特許 5723219 エンジン制御装置およびエンジン制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5723219

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月27日

(54)【発明の名称】エンジン制御装置およびエンジン制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02D 13/02 20060101AFI20150507BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20150507BHJP

   F02D 17/00 20060101ALI20150507BHJP

   F02D 41/22 20060101ALI20150507BHJP

   F02D 21/08 20060101ALI20150507BHJP

   F02M 25/07 20060101ALI20150507BHJP

   F02M 25/08 20060101ALI20150507BHJP

【ＦＩ】

   F02D13/02 J

   F02D13/02 Z

   F02D43/00 301H

   F02D43/00 301Z

   F02D17/00 H

   F02D17/00 B

   F02D41/22 320

   F02D21/08 301A

   F02M25/07 550L

   F02M25/07 550R

   F02M25/08 Z

【請求項の数】8

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2011-118737(P2011-118737)

(22)【出願日】2011年5月27日

(65)【公開番号】特開2012-154313(P2012-154313A)

(43)【公開日】2012年8月16日

【審査請求日】2014年1月24日

(31)【優先権主張番号】特願2011-1518(P2011-1518)

(32)【優先日】2011年1月6日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】富士通テン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】織田 善康

【審査官】 有賀 信

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２３３１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３３６５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５９３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８２５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０７５７４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ １３／００―２８／００

Ｆ０２Ｄ ４１／００―４１／４０

Ｆ０２Ｄ ４３／００―４５／００

Ｆ０２Ｍ ２５／０６─２５／０７

Ｆ０２Ｂ ４７／０８─４７／１０

Ｆ０２Ｂ ４７／００─４７／０６

Ｆ０２Ｂ ４９／００

Ｆ０２Ｍ ２５／００─２５／０４

Ｆ０２Ｍ ２５／０８─２５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの制御を行うエンジン制御装置であって、
所定のフューエルカット条件が成立した場合にフューエルカットを行うフューエルカット制御手段と、
前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われる際に、吸気弁と排気弁の少なくとも一方を弁が閉じた状態で停止させる弁停止制御を行う弁停止制御手段と、
前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われた状態にあるときに、吸気系機構の異常検出処理を行う異常検出手段と、
前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われる際に、前記異常検出手段による異常検出処理の実施状況に基づいて、前記弁停止制御手段による弁停止を禁止する弁停止禁止手段と
を備えたことを特徴とするエンジン制御装置。

【請求項2】

前記異常検出手段は、
前記吸気系機構における排気再循環機構に備えられている排気再循環制御弁の開状態を変化させる制御を行った際の、前記排気再循環制御弁が設けられた管と連通する空間内の圧力変化に基づいて前記排気再循環機構の異常検出を行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。

【請求項3】

前記弁停止制御手段は、
所定の期間内に前記異常検出手段によって前記排気再循環機構の異常検出処理が少なくとも１回行われていたならば、前記弁停止制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン制御装置。

【請求項4】

前記弁停止制御手段は、
前記内燃機関内の触媒温度が所定の閾値を超えた場合に、前記弁停止制御を行うことを特徴とする請求項１、２または３に記載のエンジン制御装置。

【請求項5】

前記異常検出手段は、
前記弁停止制御を行っていない状況にあるときに、前記排気再循環機構に備えられている前記排気再循環制御弁の開閉を行った際の吸気管内の圧力変化が所定の閾値を超えない場合に、前記排気再循環機構が異常であると診断することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のエンジン制御装置。

【請求項6】

前記異常検出手段は、
前記吸気系機構におけるパージ機構に備えられているパージ経路上の弁の開状態を変化させる制御を行った際の、前記パージ経路上の弁が設けられた管と連通する空間内の圧力変化に基づいてパージ機構の異常検出を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のエンジン制御装置。

【請求項7】

排気再循環機構を備えたエンジンの制御を行うエンジン制御装置であって、
所定のフューエルカット条件が成立した場合にフューエルカットを行うフューエルカット制御手段と、
前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われる際に、吸気弁と排気弁の少なくとも一方を弁が閉じた状態で停止させる弁停止制御を行う弁停止制御手段と、
前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われた状態にあるときに、前記排気再循環機構の異常検出処理を行う排気再循環機構異常検出手段と、
前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われる際に、前記排気再循環機構異常検出手段による異常検出処理の実施状況に基づいて、前記弁停止制御手段による弁停止を禁止する弁停止禁止手段と
を備えたことを特徴とするエンジン制御装置。

【請求項8】

排気再循環機構を備えたエンジンの制御を行うエンジン制御装置に適用されるエンジン制御方法であって、
所定のフューエルカット条件が成立した場合にフューエルカットを行うフューエルカット制御工程と、
前記フューエルカット制御工程によってフューエルカットが行われる際に、吸気弁と排気弁の少なくとも一方を弁が閉じた状態で停止させる弁停止制御を行う弁停止制御工程と、
前記フューエルカット制御工程によってフューエルカットが行われた状態にあるときに、前記排気再循環機構の異常検出処理を行う排気再循環機構異常検出工程と、
前記フューエルカット制御工程によってフューエルカットが行われる際に、前記排気再循環機構異常検出工程による異常検出処理の実施状況に基づいて、前記弁停止制御工程による弁停止を禁止する弁停止禁止工程と
を含んだことを特徴とするエンジン制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、吸気系機構を備えたエンジンの制御を行うエンジン制御装置およびエンジン制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車の触媒保護を目的に、燃料供給停止（以降、フューエルカットと記載する）時に吸排気弁を閉じた状態で停止させる吸排気弁停止機構を備えたエンジンが開発されている。

【0003】

エンジンの制御にてフューエルカットが行われている状況にある時には、燃料噴射やシリンダでの燃焼が行われないため、触媒に酸素を多く含む空気であるリーンなガスが供給される状況が続くが、触媒は高温環境下でこのリーンなガスの供給を受けると劣化する。

【0004】

吸排気弁停止機構は、このような触媒が劣化しやすい状況の発生を抑える目的で設けられるもので、フューエルカットの要求があると吸気弁または排気弁を強制的に閉じた状態で停止させ、新しい空気が触媒へ流入することを防止する技術である。

【0005】

また、エンジンでの燃焼によって排出される排気ガス中の窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」と記載する）を低減させるため、排気再循環機構（以降、ＥＧＲ機構と記載する）と呼ばれる技術も広く取り入れられている。具体的には、ＥＧＲ機構は、エンジンの排気ガスの一部を吸気側へ送ることによって排気ガスを再度吸気させる技術である。

【0006】

また、ＥＧＲ機構が故障すると、排気ガス（特にＮＯｘ）に悪影響を起こし、排気ガス規制を満足し得なくなる。そのため、ＥＧＲ機構を備えたエンジンは所定の間隔（たとえば１トリップ）でＥＧＲ機構の異常検出を行うことが義務付けられている。

【0007】

そして、特許文献１には、ＥＧＲ機構（具体的にはＥＧＲ弁）の異常検出の行い方として、フューエルカットを行っている状態にあるときにＥＧＲ弁を強制的に動作させ、この際の吸気管内の圧力の状況によって、ＥＧＲ弁の異常を検出する手法が開示されている。

【0008】

ここで、フューエルカットを行っている状態のときにＥＧＲ弁の異常検出を行う理由としては、燃料噴射中にＥＧＲ弁を強制的に動作させると排気ガスに悪影響を与えるためである。そのため、ＥＧＲ弁を強制的に動作させても排気ガスへ悪影響を与えないフューエルカット時にＥＧＲ弁の異常検出を行っている。

【0009】

また、特許文献２には、燃料タンク内の燃料が蒸発して気化した燃料（以下、「ベーパ」と記載する）を吸気させて燃焼させるパージ機構の異常を検出する手法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開平２−７５７４８号公報

【特許文献2】特開２００６−３３６５５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、従来のフューエルカットを行う際に実施するＥＧＲ機構やパージ機構等の異常を検出する手法では、吸排気弁停止機構が設けられたエンジンにおいて、フューエルカット時に吸排気弁停止機構によって吸排気弁が強制的に閉じた状態で停止されてしまうと、吸気系機構の異常検出ができないという問題があった。

【0012】

たとえば、従来のＥＧＲ機構異常検出手法では、シリンダの上下動で吸気管内の空気がシリンダ内に吸い込まれて排気管内に排気されることによって、吸気管内が負圧状態にあるときにおける、ＥＧＲ弁の開閉による吸気管内の圧力変化に基づいてＥＧＲ機構の異常検出を行っている。

【0013】

ところが、吸排気弁停止機構は、フューエルカット時に触媒へリーンガスが流入しないようにするために吸排気弁を閉じた状態で停止する。このため、排気菅へガスが流入しなくなるため、ＥＧＲ弁を動作させても排気管側から吸気菅側へのガスの流れがほとんどなくなる。

【0014】

すなわち、吸気管内にはＥＧＲ弁の開閉による圧力変化が生じないこととなる。したがって、従来のＥＧＲ機構異常検出手法では、吸排気弁停止機構によって吸排気弁が閉じた状態で停止された場合に、正確なＥＧＲ機構の異常検出ができなくなる。

【0015】

これらのことから、吸排気弁停止機構を備えた内燃機関であっても、正確に吸気系機構の異常検出を行うことができるエンジン制御装置およびエンジン制御方法をいかにして実現するかが大きな課題となっている。

【0016】

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、吸排気弁停止機構を備えた内燃機関であっても、正確に吸気系機構の異常検出を行うことができるエンジン制御装置およびエンジン制御方法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】

【0017】

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、エンジンの制御を行うエンジン制御装置であって、所定のフューエルカット条件が成立した場合にフューエルカットを行うフューエルカット制御手段と、前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われる際に、吸気弁と排気弁の少なくとも一方を弁が閉じた状態で停止させる弁停止制御を行う弁停止制御手段と、前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われた状態にあるときに、吸気系機構の異常検出処理を行う異常検出手段と、前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われる際に、前記異常検出手段による異常検出処理の実施状況に基づいて、前記弁停止制御手段による弁停止を禁止する弁停止禁止手段とを備えたことを特徴とする。

【0018】

また、本発明は、排気再循環機構を備えたエンジンの制御を行うエンジン制御装置であって、所定のフューエルカット条件が成立した場合にフューエルカットを行うフューエルカット制御手段と、前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われる際に、吸気弁と排気弁の少なくとも一方を弁が閉じた状態で停止させる弁停止制御を行う弁停止制御手段と、前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われた状態にあるときに、前記排気再循環機構の異常検出処理を行う排気再循環機構異常検出手段と、前記フューエルカット制御手段によってフューエルカットが行われる際に、前記排気再循環機構異常検出手段による異常検出処理の実施状況に基づいて、前記弁停止制御手段による弁停止を禁止する弁停止禁止手段とを備えたことを特徴とする。

【0019】

また、本発明は、排気再循環機構を備えたエンジンの制御を行うエンジン制御装置に適用されるエンジン制御方法であって、所定のフューエルカット条件が成立した場合にフューエルカットを行うフューエルカット制御工程と、前記フューエルカット制御工程によってフューエルカットが行われる際に、吸気弁と排気弁の少なくとも一方を弁が閉じた状態で停止させる弁停止制御を行う弁停止制御工程と、前記フューエルカット制御工程によってフューエルカットが行われた状態にあるときに、前記排気再循環機構の異常検出処理を行う排気再循環機構異常検出工程と、前記フューエルカット制御工程によってフューエルカットが行われる際に、前記排気再循環機構異常検出工程による異常検出処理の実施状況に基づいて、前記弁停止制御工程による弁停止を禁止する弁停止禁止工程とを含んだことを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、エンジンの制御を行うエンジン制御装置は、所定のフューエルカット条件が成立した場合にフューエルカットを行い、フューエルカットが行われる際に、吸気弁と排気弁の少なくとも一方を弁が閉じた状態で停止させる弁停止制御を行い、フューエルカットが行われた状態にあるときに、吸気系機構の異常検出処理を行い、フューエルカットが行われる際に、吸気系機構の異常検出処理の実施状況に基づいて、弁停止制御手段による弁停止を禁止することとしたので吸排気弁停止機構を備えたエンジンであっても、正確に吸気系機構の異常検出を行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、実施例１に係るエンジン制御手法の概要を示す図である。

【図2】図２は、実施例１に係るエンジン制御装置およびエンジンの構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、エンジンの具体的構成を示す図である。

【図4】図４は、エンジン制御装置が実行する処理を説明するための図である。

【図5】図５は、異常検出処理履歴フラグ操作処理手順の概要を示すフローチャートである。

【図6】図６は、メイン処理手順の概要を示すフローチャートである。

【図7】図７は、メイン処理手順の変形例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、ＥＧＲ機構異常検出処理手順の概要を示すフローチャートである。

【図9】図９は、弁停止処理手順の概要を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、実施例２に係るエンジンの具体的構成を示す図である。

【図11】図１１は、変形例に係るエンジンの具体的構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、添付図面を参照して、本願の開示するエンジン制御装置およびエンジン制御方法の実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例における例示で本発明が限定されるものではない。

【実施例1】

【0023】

まず、実施例１に係るエンジン制御手法の概要について、図１を用いて説明する。なお、実施例１では、吸気系機構の異常検出を、ＥＧＲ機構の異常検出に適用させた場合について説明する。

【0024】

なお、以下では、自動車のエンジンを制御するエンジン制御装置に適用する場合について説明するが、必ずしもこれに限られるものではなく、種々の異なる内燃機関におけるエンジン制御装置およびエンジン制御方法にて実施されてよいものである。

【0025】

図１は、実施例１に係るエンジン制御手法の概要を示す図である。なお、図１の（Ａ）には、吸排気弁停止機構およびＥＧＲ機構を説明するための図を、図１の（Ｂ）には、従来技術に係るエンジン制御手法を、図１の（Ｃ）には、実施例１に係るエンジン制御手法を、それぞれ示している。

【0026】

エンジンには、自動車の触媒保護を目的に、燃料供給停止（以降、フューエルカットと記載する）時に吸排気弁を閉じた状態で停止させる吸排気弁停止機構が設けられている。

【0027】

エンジンの制御にてフューエルカットが行われている状況にある時には、燃料噴射やシリンダでの燃焼が行われないため、触媒に酸素を多く含む空気であるリーンなガスが供給される状況が続くが、触媒は高温環境下でこのリーンなガスの供給を受けると劣化する。

【0028】

吸排気弁停止機構は、このような触媒が劣化しやすい状況の発生を抑える目的で設けられており、フューエルカットの要求があると吸気弁または排気弁を強制的に閉じた状態で停止させ、新しい空気が触媒へ流入することを防止する。

【0029】

なお、触媒保護の目的で吸排気弁を停止させる場合には、吸気弁と排気弁とを、吸気弁と排気弁との少なくとも一方が閉じた状態で停止させるものとする。なお、吸排気弁停止機構では、吸気弁および排気弁の両方を停止させるのではなく、いずれか一方を停止させることとしてもよい。

【0030】

また、エンジンには、エンジンでの燃焼によって排出される排気ガス中の窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」と記載する）を低減させるため、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）機構が設けられている。

【0031】

ここで、ＥＧＲ機構の詳細について、図１の（Ａ）を用いて説明する。図１の（Ａ）は、エンジン内におけるシリンダ５０周辺の概略図である。なお、シリンダ５０とは、混合気を内部に納める筒状の部品である。

【0032】

シリンダ５０には、吸気管６０と排気管７０とがそれぞれ吸気弁１６と排気弁１７とを介して連結されている。また、吸気管６０と排気管７０とはＥＧＲ弁１８を介して連結されている。

【0033】

ＥＧＲ弁１８が閉じられている場合には、車両外部（矢印１）から図示しないエアフィルタ等を介して吸気した空気とガソリンとの混合気は、吸気弁１６が開けられた際に、吸気管６０経由（矢印３）でシリンダ５０内へ送り込まれる。

【0034】

そして、ＥＧＲ弁１８が開けられている場合には、排気管７０経由（矢印４）で排出される排気ガスの一部が排気還流管７２を介して吸気管６０へ送り込まれる（矢印５、矢印２）。

【0035】

これにより、吸気管６０内で、排気ガスの一部と車両外部（矢印１）から吸気された空気とは混合される。したがって、ＥＧＲ機構を備えるエンジンは、排気ガスの一部と空気とガソリンとの混合気によって燃焼を行うこととなる。

【0036】

また、エンジンは、シリンダ５０内へ送り込まれた混合気へ点火することによって爆発燃焼する。そして、燃焼した際に発生した排気ガスは、排気弁１７が開けられた際に、排気管７０経由（矢印４）で外部（矢印６）へ排出される。

【0037】

ここで、燃焼時に発生した排気ガスは、酸素が含まれていない、もしくは、酸素が希薄な状態である。したがって、排気ガスと外部からの空気とが混合された気体中の酸素濃度は大気中と比較して低い。

【0038】

このため、ＥＧＲ機構を備えるエンジンは、大気中より低い酸素濃度の気体を燃焼させることによって燃焼温度を低下させ、これによってＮＯｘの排出を抑制する事ができる。また、上記したＥＧＲ機構を備えたエンジンは、ＥＧＲ機構が故障すると排気ガスに悪影響を与えるため、ＥＧＲ機構の異常検出を行うことが義務付けられている。

【0039】

エンジン制御装置は、図１の（Ｂ）に示すように、所定の条件が成立するとフューエルカット要求を行う。なお、以下、フューエルカットとしてトルクが不要な際、たとえばアイドルＯＮ状態、減速時および下り坂走行中に実施するフューエルカットを例として説明するが、実施例１はフューエルカットの種類に限定されるものではない。

【0040】

エンジン制御装置は、フューエルカット条件が成立すると、フューエルカット要求を行って、吸排気弁を閉じた状態で停止させた後、フューエルカットを行う。その後、従来のエンジン制御装置は、ＥＧＲ弁１８の開閉による吸気管６０内の圧力変化を検知することによってＥＧＲ機構の異常検出を行う。

【0041】

しかし、吸排気弁の少なくとも一方が閉じた状態で停止している場合、シリンダ５０内のピストンがエンジンの回転にともない上下動することによって吸気管６０内のガスがシリンダ５０に吸い込まれ、シリンダ５０内のガスが排気管７０へ排出され、また、排気管７０へ排出された一部のガスが排気還流管７２に流れ込むガスの流れがなくなるため、ＥＧＲ弁１８を開閉しても、排気管７０から排気還流管７２を介して吸気管６０内にガスが流れ込むことがなく、吸気管６０内の圧力変化は生じない。したがって、従来のエンジン制御装置は、吸排気弁停止機構によって吸排気弁の動作が停止されてしまうと、ＥＧＲ機構の異常検出が不可となってしまう。

【0042】

そこで、実施例１に係るエンジン制御手法は、ＥＧＲ機構の異常検出処理の実施頻度に基づいて、異常検出処理を行う必要があると判断した場合には、フューエルカット時に吸排気弁を停止させないこととした。

【0043】

具体的には、実施例１に係るエンジン制御手法は、図１の（Ｃ−１）に示すように、フューエルカットを実施する際に、ＥＧＲ機構の異常検出処理が、１トリップ中に行われていない場合には、吸排気弁を停止させないこととした。

【0044】

なお、ここでの１トリップとは、イグニッションがＯＮになってからＯＦＦになるまでの間、または、イグニッションＯＮからＯＦＦして再度ＯＮするまでの間、もしくは、イグニッションＯＦＦからＯＮして再度ＯＦＦするまでの間を指す。

【0045】

実施例１に係るＥＧＲ機構の異常検出処理の具体例としては、吸排気弁を停止していないフューエルカット状態にあるときに、ＥＧＲ弁を開閉させ、開閉前後の吸気管６０内の圧力変化に基づいてＥＧＲ機構（ＥＧＲの制御に関係する部品であり、ＥＧＲ弁や排気還流管、ＥＧＲ弁を駆動するソレノイドや駆動回路等）の異常検出を行っている。

【0046】

なお、ＥＧＲ機構の異常検出処理を行う際のＥＧＲ弁開閉操作は、ＥＧＲ弁１８の開度を大きく変化させる動作を行い、ＥＧＲ弁１８の開閉動作を複数回繰り返すことが望ましい。

【0047】

なお、このような異常検出のためのＥＧＲ弁１８の動作を通常の運転状態に行うと、シリンダ５０内へ吸入される空気に含まれる燃料の割合を正確に制御できなくなり、結果として、シリンダ５０内へ吸入される排気に含まれる有害物質が増えることとなる。このため、ＥＧＲ機構の異常検出処理を行うのは、シリンダ５０内の燃焼状態に影響が生じないフューエルカット状態にあるときに行うことが望ましい。

【0048】

したがって、実施例１に係るエンジン制御手法は、フューエルカット状態にあるときにＥＧＲ機構の異常検出処理を行うことによって、精度の高いＥＧＲ機構の異常検出結果を、排気ガスの状態に悪影響を与えることなく得ることができる。

【0049】

一方、実施例１に係るエンジン制御手法は、図１の（Ｃ−２）に示すように、フューエルカット条件が成立してフューエルカットを実施する際に、ＥＧＲ機構の異常検出処理の実施頻度に基づいて、異常検出処理を行う必要がないと判断した場合には、吸排気弁を停止させた後に、フューエルカットを行う。そして、この場合には、ＥＧＲ機構異常検出処理を実施しない。

【0050】

具体的には、ＥＧＲ機構の異常検出処理が、１トリップ中に既に行われていた場合（ＥＧＲ機構の異常検出処理が完了している場合が望ましい）には、吸排気弁を停止させた後に、フューエルカットを行う。

【0051】

このようにすることによって、実施例１に係るエンジン制御手法は、１トリップに少なくとも１回はＥＧＲ機構の異常検出処理を行うこととしたので、法規上の規定回数を満たすことができる。

【0052】

なお、上記した実施例１に係るエンジン制御手法では、ＥＧＲ機構の異常検出処理を１トリップに１回行うこととしたが、ＥＧＲ機構の異常検出処理を行う頻度はこれに限定されるものではなく、１トリップに複数回、または、複数トリップに１回行うこととしてもよい。

【0053】

具体的には、前回のＥＧＲ機構の異常検出処理を行ってからの時間が、所定時間以上経過した場合に、同一トリップ内であってもＥＧＲ機構の異常検出処理を行うようにしてもよい。

【0054】

また、イグニッションスイッチがＯＦＦされてから直ちにイグニッションスイッチが再度ＯＮされた場合など、前回のＥＧＲ機構の異常検出処理を行ってからの時間が、所定時間以下である場合には、現トリップでＥＧＲ機構異常検出処理を行っていなくても、ＥＧＲ機構の異常検出処理を行わないようにしてもよい。

【0055】

また、実施例１に係るエンジン制御手法は、フューエルカット条件が成立してフューエルカットを実施する際に、ＥＧＲ機構の異常検出処理が、１トリップ中に行われていない場合には、弁停止を行わずにＥＧＲ機構の異常検出処理を行うこととした。

【0056】

しかし、フューエルカット条件が成立してフューエルカットを実施する際、ＥＧＲ機構の異常検出処理が１トリップ中に行われていない場合であっても、エンジン内に備える触媒が高温状態である場合は、弁停止を行うこととしてもよい。この場合、ＥＧＲ機構の異常検出処理よりも弁停止を優先して行うことによって、触媒温度の上昇を抑えるとともに触媒の劣化を防止することができる。

【実施例】

【0057】

以下では、図１を用いて説明した実施例１に係るエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit））およびエンジンについての実施例を詳細に説明する。まず、実施例１に係るエンジン制御装置２０およびエンジンの構成について図２を用いて説明する。

【0058】

図２は、実施例１に係るエンジン制御装置２０およびエンジンの構成を示すブロック図である。なお、図２では、エンジン制御装置２０およびエンジンの特徴を説明するために必要な構成要素についてのみ記載している。

【0059】

図２に示すように、エンジン制御装置２０は、記憶部２１と、制御部２２とを備えており、制御部２２は、電源状態判定部２２ａと、ＦＣ（フューエルカット）実施判定部２２ｂと、弁停止判定部２２ｃと、弁停止部２２ｄと、ＥＧＲ異常検出部２２ｅと、触媒温度推定部２２ｆと、ＦＣ処理部２２ｇとをさらに備えており、記憶部２１は、異常検出処理履歴フラグ２１ａを記憶する。

【0060】

また、エンジンは、イグニッションスイッチ１１と、アクセル開度センサ１２と、クランク角度センサ１３と、吸気管圧力センサ１５と、吸気弁１６と、排気弁１７と、ＥＧＲ弁１８とを備えている。

【0061】

イグニッションスイッチ１１は、イグニッションキーが操作されることによって切り替えられるスイッチであり、このスイッチのＯＮ／ＯＦＦによってエンジンＥＵＣ等の車載機器の電源（車両の電源）がＯＮ／ＯＦＦされる。

【0062】

アクセル開度センサ１２は、アクセルの開度を計測する計測機器であり、ＦＣ実施判定部２２ｂへアクセル開度を通知する。クランク角度センサ１３は、エンジンの回転数を計測する計測機器であり、ＦＣ実施判定部２２ｂへエンジン回転数を通知する。

【0063】

吸気管圧力センサ１５は、吸気管６０内の圧力を計測する計測機器であり、ＥＧＲ異常検出部２２ｅへ吸気管６０内の圧力を通知する。

【0064】

吸気弁１６は、シリンダ５０と吸気管６０との連結部に設けられる弁であり、シリンダ５０内のピストン５１の上下動とともに吸気弁１６を開けることによって吸気管６０内の混合気はシリンダ５０内へ吸気され、さらに、排気管７０内に排気される。これにより、吸気管６０内の圧力は大気圧より低い状態、すなわち負圧となる。

【0065】

排気弁１７は、シリンダ５０と排気管７０との連結部に設けられる弁であり、排気弁１７を開けることによって燃焼時に発生したシリンダ５０内の排気ガスは排気管７０へ排気される。

【0066】

ＥＧＲ弁１８は、排気弁１７から排気された排気ガスを吸気管６０側へ供給する経路に設けられる弁であり、ＥＧＲ弁１８を開けることによって排気ガスの一部は吸気管６０へ送り込まれ、外気から吸気された空気と混合される。

【0067】

記憶部２１は、イグニッションスイッチ１１がＯＦＦの間もバッテリから電源供給が行われることで記憶内容が保持されるスタンバイＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリおよびハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部である。この記憶部２１は、１トリップ中にＥＧＲ機構の異常検出処理を行ったか否かを示す異常検出処理履歴フラグ２１ａを記憶する。

【0068】

ここでは、異常検出処理履歴フラグ２１ａには、ＥＧＲ機構の異常検出処理が行われていない（異常検出処理を行う必要がある）場合に「ＯＦＦ」がセットされ、ＥＧＲ機構の異常検出処理が行われた（異常検出処理を行う必要がない）場合には「ＯＮ」がセットされることとする。また、記憶部２１は、図示しないＥＧＲ異常検出処理の結果、たとえば、正常／異常フラグや故障番号であるダイアグコード等のＥＧＲ異常検出処理の結果も記憶する。

【0069】

電源状態判定部２２ａは、イグニッションスイッチ１１の状態がＯＮからＯＦＦへ変化したと判断した場合や、ＯＦＦからＯＮへ変化したと判断した場合に、異常検出処理履歴フラグ２１ａを「ＯＦＦ」へ初期化する処理を行う処理部である。

【0070】

ＦＣ実施判定部２２ｂは、各種センサから受け付けた車両の情報に基づいて燃費向上の目的で減速時フューエルカット（アイドルＯＮフューエルカット）を行うか否かを判定し、フューエルカットを行うと判定した場合に、弁停止判定部２２ｃとＦＣ処理部２２ｇへフューエルカット要求を渡す処理を行う処理部である。

【0071】

たとえば、ＦＣ実施判定部２２ｂは、アクセル開度センサ１２から受け付けたアクセル開度に基づいてアイドルＯＮ状態（運転者がトルクを要求していないと判断される状態）であると判定した場合に、フューエルカットを行うと判定する。

【0072】

なお、ＦＣ実施判定部２２ｂは、アクセル開度センサ１２から受け付けたアクセル開度に基づいてフューエルカット条件が成立するか否かを判定するが、これに限定されるものではない。たとえば、スロットル弁の全閉状態、すなわち、アクセルが踏みこまれていない状態であるか否かを検出するアイドルスイッチを用いることとしてもよい。

【0073】

また、エンジン回転数が所定値以下になった場合にフューエルカットを行うと、エンストしてしまう可能性がある。したがって、ＦＣ実施判定部２２ｂは、クランク角度センサ１３から受け付けたエンジン回転数が所定の回転数以上である場合に、フューエルカットを行うと判定する。また、図示しない車速センサから受け付けた車速が所定速度以下である場合にも、フューエルカットを行わないように構成してもよい。

【0074】

なお、ここでは、ＦＣ実施判定部２２ｂは、減速時フューエルカット（アイドルＯＮフューエルカット）についてフューエルカット条件が成立するか否かを判定したが、これに限定されるものではない。たとえば、ＦＣ実施判定部２２ｂは、エンジン回転数が所定回数以上である場合に実施する高回転フューエルカットや、車速が所定速度以上である場合に実施する高速度フューエルカットといった、エンジン制御にて行われる種々のフューエルカット制御に対してフューエルカット条件が成立するか否かを判定することとする。

【0075】

触媒温度推定部２２ｆは、エンジンの運転状態、たとえば、エンジン回転数や吸入空気量等に基づいてエンジン内に備える触媒の温度を推定し、弁停止判定部２２ｃへ触媒温度を通知する。

【0076】

弁停止判定部２２ｃは、ＦＣ実施判定部２２ｂからフューエルカット要求を受け付けてフューエルカットを実施する際に、異常検出処理履歴フラグ２１ａおよび触媒温度に基づいて弁停止処理を行うか否かを判定する処理を行う処理部である。

【0077】

具体的には、弁停止判定部２２ｃは、触媒温度推定部２２ｆによって推定された触媒温度が所定の温度より高い場合には、弁停止処理要求を弁停止部２２ｄへ渡す。また、弁停止判定部２２ｃは、異常検出処理履歴フラグ２１ａが「ＯＮ」の場合、ＥＧＲ機構の異常検出処理が既に行われたと判定し、弁停止処理要求を弁停止部２２ｄへ渡す。また、弁停止を行うことをＦＣ処理部２２ｇに通知する。

【0078】

一方、弁停止判定部２２ｃは、異常検出処理履歴フラグ２１ａが「ＯＦＦ」の場合、ＥＧＲ機構の異常検出処理が行われていないと判定し、弁停止処理を禁止し、弁停止処理要求を弁停止部２２ｄへ渡さない。また、弁停止を行わないことをＦＣ処理部２２ｇに通知する。

【0079】

弁停止部２２ｄは、弁停止判定部２２ｃから弁停止処理要求を受け付けたならば、吸気弁１６と排気弁１７との少なくとも一方が閉じた状態で吸気弁１６および排気弁１７の作動を停止させることによって、作動を停止する処理を行う処理部である。これによって、エンジンは、燃費の向上を図ることができる。

【0080】

なお、弁停止部２２ｄは、吸気弁１６および排気弁１７の作動を停止させることとしたが、吸気弁１６および排気弁１７の両方を停止させるのではなく、いずれか一方を停止させることとしてもよい。

【0081】

また、弁停止部２２ｄは、吸気弁１６および排気弁１７が閉じた状態で作動を停止することとしたが、完全に閉じた状態でなくても、触媒の劣化を防止するという目的を達成できる程度の開度まで閉じた状態で、吸気弁１６および排気弁１７の作動を停止するようにしてもよい。また、複数のシリンダ５０（気筒）を備えるエンジンの場合、全部の気筒について吸気弁１６および排気弁１７の作動を停止するのではなく、一部の気筒についてのみ作動を停止する処理を行うこととしてもよい。

【0082】

弁停止部２２ｄは、吸気弁１６および排気弁１７の作動が完全に停止されたと判定したならば、弁停止通知をＦＣ処理部２２ｇへ渡す処理を併せて行う。なお、弁停止部２２ｄは、吸気弁１６および排気弁１７が完全に停止したことを、図示しないセンサから通知を受けてもよいし、所定時間経過したら完全に停止したと判定することとしてもよい。

【0083】

ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、ＥＧＲ機構が異常であるか否かの検出処理（ＥＧＲ機構の異常検出処理）を行う処理部である。具体的には、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、ＥＧＲ弁１８を開閉し、吸気管圧力センサ１５によって吸気管６０内の圧力変化を算出する。

【0084】

そして、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、算出された吸気管６０内の圧力変化に基づいてＥＧＲ機構が異常であるか否かを検出する。なお、ＥＧＲ異常検出部２２ｅが行う詳細なＥＧＲ機構の異常検出処理については後述することとする。また、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、ＥＧＲ機構の異常検出処理が終了したならば、異常検出処理履歴フラグ２１ａへ「ＯＮ」をセットする処理を併せて行う。

【0085】

なお、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、吸気管圧力センサ１５によって算出された圧力変化に基づいてＥＧＲ機構の異常検出を行うこととしたが、これに限定されるものではない。
ＥＧＲ異常検出部２２ｅでは、吸気管圧力センサ１５とは別に設けられた圧力センサを用いることとしてもよい。

【0086】

この場合、かかる圧力センサの設置場所は吸気管６０内に限る必要はなく、排気還流管７２，７３内（ＥＧＲ弁１８より吸気管６０側または排気管７０側のいずれでもよい）や排気管７０内に設けてもよい。

【0087】

ＦＣ処理部２２ｇは、フューエルカット実施要求を受け付けたならば、燃料の供給を停止してフューエルカットの実施を行う処理部である。なお、弁停止判定部２２ｃから弁停止を行う連絡を受けている場合には、弁停止とフューエルカットの開始タイミングを同期させるために、弁停止部２２ｄから弁が停止したことを通知する弁停止通知を待ってからフューエルカットの実施を行い、弁停止判定部２２ｃから弁停止を行う連絡を受けていない場合には、すぐにフューエルカットの実施を行う。

【0088】

つぎに、吸排気弁停止機構１００およびＥＧＲ機構を備えたエンジンの構成の詳細について図３を用いて説明する。図３は、エンジンの具体的構成を示す図である。なお、図３では、吸排気弁停止機構１００を備えたエンジンの特徴を説明するために必要な構成要素についてのみ記載しており、以下では同図右上に示すような座標軸を適宜用いて説明を行うこととする。

【0089】

図３に示すように、エンジンに備えるシリンダ５０には、吸気管６０と排気管７０とが、吸気弁１６と排気弁１７とを介して連結されている。さらに、吸気管６０と排気還流管７２とはＥＧＲ弁１８を介して連結されており、吸気管６０には、スロットル弁９２や燃料を吸気管６０内に噴射するインジェクタ９３を備える。また、吸気管６０におけるサージタンク内に吸気管圧力センサ１５を設けている。また、吸排気弁停止機構１００は、図３の波線で示したように、吸気弁１６および排気弁１７の近辺に備えているものとする。

【0090】

このエンジンにおける空気（ガス）の流れとしては、エアクリーナが設けられた吸気口１０７から吸気管６１を介して吸気された空気は、吸気管６０へ流れ込む。また、排気管７０から排出される排気ガスの一部は排気還流管７２へ流れ込み、さらに、ＥＧＲ弁１８を開けた際に、排気還流管７３経由で吸気管６０側へ流れ込む。

【0091】

ここで、４ストロークエンジンの場合の、エンジンの動作について説明しておく。４ストロークエンジンの場合、「吸気」、「圧縮」、「燃焼・膨張」、および、「排気」の４つの工程を１つの動作段階とする。

【0092】

まず、シリンダ５０内に備えるピストン５１が、Ｙ軸の負方向へ移動する際、空気とガソリン（燃料）とが混合された混合気（ＥＧＲ弁１８が開けられているときには排気ガスも含まれる）は、吸気弁１６が開くことによってシリンダ５０内へ吸気される（工程１）。

【0093】

その後、ピストン５１がＹ軸の正方向へ移動することによって、シリンダ５０内の混合気が圧縮される（工程２）。つづいて、点火プラグ５４に着火されると、ピストン５１は、シリンダ５０内の混合気の燃焼によるガスの膨張圧を受けて、Ｙ軸の負方向へ移動する（工程３）。

【0094】

ここで、エンジンは、工程３におけるＹ軸の負方向へ移動するピストン５１の運動を、コネクティングロッド５３と呼ばれる棒状の部品を介して回転運動が可能な図示しないクランクシャフトへ接続し、車輪を駆動させる。

【0095】

そして、排気弁１７を開けるとともに、慣性によりピストン５１がＹ軸の正方向へ移動することによって排気ガスをシリンダ５０の外へ押し出し、排気管７０、７１経由で排気口９１へ排出することとなる（工程４）。

【0096】

なお、吸気弁１６および排気弁１７は、エンジンの回転軸に連結され、エンジンの回転状態に応じて機械的に開閉が行われる構成のものや、エンジンの回転軸とは機械的に連結されておらず、モータの駆動力によって開閉が行われる構成のものがある。

【0097】

弁停止部２２ｄが、吸排気弁の停止を行う際、機械的に連結されている構成の場合は、エンジン制御装置２０は、エンジンの回転軸との機械的な連結状態を切り離す機構を動作させる。また、エンジン制御装置２０は、モータによって駆動する場合には、吸排気弁を開閉するためのモータの駆動制御を停止させる制御を行う。また、図３では、エンジンの構成を４ストロークエンジンに備えるエンジン制御装置２０について説明したが、他の内燃機関に適用されるエンジン制御装置２０であってもよい。

【0098】

エンジンの構成の説明に戻り、排気管７０および排気管７１の間には、三元触媒装置８０を備えており、排気管７１および排気口９１の間には、ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置８１を備えている。

【0099】

三元触媒装置８０およびＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置８１とは、触媒を利用することによって排気ガス中の有害成分が浄化される装置のことである。具体的には、自動車の排気ガス中に含まれる有害成分は、主に炭化水素、一酸化炭素、および、窒素酸化物（ＮＯｘ）である。

【0100】

三元触媒装置８０やＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置８１では、かかる有害成分を、たとえば、プラチナ、パラジウム、および、ロジウム等の触媒によって酸化もしくは還元させることで同時に除去することができる。

【0101】

つぎに、エンジン制御装置２０が実行するＥＧＲ機構の異常検出処理について図４を用いて説明する。図４は、エンジン制御装置２０が実行する処理を説明するための図である。以下では同図右上に示すような座標軸を適宜用いて説明を行うこととする。

【0102】

図４では、Ｘ軸は時間軸を表し、Ｘ軸の負方向から正方向へ時間が経過するものとする。また、前提条件として、エンジン制御装置２０では１トリップ中に未だＥＧＲ機構の異常検出処理が行われていない状態で、かつ、吸排気弁は作動中であるとする。

【0103】

図４の（１）および（２）に示すように、アイドルＯＦＦからＯＮへ切り替わり、トルクが不要な状態、すなわち、フューエルカットの実施条件を満たす条件を検出したならば、ＦＣ実施判定部２２ｂでは、フューエルカット実施条件が成立したと判定する。そして、１トリップ中に未だＥＧＲ機構の異常検出処理が行われていないことから、弁停止判定部２２ｃは、弁停止処理を禁止すると判定する。そして、ＥＧＲ機構の異常を検出する処理へ移行する。

【0104】

ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、フューエルカットを行い(図４の時刻ｂ)、フューエルカットが行われてから所定時間経過（時刻ｂから時刻ｃ）したならば、ＥＧＲ弁１８を開ける(図４の時刻ｃ)。なお、フューエルカット後に状態が安定するまでの時間を所定時間とし、シリンダ５０内にガソリンが残っていることによる燃焼を防止する。

【0105】

そして、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、吸気管圧力センサ１５によって計測された吸気管６０内の圧力変化に基づいてＥＧＲ機構の異常を検出する。なお、図４の（６）に示すように、Ｙ軸は吸気管６０内の圧力を表し、ＥＧＲ弁１８を開ける前には、吸気管６０内の混合気はシリンダ５０内へ吸気され、排気管７０内へ排気されるので吸気管６０内の圧力は負圧（圧力ｆ）となっている。

【0106】

また、時刻ｃにＥＧＲ弁１８を開けたならば、吸気管６０内に排気ガスの一部が送り込まれ、吸気管６０内の圧力は上昇することとなる。このＥＧＲ弁１８を開ける制御を行っている間（ＥＧＲ弁１８を開けてからしばらくの時間が経過し、圧力が安定した状態にあるとき）の圧力を圧力ｇとする。

【0107】

さらに、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、時刻ｄにＥＧＲ弁１８を閉じ、時刻ｅに再びＥＧＲ弁１８を開ける。このＥＧＲ弁１８を閉じる制御を行っている間（ＥＧＲ弁１８を閉じてからしばらくの時間が経過し、圧力が安定した状態にあるとき）の圧力を圧力ｆとする。このように、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、ＥＧＲ弁１８の開閉を所定回繰り返し、吸気管６０内の圧力変化（圧力ｇ−圧力ｆ）を算出する。

【0108】

そして、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、算出された吸気管６０内の圧力変化が所定の閾値未満であった場合に、排気ガスが十分に吸気管６０側へ送り込まれていないとして、ＥＧＲ機構が異常であると判定する。その後、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、ダイアグコード等を含む判定結果を記憶部２１へ記憶させることとなる。

【0109】

ここで、複数のシリンダ５０を備えるエンジンでは、一部のシリンダ５０について作動を停止させている場合がある。このような状態でＥＧＲ機構の異常検出処理を行う場合、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、作動しているシリンダ５０の数によって、閾値を変えて、ＥＧＲ機構が異常であるか否かの判定を行うこととしてもよい。なお、エンジン制御装置２０は、ＥＧＲ機構が異常であると判定された場合には、警報を表示する等を行い、運転者に報知することとする。

【0110】

このように、エンジン制御装置２０は、吸排気弁の停止は行わずに、ＥＧＲ弁１８を開閉することによって算出される吸気管６０内の圧力変化により、ＥＧＲ機構の異常検出処理を行う。

【0111】

また、アイドルＯＦＦからＯＮへ切り替わった際に、既にＥＧＲ機構の異常検出処理が行われている場合や、触媒が高温である等の理由により吸排気弁停止処理の条件を満たしていたならば、弁停止判定部２２ｃによって弁停止を行うと判定され、弁停止処理へ移行する。

【0112】

この場合、弁停止部２２ｄは、図４の（３）の波線で示したように、吸排気弁を停止する。これにより、図４の（６）の波線で示したように、吸気管６０内の圧力は変化せず、仮にＥＧＲ弁１８の開閉が行われたとしても一定の値（圧力ｈ）となる。

【0113】

つぎに、制御部２２が実行するエンジン制御の詳細について図５〜図９を用いて説明する。図５は、制御部２２が実行する異常検出処理履歴フラグ操作処理手順の概要を示すフローチャートであり、図６は、メイン処理（定期処理）手順の概要を示すフローチャートであり、図７は、メイン処理手順の変形例を示すフローチャートである。

【0114】

また、図８は、制御部２２が実行するＥＧＲ機構異常検出処理手順の概要を示すフローチャートであり、図９は、弁停止処理手順の概要を示すフローチャートである。

【0115】

図５に示すように、制御部２２の電源状態判定部２２ａは、イグニッションスイッチ１１がＯＦＦからＯＮされた、または、ＯＮからＯＦＦされたか否かを判定する（ステップＳ１１）。

【0116】

そして、電源状態判定部２２ａは、イグニッションスイッチ１１がＯＦＦからＯＮされた、または、ＯＮからＯＦＦされた場合（ステップＳ１１，Ｙｅｓ）、異常検出処理履歴フラグ２１ａをＯＦＦへ更新し（ステップＳ１２）、エンジン制御部２２が実行する一連の異常検出処理履歴フラグ操作処理を終了する。

【0117】

また、電源状態判定部２２ａは、イグニッションスイッチ１１がＯＦＦからＯＮ、または、ＯＮからＯＦＦされていない場合（ステップＳ１１，Ｎｏ）、エンジン制御部２２が実行する電源状態監視処理を終了する。なお、かかる異常検出処理履歴フラグ操作処理は、エンジン制御装置２０の電源がＯＮである間、所定間隔で常に行われるものとする。

【0118】

なお、イグニッションスイッチがＯＦＦされてから所定時間の間は、メインリレーの接続を保持することでエンジン制御装置２０に電源供給が行われる。また、イグニッションスイッチがＯＦＦの間に、ソークタイマによってエンジン制御装置２０が起動されるように構成しても良い。

【0119】

なお、ここでは、ＥＧＲ機構の異常検出処理を１トリップに１回行う場合について示したが、ＥＧＲ機構の異常検出を行う頻度はこれに限定されるものではない。たとえば、所定距離を走行するごとにＥＧＲ機構の異常検出を行う場合は、走行距離が所定距離を超えた場合に、異常検出処理履歴フラグ２１ａをＯＦＦへ更新する。

【0120】

つづいて、車両エンジン制御装置２０の電源がＯＮ中に定期的に実行されるメイン処理について説明する。図６に示すように、ＦＣ実施判定部２２ｂは、フューエルカット実施条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

【0121】

ステップＳ１０１で、フューエルカット実施条件が成立していると判定されたならば（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、弁停止判定部２２ｃは、触媒の温度が閾値より低いか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

【0122】

一方、ステップＳ１０１で、フューエルカット実施条件が成立していないと判定されたならば（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、制御部２２は、一連の弁停止判定処理を終了する。

【0123】

つぎに、ステップＳ１０２で、触媒の温度が閾値より低いと判定されたならば（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、弁停止判定部２２ｃは、異常検出処理履歴フラグ２１ａが「ＯＦＦ」であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

【0124】

ステップＳ１０３で、異常検出処理履歴フラグ２１ａが「ＯＦＦ」であった場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、弁停止判定部２２ｃは、弁停止処理を禁止すると判定し、ＦＣ処理部２２ｇによってフューエルカットを実施する（ステップＳ１０４）。

【0125】

そして、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、ＥＧＲ機構の異常検出処理を行い（ステップＳ１０５）、ＥＧＲ機構の異常検出処理が完了した時点で、フューエルカット復帰条件が成立していない（不成立）か否かを判定する（ステップＳ１０６）。

【0126】

ステップＳ１０６で、フューエルカット復帰条件が成立していない（不成立）と判定されたならば（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、弁停止部２２ｄは、弁停止処理（ステップＳ１０７）を行い、制御部２２が実行する一連のメイン処理を終了する。

【0127】

一方、ステップＳ１０６で、フューエルカット復帰条件が成立していたと判定されたならば（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、制御部２２が実行する一連のメイン処理を終了する。

【0128】

なお、フューエルカット復帰条件とは、アイドルＯＮフューエルカットの場合は、エンジン回転数が所定回転数（フューエルカット実施条件における所定回転数よりも低い回転数）以下となる、または、アイドルＯＦＦとなることを指す。また、ステップＳ１０７で行う弁停止処理は省略してもよい。

【0129】

つづいて、ステップＳ１０２で、触媒の温度が閾値を超えていたならば（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、弁停止判定部２２ｃは、弁停止処理を行うと判定し、弁停止部２２ｄは、弁停止処理（ステップＳ１０８）へ移行する。

【0130】

また、ステップＳ１０３で、異常検出処理履歴フラグ２１ａが「ＯＮ」であった場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、弁停止判定部２２ｃは、弁停止処理を行うと判定し、弁停止部２２ｄは、弁停止処理（ステップＳ１０８）へ移行する。

【0131】

そして、弁停止部２２ｄは、吸排気弁の弁停止処理を行い（ステップＳ１０８）、かかる弁が完全に停止したか否かを判定し（ステップＳ１０９）、停止したと判定した場合（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、フューエルカットを実施して（ステップＳ１１０）、制御部２２が実行する一連のメイン処理を終了する。

【0132】

一方、弁停止部２２ｄは、かかる弁が完全に停止していないと判定した場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、かかる弁が完全に停止するまでステップＳ１０９の判定処理を繰り返す。

【0133】

なお、弁停止部２２ｄが行う弁が停止したか否かの判定は、弁停止の完了（弁停止機構の動作完了）を検出可能なセンサやスイッチを設けている場合には、かかるセンサやスイッチの状態に基づいて判定を行う。また、検出可能なセンサやスイッチを設けていない場合には、弁停止部２２ｄは、弁停止開始（弁停止機構の動作開始）から所定時間経過したかや、所定クランク角になったかを判定することで、弁が停止したことを判定する。

【0134】

また、弁停止判定部２２ｃは、ステップＳ１０３で、異常検出処理履歴フラグ２１ａが「ＯＮ」であった場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、弁停止処理を行うと判定し、弁停止部２２ｄは、弁停止処理（ステップＳ１０８）へ移行することとした。

【0135】

しかし、同一トリップ内でＥＧＲ機構の異常検出処理が完了している場合でも、触媒の温度が高温でない場合は、吸排気弁を停止させるのではなく、ＥＧＲ機構の異常検出処理を再度実施するようにしてもよい。

【0136】

具体的には、図６のステップＳ１０２およびステップＳ１０３の処理について図７に示したように、ステップＳ１０２’およびステップＳ１０３’の処理を行うこととしてもよい。なお、ここでは、変更のある処理についてのみを記載する。

【0137】

図７に示すように、ステップＳ１０１で、フューエルカット実施条件が成立していると判定されたならば（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、弁停止判定部２２ｃは、異常検出処理履歴フラグ２１ａが「ＯＦＦ」であるか否かを判定する（ステップＳ１０２’）。

【0138】

ステップＳ１０２’で、異常検出処理履歴フラグ２１ａが「ＯＦＦ」であった場合（ステップＳ１０２’，Ｙｅｓ）、弁停止判定部２２ｃは、弁停止処理を禁止すると判定し、ＦＣ処理部２２ｇによってフューエルカットを実施する（ステップＳ１０４）。

【0139】

一方、ステップＳ１０２’で、異常検出処理履歴フラグ２１ａが「ＯＮ」であった場合（ステップＳ１０２’，Ｎｏ）、弁停止判定部２２ｃは、触媒の温度が閾値より低いか否かを判定する（ステップＳ１０３’）。

【0140】

ここで、触媒の温度が閾値より低いと判定されたならば（ステップＳ１０３’，Ｙｅｓ）、弁停止判定部２２ｃは、吸排気弁を停止させるのではなく、ＦＣ処理部２２ｇによってフューエルカットを実施する（ステップＳ１０４）。

【0141】

また、ステップＳ１０３’で、触媒の温度が閾値を超えていたならば（ステップＳ１０３’，Ｎｏ）、弁停止判定部２２ｃは、弁停止処理を行うと判定し、弁停止部２２ｄは、弁停止処理（ステップＳ１０８）へ移行する。

【0142】

この場合、ＥＧＲ機構が正常であると判定した後に、同一トリップ内でＥＧＲ機構が故障する恐れがあるが、このようなケースであってもＥＧＲ機構の異常を早期に検出することができるになる。一方、この場合、吸排気弁を停止しないこととなるが、低温時は高温時と比較して触媒劣化度合いは極めて少なく、触媒劣化への影響も小さくてすむ。

【0143】

つぎに、弁停止判定部２２ｃによって弁停止処理を禁止し、ＥＧＲ機構の異常検出処理をすると判定されたならば、図８に示すように、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、まず、ＥＧＲ弁１８を開け（ステップＳ２０１）、吸気管６０内の圧力変化を算出し（ステップＳ２０２）、ＥＧＲ弁１８を閉じる（ステップＳ２０３）。

【0144】

つづいて、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、所定回数圧力変化の算出を行ったか否かを判定し（ステップＳ２０４）、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、所定回数算出を行ったと判定した場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、算出した吸気管６０内の圧力変化に基づいてＥＧＲ機構が正常であるか、または異常であるかの判定を行う（ステップＳ２０５）。

【0145】

そして、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、異常検出処理履歴フラグ２１ａをＯＮへ更新し（ステップＳ２０６）、制御部２２が実行する一連のＥＧＲ機構の異常検出処理を終了する。

【0146】

一方、ＥＧＲ異常検出部２２ｅは、ステップＳ２０４で、所定回数算出を行っていないと判定した場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、ステップＳ２０１からステップＳ２０３までの処理を繰り返す。

【0147】

つぎに、弁停止判定部２２ｃによって弁停止処理を行うと判定されたならば、図９に示すように、弁停止部２２ｄは、まず、弁停止の実行条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３０１）。

【0148】

そして、弁停止部２２ｄは、弁停止の実行条件を満たすと判定した場合（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、吸気弁１６および排気弁１７に対して弁停止の指示を行い（ステップＳ３０２）、制御部２２が実行する一連の弁停止処理を終了する。

【0149】

一方、ステップＳ３０１で、弁停止の実行条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、弁停止部２２ｄは、弁停止の実行条件を満たすまで、ステップＳ３０１の判定を繰り返す。

【0150】

ここで、弁停止の実行条件とは、吸排気弁の停止を、エンジンの回転軸との機械的な連結状態を切り離す機構を動作させることで実現するエンジンの場合に必要になるもので、正常に機構を動作させることが可能なエンジンの回転状態（クランク角度の範囲）に制限がある場合に、正常に動作させることが可能な所定の条件を満たすか（現在のクランク角度が所定のクランク角度範囲内にあるか）を判断するためのものである。

【0151】

上述してきたように、吸排気弁停止機構とＥＧＲ機構とを備えたエンジンに備えるエンジン制御装置２０は、フューエルカット条件が成立してフューエルカットを実施する場合に、１トリップ中に、ＥＧＲ機構の異常検出処理が行われたか否かを判定する。そして、エンジン制御装置２０は、ＥＧＲ機構の異常検出処理が、１トリップ中に行われていない場合に、弁停止処理を行わずにＥＧＲ機構の異常検出処理を行うこととした。これにより、エンジン制御装置２０は、ＥＧＲ弁の開閉による吸気管６０内の圧力変化によって確度の高いＥＧＲ機構の異常検出処理を行うことができる。

【0152】

ところで、上述した実施例１では、本発明に係るエンジン制御手法をＥＧＲ機構の異常を検出する場合について説明したが、ベーパを吸気させて燃焼させるパージ機構の異常を検出する場合に適用させてもよい。そこで、以下に示す実施例２では、パージ機構の異常を検出する場合について説明する。

【実施例2】

【0153】

図１０は、実施例２に係るエンジンの具体的構成を示す図である。なお、図１０では、実施例１に係る吸排気弁停止機構１００およびＥＧＲ機構を備えたエンジン（図３参照）の構成要素に対応する構成要素には同一の符合を付している。また、以下では、実施例１と重複する説明については省略することとする。

【0154】

図１０に示すように、実施例２に係るエンジンは、ベーパを吸気させて燃焼させるパージ機構と、空気を圧縮して強制的にエンジンに押し込む過給機とを備える。

【0155】

具体的には、パージ機構とは、燃料タンク１０４内の燃料が蒸発して気化した燃料、すなわち、ベーパをキャニスタ１０５内の活性炭（チャコール）に吸着させて溜めておき、吸気側へ送ることによって燃焼させる技術である。

【0156】

また、過給機は、たとえば、排出ガスの運動エネルギーで排気タービンを回転駆動させることでコンプレッサ１０６を回転駆動し、吸気管６０、６１の空気をシリンダ側へ過給させる排気タービン式過給機（ターボチャージャ）のことである。

【0157】

図１０に示すように、燃料タンク１０４には、キャニスタ１０５が接続されており、キャニスタ１０５内には、ベーパを吸着させる活性炭等の吸着体が格納されている。また、燃料タンク１０４の燃料は、インジェクタ９３によって吸気管６０内へ噴射される。

【0158】

キャニスタ１０５と吸気管６０、６１との間には、キャニスタ１０５内のベーパを吸気側へ送るための、パージ通路１０８が設けられている。また、パージ通路１０８には、パージ通路１０８を開閉するパージ制御弁１０１が設けられている。

【0159】

なお、過給機付きのエンジンのパージ機構では、パージ通路１０８は、パージ制御弁１０１より吸気管６１側で、パージ通路１０９と、パージ通路１１０とに分岐される。

【0160】

また、パージ通路１０９は、コンプレッサ１０６の上流側へ接続され、パージ通路１０９を開閉するパージ通路開閉弁１０２が設けられている。一方、パージ通路１１０は、スロットル弁９２の下流側へ接続され、吸気管６１側への吸入空気が逆流しないための逆止弁１０３が設けられている。

【0161】

また、吸気管６１の最上流側には、エアクリーナが設けられた吸気口１０７が設けられ、吸気口１０７の下流側にコンプレッサ１０６が設けられ、コンプレッサ１０６の下流側には、スロットル弁９２が設けられている。さらに、スロットル弁９２の下流側には、吸気管６０、６１の圧力を検出する吸気管圧力センサ１５が設けられる。

【0162】

ここで、パージ機構は、スロットル弁９２の下流側の吸気管６０、６１内の圧力が負圧状態にあるときは、パージ制御弁１０１を開け、パージ通路開閉弁１０２を閉めてパージ通路１０９を閉鎖する。これにより、キャニスタ１０５内のベーパは、パージ通路１１０経由でスロットル弁９２の下流側の吸気管６０、６１へ送られる。

【0163】

一方、パージ機構は、スロットル弁９２の下流側の吸気管６０、６１内の圧力が正圧状態にあるときには、パージ制御弁１０１を開け、パージ通路開閉弁１０２も開けてパージ通路１０９を開放する。

【0164】

これにより、コンプレッサ１０６の上流側には、エアクリーナ等の圧損によってわずかな吸気負圧が生じる。このため、キャニスタ１０５内のベーパは、パージ通路１０９経由で吸気管６１へ送られる。

【0165】

上記したパージ機構の異常を検出する場合、エンジン制御装置２０は、吸排気弁を停止していないフューエルカット状態にあるときに、パージ制御弁１０１を閉めて、パージ通路開閉弁１０２を開閉させる。

【0166】

そして、エンジン制御装置２０は、開閉前後の吸気管６０、６１内の圧力変化に基づいてパージ機構の異常検出を行う。ところが、従来のエンジン制御装置に備える吸排気弁停止機構は、フューエルカット時に触媒へリーンガスが流入しないようにするために吸排気弁を閉じた状態で停止する。

【0167】

このため、吸気菅６０、６１へベーパが流入しなくなるため、パージ通路開閉弁１０２を動作させても吸気菅６０、６１内の空気やベーパの流れがほとんどなくなる。すなわち、吸気管６０、６１内にはパージ通路開閉弁１０２の開閉による圧力変化が生じないこととなる。

【0168】

したがって、従来のパージ機構異常検出手法では、吸排気弁停止機構によって吸排気弁が閉じた状態で停止された場合に、正確なパージ機構の異常検出ができなくなる。

【0169】

そこで、実施例２に係るエンジン制御装置２０では、実施例１と同様に、フューエルカット条件が成立してフューエルカットを実施する際に、パージ機構の異常検出処理の実施頻度に基づいてパージ機構の異常検出処理を行うか否かを判定する。

【0170】

そして、エンジン制御装置２０は、パージ機構の異常検出処理を行うと判定した場合、フューエルカットを行ってから、かかるパージ機構の異常検出処理を行う。一方、エンジン制御装置２０は、パージ機構の異常検出処理を行わないと判定した場合には、吸排気弁を停止させた後に、フューエルカットを行う。

【0171】

なお、実施例２では、パージ機構を備える過給機付きのエンジンの構成について説明したが、これに限定されるものではなく、他の構成にて実施されてもよい。そこで、以下では、エンジンの他の構成例である変形例について、図１１を用いて説明する。

【0172】

図１１は、変形例に係るエンジンの具体的構成を示す図である。なお、図１１では、実施例２に係るエンジン（図１０参照）の構成要素に対応する構成要素には同一の符合を付している。また、以下では、実施例２と重複する説明については省略することとする。

【0173】

図１１に示すように、変形例に係るエンジンは、過給機なしのエンジンである点で、実施例２に係るエンジンとは異なる。

【0174】

過給機なしのパージ機構は、実施例２に係るエンジンと比較して、コンプレッサを備えない。さらに、パージ通路１０８は、下流側で分岐されず、パージ通路開閉弁および逆止弁も備えない。

【0175】

したがって、変形例に係るエンジンにおいて、パージ機構の異常を検出する場合、エンジン制御装置２０は、吸排気弁を停止していないフューエルカット状態にあるときに、パージ制御弁１０１を開閉させることとなる。そして、エンジン制御装置２０は、パージ制御弁１０１開閉前後の吸気管６０、６１内の圧力変化に基づいてパージ機構の異常検出を行う。

【0176】

なお、フューエルカット条件が成立してフューエルカットを実施する際に、パージ機構の異常検出処理の実施頻度に基づいてパージ機構の異常検出処理を行うか否かを判定する点については、実施例２と同様の処理である。

【0177】

なお、実施例２および変形例に開示した内容は、ＥＧＲ機構およびパージ機構といった複数の吸気系機構を備えるエンジンに適用可能であり、また、吸気系機構を一つのみ備えるエンジン、たとえば、ＥＧＲ機構またはパージ機構のいずれか一方のみを備えるエンジンにも適用可能である。

【0178】

また、ＥＧＲ機構およびパージ機構といった複数の吸気系機構を備えるエンジンに適用する場合に、フューエルカット時に複数の機構の異常検出を同時に行った場合、双方の機構の影響を受けることとなり、正確に異常検出の判定を行うことが困難である。したがって、この場合、一つの機構ごとに順次、異常検出を行うように構成することとする。

【0179】

また、所定の吸気系機構の異常検出を行っている際には、他の吸気系機構は、異常検出処置に影響を及ぼさないように、吸気管６０、６１と接続する弁、たとえば、ＥＧＲ弁１８またはパージ通路開閉弁１０２を閉じた状態にしておく。

【0180】

上述してきたように、吸排気弁停止機構と吸気系機構とを備えたエンジンに備えるエンジン制御装置２０は、フューエルカット条件が成立してフューエルカットを実施する場合に、吸気系機構の異常検出処理の実施頻度に基づいて吸気系機構の異常検出処理を行うか否かを判定する。そして、エンジン制御装置２０は、吸気系機構の異常検出処理を行うと判定した場合に、弁停止処理を行わずに吸気系機構の異常検出処理を行うこととした。これにより、エンジン制御装置２０は、吸気系機構に備える弁の開閉による吸気管６０、６１内の圧力変化によって確度の高い吸気系機構の異常検出処理を行うことができる。

【0181】

このように、各実施例に開示した内容は、種々の吸気系機構の異常検出を行うエンジン制御装置およびエンジン制御方法に広く適用することができる。さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。

【0182】

このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施例に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0183】

１１ イグニッションスイッチ
１２ アクセル開度センサ
１３ クランク角度センサ
１５ 吸気管圧力センサ
１６ 吸気弁
１７ 排気弁
１８ ＥＧＲ弁
２０ エンジン制御装置
２１ 記憶部
２１ａ 異常検出処理履歴フラグ
２２ 制御部
２２ａ 電源状態判定部
２２ｂ ＦＣ実施判定部
２２ｃ 弁停止判定部
２２ｄ 弁停止部
２２ｅ ＥＧＲ異常検出部
２２ｆ 触媒温度推定部
２２ｇ ＦＣ処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】