(57)【要約】      （修正有）【課題】幅広い運転域で異常を判定し、かつ、その異常要因を過給圧と実空燃比とを利用して特定する。【解決手段】過給機と、内燃機関の排気通路とスロットル下流の吸気通路とを接続する排気還流通路を開閉する排気還流制御弁と、スロットル下流の過給圧を検出する過給圧センサと、排気の実空燃比を検出する空燃比センサと、を備える。実空燃比に基づく目標空燃比へ向けた排気の空燃比フードバック制御中に、目標空燃比と実空燃比との乖離ΔＡ／Ｆが所定値α以上となると異常と判定する（Ｓ１１）。正圧状態の場合には負圧状態へ移行し（Ｓ１２〜Ｓ１４）、正圧状態での目標空燃比に対する実空燃比のずれ方向と、負圧状態での実空燃比のずれ方向と、に基づいて、異常要因を特定する（ステップＳ１５〜Ｓ２１）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気を過給する過給機と、
内燃機関の吸気通路を開閉するスロットルと、
内燃機関の排気通路とスロットル下流の吸気通路とを接続する排気還流通路と、
この排気還流通路を開閉することで、上記排気通路から吸気通路へ還流する排気の還流率を調整する排気還流制御弁と、
上記スロットル下流の吸気通路の過給圧を検出する過給圧検出手段と、
上記排気還流通路との接続部よりも上流側の排気通路に設けられ、内燃機関から排出される排気の実空燃比を検出する空燃比検出手段と、
上記実空燃比に基づいて、目標空燃比へ向けた空燃比制御を行う空燃比制御手段と、
上記過給圧と、上記目標空燃比に対する実空燃比のずれ方向と、に基づいて、内燃機関の異常要因を特定する異常要因特定手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の異常診断装置。
【請求項２】
上記空燃比制御中に、上記目標空燃比と実空燃比との乖離が所定の判定値以上である場合に、内燃機関に異常が有ると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の異常診断装置。
【請求項３】
上記異常要因特定手段は、上記過給圧が所定圧以上の正圧状態の場合、上記過給圧が所定圧より低い負圧状態となるように過給圧を低下させ、上記正圧状態での実空燃比のずれ方向と、上記負圧状態での実空燃比のずれ方向と、に基づいて、異常要因を特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の異常診断装置。
【請求項４】
上記異常要因特定手段は、上記正圧状態での実空燃比のずれ方向がリッチ方向であり、上記負圧状態での実空燃比のずれ方向がリーン方向である場合に、上記異常要因が排気還流制御弁の開固着であると特定することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の異常診断装置。
【請求項５】
上記異常要因特定手段は、上記正圧状態での実空燃比のずれ方向と、上記負圧状態での実空燃比のずれ方向と、が同じ方向である場合に、上記異常要因が燃料系であると特定することを特徴とする請求項３又は４に記載の内燃機関の異常診断装置。
【請求項６】
上記異常要因特定手段は、上記正圧状態での実空燃比のずれ方向がリーン方向であり、上記負圧状態での実空燃比のずれ方向がリッチ方向である場合に、上記異常要因が吸気系の空気漏れであると特定することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の内燃機関の異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機及び排気還流制御弁を備えた内燃機関の異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ガソリン内燃機関では、排気通路に排気の実空燃比を検出する空燃比センサを設置し、この実空燃比に基づいて排気の空燃比を目標空燃比（理論空燃比）へ向けてフィードバック制御することで、排気通路中に設置した三元触媒の排気浄化効率を高めるようにしている。
【０００３】
このような空燃比センサの検出値を利用して、排気通路から吸気通路へ還流する排気の還流率を調整する排気還流制御弁（ＥＧＲ弁）等の異常・故障を診断することが知られている。例えば特許文献１では、内燃機関の始動後、ＥＧＲ弁を開作動する以前のアイドル運転期間中に、ＥＧＲ弁を短時間だけ開作動させ、その前後の空燃比センサ（酸素濃度センサ）の検出値の変化量に基づいて、ＥＧＲ弁の異常の有無を診断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５９６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
過給機を備えた内燃機関の場合、過給によりスロットル下流の過給圧が高い過給域で、何らかの不具合によってＥＧＲ弁が開いたままとなる、いわゆる開固着状態となると、排気還流通路を通して吸気通路から排気通路へ向けて新気が流れる、いわゆる新気吹き抜け現象を生じ、排気還流通路よりも下流側の排気通路に余剰の新気（酸素）が供給されるために、ここに触媒が設けられている場合、触媒の過度な温度上昇を招くおそれがある。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のものでは、機関始動直後の非常に限られた運転条件でしかＥＧＲ弁の異常診断を行うことができず、例えば機関運転中に何らかの不具合によりＥＧＲ弁が開固着したような場合に、この異常を検出できず、上述した過給域における新気吹き抜け現象を防ぐことができない。
【０００７】
また、異常・故障を検出した場合、運転条件を制約した所定の異常フェールモードで内燃機関を運転することになるが、異常要因を特定できないと、運転条件の制約が最も厳しい異常要因に応じて運転条件を制約する必要があることから、異常要因を特定することが望ましい。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、過給域を含めた幅広い運転領域で異常診断を行うことが可能で、かつ、過給圧検出手段により検出される過給圧と空燃比検出手段により検出される実空燃比とに基づいて、排気還流制御弁の開固着などの異常要因を特定することができる内燃機関の異常診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る内燃機関には、内燃機関の吸気を過給する過給機と、内燃機関の吸気通路を開閉するスロットルと、内燃機関の排気通路とスロットル下流の吸気通路とを接続する排気還流通路と、この排気還流通路を開閉することで、上記排気通路から吸気通路へ還流する排気の還流率を調整する排気還流制御弁と、上記スロットル下流の吸気通路の過給圧を検出する過給圧センサ等の過給圧検出手段と、上記排気還流通路との接続部よりも上流側の排気通路に設けられ、内燃機関から排出される排気の実空燃比を検出する空燃比検出手段と、を備える。上記空燃比検出手段は、例えば理論空燃比を検出する酸素センサや、幅広い空燃比を検出可能な広域型空燃比センサなどである。
【００１０】
そして、実空燃比に基づいて目標空燃比へ向けた排気の空燃比制御を行っているときに、内燃機関の吸・排気系や燃料系等の異常が有ると判定された場合、上記過給圧と、上記目標空燃比に対する実空燃比のずれ方向と、に基づいて、異常要因を特定することを特徴としている。
【００１１】
例えば、排気の空燃比制御中に、目標空燃比と実空燃比との偏差・乖離が所定の判定値以上となると、吸・排気系や燃料系等に何らかの異常が有ると判定する。このような異常判定時に、過給圧が所定圧以上の正圧状態・過給域である場合、過給圧が所定圧より低い負圧状態となるように過給圧を速やかに低下させることで、例えば異常要因が排気還流制御弁の開固着である場合に新気吹き抜け現象を速やかに回避することができる。そして、正圧状態での実空燃比のずれ方向と、負圧状態での実空燃比のずれ方向と、の双方に基づいて、異常要因を厳密に特定することが可能となる。つまり、正圧状態・過給域での異常判定時には、機関運転性の悪化を避けるために速やかに負圧状態・非過給状態へと移行するわけであるが、このような過給圧の変化を利用して、異常要因の特定精度を向上することができる。
【００１２】
例えば、異常要因が排気還流制御弁の開固着である場合、スロットル下流の過給圧が正圧か負圧かによって排気還流通路を流れる吸気・排気の方向が異なることから、正圧状態での実空燃比のずれ方向がリッチ方向であり、負圧状態での実空燃比のずれ方向がリーン方向である場合には、異常要因が排気還流制御弁の開固着であると特定することができる。
【００１３】
また、燃料系の異常つまり燃料過剰や燃料過小である場合には、過給圧に影響を受けることなく実空燃比がリッチ側あるいはリーン側へずれることから、正圧状態での実空燃比のずれ方向と、負圧状態での実空燃比のずれ方向と、が同じである場合、異常要因が燃料系であると特定することができる。
【００１４】
更に、異常要因が過給機上流側の吸気系の配管漏れ等による空気漏れである場合、過給状態では過剰に過給されることから、正圧状態での実空燃比のずれ方向がリーン方向であり、負圧状態での実空燃比のずれ方向がリッチ方向である場合、異常要因が空気漏れであると特定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、過給機を備えた内燃機関では一般的に用いられる過給圧センサや空燃比センサなどにより検出される過給圧と実空燃比を利用した簡素な構成で、空燃比制御を行う幅広い運転域で内燃機関の異常を判定することができ、かつ、その異常要因を精度よく特定し、異常後の運転条件の制約を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例に係る異常診断装置が適用される内燃機関の基本構成を簡略的に示す構成図。
【図２】本実施例に係る異常診断制御の流れを示すフローチャート。
【図３】上記過給圧と実空燃比のずれ方向に応じた異常要因を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係る異常診断装置が適用されるガソリン内燃機関の基本構成を簡略的に示す構成図である。この内燃機関１０は、吸気を過給する過給機１１と、吸気通路１２を開閉する電子制御式のスロットル１３と、排気通路１４とスロットル１３下流の吸気通路１２Ａとを接続する排気還流通路１５と、この排気還流通路１５を開閉することで、排気通路１４から吸気通路１２へ還流する排気の還流率を調整する排気還流制御弁（以下、「ＥＧＲ弁」ともいう）１６と、スロットル１３下流の吸気通路（吸気コレクタ）１２Ａのコレクタ圧すなわち過給圧を検出する過給圧検出手段としての過給圧センサ１７と、排気還流通路１５との接続部である排気取出口１５Ａよりも上流側の排気通路１４に設けられ、内燃機関１０から排出される排気の実空燃比を検出する空燃比検出手段としての空燃比センサ１８と、が設けられている。また、排気通路１４には、上流側の排気マニホールドと下流側の床下位置の二箇所に三元触媒１９，２０が配設されており、両触媒１９，２０の間に排気還流通路１５の排気取出口１５Ａが配置されている。制御部２１は、上記過給圧センサ１７や空燃比センサ１８の他、図示せぬ回転速度センサやアクセル開度センサ等の各種センサの検出信号に基づいて、スロットル１３，ＥＧＲ弁１６，過給機１１の他、燃料噴射弁等へ制御信号を出力し、その動作を制御する。
【００１８】
過給機１１は、機械式のスーパチャージャ、あるいは排気エネルギーを利用して吸気を過給するターボチャージャであり、ターボチャージャの場合、ウェイストゲートバルブや可変ノズル等の過給圧を調整する手段が設けられる。スロットル１３は、過給機１１のコンプレッサよりも下流側の吸気通路１２に設けられ、主としてアクセル開度に応じて開閉される。ＥＧＲ弁１６は、排気の一部を吸気系へ適宜な量・率だけ制御して還流することで、ＮＯｘ低減や燃費向上を図るものであり、制御部２１からの信号により駆動制御される電動式のものである。空燃比センサ１８は、酸素濃度に応じて出力値が変動するもので、広域型空燃比センサ、あるいは理論空燃比を検出する酸素センサを用いることができる。
【００１９】
制御部２１は、触媒１９，２０による排気浄化効率を高めるように、排気の空燃比を所定の目標空燃比（典型的には、理論空燃比）の近傍に維持するように、排気の空燃比フィードバック制御を行う（空燃比制御手段）。この空燃比フィードバック制御は、周知のように、空燃比センサ１８により検出される実空燃比と目標空燃比との偏差に応じて燃料噴射量を増減して実空燃比を目標空燃比の近傍に維持するもので、機関始動時や低水温時等の一部の運転条件を除く幅広い運転領域で実行される。なお、希薄燃焼を実現するリーンバーンエンジンなどでは、機関運転状態に応じて目標空燃比が調整される。
【００２０】
次に、図２及び図３を参照して、本実施例の要部をなす燃料系やＥＧＲ弁１６を含めた吸・排気系等の異常診断について説明する。
【００２１】
図２を参照して、ステップＳ１１では、空燃比フィードバック制御中における実空燃比（以下、「実Ａ／Ｆ」ともいう）と目標空燃比（以下、「目標Ａ／Ｆ」ともいう）とに基づいて、後述するＥＧＲ弁の開固着や燃料系異常や空気漏れ等を含めた内燃機関の異常の有無を判定する。具体的には、空燃比フィードバック制御中に実Ａ／Ｆと目標Ａ／Ｆとの乖離ΔＡ／Ｆ、つまり［目標Ａ／Ｆ−実Ａ／Ｆ］の絶対値が所定の判定値α以上であるかを判定する。乖離ΔＡ／Ｆが判定値α以上であれば、異常があると判定して、ステップＳ１２へ進む。この時点では、異常要因は特定されていない。
【００２２】
ステップＳ１２〜ステップＳ２４では、過給圧と、目標Ａ／Ｆに対する実Ａ／Ｆのずれ方向と、に基づいて、異常要因を特定する（異常要因特定手段）。具体的には、先ずステップＳ１２では、過給圧センサ１７により検出される過給圧が、所定圧、この実施例では大気圧つまり「０」以上であるか否か、すなわち正圧状態であるか負圧状態であるか、言い換えると過給域であるか非過給域であるかを判定する。
【００２３】
なお、上記大気圧に代えて、排気圧力をセンサにより検出あるいは推定し、この排気圧力と過給圧との比較により正圧状態か負圧状態かを判定するようにしても良い。この場合、ターボ過給機を備えた内燃機関のように、排気圧力が大気圧よりも高くなる場合であっても、排気還流通路の流れ方向をより正確に把握し、特にＥＧＲ弁開固着の特定精度を向上することができる。
【００２４】
正圧状態・過給域であると判定されると、ステップＳ１２からステップＳ１３へ進み、この正圧状態での目標Ａ／Ｆと実Ａ／Ｆとを制御部２１のメモリ内に記憶する。あるいは、より簡易的に、正圧状態での目標Ａ／Ｆに対する実Ａ／Ｆのずれ方向をフラグ等を利用して記憶するようにしても良い。
【００２５】
続くステップＳ１４では、現在の正圧状態・過給域から負圧状態・非過給域へ移行する。具体的には、機関要求負荷を低下させつつ、過給機１１の作動を停止又は抑制し、かつ、スロットル１３を絞り、スロットル下流に負圧を生成させる。例えば異常の要因が、ＥＧＲ弁１６が開いたまま固着される開固着である場合、スロットル下流が正圧状態のまま維持されると、排気還流時とは逆に、排気還流通路１５を経由してスロットル下流の吸気通路１２Ａから排気通路１４へ新気が供給され、排気還流通路１５の接続部１５Ａよりも下流側の床下触媒２０に新気（酸素）が過剰に供給されて、この触媒２０の過度な昇温を招くおそれがある。このステップＳ１４では、このような不具合を招くことのないように、異常判定時に正圧状態である場合には、即座に負圧状態に移行させている。
【００２６】
ステップＳ１５では、上記のステップＳ１３において記憶されている正圧状態での目標Ａ／Ｆと実Ａ／Ｆとに基づいて、目標Ａ／Ｆに対する実Ａ／Ｆのずれ方向がリッチ方向であるかリーン方向であるかを判定する。具体的には、正圧状態での［目標Ａ／Ｆ−実Ａ／Ｆ］が０（ゼロ）を超えているかを判定する。目標Ａ／Ｆ−実Ａ／Ｆが０（ゼロ）を超えていれば、ずれ方向がリッチ方向であると判定して、ステップＳ１６へ進み、目標Ａ／Ｆ−実Ａ／Ｆが０（ゼロ）以下であれば、ずれ方向がリーン方向であると判定して、ステップＳ１７へ進む。
【００２７】
ステップＳ１６，Ｓ１７では、上記ステップＳ１４により移行された負圧状態での目標Ａ／Ｆに対する実Ａ／Ｆのずれ方向がリッチ方向であるかリーン方向であるかを判定する。具体的には、ステップＳ１５と同様、負圧状態での［目標Ａ／Ｆ−実Ａ／Ｆ］が０（ゼロ）を超えているかを判定する。
【００２８】
このように、正圧状態の場合、負圧状態となるように過給圧を低下させた上で（ステップＳ１４）、ステップＳ１５〜ステップＳ１７において、正圧状態での実空燃比のずれ方向と、負圧状態での実空燃比のずれ方向と、に基づいて、ステップＳ１８〜２１に示すように異常要因を特定する。
【００２９】
ステップＳ１８〜２１では、特定された異常要因を警告灯や音声により運転者に知らせるとともに、個々の異常要因に応じて予め設定された所定の異常フェールモードにて内燃機関を運転し、運転条件を制限する。個々の異常フェールモードの詳細については、本件の要部ではないので、ここでは説明を省略する。
【００３０】
正圧状態でのずれ方向がリッチ方向であり、かつ、負圧状態でのずれ方向がリッチ状態である場合、ステップＳ１８へ進み、スロットル下流の過給圧にかかわらず、実空燃比がリッチ方向に大きくずれていることから、異常要因が燃料系統であり、燃料が過剰に供給されていると判定し、燃料系異常フェールモードへ移行する。
【００３１】
正圧状態での実空燃比のずれ方向がリッチ方向であり、負圧状態での実空燃比のずれ方向がリーン方向である場合、ステップＳ１９へ進み、異常要因がＥＧＲ弁１６の開固着であると特定し、ＥＧＲ弁開固着の異常フェールモードへと移行する。このＥＧＲ弁開固着の異常フェールモードでは、上述した正圧状態での新気吹き抜け現象を防止するように、正圧状態・過給域での運転を禁止し、負圧状態・非過給域での運転を維持する。
【００３２】
ここで、このようにＥＧＲ弁の開固着と特定する理由について考察する。正圧状態でＥＧＲ弁１６が開固着していると、スロットル下流の過給圧が高く、過給圧が排気圧力よりも高くなって、排気還流通路１５を通して新気がスロットル下流の吸気通路１２Ａから排気通路１４へと流れる上述した新気吹き抜け現象を生じる。ここで、空燃比センサ１８は新気が流れ込む排気還流通路１５との接続部１５Ａよりも上流側の排気通路１４に配設されているため、この新気吹き抜けによる新気の影響を受けることがない。このため、空燃比センサ１８の出力により検出される実空燃比に、新気吹き抜け分の吸気量低下分が反映されず、この結果、正圧状態でＥＧＲ弁が開固着している場合には、実空燃比がリッチ方向に大きくずれることとなる。
【００３３】
一方、このＥＧＲ弁開固着での正圧状態から負圧状態へ移行すると、スロットル下流の過給圧つまりコレクタ圧が排気圧力よりも低くなることから、正圧状態の場合とは逆に、排気還流通路１５を通して排気の一部がスロットル下流の吸気通路１２Ａへ還流し、予期せず排気還流量が増加し、これによる吸気量増加分が空燃比センサ１８の出力すなわち実空燃比に反映されないため、実空燃比がリーン方向にずれることとなる。従って、正圧状態では実空燃比がリッチ方向へずれる一方、負圧状態では実空燃比がリーン方向へずれる場合、ＥＧＲ弁１６の開固着である可能性が高い。このように、過給圧制御等に用いられる過給圧センサ１７や空燃比フィードバック制御で用いられる空燃比センサ１８等の一般的に用いられるセンサを利用した簡素な構成で、ＥＧＲ弁１６の開固着を精度良く検出・特定することができる。
【００３４】
正圧状態での実空燃比のずれ方向がリーン方向であり、負圧状態での実空燃比のずれ方向がリッチ方向である場合には、ステップＳ２０へ進み、異常要因が吸気系であり、具体的には過給機１１よりも上流側の吸気系の配管漏れ等による空気漏れであると特定し、空気漏れ異常フェールモードへと移行する。すなわち、正圧状態・過給域で過給機上流側の空気漏れがあると、過給により新気が過剰に供給されることから、実空燃比がリーン方向へ大きくずれることとなる。一方、このような正圧状態・過給域から負圧状態・非過給域へ移行した場合（ステップＳ１４）、空気漏れによる新気の過剰な供給が急激に解消されるため、実空燃比がリッチ方向へずれることとなる。従って、正圧状態での実空燃比がリーン方向にずれる一方、負圧状態での実空燃比がリッチ方向にずれる場合には、過給機上流側の空気漏れであると特定することができる。
【００３５】
正圧状態での実空燃比のずれ方向がリーン方向であり、かつ、負圧状態での実空燃比のずれ方向も同様にリーン方向である場合には、ステップＳ２１へ進み、スロットル下流の過給圧にかかわらず、実空燃比がリーン方向に大きくずれることから、異常要因が燃料系であり、特に燃料供給量が過小であると特定し、燃料系異常フェールモードへ移行する。
【００３６】
上記ステップＳ１２において、過給圧センサ１７により検出される過給圧が大気圧相当の０（ゼロ）より低い負圧状態・非過給域であると判定されると、ステップＳ２２へ進む。このように異常判定時に負圧状態にある場合、異常状態であるにもかかわらず要求負荷を増加して過給を行い正圧状態へと移行することは運転性の過度な悪化を招くおそれがあり不可能であるために、この負圧状態のみの実空燃比のずれ方向に応じて、異常要因を特定することとなる。
【００３７】
具体的には、ステップＳ２２において、上記のステップＳ１６，Ｓ１７と同様、負圧状態での目標Ａ／Ｆと実Ａ／Ｆとに基づいて、目標Ａ／Ｆに対する実Ａ／Ｆのずれ方向がリッチ方向であるかリーン方向であるかを判定する。具体的には、負圧状態での目標Ａ／Ｆ−実Ａ／Ｆが０（ゼロ）を超えているかを判定する。目標Ａ／Ｆ−実Ａ／Ｆが０（ゼロ）を超えていれば、ずれ方向がリッチ方向であると判定して、ステップＳ２３へ進み、目標Ａ／Ｆ−実Ａ／Ｆが０（ゼロ）以下であれば、ずれ方向がリーン方向であると判定して、ステップＳ２４へ進む。
【００３８】
負圧状態でのずれ方向がリッチ方向である場合、ステップＳ２３へ進み、異常要因が燃料系つまり燃料の過剰な供給か、あるいは吸気系つまり過給機上流の空気漏れのいずれかであると特定する（図３参照）。このように、異常要因を一つに特定できない場合には、予め設定された優先順位に従い、所定のフェールモードへ移行する。例えば、異常要因に応じた運転制限の高いものから、燃料系異常，吸気系異常，及びＥＧＲ弁開固着の順に優先順位が設定されている場合、燃料系異常フェールモードへ移行することになる。
【００３９】
負圧状態でのずれ方向がリーン方向である場合、ステップＳ２４へ進み、異常要因が燃料系つまり燃料の過小供給か、あるいはＥＧＲ弁の開固着であると特定する（図３参照）。このように異常要因を一つに特定できない場合、上記のステップＳ２３の場合と同様、予め設定された所定の優先順位に従い、例えば燃料系異常フェールモードへ移行する。
【００４０】
なお、これらのステップＳ２４，Ｓ２５では、上記のステップＳ１８〜２１と同様、特定された異常要因を警告灯や音声により運転者に知らせるとともに、この異常要因に対応した異常フェールモードにて内燃機関を運転し、運転条件を制限することとなる。
【００４１】
図３は、このような過給圧と実圧縮比のずれ方向に応じた異常要因の特定を表にまとめたものであり、図中左側の縦軸部が最初の異常判定時での過給圧と実圧縮比のずれ方向を表し、図中上側の横軸部が負圧状態へ移行した場合（ステップＳ１４）での過給圧と実圧縮比のずれ方向を表している。同図にも示すように、正圧状態あるいは負圧状態の一方の実空燃比のずれ方向のみでは、図の右下部分や左上部分に示すように、異常部位を厳密に特定することができないものの、正圧状態の実空燃比のずれ方向と負圧状態の実空燃比のずれ方向とを併用することで、図の左下部分に示すように、異常要因をより厳密に特定することが可能となる。
【００４２】
このように本実施例では、空燃比フィードバック制御中の目標空燃比と実空燃比との乖離ΔＡ／Ｆに基づいて、過給域を含めた幅広い運転状態でＥＧＲ弁の開固着等を含めた機関の異常を判定することができ、かつ、この異常判定時に、過給圧と目標空燃比に対する実空燃比のずれ方向とに応じて、異常要因を特定することができる。つまり、過給機を備えた既存の内燃機関では一般的に用いられている過給圧センサや空燃比センサを利用した簡素な構成で、幅広い機関運転域で異常を判定し、かつ、その異常要因を特定することができる。このように異常要因を特定することで、異常判定後の異常フェールモードにおける運転条件の制約を異常要因に応じて適宜に緩和することができる。
【００４３】
また、正圧状態・過給域での異常判定時には、負圧状態となるように過給圧を速やかに低下させることで、例えば異常要因がＥＧＲ弁の開固着である場合に新気吹き抜け現象を速やかに回避することができ、かつ、正圧状態での実空燃比のずれ方向と、負圧状態での実空燃比のずれ方向と、に基づいて、異常要因をより厳密に特定することができる。つまり、正圧状態・過給域での異常判定時には、機関運転性の悪化を避けるために速やかに負圧状態・非過給状態へと移行するわけであるが、このようなスロットル下流の過給圧の変化を利用して、異常要因の特定精度を向上することができる。
【００４４】
特に、異常要因がＥＧＲ弁の開固着である場合、上述したように、スロットル下流の過給圧が正圧か負圧かによって排気還流通路を流れる吸気・排気の流れ方向が異なることから、正圧状態での実空燃比のずれ方向がリッチ方向であり、負圧状態での実空燃比のずれ方向がリーン方向である場合に、異常要因が排気還流制御弁の開固着であることを精度良く特定することができる。また、燃料系の異常つまり燃料過剰や燃料過小である場合には、過給圧に影響を受けることなく実空燃比がリッチ側あるいはリーン側へずれることから、正圧状態での実空燃比のずれ方向と、上記負圧状態での実空燃比のずれ方向と、が同じである場合、異常要因が燃料系であると特定することができる。更に、異常要因が吸気系の、例えば過給機１１よりも上流側の吸気系の配管漏れ等による空気漏れである場合、過給状態では過剰に過給されることから、正圧状態での実空燃比のずれ方向がリーン方向であり、上記負圧状態での実空燃比のずれ方向がリッチ方向である場合、異常要因が吸気系の空気漏れであると特定することができる。
【００４５】
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、上述した実施例で例示した異常要因は一例であり、スロットル固着等の他の異常要因についても同様に特定することが可能である。あるいは、センサ故障等の他の異常要因については別の診断処理により異常を判別・特定するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１０…内燃機関
１１…過給機
１２…吸気通路
１３…スロットル
１４…排気通路
１５…排気還流通路
１６…排気還流制御弁（ＥＧＲ弁）
１７…過給圧センサ（過給圧検出手段）
１８…空燃比センサ（空燃比検出手段）
１９，２０…触媒
２１…制御部
【図１】
2010270692.tif 000003
【図２】
2010270692.tif 000004
【図３】
2010270692.tif 000005