(57)【要約】【課題】内燃機関の制御システムの構成部品とは別の特別なデバイスの装着なしにエアフロメータの故障診断を可能とする。【解決手段】内燃機関の制御システムの一般的な構成部品であるスロットルバルブ２５の開度を検出するスロットル開度センサ２６と、吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ２７とが有する吸入空気量を間接的に計測できる特性を利用し、スロットル開度センサ２６や吸気圧センサ２７が間接的に計測した吸入空気量と、エアフロメータ２１が直接計測した吸入空気量とを比較することで、エアフロメータ２１の故障を診断する。【選択図】図１
2010261354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１１）に吸入される吸入空気が流れる吸気通路（１２）と、
前記吸気通路（１２）に設けられ、吸入空気量を直接計測するエアフロメータ（２１）と、
前記エアフロメータ（２１）とは別に前記吸気通路（１２）に設けられ、吸入空気量を調整するスロットルバルブ（２５）と、
前記スロットルバルブ（２５）の開度を検出するスロットル開度センサ（２６）と、
前記エアフロメータ（２１）とは別に前記吸気通路（１２）に設けられ、吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ（２７）と、
前記内燃機関（１１）に設けられ、前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度センサ（３３）と、
前記回転速度センサ（３３）で検出した回転速度が予め定められた所定速度よりも低い場合に、前記スロットル開度センサ（２６）で検出した前記スロットルバルブ（２５）の開度と、前記回転速度センサ（３３）で検出した回転速度とを用いて、吸入空気量を推定する第１推定手段（Ｓ４）と、
前記第１推定手段（Ｓ４）で得られた吸入空気量と、前記エアフロメータ（２１）が直接計測した吸入空気量とを比較することにより、前記エアフロメータ（２１）が異常であるか否かを判定する第１判定手段（Ｓ５）と、
前記回転速度センサ（３３）で検出した回転速度が前記所定速度よりも高い場合に、前記吸気圧センサ（２７）で検出した吸入空気の圧力と、前記回転速度センサ（３３）で検出した回転速度とを用いて、吸入空気量を推定する第２推定手段（Ｓ９）と、
前記第２推定手段（Ｓ９）で得られた吸入空気量と、前記エアフロメータ（２１）が直接計測した吸入空気量とを比較することにより、前記エアフロメータ（２１）が異常であるか否かを判定する第２判定手段（Ｓ１０）と、
前記第１判定手段（Ｓ５）と前記第２判定手段（Ｓ１０）の少なくとも一方が異常と判定した場合に、前記エアフロメータ（２１）の故障を確定する故障確定手段（Ｓ８）とを備えることを特徴とするエアフロメータの故障診断装置。
【請求項２】
前記故障確定手段（Ｓ８）は、前記第１判定手段（Ｓ５）と前記第２判定手段（Ｓ１０）の両方が異常と判定したときに、前記エアフロメータ（２１）の故障を確定することを特徴とする請求項１に記載のエアフロメータの故障診断装置。
【請求項３】
内燃機関（１１）に吸入される吸入空気が流れる吸気通路（１２）と、
前記吸気通路（１２）に設けられ、吸入空気量を直接計測するエアフロメータ（２１）と、
前記エアフロメータ（２１）とは別に前記吸気通路（１２）に設けられ、吸入空気量を調整するスロットルバルブ（２５）と、
前記スロットルバルブ（２５）の開度を検出するスロットル開度センサ（２６）と、
前記内燃機関（１１）に設けられ、前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度センサ（３３）と、
前記スロットル開度センサ（２６）で検出した前記スロットルバルブ（２５）の開度と、前記回転速度センサ（３３）で検出した回転速度とを用いて、吸入空気量を推定する推定手段（Ｓ４）と、
前記推定手段（Ｓ４）で得られた吸入空気量と、前記エアフロメータ（２１）が直接計測した吸入空気量とを比較することにより、前記エアフロメータ（２１）が異常であるか否かを判定する判定手段（Ｓ５）と、
前記判定手段（Ｓ５）が異常と判定した場合に、前記エアフロメータ（２１）の故障を確定する故障確定手段（Ｓ８）とを備えることを特徴とするエアフロメータの故障診断装置。
【請求項４】
内燃機関（１１）に吸入される吸入空気が流れる吸気通路（１２）と、
前記吸気通路（１２）に設けられ、吸入空気量を直接計測するエアフロメータ（２１）と、
前記エアフロメータ（２１）とは別に前記吸気通路（１２）に設けられ、吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ（２７）と、
前記内燃機関（１１）に設けられ、前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度センサ（３３）と、
前記吸気圧センサ（２７）で検出した吸入空気の圧力と、前記回転速度センサ（３３）で検出した回転速度とを用いて、吸入空気量を推定する推定手段（Ｓ９）と、
前記推定手段（Ｓ９）で得られた吸入空気量と、前記エアフロメータ（２１）が直接計測した吸入空気量とを比較することにより、前記エアフロメータ（２１）が異常であるか否かを判定する判定手段（Ｓ１０）と、
前記判定手段（Ｓ１０）が異常と判定した場合に、前記エアフロメータ（２１）の故障を確定する故障確定手段（Ｓ８）とを備えることを特徴とするエアフロメータの故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のエアフロメータの故障診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンやディーゼルエンジンの制御システムは、エンジンに吸入される空気が流れる吸気通路にエアフロメータを設け、このエアフロメータで吸入空気量を検出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このようなエアフロメータの故障診断を行う故障診断装置が特許文献２に開示されている。この特許文献２の故障診断装置は、吸気通路が複数の通路からなり、それぞれの通路にエアフロメータが設けられた内燃機関の制御システムにおいて、エアフロメータ同士の測定結果を比較することでエアフロメータの故障を診断するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３１８４０号公報
【特許文献２】特開２００７−３０９２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年では、厳しいＯＢＤ（車載型故障診断装置）の法規制に対応するために、エアフロメータの故障診断の重要性が高まっている。
【０００６】
また、ディーゼルエンジンでは、排気ガス中のＮＯｘを低減するために、排気ガスの一部を吸気通路に還流させており、この還流排気ガス量を、還流排気ガスと吸入空気量の合算量と、吸入空気量とから推測しているので、吸入空気量を高精度に検出することが重要である。また、ガソリンエンジンでは、エンジンに供給される燃料と空気の混合比が最適となるように、燃料噴射量を制御しているので、吸入空気量を高精度に検出することが重要である。
【０００７】
このため、エアフロメータの断線やショートや経時劣化による特性異常等によって、吸入空気量を高精度に検出できなくなった場合に、エアフロメータが故障していると検出できることが必要である。
【０００８】
これに対して、上記した特許文献２に記載の故障診断装置は、エアフロメータの故障を検出できるものであるが、故障診断対象のエアフロメータとは別のエアフロメータが必要であるため、エアフロメータを複数備えていない場合、別途、故障診断用にエアフロメータ等の特別なデバイスを内燃機関の制御システムに装着することが必要となってしまう。エアフロメータの故障診断用に特別なデバイスを装着することは、内燃機関の制御システム全体のコストアップにつながるため、好ましくない。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、内燃機関の制御システムの構成部品とは別の特別なデバイスの装着なしに故障診断が可能なエアフロメータの故障診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転速度センサ（３３）で検出した内燃機関の回転速度が所定速度よりも低い場合に、スロットル開度センサ（２６）で検出したスロットルバルブ（２５）の開度と、回転速度センサ（３３）で検出した回転速度とを用いて、吸入空気量を推定する第１推定手段（Ｓ４）と、
この第１推定手段（Ｓ４）で得られた吸入空気量と、エアフロメータ（２１）が計測した吸入空気量とを比較することにより、エアフロメータ（２１）が異常であるか否かを判定する第１判定手段（Ｓ５）と、
回転速度センサ（３３）で検出した内燃機関の回転速度が所定速度よりも高い場合に、吸気圧センサ（２７）で検出した吸入空気の圧力と、回転速度センサ（３３）で検出した回転速度とを用いて、吸入空気量を推定する第２推定手段（Ｓ９）と、
この第２推定手段（Ｓ９）で得られた吸入空気量と、エアフロメータ（２１）が計測した吸入空気量とを比較することにより、エアフロメータ（２１）が異常であるか否かを判定する第２判定手段（Ｓ１０）と、
第１判定手段（Ｓ５）と第２判定手段（Ｓ１０）の少なくとも一方が異常と判定した場合に、エアフロメータ（２１）の故障を確定する故障確定手段（Ｓ８）とを備えることを特徴としている。
【００１１】
このように、本発明は、内燃機関の制御システムの一般的な構成部品であるスロットル開度センサ（２６）および吸気圧センサ（２７）が有する吸入空気量を間接的に計測できる特性を利用し、間接的に計測した吸入空気量とエアフロメータが直接計測した吸入空気量とを比較することで、エアフロメータの故障を診断するものである。したがって、本発明によれば、内燃機関の制御システムの構成部品とは別の特別なデバイスの装着なしに故障診断が可能である。
【００１２】
請求項１に記載の発明においては、例えば、請求項２に記載のように、第１判定手段（Ｓ５）と第２判定手段（Ｓ１０）の両方が異常と判定したときに、故障確定手段（Ｓ８）がエアフロメータ（２１）の故障を確定するようにすれば、信頼性が高い故障診断結果を得ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、スロットル開度センサ（２６）で検出したスロットルバルブ（２５）の開度と、回転速度センサ（３３）で検出した回転速度とを用いて、吸入空気量を推定する推定手段（Ｓ４）と、
この推定手段（Ｓ４）で得られた吸入空気量と、エアフロメータ（２１）が計測した吸入空気量とを比較することにより、エアフロメータ（２１）が異常であるか否かを判定する判定手段（Ｓ５）と、
この判定手段（Ｓ５）が異常と判定した場合に、エアフロメータ（２１）の故障を確定する故障確定手段（Ｓ８）とを備えることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明では、内燃機関（１１）に設けられ、内燃機関の回転速度を検出する回転速度センサ（３３）と、
吸気圧センサ（２７）で検出した吸入空気の圧力と、回転速度センサ（３３）で検出した回転速度とを用いて、吸入空気量を推定する推定手段（Ｓ９）と、
この推定手段（Ｓ９）で得られた吸入空気量と、エアフロメータ（２１）が計測した吸入空気量とを比較することにより、エアフロメータ（２１）が異常であるか否かを判定する判定手段（Ｓ１０）と、
この判定手段（Ｓ１０）が異常と判定した場合に、エアフロメータ（２１）の故障を確定する故障確定手段（Ｓ８）とを備えることを特徴としている。
【００１５】
請求項３、４に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同様に、内燃機関の制御システムの一般的な構成部品であるスロットル開度センサ（２６）もしくは吸気圧センサ（２７）が有する吸入空気量を間接的に計測できる特性を利用し、間接的に計測した吸入空気量とエアフロメータが直接計測した吸入空気量とを比較することで、エアフロメータの故障を診断するものである。したがって、請求項３、４に記載の発明によっても、内燃機関の制御システムの構成部品とは別の特別なデバイスの装着なしに故障診断が可能である。
【００１６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態におけるディーゼルエンジンの制御システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）は吸入空気量とＡＦＭの出力電圧との関係を示す図であり、（ｂ）は吸入空気量とスロットルバルブ開度との関係を示す図であり、（ｃ）は吸入空気量と吸入空気の圧力との関係を示す図である。
【図３】図１中のＥＣＵが実行するＡＦＭの故障診断処理のフローチャートである。
【図４】スロットルバルブの開度もしくは吸入空気の圧力と、エンジン回転速度とから吸入空気量を推定するためのマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
図１に、本実施形態におけるディーゼルエンジンの制御システムを示す。本実施形態は、本発明のエアフロメータの故障診断装置を、車両に搭載される内燃機関としてのディーゼルエンジンの制御システムに適用したものである。
【００１９】
図１に示すディーゼルエンジンの制御システムは、エンジン１１と、エンジン１１に吸入される空気、すなわち、吸気が流れる吸気通路１２と、エンジン１１からの排気ガスが流れる排気通路１３と、排気通路１３を流れる排気ガスの一部を吸気通路１２に還流させるＥＧＲ通路１４と、エンジン制御装置としてのＥＣＵ４０とを備えている。なお、吸気通路１２、排気通路１３およびＥＧＲ通路１４は、それぞれ、配管等によって構成される。
【００２０】
そして、吸気通路１２の吸気流れ上流側には、吸気通路１２を流れる吸入空気の流量、すなわち、吸入空気量を計測するエアフロメータ（以下、ＡＦＭと呼ぶ）２１およびＡＦＭ２１を通過する吸入空気の温度を計測する第１吸気温センサ２２が設けられている。ＡＦＭ２１は、吸入空気量の検出方式がマスフロー方式であって、吸入空気量を直接計測するものであり、例えば、熱線式のものが採用される。
【００２１】
吸気通路１２のＡＦＭ２１の下流側には、吸入空気を過給するターボ過給器２３のコンプレッサ２３ａが設けられている。吸気通路１２のターボ過給器２３のコンプレッサ２３ａの下流側には、コンプレッサ２３ａ通過後の吸入空気の温度を計測する第２吸気温センサ２４と、吸入空気量を調整するスロットルバルブ２５と、スロットルバルブ２５の開度を検出するスロットル開度センサ２６とが設けられている。
【００２２】
スロットルバルブ２５は、例えば、バタフライドアを有し、このバタフライドアで吸気通路１２の通路面積を調整することで、吸入空気量を調整するものである。このスロットルバルブ２５は、例えば、開度を全開よりも小さくして、スロットルバルブ２５の空気流れ下流側に負圧を発生させることで、ＥＧＲ通路１４から吸気通路１２に排気ガスを還流させるために用いられている。
【００２３】
吸気通路１２のスロットルバルブ２５の下流側には、吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ２７が設けられている。吸気圧センサ２７としては、例えば、半導体式の圧力センサが採用される。この吸気圧センサ２７は、例えば、ＥＧＲ通路１４からの還流排気ガスと吸気との混合ガス全体の圧力を検出して、混合ガス全体の量を算出し、この算出結果とＡＦＭ２１で計測した吸入空気量とから還流排気ガス量を推定するために用いられている。
【００２４】
また、ＥＧＲ通路１４には還流排気ガス量を調整するＥＧＲバルブ２８が設けられており、排気通路１３にはターボ過給器２３のタービン２３ｂが設けられている。
【００２５】
エンジン１１には、燃料を気筒内に直接噴射するインジェクタ３１が取り付けられている。また、エンジン１１には、エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ３２や、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサとしてのクランク角センサ３３が設けられている。
【００２６】
上述したＡＦＭ２１、スロットル開度センサ２６、吸気圧センサ２７、クランク角センサ３３等の各種センサは、ＥＣＵ４０に検出結果を出力するようになっている。ＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。このＥＣＵ４０は、各種センサ類からの入力信号等に基づいて、インジェクタ３１による燃料噴射の噴射量、噴射時期等を制御する燃料噴射制御や、排気ガスをエンジン１１に還流させて排気ガス中のＮＯｘを低減させるＥＧＲ制御や、ＡＦＭ２１の故障診断処理を行うようになっている。ＥＣＵ４０のＥＧＲ制御では、例えば、スロットル開度センサ２６、吸気圧センサ２７からの入力信号に基づいて、所望の還流排気ガス量となるように、スロットルバルブ２５およびＥＧＲバルブ２８の開度が調整される。
【００２７】
ＥＣＵ４０が実行するＡＦＭ２１の故障診断処理は、エンジン制御システムにおいて、エンジン制御に用いられる一般的な構成部品が有する吸入空気量を間接的に計測できる特性を利用し、一般的な構成部品が間接的に計測した吸入空気量とＡＦＭ２１が直接計測した吸入空気量とを比較することで、ＡＦＭ２１の故障を診断する処理である。
【００２８】
ここで、エンジン制御システムの一般的な構成部品であって、吸入空気量を間接的に計測できるものとしては、吸気圧センサ２７と、スロットルバルブ２５の開度を検出するスロットル開度センサ２６とが挙げられる。
【００２９】
図２（ａ）に吸入空気量とＡＦＭ２１の出力電圧との関係を示し、（ｂ）に吸入空気量とスロットルバルブ開度との関係を示し、（ｃ）に吸入空気量と吸入空気の圧力との関係を示す。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、ＡＦＭ２１は、エンジンに吸入される空気量に応じた電圧を出力でき、エンジン回転速度やエンジン負荷によらず吸入空気量を検出できる。
【００３１】
一方、図２（ｂ）に示すように、吸入空気量とスロットルバルブ２５のスロットル開度との間には、エンジン回転速度に応じて、所定の関数関係がある。したがって、スロットル開度とエンジン回転速度とから吸入空気量を推定することができる。なお、この吸入空気量を推定では、吸入空気の温度も参照される。また、この吸入空気量の推定方法は、スロットルスピード方式で吸入空気量を検出する従来の吸入空気量の検出装置と同様の方法であるため、この吸入空気量の推定方法の詳細な説明は省略する。
【００３２】
ただし、図２（ｂ）に示すように、エンジン回転速度が低速、中速の場合、スロットル開度が所定開度ＴＡ１、例えば、５０％よりも高くなると、スロットル開度と空気量とがリニアな関係にならないため、スロットル開度から吸入空気量を精度良く検出することができない。
【００３３】
逆に、スロットル開度が所定開度ＴＡ１よりも低い低開度の場合であれば、エンジン回転速度にかかわらず、スロットル開度と空気量とがリニアな関係となるので、スロットル開度から吸入空気量を高精度に検出することができる。ちなみに、スロットル開度が低開度となる車両状況は、一般的に、低車速のときであり、エンジンの負荷が小さいときであるので、エンジン回転速度が低速の場合、例えば、２０００ｒｐｍより小さい場合に、スロットル開度から吸入空気量を高精度に検出することができると言える。
【００３４】
また、図２（ｃ）に示すように、吸入空気量と吸入空気の圧力との間には、エンジン回転速度に応じて、所定の関数関係がある。したがって、吸入空気の圧力とエンジン回転速度とから吸入空気量を推定することができる。この吸入空気量の推定方法は、スピードデンシティー方式で吸入空気量を検出する従来の吸入空気量の検出装置と同様の方法であるため、この吸入空気量の推定方法の詳細な説明は省略する。なお、吸入空気量を精度良く検出するためには、第２吸気温センサ２４で計測した吸入空気の温度を参照することが好ましい。
【００３５】
ただし、エンジン回転速度が低速の場合、吸入空気の流れが低速であり、空気量が少し増えるだけで急激に圧力が変化してしまうため、図２（ｃ）からわかるように、吸入空気量と吸入空気の圧力とがリニアな関係にならないので、吸入空気の圧力から吸入空気量を精度良く検出することができない。
【００３６】
逆に、エンジン回転速度が中速、高速の場合、例えば、２０００ｒｐｍよりも速度が高い場合であれば、図２（ｃ）からわかるように、吸入空気量と吸入空気の圧力とがリニアな関係になるので、吸入空気の圧力から吸入空気量を高精度に検出することができる。
【００３７】
次に、ＥＣＵ４０が実行するＡＦＭ２１の故障診断処理を具体的に説明する。図３に、このＡＦＭ２１の故障診断処理のフローチャートを示す。この故障診断処理は、エンジン１１が始動してから所定周期で実行される。また、図３に示す各ステップは、ＥＣＵ４０の一手段としての機能に相当する。
【００３８】
まず、ステップＳ１で、エンジン回転速度が低速域か否かを判定する。すなわち、クランク角センサ３３から入力された検出信号よりエンジン回転速度を算出し、算出したエンジン回転速度が、予め定められた所定速度よりも低いか否かを判定する。この所定速度は、ＥＣＵ４０に記憶されており、上述の通り、所定速度よりも低い低速域のときにスロットル開度から吸入空気量を高精度に検出でき、所定速度よりも高い高速域のときに吸入空気の圧力から吸入空気量を高精度に検出できるように設定され、例えば、２０００ｒｐｍに設定される。なお、この所定速度は、例えば、１５００〜２５００ｒｐｍの範囲で変更可能である。
【００３９】
そして、エンジン回転速度が低速域であれば、ステップＳ２に進み、高速域であれば、ステップＳ３に進む。
【００４０】
ステップＳ２では、エンジン回転の低速域でＡＦＭ２１の異常が確定済かを判定する。すなわち、後述するステップＳ５、６でＡＦＭ２１の異常が確定して、その旨がＥＣＵ３０に記憶されているか否かを判定する。そして、ＡＦＭ２１の異常が確定していれば、図３に記載の一連のフローが終了し、再び、スタートに戻り、ＡＦＭ２１の異常が確定していなければ、ステップＳ４、Ｓ５に進み、低速域でのＡＦＭ２１の異常判定を実行する。
【００４１】
ステップＳ４では、スロットル開度およびエンジン回転速度から吸入空気量を算出する。例えば、スロットル開度センサ２６の検出信号からスロットル開度を算出し、このスロットル開度と、ステップＳ１で算出したエンジン回転速度と、ＥＣＵ４０に予め記憶されている図４に示すマップとに基づいて、吸入空気量を算出する。図４に示すマップは、スロットル開度もしくは吸入空気の圧力と、エンジン回転速度と、吸入空気量との関係を予め調べたものであり、縦軸をスロットル開度もしくは吸入空気圧力とし、横軸をエンジン回転速度Ｎｅとして、縦軸の値と横軸の値との組み合わせから、吸入空気量が推定できるものである。この吸入空気量は、例えば、単位時間あたりの空気質量である。このようにして、スロットル開度およびエンジン回転速度から間接的に吸入空気量を計測する。なお、ステップＳ４が、本発明におけるスロットルバルブの開度と、回転速度センサで検出した回転速度とを用いて、吸入空気量を推定する第１推定手段もしくは推定手段に相当する。
【００４２】
また、ＡＦＭ２１により吸入空気量を直接計測する。すなわち、ＡＦＭ２１の出力電圧から吸入空気量を算出する。この吸入空気量も、例えば、単位時間あたりの空気質量である。なお、ＡＦＭ２１で直接計測した吸入空気量と、スロットル開度およびエンジン回転速度から間接的に計測した吸入空気量とが同じ吸入空気の流量を計測したものとなるように、計測タイミングを設定しておく。
【００４３】
続いて、ステップＳ５で、低速域でＡＦＭ２１が異常か否かを判定する。すなわち、ＡＦＭ２１が直接計測した吸入空気量と、スロットル開度から間接的に計測した吸入空気量とを比較し、両者の差が所定量よりも大きいか否かを判定する。このステップＳ５が本発明におけるエアフロメータが異常であるか否かを判定する第１判定手段もしくは判定手段に相当する。なお、ステップＳ５では、ステップＳ４でＡＦＭ２１により計測した吸入空気量を用いて判定したが、その代わりに、エンジン制御のために計測した吸入空気量を用いても良い。
【００４４】
そして、両者の差が所定量よりも小さければ、ＡＦＭ２１は正常であると判定し、図３に記載の一連のフローが終了し、再び、スタートに戻る。一方、両者の差が所定量よりも小さければ、ＡＦＭ２１は異常であると判定し、ステップＳ６に進む。なお、ここでは、両者の差が所定量よりも大きいかどうかでＡＦＭ２１が異常か否かを判定したが、両者の比が１．０付近等の所定範囲から外れているかどうかでＡＦＭ２１が異常か否かを判定しても良い。
【００４５】
ステップＳ６では、エンジン回転の低速域でＡＦＭ２１の異常を確定し、その旨をＥＣＵ４０に記憶する。
【００４６】
続いて、ステップＳ７では、エンジン回転の高速域で、ＡＦＭ２１の異常が確定済か否かを判定する。すなわち、後述するステップＳ１１でＡＦＭ２１の異常が確定して、その旨がＥＣＵ３０に記憶されているか否かを判定する。そして、高速域でＡＦＭ２１の異常が確定していれば、ステップＳ８に進み、ＡＦＭ２１の故障を確定する。一方、高速域でＡＦＭ２１の異常が確定していなければ、図３に記載の一連のフローが終了し、再び、スタートに戻り、ステップＳ１に進む。
【００４７】
ステップＳ１で、エンジン回転速度が低速域ではなく高速域であると判定すると、ステップＳ３に進み、高速域でＡＦＭ２１の異常が確定済か否かを判定する。すなわち、ステップＳ７と同様に、後述するステップＳ１１でＡＦＭ２１の異常が確定して、その旨がＥＣＵ３０に記憶されているか否かを判定する。そして、ＡＦＭ２１の異常が確定していれば、図３に記載の一連のフローが終了し、再び、スタートに戻る。一方、ＡＦＭ２１の異常が確定していなければ、ステップＳ９、Ｓ１０に進み、高速域でのＡＦＭ２１の異常判定を実行する。
【００４８】
ステップＳ９では、吸入空気の圧力およびエンジン回転速度から吸入空気量を算出する。例えば、吸気圧センサ２７の検出信号から吸入空気の圧力を算出し、この吸入空気の圧力と、ステップＳ１で算出したエンジン回転速度と、ＥＣＵ４０に予め記憶されている縦軸が吸入空気の圧力である図４に示すマップとに基づいて、吸入空気量を算出する。このとき、ＥＧＲバルブ２８を全閉として、還流排気ガスを含まない吸入空気の圧力を吸気圧センサ２７が検出するようにする。このようにして、吸入空気の圧力およびエンジン回転速度から間接的に吸入空気量を計測する。このステップＳ９が、吸入空気の圧力と回転速度センサで検出した回転速度とを用いて、吸入空気量を推定する第２推定手段もしくは推定手段に相当する。
【００４９】
また、ステップＳ９では、ステップＳ４と同様に、ＡＦＭ２１により吸入空気量を直接計測する。
【００５０】
続いて、ステップＳ１０で、高速域でＡＦＭ２１が異常か否かを判定する。すなわち、ＡＦＭ２１が計測した吸入空気量と、吸入空気の圧力から間接的に計測した吸入空気量とを比較し、両者の差が所定量よりも大きいか否かを判定する。このステップＳ１０が本発明におけるエアフロメータが異常であるか否かを判定する第２判定手段もしくは判定手段に相当する。なお、ステップＳ１０では、ステップＳ９でＡＦＭ２１により計測した吸入空気量を用いて判定したが、その代わりに、エンジン制御のために計測した吸入空気量を用いても良い。
【００５１】
そして、両者の差が所定量よりも小さければ、ＡＦＭ２１は正常であると判定し、図３に記載の一連のフローが終了し、再び、スタートに戻る。一方、両者の差が所定量よりも小さければ、ＡＦＭ２１は異常であると判定し、ステップＳ１１に進む。なお、ここでは、両者の差が所定量よりも大きいかどうかでＡＦＭ２１が異常か否かを判定したが、両者の比が１．０付近等の所定範囲から外れているかどうかでＡＦＭ２１が異常か否かを判定しても良い。
【００５２】
そして、ステップＳ１１では、高速域でのＡＦＭ２１の異常を確定し、その旨をＥＣＵ４０に記憶する。
【００５３】
続いて、ステップＳ１２では、エンジン回転の低速域で、ＡＦＭ２１の異常が確定済か否かを判定する。すなわち、ステップＳ６でＡＦＭ２１の異常が確定して、その旨がＥＣＵ３０に記憶されているか否かを判定する。そして、ステップＳ６でＡＦＭ２１の異常が確定していなければ、図３に記載の一連のフローが終了し、再び、スタートに戻る。一方、ＡＦＭ２１の異常が確定していれば、ステップＳ８に進む。
【００５４】
ステップＳ８では、エンジン回転の低速域、高速域の両方で、ＡＦＭ２１の異常が確定しているので、ＡＦＭ２１の故障を確定する。その後、故障を示すランプ、ブザー等の報知手段によって、車両の乗員にＡＦＭ２１の故障を報知したり、このＡＦＭ２１の故障をダイアグノーシス情報として記憶したりする。このステップＳ８が、本発明におけるエアフロメータの故障を確定する故障確定手段に相当する。
【００５５】
以上のようにして、ＥＣＵ４０はＡＦＭ２１の故障診断処理を実行し、ＡＦＭ２１の故障が確定したとき、もしくは、エンジン１１が停止したときに、この故障診断処理を終了する。
【００５６】
上述の通り、本実施形態では、エンジン回転速度が低速域の場合に、スロットル開度およびエンジン回転速度から間接的に計測した吸入空気量と、ＡＦＭ２１で直接計測した吸入空気量とを比較している。そして、エンジン回転速度が低速域であれば、スロットル開度およびエンジン回転速度から吸入空気量を高精度に検出できるので、ＡＦＭ２１の異常の有無を高精度に診断することができる。
【００５７】
同様に、本実施形態では、エンジン回転速度が高速域の場合に、吸入空気の圧力およびエンジン回転速度から間接的に計測した吸入空気量と、ＡＦＭ２１で直接計測した吸入空気量とを比較している。そして、エンジン回転速度が高速域であれば、吸入空気の圧力およびエンジン回転速度から吸入空気量を高精度に検出できるので、ＡＦＭ２１の異常の有無を高精度に診断することができる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、エンジン回転速度が低速域、高速域の両方で、ＡＦＭ２１の異常が確定したときに、ＡＦＭ２１の故障を確定しているので、信頼性が高い故障診断結果が得られる。
【００５９】
（他の実施形態）
（１）上述の実施形態では、ＥＣＵ４０が実行するＡＦＭ２１の故障診断処理において、ステップＳ６の低速域での異常確定と、ステップＳ１１の高速域での異常確定との両方がそろったときに、ステップＳ８でＡＦＭ２１の故障を確定していたが、両方がそろわなくても、ステップＳ６とステップＳ１１のどちらか一方で異常が確定したときに、ステップＳ８で、ＡＦＭ２１の故障を確定しても良い。
【００６０】
（２）上述の実施形態では、スロットル開度から間接的に計測した吸入空気量と、吸入空気の圧力から間接的に計測した吸入空気量とを、それぞれ、ＡＦＭ２１で直接計測した吸入空気量と比較していたが、どちらか一方のみをＡＦＭ２１で直接計測した吸入空気量と比較することで、ＡＦＭ２１の故障を診断しても良い。
【００６１】
この場合においても、上述の実施形態と同様に、エンジン回転速度が低速域のときにのみ、スロットル開度から間接的に計測した吸入空気量と、ＡＦＭ２１で直接計測した吸入空気量とを比較して、ＡＦＭ２１が故障しているか否かを判定することで、ＡＦＭ２１の故障の有無を高精度に診断することができる。また、エンジン回転速度が高速域のときにのみ、吸入空気の圧力から間接的に計測した吸入空気量と、ＡＦＭ２１で直接計測した吸入空気量とを比較して、ＡＦＭ２１が故障しているか否かを判定することで、ＡＦＭ２１の故障の有無を高精度に診断することができる。
【００６２】
（３）上述の実施形態では、間接的に計測した吸入空気量と、ＡＦＭ２１で直接計測した吸入空気量との比較では、単位時間あたりの吸入空気量を比較していたが、１燃焼サイクルあたりの吸入空気量を比較しても良い。
【００６３】
（４）上述の実施形態では、本発明のエアフロメータの故障診断装置を、内燃機関としてのディーゼルエンジンの制御システムに適用していたが、内燃機関としてのガソリンエンジンの制御システムに適用しても良い。例えば、ガソリンエンジンの制御システムにおいても、ＥＧＲ量を推定するために、エアフロメータと吸気圧センサを用いていれば、本発明のエアフロメータの故障診断装置が適用可能である。
【００６４】
（５）上述の各実施形態を実施可能な範囲で任意に組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１１    内燃機関
１２    吸気通路
２１    エアフロメータ
２５    スロットルバルブ
２６    スロットル開度センサ
２７    吸気圧センサ
３３    クランク角センサ（内燃機関の回転速度センサ）
４０    ＥＣＵ
【図１】
2010261354.tif 000003
【図２】
2010261354.tif 000004
【図３】
2010261354.tif 000005
【図４】
2010261354.tif 000006