(57)【要約】【課題】ＥＧＲガス流量が正常であるか否かの診断で誤診断することを抑制することができるＥＧＲ診断システムを提供する。【解決手段】ＥＧＲ診断システム１００は、ＥＧＲ通路１１に配置されたＥＧＲバルブ１２の開度と吸気流量センサ２０によって検出されたエンジン２の吸気流量とに基づいてＥＧＲガス流量を算出し、この算出されたＥＧＲガス流量が正常であるか否かを診断するＥＧＲ診断処理を実行するＥＧＲ診断処理実行部と、ＥＧＲ通路の入口圧とＥＧＲ通路の出口圧との差圧であるＥＧＲ前後差圧が予め設定された所定値未満であるか否かを判定する差圧判定部と、ＥＧＲ前後差圧が所定値未満であると判定された場合にＥＧＲ診断処理実行部によるＥＧＲ診断処理の実行を禁止するＥＧＲ診断処理禁止部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブの開度と吸気流量センサによって検出されたエンジンの吸気流量とに基づいてＥＧＲガス流量を算出し、この算出されたＥＧＲガス流量が正常であるか否かを診断するＥＧＲ診断処理を実行するＥＧＲ診断処理実行部と、
前記ＥＧＲ通路の入口圧と前記ＥＧＲ通路の出口圧との差圧であるＥＧＲ前後差圧が予め設定された所定値未満であるか否かを判定する差圧判定部と、
前記ＥＧＲ前後差圧が前記所定値未満であると判定された場合に前記ＥＧＲ診断処理実行部による前記ＥＧＲ診断処理の実行を禁止するＥＧＲ診断処理禁止部と、を備えるＥＧＲ診断システム。
【請求項２】
前記ＥＧＲ診断処理実行部は、前記ＥＧＲ診断処理において、算出されたＥＧＲガス流量が予め設定された基準範囲に含まれているか否かを判定することで、算出されたＥＧＲガス流量が正常であるか否かを診断する請求項１に記載のＥＧＲ診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＥＧＲ診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの排気通路の排気の一部を吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブとを有するＥＧＲシステムが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２２３３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲバルブの開度（ＥＧＲバルブ開度）と、吸気流量センサによって検出されたエンジンの吸気流量と、に基づいてＥＧＲガス流量を算出し、この算出されたＥＧＲガス流量が正常であるか否かを診断する処理（以下、「ＥＧＲ診断処理」と称する）が行われることがある。このＥＧＲ診断処理は、ＥＧＲバルブが開になった場合に、排気通路の排気がＥＧＲ通路に流入すること（すなわち、ＥＧＲ通路をＥＧＲガスが流動すること）を前提としてＥＧＲガス流量を算出して、ＥＧＲガス流量が正常であるか否かを診断している。
【０００５】
このため、ＥＧＲ通路の入口圧とＥＧＲ通路の出口圧との差圧が所定値未満の場合のように、排気通路の排気がＥＧＲ通路に流入することが困難な状態でＥＧＲ診断処理を実行した場合、ＥＧＲガス流量が正常であるか否かを誤って診断する可能性が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、ＥＧＲガス流量が正常であるか否かの診断で誤診断することを抑制することができるＥＧＲ診断システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るＥＧＲ診断システムは、ＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブの開度と吸気流量センサによって検出されたエンジンの吸気流量とに基づいてＥＧＲガス流量を算出し、この算出されたＥＧＲガス流量が正常であるか否かを診断するＥＧＲ診断処理を実行するＥＧＲ診断処理実行部と、前記ＥＧＲ通路の入口圧と前記ＥＧＲ通路の出口圧との差圧であるＥＧＲ前後差圧が予め設定された所定値未満であるか否かを判定する差圧判定部と、前記ＥＧＲ前後差圧が前記所定値未満であると判定された場合に前記ＥＧＲ診断処理実行部による前記ＥＧＲ診断処理の実行を禁止するＥＧＲ診断処理禁止部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＥＧＲ前後差圧が所定値未満の場合にはＥＧＲ診断処理の実行が禁止されるので、ＥＧＲガス流量が正常であるか否かの診断で誤診断することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るエンジンシステムの模式的構成図である。
【図２】実施形態に係るＥＧＲ診断処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態）
まず、本発明の実施形態に係るＥＧＲ診断システム１００を備えるエンジンシステム１の全体構成について説明し、次いで、ＥＧＲ診断システム１００の詳細について説明する。図１は、本実施形態に係るエンジンシステム１の模式的構成図である。このエンジンシステム１は車両に搭載されている。なお、本実施形態では、車両の一例として、商用車両（具体的にはトラック）を用いている。
【００１１】
エンジンシステム１は、エンジン２と、エンジン２に吸入される吸気が通過する吸気通路３と、エンジン２から排出された排気が通過する排気通路４とを備えている。本実施形態では、エンジン２の一例として、ディーゼルエンジンを用いている。
【００１２】
また、エンジンシステム１は、排気のエネルギを利用して吸気を過給するターボチャージャ５を備えている。具体的にはターボチャージャ５は、排気通路４に配置されたタービン６と、吸気通路３に配置されたコンプレッサ７とを備えている。コンプレッサ７はタービン６と一体となって回転するようにタービン６に接続されている。タービン６が排気のエネルギを受けて回転すると、このタービン６に接続されたコンプレッサ７も回転して吸気を過給する。
【００１３】
また、エンジンシステム１はＥＧＲシステム１０を備えている。ＥＧＲシステム１０は、ＥＧＲ通路１１、ＥＧＲバルブ１２、及びＥＧＲクーラ１３を備えている。ＥＧＲ通路１１は、排気通路４の排気の一部を吸気通路３に還流する通路である。具体的には本実施形態に係るＥＧＲ通路１１は、排気通路４の排気マニホールド４ａの部分から分岐して吸気通路３の吸気マニホールド３ａの部分に合流している。
【００１４】
ＥＧＲバルブ１２は、ＥＧＲ通路１１に配置されており、ＥＧＲ通路１１の排気（ＥＧＲガスと称する）の流量を制御するバルブである。なお、ＥＧＲバルブ１２の開閉動作は後述する制御装置３０が制御している。ＥＧＲクーラ１３は、ＥＧＲ通路１１に配置されており、冷媒との熱交換によってＥＧＲガスを冷却する熱交換器である。なお、本実施形態において、ＥＧＲバルブ１２は、ＥＧＲクーラ１３よりもＥＧＲガス流動方向で上流側に配置されているが、ＥＧＲバルブ１２の配置箇所はこれに限定されるものではない。例えば、ＥＧＲバルブ１２は、ＥＧＲクーラ１３よりもＥＧＲガス流動方向で下流側に配置されていてもよい。
【００１５】
また、エンジンシステム１は、各種情報を検出するセンサ類を備えている。図１では、このセンサ類として、ＭＡＦセンサ２０、圧力センサ２１ａ及び圧力センサ２１ｂが例示されている。ＭＡＦセンサ２０は、エンジン２に吸入される吸気の流量（吸気流量（ｍｍ３／ｓ））を検出し、検出結果を制御装置３０に伝える。具体的には本実施形態に係るＭＡＦセンサ２０は、一例として、吸気通路３におけるＥＧＲ通路１１の接続箇所よりも上流側の部分、より具体的には、吸気通路３のコンプレッサ７よりもさらに上流側の部分に配置されており、この部分を通過する吸気流量を検出している。なお、ＭＡＦセンサ２０は本発明に係る「吸気流量センサ」の一例である。
【００１６】
圧力センサ２１ａは、排気通路４の排気マニホールド４ａの部分に配置されており、この部分のガス圧力を検出して、検出結果を制御装置３０に伝える。圧力センサ２１ｂは、吸気通路３の吸気マニホールド３ａの部分に配置されており、この部分のガス圧力を検出して、検出結果を制御装置３０に伝える。
【００１７】
また、エンジンシステム１は、エンジンシステム１の動作を統合的に制御する制御装置３０を備えている。なお、本実施形態に係るＥＧＲ診断システム１００は、この制御装置３０の機能によって実現されている。
【００１８】
制御装置３０はマイクロコンピュータを備えており、このマイクロコンピュータは、各種の制御処理を実行するＣＰＵ３１や、このＣＰＵ３１の動作に用いられるデータやプログラム等を記憶する記憶部３２を有している。なお、記憶部３２としては、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が用いられる。制御装置３０は、エンジン２の燃料噴射時期、燃料噴射量等を制御することでエンジン２の動作を制御する。また制御装置３０は、ＥＧＲバルブ１２の開閉動作を制御することでＥＧＲシステム１０の動作も制御する。
【００１９】
また、制御装置３０は、ＥＧＲガス流量が正常であるか否かを診断するＥＧＲ診断処理を実行する。このＥＧＲ診断処理の詳細について、フローチャートを用いて説明すると次のようになる。
【００２０】
図２は、本実施形態に係るＥＧＲ診断処理を説明するためのフローチャートであり、具体的にはＥＧＲ診断処理を含む一連の制御処理のフローを示している。なお、図２の各ステップは、制御装置３０の具体的にはＣＰＵ３１が実行する。また、制御装置３０は、エンジン２の始動後において、エンジン２の暖機運転が完了した場合に、図２のフローチャートを最初にスタートする。
【００２１】
ステップＳ１０において、制御装置３０は、ＥＧＲ通路１１の入口圧（ＥＧＲ通路１１の入口部分のガス圧力）と、ＥＧＲ通路１１の出口圧（ＥＧＲ通路１１の出口部分のガス圧力）との差圧である「ＥＧＲ前後差圧」を取得するとともに、この取得されたＥＧＲ前後差圧が予め設定された所定値未満であるか否かを判定する。このステップＳ１０の詳細は以下のとおりである。
【００２２】
まず、ステップＳ１０の所定値としては、例えば、ＥＧＲバルブ１２が開状態であっても排気通路４の排気がＥＧＲ通路１１に流入できなくなると考えられるＥＧＲ前後差圧の値を用いることができる。換言すると、この所定値として、ＥＧＲバルブ１２が開状態であってもＥＧＲ通路１１を通過するＥＧＲガス流量がゼロとなるようなＥＧＲ前後差圧の値を用いることができる。この所定値は、予め実験、シミュレーション等によって適切な値を求めておき、記憶部３２に記憶させておく（すなわち、制御装置３０に予め設定しておく）。本実施形態では、この所定値の一例として、ゼロ（Ｐａ）を用いている。
【００２３】
また、制御装置３０は、圧力センサ２１ａの検出結果と圧力センサ２１ｂの検出結果との差圧を取得し、この差圧をステップＳ１０の「ＥＧＲ前後差圧」として用いる。そして、制御装置３０は、このようにして取得されたＥＧＲ前後差圧が記憶部３２に記憶されている所定値未満（本実施形態ではゼロ未満）であるか否かを判定する。以上のようにして本実施形態に係るステップＳ１０は実行されている。
【００２４】
ステップＳ１０でＮＯと判定された場合（すなわちＥＧＲ前後差圧が所定値以上の場合）、制御装置３０はＥＧＲ診断処理の実行を許可する（ステップＳ２０）。この場合、制御装置３０は実際にＥＧＲ診断処理を実行する。
【００２５】
このＥＧＲ診断処理において、制御装置３０は、ＥＧＲバルブ１２の開度（ＥＧＲバルブ開度）とＭＡＦセンサ２０によって検出された吸気流量とに基づいてＥＧＲガス流量を算出するとともに、この算出されたＥＧＲガス流量が正常であるか否かを診断する。このＥＧＲ診断処理の詳細は以下のとおりである。
【００２６】
まず、ＥＧＲ前後差圧が所定値以上の場合（すなわち、ＥＧＲバルブ１２が開状態のときに排気がＥＧＲ通路１１に流入できるＥＧＲ前後差圧の場合）において、ＥＧＲバルブ１２が開になることで排気がＥＧＲ通路１１に実際に流入した場合、ＥＧＲ通路１１を通過して吸気通路３に流入するＥＧＲガスの流量分だけ、ＭＡＦセンサ２０の検出値（吸気流量）は減少する。このように、ＥＧＲ前後差圧が所定値以上の場合においては、ＥＧＲバルブ開度とＭＡＦセンサ２０の検出値とＥＧＲガス流量とは関連性を有している。このことを利用して、制御装置３０は、ＥＧＲバルブ開度に対応するＭＡＦセンサ２０の検出値に基づいてＥＧＲガス流量を算出し、この算出されたＥＧＲガス流量が正常であるか否かの診断を行っている。
【００２７】
具体的には、本実施形態に係る制御装置３０は、ＥＧＲバルブ１２が閉状態のときにおけるＭＡＦセンサ２０の検出値を基準値とし、ＥＧＲバルブ１２が開弁したときのＭＡＦセンサの検出値からこの基準値を減算することで、ＥＧＲバルブ開度に対応するＭＡＦセンサの検出値の減少量（吸気流量の減少量）を算出し、この算出された減少量に基づいてＥＧＲガス流量を算出する。なお、このＭＡＦセンサ２０の検出値を利用したＥＧＲガス流量の算出手法自体は、公知技術の範疇の事項であるので、これ以上詳細な説明は省略する。
【００２８】
そして、制御装置３０は、上記のようにして算出されたＥＧＲガス流量が、予め設定された基準範囲（以下、「ＥＧＲガス流量基準範囲」と称する）に含まれているか否かを判定することで、算出されたＥＧＲガス流量が正常であるか否か（すなわち算出されたＥＧＲガス流量が正常な範囲内であるか否か）を診断する。本実施形態において、このＥＧＲガス流量基準範囲は、誤差等を考慮して、ある程度の数値幅を有している。このＥＧＲガス流量基準範囲は、予め実験、シミュレーション等で適切な値を求めておき、制御装置３０の記憶部３２に記憶しておく。
【００２９】
制御装置３０は、算出されたＥＧＲガス流量が記憶部３２のＥＧＲガス流量基準範囲に含まれているか否かを判定した結果、ＥＧＲガス流量がＥＧＲガス流量基準範囲に含まれていると判定した場合には、「ＥＧＲガス流量は正常である」と診断し、ＥＧＲガス流量がＥＧＲガス基準範囲に含まれていないと判定した場合には、「ＥＧＲガス流量は正常でない」と診断する。以上のようにして、本実施形態に係るＥＧＲ診断処理は実行されている。ステップＳ２０の後に制御装置３０は、フローチャートを再度スタートから実行する（リターン）。
【００３０】
一方、ステップＳ１０でＹＥＳと判定された場合（ＥＧＲ前後差圧が所定値未満の場合）、制御装置３０はＥＧＲ診断処理の実行を禁止する（ステップＳ３０）。この場合、ＥＧＲ診断処理は実行されない。ステップＳ３０の後に制御装置３０は、フローチャートをスタートから再度実行する（リターン）。
【００３１】
なお、ステップＳ１０においてＥＧＲ前後差圧が所定値未満であるか否かを判定する制御装置３０のＣＰＵ３１は、「差圧判定部」としての機能を有する部材の一例である。ステップＳ２０においてＥＧＲ診断処理の実行の許可を行う制御装置３０のＣＰＵ３１は、「ＥＧＲ診断処理許可部」としての機能を有する部材の一例である。また、ステップＳ２０においてＥＧＲ診断処理を実行する制御装置３０のＣＰＵ３１は、「ＥＧＲ診断処理実行部」としての機能を有する部材の一例である。ステップＳ３０においてＥＧＲ診断処理の実行禁止を行う制御装置３０のＣＰＵ３１は、「ＥＧＲ診断処理禁止部」としての機能を有する部材の一例である。
【００３２】
続いて、本実施形態に係るＥＧＲ診断システム１００の作用効果について、比較例と比較しつつ説明する。
【００３３】
まず、比較例として、ＥＧＲ前後差圧が所定値未満の場合であっても、ＥＧＲ診断処理を実行するＥＧＲ診断システムを想定する。ここで、ＥＧＲ診断処理は、ＭＡＦセンサ２０の検出値を利用してＥＧＲガス流量を算出しているため、ＥＧＲバルブ１２が開になった場合に排気通路４の排気がＥＧＲ通路１１に流入すること（すなわちＥＧＲ通路１１をＥＧＲガスが流動すること）を前提としてＥＧＲガス流量を算出して、ＥＧＲガス流量が正常であるか否かを診断している。したがって、比較例のように、ＥＧＲ前後差圧が所定値未満のときにＥＧＲ診断処理が実行された場合、ＥＧＲガス流量を正確に算出することが困難になり、この結果、正確でないＥＧＲガス流量を用いてＥＧＲ診断処理を実行する可能性がある。したがって、比較例の場合、ＥＧＲガス流量が正常であるか否かを誤って診断する可能性がある。
【００３４】
これに対して本実施形態に係るＥＧＲ診断システム１００によれば、ＥＧＲ前後差圧が所定値未満の場合にはＥＧＲ診断処理の実行を禁止するので（ステップＳ３０）、排気通路４の排気がＥＧＲ通路１１に流入することが困難な状態の場合にＥＧＲ診断処理が実行されることが抑制されている。したがって、本実施形態によれば、ＥＧＲガス流量が正常であるか否かの診断で誤診断することを抑制することができる。
【００３５】
（実施形態の変形例）
上記の実施形態において、圧力センサ２１ａは、排気マニホールド４ａの部分に配置されているのではなく、ＥＧＲ通路１１の入口部分（ＥＧＲ通路１１の上流側端部）に配置されていてもよい。
【００３６】
また、圧力センサ２１ｂは、吸気マニホールド３ａの部分に配置されているのではなく、ＥＧＲ通路１１の出口部分（ＥＧＲ通路１１の下流側端部）に配置されていてもよい。
【００３７】
あるいは、圧力センサ２１ｂは、ターボチャージャ５のブースト圧（コンプレッサ７による過給圧）を直接検出できる箇所に配置されていてもよい。この場合、制御装置３０は、ステップＳ１０において、圧力センサ２１ａの検出結果と圧力センサ２１ｂの検出結果（ブースト圧）との差圧を「ＥＧＲ前後差圧」として用いる。
【００３８】
以上のような本変形例においても、前述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３９】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  エンジンシステム
２  エンジン
３  吸気通路
４  排気通路
１０  ＥＧＲシステム
１１  ＥＧＲ通路
１２  ＥＧＲバルブ
２０  ＭＡＦセンサ（吸気流量センサ）
２１ａ，２１ｂ  圧力センサ
３０  制御装置
３１  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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