(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、ＥＧＲバルブの閉じ不良の判定精度を向上できるようにすることを目的とする。【解決手段】ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａよりも下流側の吸気通路１２と排気通路１４とを接続するＥＧＲ通路３８と、ＥＧＲ通路３８に配置されたＥＧＲバルブ４２と、排気通路１４に対するＥＧＲ通路３８の接続位置よりも下流側において排気通路１４に取り付けられた空燃比センサ３４と、を備える内燃機関１０において、コンプレッサ下流圧（吸気圧）が背圧よりも高い場合にＥＧＲバルブ４２を全閉とする。また、目標空燃比が等しい条件において、コンプレッサ下流圧が背圧よりも高い場合のリーンずれ頻度が、コンプレッサ下流圧が背圧以下である場合のリーンずれ頻度よりも高いときに、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良が生じていると判定する。【選択図】図４
2017218921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁と、
吸気通路に配置されたコンプレッサを備える過給機と、
前記コンプレッサよりも下流側の前記吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブと、
前記排気通路に対する前記ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流側において前記排気通路に取り付けられた空燃比センサと、
を備える内燃機関を制御する制御装置であって、
前記コンプレッサよりも下流側における前記吸気通路の圧力であるコンプレッサ下流圧が前記内燃機関の背圧よりも高い場合に前記ＥＧＲバルブを全閉とするＥＧＲバルブ制御手段と、
前記空燃比センサにより検出される実空燃比が所定の目標空燃比に近づくように燃料噴射量のフィードバック制御を実行する空燃比制御手段と、
前記目標空燃比が等しい条件において、前記コンプレッサ下流圧が前記背圧よりも高い場合に前記実空燃比が前記目標空燃比よりもリーン側にずれる頻度であるリーンずれ頻度が、前記コンプレッサ下流圧が前記背圧以下である場合の前記リーンずれ頻度よりも高いときに、または、前記コンプレッサ下流圧が前記背圧よりも高い場合に前記フィードバック制御によって用いられる空燃比補正量が、前記コンプレッサ下流圧が前記背圧以下である場合の前記空燃比補正量よりも大きいときに、前記ＥＧＲバルブの閉じ不良が生じていると判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、過給機のコンプレッサよりも下流側において吸気通路にＥＧＲガスが導入される内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、吸入空気量を制御するスロットルバルブよりも下流側において吸気通路にＥＧＲガスが導入される内燃機関のＥＧＲ制御装置が開示されている。この内燃機関に対してターボ過給機が備えられる場合には、ターボ過給機のコンプレッサはスロットルバルブよりも上流側において吸気通路に配置される。この内燃機関では、ＥＧＲガスの導入中に加速要求が出されてＥＧＲバルブを閉じかつスロットルバルブを開くときに、吸気通路内の新気がＥＧＲ通路を逆流して排気通路に流入することを抑制するために次のような制御が実行される。すなわち、上記加速要求に伴ってＥＧＲバルブの閉弁が完了するまでの期間中は、加速要求による要求開度よりも閉じ側の開度となるように、スロットルバルブの開度が制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２１４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過給機のコンプレッサよりも下流側の吸気通路の圧力であるコンプレッサ下流圧が内燃機関の背圧よりも高い状況下では、特許文献１に記載のようにＥＧＲバルブを全閉に制御したとしても、ＥＧＲバルブによる異物の噛み込み等の理由によりＥＧＲバルブが全閉にならない可能性がある。したがって、このようなＥＧＲバルブの閉じ不良を精度良く検出できるようになっていることが望ましい。
【０００５】
そこで、排気通路に備えられた空燃比センサを用いて、ＥＧＲ通路を介して逆流した新気に起因して空燃比センサにより検出される実空燃比がリーン側に変化したことをもってＥＧＲバルブの閉じ不良が生じていると判定することが考えられる。しかしながら、実空燃比を所定の閾値と比較するという手法では、逆流する新気の量が少ない場合にはリーン側への実空燃比の変化量が小さいため、ＥＧＲバルブの閉じ不良を精度良く判定することが困難である。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ＥＧＲバルブの閉じ不良の判定精度を向上できるようにした内燃機関の制御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】
【０００７】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁と、吸気通路に配置されたコンプレッサを備える過給機と、前記コンプレッサよりも下流側の前記吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブと、前記排気通路に対する前記ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流側において前記排気通路に取り付けられた空燃比センサと、を備える内燃機関を制御する。前記制御装置は、ＥＧＲバルブ制御手段と、空燃比制御手段と、異常判定手段とを備える。前記ＥＧＲバルブ制御手段は、前記コンプレッサよりも下流側における前記吸気通路の圧力であるコンプレッサ下流圧が前記内燃機関の背圧よりも高い場合に前記ＥＧＲバルブを全閉とする。前記空燃比制御手段は、前記空燃比センサにより検出される実空燃比が所定の目標空燃比に近づくように燃料噴射量のフィードバック制御を実行する。前記異常判定手段は、前記目標空燃比が等しい条件において、前記コンプレッサ下流圧が前記背圧よりも高い場合に前記実空燃比が前記目標空燃比よりもリーン側にずれる頻度であるリーンずれ頻度が、前記コンプレッサ下流圧が前記背圧以下である場合の前記リーンずれ頻度よりも高いときに、または、前記コンプレッサ下流圧が前記背圧よりも高い場合に前記フィードバック制御によって用いられる空燃比補正量が、前記コンプレッサ下流圧が前記背圧以下である場合の前記空燃比補正量よりも大きいときに、前記ＥＧＲバルブの閉じ不良が生じていると判定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＥＧＲバルブに閉じ不良が生じている否かを、新気がＥＧＲ通路を通って排気通路に吹き抜けることに起因して下流側空燃比センサの出力がリーン側の値にずれること以外の影響を小さくしつつ判定できるようになる。このため、ＥＧＲバルブの閉じ不良の判定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための図である。
【図２】エンジン負荷とエンジン回転速度とで規定された内燃機関の運転領域を表した図である。
【図３】ＥＧＲバルブの閉じ不良の有無を含めて空燃比フィードバック制御が実行されたときの各種パラメータの変化を表したタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１においてＥＣＵが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２においてＥＣＵが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
まず、図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、内燃機関（一例として火花点火式エンジン）１０を備えている。内燃機関１０の各気筒には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。
【００１２】
吸気通路１２の入口近傍には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６の下流近傍には、吸気通路１２に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ１８が設けられている。エアフローメータ１８の下流には、過給機（一例として、ターボ過給機）２０のコンプレッサ２０ａが設置されている。コンプレッサ２０ａは、排気通路１４に配置されたタービン２０ｂと連結軸を介して一体的に連結されている。
【００１３】
コンプレッサ２０ａの下流には、コンプレッサ２０ａにより圧縮された空気を冷却するためのインタークーラー２２が設けられている。インタークーラー２２の下流には、電子制御式のスロットルバルブ２４が設けられている。吸気通路１２におけるスロットルバルブ２４よりも下流側の部位（サージタンク１２ａ）には、吸気圧力（コンプレッサ下流圧に相当）を検出する吸気圧センサ２６が取り付けられている。
【００１４】
一方、タービン２０ｂよりも下流側の排気通路１４には、排気ガスを浄化するために、上流側触媒２８および下流側触媒３０が直列に配置されている。これらの触媒２８、３０は、ともに三元触媒である。また、排気通路１４におけるタービン２０ｂと上流側触媒２８との間の部位には、上流側空燃比センサ３２が取り付けられている。さらに、排気通路１４における上流側触媒２８と下流側触媒３０との間の部位には、下流側空燃比センサ３４が取り付けられている。空燃比センサ３２、３４の形式は特に限定されず、ここでは空燃比センサ３２、３４は、一例として、実空燃比に対してリニアな出力信号が得られる限界電流式のセンサであるものとする。
【００１５】
図１に示す内燃機関１０は、ＥＧＲ装置３６を備えている。ＥＧＲ装置３６は、上流側触媒２８よりも下流側であって下流側触媒３０よりも上流側の排気通路１４と、コンプレッサ２０ａよりも下流側の吸気通路１２とを接続するＥＧＲ通路３８を備えている。このＥＧＲ通路３８の途中には、吸気通路１２に導入される際のＥＧＲガスの流れの上流側から順に、ＥＧＲクーラ４０およびＥＧＲバルブ４２が設けられている。ＥＧＲバルブ４２は、ＥＧＲ通路３８を通って吸気通路１２に還流されるＥＧＲガスの量を調整するために備えられている。さらに付け加えると、上述の下流側空燃比センサ３４は、排気通路１４に対するＥＧＲ通路３８の接続位置よりも下流側において排気通路１４に取り付けられている。
【００１６】
内燃機関１０のクランク軸４４の近傍には、クランク角度およびエンジン回転速度を取得するためのクランク角センサ４６が設置されている。また、内燃機関１０の各気筒には、燃料を供給する燃料噴射弁（一例として、気筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁）４８が設置されている。
【００１７】
さらに、図１に示すように、本実施形態に係るシステムは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０を備えている。ＥＣＵ５０には、上述したエアフローメータ１８、吸気圧センサ２６、空燃比センサ３２、３４およびクランク角センサ４６等の内燃機関１０の運転状態を検知するための各種センサが接続されている。一方、ＥＣＵ５０には、上述したスロットルバルブ２４、ＥＧＲバルブ４２および燃料噴射弁４８等の内燃機関１０の運転を制御するための各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、上述した各種センサの信号を処理して所定の制御プログラムに従って各種アクチュエータを操作する。
【００１８】
［エンジン制御］
（ＥＧＲ制御）
図２は、エンジン負荷とエンジン回転速度とで規定された内燃機関１０の運転領域を表した図である。過給機（ターボ過給機）２０を備える内燃機関１０の吸気圧（コンプレッサ下流圧）は、エンジン負荷に比例するため、低回転域であっても高圧になる。一方、内燃機関１０の背圧は吸入空気量に比例するため、低回転域では比較的低圧となり、高回転域でないと高圧にならない。したがって、図２中に示すように、低回転から中回転域では、吸気圧が背圧よりも高くなる運転領域が存在する。
【００１９】
ＥＧＲガスは、吸気圧が背圧以下となる運転領域中の所定領域において導入されるようになっている。ここで、吸気圧（コンプレッサ下流圧）が背圧よりも高くなる運転条件においてＥＧＲバルブ４２が開かれると、吸気通路１２内を流れる空気（新気）の一部がＥＧＲ通路３８を介して排気通路１４に流入してしまう。そこで、本実施形態では、ＥＧＲ通路３８を介した新気の排気通路１４への流入を抑制するために、吸気圧が背圧よりも高くなる運転条件においては、ＥＧＲバルブ４２が全閉とされるようになっている。
【００２０】
（空燃比フィードバック制御）
本実施形態の内燃機関１０では、空燃比センサ３２、３４の出力に基づく空燃比のフィードバック制御が実行される。より具体的には、上流側空燃比センサ３２により検出される実空燃比（すなわち、上流側触媒２８に流入する排気ガスの実空燃比）が目標空燃比（基本的には理論空燃比）に近づくように燃料噴射量が制御される（メインのフィードバック制御）。また、下流側空燃比センサ３４の出力により検出される実空燃比（すなわち、上流側触媒２８から流出する排気ガスの実空燃比）が理論空燃比となるように、上流側空燃比センサ３２の出力を補正したり、目標空燃比を変更したりする（サブのフィードバック制御）。
【００２１】
ところで、ＥＧＲバルブ４２が全閉となるようにＥＣＵ５０からの指示が出されたときには、ＥＧＲバルブ４２が異物を噛み込むといった理由により、ＥＧＲバルブ４２に閉じ不良が生じ得る。図３は、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良の有無を含めて空燃比フィードバック制御が実行されたときの各種パラメータの変化を表したタイムチャートである。なお、空燃比センサ３２、３４では、排気空燃比が大きくなるほど（すなわち、リーンになるほど）、空燃比センサ３２、３４からの出力電流Ｉｒが大きくなる。加えて、空燃比センサ３２、３４は、排気空燃比が理論空燃比であるときに出力電流Ｉｒがゼロになるように構成されている。また、図３において、空燃比補正量ＡＦＣは、上流側触媒２８に流入する排気ガスの目標空燃比に関する補正量であって、制御中心となる空燃比（本実施形態では、理論空燃比）に対する補正量を表している。空燃比補正量ＡＦＣが０のときには目標空燃比は理論空燃比とされ、空燃比補正量ＡＦＣが正の値であるときには目標空燃比はリーン空燃比となり、空燃比補正量ＡＦＣが負の値であるときには目標空燃比はリッチ空燃比となる。
【００２２】
まず、図３中の時点ｔ５付近よりも前の期間は、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良が生じていないときの動作の一例を表している。この期間中の時点ｔ1よりも前では、空燃比補正量ＡＦＣがリッチ設定補正量ＡＦＣｒｉｃｈ（リッチ設定空燃比に相当）とされている。すなわち、目標空燃比は理論空燃比よりも僅かにリッチな空燃比とされており、それに伴い、上流側空燃比センサ３２の出力値（出力電流）Ｉｒｕｐが負の値となっている（すなわち、上流側空燃比センサ３２により検出される実空燃比が理論空燃比よりもリッチになっている）。このため、上流側触媒２８の酸素吸蔵量ＯＳＡｓｃが徐々に低下していく。ただし、上流側触媒２８には酸素が吸蔵されていることから、上流側触媒２８での浄化により上流側触媒２８から流出する排気ガス中には未燃ガスは実質的には含まれていない。このため、下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎはほぼゼロ（理論空燃比に相当）となる。なお、上流側触媒２８に流入する排気ガスの実空燃比はリッチ空燃比となっていることで、図３に示すように上流側触媒２８から流出する排気ガス中のＮＯｘ濃度はほぼゼロとなる。また、上流側触媒２８から流出する排気ガス、つまり、下流側触媒３０に流入する排気ガスの実空燃比が理論空燃比相当であるため、図３に示すように下流側触媒３０から流出する排気ガス流のＨＣ、ＣＯ濃度もほぼゼロとなる。
【００２３】
その後の時点ｔ１は、上流側触媒２８の酸素吸蔵量ＯＳＡｓｃがゼロに近づくことにより、上流側触媒２８に流入した未燃ガスの一部が上流側触媒２８で浄化されずに流出し始めた時点に相当する。これにより、時点ｔ1以降では、下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎが徐々に低下していく。その結果、時点ｔ２において、下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎがリッチ判定空燃比に相当するリッチ判定基準値Ｉｒｅｆｒｉに到達する。これに伴い、上流側触媒２８の酸素吸蔵量ＯＳＡｓｃを増大させるべく、空燃比補正量ＡＦＣがリーン設定補正量ＡＦＣｌｅａｎ（リーン設定空燃比に相当）に切り替えられる。したがって、目標空燃比はリッチ空燃比からリーン空燃比へと切り替えられる。なお、上流側触媒２８からの未燃ガスの流出に伴い、図３に示すように、下流側触媒３０の酸素吸蔵量ＯＳＡｕｆｃが減少する。
【００２４】
時点ｔ２において目標空燃比がリーン空燃比に切り替えられると、上流側触媒２８に流入する排気ガスの実空燃比はリッチ空燃比からリーン空燃比に変化する。また、それに伴い、上流側空燃比センサ３２の出力電流Ｉｒｕｐが正の値となる（実際には、目標空燃比の切り替えから実空燃比の変化には遅れが生じるが、図３の図示上ではこの遅れの表現を省略している）。また、時点ｔ２において上流側触媒２８に流入する排気ガスの実空燃比がリーン空燃比に変化すると、上流側触媒２８の酸素吸蔵量ＯＳＡｓｃが増大し始める。また、この実空燃比のリーン化により、上流側触媒２８からの未燃ガスの流出は減少し、やがて停止する。また、上流側触媒２８から流出する排気ガスの実空燃比が理論空燃比へと変化し、下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎもゼロに収束する。このとき、上流側触媒２８に流入する排気ガスの実空燃比はリーン空燃比となっているが、上流側触媒２８の酸素吸蔵量ＯＳＡｓｃには十分な余裕があるため、流入する排気ガス中の酸素は上流側触媒２８に吸蔵され、ＮＯｘは還元浄化される。
【００２５】
時点ｔ２以降には、酸素吸蔵量ＯＳＡｓｃが徐々に増加し、時点ｔ３において、判定基準吸蔵量Ｃｈｉｕｐに到達する。酸素吸蔵量ＯＳＡｓｃが判定基準吸蔵量Ｃｈｉｕｐに到達すると、空燃比補正量ＡＦＣがリーン設定補正量ＡＦＣｌｅａｎからリッチ設定補正量ＡＦＣｒｉｃｈに切り替えられる。したがって、目標空燃比は、再びリーン設定空燃比からリッチ設定空燃比へと切り替えられる。この目標空燃比の切替により、上流側触媒２８に流入する排気ガスの実空燃比は再びリッチ空燃比となる。それに伴い、上流側空燃比センサ３２の出力電流Ｉｒｕｐが負の値となる。上流側触媒２８に流入する排気ガス中には未燃ガスが含まれることになるため、時点ｔ３以降には上流側触媒２８の酸素吸蔵量ＯＳＡｓｃは徐々に減少していき、時点ｔ４において、時点ｔ１と同様に、下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎが低下し始める。このときも、上流側触媒２８に流入する排気ガスの実空燃比はリッチ空燃比となっているため、上流側触媒２８からのＮＯｘの排出はほぼゼロになる。
【００２６】
次いで、時点ｔ５において、時点ｔ２と同様に、下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎがリッチ判定空燃比に相当するリッチ判定基準値Ｉｒｅｆｒｉに到達する。これにより、空燃比補正量ＡＦＣがリーン設定空燃比に相当する値ＡＦＣｌｅａｎに切り替えられる。図３に示すタイムチャートとは異なり、その後にＥＧＲバルブ４２の閉じ不良が生じない場合であれば、上述した時点ｔ１〜ｔ５のサイクルが繰り返し行われる。このような空燃比のフィードバック制御を行うことにより、上流側触媒２８からのＮＯｘの流出を抑制できるとともに、下流側触媒３０からのＨＣ、ＣＯの流出をも抑制することができる。さらに付け加えると、以上説明したように、空燃比補正量ＡＦＣの変更には、サブフィードバック制御として下流側空燃比センサ３４の出力電流（実空燃比）が理論空燃比となるようにするための空燃比の補正も含まれているといえる。
【００２７】
次に、図３中の時点ｔ５よりも後の期間には、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良が生じている期間が含まれている。より具体的には、時点ｔ６は、加速要求を受けて吸気圧（コンプレッサ下流圧）が排気圧（背圧）よりも上回り、それに伴い、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良の発生に起因するガスの逆流がＥＧＲ通路３８内に生じた時点に相当する。
【００２８】
時点ｔ６において閉じ不良が生じると、新気がＥＧＲ通路３８を介して排気通路１４に流入する（逆流する）。その結果、下流側空燃比センサ３４は排気通路１４におけるＥＧＲ通路３８の接続位置よりも下流側に配置されているため、その出力電流Ｉｒｄｗｎが大きくなる（リーン出力が大となる）。サブフィードバック制御によれば、図３に示すように、このような下流側空燃比センサ３４の出力のリーンずれを解消するために空燃比補正量ＡＦＣをリッチ設定補正量ＡＦＣｒｉｃｈよりもさらにリッチ側の値に変更する。したがって、目標空燃比がさらにリッチ化される。それに伴い、上流側空燃比センサ３２の出力電流Ｉｒｕｐが負側でより大きな値となり、また、上流側触媒２８の酸素吸蔵量ＯＳＡｓｃが減少してゼロになる。なお、ＥＧＲ通路３８を介した排気通路１４への新気の流入に伴い、下流側触媒３０の酸素吸蔵量ＯＳＡｕｆｃが増加し、最大値Ｃｍａｘに到達する。
【００２９】
（実施の形態１におけるＥＧＲバルブの閉じ不良の判定手法）
本実施形態では、図３を参照して説明したＥＧＲバルブ４２の閉じ不良を精度良く判定できるようにするために、次のような判定手法が採用される。ここで、ストイキ運転状態では、サブフィードバック制御として下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎ（下流側空燃比センサ３４により検出される実空燃比）が所定の値（理論空燃比）となるように空燃比調整（燃料噴射量の調整）が行われる。つまり、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良に起因して下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎが変動した場合であっても、この空燃比調整作用による修正が行われる。このため、単に下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎに着目しただけでは、特に微小の漏れ量の場合の判定が難しい。
【００３０】
そこで、本実施形態では、目標空燃比が理論空燃比（ストイキ）で等しい条件において、コンプレッサ下流圧が背圧よりも高い場合に下流側空燃比センサ３４により検出される実空燃比が目標空燃比よりもリーン側にずれる頻度であるリーンずれ頻度が、コンプレッサ下流圧が背圧以下である場合のリーンずれ頻度よりも高いときに、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良が生じていると判定される。
【００３１】
（実施の形態１における具体的な処理）
図４は、本発明の実施の形態１においてＥＣＵ５０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。なお、この図４に示すルーチンは、所定時間毎に繰り返し起動されるものとする。
【００３２】
図４に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、まず、エアフローメータ１８により検出される吸入空気量を読み込む（ステップ１００）。次いで、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の背圧を推定する（ステップ１０２）。背圧は、一例として、公知の手法により、吸入空気量に基づいて推定することができる。
【００３３】
次に、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ２６を用いて吸気圧（コンプレッサ下流圧）を読み込む（ステップ１０４）。次いで、ＥＣＵ５０は、目標空燃比（目標Ａ／Ｆ）が理論空燃比（ストイキ）であるか否かを判定する（ステップ１０６）。その結果、本判定が成立する場合には、ＥＣＵ５０は、吸気圧（コンプレッサ下流圧）が背圧よりも高いか否かを判定する（ステップ１０８）。
【００３４】
ステップ１０８において吸気圧が背圧よりも高いと判定した場合には、ＥＣＵ５０は、下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎが所定の閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップ１１０）。本ステップ１１０で用いられる閾値は、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良に起因する上流側触媒２８の流出ガスの実空燃比のリーンずれの有無を判別するための出力電流Ｉｒｄｗｎの閾値として予め設定された値である。
【００３５】
ステップ１１０の判定が成立する場合には、ＥＣＵ５０は、上述のリーンずれの発生回数のカウント値ＣＬ１を１だけ増加させる（ステップ１１２）。一方、ステップ１１０の判定が不成立となる場合には、ＥＣＵ５０は、リーンずれの不発生回数のカウント値ＣＲ１を１だけ増加させる（ステップ１１４）。
【００３６】
また、ステップ１０８の判定が不成立となる場合、つまり、吸気圧が背圧以下であると判定した場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１１０と同様の処理により、下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎが上述の閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップ１１６）。その結果、吸気圧が背圧以下であるときに用いられるリーンずれの発生回数ＣＬ２を１だけ増加させる（ステップ１１８）。一方、ステップ１１８において吸気圧が背圧以下であると判定した場合には、リーンずれの不発生回数のカウント値ＣＲ２を１だけ増加させる（ステップ１２０）。
【００３７】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップ１１２、１１４、１１８および１２０の処理による最新のカウント値ＣＬ１、ＣＲ１、ＣＬ２およびＣＲ２を利用して、吸気圧（コンプレッサ下流圧）が背圧よりも高い状況下において上述のリーンずれが発生した頻度であるリーンずれ頻度（ＣＬ１／（ＣＬ１＋ＣＲ１））と、吸気圧が背圧以下である状況下におけるリーンずれ頻度（ＣＬ２／（ＣＬ２＋ＣＲ２））との差が閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップ１２２）。
【００３８】
その結果、ステップ１２２の判定が不成立となる場合には、ＥＣＵ５０は、今回の処理サイクルを速やかに終了する。一方、ステップ１２２の判定が成立する場合には、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲバルブ４２に閉じ不良が生じていると判定する（ステップ１２４）。
【００３９】
以上説明した図４に示すルーチンによれば、同一の空燃比（理論空燃比）条件において、吸気圧が背圧よりも高くなる運転領域（つまり、ＥＧＲ通路３８内での逆流発生可能域）と吸気圧が背圧以下となる運転領域（つまり、この逆流発生の不可能域）との間で、下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎのリーンずれ頻度が比較される。そして、このリーンずれ頻度の差が閾値よりも大きくなった場合にＥＧＲバルブ４２の閉じ不良が生じたと判定される。このように、運転領域と下流側空燃比センサ３４の出力とのパターン判定を行うことで、閉じ不良によるガスの漏れ量が微小量であっても閉じ不良の判定精度を上げることができる。より具体的には、新気がＥＧＲ通路３８を通って排気通路１４に吹き抜けることに起因して下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎがリーン側の値にずれること以外の影響を小さくしつつ判定を行えるようになる。このため、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良の判定精度を向上させることができる。
【００４０】
実施の形態２．
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。以下の説明では、実施の形態２のシステム構成の一例として、図１に示す構成が用いられているものとする。  
【００４１】
（実施の形態２におけるＥＧＲバルブの閉じ不良の判定手法）
既述したように、ストイキ運転状態では、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良に起因して下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎが変動した場合であっても、サブフィードバック制御として下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎが所定の値となるように空燃比調整（燃料噴射量の調整）が行われる。このため、単に下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎに着目しただけでは、特に微小の漏れ量の場合の判定が難しい。
【００４２】
そこで、本実施形態では、サブフィードバック制御による上述の空燃比調整作用に基づく補正量（すなわち、上述の空燃比補正量ＡＦＣ）の値が、目標空燃比が理論空燃比（ストイキ）で等しい条件において、吸気圧が背圧よりも高くなる運転領域（つまり、ガス漏れ発生条件）と吸気圧が背圧以下となる運転領域（つまり、ガス漏れの非発生条件）との間で比較される。そして、これらの運転領域での空燃比補正量ＡＦＣの値の絶対値の差に基づいて、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良の有無が判定される。
【００４３】
（実施の形態２における具体的な処理）
図５は、本発明の実施の形態２においてＥＣＵ５０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図５に示すルーチン中のステップ１００〜１０８の処理については、実施の形態１において既述した通りである。
【００４４】
本ルーチンでは、ＥＣＵ５０は、ステップ１０８において吸気圧（コンプレッサ下流圧）が背圧よりも高いと判定した場合には、下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎに基づくサブフィードバック制御による補正量が含まれる空燃比補正量ＡＦＣを読み込む（ステップ２００）。次いで、ＥＣＵ５０は、吸気圧が背圧よりも高い運転条件での空燃比補正量ＡＦＣＨの最新の記憶値に対して今回読み込んだ空燃比補正量ＡＦＣを加算する処理を実行する（ステップ２０２）。
【００４５】
一方、ステップ１０８において吸気圧が背圧以下であると判定した場合にも、ＥＣＵ５０は、空燃比補正量ＡＦＣを読み込む（ステップ２０４）。次いで、ＥＣＵ５０は、吸気圧が背圧以下となる運転条件での空燃比補正量ＡＦＣＬの最新の記憶値に対して今回読み込んだ空燃比補正量ＡＦＣを加算する処理を実行する（ステップ２０６）。
【００４６】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップ２０２および２０６の処理による各運転条件での最新の空燃比補正量ＡＦＣＨおよびＡＦＣＬを利用して、これらの空燃比補正量ＡＦＣＨおよびＡＦＣＬのそれぞれの絶対値の差が閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップ２０８）。
【００４７】
その結果、ステップ２０８の判定が不成立となる場合には、ＥＣＵ５０は、今回の処理サイクルを速やかに終了する。一方、ステップ２０８の判定が成立する場合には、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲバルブ４２に閉じ不良が生じていると判定する（ステップ２１０）。
【００４８】
以上説明した図５に示すルーチンによれば、サブフィードバック制御による空燃比調整作用に基づく補正量が反映される空燃比補正量ＡＦＣが、同一の空燃比（理論空燃比）条件において、吸気圧が背圧よりも高くなる運転領域（つまり、ガス漏れ発生条件）と吸気圧が背圧以下となる運転領域（つまり、ガス漏れの非発生条件）との間で比較される。そして、これらの運転領域での空燃比補正量ＡＦＣの値であるＡＦＣＨ、ＡＦＣＬの絶対値の差に基づいて、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良の有無が判定される。このような手法によっても、新気がＥＧＲ通路３８を通って排気通路１４に吹き抜けることに起因して下流側空燃比センサ３４の出力電流Ｉｒｄｗｎがリーン側の値にずれること以外の影響を小さくしつつ判定を行えるようになる。このため、ＥＧＲバルブ４２の閉じ不良の判定精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  内燃機関
１２  吸気通路
１４  排気通路
１８  エアフローメータ
２０  ターボ過給機
２０ａ  コンプレッサ
２０ｂ  タービン
２４  スロットルバルブ
２６  吸気圧センサ
２８  上流側触媒
３０  下流側触媒
３２  上流側空燃比センサ
３４  下流側空燃比センサ
３６  ＥＧＲ装置
３８  ＥＧＲ通路
４２  ＥＧＲバルブ
４４  クランク軸
４６  クランク角センサ
４８  燃料噴射弁
５０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【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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