｒを算出することができる。
　上述した実施形態では、推定される吸気管圧力と検出される実際の圧力との差を算出し、前記差に基づいて冷却装置に異常があるか否かを判定する場合で説明したが、これに限られない。例えば、推定される吸気管圧力と検出される実際の圧力との比を算出し、前記比に基づいて冷却装置に異常があるか否かを判定するようにしてもかまわない。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　本願は２０１２年１２月５日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－２６６４２２に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (4)

  1. 　排気の一部を吸気管に還流するＥＧＲ通路と、
    　前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量を調整し得るＥＧＲ弁と、
    　前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却する冷却装置と、
    　前記吸気管の実際の圧力を検出する圧力検出手段と、
    　前記吸気管の圧力を推定する吸気管圧力推定手段と、
    　前記吸気管圧力推定手段で推定される吸気管圧力と前記圧力検出手段で検出される実際の圧力との差または比を算出する差・比算出手段と、
    　前記差または比に基づいて前記冷却装置に異常があるか否かを判定する判定手段と
    を備えるＥＧＲ装置の異常診断装置。
  2. 　請求項１に記載のＥＧＲ装置の異常診断装置において、
    　前記吸気管に導入される新気質量を検出する新気質量検出手段と、
    　前記吸気管のＥＧＲガスの質量を算出するＥＧＲガス質量算出手段と
    　を備え、
    　前記吸気管圧力推定手段は、前記検出される新気質量と前記算出される吸気管のＥＧＲガス質量とに基づいて前記吸気管の圧力を推定するものであり、
    　かつ前記吸気管に設けたスロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度検出手段を備え、
    　前記検出される新気質量及び前記検出される実際の圧力を、前記ＥＧＲ弁を全閉状態としているエンジンの暖機完了前に、前記検出されるスロットル弁開度との相対関係で学習するＥＧＲ装置の異常診断装置。
  3. 　請求項１または２に記載のＥＧＲ装置の異常診断装置において、
    　前記冷却装置は、この冷却装置に導入されるＥＧＲガスとエンジンの冷却水との間で熱交換を行わせるものであり、
    　エンジンの冷却水温を検出する冷却水温検出手段と、
    　排気温度を検出する排気温度検出手段と
    を備え、
    　前記ＥＧＲガス質量算出手段は、前記冷却装置出口のＥＧＲガス温度に基づいて前記吸気管のＥＧＲガスの質量を算出するものであり、
    　前記冷却装置出口のＥＧＲガス温度を、前記検出される冷却水温と、前記検出される排気温度とに基づいて算出するＥＧＲ装置の異常診断装置。
  4. 　排気の一部を吸気管に還流するＥＧＲ通路と、
    　前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量を調整し得るＥＧＲ弁と、
    　前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却する冷却装置と、
    　前記吸気管の実際の圧力を検出する圧力検出手段と
    を備え、
    　前記吸気管の圧力を推定する吸気管圧力推定処理手順と、
    　前記推定される吸気管圧力と前記検出される実際の圧力との差または比を算出する差・比算出処理手順と、
    　前記差または比に基づいて前記冷却装置に異常があるか否かを判定する判定処理手順と、を含むＥＧＲ装置の異常診断方法。
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