(57)【要約】ＥＣＭ３は、第１故障診断及び第２故障診断から、タンブル制御弁装置２の故障判定と故障箇所の判別を行う。第１故障診断は、弁体４の目標開度が所定時間Ｔ１の間一定のとき、弁体４の検出開度と目標開度との差分の絶対値であるΔＴＣＶ開度が予め設定された閾値ａよりも大きい場合に、故障有りと判定する。第２故障診断は、弁体４と一体に回転する部位をストッパ９に押し当てて所定時間Ｔ２継続したときに、弁体４の全開時の開度または全閉時の開度と検出開度の差分の絶対値であるΔＴＣＶ開度が予め設定された閾値ａよりも大きい場合に、故障有りと判定する。
2017051465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れる通路に設けられ、当該通路を開閉するバルブと、
上記バルブを駆動するアクチュエータと、
上記バルブの開度を検出するセンサと、
上記バルブの全開位置よりも開方向への上記バルブの動きを規制する第１ストッパ、もしくは、
上記バルブの全閉位置よりも閉方向への上記バルブの動きを規制する第２ストッパと、
上記バルブの目標開度に対して上記検出開度が第１の所定範囲の外側にあるか否かを判定する第１診断部と、
上記バルブと一体に回転する部位を上記第１ストッパまたは上記第２ストッパに対して押し当てた状態で、上記バルブの全開時の開度または全閉時の開度に対して上記検出開度が第２の所定範囲の外側にあるか否かを判定する第２診断部と、
上記第１診断部の判定結果と上記第２診断部の判定結果により、上記アクチュエータまたは上記バルブの故障か、あるいは上記センサの故障かの判別を行う故障判定部と、を有するバルブ制御装置。
【請求項２】
上記故障判定部は、上記第１診断部で上記検出開度が第１の所定範囲の外側にあると判定され、上記第２診断部で上記検出開度が第２の所定範囲の外側にないと判定された場合には、上記アクチュエータまたは上記バルブの故障と判定することを特徴とする請求項１に記載のバルブ制御装置。
【請求項３】
上記故障判定部は、上記第１診断部で上記検出開度が第１の所定範囲の外側にないと判定され、上記第２診断部で上記検出開度が第２の所定範囲の外側にあると判定された場合には、上記センサの故障と判定することを特徴とする請求項１に記載のバルブ制御装置。
【請求項４】
上記第１診断部は、上記バルブの全ての開度において判定を実施可能となっている請求項１〜３のいずいれかに記載のバルブ制御装置。
【請求項５】
上記第１診断部は、第１の所定時間の間上記目標開度が一定の場合に行われる請求項１〜４のいずれかに記載のバルブ制御装置。
【請求項６】
上記第２診断部は、上記バルブと一体に回転する部位を上記第１ストッパまたは上記第２ストッパに対して押し当てた状態が第２の所定時間継続した際に行われる請求項１〜５のいずれかに記載のバルブ制御装置。
【請求項７】
上記第２診断部は、上記バルブの目標開度が全開もしくは全閉の状態で第３の所定時間継続した際に、上記バルブと一体に回転する部位を上記第１ストッパまたは上記第２ストッパに対して押し当てて行われる請求項１〜６のいずれかに記載のバルブ制御装置。
【請求項８】
上記第２診断部は、上記目標開度が変化した場合、上記バルブと一体に回転する部位を上記第１ストッパまたは上記第２ストッパに対して押し当てた状態を終了する請求項１〜７のいずれかに記載のバルブ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れる流路に設けられたバルブのバルブ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、吸気通路を開閉するバルブの開度を検出する回転角度センサの検出値が予め設定されたバルブ作動範囲の正常検出値から外れた値となった場合に、上記バルブを保持するシャフトへの駆動力の伝達経路に故障があると判定するバルブ制御装置が開示されている。【０００３】
しかしながら、この特許文献１においては、例えば、バルブを駆動するアクチュエータやバルブが正常に作動しない故障か、実際のバルブ開度に対して回転角度センサで検出されたバルブ開度がずれている故障かを判定することができない。【０００４】
すなわち、特許文献１においては、故障箇所の判別できないため、故障に対して必要最小限の修理で対応することができない虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２９８２号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明のバルブ制御装置は、流体の流れる通路に設けられ、当該通路を開閉するバルブと、上記バルブを駆動するアクチュエータと、上記バルブの開度を検出するセンサと、上記バルブの全開位置よりも開方向への上記バルブの動きを規制する第１ストッパもしくは、上記バルブの全閉位置よりも閉方向への上記バルブの動きを規制する第２ストッパと、上記バルブの目標開度に対して上記検出開度が第１の所定範囲の外側にあるか否かを判定する第１診断部と、上記バルブと一体に回転する部位を上記第１ストッパまたは上記第２ストッパに対して押し当てた状態で、上記バルブの全開時の開度または全閉時の開度に対して上記検出開度が第２の所定範囲の外側にあるか否かを判定する第２診断部と、上記第１診断部の判定結果と上記第２診断部の判定結果により、上記アクチュエータまたは上記バルブの故障か、あるいは上記センサの故障かの判別を行う故障判定部と、を有する。
【０００７】
本発明によれば、第１診断部の判定結果と第２診断部の判定結果により、故障箇所の判別が可能となる。これにより、故障箇所を絞り込むことが可能となり、故障に対して必要最小限の修理で対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用されたタンブル制御弁制御装置の概略構成を模式的に示したシステム図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】第１故障診断の一例を示すタイミングチャート。
【図４】第２故障診断の一例を示すタイミングチャート。
【図５】第２故障診断の一例を示すタイミングチャート。
【図６】第２故障診断の一例を示すタイミングチャート。
【図７】第１故障診断の制御の流れを示すフローチャート。
【図８】第２故障診断の制御の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用されたタンブル制御弁制御装置１の概略構成を模式的に示したシステム図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った位置の断面を模式的に示した説明図である。
【００１０】
バルブ制御装置としてのタンブル制御弁制御装置１は、タンブル制御弁装置２とタンブル制御弁装置２を制御するＥＣＭ（エンジンコントロールモジュール）３と、から大略構成されている。
【００１１】
タンブル制御弁装置２は、吸気分岐通路（図示せず）の一部を閉じることにより筒内のガスにタンブル流を付与するものであって、各吸気分岐通路内に配置されるバルブとしての弁体４と、各弁体４と一体に回転する回転軸５と、回転軸５の一端側に歯車減速機構６を介して連結されたアクチュエータ７と、回転軸５の他端側に連結されたセンサ８と、回転軸の回転を規制するストッパ９と、から大略構成されている。なお、本実施例は、車両に駆動源として搭載された４気筒内燃機関への適用例を示しており、４つの弁体４が一本の回転軸５に取り付けられている。
【００１２】
各弁体４は、各吸気分岐通路の一部を一斉に開閉するものであり、各弁体４の弁開度（ＴＣＶ開度）は同一である。
【００１３】
回転軸５は、アクチュエータ７によって駆動され、各吸気分岐通路の弁体４を同時に開閉する。
【００１４】
歯車減速機構６は、例えばアクチュエータ７の出力軸（図示せず）に同軸上に取り付けられたアクチュエータ側ギヤ１０と、回転軸５に同軸上に取り付けられた回転軸側ギヤ１１と、から構成され、アクチュエータ側ギヤ１０の外歯と回転軸側ギヤ１１の外歯とが噛み合わされ、アクチュエータ７の出力軸の回転を減速して回転軸５に伝達する。アクチュエータの出力軸、アクチュエータ側ギヤ１０及び回転軸側ギヤ１１は、弁体４と一体に回転する。
【００１５】
センサ８は、弁体４と一体に回転する回転軸５の回転角度を検出する。すなわち、センサ８は、弁体４の開度を検出する弁開度センサである。
【００１６】
アクチュエータ７は、例えば電動モータを駆動源とするものであって、ＥＣＭ３からの指令に基づいて駆動される。アクチュエータ７により、回転軸５が回転駆動され、弁体４を開閉する。
【００１７】
ストッパ９は、回転軸側ギヤ１１の外周側から当該回転軸ギヤに向かって突出形成されたものであって、例えば、タンブル制御弁装置２のハウジング（図示せず）等に設けられている。
【００１８】
ストッパ９は、図２に示すように、回転軸側ギヤ１１に設けられた開側ストッパ面１２と係合可能な第１ストッパとしての第１ストッパ面１３と、回転軸側ギヤ１１に設けられた閉側ストッパ面１４と係合可能な第２ストッパ面１５と、を有している。
【００１９】
第１ストッパ面１３は、弁体４の所定の全開位置よりも開方向への動きを規制するものであり、弁体４の開度が全開のときに、弁体４と一体に回転する部位である回転軸側ギヤ１１の開側ストッパ面１２と当接して弁体４の開方向への回転を規制するものである。つまり、第１ストッパ面１３は、弁体４の通常可動域の開方向側の限界位置を規定するものである。
【００２０】
第２ストッパ面１５は、弁体４の所定の全閉位置よりも閉方向への動きを規制するものであり、弁体４の開度が全閉のときに、弁体４と一体に回転する部位である回転軸側ギヤ１１の閉側ストッパ面１４と当接して弁体４の閉方向への回転を規制するものである。つまり、第２ストッパ面１５は、弁体４の通常可動域の閉方向側の限界位置を規定するものである。
【００２１】
すなわち、弁体４の全開位置及び全閉位置は弁体４の通常可動域の上下限位置であり、第１ストッパ面１３及び第２ストッパ面１５は弁体４の通常可動域の上下限位置を規定するように設けられている。
【００２２】
ＥＣＭ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備えている。ＥＣＭ３には、センサ８のほか、運転者により操作されるアクセルペダル６の開度（踏込量）を検出するアクセル開度センサ８、クランクシャフト（図示せず）の回転数（機関回転数）を検出するクランク角センサ２１、車両の起動を検出するイグニッションスイッチ２２等の各種センサ類からの信号が入力されている。ＥＣＭ３は、これら各種センサ類からの検出信号に基づいて、弁体４の開度、燃料噴射量、燃料噴射のタイミング、内燃機関の点火時期、スロットル開度等を制御する。また、ＥＣＭ３は、車載されたバッテリ（図示せず）の電圧が検知可能となっている。
【００２３】
ＥＣＭ３は、センサ８の検出値に基づいてタンブル制御弁装置２の弁体４の開度を算出可能となっている。つまり、ＥＣＭ３は、弁体４の開度を算出するバルブ開度算出部としても機能する。
【００２４】
また、ＥＣＭ３は、内燃機関の運転状態に基づいて、すなわち各種センサ類からの検出信号に基づいて、タンブル制御弁装置２の弁体４の目標開度を算出するとともに、センサ８で検出された弁体４の検出開度が目標開度となるようにフィードバック制御を行っている。弁体４の目標開度は、例えば機関回転数と負荷に応じて決定され、機関回転数あるいは負荷が低いほど弁体４を閉じてタンブル流を強くし、機関回転数あるいは負荷が高くなるほど弁体４を開いてタンブル流を弱くする。
【００２５】
そして、ＥＣＭ３は、センサ８の検出値を用いて、タンブル制御弁装置２に第１の故障診断（第１故障診断）と第２の故障診断（第２故障診断）の２種類の故障診断を実施する。すなわち、ＥＣＭ３は、第１故障診断を実施する第１診断部及び第２故障診断を実施する第２診断部としても機能する。
【００２６】
第１の故障診断（第１故障診断）は、弁体４の目標開度と、センサ８によって検出された弁体４の検出開度と、の差分が予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、弁体４の目標開度に対して弁体４の検出開度が第１の所定範囲の外側にあるか否かを判定する。
【００２７】
詳述すると、第１故障診断は、所定の診断許可条件が成立した状態で、弁体４の目標開度（目標値）が第１の所定時間である所定時間Ｔ１の間一定のとき、弁体４の検出開度と弁体４の目標開度との差分の絶対値であるΔＴＣＶ開度が予め設定された閾値ａよりも大きい場合に、故障有り（第１故障診断ＮＧ判定＝１）と判定する。ΔＴＣＶ開度が予め設定された閾値ａ以下の場合には、故障有りとは判定しない（第１故障診断ＮＧ判定＝０）。所定時間Ｔ１は、タンブル制御弁装置２の応答時間を考慮して設定されている。
【００２８】
なお、第１故障診断により故障有りと判定された場合、その情報をＥＣＭ３に記憶し、そのトリップ（キーオンからキーオフされるまでの運転期間）中は、第１故障診断を実施しないようにしてもよい。第１故障診断における所定の診断許可条件は、例えば、イグニッションスイッチ２２がオンであり、スタータースイッチがオフであり、バッテリ電圧が所定の閾値以上の場合に成立する。
【００２９】
第２の故障診断（第２故障診断）は、弁体４と一体に回転する部位がストッパ９に押し当てられた状態において、弁体４の全開時の開度または全閉時の開度と、センサ８によって検出された弁体４の検出開度と、の差分が予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、弁体４と一体に回転する部位がストッパ９に押し当てられた状態において、弁体４の全開時の開度または全閉時の開度に対して弁体４の検出開度が第２の所定範囲の外側にあるか否かを判定する。
【００３０】
詳述すると、第２故障診断は、所定の診断許可条件が成立した状態で、弁体４の目標開度（目標値）が全開もしくは全閉の状態で第３の所定時間である所定時間Ｔ３継続したときに、押し付けモードを「１」とし、弁体４と一体に回転する部位をストッパ９に押し当てる。つまり、弁体４と一体に回転する部位がストッパ９を押し当てるようＥＣＭ３からアクチュエータ２に指令が送られる。所定時間Ｔ３は、タンブル制御弁装置２の応答時間を考慮して設定されている。そして、弁体４と一体に回転する部位をストッパ９に押し当てる状態が第２の所定時間である所定時間Ｔ２継続したときに、弁体４の全開時の開度または全閉時の開度と弁体４の検出開度の差分の絶対値であるΔＴＣＶ開度が予め設定された閾値ａよりも大きい場合に、故障有り（第２故障診断ＮＧ判定＝１）と判定する。ΔＴＣＶ開度が予め設定された閾値ａ以下の場合には、故障有りとは判定しない（第２故障診断ＮＧ判定＝０）。所定時間Ｔ２は、仮に弁体４の実際の弁開度が弁体４の目標の弁開度に対してずれていたとしても、弁体４と一体に回転する部位がストッパ９を押し当てるようＥＣＭ３からアクチュエータ２に指令が送られることで、弁体４と一体に回転する部位がストッパ９に十分押し当てられた状態となるように設定されている。
【００３１】
なお、第２故障診断により故障有りと判定された場合、その情報をＥＣＭ３に記憶し、そのトリップ（キーオンからキーオフされるまでの運転期間）中は、第２故障診断を実施しないようにしてもよい。第２故障診断における所定の診断許可条件は、例えば、イグニッションスイッチ２２がオンであり、スタータースイッチがオフであり、バッテリ電圧が所定の閾値以上の場合に成立する。
【００３２】
ＥＣＭ３は、第１故障診断及び第２故障診断の最新の結果から、タンブル制御弁装置２の故障判定と故障箇所の判別を行う。つまり、ＥＣＭ３は、タンブル制御弁装置２の故障判定と故障箇所の判別を行う故障判定部としても機能する。
【００３３】
ＥＣＭ３は、第１故障診断及び第２故障診断の双方で検出開度が所定範囲の外側にあると判定された場合には、アクチュエータ７または弁体４等の可動部位のどこかに固着があると判定する。換言すれば、アクチュエータ７から弁体４に至る動力伝達経路内の可動部位に固着があると判定する。
【００３４】
ＥＣＭ３は、第１故障診断及び第２故障診断のうち第１故障診断のみで検出開度が第１の所定範囲の外側にあると判定された場合には、アクチュエータ７または弁体４のオフセット（ＥＣＭ３からの指令と実際の動作との間のずれ）による故障と判定する。すなわち、アクチュエータ７や弁体４側の故障により、弁体４の目標の開度に対して弁体４の実際の開度がずれていると判定する。アクチュエータ７や弁体４側がオフセット故障した状態で第２故障診断した場合、弁体４と一体に回転する部位のストッパ９への押し当てによりオフセット分が吸収されて、目標開度と検出開度が一致するため、検出開度が第二の所定範囲の外側にあると判定されない。
【００３５】
第１故障診断及び第２故障診断のうち第２故障診断のみで検出開度が第２の所定範囲の外側にあると判定された場合には、センサ検出値（検出開度）のオフセットによる故障と判定する。すなわち、センサ８の故障により弁体４の実際の開度に対して検出開度がずれていると判定する。センサ８がオフセット故障した状態で第１故障診断した場合、弁体４のフィードバック制御により目標開度と検出開度は一致するため、検出開度が第一の所定範囲の外側にあると判定されない。
【００３６】
ここで、タンブル制御弁装置２は、アクチュエータ７、歯車減速機構６、回転軸５、弁体４からなる第１ユニットと、センサ８からなる第２ユニットと、に大別される。すなわち、タンブル制御弁装置２は、予めユニット化された上記第１ユニットに対してセンサ８を組み付けている。従って、弁体４やアクチュエータ７側の故障の場合には、上記第１ユニットのみ交換すればよいことになる。センサ８が故障の場合には、センサ８のみ交換すればよいことになる。
【００３７】
つまり、一つのセンサ８の検出値を用いて、２つの故障診断を併用することで、故障箇所を絞り込むことが可能となり、タンブル制御弁装置２の故障に対して必要最小限の修理で対応することができる。
【００３８】
なお、第１故障診断及び第２故障診断の双方で検出開度が所定範囲の外側にあると判定されなかった場合には、タンブル制御弁装置２に故障はないと判定する。
【００３９】
第１故障診断は、弁体４の通常可動域内の全ての開度において実施可能なため、弁体４の開度が全開と全閉の２段階で変化するものに限らず、弁体４の開度が多段階で変更されるものにも適用可能である。
【００４０】
第１故障診断は、弁体４の目標開度が所定時間Ｔ１の間連続して一定の場合に行われる。すなわち、弁体４の目標開度が小刻みに変化するような場合、第１故障診断は行われないので、第１故障診断の誤判定を防止することができる。
【００４１】
第１ストッパ面１３及び第２ストッパ面１５は弁体４の通常可動域の上下限位置を規定するように設けられているので、第２故障診断は、タンブル制御弁装置の実動中、すなわち弁体４の実動中に行うことができる。
【００４２】
第２故障診断は、弁体４の目標開度が全開もしくは全閉の状態で所定時間Ｔ３の間継続した場合に、弁体４と一体に回転する部位をストッパ９へ押し当ててさらに所定時間Ｔ２経過した際に行われる。すなわち、弁体４の目標開度が小刻みに変化するような場合、第２故障診断は行われないので、第２故障診断の誤判定を防止することができる。また、弁体４の目標開度を維持した状態で、第２故障診断を行うことができる。
【００４３】
第２故障診断が実施されると、判定結果によらず弁体４と一体に回転する部位をストッパ９へ押し当てることを終了する。つまり、押し付けモードが「１」の状態は、所定時間Ｔ２継続すると終了する。また、弁体４と一体に回転する部位をストッパ９へ押し当ててから所定時間Ｔ２が経過する前に、弁体４の目標開度が変化した場合にも、押し付けモードを「０」として、弁体４と一体に回転する部位をストッパ９へ押し当てることを終了する。
【００４４】
これによって、弁体４と一体に回転する部位を第１ストッパ面１３または第２ストッパ面１５に対して不必要に押し当てることが回避され、アクチュエータ７の消費電力抑制や、アクチュエータ７から弁体４に至る動力伝達経路内での摩耗を回避することができる。
【００４５】
アクチュエータ７から弁体４に至る動力伝達経路は、具体的には、アクチュエータ７、アクチュエータ側ギヤ１０、回転軸側ギヤ１１、弁体４の回転軸５等である。従って、弁体４と一体に回転する部位を第１ストッパ面１３または第２ストッパ面１５に対して押し当てることで生じる摩耗は、アクチュエータ側ギヤ１０と回転軸側ギヤ１１が噛み合う部分や、弁体４と一体に回転する部位と第１ストッパ面１３との間や、弁体４と一体に回転する部位と第２ストッパ面１５との間等で起こる。
【００４６】
図３は、第１故障診断の一例を示すタイミングチャートである。第１故障診断の診断許可条件は、時刻ｔ１以前より成立しているものとする。時刻ｔ１で、タンブル制御弁装置２の弁体４の目標開度（図３中の細実線）が閉弁方向に変更されている。時刻ｔ１から所定時間Ｔ１の間目標弁開度が一定であるので、時刻ｔ１から所定時間Ｔ１が経過した時刻ｔ２で第１故障診断許可判定が「１」となり、第１故障診断の実施が許可される。そして、第１故障診断が許可された時刻ｔ２において、弁体４の目標開度（図３中の細実線）と、弁体４の検出開度（図３中の太実線）の差分の絶対値であるΔＴＣＶ開度が予め設定された閾値ａよりも大きいか否かを判定する。時刻ｔ２においては、ΔＴＣＶ開度が閾値ａよりも大きいので、故障有りと判定し、第１故障診断ＮＧ判定は「１」となる。
【００４７】
図４は、第２故障診断の一例を示すタイミングチャートである。第２故障診断の診断許可条件は、時刻ｔ１以前より成立しているものとする。時刻ｔ１で、タンブル制御弁装置２の弁体４の目標開度（図４中の細実線）が全閉に変更されている。時刻ｔ１から所定時間Ｔ３の間目標弁開度が全閉のまま一定であるので、時刻ｔ１から所定時間Ｔ３が経過した時刻ｔ２で目標値全開・全閉継続判定が「１」となる。そして、目標値全開・全閉継続判定が「１」となった時刻ｔ２から、押し付けモードを「１」とし、弁体４と一体に回転する部位をストッパ９に押し当てる。図４の例では、弁体４の目標開度が全閉なので、回転軸側ギヤ１１の閉側ストッパ面１４がストッパ９の第２ストッパ面１５に押し当てられるようにアクチュエータ７を駆動する。そして、時刻ｔ２から所定時間Ｔ２の間押し付けモードが「１」の状態で継続すると、時刻ｔ２から所定時間Ｔ２が経過した時刻ｔ３で第２故障診断許可判定が「１」となり、第２故障診断の実施が許可される。そして、第２故障診断が許可された時刻ｔ３において、弁体４の目標開度（図４中の細実線）と、弁体４の検出開度（図４中の太実線）の差分の絶対値であるΔＴＣＶ開度が予め設定された閾値ａよりも大きいか否かを判定する。時刻ｔ３においては、ΔＴＣＶ開度が閾値ａよりも大きいので、故障有りと判定し、第２故障診断ＮＧ判定は「１」となる。
【００４８】
図５は、第２故障診断の一例を示すタイミングチャートである。第２故障診断の診断許可条件は、時刻ｔ１以前より成立しているものとする。時刻ｔ１で、タンブル制御弁装置２の弁体４の目標開度（図５中の細実線）が全閉に変更されている。時刻ｔ１から所定時間Ｔ３の間目標弁開度が全閉のまま一定であるので、時刻ｔ１から所定時間Ｔ３が経過した時刻ｔ２で目標値全開・全閉継続判定が「１」となる。そして、目標値全開・全閉継続判定が「１」となった時刻ｔ２から、押し付けモードを「１」とし、弁体４と一体に回転する部位をストッパ９に押し当てる。図５の例では、弁体４の目標開度が全閉なので、回転軸側ギヤ１１の閉側ストッパ面１４がストッパ９の第２ストッパ面１５に押し当てられるようにアクチュエータ７を駆動する。ここで、この図５の例では、弁体４の目標開度が、時刻ｔ２から所定時間Ｔ２が経過する前に変更されている。すなわち、時刻ｔ３で弁体４の目標開度が変更されるので、第２故障診断ＮＧ判定は行わず、第２故障診断ＮＧ判定は「１」とはならない。なお、押し付けモードは、弁体４の目標開度が変更された時刻ｔ３で「０」となる。
【００４９】
図６は、第２故障診断の一例を示すタイミングチャートである。第２故障診断の診断許可条件は、時刻ｔ１以前より成立しているものとする。時刻ｔ１で、タンブル制御弁装置２の弁体４の目標開度（図６中の実線）が全閉に変更されている。時刻ｔ１から所定時間Ｔ３の間目標弁開度が全閉のまま一定であるので、時刻ｔ１から所定時間Ｔ３が経過した時刻ｔ２で目標値全開・全閉継続判定が「１」となる。そして、目標値全開・全閉継続判定が「１」となった時刻ｔ２から、押し付けモードを「１」とし、弁体４と一体に回転する部位をストッパ９に押し当てる。図６の例では、弁体４の目標開度が全閉なので、回転軸側ギヤ１１の閉側ストッパ面１４がストッパ９の第２ストッパ面１５に押し当てられるようにアクチュエータ７を駆動する。そして、時刻ｔ２から所定時間Ｔ２の間押し付けモードが「１」の状態で継続すると、時刻ｔ２から所定時間Ｔ２が経過した時刻ｔ３で第２故障診断許可判定が「１」となり、第２故障診断の実施が許可される。そして、第２故障診断が許可された時刻ｔ３において、弁体４の目標開度（図６中の実線）と、弁体４の検出開度（図６中の実線）の差分の絶対値であるΔＴＣＶ開度が予め設定された閾値ａよりも大きいか否かを判定する。時刻ｔ３においては、弁体４の目標開度と弁体４の検出開度とは一致しており、ΔＴＣＶ開度は閾値ａよりも小さいので、故障なしと判定し、第２故障診断ＮＧ判定は「１」とはならない。
【００５０】
図７は、第１故障診断の制御の流れを示すフローチャートである。Ｓ１では、診断許可条件が成立しているか否かを判定する。診断許可条件が成立している場合にはＳ２へ進み、成立していない場合にはＳ４へ進む。Ｓ２では、弁体４の目標開度が所定時間Ｔ１の間一定であるか否か判定し、一定である場合にはＳ３へ進み、そうでない場合はＳ４へ進む。Ｓ３では、第１故障診断許可判定を「１」としＳ５へ進む。Ｓ４では、第１故障診断許可判定を「０」としＳ５へ進む。Ｓ５では、弁体４の目標開度と検出開度との差分の絶対値が、予め設定された閾値ａよりも大きいか否か判定し、大きい場合はＳ６へ進み、大きくない場合はＳ７へ進む。Ｓ６では、第１故障診断異常状態判定を「１」とし、Ｓ８へ進む。Ｓ７では、第１故障診断異常状態判定を「０」とし、Ｓ８へ進む。Ｓ８では、第１故障診断を実施する。すなわち、Ｓ８では、第１故障診断許可判定と第１故障診断異常状態判定の双方が「１」の場合のみＳ９へ進み、それ以外の場合はＳ１０へ進む。Ｓ１０では、第１故障診断ＮＧ判定を「１」とする。Ｓ１１では、第１故障診断ＮＧ判定を「０」とする。
【００５１】
図８は、第２故障診断の制御の流れを示すフローチャートである。Ｓ２１では、診断許可条件が成立しているか否かを判定する。診断許可条件が成立している場合にはＳ２２へ進み、成立していない場合にはＳ２５へ進む。Ｓ２２では、弁体４の目標開度が全開もしくは全閉の状態で所定時間Ｔ３継続したか否かを判定し、継続した場合にはＳ２３へ進み、継続していない場合には、Ｓ２５へ進む。Ｓ２３では、押し付けモードが「１」の状態で所定時間Ｔ２継続したか否かを判定し、継続した場合にはＳ２４へ進み、継続していない場合にはＳ２５へ進む。Ｓ２４では、第２故障診断許可判定を「１」としＳ２６へ進む。Ｓ２５では、第２故障診断許可判定を「０」としＳ２６へ進む。Ｓ２６では、弁体４の目標開度と検出開度との差分の絶対値が、予め設定された閾値ａよりも大きいか否か判定し、大きい場合はＳ２７へ進み、大きくない場合はＳ２８へ進む。Ｓ２７では、第２故障診断異常状態判定を「１」とし、Ｓ２９へ進む。Ｓ２８では、第２故障診断異常状態判定を「０」とし、Ｓ２９へ進む。Ｓ２９では、第２故障診断を実施する。すなわち、Ｓ２９では、第２故障診断許可判定と第２故障診断異常状態判定の双方が「１」の場合のみＳ３０へ進み、それ以外の場合はＳ３１へ進む。Ｓ３０では、第２故障診断ＮＧ判定を「１」とする。Ｓ３１では、第２故障診断ＮＧ判定を「０」とする。
【００５２】
なお、上述した実施例において、第１故障診断と第２故障診断を実施した結果、第１故障診断と第２故障診断のいずれかで故障有りと判定された場合には、車両のインストルメントパネルに設けた警告灯を点灯させて運転者に故障が発生していると告知される。
【００５３】
なお、弁体４の目標開度が全開もしくは全開のときに第２故障診断だけでなく第１故障診断も併せて実施して構わない。
【００５４】
また、本願発明は、上述したタンブル制御弁制御装置１にのみ適用可能なものではなく、流体の流れる流路に設けられたバルブを制御する装置に対して適用可能である。すなわち、本願発明は、例えば、ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁、過給機においてタービンに導かれる排気ガスの一部をバイパスさせる通路の開閉を行うウエストゲート弁、内燃機関の吸気分岐通路に設けられるスワール制御弁、冷却水通路に設けられる制御弁等を制御する装置に対しても適用可能である。
【００５５】
また、上記実施例では、第１故障診断の判定に使用する閾値と第２故障診断の判定に使用する閾値を同じにしたが、違う閾値にしても構わない。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年10月27日(2017.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れる通路に設けられ、当該通路を開閉するバルブと、
上記バルブを駆動するアクチュエータと、
上記バルブの開度を検出するセンサと、
上記バルブの全開位置よりも開方向への上記バルブの動きを規制する第１ストッパ、もしくは、
上記バルブの全閉位置よりも閉方向への上記バルブの動きを規制する第２ストッパと、
上記バルブの目標開度に対して上記センサでの検出開度が第１の所定範囲の外側にあるか否かを判定する第１診断部と、
上記バルブと一体に回転する部位を上記第１ストッパまたは上記第２ストッパに対して押し当てた状態で、上記バルブの全開時の開度または全閉時の開度に対して上記検出開度が第２の所定範囲の外側にあるか否かを判定する第２診断部と、
上記第１診断部の判定結果と上記第２診断部の判定結果により、上記アクチュエータまたは上記バルブの故障か、あるいは上記センサの故障かの判別を行う故障判定部と、を有し、
上記故障判定部は、上記第１診断部で上記検出開度が第１の所定範囲の外側にないと判定され、上記第２診断部で上記検出開度が第２の所定範囲の外側にあると判定された場合には、上記センサの故障と判定するバルブ制御装置。
【請求項２】
上記故障判定部は、上記第１診断部で上記検出開度が第１の所定範囲の外側にあると判定され、上記第２診断部で上記検出開度が第２の所定範囲の外側にないと判定された場合には、上記アクチュエータまたは上記バルブの故障と判定することを特徴とする請求項１に記載のバルブ制御装置。
【請求項３】
上記第１診断部は、上記バルブの全ての開度において判定を実施可能となっている請求項１または２に記載のバルブ制御装置。
【請求項４】
上記第１診断部は、第１の所定時間の間上記目標開度が一定の場合に判定を行う請求項１〜３のいずれかに記載のバルブ制御装置。
【請求項５】
上記第２診断部は、上記バルブと一体に回転する部位を上記第１ストッパまたは上記第２ストッパに対して押し当てた状態が第２の所定時間継続した際に判定を行う請求項１〜４のいずれかに記載のバルブ制御装置。
【請求項６】
上記第２診断部は、上記目標開度が全開もしくは全閉の状態で第３の所定時間継続した際に、上記バルブと一体に回転する部位を上記第１ストッパまたは上記第２ストッパに対して押し当てて判定を行う請求項１〜５のいずれかに記載のバルブ制御装置。
【請求項７】
上記第２診断部は、上記目標開度が変化した場合、上記バルブと一体に回転する部位を上記第１ストッパまたは上記第２ストッパに対して押し当てた状態を終了する請求項１〜６のいずれかに記載のバルブ制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明のバルブ制御装置は、流体の流れる通路に設けられ、当該通路を開閉するバルブと、上記バルブを駆動するアクチュエータと、上記バルブの開度を検出するセンサと、上記バルブの全開位置よりも開方向への上記バルブの動きを規制する第１ストッパもしくは、上記バルブの全閉位置よりも閉方向への上記バルブの動きを規制する第２ストッパと、上記バルブの目標開度に対して上記センサでの検出開度が第１の所定範囲の外側にあるか否かを判定する第１診断部と、上記バルブと一体に回転する部位を上記第１ストッパまたは上記第２ストッパに対して押し当てた状態で、上記バルブの全開時の開度または全閉時の開度に対して上記検出開度が第２の所定範囲の外側にあるか否かを判定する第２診断部と、上記第１診断部の判定結果と上記第２診断部の判定結果により、上記アクチュエータまたは上記バルブの故障か、あるいは上記センサの故障かの判別を行う故障判定部と、を有する。そして、上記故障判定部は、上記第１診断部で上記検出開度が第１の所定範囲の外側にないと判定され、上記第２診断部で上記検出開度が第２の所定範囲の外側にあると判定された場合には、上記センサの故障と判定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
ＥＣＭ３は、第１故障診断及び第２故障診断のうち第１故障診断のみで検出開度が第１の所定範囲の外側にあると判定された場合には、アクチュエータ７または弁体４のオフセット（ＥＣＭ３からの指令と実際の動作との間のずれ）による故障と判定する。すなわち、アクチュエータ７や弁体４側の故障により、弁体４の目標の開度に対して弁体４の実際の開度がずれていると判定する。アクチュエータ７や弁体４側がオフセット故障した状態で第２故障診断した場合、弁体４と一体に回転する部位のストッパ９への押し当てによりオフセット分が吸収されて、目標開度と検出開度が一致するため、検出開度が第２の所定範囲の外側にあると判定されない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
第１故障診断及び第２故障診断のうち第２故障診断のみで検出開度が第２の所定範囲の外側にあると判定された場合には、センサ検出値（検出開度）のオフセットによる故障と判定する。すなわち、センサ８の故障により弁体４の実際の開度に対して検出開度がずれていると判定する。センサ８がオフセット故障した状態で第１故障診断した場合、弁体４のフィードバック制御により目標開度と検出開度は一致するため、検出開度が第１の所定範囲の外側にあると判定されない。
【国際調査報告】
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