(57)【要約】【課題】排気性状の悪化を招く異常の発生を的確に判定することのできる排気再循環システムの異常判定装置を提供する。【解決手段】この装置は、内燃機関の排気通路および吸気通路を連通する排気再循環（ＥＧＲ）通路と同ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁とを備えるＥＧＲシステムに適用される。ＥＧＲシステムは、機関運転領域に基づき設定されるＥＧＲ弁の目標開度Ｔｖと実開度Ｖとが一致するように、ＥＧＲ弁の駆動制御を実行する。目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ以上であるときにおいて実開度Ｖが判定値Ｖａより小さい判定値Ｖｂ以下であることを条件に（領域Ａ）、ＥＧＲシステムが異常である旨を判定する。目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ以上であるときにおいて実開度Ｖが判定値Ｖｂより大きいことをもって、ＥＧＲシステムが正常である旨を判定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路および吸気通路を連通する排気再循環通路に設けられた排気再循環弁の駆動制御を、前記内燃機関の運転領域に基づき設定される目標開度と実開度とが一致するように実行する排気再循環システムに適用される異常判定装置において、
前記目標開度が第１の判定値以上であるときに、前記実開度が前記第１の判定値より小さい第２の判定値以下であることを条件に異常である旨を判定し、前記実開度が前記第２の判定値より大きいことをもって正常である旨を判定する
ことを特徴とする排気再循環システムの異常判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排気再循環システムの異常判定装置において、
前記実開度が前記第２の判定値以下である状態が所定時間継続したことをもって、異常である旨を判定する
ことを特徴とする排気再循環システムの異常判定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の排気再循環システムの異常判定装置において、
前記目標開度が前記第１の判定値より小さい第３の判定値以下であるときに、前記実開度が前記第３の判定値より大きい第４の判定値以上であることを条件に異常である旨を判定し、前記実開度が前記第４の判定値未満であることをもって正常である旨を判定する
ことを特徴とする排気再循環システムの異常判定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の排気再循環システムの異常判定装置において、
前記実開度が前記第４の判定値以上である状態が所定時間継続したことをもって、異常である旨を判定する
ことを特徴とする排気再循環システムの異常判定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気再循環システムの異常判定装置において、
前記内燃機関はディーゼル機関である
ことを特徴とする排気再循環システムの異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気再循環システムの異常判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質の排出量低減を図るべく、内燃機関に、その排気通路から吸気通路へと排気を再循環させる排気再循環（ＥＧＲ）システムを設けることが多用されている。ＥＧＲシステムは、内燃機関の排気通路および吸気通路の間を連通するＥＧＲ通路と同通路に設けられたＥＧＲ弁とを備えている。
【０００３】
このＥＧＲシステムでは、機関回転速度や機関負荷によって定まる内燃機関の運転領域に応じて上記ＥＧＲ弁の目標開度が求められ、この目標開度と実開度とが一致するようにＥＧＲ弁の駆動が制御される。これにより、機関運転状態に応じたかたちでＥＧＲ通路の通路面積が調節され、同ＥＧＲ通路を介して排気通路から吸気通路に再循環される排気の量（ＥＧＲ量）が調節される。
【０００４】
なお機関回転速度が低いときや機関負荷が小さいときには、大きな機関出力が必要ではなく、吸入空気中の新気量（詳しくは酸素量）が比較的少量であっても安定した機関運転を維持することができるため、新気量を減少させるＥＧＲ量を多くすることが可能である。これに対し、機関回転速度が高いときや機関負荷が大きいときには、大きな機関出力が必要であり、これを得るべく多量の新気が必要であるために、ＥＧＲ量を少量に抑えることが望ましい。そのためＥＧＲシステムでは機関回転速度が低いときや機関負荷が小さいときに、ＥＧＲ量が多くなるようにＥＧＲ弁の目標開度が大きい開度に設定される。
【０００５】
こうしたＥＧＲシステムにおいてＥＧＲ弁が故障するなどといった異常が生じると、目標開度と実開度とが一致しなくなり、ＥＧＲ量を機関運転領域に見合う量に調節することができなくなるために、ＮＯｘ排出量が増加する等、排気性状の悪化を招いてしまう。そこで従来、例えば特許文献１に記載の装置のように、目標開度と実開度との偏差が判定値以上になったことをもって、ＥＧＲシステムに異常が生じている旨を判定する装置が提案されている。
【特許文献１】特許第２６５９３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところでＥＧＲシステムにあっては、ＥＧＲ弁の目標開度と実開度とがずれた場合に、そのずれによる排気性状への影響が同ずれの方向やそのときどきの機関運転領域などに応じて異なったものとなる。そのため、目標開度と実開度とがずれた場合において一様に排気性状の悪化を招くとは限らず、例えば目標開度と実開度とのずれが大きくなった場合に排気性状の悪化度合いがさほど大きくならないこともある。
【０００７】
したがって、上述した装置のように機関運転領域によらずに同一の判定値に基づいてＥＧＲシステムの異常判定を実行しても、排気性状の悪化を招く異常の発生を的確に判定することが可能になるとは云えない。
【０００８】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気性状の悪化を招く異常の発生を的確に判定することのできる排気再循環システムの異常判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気通路および吸気通路を連通する排気再循環通路に設けられた排気再循環弁の駆動制御を、前記内燃機関の運転領域に基づき設定される目標開度と実開度とが一致するように実行する排気再循環システムに適用される異常判定装置において、前記目標開度が第１の判定値以上であるときに、前記実開度が前記第１の判定値より小さい第２の判定値以下であることを条件に異常である旨を判定し、前記実開度が前記第２の判定値より大きいことをもって正常である旨を判定することをその要旨とする。
【００１０】
内燃機関の低回転領域や低負荷領域では、他の運転領域と比べて排気再循環弁の目標開度が大きい開度に設定されるために、排気再循環量が多く燃焼状態が悪い。そのため、排気再循環弁の実開度が目標開度より小さくなった場合には、排気再循環量の減少に伴って燃焼状態が良くなり易く、これによる燃焼温度の上昇によってＮＯｘ排出量の増加を招く可能性が高い。一方、排気再循環弁の実開度が目標開度より大きくなった場合には、これによる排気再循環量の増加に伴って燃焼状態が悪くなるものの、ＮＯｘ排出量の増加を招く可能性はごく低い。
【００１１】
上記構成によれば、そうした排気再循環弁の目標開度が大きい機関運転領域において同目標開度と実開度との偏差が大きくなった場合の中でも、実開度が目標開度より小さくなる方向にずれたとき、言い換えればＮＯｘ排出量の増加を招く可能性が高いときに、排気再循環システムが異常であると判定することができる。また、実開度が目標開度より大きくなる方向にずれたとき、言い換えればＮＯｘ排出量の増加を招く可能性がごく低いときには、排気再循環システムが正常であると判定することができる。したがって、ＮＯｘ排出量の増加を招く異常の発生を的確に判定することができるようになる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の排気再循環システムの異常判定装置において、前記実開度が前記第２の判定値以下である状態が所定時間継続したことをもって、異常である旨を判定することをその要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、実開度が第２の判定値以下であるといった条件が機関運転領域の変化に伴って一時的に満たされたときに、これをもって異常である旨が判定されることを回避することができる。したがって、排気性状の悪化を招く異常の発生をより的確に判定することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の排気再循環システムの異常判定装置において、前記目標開度が前記第１の判定値より小さい第３の判定値以下であるときに、前記実開度が前記第３の判定値より大きい第４の判定値以上であることを条件に異常である旨を判定し、前記実開度が前記第４の判定値未満であることをもって正常である旨を判定することをその要旨とする。
【００１５】
内燃機関の高回転領域や高負荷領域では、大きな機関出力を得るべく、排気再循環弁の目標開度が小さい開度に設定される。そのため排気再循環弁の実開度が目標開度より大きくなった場合には、排気再循環量の増加に伴う燃焼状態の悪化や新気量の減少によって機関出力が低下するために、出力性能の低下を招く可能性が高い。一方、排気再循環弁の実開度が目標開度より小さくなった場合には、排気再循環量の減少に伴って燃焼状態が良くなるとともに新気量が増加するため、出力性能の低下を招く可能性はごく低い。
【００１６】
上記構成によれば、そうした排気再循環弁の目標開度が小さい機関運転領域において同目標開度と実開度との偏差が大きくなった場合の中でも、実開度が目標開度より大きくなる方向にずれたとき、言い換えれば出力性能の低下を招く可能性が高いときに、排気再循環システムが異常であると判定することができる。また、実開度が目標開度より小さくなる方向にずれたとき、言い換えれば出力性能の低下を招く可能性が低いときには、排気再循環システムが正常であると判定することができる。したがって、出力性能の低下を招く異常の発生を的確に判定することができるようになる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の排気再循環システムの異常判定装置において、前記実開度が前記第４の判定値以上である状態が所定時間継続したことをもって、異常である旨を判定することをその要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、実開度が第４の判定値以上であるといった条件が機関運転領域の変化に伴って一時的に満たされたときに、これをもって異常である旨が判定されることを回避することができる。したがって、機関出力の低下を招く異常の発生をより的確に判定することができる。
【００１９】
なお、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明は、請求項５によるように、ディーゼル機関に搭載される排気再循環システムの異常判定装置に適用することができる。
ディーゼル機関の高回転領域や高負荷領域では、排気再循環弁の目標開度が小さい開度に設定されるために、排気再循環量が少なく燃焼状態が良い。そのため排気再循環弁の実開度が目標開度より大きくなると、排気再循環量の増加による燃焼状態の悪化に伴って、微粒子物質（ＰＭ）の排出量が増加する可能性が高い。一方、排気再循環弁の実開度が目標開度より小さくなった場合には、排気再循環量の減少に伴って燃焼状態が良くなるために、ＰＭ排出量が増加する可能性はごく低い。
【００２０】
請求項３または４に記載の発明に請求項５に記載の発明を適用した構成によれば、そうした機関運転領域において同目標開度と実開度との偏差が大きくなった場合の中でも、実開度が目標開度より大きくなる方向にずれたとき、言い換えればＰＭ排出量の増加を招く可能性が高いときに、排気再循環システムが異常であると判定することができる。また、実開度が目標開度より小さくなる方向にずれたとき、言い換えればＰＭ排出量の増加を招く可能性が低いときには、排気再循環システムが正常であると判定することができる。したがって、ＰＭ排出量の増加を招く異常の発生を的確に判定することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明にかかる排気再循環システムの異常判定装置を具体化し一実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる異常判定装置が適用される車両用内燃機関の概略構成を表すブロック図である。
【００２２】
なお本実施の形態の内燃機関としてはディーゼル機関が採用されている。
図１に示すように、内燃機関１０には、その燃焼室１１内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１２が設けられている。この燃料噴射弁１２は蓄圧配管１３に連通されており、同蓄圧配管１３内へは燃料ポンプ１４から燃料が供給されている。内燃機関１０では燃料噴射弁１２の駆動制御を通じて燃料噴射量Ｑが調節される。
【００２３】
内燃機関１０の排気通路１５には触媒装置１６が設けられている。内燃機関１０の排気は触媒装置１６によって浄化された後、外部に排出される。
内燃機関１０にはその排気通路１５と吸気通路１７とを連通する排気再循環（ＥＧＲ）通路２１が設けられ、また同ＥＧＲ通路２１の途中にはＥＧＲ弁２２が設けられている。そして、ＥＧＲ弁２２の開度調節を通じて、排気通路１５から吸気通路１７に再循環される排気の量（ＥＧＲ量）が調節される。
【００２４】
内燃機関１０およびその近傍にはその運転状態や運転領域を検出するための各種センサ類が設けられている。具体的には、内燃機関１０の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するための速度センサ３１や、ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖを検出するための開度センサ３２が設けられている。その他、内燃機関１０の運転／運転停止を切り替えるスタートスイッチ３３や、アクセルペダル１８の踏み込み量（アクセル踏み込み量ＡＣ）を検出するためのアクセルセンサ３４なども設けられている。
【００２５】
電子制御ユニット３０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたデジタルコンピュータと、各種装置を駆動するための駆動回路とを主体として構成されている。そして電子制御ユニット３０は各種センサ類の出力信号を読み込むとともに各種演算を実行し、その演算結果に基づいて燃料噴射弁１２やＥＧＲ弁２２の駆動制御などを実行する。
【００２６】
燃料噴射弁１２の駆動制御では、機関回転速度ＮＥが高いときほど、またアクセル踏み込み量ＡＣが大きいときほど燃料噴射量Ｑが多くなるように、同燃料噴射弁１２の開弁時間や開閉時期が調節される。
【００２７】
ＥＧＲ弁２２の駆動制御では、機関回転速度ＮＥおよび機関負荷に基づいて目標開度Ｔｖが算出されるとともに、目標開度Ｔｖと実開度Ｖとが一致するように実開度Ｖがフィードバック制御される。目標開度Ｔｖとしては、機関回転速度ＮＥが低いときほど、また機関負荷が小さいときほど（具体的には、燃料噴射量Ｑが少ないときほど）大きい開度が算出される。
【００２８】
本実施の形態では、上記ＥＧＲ通路２１や、ＥＧＲ弁２２、電子制御ユニット３０、開度センサ３２等によってＥＧＲシステムが構成されている。そして電子制御ユニット３０は、燃料噴射弁１２やＥＧＲ弁２２の駆動制御の他、ＥＧＲシステムの異常の有無を判定するための判定処理を実行する。
【００２９】
以下、本実施の形態にかかる判定処理について詳細に説明する。
図２は上記判定処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示す一連の処理は、所定時間毎の処理として、電子制御ユニット３０により実行される処理である。
【００３０】
図２に示すように、この処理では先ず、実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１０１）。ここでは、以下の条件が共に満たされていることをもって実行条件が成立していると判断される。
・内燃機関１０の運転を開始するべくスタートスイッチ３３がオン操作された後に、ＥＧＲシステムが異常である旨が判定されていないこと。具体的には、後述する異常判定フラグがオフ操作されていること。
・内燃機関１０の運転を開始するべくスタートスイッチ３３がオン操作された後に、ＥＧＲシステムが正常である旨が判定されていないこと。具体的には、いずれも後述する正常判定フラグ「Ｔｖ≧Ｖａ」および正常判定フラグ「Ｔｖ≦Ｖｃ」の少なくとも一方がオフ操作されていること。
【００３１】
そして、実行条件が成立している場合には（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＧＲ弁２２の目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ（例えば８０％開度）以上であるか否かが判断される（ステップＳ１０２）。本実施の形態では、この判定値Ｖａが第１の判定値として機能する。
【００３２】
目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ以上である場合には（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが判定値Ｖｂ以下であるか否かが判断される（ステップＳ１０３）。なお、判定値Ｖｂとしては、上記判定値Ｖａよりも小さい値（例えば６０％開度）が設定される。本実施の形態では、この判定値Ｖｂが第２の判定値として機能する。
【００３３】
そして、実開度Ｖが判定値Ｖｂ以下である場合には（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、その状態が所定時間Ｔａ（例えば数秒）にわたって継続されていることをもって（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＥＧＲシステムが異常である旨が判定されて異常判定フラグがオン操作される（ステップＳ１０５）。このように異常である旨が判定された場合には、例えば車室内に設けられた警告灯（図示略）を点灯するなどして、ＥＧＲシステムに異常が生じている旨が運転者に報知される。上記異常判定フラグは、スタートスイッチ３３のオン操作に際してオフ操作されるフラグである。
【００３４】
なお本実施の形態では、判定値Ｖａや判定値Ｖｂとして、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量が所望量（例えば法令等で定められる量）を超える前にＥＧＲシステムが異常である旨が判定されるようになる値が実験結果等に基づき予め求められ、設定されている。
【００３５】
ここで、機関回転速度ＮＥが低い運転領域や機関負荷が小さい運転領域では、他の運転領域と比べてＥＧＲ弁２２の目標開度Ｔｖが大きい開度に設定されるために、ＥＧＲ量が多く燃焼状態が悪い。そのため、ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが目標開度Ｔｖより小さくなった場合には、ＥＧＲ量の減少に伴って燃焼状態が良くなり易く、これによる燃焼温度の上昇によってＮＯｘ排出量の増加を招く可能性が高く、またＮＯｘ排出量の著しい増加を招き易い。一方、ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが目標開度Ｔｖより大きくなった場合には、これによるＥＧＲ量の増加に伴って燃焼状態が悪くなるものの、ＮＯｘ排出量が増加する可能性はごく低い。
【００３６】
本処理では、そうしたＥＧＲ弁２２の目標開度Ｔｖが大きい機関運転領域において同目標開度Ｔｖと実開度Ｖとの偏差が大きくなった場合の中でも、実開度Ｖが目標開度Ｔｖより小さくなる方向にずれたとき（具体的には、実開度Ｖと目標開度Ｔｖとの関係が図３の領域Ａであるとき）、言い換えればＮＯｘ排出量の増加を招く可能性が高いときに、ＥＧＲシステムが異常であると判定される。
【００３７】
なお、目標開度Ｔｖが判定値Ｖｂ以下になった場合であっても、その状態の継続時間が所定時間Ｔａ未満である場合には（図２のステップＳ１０３：ＹＥＳ、Ｓ１０４：ＮＯ）、異常である旨を判定せず、本処理は一旦終了される。このように本処理では、実開度Ｖが判定値Ｖｂ以下であるといった条件が機関運転領域の変化に伴って一時的に満たされたときに、これをもって異常である旨が判定されることが回避される。
【００３８】
また、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ以上であるときに実開度Ｖが判定値Ｖｂより大きい場合には（ステップＳ１０２：ＹＥＳ、Ｓ１０３：ＮＯ）、ＥＧＲシステムが正常である旨が判定されて正常判定フラグ「Ｔｖ≧Ｖａ」がオン操作される（ステップＳ１０６）。この正常判定フラグ「Ｔｖ≧Ｖａ」は、スタートスイッチ３３のオン操作に際してオフ操作されるフラグである。
【００３９】
このように本処理では、ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが目標開度Ｔｖより大きくなる方向にずれたとき、言い換えればＮＯｘ排出量の増加を招く可能性がごく低いときには、ＥＧＲシステムが正常であると判定される。
【００４０】
一方、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ未満である場合には（ステップＳ１０２：ＮＯ）、目標開度Ｔｖが判定値Ｖｃ以下であるか否かが判断される（ステップＳ１０７）。なお、判定値Ｖｃとしては、上記判定値Ｖａより小さい値（例えば２０％開度）が設定される。本実施の形態では、この判定値Ｖｃが第３の判定値として機能する。
【００４１】
そして、目標開度Ｔｖが判定値Ｖｃ以下である場合には（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが判定値Ｖｄ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１０８）。なお、判定値Ｖｄとしては、上記判定値Ｖｃより大きい値（例えば４０％開度）が設定される。本実施の形態では、この判定値Ｖｄが第４の判定値として機能する。
【００４２】
そして、実開度Ｖが判定値Ｖｄ以上である場合には（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、その状態が所定時間Ｔｂ（例えば数秒）にわたり継続されていることをもって（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、ＥＧＲシステムに異常が生じている旨が判定されて異常判定フラグがオン操作される（ステップＳ１１０）。
【００４３】
なお本実施の形態では、判定値Ｖｃや判定値Ｖｄとして、微粒子物質（ＰＭ）の排出量が所望量（例えば法令等で定められる量）を超える前にＥＧＲシステムが異常である旨が判定されるようになる値が実験結果等に基づき予め求められ、設定されている。
【００４４】
ここで、機関回転速度ＮＥが高い運転領域や機関負荷が大きい機関運転領域では、大きな機関出力を得るべく、ＥＧＲ弁２２の目標開度Ｔｖが小さい開度に設定される。そのためＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが目標開度Ｔｖより大きくなった場合には、ＥＧＲ量の増加に伴う燃焼状態の悪化や新気量の減少によって機関出力が低下するために、出力性能の低下を招く可能性が高い。一方、ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが目標開度Ｔｖより小さくなった場合には、ＥＧＲ量の減少に伴って燃焼状態が良くなるとともに新気量が増加するため、出力性能の低下を招く可能性はごく低い。
【００４５】
また、この機関運転領域ではＥＧＲ量が少なく燃焼状態が良いために、ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが目標開度Ｔｖより大きくなった場合、ＥＧＲ量の増加に伴って燃焼状態が悪化し易い。そのため、微粒子物質（ＰＭ）の排出量の増加を招く可能性が高く、またＰＭ排出量の著しい増加を招き易い。一方、ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが目標開度Ｔｖより小さくなった場合には、ＥＧＲ量の減少に伴って燃焼状態が良くなるために、ＰＭ排出量の増加を招く可能性はごく低い。
【００４６】
本処理では、そうしたＥＧＲ弁２２の目標開度Ｔｖが小さい機関運転領域において同目標開度Ｔｖと実開度Ｖとの偏差が大きくなった場合の中でも、実開度Ｖが目標開度Ｔｖより大きくなる方向にずれたとき（具体的には、実開度Ｖと目標開度Ｔｖとの関係が図３の領域Ｂであるとき）、言い換えれば出力性能の低下やＰＭ排出量の増加を招く可能性が高いときに、ＥＧＲシステムが異常であると判定される。
【００４７】
なお、目標開度Ｔｖが判定値Ｖｄ以上になった場合であっても、その状態の継続時間が所定時間Ｔｂ未満である場合には（図２のステップＳ１０８：ＹＥＳ、Ｓ１０９：ＮＯ）、異常である旨を判定せず、本処理は一旦終了される。このように本処理では、実開度Ｖが判定値Ｖｄ以上であるといった条件が機関運転領域の変化に伴って一時的に満たされたときに、これをもって異常である旨が判定されることが回避される。
【００４８】
また、目標開度Ｔｖが判定値Ｖｃ以下であるときに実開度Ｖが判定値Ｖｄより小さい場合には（ステップＳ１０７：ＹＥＳ、Ｓ１０８：ＮＯ）、ＥＧＲシステムが正常である旨が判定されて正常判定フラグ「Ｔｖ≦Ｖｃ」がオン操作される（ステップＳ１１１）。この正常判定フラグ「Ｔｖ≦Ｖｃ」は、スタートスイッチ３３のオン操作に際してオフ操作されるフラグである。
【００４９】
このように本処理では、ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが目標開度Ｔｖより小さくなる方向にずれたとき、言い換えれば出力性能の低下やＰＭ排出量の増加を招く可能性がごく低いときには、ＥＧＲシステムが正常であると判定される。
【００５０】
他方、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａより小さく判定値Ｖｃより大きい場合には（ステップＳ１０２：ＮＯ、Ｓ１０７：ＮＯ）、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６の処理およびステップＳ１０８〜Ｓ１１１の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
【００５１】
一般に、ディーゼル機関にあって機関回転速度が中程度の速度である運転領域や機関負荷が中程度の大きさである運転領域、すなわちＥＧＲ弁の目標開度として中程度の開度が設定される運転領域では、たとえＥＧＲ弁の目標開度と実開度との偏差が大きくなったとしても、ＮＯｘ排出量やＰＭ排出量が増加する度合いは小さい。そして、本実施の形態にかかる内燃機関１０では、そうしたＮＯｘ排出量やＰＭ排出量の増加度合いがごく小さいことが発明者等によって確認されている。そのため、ＥＧＲ弁２２の目標開度Ｔｖが中程度の開度であるときにＥＧＲシステムの異常の有無の判定を実行すると、排気性状の悪化を招く異常を判定する上では、これが誤判定のもととなって判定精度を低下させるおそれがある。
【００５２】
本処理では、そうした機関運転領域においては異常判定および正常判定が共に行われないために、誤判定を抑制することができ、判定精度の向上を図ることができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
【００５３】
（１）ＥＧＲ弁２２の目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ以上であるときに、同ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが判定値Ｖｂ以下であることを条件に異常である旨を判定し、実開度Ｖが判定値Ｖｂより大きいことをもって正常である旨を判定するようにした。そのため、目標開度Ｔｖが大きい機関運転領域において同目標開度Ｔｖと実開度Ｖとの偏差が大きくなった場合の中でも、実開度Ｖが目標開度Ｔｖより小さくなる方向にずれたとき、言い換えればＮＯｘ排出量の増加を招く可能性が高いときに、ＥＧＲシステムが異常であると判定することができる。また、実開度Ｖが目標開度Ｔｖより大きくなる方向にずれたとき、言い換えればＮＯｘ排出量の増加を招く可能性がごく低いときには、ＥＧＲシステムが正常であると判定することができる。したがって、ＮＯｘ排出量の増加を招く異常の発生を的確に判定することができるようになる。
【００５４】
（２）実開度Ｖが判定値Ｖｂ以下である状態が所定時間Ｔａにわたって継続したことをもって、異常である旨を判定するようにした。そのため、実開度Ｖが判定値Ｖｂ以下であるといった条件が機関運転領域の変化に伴って一時的に満たされたときに、これをもって異常である旨が判定されることを回避することができる。したがって、排気性状の悪化を招く異常の発生をより的確に判定することができる。
【００５５】
（３）ＥＧＲ弁２２の目標開度Ｔｖが判定値Ｖｃ以下であるときに、同ＥＧＲ弁２２の実開度Ｖが判定値Ｖｄ以上であることを条件に異常である旨を判定し、実開度Ｖが判定値Ｖｄ未満であることをもって正常である旨を判定するようにした。そのため、目標開度Ｔｖが小さい機関運転領域において同目標開度Ｔｖと実開度Ｖとの偏差が大きくなった場合の中でも、実開度Ｖが目標開度Ｔｖより大きくなる方向にずれたとき、言い換えれば出力性能の低下やＰＭ排出量の増加を招く可能性が高いときに、ＥＧＲシステムが異常であると判定することができる。また、実開度Ｖが目標開度Ｔｖより小さくなる方向にずれたとき、言い換えれば出力性能の低下やＰＭ排出量の増加を招く可能性がごく低いときには、ＥＧＲシステムが正常であると判定することができる。したがって、出力性能の低下やＰＭ排出量の増加を招く異常の発生を的確に判定することができるようになる。
【００５６】
（４）実開度Ｖが判定値Ｖｄ以上である状態が所定時間Ｔｂにわたって継続したことをもって、異常である旨を判定するようにした。そのため、実開度Ｖが判定値Ｖｄ以上であるといった条件が機関運転領域の変化に伴って一時的に満たされたときに、これをもって異常である旨が判定されることを回避することができる。したがって、機関出力の低下やＰＭ排出量の増加を招く異常の発生をより的確に判定することができる。
【００５７】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・正常判定フラグ「Ｔｖ≧Ｖａ」および正常判定フラグ「Ｔｖ≦Ｖｂ」を省略して、ＥＧＲシステムが正常である旨が判定された後においても異常の有無の判定を継続して実行ようにしてもよい。
【００５８】
・ＮＯｘ排出量やＰＭ排出量の増大、内燃機関１０の出力性能の低下が問題となるのであれば、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａより小さく判定値Ｖｃより大きいときに、ＥＧＲシステムの異常の有無を判定するようにしてもよい。
【００５９】
図４に、そうした構成を実現可能な判定処理の処理態様の一例を示す。図４に示すように、この処理では先ず、実行条件が満たされていること（具体的には、異常判定フラグがオフ操作されていること）を条件に（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＥＧＲ弁２２の目標開度Ｔｖに基づいて実開度Ｖについての上限値および下限値が算出される（ステップＳ２０２）。
【００６０】
図５に目標開度Ｔｖと上限値および下限値との関係を示す。同図５に示すように、上限値としては、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａより小さく判定値Ｖｃより大きい領域では目標開度Ｔｖが大きい開度であるほど大きい値が算出される。また、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ以上の領域では一定の値（例えば４０％開度）が上限値として算出され、目標開度Ｔｖが判定値Ｖｃ以下の領域では、実開度が上回ることのない極大値（例えば１２０％開度）が上限値として算出される。一方、上記下限値としては、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａより小さく判定値Ｖｃより大きい領域では目標開度Ｔｖが大きい開度であるほど大きい値が算出される。また、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ以上の領域では実開度Ｖが下回ることのない極小値（例えば−２０％開度）が下限値として算出され、目標開度Ｔｖが判定値Ｖｃより小さい領域では、一定の値（例えば６０％開度）が下限値として算出される。
【００６１】
そして、実開度Ｖが上限値以上である場合あるいは下限値以下である場合には（図４のステップＳ２０３：ＮＯ）、その状態が所定時間Ｔｃ（例えば数秒）にわたり継続されていることをもって（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、ＥＧＲシステムが異常である旨が判定されて異常判定フラグがオン操作される（ステップＳ２０５）。一方、実開度Ｖが上限値未満であり下限値より大きい場合や（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、実開度Ｖが上限値以上である状態あるいは下限値以下である状態の継続時間が所定時間Ｔｃ未満である場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ、Ｓ２０４：ＮＯ）、異常判定フラグをオン操作することなく、本処理は一旦終了される。なお異常判定フラグがオン操作されている場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
【００６２】
図６に、上記判定処理においてＥＧＲシステムが異常である旨が判定される領域（斜線部）を示す。上記判定処理によれば、図６に示すように、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａより小さく判定値Ｖｃより大きい領域においては、実開度Ｖが大きい開度側（ＰＭ排出量の増加や出力性能の低下を招く側）に過度にずれた場合や、実開度Ｖが小さい開度側（ＮＯｘ排出量が増加する側）に過度にずれた場合に、ＥＧＲシステムが異常である旨が判定される。したがって、ＮＯｘ排出量やＰＭ排出量の増加、出力性能の低下を招く異常を的確に判定することができる。また、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ以上である領域およびＶｃ以下である領域においては、前述した実施の形態と同様の領域（図２の領域Ａ，Ｂ参照）において異常である旨が判定されるために、上記実施の形態と同一の作用効果が得られる。
【００６３】
・ステップＳ１０４の処理を省略して、目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ以上である場合に実開度Ｖが判定値Ｖｂ以下になったことをもって、ＥＧＲシステムが異常である旨を判定するようにしてもよい。またステップＳ１０９の処理を省略して、目標開度Ｔｖが判定値Ｖｃ以下である場合に実開度Ｖが判定値Ｖｄ以上になったことをもって、ＥＧＲシステムが異常である旨を判定することなども可能である。こうした構成にあっては、例えば「機関回転速度ＮＥや燃料噴射量Ｑの単位時間当たりの変化量が小さい状態が所定時間継続されていること」といった条件を前記実行条件に加える等、ＥＧＲ弁２２の開度が安定した状況の下で異常の有無の判定を実行することにより、高い判定精度をもって判定処理を実行することができる。
【００６４】
・判定値Ｖｂや判定値Ｖｄを目標開度Ｔｖに基づいて可変設定するようにしてもよい。目標開度Ｔｖが判定値Ｖａ以上である領域にあっては、同目標開度Ｔｖが大きい開度であるときほど、ＮＯｘ排出量の増加を招く可能性が高くなる実開度Ｖについても大きい開度になる。また目標開度Ｔｖが判定値Ｖｃ以下である領域にあっては、同目標開度Ｔｖが小さい開度であるときほど、出力性能の低下やＰＭ排出量の増加を招く可能性が高くなる実開度Ｖについても小さい開度になる。したがって上記構成にあっては、目標開度Ｔｖが大きい開度であるときほど判定値Ｖｂや判定値Ｖｄとして大きい開度を設定することにより、ＮＯｘ排出量の増加や、出力性能の低下、ＰＭ排出量の増加を招く異常をより的確に判定することが可能になる。
【００６５】
・上記実施の形態にかかる判定処理は、ガソリン機関に設けられるＥＧＲシステムの異常判定装置にも適用することができる。同構成によれば、ＮＯｘ排出量の増加や出力性能の低下を招く異常を的確に判定することができる。
【００６６】
・ステップＳ１０７〜Ｓ１１１の処理を省略するようにしてもよい。こうした構成によっても、ＮＯｘ排出量の増加を招く異常を的確に判定することはできる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明にかかる排気再循環システムの異常判定装置を具体化した一実施の形態が適用される内燃機関の概略構成を示す略図。
【図２】同実施の形態にかかる判定処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図３】同判定処理において異常である旨が判定される領域を示す略図。
【図４】本発明の他の実施の形態にかかる判定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】ＥＧＲ弁の目標開度と上限値および下限値との関係を示す略図。
【図６】他の実施の形態にかかる判定処理において異常である旨が判定される領域を示す略図。
【符号の説明】
【００６８】
１０…内燃機関、１１…燃焼室、１２…燃料噴射弁、１３…蓄圧配管、１４…燃料ポンプ、１５…排気通路、１６…触媒装置、１７…吸気通路、１８…アクセルペダル、２１…（ＥＧＲ通路）排気再循環通路、２２…ＥＧＲ弁（排気再循環弁）、３０…電子制御ユニット、３１…速度センサ、３２…開度センサ、３３…スタートスイッチ、３４…アクセルセンサ。
【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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