專利名稱：Egr系統(tǒng)的異常診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載于例如汽車的內(nèi)燃機(jī)等的EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置。尤其是本發(fā)明涉及用于確定EGR系統(tǒng)中的堵塞部位的改進(jìn)。另外，在本說明書中，將EGR通路的流路面積變小的狀態(tài)(部分堵塞狀態(tài))及EGR通路完全堵塞的狀態(tài)(完全堵塞狀態(tài))均表現(xiàn)為“堵
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背景技術(shù)：
以往，在如柴油發(fā)動機(jī)等那樣進(jìn)行稀薄燃燒的發(fā)動機(jī)中，排出較多的氮氧化物(以下，稱為NOx)成為隱患。作為其對策，公知有具有使一部分廢氣回流到進(jìn)氣通路的排氣回流(EGR:Exhaust Gas Recirculation)系統(tǒng)(例如參照下述的專利文獻(xiàn)I)。該EGR系統(tǒng)包括使發(fā)動機(jī)的排氣通路及進(jìn)氣通路相互連通的EGR通路和設(shè)于該EGR通路的EGR閥。并且，通過調(diào)整EGR閥的開度等，由此來調(diào)整從排氣通路經(jīng)由EGR通路向進(jìn)氣通路回流的廢氣的量(EGR氣體量)，將進(jìn)氣中的EGR率設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)EGR率。如此若一部分廢氣回流到進(jìn)氣通路，則能夠抑制燃燒室內(nèi)的燃燒溫度降低，抑制NOx的生成，改善了廢氣排放。此外，通常，在這種EGR系統(tǒng)中，在EGR通路設(shè)有EGR冷卻器。例如，在如專利文獻(xiàn)I所示的僅具有I個(I個系統(tǒng)的)EGR機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)中，在該EGR機(jī)構(gòu)的EGR通路應(yīng)用EGR冷卻器。此外，如專利文獻(xiàn)2所示，在具有高壓EGR機(jī)構(gòu)(以下，稱為“HPL — EGR機(jī)構(gòu)”)和低壓EGR機(jī)構(gòu)(以下，稱為“L PL — EGR機(jī)構(gòu)”)的系統(tǒng)(以下，稱為“MPL — EGR系統(tǒng)”)中，僅在LPL - EGR機(jī)構(gòu)的EGR通路應(yīng)用EGR冷卻器。上述HPL (High Pressure Loop)—EGR機(jī)構(gòu)中，使廢氣從渦輪增壓機(jī)的渦輪的上游側(cè)的排氣通路(例如排氣歧管)向渦輪增壓機(jī)的壓縮機(jī)的下游側(cè)的進(jìn)氣通路回流。此外,LPL (Low Pressure Loop) — EGR機(jī)構(gòu)中，使廢氣從潤輪增壓機(jī)的潤輪的下游側(cè)的排氣通路向渦輪增壓機(jī)的壓縮機(jī)的上游側(cè)的進(jìn)氣通路回流。因此，在LPL - EGR機(jī)構(gòu)中，能夠使廢氣向利用壓縮機(jī)增壓前的進(jìn)氣(較低壓的進(jìn)氣區(qū)域)回流，因此能夠大幅度增加其回流量，得到大幅度改善廢氣排放的效果。此外，作為該MPL (Middle Pressure Loop)- EGR系統(tǒng)的使用形態(tài)，如專利文獻(xiàn)3所示，在發(fā)動機(jī)的低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，僅使用HPL - EGR機(jī)構(gòu)而使較高溫度的廢氣回流，謀求燃燒的穩(wěn)定化，抑制HC、CO的排出。此外，在發(fā)動機(jī)的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，僅使用LPL - EGR機(jī)構(gòu)而使較低溫度的廢氣回流，抑制隨著進(jìn)氣的高溫化產(chǎn)生煙霧。此外，在發(fā)動機(jī)的中負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，使用HPL - EGR機(jī)構(gòu)及LPL — EGR機(jī)構(gòu)這二者使廢氣回流，由此抑制HC、CO、煙霧的產(chǎn)生。因此，在以使較高溫度的廢氣回流為目的的上述HPL - EGR機(jī)構(gòu)中不應(yīng)用EGR冷卻器，僅在以使較低溫度的廢氣回流為目的的上述LPL - EGR機(jī)構(gòu)應(yīng)用EGR冷卻器。專利文獻(xiàn)1:日本特開2001 - 207916號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2010 — 190176號公報專利文獻(xiàn)3:日本特開2011 - 89470號公報

發(fā)明內(nèi)容
近年，隨著汽車的廢氣排放限制的強(qiáng)化(Euro6等)，要求高精度檢測EGR系統(tǒng)中的堵塞(EGR通路的堵塞)(例如可檢測在到完全堵塞之前堵塞到80%左右的狀態(tài))，防止隨著堵塞程度變高(例如達(dá)到完全堵塞)而廢氣排放惡化于未然。尤其是，上述EGR冷卻器通過冷卻EGR氣體而抑制進(jìn)氣的高溫化，使燃燒溫度降低，由此大大有助于降低NOx發(fā)生量，若該EGR冷卻器內(nèi)部成為堵塞的狀況，則廢氣排放的惡化顯著，由此關(guān)于有無該EGR冷卻器內(nèi)部的堵塞尤其要求高精度。此外，在EGR系統(tǒng)中發(fā)生了堵塞的情況下(例如，如專利文獻(xiàn)I所示，在通過反饋控制將EGR氣體量調(diào)整為目標(biāo)EGR氣體量時的EGR閥的開度修正量、進(jìn)氣節(jié)流閥的開度修正量超過了閾值時，診斷為EGR通路堵塞的情況)，檢測該堵塞，根據(jù)需要進(jìn)行部件更換時，若不確定該堵塞部位，則需要更換構(gòu)成EGR系統(tǒng)的配管、EGR冷卻器等全部部件。也就是說，必須連不產(chǎn)生堵塞的部件都更換。以上可知，在應(yīng)用了 EGR冷卻器的EGR通路中，要求高精度判定EGR冷卻器的內(nèi)部堵塞，并且高精度識別EGR冷卻器的內(nèi)部堵塞、和與該EGR冷卻器連接的配管構(gòu)件的內(nèi)部堵塞，能夠盡量減少更換部件。本發(fā)明是鑒于該點(diǎn)而做出的，其目的在于提供一種能夠確定在應(yīng)用了 EGR冷卻器的EGR機(jī)構(gòu)中的堵塞部位的EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置。
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一發(fā)明的解決原理一為了達(dá)到上述目的而構(gòu)成的本發(fā)明的解決原理是，對于應(yīng)用了 EGR冷卻器的EGR機(jī)構(gòu)，認(rèn)識EGR冷卻器的上游側(cè)與下游側(cè)的壓差，比較該壓差與基準(zhǔn)值(例如EGR機(jī)構(gòu)未堵塞的狀態(tài)下的值)，從而確定堵塞位置。也就是說，在壓差大時，EGR冷卻器的上游側(cè)與下游側(cè)之間的壓力損失變大，因此判定為在EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生了堵塞，在壓差小時，在上述壓力取得位置的上游側(cè)或下游側(cè)的壓力損失變大，因此判定為在EGR冷卻器以外的配管構(gòu)件的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。一解決方案一具體而言，本發(fā)明以包括配管構(gòu)件和與該配管構(gòu)件連結(jié)的EGR冷卻器，使被排出到內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的廢氣的一部分經(jīng)由所述配管構(gòu)件和所述EGR冷卻器而回流到進(jìn)氣系統(tǒng)的EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置為前提。該EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置，檢測所述EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差，在該檢測出的壓差值高于預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)壓差值、該壓差值高于預(yù)定的冷卻器堵塞判定值的情況下，判定為在所述EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生堵塞，而在所述檢測出的壓差值低于所述基準(zhǔn)壓差值、該壓差值低于預(yù)定的配管堵塞判定值的情況下，判定為在所述配管構(gòu)件的內(nèi)部發(fā)生堵塞。根據(jù)該特定事項(xiàng)，若在配管構(gòu)件或EGR冷卻器發(fā)生了堵塞，則隨著其堵塞度變大，EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差背離上述基準(zhǔn)壓差值。在該情況下，若背離方向是正側(cè)(檢測到的壓差值變高的一側(cè))，則能夠判斷為由于EGR冷卻器內(nèi)部的壓力損失的增大而引起上述背離變大，在該背離量為預(yù)定量以上、上述檢測到的壓差值高于預(yù)定的冷卻器堵塞判定值時，判定為在上述EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。另一方面，若上述背離方向是負(fù)側(cè)(檢測到的壓差值變低的一側(cè))，則能夠判斷為由于在EGR冷卻器的上游側(cè)或下游側(cè)，在配管構(gòu)件內(nèi)部的壓力損失的增大而引起上述背離變大，在該背離量為預(yù)定量以上，上述檢測到的壓差值低于預(yù)定的配管堵塞判定值時，判定為在上述配管構(gòu)件的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。如此，本解決方案中，能夠利用EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差，確定在EGR系統(tǒng)的堵塞部位。因此，在EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生了堵塞時，能夠高精度地判定這一狀況。此外，由于也能夠高精度地識別EGR冷卻器的內(nèi)部堵塞和與該EGR冷卻器連接的配管構(gòu)件的內(nèi)部堵塞，因此在要進(jìn)行發(fā)生堵塞的部件的更換時，能夠減少更換部件。此外，作為上述基準(zhǔn)壓差值，具體而言，是在EGR冷卻器和配管構(gòu)件都未發(fā)生堵塞的情況下的所述EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差值。通過比較未發(fā)生堵塞時的壓差值即基準(zhǔn)壓差值與實(shí)際的壓差值(EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差值)，從而能夠準(zhǔn)確識別EGR系統(tǒng)的當(dāng)前的堵塞程度，能夠高精度地判定實(shí)際的壓差值是否達(dá)到進(jìn)行異常判定的閾值即冷卻器堵塞判定值和/或配管堵塞判定值。作為上述冷卻器堵塞判定值，設(shè)定為與預(yù)先規(guī)定的廢氣排放的惡化允許極限所對應(yīng)的上述EGR冷卻器的堵塞程度相應(yīng)的值。此外，作為上述配管堵塞判定值，設(shè)定為相應(yīng)于與預(yù)先規(guī)定的廢氣排放的惡化允許極限對應(yīng)的所述EGR冷卻器的堵塞程度的值。也就是說，若在EGR冷卻器發(fā)生堵塞，其堵塞程度逐漸變高，則廢氣排放惡化，但在達(dá)到與可允許其惡化的極限(所謂OBD限制值)對應(yīng)的上述EGR冷卻器的堵塞程度的時亥IJ，上述檢測到 的壓差值達(dá)到冷卻器堵塞判定值，判定為在EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。同樣，若在配管構(gòu)件發(fā)生了堵塞，其堵塞程度變高，則廢氣排放惡化，但在達(dá)到與可允許其惡化的極限(所謂OBD限制值)對應(yīng)的上述配管構(gòu)件的堵塞程度的時點(diǎn)，上述檢測到的壓差值達(dá)到配管堵塞判定值，判定為在配管構(gòu)件的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。通過這樣設(shè)定各判定值(冷卻器堵塞判定值及配管堵塞判定值)，從而在堵塞程度達(dá)到廢氣排放的惡化允許極限的時刻或?qū)⒁_(dá)到之前，能夠判定堵塞的發(fā)生，并且能夠確定其堵塞部位。因此，不會存在在廢氣排放超過其惡化允許極限的狀態(tài)下內(nèi)燃機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況。作為上述配管構(gòu)件，包括連結(jié)在EGR冷卻器的上游側(cè)的上游側(cè)配管構(gòu)件和連結(jié)在EGR冷卻器的下游側(cè)的下游側(cè)配管構(gòu)件，所述EGR冷卻器的上游側(cè)壓力是該EGR冷卻器與所述上游側(cè)配管構(gòu)件的連結(jié)部位、或比該連結(jié)部位靠EGR冷卻器的位置的壓力。另外，所述EGR冷卻器的下游側(cè)壓力是該EGR冷卻器與所述下游側(cè)配管構(gòu)件的連結(jié)部位、或比該連結(jié)部位靠EGR冷卻器的位置的壓力。由此，無論在配管構(gòu)件(上游側(cè)配管構(gòu)件及下游側(cè)配管構(gòu)件)的何處發(fā)生了堵塞，所檢測到的壓差值都低于配管堵塞判定值，因此能夠提高在配管構(gòu)件的內(nèi)部發(fā)生了堵塞時的判定精度。此外，即使在檢測比上述連結(jié)部位更靠EGR冷卻器的位置的壓力的情況下，由于在EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生了堵塞的狀況下，通常與在EGR冷卻器的上游側(cè)及下游側(cè)一體成形的管的內(nèi)部相比，先在EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生堵塞，因此在壓差值高于冷卻器堵塞判定值時能夠判定為在EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生了堵塞，能夠提高其判定精度。作為應(yīng)用本發(fā)明的EGR系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)及堵塞部位的判定工作可舉出以下所示。構(gòu)成為:對具有高壓EGR機(jī)構(gòu)和低壓EGR機(jī)構(gòu)的EGR系統(tǒng)，檢測該低壓EGR機(jī)構(gòu)中的EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差，由此進(jìn)行該低壓EGR機(jī)構(gòu)中的堵塞部位的判定，所述高壓EGR機(jī)構(gòu)使所述內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中的增壓器的渦輪上游側(cè)的廢氣回流到進(jìn)氣系統(tǒng)，所述低壓EGR機(jī)構(gòu)使排氣系統(tǒng)中的增壓器的渦輪下游側(cè)的廢氣回流到進(jìn)氣系統(tǒng)，并具有所述EGR冷卻器。由此，在所謂MPL - EGR系統(tǒng)中能夠確定具有EGR冷卻器的低壓EGR機(jī)構(gòu)的堵塞部位，在由于該堵塞而進(jìn)行部件更換時，能夠?qū)崿F(xiàn)減少該更換部件件數(shù)。此外，包括檢測所述EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差的壓差傳感器，所述廢氣的回流量是將由所述壓差傳感器檢測出的所述EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差、調(diào)整廢氣的回流量的EGR閥的開度、廢氣的溫度和廢氣的壓力分別作為參數(shù)而推定的。由此，能夠?qū)⑸鲜鰤翰顐鞲衅骷嬗米饔糜诖_定在EGR系統(tǒng)的堵塞部位的傳感器及用于推定EGR系統(tǒng)的廢氣的回流量的傳感器。在本發(fā)明中，對于應(yīng)用了 EGR冷卻器的EGR機(jī)構(gòu)，能夠基于EGR冷卻器的上游側(cè)與下游側(cè)的壓差而確定堵塞位置。因此，在EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生了堵塞時，能夠高精度地判定出發(fā)生堵塞。此外，能夠高精度地識別EGR冷卻器的內(nèi)部堵塞與同該EGR冷卻器連接的配管構(gòu)件的內(nèi)部堵塞。


圖1是表示實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是表示LPL - EGR機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示E⑶等控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示在發(fā)動機(jī)較熱時設(shè)定MPL - EGR系統(tǒng)的模式的映射的圖。圖5是表示在發(fā)動機(jī)較冷時設(shè)定MPL - EGR系統(tǒng)的模式的映射的圖。圖6是表示MPL - EGR系統(tǒng)的異常診斷工作的順序的流程圖。圖7是表示在LPL - EGR機(jī)構(gòu)發(fā)生了堵塞時的堵塞率與NOx發(fā)生量的關(guān)系的一例的圖。圖8是表示分別在低壓EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生了堵塞時及在配管的內(nèi)部發(fā)生了堵塞時的堵塞率與壓差的關(guān)系的一例的圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。本實(shí)施方式說明在搭載于汽車的共軌式(common-rai I)缸內(nèi)直噴型多汽缸(例如串聯(lián)四汽缸)柴油發(fā)動機(jī)(壓縮自點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī))應(yīng)用本發(fā)明的情況。此外，還對在搭載了具有高壓EGR機(jī)構(gòu)及低壓EGR機(jī)構(gòu)的MPL — EGR系統(tǒng)而作為EGR系統(tǒng)的柴油發(fā)動機(jī)應(yīng)用本發(fā)明的情況進(jìn)行說明?！l(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)一圖1是表示本實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))I的概略結(jié)構(gòu)的圖。該圖1所示的發(fā)動機(jī)I是具有4個汽缸11，11，…的柴油發(fā)動機(jī)，在各汽缸11分別設(shè)有可向該汽缸11內(nèi)直接噴射燃料的噴射器(燃料噴射閥)2。這些噴射器2例如由在內(nèi)部具有壓電元件、適當(dāng)開閥而向汽缸11內(nèi)噴射供給燃料的壓電噴射器構(gòu)成。此外，對該噴射器2經(jīng)由共軌21供給由未圖示的高壓燃料泵升壓后的燃料。構(gòu)成進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣通路3與各汽缸11連接。在該進(jìn)氣通路3的上游端設(shè)有空氣濾清器31。此外，在該進(jìn)氣通路3的中途，沿著進(jìn)氣的流動方向依次設(shè)有渦輪增壓機(jī)(離心增壓機(jī))4的壓縮機(jī)41、內(nèi)部冷卻器32及進(jìn)氣節(jié)流閥(柴油機(jī)節(jié)流閥(—七> 7 口 V卜>))33。導(dǎo)入到進(jìn)氣通路3的進(jìn)氣被空氣濾清器31凈化后，由壓縮機(jī)41增壓，由內(nèi)部冷卻器32冷卻。其后，進(jìn)氣通過進(jìn)氣節(jié)流閥33被導(dǎo)入各汽缸11內(nèi)。被導(dǎo)入各汽缸11內(nèi)的進(jìn)氣在壓縮行程被壓縮，從噴射器2向該汽缸11內(nèi)噴射燃料，由此進(jìn)行燃料的燃燒。隨著該燃料的燃燒，在各汽缸11中，未圖示的活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，經(jīng)由連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)，由此得到發(fā)動機(jī)輸出。另外，上述進(jìn)氣節(jié)流閥33在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時為全開，在例如車輛的減速時等根據(jù)需要(在需要防止后述的氧化催化劑51的溫度降低的情況下等)關(guān)閉到預(yù)定開度。構(gòu)成排氣系統(tǒng)的排氣通路5與各汽缸11連接。在該排氣通路5的中途設(shè)有渦輪增壓機(jī)4的渦輪42。在該渦輪42下游的排氣通路5，沿著排氣的流動方向依次設(shè)有氧化催化劑(DOC:Diesel Oxidation Catalyst) 51 及顆粒過濾器(DPF:Diesel ParticulateFilter) 52、排氣節(jié)流閥53、消音器54。各汽缸11內(nèi)的燃燒而產(chǎn)生的廢氣(已燃?xì)怏w)向排氣通路5排出。向該排氣通路5排出的廢氣經(jīng)過設(shè)于排氣通路5中途的渦輪42后，被氧化催化劑51及顆粒過濾器52凈化，其后，經(jīng)由排氣節(jié)流閥53及消音器54放出到大氣中。— EGR 系統(tǒng)一在本實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)I設(shè)有具有HPL — EGR機(jī)構(gòu)(高壓EGR機(jī)構(gòu))6及LPL — EGR機(jī)構(gòu)(低壓EGR機(jī)構(gòu))I的MPL — EGR系統(tǒng)。HPL — EGR機(jī)構(gòu)6包括將一部分廢氣(高壓EGR氣體)從上述渦輪增壓機(jī)4的渦輪42上游的排氣通路5 (例如排氣歧管)向進(jìn)氣節(jié)流閥33下游(壓縮機(jī)41的下游)的進(jìn)氣通路3引導(dǎo)的高壓EGR通路61、和可改變該高壓EGR通路61的流路面積的高壓EGR閥62。借助該HPL - EGR機(jī)構(gòu)6而回流(再循環(huán))的高壓EGR氣體的量被上述高壓EGR閥62的開度調(diào)節(jié)。此外，有時也根據(jù)需要使進(jìn)氣節(jié)流閥33的開度變小(關(guān)閉度變大)，由此使高壓EGR氣體的回流量增加。另一方面，LPL - EGR機(jī)構(gòu)7包括:將一部分廢氣(低壓EGR氣體)從上述顆粒過濾器52下游(渦輪42下游)且排氣節(jié)流閥53上游的排氣通路5向壓縮機(jī)41上游的進(jìn)氣通路3引導(dǎo)的低壓EGR通路71、可改變該低壓EGR通路71的流路面積的低壓EGR閥72、和將在低壓EGR通路71流動的低壓EGR氣體冷卻的低壓EGR冷卻器73。借助該LPL - EGR機(jī)構(gòu)7而回流(再循環(huán))的低壓EGR氣體的量被上述低壓EGR閥72的開度調(diào)節(jié)。此外，有時也根據(jù)需要使排氣節(jié)流閥53的開度變小，由此使低壓EGR氣體的回流量增加。- LPL - EGR機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)一以下 ，具體說明該LPL - EGR機(jī)構(gòu)7的結(jié)構(gòu)。
圖2是表示該LPL - EGR機(jī)構(gòu)7的圖。如該圖2所示，LPL — EGR機(jī)構(gòu)7包括上游側(cè)配管74、上述低壓EGR冷卻器73、下游側(cè)配管75、上述低壓EGR閥72、壓差傳感器89。上游側(cè)配管74是金屬制管，是一端連接于排氣配管(構(gòu)成上述排氣通路5的配管)5A、另一端連接于低壓EGR冷卻器73，將排氣配管5A內(nèi)的廢氣引導(dǎo)到低壓EGR冷卻器73的配管構(gòu)件。并且，在該上游側(cè)配管74的長度方向的兩端一體形成有具有未圖示的螺栓孔的上游側(cè)凸緣74a及下游側(cè)凸緣74b。另外，該上游側(cè)配管74也可以由樹脂制或橡膠制的管形成。此外，在低壓EGR冷卻器73設(shè)有用于導(dǎo)入EGR氣體的導(dǎo)入管構(gòu)件73a、和用于導(dǎo)出EGR氣體的導(dǎo)出管構(gòu)件73b。此外，在導(dǎo)入管構(gòu)件73a —體形成有上游側(cè)凸緣73c，在導(dǎo)出管構(gòu)件73b —體形成有下游側(cè)凸緣73d。此外，在這些凸緣73c，73d形成有未圖示的螺栓孔。而且，下游側(cè)配管75是金屬制管，是一端連接于低壓EGR冷卻器73、另一端連接于進(jìn)氣配管(構(gòu)成上述進(jìn)氣通路3的配管)3A，將在低壓EGR冷卻器73內(nèi)流過的EGR氣體引導(dǎo)到進(jìn)氣配管3A的配管構(gòu)件。并且，在該下游側(cè)配管75的長度方向的兩端一體形成有具有未圖示的螺栓孔的上游側(cè)凸緣75a及下游側(cè)凸緣75b。另外，該下游側(cè)配管75也可以由樹脂制或橡膠制的管形成。此外，在排氣配管5A及進(jìn)氣配管3A各自的與LPL — EGR機(jī)構(gòu)7連接的部位也形成與上述同樣的凸緣5a、3a。并且，上述排氣配管5A的凸緣5a與上游側(cè)配管74的上游側(cè)凸緣74a重合，上游側(cè)配管74的下游側(cè)凸緣74b與低壓EGR冷卻器73的上游側(cè)凸緣73c重合，低壓EGR冷卻器73的下游側(cè)凸緣73d與下游側(cè)配管75的上游側(cè)凸緣75a重合，進(jìn)而，下游側(cè)配管75的下游側(cè)凸緣75b與進(jìn)氣配管3A的凸緣3a重合，這些凸緣彼此被一體地螺栓緊固。由此，LPL —EGR機(jī)構(gòu)7中，上游側(cè)配管74、低壓EGR冷卻器73、下游側(cè)配管75這三個構(gòu)件相互可實(shí)現(xiàn)EGR氣體的流通地連結(jié)，此外，上述三個構(gòu)件各自能夠單獨(dú)更換(部件更換)。此外，上述低壓EGR閥72設(shè)于上述下游側(cè)配管75。此外，上述壓差傳感器89是上游側(cè)氣體導(dǎo)入管89b及下游側(cè)氣體導(dǎo)入管89c分別連接于傳感器主體89a的結(jié)構(gòu)。上游側(cè)氣體導(dǎo)入管89b連接于上述低壓EGR冷卻器73的導(dǎo)入管構(gòu)件73a，將該導(dǎo)入管構(gòu)件73a的內(nèi)部壓力導(dǎo)入傳感器主體89a。另一方面，下游側(cè)氣體導(dǎo)入管89c連接于上述低壓EGR冷卻器73的導(dǎo)出管構(gòu)件73b，將該導(dǎo)出管構(gòu)件73b的內(nèi)部壓力導(dǎo)入傳感器主體89a。由此，傳感器主體89a將相應(yīng)于導(dǎo)入管構(gòu)件73a的內(nèi)部壓力與導(dǎo)出管構(gòu)件73b的內(nèi)部壓力的壓力差(低壓EGR閥72的上游側(cè)與下游側(cè)的壓力差)的壓差信號輸出到后述的 ECU (Electronic Control Unit) 10。一控制系統(tǒng)一如圖3所示，上述噴射器2、進(jìn)氣節(jié)流閥33、排氣節(jié)流閥53、高壓EGR閥62及低壓EGR閥72與ECUlO電連接。E⑶10與A / F傳感器80、空氣流量計81、進(jìn)氣溫傳感器82、進(jìn)氣壓傳感器83、排氣溫傳感器84、水溫傳感器85、曲軸位置傳感器86、加速踏板開度傳感器87、進(jìn)氣節(jié)流閥開度傳感器88、上述的壓差傳感器89、高壓EGR閥開度傳感器8H、低壓EGR閥開度傳感器8L等各種傳感器電連接。上述A / F傳感器80是在 上述顆粒過濾器52的下游檢測排氣中的氧濃度的傳感器，輸出根據(jù)氧濃度而連續(xù)變化的檢測信號?？諝饬髁坑?1是測定從大氣中流入進(jìn)氣通路3的空氣量的傳感器。進(jìn)氣溫傳感器82是檢測在進(jìn)氣通路3流動的空氣的溫度(進(jìn)氣節(jié)流閥33的上游側(cè)的溫度)的傳感器。進(jìn)氣壓傳感器83是檢測進(jìn)氣節(jié)流閥33的下游側(cè)(例如進(jìn)氣岐管內(nèi))的壓力的傳感器。排氣溫傳感器84是檢測在排氣通路5流動的廢氣的溫度(排氣節(jié)流閥53的上游側(cè)的溫度)的傳感器。水溫傳感器85是檢測在發(fā)動機(jī)I的內(nèi)部循環(huán)的冷卻水的溫度的傳感器。曲軸位置傳感器86是檢測發(fā)動機(jī)I的曲軸的旋轉(zhuǎn)位置的傳感器。加速踏板開度傳感器87是檢測駕駛者對加速踏板的操作量(加速踏板開度)的傳感器。進(jìn)氣節(jié)流閥開度傳感器88是檢測上述進(jìn)氣節(jié)流閥33的開度的傳感器。壓差傳感器89是如上所述測定上述LPL - EGR機(jī)構(gòu)7中的低壓EGR冷卻器73的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差的傳感器。高壓EGR閥開度傳感器8H是檢測上述高壓EGR閥62的開度的傳感器。低壓EGR閥開度傳感器8L是檢測上述低壓EGR閥72的開度的傳感器。E⑶10基于上述的各種傳感器80 89、8H、8L的檢測值、測定值，控制噴射器2、進(jìn)氣節(jié)流閥33、排氣節(jié)流閥53、高壓EGR閥62及低壓EGR閥72。例如，E⑶10根據(jù)發(fā)動機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(發(fā)動機(jī)負(fù)荷等)控制HPL - EGR機(jī)構(gòu)6及LPL - EGR機(jī)構(gòu)7的使用狀態(tài)。具體而言，發(fā)動機(jī)I較熱時(例如冷卻水溫度為60°C以上的情況)，按照圖4的映射(map)，選擇要使用的EGR機(jī)構(gòu)6、7。也就是說，在發(fā)動機(jī)I處于低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，E⑶10利用HPL - EGR機(jī)構(gòu)6進(jìn)行廢氣的回流(在高壓EGR區(qū)域的回流工作)。在發(fā)動機(jī)I處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，E⑶10利用LPL - EGR機(jī)構(gòu)7進(jìn)行廢氣的回流(在低壓EGR區(qū)域的回流工作)。在發(fā)動機(jī)I處于中負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，E⑶10并用HPL - EGR機(jī)構(gòu)6和LPL — EGR機(jī)構(gòu)7進(jìn)行廢氣的回流(在MPL區(qū)域的回流工作)。關(guān)于這些的具體控制將后述。另外，圖4中的區(qū)域X是在對車輛的要求加速度高時(過渡運(yùn)轉(zhuǎn)時)等，HPL — EGR機(jī)構(gòu)6的高壓EGR閥62及LPL - EGR機(jī)構(gòu)7的低壓EGR 閥72都關(guān)閉的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，也就是說，不進(jìn)行EGR氣體的回流的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。如此根據(jù)發(fā)動機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，切換HPL - EGR機(jī)構(gòu)6和LPL — EGR機(jī)構(gòu)7的使用形態(tài)，或者并用各EGR機(jī)構(gòu)6、7，則能夠在發(fā)動機(jī)I的大范圍的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域使適量的EGR氣體回流，能夠適度地減少排氣中的NOx濃度。另一方面，在發(fā)動機(jī)I較冷時，如圖5的映射所示，在上述區(qū)域X以外的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，無論發(fā)動機(jī)I的負(fù)荷如何，E⑶10都利用HPL - EGR機(jī)構(gòu)6進(jìn)行廢氣的回流。這是為了通過利用不具有EGR冷卻器的HPL - EGR機(jī)構(gòu)6，使較高溫度的廢氣回流，從而謀求發(fā)動機(jī)I的盡早預(yù)熱、氧化催化劑51的盡早活性化。- MPL - EGR系統(tǒng)的基本控制一接著，說明上述MPL — EGR系統(tǒng)的基本控制。說明HPL — EGR機(jī)構(gòu)6中的EGR氣體量的控制及LPL — EGR機(jī)構(gòu)7中的EGR氣體量的控制。這些HPL - EGR機(jī)構(gòu)6中的EGR氣體量的控制與LPL — EGR機(jī)構(gòu)7中的EGR氣體量的控制是分別獨(dú)立的控制。在使用HPL — EGR機(jī)構(gòu)6使EGR氣體回流的情況下(包括并用LPL — EGR機(jī)構(gòu)7的情況)，比較作為目標(biāo)的EGR氣體回流量(以下，稱為“目標(biāo)高壓EGR氣體回流量”)與推定的EGR氣體回流量(以下，稱為“推定高壓EGR氣體回流量”)，對高壓EGR閥62的開度、進(jìn)氣節(jié)流閥33的開度進(jìn)行反饋控制(以下，稱為“EGR反饋控制”)，以使該推定高壓EGR氣體回流量接近目標(biāo)高壓EGR氣體回流量。該情況下的目標(biāo)高壓EGR氣體回流量根據(jù)發(fā)動機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(尤其是發(fā)動機(jī)負(fù)荷)而設(shè)定。此外，推定高壓EGR氣體回流量是將由上述高壓EGR閥開度傳感器8H檢測到的高壓EGR閥62的開度、由上述進(jìn)氣溫傳感器82檢測到的進(jìn)氣的溫度、由進(jìn)氣壓傳感器83檢測到的進(jìn)氣岐管內(nèi)的壓力、該進(jìn)氣岐管內(nèi)壓力與排氣歧管內(nèi)壓力的壓差各自作為參數(shù)，根據(jù)預(yù)先存儲在E⑶10的ROM (Read Only Memory)的預(yù)定的運(yùn)算式或映射而求出。另外，排氣歧管內(nèi)的壓力是將進(jìn)氣岐管內(nèi)的壓力、發(fā)動機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量等作為參數(shù)而根據(jù)預(yù)先存儲在ECUlO的ROM的預(yù)定的演算式或映射而求出。另一方面，在使用LPL - EGR機(jī)構(gòu)7使EGR氣體回流的情況下(包括并用HPL — EGR機(jī)構(gòu)6的情況)，比較作為目標(biāo)的EGR氣體回流量(以下，稱為“目標(biāo)低壓EGR氣體回流量”)與推定的EGR氣體回流量(以下，稱為“推定低壓EGR氣體回流量”)，對低壓EGR閥72的開度、排氣節(jié)流閥53的開度進(jìn)行反饋控制(EGR反饋控制)，以使該推定低壓EGR氣體回流量接近目標(biāo)低壓EGR氣體回流量。該情況下的目標(biāo)低壓EGR氣體回流量根據(jù)發(fā)動機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(尤其是發(fā)動機(jī)負(fù)荷)而設(shè)定。此外，推定低壓EGR氣體回流量是將由上述低壓EGR閥開度傳感器8L檢測到的低壓EGR閥72的開度、由上述排氣溫傳感器84檢測到的排氣的溫度、顆粒過濾器52下游的排氣的壓力、由上述壓差傳感器89檢測到的低壓EGR冷卻器73的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差各自作為參數(shù)，根據(jù)預(yù)先存儲在ECUlO的ROM的預(yù)定的運(yùn)算式或映射而求出。另外， 上述顆粒過濾器52下游的排氣壓力是將進(jìn)氣岐管內(nèi)的壓力、發(fā)動機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量等作為參數(shù)而根據(jù)預(yù)先存儲在ECUlO的ROM的預(yù)定的運(yùn)算式或映射而求出。以下，說明與發(fā)動機(jī)I的負(fù)荷相應(yīng)的MPL — EGR系統(tǒng)的基本工作(HPL — EGR機(jī)構(gòu)6及LPL — EGR機(jī)構(gòu)7的基本工作)。(低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時)如上所述，在發(fā)動機(jī)負(fù)荷較低時(低負(fù)荷區(qū)域)，僅使用HPL - EGR機(jī)構(gòu)6使EGR氣體回流。將該運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域稱為HPL區(qū)域。另外，在冷卻水溫度較低時也僅使用HPL — EGR機(jī)構(gòu)6使EGR氣體回流。在該HPL區(qū)域的EGR反饋控制中，設(shè)定上述目標(biāo)高壓EGR氣體回流量以使由空氣流量計81檢測到的吸入空氣量與根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等設(shè)定的目標(biāo)吸入空氣量一致，如上所述，對高壓EGR閥62的開度進(jìn)行反饋控制以使上述推定高壓EGR氣體回流量與該目標(biāo)高壓EGR氣體回流量一致。此時，低壓EGR閥72維持全閉不變。例如，在由空氣流量計81得到的吸入空氣量少于目標(biāo)值，實(shí)際EGR率高于目標(biāo)EGR率(根據(jù)發(fā)動機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等決定的EGR率)的情況下，推定高壓EGR氣體回流量比目標(biāo)高壓EGR氣體回流量多，因此減小高壓EGR閥62的開度使得減少EGR氣體量。此外，在由空氣流量計81得到的吸入空氣量多于目標(biāo)值，實(shí)際EGR率低于目標(biāo)EGR率的情況下，推定高壓EGR氣體回流量比目標(biāo)高壓EGR氣體回流量少，因此增大高壓EGR閥62的開度，以使得增加EGR氣體量。并且，在即使這樣增大高壓EGR閥62的開度，推定高壓EGR氣體回流量也達(dá)不到目標(biāo)高壓EGR氣體回流量的情況下，減小上述進(jìn)氣節(jié)流閥33的開度(增大關(guān)閉度)，降低該進(jìn)氣節(jié)流閥33的下游側(cè)的壓力，從而使經(jīng)由高壓EGR通路61回流的EGR氣體的量增加。由此，使實(shí)際EGR率接近目標(biāo)EGR率。
以下，將僅使用該HPL —EGR機(jī)構(gòu)6使EGR氣體回流的控制模式稱為HPL模式。另夕卜，吸入空氣量的目標(biāo)值及EGR氣體量的目標(biāo)值分別也可以具有某種程度的寬度而作為目標(biāo)范圍。此外，在能夠利用傳感器等直接測定EGR氣體量的情況下，可以調(diào)節(jié)高壓EGR閥62的開度，以使EGR氣體量成為目標(biāo)值或目標(biāo)范圍。(高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時)如上所述，在發(fā)動機(jī)負(fù)荷較高時(高負(fù)荷區(qū)域)，僅使用LPL - EGR機(jī)構(gòu)I使EGR氣體回流。將該運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域稱為LPL區(qū)域。在該LPL區(qū)域的EGR反饋控制中，設(shè)定上述目標(biāo)低壓EGR氣體回流量，以使由空氣流量計81檢測到的吸入空氣量與根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等設(shè)定的目標(biāo)吸入空氣量一致，如上所述，對低壓EGR閥72的開度反饋控制，以使上述推定低壓EGR氣體回流量與該目標(biāo)低壓EGR氣體回流量一致。此時，基本上(只要不是EGR氣體量不足)，高壓EGR閥62維持全閉不變。例如，在由空氣流量計81得到的吸入空氣量少于目標(biāo)值、實(shí)際EGR率高于目標(biāo)EGR率的情況下，推定低壓EGR氣體回流量比目標(biāo)低壓EGR氣體回流量多，因此減小低壓EGR閥72的開度，以使得減少EGR氣體量。此外，在由空氣流量計81得到的吸入空氣量多于目標(biāo)值、實(shí)際EGR率低于目標(biāo)EGR率的情況下，推定低壓EGR氣體回流量比目標(biāo)低壓EGR氣體回流量少，因此增大低壓EGR閥72的開度，以使得增加EGR氣體量。并且，在即使這樣增大低壓EGR閥72的開度，推定低壓EGR氣體回流量也達(dá)不到目標(biāo)低壓EGR氣體回流量的情況下，增大高壓EGR閥62的開度、或減小上述排氣節(jié)流閥53的開度(增大關(guān)閉度)來增加EGR氣體的量。由此，使實(shí)際EGR率接近目標(biāo)EGR率。以下，將僅使用該L PL - EGR機(jī)構(gòu)7使EGR氣體回流的控制模式稱為LPL模式。另夕卜，吸入空氣量的目標(biāo)值及EGR氣體量的目標(biāo)值分別也可以具有某種程度的寬度而作為目標(biāo)范圍。此外，在能夠利用傳感器等直接測定EGR氣體量的情況下，可以調(diào)節(jié)低壓EGR閥72的開度，以使EGR氣體量成為目標(biāo)值或目標(biāo)范圍。(中負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時)如上所述，在發(fā)動機(jī)處于中負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)(中負(fù)荷區(qū)域)時，并用HPL - EGR機(jī)構(gòu)6和LPL - EGR機(jī)構(gòu)7使EGR氣體回流。將該HPL區(qū)域與LPL區(qū)域之間的區(qū)域稱為MPL區(qū)域。在該MPL區(qū)域的EGR反饋控制中，根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等決定目標(biāo)吸入空氣量及目標(biāo)EGR率(=高壓EGR氣體回流量+低壓EGR氣體回流量/高壓EGR氣體回流量+低壓EGR氣體回流量+吸入空氣量)，根據(jù)這些值設(shè)定EGR氣體量的總量。此外，根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷等決定EGR分配率(借助HPL - EGR機(jī)構(gòu)6回流的高壓EGR氣體的量與借助LPL —EGR機(jī)構(gòu)7回流的低壓EGR氣體的量的比率)。并且將高壓EGR氣體的分配率(=高壓EGR氣體回流量/高壓EGR氣體回流量+低壓EGR氣體回流量)及低壓EGR氣體的分配率(=低壓EGR氣體回流量/高壓EGR氣體回流量+低壓EGR氣體回流量)分別與上述EGR氣體量的總量相乘，從而求出作為目標(biāo)的高壓EGR氣體的量(目標(biāo)高壓EGR氣體回流量)和作為目標(biāo)的低壓EGR氣體的量(目標(biāo)低壓EGR氣體回流量)。并且，作為HPL — EGR機(jī)構(gòu)6的控制，控制高壓EGR閥62的開度，以使推定高壓EGR氣體回流量達(dá)到上述目標(biāo)高壓EGR氣體回流量。該對于高壓EGR閥62的開度控制與上述的低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時的情況相同。另一方面，作為LPL - EGR機(jī)構(gòu)7的控制，控制低壓EGR閥72的開度，以使推定低壓EGR氣體回流量達(dá)到上述目標(biāo)低壓EGR氣體回流量。該對于低壓EGR閥72的開度控制與上述的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時的情況相同。以下，將使用HPL - EGR機(jī)構(gòu)6及LPL — EGR機(jī)構(gòu)7兩方供給EGR氣體的控制模式稱為MPL模式。另外，吸入空氣量的目標(biāo)值及EGR氣體量的目標(biāo)值分別可以具有某種程度的寬度而作為目標(biāo)范圍。此外，在能夠利用傳感器等直接測定EGR氣體量的情況下，可以調(diào)節(jié)低壓EGR閥72及高壓EGR閥62的開度，以使EGR氣體量成為目標(biāo)值或目標(biāo)范圍。- LPL - EGR機(jī)構(gòu)I的異常診斷工作一接著，說明本實(shí)施方式的特征的工作即LPL - EGR機(jī)構(gòu)7的異常診斷工作。該異常診斷工作是在LPL - EGR機(jī)構(gòu)7的內(nèi)部發(fā)生了堵塞的情況下，判別是在構(gòu)成LPL — EGR機(jī)構(gòu)7的構(gòu)件即上述上游側(cè)配管74、低壓EGR冷卻器73、下游側(cè)配管75中的、低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部發(fā)生了堵塞，還是在上游側(cè)配管74或下游側(cè)配管75的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。以下，說明LPL· - EGR機(jī)構(gòu)7的異常診斷工作的概要。在該異常診斷工作中，利用上述壓差傳感器89測定低壓EGR冷卻器73的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差(更具體而言，上述導(dǎo)入管構(gòu)件73a的內(nèi)部壓力與導(dǎo)出管構(gòu)件73b的內(nèi)部壓力的壓力差)。并且，比較該壓差的值(以下，稱為“實(shí)際壓差值”)與在LPL — EGR機(jī)構(gòu)7的內(nèi)部未發(fā)生堵塞時的壓差的值(以下，稱為“基準(zhǔn)壓差值”)。該基準(zhǔn)壓差值是預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)、仿真而求出的。然后，在相對于基準(zhǔn)壓差值，實(shí)際壓差值高出預(yù)定值以上時(實(shí)際壓差值比基準(zhǔn)壓差值高出預(yù)定量以上的偏差時)，判定為在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。另一方面，在相對于基準(zhǔn)壓差值，實(shí)際壓差值低出預(yù)定值以上時(實(shí)際壓差值比基準(zhǔn)壓差值低出預(yù)定量以上的偏差時)，判定為在上游側(cè)配管74或下游側(cè)配管75的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。在此作為用于判定為發(fā)生了堵塞的上述預(yù)定值(上述偏差)，設(shè)定為與成為根據(jù)法律規(guī)定等應(yīng)判斷為“堵塞”的堵塞狀態(tài)時的壓力差相當(dāng)?shù)闹?具體將后述)。以下，按照圖6的流程圖說明該MPL - EGR系統(tǒng)的異常診斷工作的具體順序。該流程圖在預(yù)定的定時進(jìn)行(例如在車輛的I次旅程(從點(diǎn)火被打開到關(guān)閉的期間)進(jìn)行I次)。首先，在步驟ST1，判定用于執(zhí)行異常診斷工作的前提條件是否成立。作為該前提條件，例如可舉出上述壓差傳感器89正常工作、在高壓EGR閥62及低壓EGR閥72未產(chǎn)生異常、發(fā)動機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式為通常燃燒模式等。上述壓差傳感器89正常工作的判定、EGR閥62、72正常工作的判定，可通過公知的判定工作而實(shí)施，因此省略在此的說明。此外，作為發(fā)動機(jī)I的通常燃燒模式，是使EGR氣體回流的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，不是對車輛的要求加速度高時或顆粒過濾器52的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時等的狀態(tài)。在這些前提條件中只要一個條件不成立，就在步驟STl判定為否，認(rèn)為不能進(jìn)行異常診斷工作，返回。另一方面，若全部前提條件成立、在步驟STl判定為是，則進(jìn)入步驟ST2，判定異常診斷工作的開始條件是否成立。作為該異常診斷工作的開始條件，例如舉出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速處于預(yù)定范圍內(nèi)、來自噴射器2的燃料噴射量處于預(yù)定范圍內(nèi)、低壓EGR閥72的開度處于預(yù)定范圍內(nèi)等。也就是說，由于在發(fā)動機(jī)I的過渡運(yùn)轉(zhuǎn)時等，EGR氣體量被設(shè)定為“0”，因此將不是這樣狀況作為異常診斷工作的開始條件。此外，在車輛的減速時等將燃料噴射量設(shè)定為“O”、并且為了減少排氣量抑制氧化催化劑51的溫度降低而減小進(jìn)氣節(jié)流閥33的開度的情況下，EGR氣體量也被設(shè)定為“O”，因此將不是這樣狀況作為異常診斷工作的開始條件。并且，為了充分得到由上述壓差傳感器89得到的壓差的傳感檢測值的可靠性，需要確保低壓EGR通路71中的EGR氣體的流量為某種程度，因此將低壓EGR閥72的開度處于預(yù)定范圍內(nèi)作為異常診斷工作的開始條件。具體而言，作為低壓EGR閥72的開度為預(yù)定范圍內(nèi)的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，是在圖4中虛線所包圍的區(qū)域。也就是說，是LPL模式的情況下、和MPL模式中的較高負(fù)荷側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。在這些異常診斷工作的開始條件中只要有一個條件未成立，就在步驟ST2判定為否，認(rèn)為不能進(jìn)行異常診斷工作，返回。另一方面，若異常診斷工作的開始條件成立、在步驟ST2判定為是，則進(jìn)入步驟ST3，取得由上述壓差傳感器89檢測到的低壓EGR冷卻器73的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差(實(shí)際壓差值)的信息。其后，移至步驟ST4，判定上述壓差值(實(shí)際壓差值)是否是預(yù)定值a (在本發(fā)明中所說的配管堵塞判定值)以上且是預(yù)定值b (在本發(fā)明所說的冷卻器堵塞判定值)以下的范圍(a蘭實(shí)際壓差值蘭b)。如上所述，該預(yù)定值a及b被設(shè)定為與成為根據(jù)法律規(guī)定等應(yīng)判斷為“堵塞”的堵塞狀態(tài)時的壓力差相當(dāng)?shù)闹?。例如，預(yù)定值a被設(shè)定為與成為用于判定在上游側(cè)配管74或下游側(cè)配管75的內(nèi)部發(fā)生了堵塞的閾值的堵塞程度相應(yīng)的值，預(yù)定值b被設(shè)定為與成為用于判定在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部發(fā)生了堵塞的閾值的堵塞程度相應(yīng)的值。在此，說明上述預(yù)定值a及預(yù)定值b的設(shè)定方法。圖7是表示在LPL - EGR機(jī)構(gòu)7發(fā)生了堵塞時的堵塞率(在LPL — EGR機(jī)構(gòu)7的某處發(fā)生了堵塞時，通路面 積變窄的比率(堵塞面積/未發(fā)生堵塞時的通路面積))與NOx發(fā)生量(車輛的每單位行駛距離的NOx發(fā)生量)的關(guān)系的一例的圖。作為成為與該圖7所示的限制值(所謂的OBD限制值；廢氣排放的惡化允許極限)相當(dāng)?shù)腘Ox發(fā)生量的堵塞率，求出圖中的堵塞率A (例如90%)。也就是說，為了判斷是否NOx發(fā)生量達(dá)到限制值的狀態(tài)，需要高精度地判定堵塞率是否達(dá)到圖中的A。此外，圖8是表示分別在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部發(fā)生了堵塞的情況下及在上游側(cè)配管74或下游側(cè)配管75的內(nèi)部發(fā)生了堵塞的情況下的堵塞率與壓差的關(guān)系的一例的圖。也就是說，表示成為與上述限制值相當(dāng)?shù)腘Ox發(fā)生量的堵塞率A與壓差值的關(guān)系。該圖8中的壓差值B是堵塞率為“0”(無堵塞)時的基準(zhǔn)壓差值。也就是說，是與各配管74、75及低壓EGR冷卻器73各自的內(nèi)部阻力下的本來的壓力損失相應(yīng)的壓差值。換言之，檢測到的壓差值為“B”時，LPL — EGR機(jī)構(gòu)7處于未堵塞的(無堆積物)狀態(tài)或僅有一點(diǎn)堵塞(堆積物少)的狀態(tài)。并且，若在LPL - EGR機(jī)構(gòu)7的某處發(fā)生了堵塞，則根據(jù)其堵塞率，實(shí)際壓差值與基準(zhǔn)壓差值B背離。并且，作為其背離的方向，在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部發(fā)生了堵塞時，隨著堵塞率的上升，實(shí)際壓差值變高(參照圖8的實(shí)線)，相對于基準(zhǔn)壓差值B向正側(cè)背離。這是因?yàn)?由于在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部的堵塞，壓力損失變大。也就是說，這是因?yàn)?由于在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部的堵塞而排氣通路5側(cè)(上述上游側(cè)配管74側(cè))的壓力變高，與此相對，在進(jìn)氣通路3側(cè)(上述下游側(cè)配管75側(cè))作用吸入負(fù)壓，它們的壓差變大。并且，在該情況下，堵塞率為圖中的“A”、即成為與上述限制值相當(dāng)?shù)腘Ox發(fā)生量的堵塞率的情況，是壓差為圖中的“b”的情況。也就是說，若壓差為圖中的“b”，則能夠判定為在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部發(fā)生了堵塞，其堵塞率為圖中的“A”，是成為與上述限制值相當(dāng)?shù)腘Ox發(fā)生量的堵塞率。另一方面，在上游側(cè)配管74或下游側(cè)配管75的內(nèi)部發(fā)生了堵塞時，隨著堵塞率的上升而實(shí)際壓差值變低(參照圖8的虛線)，相對于基準(zhǔn)壓差值B向負(fù)側(cè)背離。這是由于，在未發(fā)生堵塞的情況下，在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部流動較多量的EGR氣體，從而得到與該低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部的本來的壓力損失相應(yīng)的壓差值，但是在低壓EGR冷卻器73的上游側(cè)、下游側(cè)發(fā)生了堵塞時，在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部流動的EGR氣體的量極度變少，從而無法得到較大壓差。并且，在該情況下，堵塞率為圖中的“A”、即成為與上述限制值相當(dāng)?shù)腘Ox發(fā)生量的堵塞率的情況是壓差為圖中的“a”的情況。也就是說，若壓差為圖中的“a”，則能夠判定為在上游側(cè)配管74或下游側(cè)配管75的內(nèi)部發(fā)生了堵塞，其堵塞率為圖中的“A”，是成為與上述限制值相當(dāng)NOx發(fā)生量的堵塞率。如上述那樣設(shè)定預(yù)定值a及預(yù)定值b，在上述步驟ST4，判定上述壓差值(實(shí)際壓差值)是否處于預(yù)定值a以上且預(yù)定值b以下的范圍(a =實(shí)際壓差值f b)。然后，在上述壓差值處于預(yù)定值a以上且預(yù)定值b以下的范圍，在步驟ST4判定為是時進(jìn)入步驟ST5，進(jìn)行正常判定。也就是說，認(rèn)為在LPL - EGR機(jī)構(gòu)7未發(fā)生堵塞或處于能夠?qū)Ox發(fā)生量抑制為小于限制值的堵塞狀態(tài)，進(jìn)行正常判定，返回。另一方面，在上述壓差值超出預(yù)定值a以上且預(yù)定值b以下的范圍時，在步驟ST4判定為否，進(jìn)入步驟ST6，進(jìn)行異常判定。也就是說，認(rèn)為在LPL — EGR機(jī)構(gòu)7的某處發(fā)生了堵塞(發(fā)生了 NOx發(fā)生量達(dá)到限制值的堵塞)而進(jìn)行異常判定。其后，進(jìn) 入步驟ST7，判定上述實(shí)際壓差值是否超過上述預(yù)定值b。然后，在實(shí)際壓差值超過上述預(yù)定值b，在步驟SI7判定為是時，進(jìn)入步驟ST8，判定為在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。隨著該異常判定，例如在上述ECUlO所具有的診斷單元(夕' ^ 7-V 寫入異常信息(表示在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部發(fā)生了堵塞的信息)。此外，根據(jù)需要對駕駛者發(fā)出警告。另一方面，在實(shí)際壓差值未超過上述預(yù)定值b、在步驟SI7判定為否時，實(shí)際壓差值低于上述預(yù)定值a，因此進(jìn)入步驟ST9，判定為在上游側(cè)配管74或下游側(cè)配管75的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。隨著該異常判定，例如在上述ECUlO所具有的診斷單元寫入異常信息(表示在上游側(cè)配管74或下游側(cè)配管75的內(nèi)部發(fā)生了堵塞的信息)。此外，根據(jù)需要對駕駛者發(fā)出
敬生
目口 o在每預(yù)定期間(例如I次旅程)進(jìn)行以上的工作，在LPL - EGR機(jī)構(gòu)7發(fā)生了堵塞的情況下，確定該堵塞部位。如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，利用低壓EGR冷卻器73的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差，能夠確定在LPL - EGR機(jī)構(gòu)7的堵塞部位。因此，在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部發(fā)生了堵塞時，能夠高精度地判定出這一狀況。此外，也能夠高精度地識別在低壓EGR冷卻器73的內(nèi)部的堵塞和在與該低壓EGR冷卻器73連接的配管74、75的內(nèi)部的堵塞，因此在進(jìn)行產(chǎn)生堵塞的部件的更換時，能夠消除浪費(fèi)的部件更換(連未產(chǎn)生堵塞的配管部件都必須更換的狀態(tài))。此外，該異常診斷(堵塞部位的診斷)能夠在LPL模式時、或MPL模式中的較高負(fù)荷側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域執(zhí)行，因此能夠增加執(zhí)行異常診斷的機(jī)會，能夠盡早進(jìn)行異常診斷。此外，在本實(shí)施方式中，能夠?qū)⑸鲜鰤翰顐鞲衅?9兼用作用于確定LPL - EGR機(jī)構(gòu)7的堵塞部位的傳感器及用于推定LPL - EGR機(jī)構(gòu)7中的廢氣的回流量的傳感器。一其他的實(shí)施方式一以上說明的實(shí)施方式是對搭載于汽車的串聯(lián)4汽缸柴油發(fā)動機(jī)應(yīng)用本發(fā)明的情況進(jìn)行了說明。本發(fā)明不限于汽車用，也可適用于其他用途所使用的發(fā)動機(jī)。此外，對于汽缸數(shù)、發(fā)動機(jī)形式(串聯(lián)型發(fā)動機(jī)、V型發(fā)動機(jī)、水平對向型發(fā)動機(jī)等其他形式)沒有特別限定。此外，在上述實(shí)施方式中，說明了在LPL - EGR機(jī)構(gòu)7發(fā)生了堵塞時，作為確定其堵塞部位的手段而應(yīng)用本發(fā)明的情況。本發(fā)明不限于此，假設(shè)在HPL - EGR機(jī)構(gòu)6設(shè)有EGR冷卻器的情況下，在該HPL — EGR機(jī)構(gòu)6發(fā)生了堵塞時，也可以作為確定其堵塞部位的手段而利用本發(fā)明。此外，在上述實(shí)施方式中，說明了在具有2個EGR機(jī)構(gòu)6、7的發(fā)動機(jī)I應(yīng)用本發(fā)明的情況。本發(fā)明不限于此，對于具有I個EGR機(jī)構(gòu)的發(fā)動機(jī)、具有3個以上EGR機(jī)構(gòu)的發(fā)動機(jī)也可應(yīng)用。在該情況下，對于具有EGR冷卻器的EGR機(jī)構(gòu)，能夠與上述同樣地確定堵塞部位。此外，在上述實(shí)施方式中，作為低壓EGR冷卻器73的上游側(cè)的壓力導(dǎo)入部位(上游側(cè)氣體導(dǎo)入管89b的連接 部位)，是比低壓EGR冷卻器73與上游側(cè)配管74的連結(jié)部位更靠近低壓EGR冷卻器73的位置。本發(fā)明不限于此，也可以是低壓EGR冷卻器73與上游側(cè)配管74的連結(jié)部位(凸緣74b、73c之間)。同樣，作為低壓EGR冷卻器73的下游側(cè)的壓力導(dǎo)入部位(下游側(cè)氣體導(dǎo)入管89c的連接部位)，也可以是低壓EGR冷卻器73與下游側(cè)配管75的連結(jié)部位(凸緣73d、75a之間)。本發(fā)明能夠應(yīng)用于搭載于柴油發(fā)動機(jī)的MPL - EGR系統(tǒng)的堵塞診斷。附圖標(biāo)記的說明I發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))3進(jìn)氣通路(進(jìn)氣系統(tǒng))4渦輪增壓機(jī)(增壓機(jī))42 渦輪5排氣通路(排氣系統(tǒng))6 HPL - EGR 機(jī)構(gòu)(高壓 EGR 機(jī)構(gòu))7 LPL - EGR 機(jī)構(gòu)(低壓 EGR 機(jī)構(gòu))73低壓EGR冷卻器74上游側(cè)配管(配管構(gòu)件)75下游側(cè)配管(配管構(gòu)件)89壓差傳感器10 ECU
權(quán)利要求
1.一種EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置，該EGR系統(tǒng)包括配管構(gòu)件和與該配管構(gòu)件連結(jié)的EGR冷卻器，使被排出到內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的廢氣的一部分經(jīng)由所述配管構(gòu)件和所述EGR冷卻器而回流到進(jìn)氣系統(tǒng)，該異常診斷裝置的特征在于，構(gòu)成為: 檢測所述EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差，在該檢測出的壓差值高于預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)壓差值、該壓差值高于預(yù)定的冷卻器堵塞判定值的情況下，判定為在所述EGR冷卻器的內(nèi)部發(fā)生堵塞，而在所述檢測出的壓差值低于所述基準(zhǔn)壓差值、該壓差值低于預(yù)定的配管堵塞判定值的情況下，判定為在所述配管構(gòu)件的內(nèi)部發(fā)生堵塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置，其特征在于， 所述基準(zhǔn)壓差值是在EGR冷卻器和配管構(gòu)件都未發(fā)生堵塞的情況下的所述EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置，其特征在于， 所述冷卻器堵塞判定值被設(shè)定為相應(yīng)于與預(yù)先規(guī)定的廢氣排放的惡化允許極限對應(yīng)的所述EGR冷卻器的堵塞程度的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置，其特征在于， 所述配管堵塞判定值被設(shè)定為相應(yīng)于與預(yù)先規(guī)定的廢氣排放的惡化允許極限對應(yīng)的所述配管構(gòu)件的堵塞程度的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中的任一項(xiàng)所述的EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置，其特征在于， 所述配管構(gòu)件是連結(jié)在EGR冷卻器的上游側(cè)的上游側(cè)配管構(gòu)件和連結(jié)在EGR冷卻器的下游側(cè)的下游側(cè)配管構(gòu)件， 所述EGR冷卻器的上游側(cè)壓力是該EGR冷卻器與所述上游側(cè)配管構(gòu)件的連結(jié)部位、或比該連結(jié)部位靠EGR冷卻器的位置的壓力， 所述EGR冷卻器的下游側(cè)壓力是該EGR冷卻器與所述下游側(cè)配管構(gòu)件的連結(jié)部位、或比該連結(jié)部位靠EGR冷卻器的位置的壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣5中的任一項(xiàng)所述的EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置，其特征在于， 構(gòu)成為:對具有高壓EGR機(jī)構(gòu)和低壓EGR機(jī)構(gòu)的EGR系統(tǒng)，檢測該低壓EGR機(jī)構(gòu)中的EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差，由此進(jìn)行該低壓EGR機(jī)構(gòu)中的堵塞部位的判定，所述高壓EGR機(jī)構(gòu)使所述內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中的增壓器的渦輪上游側(cè)的廢氣回流到進(jìn)氣系統(tǒng)，所述低壓EGR機(jī)構(gòu)使排氣系統(tǒng)中的增壓器的渦輪下游側(cè)的廢氣回流到進(jìn)氣系統(tǒng)，并具有所述EGR冷卻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任一項(xiàng)所述的EGR系統(tǒng)的異常診斷裝置，其特征在于， 包括檢測所述EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差的壓差傳感器， 所述廢氣的回流量是將由所述壓差傳感器檢測出的所述EGR冷卻器的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差、調(diào)整廢氣的回流量的EGR閥的開度、廢氣的溫度和廢氣的壓力分別作為參數(shù)而推定的。
全文摘要
在包括具有HPL－EGR機(jī)構(gòu)(6)及LPL－EGR機(jī)構(gòu)(7)的MPL－EGR系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)中，利用壓差傳感器(89)檢測LPL－EGR機(jī)構(gòu)(7)所具有的低壓EGR冷卻器(73)的上游側(cè)壓力與下游側(cè)壓力的壓差。若相對于LPL－EGR機(jī)構(gòu)(7)未發(fā)生堵塞的狀態(tài)下的基準(zhǔn)壓差值，上述檢測到的實(shí)際壓差值高、其背離量達(dá)到預(yù)定量，則判定為在低壓EGR冷卻器(73)的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。另一方面，若相對于上述基準(zhǔn)壓差值，上述檢測到的實(shí)際壓差值低、其背離量達(dá)到預(yù)定量，則判定為在低壓EGR冷卻器(73)以外的配管構(gòu)件(74、75)的內(nèi)部發(fā)生了堵塞。
文檔編號F02M25/07GK103249940SQ20118001624
公開日2013年8月14日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者齋藤洋孝, 中村好孝, 木所徹 申請人:豐田自動車株式會社