特開 2023-14724 排気還流システムの故障診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023014724

(43)【公開日】2023-01-31

(54)【発明の名称】排気還流システムの故障診断装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/49 20160101AFI20230124BHJP

   F02M 26/47 20160101ALI20230124BHJP

   F02D 29/06 20060101ALI20230124BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20230124BHJP

   B60K 6/52 20071001ALI20230124BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20230124BHJP

   B60W 20/50 20160101ALI20230124BHJP

【ＦＩ】

F02M26/49 301

F02M26/47 A ZHV

F02D29/06 F

B60K6/442

B60K6/52

B60W10/06 900

B60W20/50

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021118854

(22)【出願日】2021-07-19

(71)【出願人】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100174366

【弁理士】

【氏名又は名称】相原 史郎

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 和通

(72)【発明者】

【氏名】松永 英雄

(72)【発明者】

【氏名】松田 芳一

【テーマコード（参考）】

3D202

3G062

3G093

【Ｆターム（参考）】

3D202AA02

3D202AA10

3D202BB09

3D202CC24

3D202DD16

3D202DD22

3D202EE27

3D202FF02

3D202FF13

3G062CA02

3G062EA10

3G062FA19

3G062GA10

3G093CA01

3G093CA03

3G093EB08

(57)【要約】

【課題】エンジン運転の安定性を確保しつつ、詳細に故障判定可能な排気還流システムの故障診断装置を提供する。
【解決手段】プラグインハイブリッド車におけるエンジン２のＥＧＲシステム５０の故障の有無を診断する故障診断装置であって、ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲ温度センサ５６と、ＥＧＲバルブ５４を開閉作動させた際のＥＧＲガスの温度の変化に基づいて、ＥＧＲシステム５０の故障の有無を判定するＥＧＲ故障判定部６０と、を備え、ＥＧＲ故障判定部６０は、ＥＶモードからシリーズモードへの移行の際のエンジン２の始動後のウォームアップ運転時にＥＧＲバルブ５４を閉作動させてＥＧＲガスの温度変化に基づいてＥＧＲバルブ５４の開故障判定を行い、当該開故障判定後にＥＧＲバルブ５４を閉作動状態から開作動させてＥＧＲガスの温度変化に基づいてＥＧＲバルブ５４の閉故障判定を行う。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの排気通路から排気の一部を吸気通路に導く排気還流路と、前記排気還流路に備えられ開又は閉作動することで前記排気還流路の開口面積を調節する排気還流弁と、前記エンジンの運転状態に基づいて前記排気還流弁を作動制御する排気還流制御部と、を有する排気還流システムにおける故障診断装置であって、
前記排気還流路を流れる排気還流ガスの温度を検出する排気還流ガス温度検出手段と、
前記排気還流制御部により前記排気還流弁を開閉作動させた際の前記排気還流ガスの温度の変化に基づいて、前記排気還流弁の故障の有無を判定する故障判定部と、を備え、
前記故障判定部は、前記エンジンの所定の冷態運転時に前記排気還流弁を閉作動させた際の前記排気還流ガスの温度変化に基づいて前記排気還流弁の開故障判定を行い、当該開故障判定後に前記排気還流弁を閉作動状態から開作動させた際の前記排気還流ガスの温度変化に基づいて前記排気還流弁の閉故障判定を行うことを特徴とする排気還流システムの故障診断装置。

【請求項2】

前記故障判定部は、前記開故障判定後に、前記エンジンの運転状態に連動して前記排気還流弁の開作動が要求されたことにより前記排気還流制御部が前記排気還流弁を所定期間以上開作動させた際に生じる前記排気還流ガスの温度変化に基づいて前記排気還流弁の閉故障判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の排気還流システムの故障診断装置。

【請求項3】

前記エンジンは車両に搭載され、前記車両は、蓄電池と、前記エンジンにより駆動されて発電する発電機と、前記発電機及び前記蓄電池の少なくとも一方から供給された電力によって当該車両を走行駆動するモータと、を有するとともに、前記エンジンを停止して前記蓄電池から供給された電力により前記モータを駆動して走行する第１の走行モードと、前記エンジンを作動して前記発電機により発電しつつ走行する第２の走行モードと、を少なくとも前記車両に要求される要求出力に基づいて切り替える走行モード切替制御部を備え、
前記エンジンの暖機が完了されていない状態で前記第１の走行モードから前記第２の走行モードに切り替わる以前に、前記エンジンに前記第２の走行モードで発電する際の前記エンジンの負荷より小さい所定の低負荷運転を所定時間継続させるウォームアップ運転が実行され、
前記故障判定部は、前記ウォームアップ運転が継続されている際における前記モータによる走行駆動とともに、前記開故障判定を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の排気還流システムの故障診断装置。

【請求項4】

前記故障判定部は、前記ウォームアップ運転時に前記開故障判定及び前記閉故障判定が完了する前に、前記要求出力が前記第２の走行モードに切り替わる値になっても、前記開故障判定及び前記閉故障判定が完了するまでは前記第２の走行モードに切り替えることなく前記ウォームアップ運転を継続することを特徴とする請求項３に記載の排気還流システムの故障診断装置。

【請求項5】

前記車両は、前記蓄電池より外部へ給電する給電部を更に備え、
前記故障判定部は、前記外部への給電中には、前記排気還流制御部による前記エンジンの運転状態に基づく前記排気還流弁の開閉制御要求に拘わらず、前記開故障判定の後に前記排気還流弁を強制的に開作動させて前記閉故障判定することを特徴とする請求項３または４に記載の排気還流システムの故障診断装置。

【請求項6】

前記蓄電池の充電率を検出する充電率検出部を備え、
前記走行モード切替制御部は、少なくとも前記充電率が第１の所定値以下の場合に、前記第２の走行モードを選択し、
前記ウォームアップ運転は、前記充電率が前記第１の所定値より高い第２の所定値以下に低下した場合に開始されることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の排気還流システムの故障診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの排気還流システムにおける故障診断技術に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載されているエンジンの多くは、排気性能を向上するためにＥＧＲシステム（排気還流システム）を搭載している。ＥＧＲシステムは、例えば排気通路から排気の一部（ＥＧＲガス）を吸気通路に還流するＥＧＲ通路（排気還流路）を有するとともに、ＥＧＲ通路の開口面積を調節するＥＧＲバルブ（排気還流弁）が備えられている。ＥＧＲバルブは、コントロールユニット等によりエンジンの運転状態に基づいて開口面積（開度）が制御される。

【0003】

特許文献１には、ＥＧＲシステムの故障の有無を判断する技術が開示されている。特許文献１に開示された故障診断装置は、ＥＧＲガスの温度を検出する温度センサを有し、ＥＧＲバルブの開閉に伴うＥＧＲガスの温度変化に基づいて、ＥＧＲバルブが固着状態となった故障の有無を診断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－２９１０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の故障診断装置では、ＥＧＲバルブを強制的に所定の開口面積に開閉制御し、その際にＥＧＲガスの温度が所定以上変化しない場合に、ＥＧＲバルブが固着状態であることを判定する。しかしながら、特許文献１では、開固着状態であるか閉固着状態であるかといったようなＥＧＲバルブの詳細の故障状態を判定していない。
また、エンジンの故障診断はエンジン始動直後に行なわれることが多いが、エンジン始動後すぐに故障診断すべくＥＧＲバルブを強制的に開状態に制御すると、冷態状態でかつ吸気の酸素濃度が低下するため、エンジンの運転の安定性を損ねる可能性がある。

【0006】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷態状態において、エンジン運転の安定性を確保しつつ、詳細かつ迅速に故障判定可能な排気還流システムの故障診断装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するため、本発明の排気還流システムの故障診断装置は、エンジンの排気通路から排気の一部を吸気通路に導く排気還流路と、前記排気還流路に備えられ開又は閉作動することで前記排気還流路の開口面積を調節する排気還流弁と、前記エンジンの運転状態に基づいて前記排気還流弁を作動制御する排気還流制御部と、を有する排気還流システムにおける故障診断装置であって、前記排気還流路を流れる排気還流ガスの温度を検出する排気還流ガス温度検出手段と、前記排気還流制御部により前記排気還流弁を開閉作動させた際の前記排気還流ガスの温度の変化に基づいて、前記排気還流弁の故障の有無を判定する故障判定部と、を備え、前記故障判定部は、前記エンジンの所定の冷態運転時に前記排気還流弁を閉作動させた際の前記排気還流ガスの温度変化に基づいて前記排気還流弁の開故障判定を行い、当該開故障判定後に前記排気還流弁を閉作動状態から開作動させた際の前記排気還流ガスの温度変化に基づいて前記排気還流弁の閉故障判定を行うことを特徴とする。

【0008】

これにより、排気還流弁が閉故障であるか否か、及び開故障であるか否かといった、排気還流システムの故障態様を詳細に判定することができる。
また、エンジンの冷態運転時に先に排気還流弁を閉作動させて開故障判定を行うので、この開故障判定の際には排気還流を抑えてエンジンの運転安定性を向上させることができる。また、開故障判定における排気還流ガス温度の上昇が抑えられることで、開故障判定終了からすぐに閉故障判定が可能となり、開故障判定及び閉故障判定を続けて実行し短時間で故障判定を終了させることができる。

【0009】

好ましくは、前記故障判定部は、前記開故障判定後に、前記エンジンの運転状態に連動して前記排気還流弁の開作動が要求されたことにより前記排気還流制御部が前記排気還流弁を所定期間以上開作動させた際に生じる前記排気還流ガスの温度変化に基づいて前記排気還流弁の閉故障判定を行うとよい。
これにより、開故障判定を完了した後は、エンジンの運転状態に基づいて排気還流弁が開閉作動するので、閉故障判定の際に強制的な排気還流弁の開弁を行わずに、エンジンの運転状態に基づく適切な排気還流弁の作動制御が迅速に開始され、エンジン運転制御の精度、応答性（ドライバビリティ）を迅速に高めることができる。

【0010】

好ましくは、前記エンジンは車両に搭載され、前記車両は、蓄電池と、前記エンジンにより駆動されて発電する発電機と、前記発電機及び前記蓄電池の少なくとも一方から供給された電力によって当該車両を走行駆動するモータと、を有するとともに、前記エンジンを停止して前記蓄電池から供給された電力により前記モータを駆動して走行する第１の走行モードと、前記エンジンを作動して前記発電機により発電しつつ走行する第２の走行モードと、を少なくとも前記車両に要求される要求出力に基づいて切り替える走行モード切替制御部を備え、前記エンジンの暖機が完了されていない状態で前記第１の走行モードから前記第２の走行モードに切り替わる以前に、前記エンジンに前記第２の走行モードで発電する際の前記エンジンの負荷より小さい所定の低負荷運転を所定時間継続させるウォームアップ運転が実行され、前記故障判定部は、前記ウォームアップ運転が継続されている際における前記モータによる走行駆動とともに、前記開故障判定を実行するとよい。

【0011】

これにより、エンジンが停止している第１の走行モードからエンジンを運転させる第２の走行モードに切り替わる際に行われるエンジンのウォームアップ運転において、開故障判定が実行されるので、排気還流弁の故障判定機会を増加させるとともに、開故障判定の際に排気還流弁の故障判定に適したエンジン運転にすることができ、迅速かつ精度のよい故障判定が可能となる。

【0012】

好ましくは、前記故障判定部は、前記ウォームアップ運転時に前記開故障判定及び前記閉故障判定が完了する前に、前記要求出力が前記第２の走行モードに切り替わる値になっても、前記開故障判定及び前記閉故障判定が完了するまでは前記第２の走行モードに切り替えることなく前記ウォームアップ運転を継続するとよい。
これにより、開故障判定及び閉故障判定を継続して実行し完了させることができる。

【0013】

好ましくは、前記車両は、前記蓄電池より外部へ給電する給電部を更に備え、前記故障判定部は、前記外部への給電中には、前記排気還流制御部による前記エンジンの運転状態に基づく前記排気還流弁の開閉制御要求に拘わらず、前記開故障判定の後に前記排気還流弁を強制的に開作動させて前記閉故障判定を実行するとよい。
これにより、外部への給電中においては、車両は走行しておらずエンジンを任意に運転できるので、開故障判定の後に排気還流弁を強制的に開作動させて閉故障判定を実行することで、迅速かつ確実に閉故障判定まで完了させることができる。

【0014】

好ましくは、前記蓄電池の充電率を検出する充電率検出部を備え、前記走行モード切替制御部は、少なくとも前記充電率が第１の所定値以下の場合に、前記第２の走行モードを選択し、前記ウォームアップ運転は、前記充電率が前記第１の所定値より高い第２の所定値以下に低下した場合に開始されるとよい。
これにより、例えば第１の走行モードによる車両の走行により充電池の充電率が低下して第２の走行モードに切り替わる前に開故障判定を開始することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明の排気還流システムの故障診断装置によれば、排気還流弁が閉故障及び開故障のいずれかであるか否かといったような排気還流弁の故障態様を詳しく判定することができるので、修理の際の情報として活用できるとともに、故障態様に応じてエンジンの作動制御を行うことで、エンジン作動を安定して継続させることが可能になる。
また、エンジンの冷態運転時に先に排気還流弁の閉じ指令に基づく開故障判定を行い、その後続けて開き指令に基づく閉故障判定を行うので、開故障判定の際には排気還流弁が閉じることとなり排気還流ガスの吸気への流入を抑えることができ、エンジンの失火を抑制することができるためエンジン運転の安定性を向上させるとともに、開故障判定及び閉故障判定を続けて実行し短時間で終了させることが可能になる。これにより、開故障判定時及び閉故障判定時における排気還流弁の強制的な作動時間を抑制することができ、エンジン運転制御におけるドライバビリティを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る車両の走行駆動系の概略構成図である。

【図2】本実施形態に係るエンジンの給排気系及びＥＧＲシステムの故障診断装置の構成図である。

【図3】ＥＧＲシステムの故障診断装置におけるＥＧＲ故障判定制御の手順を示すフローチャートである。

【図4】ＥＧＲ開故障時でのＥＧＲ故障判定制御におけるＥＧＲバルブの作動及びＥＧＲ温度等の推移を示すタイムチャートの一例である。

【図5】ＥＧＲ閉故障時でのＥＧＲ故障判定制御におけるＥＧＲバルブの作動及びＥＧＲ温度等の推移を示すタイムチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車（以下、車両１という）の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のＥＧＲシステムの故障診断装置を備えた車両１は、エンジン２の出力によって前輪３を駆動して走行可能であるとともに、前輪３を駆動する電動のフロントモータ４（モータ）及び後輪５を駆動する電動のリヤモータ６（モータ）を備えた四輪駆動車である。

【0018】

エンジン２は、減速機７を介して前輪３の駆動軸８を駆動可能であるとともに、減速機７を介してモータジェネレータ９（発電機）を駆動して発電させることが可能になっている。
フロントモータ４は、フロントインバータ１０を介して、車両１に搭載された車載電池１１（蓄電池）及びモータジェネレータ９から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機７を介して前輪３の駆動軸８を駆動する。減速機７には、エンジン２の出力軸と前輪３の駆動軸８との間の動力の伝達を断接切換え可能なクラッチ７ａが内蔵されている。

【0019】

リヤモータ６は、リヤインバータ１２を介して車載電池１１及びモータジェネレータ９から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機１３を介して後輪５の駆動軸１４を駆動する。
モータジェネレータ９によって発電された電力は、フロントインバータ１０を介して車載電池１１を充電可能であるとともに、フロントモータ４及びリヤモータ６に電力を供給可能である。

【0020】

車載電池１１は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有している。また、車載電池１１は、電池モジュールの電圧、充電率、温度等の電池モジュールの状態を監視するとともに、車載電池１１全体の充電率を推定（検出）するモニタリングユニット１１ａ（充電率検出部）を備えている。

【0021】

フロントインバータ１０は、ハイブリッドコントロールユニット２０（走行モード切替制御部）からの制御信号に基づきフロントモータ４の出力を制御するとともに、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきモータジェネレータ９の出力を制御する機能を有する。
リヤインバータ１２は、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきリヤモータ６の出力を制御する機能を有する。

【0022】

車両１には、エンジン２を駆動制御するエンジンコントロールユニット２２と、車載電池１１を外部電源によって充電する充電機２３が備えられている。
また車両１の車室内には、車載電池１１から外部へ電力を供給するための外部コンセント２４（給電部）が備えられている。
ハイブリッドコントロールユニット２０は、車両１の走行制御を行うための総合的な制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマ等を含んで構成されている。また、エンジンコントロールユニット２２も、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマ等を含んで構成されている。

【0023】

ハイブリッドコントロールユニット２０の入力側には、車載電池１１のモニタリングユニット１１ａ、フロントインバータ１０、リヤインバータ１２、エンジンコントロールユニット２２、アクセル操作量を検出するアクセル開度センサ４０、車両１の走行速度を検出する車速センサ４１が接続されており、これらの機器からの検出、作動及び操作情報が入力される。

【0024】

一方、ハイブリッドコントロールユニット２０の出力側には、フロントインバータ１０、リヤインバータ１２、減速機７（クラッチ７ａ）、エンジンコントロールユニット２２が接続されている。
そして、ハイブリッドコントロールユニット２０は、アクセル開度センサ４０、車速センサ４１等の上記各種検出量及び各種操作情報に基づいて、車両１の走行駆動に必要とする要求駆動トルクを演算し、エンジンコントロールユニット２２、フロントインバータ１０、リヤインバータ１２、減速機７に制御信号を送信して、走行モード（（ＥＶモード：電気自動車モード）、シリーズモード、パラレルモード）の切換え、エンジン２とフロントモータ４とリヤモータ６の出力、モータジェネレータ９の出力を制御する。

【0025】

ＥＶモードでは、エンジン２を停止し、車載電池１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して車両１を走行させる。
シリーズモードでは、減速機７のクラッチ７ａを切断し、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動する。そして、モータジェネレータ９により発電された電力及び車載電池１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン２の回転速度を所定の回転速度に設定し、余剰電力を車載電池１１に供給して車載電池１１を充電する。

【0026】

パラレルモードでは、減速機７のクラッチ７ａを接続し、エンジン２から減速機７を介して機械的に動力を伝達して前輪３を駆動させる。また、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動させて発電した電力及び車載電池１１から供給される電力によってフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。
ハイブリッドコントロールユニット２０は、高速領域のように、エンジン２の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、即ち中低速領域では、車両１の駆動トルク及び車載電池１１の充電率ＳＯＣに基づいてＥＶモードとシリーズモードとの間で切換える。

【0027】

なお、ＥＶモードは本発明における第１の走行モード、シリーズモード及びパラレルモードは、本発明の第２の走行モードに該当する。
図２は、エンジン２の給排気系及びＥＧＲシステム５０（排気還流システム）の故障診断装置の構成図である。
図２に示すように、エンジン２にはＥＧＲシステム５０が備られている。ＥＧＲシステム５０はエンジン２の吸気通路５１と排気通路５２とを連通するＥＧＲ通路５３（排気還流路）と、ＥＧＲ通路５３の開口面積を調節するＥＧＲバルブ５４（排気還流弁）と、ＥＧＲバルブ５４の開度（ＥＧＲ通路５３の開口面積）を制御するＥＧＲ制御部５５（排気還流制御部）と、を備えている。

【0028】

ＥＧＲ制御部５５は、エンジンコントロールユニット２２に備えられている。ＥＧＲ制御部５５は、エンジン２の運転状態、例えばアクセル操作量等に基づく要求負荷やエンジン回転速度等に基づいて、ＥＧＲバルブ５４の開度を制御する。
また、ＥＧＲ通路５３には、ＥＧＲガス（排気還流ガス）の温度を検出するＥＧＲ温度センサ５６（排気還流ガス温度検出手段）が備えられている。ＥＧＲ温度センサ５６は、ＥＧＲバルブ５４よりも吸気通路５１側に備えられ、ＥＧＲ通路５３を流れる排気通路５２からＥＧＲバルブ５４を通過して吸気通路５１に流入する排気の一部であるＥＧＲガスの温度を検出する。

【0029】

更に、本実施形態のエンジンコントロールユニット２２には、ＥＧＲシステム５０の作動不良を診断する、詳しくはＥＧＲバルブ５４の作動不良を判定するＥＧＲ故障判定部６０（故障判定部）が備えられている。
ＥＧＲ故障判定部６０は、ＥＧＲバルブ５４を作動制御し、ＥＧＲ温度センサ５６により検出したＥＧＲガスの温度（ＥＧＲ温度）に基づいて、ＥＧＲ故障判定制御を行う。なお、ＥＧＲ制御部５５（排気還流制御部）、ＥＧＲ温度センサ５６、ＥＧＲ故障判定部６０が本発明の排気還流システムの故障診断装置に該当する。

【0030】

次に、図３～図５を用いて、ＥＧＲ故障判定制御について説明する。
図３は、ＥＧＲ故障判定部６０において実行されるＥＧＲ故障判定制御の手順を示すフローチャートである。図４は、ＥＧＲ開故障時でのＥＧＲ故障判定制御におけるＥＧＲバルブの作動及びＥＧＲ温度等の推移を示すタイムチャートの一例である。図５は、ＥＧＲ閉故障時でのＥＧＲ故障判定制御におけるＥＧＲバルブの作動及びＥＧＲ温度等の推移を示すタイムチャートの一例である。

【0031】

なお、図４において、実線はＥＧＲ正常時またはＥＧＲ閉故障時、破線はＥＧＲ開故障時を示す。図５において、実線はＥＧＲ正常時、破線はＥＧＲ閉故障時を示す。
ＥＧＲ故障判定制御は、エンジン始動直後のプレ運転（ウォームアップ運転：本発明の所定の冷態運転に該当する）時に実行開始される。エンジン２は、車両１の電源オン時にＥＶモードからシリーズモードあるいはパラレルモードに移行するときに、移行直前にエンジン２を始動して、プレ運転が実行される。プレ運転は、例えば低回転、低負荷でエンジン２を運転して、エンジン２を暖機させ、エンジン運転を安定させるものである。なお、プレ運転は、シリーズモードでのエンジン２の負荷より小さい負荷（所定の低負荷）で運転され、例えば排気温度が所定温度以上に増加した場合に完了し、その後はハイブリッドコントロールユニット２０にて設定した要求負荷に応じたエンジン運転が行われる。

【0032】

図３に示すように、始めにステップＳ１０では、ＥＧＲバルブ５４を全閉作動制御する（ＥＧＲカット）。なお、図４、５では、エンジン始動してすぐにＥＧＲカットを行っている。また、ＥＧＲバルブ５４の全閉作動開始時にＥＧＲ温度センサ５６よりＥＧＲ温度を入力し、エンジンコントロールユニット２２の記憶装置等に記憶しておく。そして、ステップＳ２０に進む。

【0033】

ステップＳ２０では、ステップＳ１０のＥＧＲバルブ５４の全閉作動制御開始からの経過時間（始動後経過時間）が、所定の故障判定時間ｔａ（例えば１００秒程度）に到達した時点でＥＧＲ温度センサ５６よりＥＧＲ温度を入力し、記憶装置に記憶しておいたＥＧＲバルブ５４の全閉作動制御開始時（始動時）のＥＧＲ温度との差であるＥＧＲ温度変化量（開故障判定用ＥＧＲ温度変化量）を演算する。そして、このＥＧＲ温度変化量が所定の開故障判定値ａ以上であるか否かを判別する。開故障判定値ａは、例えばエンジン２の始動からＥＧＲバルブ５４を全閉状態でプレ運転を故障判定時間ｔａ行った際でのＥＧＲガスの温度変化量の上限値付近、かつ上限値より高い値に設定すればよい。図４の破線で示すように、ＥＧＲ温度変化量が開故障判定値ａ以上である場合には、ステップＳ３０に進む。図４の実線に示すように、ＥＧＲ温度変化量が開故障判定値ａ未満である場合には、ステップＳ４０に進む。

【0034】

ステップＳ３０では、ＥＧＲ開故障、即ちＥＧＲバルブ５４が開状態で固着した故障状態であると判定する。そして、本ルーチンを終了する。
ステップＳ４０では、ＥＧＲバルブ５４を開作動制御する（ＥＧＲ導入）。また、ＥＧＲバルブ５４の開作動制御開始時に、ＥＧＲ温度センサ５６よりＥＧＲ温度を入力し、エンジンコントロールユニット２２の記憶装置等に記憶しておく。そして、ステップＳ５０に進む。

【0035】

ステップＳ５０では、ステップＳ４０のＥＧＲバルブ５４を開作動開始からの経過時間（ＥＧＲ導入後経過時間）が所定の故障判定時間ｔｂ（例えば１００秒程度）に到達した時点でＥＧＲ温度センサ５６よりＥＧＲ温度を入力し、記憶装置に記憶しておいたＥＧＲバルブ５４の開作動制御開始時のＥＧＲ温度との差であるＥＧＲ温度変化量（閉故障判定用ＥＧＲ温度変化量）が、所定の閉故障判定値ｂ以下であるか否かを判別する。閉故障判定値ｂは、例えばＥＧＲバルブ５４を開状態でプレ運転を故障判定時間ｔｂ行った際でのＥＧＲガスの温度変化量の下限値付近、かつ下限値より低い値に設定すればよい。図５の実線に示すように、ＥＧＲ温度変化量が閉故障判定値ｂ以下である場合には、ステップＳ６０に進む。図５の破線に示すように、ＥＧＲ温度変化量が閉故障判定値ｂより大きい場合には、ステップＳ７０に進む。

【0036】

ステップＳ６０では、ＥＧＲ閉故障、即ちＥＧＲバルブ５４が閉状態で固着した故障状態であると判定する。そして、本ルーチンを終了する。
ステップＳ７０では、ＥＧＲバルブ５４が正常状態であると判定する。そして、本ルーチンを終了する。
以上のように、本実施形態では、ＥＧＲバルブ５４を開閉作動させた際のＥＧＲガスの温度変化に基づいてＥＧＲバルブ５４の故障の有無を判定するＥＧＲ故障判定制御を行うことで、詳しくはＥＧＲ開故障判定（開故障判定）及びＥＧＲ閉故障判定（閉故障判定）を行うことで、ＥＧＲバルブ５４が故障しているか否かでだけでなく、閉故障であるか否か、及び開故障であるか否かを判定することができる。

【0037】

これにより、ＥＧＲバルブ５４の故障態様を詳しく判定できるので、修理時における故障情報として有効に利用することができる。あるいは、エンジン２の運転が継続されたとしても、この故障状態に対応してエンジン２の作動制御を行うことができる。例えば開故障時には、ＥＧＲガスが常時多くエンジン２の吸気通路５１に流入する可能性があるので、始動直後のような冷態アイドル状態においてエンジン２のアイドル回転数を上昇させることで、エンジン運転の安定性を図ることができる。

【0038】

また、本実施形態におけるＥＧＲ故障判定制御は、エンジン始動直後のような冷態運転時に実行開始されるが、始めにＥＧＲ開故障判定を行った後にＥＧＲ閉故障判定を行う。このＥＧＲ開故障判定においてはＥＧＲカットを行うため、ＥＧＲバルブ５４が閉じることとなり排気還流ガスの吸気への流入を抑えることができ、エンジン２の失火を抑制しエンジン運転の安定性を向上させることができる。また、ＥＧＲ開故障判定においてＥＧＲバルブ５４が開故障状態でないことを判定した場合には、その時点ではＥＧＲガスの温度変化量が故障判定時間ｔａ以下であり、ＥＧＲガスの温度が低温状態である。したがって、開故障状態でないと判定された場合にすぐに続けてＥＧＲ閉故障判定を実行させることができる。これにより、ＥＧＲ開故障判定及び閉故障判定を含むＥＧＲ故障判定制御に必要とする時間、即ちＥＧＲバルブ５４を強制的に全閉及び開作動させる時間を短縮させて、早めに要求出力等のエンジン２の運転状態に基づいてＥＧＲ開度に制御させ、エンジン運転制御の精度を高めることができる。

【0039】

また、上記の実施形態では、ＥＧＲ開故障判定を行った後にＥＧＲ閉故障判定を行うべく、ステップＳ４０においてＥＧＲバルブ５４を開作動させるが、強制的に開作動させずに、ＥＧＲ制御部５５においてエンジン２の運転状態に基づいてＥＧＲバルブ５４を開作動したときに、ステップＳ５０におけるＥＧＲ温度変化量によるＥＧＲ閉故障判定を行うとよい。これにより、エンジン２の運転状態に連動してＥＧＲバルブ５４が故障判定時間ｔｂ以上開作動したときに、ＥＧＲ閉故障判定が可能となる。したがって、エンジン始動直後にＥＧＲ開故障判定を行った後は、ＥＧＲバルブ５４が強制的に開作動せずにエンジンの運転状態に基づいて適切に開度が制御され、エンジンの運転制御の精度、応答性（ドライバビリティ）を迅速に確保することができる。

【0040】

また、本実施形態の車両１は、プラグインハイブリッド車であり、ＥＶモードやシリーズモードが可能であるので、エンジン運転に拘わらず走行駆動が可能である。そして、例えばＥＶモードからシリーズモードに切り替わるときでのエンジン始動直後のプレ運転において、ＥＧＲ開故障判定が実行されるので、車両電源オンからのエンジン始動時だけでなく、ＥＧＲバルブ５４の故障判定機会を多く確保することができる。また、ＥＶモードからシリーズモードへの切り替えの際には、ＥＧＲバルブ５４の故障判定に適したエンジン運転にすることができ、迅速かつ精度のよい故障判定を可能にすることができる。

【0041】

また、ＥＶモードからシリーズモードへ移行は、要求出力だけでなく、車載電池１１のＳＯＣにも基づいて判定される。例えば、ＥＶモードにおいて車載電池１１のＳＯＣが第１の所定値以下になった場合にシリーズモードに切り替わるが、上記のウォームアップ運転は、この第１の所定値よりも若干高い第２の所定値以下に低下した場合に開始するように設定する。これにより、車載電池１１のＳＯＣが第１の所定値以下になる前にウォームアップ運転が開始されるので、車載電池１１のＳＯＣがシリーズモードに切り替わる前にＥＧＲ故障判定を実行し、車載電池１１のＳＯＣが第１の所定値よりも低下することを抑制することができる。

【0042】

なお、ＥＧＲ故障判定制御の実行中において、アクセル操作等により要求出力が増加してエンジン２がプレ運転を脱出して要求出力に基づく稼働をし、その後要求出力がＥＶ走行可能トルク以下に低下した場合には、ＥＶモードに移行せずにエンジン稼働を継続し、ＥＧＲ故障判定制御が完了してからＥＶモードに移行するとよい。これにより、ＥＧＲ故障判定を継続して完了させることができる。

【0043】

但し、本実施形態の車両１はプラグインハイブリッド車であり、大容量の車載電池１１から外部コンセント２４を介して外部へ電力を供給することが可能である。そして、外部への給電時には、ＥＧＲ開故障判定を行った後にエンジン２の運転制御に拘わらず、ＥＧＲ閉故障判定を行ってもよい。外部への給電中では、車両停止状態であるとともに、発電するためにエンジン２が稼働していたとしても一定の出力とする定常運転であるため、エンジン運転制御の精度が要求されない。これにより、ＥＧＲ故障判定制御を迅速かつ確実に完了させることができる。

【0044】

以上で本発明の説明を終了するが、本発明は上記の実施形態に限定するものではない。
例えば、上記の実施形態では、ＥＧＲ故障判定部６０がエンジンコントロールユニット２２に備えられているが、ハイブリッドコントロールユニット２０に備えてもよいし、単独に車両１に備えられていてもよい。
また、例えば、上記実施形態の車両１はＰＨＥＶ車であるが、ＨＥＶ車のエンジンにも発明を適用できる。また、ガソリンエンジン車やディーゼルエンジン車のエンジンにも、本発明を適用することができる。また本発明は、車両以外でも、ＥＧＲシステムを備えたエンジンに対して適用することができる。

【符号の説明】

【0045】

１ 車両
２ エンジン
４ フロントモータ（モータ）
６リヤモータ（モータ）
９ モータジェネレータ（発電機）
１１ 車載電池（蓄電池）
１１ａ モニタリングユニット（充電率検出部）
２０ ハイブリッドコントロールユニット（走行モード切替制御部）
２２ エンジンコントロールユニット
２４ 外部コンセント（給電部）
５０ ＥＧＲシステム（排気還流システム）
５３ ＥＧＲ通路（排気還流路）
５４ ＥＧＲバルブ（排気還流弁）
５５ ＥＧＲ制御部（排気還流制御部）
５６ ＥＧＲ温度センサ（排気還流ガス温度検出手段）
６０ ＥＧＲ故障判定部（故障判定部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】