(57)【要約】【課題】排気絞り弁の故障発生を効果的に診断する。【解決手段】エンジン１０の排気通路２６に設けられる排気絞り弁４０の診断装置１００であって、エンジン１０の運転状態に基づいて、エンジン１０の目標燃料噴射量Ｑを設定する噴射量設定部１１０と、排気絞り弁４０に開弁作動信号及び閉弁作動信号の少なくとも何れかを送信すると共に、当該作動信号を送信した際に噴射量設定部１１０により設定される目標燃料噴射量Ｑに基づいて、排気絞り弁４０の故障を診断する故障診断部１３０とを備えた。【選択図】図２
2020153300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に設けられる排気絞り弁の診断装置であって、
前記エンジンの運転状態に基づいて、前記エンジンの目標燃料噴射量を設定する噴射量設定部と、
前記排気絞り弁に開弁作動信号及び閉弁作動信号の少なくとも何れかを送信すると共に、当該作動信号を送信した際に前記噴射量設定部により設定される前記目標燃料噴射量に基づいて、前記排気絞り弁の故障を診断する故障診断部と、を備える
ことを特徴とする診断装置。
【請求項２】
前記故障診断部は、前記排気絞り弁に開弁作動信号を送信した際に前記噴射量設定部により設定される前記目標燃料噴射量が所定の第１閾値噴射量よりも多い場合には、前記排気絞り弁を閉固着と診断し、前記排気絞り弁に閉弁作動指示信号を送信した際に前記噴射量設定部により設定される前記目標燃料噴射量が所定の第２閾値噴射量よりも少ない場合には、前記排気絞り弁を開固着と診断する
請求項１に記載の診断装置。
【請求項３】
前記排気通路には、排気圧を検出する排気圧センサが設けられており、
前記排気圧センサにより検出される前記排気圧を取得する排気圧取得部をさらに備え、
前記故障診断部は、前記排気絞り弁に開弁作動信号を送信した際に取得される前記排気圧が所定の第１閾値圧よりも高い場合には、前記排気絞り弁を閉固着と診断し、前記排気絞り弁に閉弁作動信号を送信した際に取得される前記排気圧が所定の第２閾値圧よりも低い場合には、前記排気絞り弁を開固着と診断する
請求項１又は２に記載の診断装置。
【請求項４】
前記排気絞り弁に開弁作動信号及び閉弁作動信号の少なくとも何れかを送信した際に、前記噴射量設定部により設定される前記目標燃料噴射量に対して、前記排気圧取得部により取得される前記排気圧が連動して変化しない場合には、前記故障診断部による診断を禁止する診断禁止部をさらに備える
請求項３に記載の診断装置。
【請求項５】
エンジンの排気通路に設けられる排気絞り弁の診断方法であって、
前記排気絞り弁に開弁作動信号及び閉弁作動信号の少なくとも何れかを送信すると共に、当該作動信号を送信した際に、前記エンジンの運転状態に基づいて設定される前記エンジンの目標燃料噴射量に基づいて、前記排気絞り弁の故障を診断する
ことを特徴とする診断方法。
【請求項６】
排気通路に排気絞り弁が設けられるエンジンのコンピュータを、
前記エンジンの運転状態に基づいて、前記エンジンの目標燃料噴射量を設定する噴射量設定部、
前記排気絞り弁に開弁作動信号及び閉弁作動信号の少なくとも何れかを送信すると共に、当該作動信号を送信した際に前記噴射量設定部により設定される前記目標燃料噴射量に基づいて、前記排気絞り弁の故障を診断する故障診断部、として機能させる
ことを特徴とする診断プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、診断装置、診断方法及び、診断プログラムに関し、特に、エンジンの排気通路に設けられる排気絞り弁の故障診断に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンの排気通路には、エンジンの運転状態等に応じて排気の流量を調整する排気絞り弁が設けられる場合がある。排気絞り弁が開弁した状態で故障する開固着や、排気絞り弁が閉弁した状態で故障する閉固着が発生すると、各種制御に影響を与えることになる。このため、排気絞り弁の故障を、各種センサのセンサ値に基づいて診断する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８７４５６号公報
【特許文献２】特開２００８−１２１５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１記載の技術では、排気絞り弁の故障発生を、吸入空気量センサにより取得される実吸入空気量に基づいて診断している。しかしながら、吸入空気量センサは、吸気通路の上流側に配されるのが一般的であり、排気通路に設けられる排気絞り弁とは離れた位置にある。このため、吸入空気量センサのセンサ値に基づいた診断では、十分な精度を確保できない可能性がある。
【０００５】
一方、上記特許文献２記載の技術では、排気絞り弁の故障発生を、排気絞り弁に比較的近い排気圧センサを用いて診断している。しかしながら、排気圧センサは、排気中に含まれる粒子状物質（Particulate Matter：ＰＭ）等の異物が付着して堆積すると、正常に機能しなくなる場合がある。このような場合には、排気絞り弁の診断を適正に行えなくなる可能性がある。
【０００６】
本開示の技術は、排気絞り弁の故障発生を効果的に診断することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の診断装置は、エンジンの排気通路に設けられる排気絞り弁の診断装置であって、前記エンジンの運転状態に基づいて、前記エンジンの目標燃料噴射量を設定する噴射量設定部と、前記排気絞り弁に開弁作動信号及び閉弁作動信号の少なくとも何れかを送信すると共に、当該作動信号を送信した際に前記噴射量設定部により設定される前記目標燃料噴射量に基づいて、前記排気絞り弁の故障を診断する故障診断部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記故障診断部は、前記排気絞り弁に開弁作動信号を送信した際に前記噴射量設定部により設定される前記目標燃料噴射量が所定の第１閾値噴射量よりも多い場合には、前記排気絞り弁を閉固着と診断し、前記排気絞り弁に閉弁作動指示信号を送信した際に前記噴射量設定部により設定される前記目標燃料噴射量が所定の第２閾値噴射量よりも少ない場合には、前記排気絞り弁を開固着と診断することが好ましい。
【０００９】
また、前記排気通路には、排気圧を検出する排気圧センサが設けられており、前記排気圧センサにより検出される前記排気圧を取得する排気圧取得部をさらに備え、前記故障診断部は、前記排気絞り弁に開弁作動信号を送信した際に取得される前記排気圧が所定の第１閾値圧よりも高い場合には、前記排気絞り弁を閉固着と診断し、前記排気絞り弁に閉弁作動信号を送信した際に取得される前記排気圧が所定の第２閾値圧よりも低い場合には、前記排気絞り弁を開固着と診断することが好ましい。
【００１０】
前記排気絞り弁に開弁作動信号及び閉弁作動信号の少なくとも何れかを送信した際に、前記噴射量設定部により設定される前記目標燃料噴射量に対して、前記排気圧取得部により取得される前記排気圧が連動して変化しない場合には、前記故障診断部による診断を禁止する診断禁止部をさらに備えることが好ましい。
【００１１】
本開示の診断方法は、エンジンの排気通路に設けられる排気絞り弁の診断方法であって、前記排気絞り弁に開弁作動信号及び閉弁作動信号の少なくとも何れかを送信すると共に、当該作動信号を送信した際に、前記エンジンの運転状態に基づいて設定される前記エンジンの目標燃料噴射量に基づいて、前記排気絞り弁の故障を診断することを特徴とする。
【００１２】
本開示の診断プログラムは、排気通路に排気絞り弁が設けられるエンジンのコンピュータを、前記エンジンの運転状態に基づいて、前記エンジンの目標燃料噴射量を設定する噴射量設定部、前記排気絞り弁に開弁作動信号及び閉弁作動信号の少なくとも何れかを送信すると共に、当該作動信号を送信した際に前記噴射量設定部により設定される前記目標燃料噴射量に基づいて、前記排気絞り弁の故障を診断する故障診断部、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本開示の技術によれば、排気絞り弁の故障発生を効果的に診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るエンジン及び、エンジンの吸排気系を示す模式的な全体構成図である。
【図２】第一実施形態に係る制御装置及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【図３】故障診断時に排気絞り弁のアクチュエータに対して、順に、開弁指示信号、閉弁指示信号を送信した際の、排気圧及び目標噴射量の経時変化の一例を模式的に示すタイムチャート図である。
【図４】第一実施形態に係る診断処理を説明するフローチャート図である。
【図５】第二実施形態に係る制御装置及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【図６】第二実施形態に係る診断処理及び、診断禁止処理を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る診断装置、診断方法及び、診断プログラムを説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
［全体構成］
図１は、本実施形態に係るエンジン及び、エンジンの吸排気系を示す模式的な全体構成図である。
【００１７】
エンジン１０は、主としてシリンダヘッド１１及び、シリンダブロック１６を含むエンジン本体部を有する。
【００１８】
シリンダブロック１６には、ピストンＰを往復移動自在に収容するシリンダＣが設けられている。ピストンＰには、コネクティングロッドＣＲやクランクアームＣＡ等を介してクランクシャフトＣＳが連結されており、ピストンＰの往復運動が回転運動に変換されてクランクシャフトＣＳに伝達されるようになっている。なお、図示の関係上、図１にはエンジン１０の複数気筒のうち１気筒のみを示し、他の気筒については図示を省略している。エンジン１０は、複数気筒又は単気筒の何れであってもよい。
【００１９】
シリンダヘッド１１には、シリンダＣ内に吸気を導入する吸気ポート１１Ａ及び、シリンダＣ内から排気を導出する排気ポート１１Ｂが設けられている。また、シリンダヘッド１１には、図示しない動弁機構により開閉作動する吸気バルブ１２及び、排気バルブ１４が設けられている。さらに、シリンダヘッド１１には、シリンダＣ内に燃料を直噴するインジェクタ１５が設けられている。インジェクタ１５の燃料噴射量や噴射タイミングは、制御装置１００から入力される指示信号に応じて制御される。なお、エンジン１０は、直噴式エンジンに限定されず、予混合式エンジンであってもよい。
【００２０】
シリンダヘッド１１の吸気側の側部には、吸気ポート１１Ａと連通する吸気マニホールド２０が設けられている。吸気マニホールド２０には吸気を導入する吸気通路２１が接続されている。吸気通路２１には、吸気上流側から順に、エアクリーナ２２、過給機３０のコンプレッサ３２、インタークーラ２３等が設けられている。
【００２１】
シリンダヘッド１１の排気側の側部には、排気ポート１１Ｂと連通する排気マニホールド２５が設けられている。排気マニホールド２５には排気を大気に導く排気通路２６が接続されている。排気通路２６には、排気上流側から順に、排気圧センサ９３、過給機３０のタービン３１、排気絞り弁４０、不図示の排気浄化装置等が設けられている。なお、排気圧センサ９３の設置位置は、図示例のタービン３１よりも上流側に限定されず、排気通路２６のタービン３１と排気絞り弁４０との間に設けられてもよい。
【００２２】
排気絞り弁４０は、弁体４１と、弁体４１を回動可能に支持する支持軸４２と、支持軸４２を回動させるアクチュエータ４３とを備えている。排気絞り弁４０は、アクチュエータ４３の駆動により開弁状態と閉弁状態とに作動される。具体的には、制御装置１００からアクチュエータ４３に開弁指示信号が送信されると、排気絞り弁４０は、弁体４１が排気通路２６を全開とする開弁状態に作動され、制御装置１００からアクチュエータ４３に閉弁指示信号が送信されると、排気絞り弁４０は、弁体４１が排気通路２６を全閉とする閉弁状態に作動される。なお、アクチュエータ４３の種類は、特に限定されず、ソレノイド式、バキューム式等の種々のアクチュエータを用いることができる。また、排気絞り弁４０は、開度をリニアに調整可能なバルブであってもよい。
【００２３】
エンジン回転数センサ９１は、クランクシャフトＣＳから、エンジン回転数Ｎｅを取得する。アクセル開度センサ９２は、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル開度ＡＣを取得する。排気圧センサ９３は、排気通路２６を流れる排気ガスの圧力（以下、排気圧Ｐ）を取得する。これら各センサ９１〜９３のセンサ値は、電気的に接続された制御装置１００に送信される。
【００２４】
［第一実施形態］
図２は、第一実施形態に係る制御装置及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【００２５】
制御装置１００は、例えば、コンピュータ等の演算を行う装置であり、互いにバス等で接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、出力ポート等を備え、プログラムを実行する。また、制御装置１００は、プログラムの実行により、燃料噴射制御部１１０、排気圧取得部１２０及び、故障診断部１３０を備える装置として機能する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアである制御装置１００に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
【００２６】
燃料噴射制御部１１０は、本開示の噴射量設定部の一例であって、エンジン１０の運転状態に基づいて、インジェクタ１５の燃料噴射を制御する。具体的には、制御装置１００のメモリには、エンジン回転数Ｎｅ及び、アクセル開度ＡＣに応じたエンジン１０の要求トルク（負荷）を規定するトルクマップＭが格納されている。燃料噴射制御部１１０は、エンジン回転数センサ９１から送信されるエンジン回転数Ｎｅ及び、アクセル開度センサ９２から送信されるアクセル開度ＡＣに基づいてトルクマップＭを参照することにより、エンジン１０の要求トルクを求めると共に、当該要求トルクに応じたインジェクタ１５の目標噴射量Ｑを設定する。ここで、目標噴射量Ｑは、要求トルク（負荷）が大きくなるほど多い噴射量で設定され、要求トルク（負荷）が小さくなるほど少ない噴射量で設定される。そして、燃料噴射制御部１１０は、設定した目標噴射量Ｑに応じた噴射指示信号をインジェクタ１５に送信することにより、インジェクタ１５の燃料噴射を制御する。なお、燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑは、後述する故障診断を行う際に、故障診断部１３０にも送信される。
【００２７】
排気圧取得部１２０は、排気圧センサ９３から送信される排気圧Ｐを取得する。排気圧取得部１２０により取得される排気圧Ｐは、後述する故障診断を行う際に、故障診断部１３０に送信される。
【００２８】
故障診断部１３０は、排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に対して、開弁指示信号と閉弁指示信号とを送信した際に、排気圧取得部１２０により取得される排気圧Ｐ及び、燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑに基づいて、排気絞り弁４０に開固着又は閉固着の何れかの故障が発生しているかを診断する故障診断を実施する。故障診断時に送信する開弁指示信号及び閉弁指示信号の順序は、特に限定されないが、以下では、開弁指示信号及び閉弁指示信号の順に送信するものとして説明する。
【００２９】
図３は、故障診断時に排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に対して、順に、開弁指示信号、閉弁指示信号を送信した際の、排気圧Ｐ及び目標噴射量Ｑの経時変化の一例を模式的に示すタイムチャート図である。
【００３０】
図３において、期間ｔ１〜ｔ２は、アクチュエータ４３に開弁指示信号を送信している期間を示し、期間ｔ２〜ｔ３は、アクチュエータ４３に閉弁指示信号を送信している期間を示している。また、実線Ｌ１は、排気絞り弁４０が正常に開閉作動する場合の排気圧Ｐ及び目標噴射量Ｑの経時変化を、破線Ｌ２は、排気絞り弁４０が閉固着している場合の排気圧Ｐ及び目標噴射量Ｑの経時変化を、破線Ｌ３は、排気絞り弁４０が開固着している場合の排気圧Ｐ及び目標噴射量Ｑの経時変化をそれぞれ示している。
【００３１】
［正常状態］
図３に実線Ｌ１で示すように、排気絞り弁４０が正常に作動する状態で、期間ｔ１〜ｔ２に亘ってアクチュエータ４３に開弁指示信号を送信すると、排気ガス流量の増加に伴い排気圧Ｐは低下し、また、排気ガス流量の増加に伴いエンジン負荷が減少することで、上述した燃料噴射制御部１１０（図２参照）により設定される目標噴射量Ｑも減少する。また、排気絞り弁４０が正常に作動する状態で、期間ｔ２〜ｔ３に亘ってアクチュエータ４３に閉弁指示信号を送信すると、排気ガス流量の減少に伴い排気圧Ｐは上昇し、また、排気ガス流量の減少に伴いエンジン負荷が増加することで、上述した燃料噴射制御部１１０（図２参照）により設定される目標噴射量Ｑも増加する。
【００３２】
［閉固着状態］
図３に破線Ｌ２で示すように、排気絞り弁４０が、例えば閉固着により故障している状態で、期間ｔ１〜ｔ２に亘ってアクチュエータ４３に開弁指示信号を送信しても、排気ガス流量は増加することなく絞られた少ない状態で維持される。このため、排気圧Ｐは高くなり、これに伴い目標噴射量Ｑも増加する。
【００３３】
故障診断部１３０は、排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に開弁指示信号を送信した際に、（１）排気圧センサ９３から排気圧取得部１２０に送信される排気圧Ｐが所定の第１閾値圧Ｐ１よりも高い第１閉固着条件（Ｐ＞Ｐ１）及び、（２）燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑが所定の第１閾値噴射量Ｑ１よりも多い第２閉固着条件（Ｑ＞Ｑ１）の何れもが成立すると、排気絞り弁４０を閉固着故障と診断する。ここで、第１閾値圧Ｐ１は、予め実験等により排気絞り弁４０が全閉状態よりも僅かに開いた状態で、排気圧センサ９３により取得した排気圧を基準に設定すればよい。また、第１閾値噴射量Ｑ１は、予め実験等により排気絞り弁４０が全閉状態よりも僅かに開いた状態で、エンジン１０の運転状態に応じて燃料噴射制御部１１０により設定される燃料噴射量を基準に設定すればよい。
【００３４】
このように、排気絞り弁４０の閉固着故障を、排気圧センサ９３により取得される排気圧Ｐに基づいて診断することで、排気絞り弁４０から離れた場所に配される吸気流量センサを用いる構成に比べ、診断精度を確実に向上することができる。また、排気絞り弁４０の閉固着故障を、排気圧センサ９３により取得される排気圧Ｐ及び、燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑの二段階で診断することで、排気圧センサ９３のみを用いる構造に比べ、より高精度の故障診断を実現することが可能になる。
【００３５】
［開固着状態］
図３に破線Ｌ３で示すように、排気絞り弁４０が、例えば開固着により故障している状態で、期間ｔ２〜ｔ３に亘ってアクチュエータ４３に閉弁指示信号を送信しても、排気ガス流量は絞られることなく流量が多い状態で維持される。このため、排気圧Ｐは低くなり、これに伴い目標噴射量Ｑも減少する。
【００３６】
故障診断部１３０は、排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に閉弁指示信号を送信した際に、（１）排気圧センサ９３から排気圧取得部１２０に送信される排気圧Ｐが所定の第２閾値圧Ｐ２よりも低い第１開固着条件（Ｐ＜Ｐ２）及び、（２）燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑが所定の第２閾値噴射量Ｑ２よりも少ない第２開固着条件（Ｑ＜Ｑ２）の何れもが成立すると、排気絞り弁４０を開固着故障と診断する。ここで、第２閾値圧Ｐ２は、第１閾値圧Ｐ１よりも低い値であって、予め実験等により排気絞り弁４０が全開状態よりも僅かに閉じた状態で、排気圧センサ９３により取得した排気圧を基準に設定すればよい。また、第２閾値噴射量Ｑ２は、第１閾値噴射量Ｑ１よりも少ない値であって、予め実験等により排気絞り弁４０が全開状態よりも僅かに閉じた状態で、エンジン１０の運転状態に応じて燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量を基準に設定すればよい。
【００３７】
このように、排気絞り弁４０の開固着故障を、排気圧センサ９３により取得される排気圧Ｐに基づいて診断することで、排気絞り弁４０から離れた場所に配される吸気流量センサを用いる構成に比べ、診断精度を確実に向上することができる。また、排気絞り弁４０の開固着故障を、排気圧センサ９３により取得される排気圧Ｐ及び、燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑの二段階で診断することで、排気圧センサ９３のみを用いる構造に比べ、より高精度の故障診断を実現することが可能になる。
【００３８】
次に、図４に基づいて、第一実施形態に係る診断処理のフローを説明する。本ルーチンは、例えば、エンジン１０の始動後、エンジン１０が車両１の走行に影響を与えない運転状態のときに開始される。
【００３９】
ステップＳ１００では、排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に開弁指示信号を送信する。
【００４０】
ステップＳ１１０では、排気圧センサ９３から排気圧取得部１２０に送信される排気圧Ｐが所定の第１閾値圧Ｐ１よりも高い第１閉固着条件（Ｐ＞Ｐ１）及び、燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑが所定の第１閾値噴射量Ｑ１よりも多い第２閉固着条件（Ｑ＞Ｑ１）の何れもが成立するか否かを判定する。
【００４１】
ステップＳ１１０の判定にて、第１閉固着条件及び、第２閉固着条件の何れもが成立する場合（Ｙｅｓ）、すなわち、排気圧Ｐが所定の第１閾値圧Ｐ１よりも高く、且つ、目標噴射量Ｑが所定の第１閾値噴射量Ｑ１よりも多い場合、本制御はステップＳ１２０に進み、排気絞り弁４０を閉固着故障と診断し、その後終了される。
【００４２】
一方、ステップＳ１１０の判定にて、第１閉固着条件及び、第２閉固着条件の何れかが成立しない場合（Ｎｏ）、本制御はステップＳ１３０に進み、排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に閉弁指示信号を送信する。
【００４３】
ステップＳ１４０では、排気圧センサ９３から排気圧取得部１２０に送信される排気圧Ｐが所定の第２閾値圧Ｐ２よりも低い第１開固着条件（Ｐ＞Ｐ２）及び、燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑが所定の第２閾値噴射量Ｑ２よりも少ない第２開固着条件（Ｑ＞Ｑ２）の何れもが成立するか否かを判定する。
【００４４】
ステップＳ１４０の判定にて、第１開固着条件及び、第２開固着条件の何れもが成立する場合（Ｙｅｓ）、すなわち、排気圧Ｐが所定の第２閾値圧Ｐ２よりも低く、且つ、目標噴射量Ｑが所定の第２閾値噴射量Ｑ２よりも少ない場合、本制御はステップＳ１５０に進み、排気絞り弁４０を開固着故障と診断し、その後終了される。
【００４５】
一方、ステップＳ１４０の判定にて、第１開固着条件及び、第２開固着条件の何れかが成立しない場合（Ｎｏ）、本制御はリターンされる。
【００４６】
以上詳述した第一実施形態によれば、排気絞り弁４０に開弁指示信号を送信した際に、排気圧センサ９３により取得される排気圧Ｐが所定の第１閾値圧Ｐ１よりも高く、且つ、燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑが所定の第１閾値噴射量Ｑ１よりも多い場合には、排気絞り弁４０を閉固着と診断し、排気絞り弁４０に閉弁指示信号を送信した際に、排気圧センサ９３により取得される排気圧Ｐが所定の第２閾値圧Ｐ２よりも低く、且つ、燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑが所定の第２閾値噴射量Ｑ２よりも多い場合には、排気絞り弁４０を開固着と診断する。
【００４７】
すなわち、排気絞り弁４０の閉固着及び開固着を、排気絞り弁４０に比較的近い位置に設けられた排気圧センサ９３のセンサ値と、実際の排気ガスの流量に応じて変化するエンジン１０の目標噴射量Ｑとに基づいて診断するように構成されている。これにより、排気絞り弁４０の故障診断を、排気絞り弁４０から離れた位置に配される吸気流量センサを用いて行う従前構成よりも高精度に行うことが可能となり、診断精度を確実に向上することができる。また、排気絞り弁４０の故障診断を、排気圧Ｐ及び目標噴射量Ｑの二段階で行うことで、排気圧センサ９３のみを用いる従前構成に比べ、より高精度の故障診断を実現することが可能になる。
【００４８】
［第二実施形態］
次に、図５，６に基づいて、第二実施形態に係る診断装置、診断方法及び、診断プログラムについて説明する。
【００４９】
図５は、第二実施形態に係る制御装置及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【００５０】
第二実施形態の制御装置１００は、第一実施形態の制御装置１００に、診断禁止部１４０を機能要素の一部として追加したものである。他の構成については同一の機能を有するため、詳細な説明は省略する。
【００５１】
診断禁止部１４０は、排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に開弁指示信号及び、閉弁指示信号を送信した際に、燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑの変化に対して、排気圧センサ９３から排気圧取得部１２０に送信される排気圧Ｐが連動して変化しない場合には、排気圧センサ９３のセンサ値を信用できないものとして、故障診断部１３０による診断処理を禁止する。
【００５２】
排気圧センサ９３は、センサ部等に排気ガス中のＰＭ等が付着して堆積すると、正常に機能しなくなる場合がある。排気圧センサ９３が正常に機能しなくなると、例えば、排気ガス流量の増加によりエンジン負荷が減少し、これに伴い目標噴射量Ｑが減少しても、排気圧Ｐは連動して低下せず、また、排気ガス流量の減少によりエンジン負荷が増加し、これに伴い目標噴射量Ｑが増加しても、排気圧Ｐは連動して上昇しない状態となる。このような状態で、排気圧センサ９３のセンサ値を用いて排気絞り弁４０の故障診断を行うと、誤判定を招くことになる。
【００５３】
診断禁止部１４０は、（１）排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に対して開弁指示信号を送信した際に、目標噴射量Ｑの減少に連動して排気圧Ｐが低下しない第１禁止条件、又は、（２）排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に対して閉弁指示信号を送信した際に、目標噴射量Ｑの増加に連動して排気圧Ｐが上昇しない第２禁止条件の何れかの禁止条件が成立すると、故障診断部１３０による診断処理を禁止する診断禁止処理を実施する。
【００５４】
次に、図６に基づいて、第二実施形態に係る診断処理及び、診断禁止処理のフローを説明する。本ルーチンは、例えば、エンジン１０の始動後、エンジン１０が車両１の走行に影響を与えない運転状態のときに開始される。
【００５５】
ステップＳ２００では、排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に開弁指示信号を送信し、ステップＳ２１０では、排気絞り弁４０のアクチュエータ４３に閉弁指示信号を送信する。なお、これらステップＳ２００、Ｓ２１０の処理は順不同である。
【００５６】
ステップＳ２２０では、ステップＳ２００にて開弁指示信号を送信した際に、目標噴射量Ｑの減少に連動して排気圧Ｐが低下しない第１禁止条件、又は、ステップＳ２１０にて閉弁指示信号を送信した際に、目標噴射量Ｑの増加に連動して排気圧Ｐが上昇しない第２禁止条件の何れかが成立するか否かを判定する。第１禁止条件及び、第２禁止条件の何れも成立しない場合（Ｎｏ）、本制御はステップＳ２３０に進む。一方、第１禁止条件又は、第２禁止条件の何れかが成立する場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ２７０に進み、故障診断を禁止して終了される。なお、ステップＳ２７０にて、排気圧センサ９３を異常と診断してもよい。
【００５７】
ステップＳ２２０からステップＳ２３０へ進んだ場合は、排気圧センサ９３の故障診断を行う。
【００５８】
具体的には、ステップＳ２３０では、ステップＳ２００にて開弁指示信号を送信した際に、排気圧センサ９３から排気圧取得部１２０に送信された排気圧Ｐが所定の第１閾値圧Ｐ１よりも高い第１閉固着条件（Ｐ＞Ｐ１）及び、燃料噴射制御部１１０により設定された目標噴射量Ｑが所定の第１閾値噴射量Ｑ１よりも多い第２閉固着条件（Ｑ＞Ｑ１）の何れもが成立するか否かを判定する。第１閉固着条件及び、第２閉固着条件の何れもが成立する場合（Ｙｅｓ）、すなわち、排気圧Ｐが所定の第１閾値圧Ｐ１よりも高く、且つ、目標噴射量Ｑが所定の第１閾値噴射量Ｑ１よりも多い場合、本制御はステップＳ２４０に進み、排気絞り弁４０を閉固着故障と診断し、その後終了される。
【００５９】
一方、ステップＳ２３０の判定にて、第１閉固着条件及び、第２閉固着条件の何れかが成立しない場合（Ｎｏ）、本制御はステップＳ２５０に進み、ステップＳ２１０にて閉弁指示信号を送信した際に、排気圧センサ９３から排気圧取得部１２０に送信された排気圧Ｐが所定の第２閾値圧Ｐ２よりも低い第１開固着条件（Ｐ＞Ｐ２）及び、燃料噴射制御部１１０により設定された目標噴射量Ｑが所定の第２閾値噴射量Ｑ２よりも少ない第２開固着条件（Ｑ＞Ｑ２）の何れもが成立するか否かを判定する。第１開固着条件及び、第２開固着条件の何れもが成立する場合（Ｙｅｓ）、すなわち、排気圧Ｐが所定の第２閾値圧Ｐ２よりも低く、且つ、目標噴射量Ｑが所定の第２閾値噴射量Ｑ２よりも少ない場合、本制御はステップＳ２６０に進み、排気絞り弁４０を開固着故障と診断し、その後終了される。
【００６０】
一方、ステップＳ２５０の判定にて、第１開固着条件及び、第２開固着条件の何れかが成立しない場合（Ｎｏ）、本制御はリターンされる。
【００６１】
以上詳述した第二実施形態によれば、第一実施形態と同様、排気絞り弁４０の故障診断を排気圧Ｐ及び目標噴射量Ｑの二段階で行うことにより、診断精度を確実に向上することができる。また、排気絞り弁４０に開閉指示信号を送信した際に、排気圧センサ９３のセンサ値が燃料噴射制御部１１０により設定される目標噴射量Ｑに連動して変化しない場合には、排気圧センサ９３のセンサ値を信用できないものとして、診断を禁止するように構成されている。これにより、排気圧センサ９３が正常に機能しないことで引き起こされる誤判定を効果的に防止することが可能になる。
【００６２】
［その他］
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００６３】
例えば、排気圧センサ９３の閉固着故障は、第１及び第２閉固着条件の何れもが成立する場合に成立するものとして説明したが、第１又は第２閉固着条件の何れかが成立する場合に閉固着故障と診断するように構成してもよい。同様に、排気圧センサ９３の開固着故障は、第１及び第２開固着条件の何れもが成立する場合に成立するものとして説明したが、第１又は第２開固着条件の何れかが成立する場合に開固着故障と診断するように構成してもよい。
【００６４】
また、本開示の適用は、排気絞り弁４０の故障診断に限定されず、吸気絞り弁等の他のバルブの故障診断にも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  エンジン
２０  吸気マニホールド
２１  吸気通路
２５  排気マニホールド
２６  排気通路
４０  排気絞り弁
４３  アクチュエータ
９１  エンジン回転数センサ
９２  アクセル開度センサ
９３  排気圧センサ
１００  制御装置
１１０  燃料噴射制御部（噴射量設定部）
１２０  排気圧取得部
１３０  故障診断部
１４０  診断禁止部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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