(57)【要約】【課題】ＥＧＲクーラーの劣化を判定する専用のセンサを用いることなく、ＥＧＲクーラーの劣化を判定することができる内燃機関、その制御方法、及びＥＧＲクーラーの劣化判定方法を提供する。【解決手段】燃料噴射を停止した状態でエンジン本体２がモータリングするときに、ＥＣＵ３０が、空気供給システム９の空気供給量を固定する第１手段と、ＥＧＲバルブ２１を予め定めた開度に固定し、且つバイパスバルブ２５を開閉して、ＥＧＲクーラー２２を通過させた排ガスを供給したときと、ＥＧＲクーラー２２を迂回するバイパス路２４を通過させた排ガスを供給したときのエンジン本体２のトルク変動、又はシリンダ１０の筒内圧に基づく変化値を算出する第２手段と、変化値が、予め定めた判定値よりも大きくなると、ＥＧＲクーラー２２が劣化していると判定する第３手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲクーラーを有するＥＧＲシステムを備える内燃機関において、
燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングするときに、且つ内燃機関に供給される空気量が固定されたときに、前記ＥＧＲクーラーを通過させたときと、前記ＥＧＲクーラーを通過させないときの排ガス流量の差を、内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧に基づく変化値で算出し、前記変化値が予め定めた判定値よりも大きくなると、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定する制御装置を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記ＥＧＲシステムに、ＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲクーラーで排ガスを冷却する冷却路と、前記ＥＧＲクーラーを迂回するバイパス路と、排ガスの流路を前記冷却路又は前記バイバス路に切り換える排ガス切換バルブとを備えると共に、前記制御装置により内燃機関に供給する空気量を制御される空気供給システムを備え、
燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングするときに、前記制御装置が、前記空気供給システムの供給する空気量を固定する第１手段と、
前記ＥＧＲバルブを予め定めた開度に固定し、且つ前記排ガス切換バルブを開閉して、前記冷却路を通過させた排ガスを供給したときと、前記バイパス路を通過させた排ガスを供給したときの内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧に基づく変化値を算出する第２手段と、
前記変化値が、予め定めた判定値よりも大きくなると、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定する第３手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記制御装置が、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定すると、前記ＥＧＲクーラーに排ガスを流さないように、前記ＥＧＲバルブを閉じる、又は前記排ガス切換バルブを開く第４手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
ＥＧＲクーラーの劣化判定方法において、
燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングするときに、内燃機関に供給される空気量を一定にして、ＥＧＲクーラーを通過させたときと、ＥＧＲクーラーを通過させないときの排ガス流量の差を、内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧に基づく変化値で算出し、前記変化値が予め定めた判定値よりも大きくなると、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定することを特徴とするＥＧＲクーラーの劣化判定方法。
【請求項５】
前記内燃機関に、ＥＧＲバルブと、ＥＧＲクーラーと、前記ＥＧＲクーラーで排ガスを冷却する冷却路と、前記ＥＧＲクーラーを迂回するバイパス路と、排ガスの流路を前記冷却路又は前記バイバス路に切り換える排ガス切換バルブとを有するＥＧＲシステムと、空気を供給する空気供給システムと、を備え、
燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングするときに、前記空気供給システムの供給する空気量を固定する第１行程と、
前記ＥＧＲバルブを予め定めた開度に固定し、且つ前記排ガス切換バルブを開閉して、前記冷却路を通過させた排ガスを供給したときと、前記バイパス路を通過させた排ガスを供給したときの内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧に基づく変化値を算出する第２行程と、
前記変化値が、予め定めた判定値よりも大きくなると、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定する第３行程と、を含むことを特徴とする請求項４に記載のＥＧＲクーラーの劣化判定方法。
【請求項６】
前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定すると、前記ＥＧＲクーラーに排ガスを流さないように、前記ＥＧＲバルブを閉じる、又は前記排ガス切換バルブを開く第４行程を含むことを特徴とする請求項５に記載のＥＧＲクーラーの劣化判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガスを還流するＥＧＲシステムに設けたＥＧＲクーラーの劣化を判定する内燃機関とＥＧＲクーラーの劣化判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンにＥＧＲシステム（排ガス再循環システム）を搭載し、エンジンから排出される排ガス中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減している。このとき、還流する排ガスをＥＧＲクーラーで冷却することで、ＥＧＲ効果を高めている。
【０００３】
しかし、多量の排ガスを還流することにより、ＥＧＲクーラーにＰＭ（微粒子状物質）などが堆積して、目詰まりを起こす。このような状態になると排ガスの冷却効果が落ち、ＥＧＲ効果が低減する。また、このような状態でＥＧＲクーラーを使用し続けると、ＥＧＲクーラーが破損してしまう。
【０００４】
そこで、ＥＧＲクーラーの汚損又は劣化を判定する装置として、ＥＧＲシステムに、温度計と圧力計とを備え、いずれか一方の検出値が予め設定された設定値に達したとき、ＥＧＲクーラーが劣化したと判定し、ＥＧＲクーラーをバイパスするバイパス通路にＥＧＲガスを導く装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、ＥＧＲシステムに温度センサを備えると共に、ＥＧＲクーラーに新気を導入し、その新気の温度変化に基づいて、ＥＧＲクーラーの劣化検出を行う装置もある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
それらの装置はＥＧＲクーラーの劣化を判定することができるが、一方でＥＧＲシステムにＥＧＲクーラーの劣化を判定するための温度センサ又は圧力センサなどのセンサが必要である。しかしながら、ＥＧＲクーラーの劣化を判定するためだけのセンサをＥＧＲシステムに備えることは、装置のコストを増加する。
【０００６】
このＥＧＲクーラーの劣化を判定するためだけのセンサを備えなければならないという問題に対して、ＮＯｘセンサで検知されるＮＯｘ生成量を比較してＥＧＲクーラーの劣化を判定する装置がある（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
しかしながら、ＮＯｘ（窒素酸化化合物）は燃焼により生成される化学物質であり、燃料噴射量や空気量、筒内の燃料と空気の混合の仕方で生成量は容易に変化するものである。例えば、インジェクタ（燃料噴射ノズル）の劣化により噴射量が変化した場合に、インジェクタの劣化によりＮＯｘ値が変化したのか、ＥＧＲクーラーの劣化によりＮＯｘ値が変化したのか、分けて考えることができないという問題がある。よって、上記の装置では、ＥＧＲクーラー以外のものが劣化した場合でも容易に誤差要因となり、正確にＥＧＲクーラーの劣化のみを診断することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３４６９１８号公報
【特許文献２】特開２００９−０４６９９３号公報
【特許文献３】特開２００９−１０３０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ＥＧＲクーラーの劣
化を判定するための専用のセンサを用いることなく、正確にＥＧＲクーラーの劣化を判定することができる内燃機関とＥＧＲクーラーの劣化判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を解決するための本発明の内燃機関は、ＥＧＲクーラーを有するＥＧＲシステムを備える内燃機関において、燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングするときに、且つ内燃機関に供給される空気量が固定されたときに、前記ＥＧＲクーラーを通過させたときと、前記ＥＧＲクーラーを通過させないときの排ガス流量の差を、内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧に基づく変化値で算出し、前記変化値が予め定めた判定値よりも大きくなると、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定する制御装置を備えて構成される。
【００１１】
この構成によれば、ＥＧＲクーラーの劣化を判定するための専用のセンサを用いることなく、通常内燃機関に備えられている内燃機関のトルクを検知するトルクセンサ、又は各気筒の筒内圧を検知する筒内圧センサなどを用いて、ＥＧＲクーラーを通過させたときと、ＥＧＲクーラーを通過させないときの排ガスの圧力差を算出して、ＥＧＲクーラーの劣化を診断することができる。ここでいう燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングするときは、例えば、下り坂のエンジンブレーキ時などのときをいう。
【００１２】
また、上記の内燃機関において、前記ＥＧＲシステムに、ＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲクーラーで排ガスを冷却する冷却路と、前記ＥＧＲクーラーを迂回するバイパス路と、排ガスの流路を前記冷却路又は前記バイバス路に切り換える排ガス切換バルブとを備えると共に、前記制御装置により内燃機関に供給する空気量を制御される空気供給システムを備え、燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングするときに、前記制御装置が、前記空気供給システムの供給する空気量を固定する第１手段と、前記ＥＧＲバルブを予め定めた開度に固定し、且つ前記排ガス切換バルブを開閉して、前記冷却路を通過させた排ガスを供給したときと、前記バイパス路を通過させた排ガスを供給したときの内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧に基づく変化値を算出する第２手段と、前記変化値が、予め定めた判定値よりも大きくなると、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定する第３手段とを備えると、内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧をＥＧＲシステムが供給する排ガスの供給量に依存する状態にして、冷却路を通過する排ガス量と、バイパス路を通過する排ガス量により変化する変化値を算出することができる。
【００１３】
燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングするときでは、排ガス温度が低いため、ＥＧＲクーラーとしての機能はほぼ働かず、排ガス切換バルブの開閉による内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧の影響はＥＧＲクーラー自身の圧力損失に依存する。
【００１４】
このとき、ＥＧＲクーラーの圧力損失が大きい場合は、排ガスを、ＥＧＲクーラーを有する冷却路を通過させる時と、バイパス路を通過させる時で、通過量が大きく変わるため、排気圧力が変化し、トルク変動の最大値、又は筒内圧最大値が大きく振れるので、この変動幅を読み取り、ＥＧＲクーラーの劣化を判別することができる。
【００１５】
加えて、上記の内燃機関において、前記制御装置が、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定すると、前記ＥＧＲクーラーに排ガスを流さないように、前記ＥＧＲバルブを閉じる、又は前記排ガス切換バルブを閉じる第４手段を備えると、劣化したＥＧＲクーラーに排ガスを通過させないため、ＥＧＲクーラーの破損を防止することができる。さらに、ＥＧＲクーラーが劣化していると判定すると、ＥＧＲクーラーの劣化を運転者に知らせる報知手段を備えるとよい。
【００１６】
上記の問題を解決するためのＥＧＲクーラーの劣化判定方法は、ＥＧＲクーラーの劣化
判定方法において、燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングするときに、内燃機関に供給される空気量を一定にして、ＥＧＲクーラーを通過させたときと、ＥＧＲクーラーを通過させないときの排ガス流量の差を、内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧に基づく変化値で算出し、前記変化値が予め定めた判定値よりも大きくなると、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定することを特徴とする方法である。
【００１７】
この方法によれば、ＥＧＲクーラーの劣化を判定する基準となるＥＧＲクーラーの圧力損失を、内燃機関のトルク変動、又は各気筒の筒内圧に基づく変化値で算出し、ＥＧＲクーラーの劣化判定専用にセンサを設ける必要がなく、ＥＧＲクーラーの劣化を判定することができる。
【００１８】
また、上記のＥＧＲクーラーの劣化判定方法において、前記内燃機関に、ＥＧＲバルブと、ＥＧＲクーラーと、前記ＥＧＲクーラーで排ガスを冷却する冷却路と、前記ＥＧＲクーラーを迂回するバイパス路と、排ガスの流路を前記冷却路又は前記バイバス路に切り換える排ガス切換バルブとを有するＥＧＲシステムと、空気を供給する空気供給システムと、を備え、燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングするときに、前記空気供給システムの供給する空気量を固定する第１行程と、前記ＥＧＲバルブを予め定めた開度に固定し、且つ前記排ガス切換バルブを開閉して、前記冷却路を通過させた排ガスを供給したときと、前記バイパス路を通過させた排ガスを供給したときの内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧に基づく変化値を算出する第２行程と、前記変化値が、予め定めた判定値よりも大きくなると、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定する第３行程と、を含むと、排ガス温度が低く、ＥＧＲクーラーの冷却機能に依存しない状態で、内燃機関に供給される排ガス流量の差を、内燃機関のトルク変動、又は気筒の筒内圧に基づいて算出することができる。これにより、ＥＧＲクーラーの劣化判定専用にセンサを用いることなく、ＥＧＲクーラーの劣化を判定することができる。
【００１９】
さらに、上記のＥＧＲクーラーの劣化判定方法において、前記ＥＧＲクーラーが劣化していると判定すると、前記ＥＧＲクーラーに排ガスを流さないように、前記ＥＧＲバルブを閉じる、又は前記排ガス切換バルブを閉じる第４行程を含むと、劣化したＥＧＲクーラーに排ガスが流れることを防止することができるので、ＥＧＲクーラーの破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＥＧＲクーラーの劣化を判定するための専用のセンサを用いることなく、正確にＥＧＲクーラーの劣化を判定することができる。これにより、ＥＧＲシステムに係るコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る実施の形態の内燃機関を示した構成図であり、排ガス切換バルブを閉じ、排ガスがＥＧＲクーラーを通過する状態を示す。
【図２】図１に示すエンジン本体の一部を示した図であり、（ａ）は筒内圧センサを示す図であり、（ｂ）はトルクセンサを示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態の内燃機関を示した構成図であり、排ガス切換バルブを開き、排ガスがＥＧＲクーラーを迂回する状態を示す。
【図４】本発明に係る実施の形態のＥＧＲクーラーの劣化判定方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関とＥＧＲクーラーの劣化判定方法について、図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、直列４気筒のディーゼルエンジンを例
に説明するが、本発明はディーゼルエンジンに限定せずに、ガソリンエンジンにも適用することができ、その気筒数や、気筒の配列は限定しない。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように寸法を変化させており、各部材、各部品の板厚や幅や長さなどの比率も必ずしも実際に製造するものの比率とは一致させていない。
【００２３】
まず、本発明に係る実施の形態の内燃機関について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１に示すように、エンジン（内燃機関）１は、エンジン本体２、エキゾーストマニホールド３、インレットマニホールド４、ターボチャージャー５、エアクリーナー６、インタークーラー７、及び吸気スロットル８を備える。また、このターボチャージャー５、エアクリーナー６、インタークーラー７、及び吸気スロットル８から空気供給システム９を構成する。
【００２４】
エンジン本体２は、図２の（ａ）に示すように、図示しないシリンダブロックとシリンダヘッドにシリンダ１０を直列に四つ配置し、各シリンダ１０には、それぞれピストン１１、コンロッドシャフト１２、排気バルブ１３、吸気バルブ１４、インジェクタ（燃料噴射弁）１５を備え、図２の（ｂ）に示すように、各コンロッドシャフト１２と接続されるクランクシャフト１６を備える。
【００２５】
上記のエンジン１の構成は、周知の技術の構成を用いることができる。例えば、この実施の形態では、ターボチャージャー５として、エンジン１の回転数に応じて排気タービン５ａのタービンブレードの開口面積を変化させることで排気ガスの流量を制御し、加給効果を高めることができる可変翼ターボを用いるが、通常のターボチャージャーや、コンプレッサー５ｂ側の空気の流量を制御できるでもよい。また、機械的な動力により駆動するスーパーチャージャーを備えてもよい。加えて、図示しないターボチャージャー５の排ガス下流側に、ＤＰＦ（ディーゼル微粒子捕集フィルタ）、ＮＯｘ触媒（酸化窒素化合物還元触媒）、ＤＯＣ（ディーゼル用酸化触媒）、及び尿素ＳＣＲ触媒（尿素選択的還元触媒）などの排ガス後処理装置を備えてもよい。
【００２６】
このエンジン１は、上記の構成に加えて、図１に示すように、ＥＧＲシステム２０を備え、ＥＧＲシステム２０に、ＥＧＲバルブ２１、ＥＧＲクーラー２２、冷却路２３、バイパス路２４、及びバイパスバルブ（排ガス切換バルブ）２５を備える。
【００２７】
このＥＧＲシステム２０は、ターボチャージャー５の排ガス上流側に設けられ、排ガスをエンジン本体２に還流するシステムであり、所謂高圧ＥＧＲシステムである。本発明は、ターボチャージャー５の排ガス下流側に設けられる低圧ＥＧＲシステムにも適用することができるが、この実施の形態のような高圧ＥＧＲシステムに適用すると効果が大きい。
【００２８】
また、このＥＧＲシステム２０は、ＥＧＲバルブ２１を開くと排ガスをエンジン本体２に還流するが、そのとき、バイパスバルブ２５を閉じると、排ガスが冷却路２４を通って、エンジン冷却水が循環するＥＧＲクーラー２２によって冷却されて還流し、バイパスバルブ２５を開くと、排ガスがＥＧＲクーラー２２を迂回するバイパス路２４を通って、ＥＧＲクーラー２２によって冷却されずに還流する。
【００２９】
さらに、このエンジン１は、エンジンコントロールユニットと呼ばれる制御装置であり、電気回路によってエンジン１の制御を担当している電気的な制御を総合的に行うマイクロコントローラであるＥＣＵ（制御装置）３０を備える。
【００３０】
また、このＥＣＵ３０は、ＭＡＦセンサ（吸入吸気量センサ）３１、アクセルペダル３２、ブレーキペダル３３、図２の（ａ）に示す筒内圧センサ３４、及び図２の（ｂ）に示すトルクセンサ３５と接続され、各センサ３１〜３５の検知した信号を受信している。
【００３１】
加えて、このＥＣＵ３０は、ターボチャージャー５、吸気スロットル７、インジェクタ１５、ＥＧＲバルブ２１、及びバイパスバルブ２５の制御を行い、エンジン本体２に供給する空気量を予め定めた量に固定する第１手段と、ＥＧＲクーラー２２を通過させたときと、ＥＧＲクーラー２２を通過させないときの排ガス流量の差を、エンジン本体２のトルク変動、又はシリンダ１０の筒内圧に基づく変化値で算出する第２手段と、変化値が予め定めた判定値よりも大きい場合にＥＧＲクーラー２２の劣化を判定する第３手段とを備える。
【００３２】
次に、このエンジン１の動作について説明する。インジェクタ１５の燃料噴射を停止した状態でエンジン本体２がモータリングするときに、空気供給システム９からエンジン本体２に供給される空気量を固定にする。この実施の形態では、ターボチャージャー５の排気タービン５ａを制御して、コンプレッサー５ｂによる過給量を一定にし、また、吸気スロットル８の開度を一定にする。このとき、ＭＡＦセンサ３１の検知する吸入空気量は一定の値を示す。
【００３３】
上記の構成以外で、エンジン本体２に供給する空気量に影響がある装置を備える場合は、その装置によって供給する空気量が変化しないように制御する。この供給する空気量については、任意の量に設定することができ、車両の走行状態などにより変えることもできる。
【００３４】
これにより、インジェクタ１５の燃料噴射を停止した状態でエンジン本体２がモータリングするとき、つまり、排ガス温度が低いときに、各シリンダ１０に供給される空気量を一定にすることができる。これにより、トルクセンサ３５が検知するエンジン本体２のトルク変動、又は筒内圧センサ３４の検知する各シリンダ１０の筒内圧最大値を、ＥＧＲシステム２０がエンジン本体２に還流する排ガス流量に依存させることができる。
【００３５】
そして、その状態でＥＧＲバルブ２１の開度も予め定めた開度にする。バイパスバルブ２５を開閉して、ＥＧＲクーラー２２を通過させた、つまり冷却路２３を通過させた排ガスをエンジン本体２へ供給したときと、ＥＧＲクーラー２２を通過させない、つまりバイパス路２４を通過させた排ガスをエンジン本体２へ供給したときのエンジン本体２のトルク変動の最大値、又は各シリンダ１０の筒内圧最大値の変化を検知する。
【００３６】
具体的には、検知する変化を各シリンダ１０の筒内圧最大値とすると、図１に示すように、バイパスバルブ２５を閉じたときの筒内圧最大値Ｐ１＿ｍａｘと、図３に示すように、バイパスバルブ２５を開けたときの筒内圧最大値Ｐ２＿ｍａｘとの差分の絶対値を算出する。この値を変化値ΔＰ＿ｍａｘとする。
【００３７】
この変化値ΔＰ＿ｍａｘが予め定めた判定値Ｐｎよりも大きい場合、つまりバイパスバルブ２５を開閉したときの筒内圧最大値の振れ幅が判定値よりも大きくなった場合に、ＥＧＲクーラー２２が劣化していると判定する。これにより、ＥＧＲクーラー２２の劣化を判定する専用のセンサを用いることなく、ＥＧＲクーラー２２の劣化を判定することができる。
【００３８】
前述したように、エンジン本体２のトルク変動、又は各シリンダ１０の筒内圧は、ＥＧＲシステム２０が還流する排ガス流量に依存する状態である。これは、燃料噴射を停止した状態では、排ガス温度が低いため、ＥＧＲクーラー２２としての機能はほぼ働かず、エンジン本体２のトルク変動、又は各シリンダ１０の筒内圧の影響は、バイパスバルブ２５の開閉によるＥＧＲシステム２０が還流する排ガス量に依存するからである。
【００３９】
この状態でバイパスバルブ２５を開閉することにより、ＥＧＲクーラー２２を通過する排ガス量と、ＥＧＲクーラー２２を通過しない排ガス量を、つまり、ＥＧＲクーラー２２自身の圧力損失を、エンジン本体２のトルク変動の最大値の変化値、又はシリンダ１０の筒内圧最大値の変化値に基づいて算出することができる。このとき、ＥＧＲクーラー２２の圧力損失が大きい場合は、冷却路２３を通過時とバイパス路２４を通過時の通過量が大きく変わるため、排気圧力が変化し、筒内圧最大値が大きく振れるので、この変動幅を読み取り、ＥＧＲクーラー２２の劣化を判別することができる。
【００４０】
この動作によれば、ＥＧＲシステム２０に専用のセンサを用いることなく、ＥＧＲクーラー２２の劣化を判定することができる。また、燃料噴射を停止した状態でエンジン本体２がモータリングするときに、エンジン本体２に供給される空気量を一定にして、算出されるエンジン本体２のトルク変動、又はシリンダ１０内の筒内圧の変化値はＥＧＲクーラー２２の圧力損失とイコールであるため、ＥＧＲクーラー２２の劣化を正確に判定することができる。
【００４１】
この予め定めた判定値は、任意に設定することができ、例えば、予め実験などによりＥＧＲクーラー２２が目詰まりし、略排ガスの冷却効果がない状態のときに計測した値を用いることができる。この判定値は、そのままＥＧＲクーラー２２の圧力損失の大きさを示すため、車両の運転状態によって左右されない値である。
【００４２】
また、この判定値として、ＥＧＲクーラーが新品の状態で取得した筒内圧の変動幅、又はトルク変動幅を用いて、比較してもよい。ちなみに、空気供給システム９の供給する空気量は、この判定値を設定したときと同じ空気量となるように設定する。
【００４３】
次に、本発明に係る実施の形態のＥＧＲクーラーの劣化判定方法について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。この制御方法では、筒内圧センサ３２が検知するシリンダ１０の筒内圧最大値に基づいてＥＧＲクーラー２０の劣化を判定する方法を例に説明する。また、図示しないが劣化判定方法の途中でアクセルペダル３２、又はブレーキペダル３３が踏まれたことを検知すると、この劣化判定方法は途中で終了する。
【００４４】
まず、ＥＣＵ３０が、アクセルペダル３２がＯＦＦになったか否かを判断するステップＳ１を行う。次に、ＥＣＵ３０が、インジェクタ１５の燃料噴射を停止するステップＳ２を行う。このステップＳ１とＳ２は、車両の走行中に運転者がアクセルペダル３２を離したか否かを判断し、燃料噴射を停止する行程であり、所謂エンジンブレーキを開始するか否かを判断している。
【００４５】
次に、ＥＣＵ３０が、エンジン本体２がモータリングしているか否かを判断するステップＳ３を行う。このエンジン本体２がモータリングしている状態とは、ピストン１１が上下運動し、クランクシャフト１６が回転している状態である。ステップＳ１〜Ｓ３の行程を満たす状態は、例えば、下り坂のエンジンブレーキ使用時である。
【００４６】
上記のステップＳ１〜Ｓ３の行程は燃料を噴射しない状態でエンジン本体２がモータリングすることを検知できればよく、上記の行程に限定しない。例えば、走行中にインジェクタ１５を車両の走行状態から制御するシステムなどが、燃料噴射を停止する行程を含めてもよい。
【００４７】
燃料を噴射しない状態でエンジン本体２がモータリングすることを検知すると、次に、ＥＣＵ３０が、空気供給システム９を制御して、排ガス以外の供給空気量を一定に設定するステップＳ４を行う。この実施の形態では、ターボチャージャー５の排気タービン５ａを制御して、過給量を一定に設定し、且つ吸気スロットル８の開度を一定に制御して、エ
ンジン本体２に供給される空気量を一定にする。
【００４８】
このステップＳ４が第１行程であり、排ガス以外の供給される空気量を固定することで、シリンダ１０の筒内圧の影響をＥＧＲクーラー２２自身の圧力損失に依存する状態にすることができる。
【００４９】
次に、ＥＣＵ３０が、ＥＧＲバルブ２１の開度を一定にするステップＳ５を行う。このときのＥＧＲバルブ２１の開度は予め定めた開度であり、任意の開度に設定することができる。また、この開度を車両の走行状態に応じて変更することもできる。
【００５０】
次に、ＥＣＵ３０が、バイパスバルブ２５を全閉するステップＳ６を行う。次に、筒内圧センサ３２が、シリンダ１０内の筒内圧最大値Ｐ１＿ｍａｘを検知するステップＳ７を行う。次に、ＥＣＵ３０が、バイパスバルブ２５を全開するステップＳ８を行う。次に、筒内圧センサ３２が、シリンダ１０内の筒内圧最大値Ｐ２＿ｍａｘを検知するステップＳ９を行う。次に、筒内圧最大値Ｐ１＿ｍａｘと筒内圧最大値Ｐ２＿ｍａｘとの差分の絶対値である変化値ΔＰ＿ｍａｘを算出するステップＳ１０を行う。
【００５１】
このステップＳ５〜Ｓ１０が第２行程であり、第１行程で筒内圧力の影響をＥＧＲクーラー２２自身の圧力損失に依存する状態した上で、ＥＧＲバルブ２１の開度を一定にし、バイパスバルブ２５を開閉することで、ＥＧＲクーラー２０の圧力損失に基づいて変化するシリンダ１０の筒内圧最大値の振れ幅を算出することができる。
【００５２】
詳しくは、エンジン本体２にＥＧＲクーラー２２を通過した排ガスを供給したときのシリンダ１０の筒内圧最大値Ｐ１＿ｍａｘと、エンジン本体２にＥＧＲクーラー２２を迂回した排ガスを供給したときのシリンダ１０の筒内圧最大値Ｐ２＿ｍａｘと差分の絶対値である変化値ΔＰ＿ｍａｘを算出する。
【００５３】
次に、変化値ΔＰ＿ｍａｘが予め定めた判定値Ｐｎよりも大きいか否かを判断するステップＳ１１を行う。このステップＳ１１が第３行程である。このステップＳ１１で変化値ΔＰ＿ｍａｘが判定値Ｐｎ以下の場合は、ＥＧＲクーラー２２は劣化していないと判定され、次に、バイパスバルブ２５を全閉するステップＳ１１を行って、この劣化判定方法は完了する。
【００５４】
また、ステップＳ１１で変化値ΔＰ＿ｍａｘが判定値Ｐｎよりも大きい場合は、ＥＧＲクーラー２２は劣化していると判定する。ＥＧＲクーラー２２が劣化していると判定すると、次に、バイパスバルブ２５を全開するステップＳ１３を行う。
【００５５】
このステップＳ１３が第４行程であり、劣化しているＥＧＲクーラー２２に排ガスを導入することを防ぐことができ、ＥＧＲクーラー２２の破損を防止することができる。このステップＳ１３を、この実施の形態では、バイパスバルブ２５を全開して、排ガスをＥＧＲクーラー２２から迂回させたが、排ガスを劣化したＥＧＲクーラー２２に流さなければよく、例えば、ＥＧＲバルブ２１を全閉してもよい。
【００５６】
次に、ＥＧＲクーラー２２の劣化を報知するステップＳ１４を行う。これは、例えば、ＥＧＲクーラー２２が劣化したことを、ランプを点灯させて、運転者に知らせるステップである。これにより、運転者にＥＧＲクーラー２２の劣化を報知することができ、早期にＥＧＲクーラー２２の交換を促すことができる。以上で、この劣化判定方法が完了する。
【００５７】
上記の劣化判定方法によれば、燃料を噴射しない状態でエンジン本体２がモータリングするときに、排ガス以外の供給される空気量を固定することで、ＥＧＲクーラー２２の圧
力損失を、シリンダ１０の筒内圧に基づいて算出することができる。これにより、ＥＧＲクーラー２２の劣化を判定するために、専用のセンサを用いること無く、ＥＧＲクーラー２２の劣化を判定することができる。
【００５８】
そのため、燃料を噴射しない条件で判定するため、単純にシリンダ１０に入る空気量による圧力変化だけで判定することができるので、正確にＥＧＲクーラー２２の劣化を判定することができる。
【００５９】
上記の制御方法は、筒内圧センサ３４で検知するシリンダ１０の筒内圧に基づいて、ＥＧＲクーラー２２の劣化を判定したが、トルクセンサ３５で検知するエンジン本体２のトルク変動に基づいて、判定してもよい。この場合も、エンジン本体２のトルク変動の最大値の変化値、つまりＥＧＲクーラー２２を通過したときと、ＥＧＲクーラー２２を通過しないときの振れ幅を読み取り、劣化を判定する。
【００６０】
また、この場合に、エンジン本体２がモータリングするようなフリーラン状態ではトルクが変動すれば、エンジン１の回転が変動することになるため、回転変動をトルク変動と置き換える方法もあり、通常のエンジンであれば搭載している回転センサ（クランク角センサ）のみで劣化を判定することができる。従って、他の誤差要因に左右されることなく、特殊なセンサを用いることなく、劣化を判定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の内燃機関は、ＥＧＲクーラーの圧力損失が大きい場合に、ＥＧＲクーラーを通過時と、バイパス路を通過時の排ガス通過量が大きく変わることを、内燃機関のトルク変動、又は、気筒の筒内圧の変動幅によって判別することができるので、特に、ディーゼルエンジンを搭載したトラックなどの車両に利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  エンジン（内燃機関）
２  エンジン本体
９  空気供給システム
２０  ＥＧＲシステム
２１  ＥＧＲバルブ
２２  ＥＧＲクーラー
２３  冷却路
２４  バイパス路
２５  バイパスバルブ（排ガス切換バルブ）
３０  ＥＣＵ（制御装置）
３１  ＭＡＦセンサ（吸入吸気量センサ）
３４  筒内圧センサ
３５  トルクセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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