(57)【要約】【課題】全閉時に弁座と弁体との間での異物の噛み込み異常を適正に診断すること。【解決手段】ＥＧＲ弁２４は、ハウジング４１の流路３６に設けられた弁座３８と、弁座３８に着座可能な弁体３９と、弁体３９を弁座３８に対して開閉駆動する回転軸４０、モータ４２及び減速機構４３と、弁体３９を閉弁方向へ付勢するリターンスプリング５０と、ハウジング４１に設けられ、弁座３８に対する弁体３９の開度を検出する開度センサ４９とを備える。電子制御装置（ＥＣＵ）は、弁体３９の全閉時に、弁座３８と弁体３９との間の異物噛み込み異常を診断する。ＥＣＵは、弁体３９の全閉時に、弁体３９を閉弁方向へ付勢するためにモータ４２等を駆動制御し、その駆動制御の際に開度センサ４９により検出される全閉検出値と所定の基準全閉検出値との検出差が所定の第１判定値より大きい場合に、ＥＧＲ弁２４が異物噛み込み異常であると判定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量制御弁の全閉時における異常を診断する全閉異常診断装置であって、
前記流量制御弁は、流路を含むハウジングと、前記流路に設けられた弁座と、前記弁座に着座可能に設けられた弁体と、前記弁体を前記弁座に対して開閉駆動するための駆動手段と、前記弁体を弾性力により閉弁方向へ付勢するための閉弁付勢手段と、前記ハウジングに設けられ、前記弁座に対する前記弁体の開度を検出するための開度検出手段とを備え、
前記全閉異常診断装置は、前記弁体の全閉時に、前記弁座と前記弁体との間に異物が噛み込まれる異物噛み込み異常を診断するための異常診断手段を備え、
前記異常診断手段は、前記弁体の全閉時に、前記弁体を前記閉弁方向へ付勢するために前記駆動手段を駆動制御し、その駆動制御の際に前記開度検出手段により検出される全閉検出値と所定の基準全閉検出値との検出差が所定の第１判定値より大きい場合に、前記流量制御弁が異物噛み込み異常であると判定する
ことを特徴とする流量制御弁の全閉異常診断装置。
【請求項２】
前記異常診断手段は、前記弁体の全閉時であって、前記閉弁付勢手段のみにより前記弁体が前記閉弁方向へ付勢されるときに、前記開度検出手段により検出される前記全閉検出値と前記基準全閉検出値との検出差が前記第１判定値より小さい所定の第２判定値より小さい場合に、前記流量制御弁が異物噛み込みに対して正常であると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁の全閉異常診断装置。
【請求項３】
前記異常診断手段は、前記流量制御弁が異物噛み込みに対して正常であると判定されない場合に、前記異物を除去するために、前記弁体を前記駆動手段により開弁及び閉弁させることを特徴とする請求項２に記載の流量制御弁の全閉異常診断装置。
【請求項４】
前記異常診断手段は、前記駆動手段を駆動制御するときに、前記駆動手段による出力を所定の上限値まで徐々に増加させるように前記駆動手段を駆動制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の流量制御弁の全閉異常診断装置。
【請求項５】
前記流路は、前記弁座を境として上流側流路と下流側流路に分かれ、前記上流側流路に前記弁体が配置されることと、
前記下流側流路から前記弁体を開弁させる方向へ作用する開弁圧力を検出するための開弁圧力検出手段と
を更に備え、前記異常診断手段は、前記弁体の全閉時に、前記開弁圧力に対抗して前記弁体を全閉状態に維持するために、前記検出される開弁圧力の大きさに応じた駆動力により前記駆動手段を駆動制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の流量制御弁の全閉異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体の流量を制御するために使用される流量制御弁に係り、詳しくは、流量制御弁の全閉時における異常を診断する全閉異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される二重偏心弁を含む排気還流弁（ＥＧＲ弁）が知られている。この二重偏心弁は、全閉時におけるシール性向上と、弁体の回動時に弁体と弁座との引き摺りによる摩耗の防止を図るために構成される。すなわち、二重偏心弁は、弁孔と弁孔の縁部に形成されたシート面を含む弁座と、シート面に対応するシール面が外周に形成された弁体と、弁体を回動させる回転軸と、回転軸を回転駆動させる駆動機構と、回転軸を支持する軸受とを備える。弁座と弁体は、ハウジングに形成された流体の流路に配置される。流路は、弁座を境として流体の流れに対する上流側流路と下流側流路に分かれ、弁体は上流側流路に配置される。また、二重偏心弁は、回転軸の回転角度から弁体の開度を検出する開度センサを備える。
【０００３】
ここで、二重偏心弁は、軸受を支点として、弁体と回転軸の弁体側とを弁座の方向へ押圧するために、回転軸の駆動機構側に付勢力が加えられるように構成される。そして、全閉時に弁体と弁座との間に異物が噛み込まれて回転軸がロックされるのを防止するために、回転軸をハウジングにて片持ち支持することにより、弁体と弁座との間で多少の軸受ガタ（軸受の構造に由来する軸受と回転軸との間の不可避的な組み付けガタ）を許容するようになっている。また、全閉時に弁体と弁座との間からのガス漏れを防止するために、軸受ガタを利用し、駆動機構によって弁体を弁座に接触させてシールするように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／００２５９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載される二重偏心弁を含むＥＧＲ弁では、その全閉時に、弁体と弁座との間に微小の異物が噛み込まれると、弁体がずれて弁体が微少に開弁することがある。ところが、軸受ガタなどの組み付けガタの分だけ弁体が全閉位置まで戻ることがあり、この場合は、開度センサによっては、異物噛み込みによる微少な開度を検出することができない。また、異物がある程度の大きさを有し、異物噛み込みが開度センサで検出できる場合でも、弁座上の異物の噛み込み位置によっては、検出される開度が同じでも、流体の漏れ量が異なることがある。その結果、開度センサによる検出開度と流体の漏れ量との関係においてバラツキが大きくなってしまう。
【０００６】
このような全閉時における異物の噛み込み異常は、二重偏心弁を含むＥＧＲ弁に限られる問題ではなく、例えば、ポペット弁を含むＥＧＲ弁や、ＥＧＲガス以外の流体を調節するための流体制御弁でも起き得ることである。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、全閉時に弁座と弁体との間での異物の噛み込み異常を適正に診断することを可能とした流量制御弁の全閉異常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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、流量制御弁の全閉時における異常を診断する全閉異常診断装置であって、流量制御弁は、流路を含むハウジングと、流路に設けられた弁座と、弁座に着座可能に設けられた弁体と、弁体を弁座に対して開閉駆動するための駆動手段と、弁体を弾性力により閉弁方向へ付勢するための閉弁付勢手段と、ハウジングに設けられ、弁座に対する弁体の開度を検出するための開度検出手段とを備え、全閉異常診断装置は、弁体の全閉時に、弁座と弁体との間に異物が噛み込まれる異物噛み込み異常を診断するための異常診断手段を備え、異常診断手段は、弁体の全閉時に、弁体を閉弁方向へ付勢するために駆動手段を駆動制御し、その駆動制御の際に開度検出手段により検出される全閉検出値と所定の基準全閉検出値との検出差が所定の第１判定値より大きい場合に、流量制御弁が異物噛み込み異常であると判定することを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、弁体の全閉時に、異常診断手段が、弁体を閉弁方向へ付勢するために駆動手段を駆動制御するので、弁体が閉弁付勢手段の弾性力に加え、駆動手段により閉弁方向へ強制的に付勢され、弁体にとって不可避的な組み付けガタが矯正される。従って、その矯正状態で、弁座と弁体との間の異物の噛み込みのみを反映して、開度検出手段により弁体の全閉検出値が適正に検出される。よって、適正な全閉検出値と基準全閉検出値との間で適正な検出差が得られ、その適正な検出差が第１の判定値と比較されることになる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、異常診断手段は、弁体の全閉時であって、閉弁付勢手段のみにより弁体が閉弁方向へ付勢されるときに、開度検出手段により検出される全閉検出値と基準全閉検出値との検出差が第１判定値より小さい所定の第２判定値より小さい場合に、流量制御弁が異物噛み込みに対して正常であると判定することを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、次の作用が得られる。すなわち、弁体の全閉時であって、閉弁付勢手段のみにより弁体が閉弁方向へ付勢される場合は、組み付けガタが強制されない。そのため、弁座と弁体との間に異物が噛み込まれても、開度検出手段により検出される全閉検出値は、組み付けガタの分だけ小さくなる。これにより、全閉検出値と基準全閉検出値との間の検出差も、第１判定値より小さくなる。そして、検出差が第１判定値より小さい第２判定値より小さい場合に、流量制御弁が異物噛み込みに対して正常であると判定される。従って、駆動手段を駆動制御する前に正常と判定される場合は、その後に駆動手段を駆動制御することによる診断が省略される。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、異常診断手段は、流量制御弁が異物噛み込みに対して正常であると判定されない場合に、異物を除去するために、弁体を駆動手段により開弁及び閉弁させることを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、流量制御弁が異物噛み込みに対して正常であると判定されない場合に、弁体が駆動手段により開弁及び閉弁され、この動作によって弁座と弁体との間の異物の噛み込みが一旦解除され、除去され得る。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、異常診断手段は、駆動手段を駆動制御するときに、駆動手段による出力を所定の上限値まで徐々に増加させるように駆動手段を駆動制御することを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の作用に加え、駆動手段を駆動制御するときに、駆動手段による出力を所定の上限値まで徐々に増加させるように駆動手段が駆動制御される。従って、駆動手段による出力を、診断の最初から必要以上に大きくする必要がない。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、流路は、弁座を境として上流側流路と下流側流路に分かれ、上流側流路に弁体が配置されることと、下流側流路から弁体を開弁させる方向へ作用する開弁圧力を検出するための開弁圧力検出手段とを更に備え、異常診断手段は、弁体の全閉時に、開弁圧力に対抗して弁体を全閉状態に維持するために、検出される開弁圧力の大きさに応じた駆動力により駆動手段を駆動制御することを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の作用に加え、駆動手段により弁体を閉弁方向へ付勢するときは、検出される開弁圧力の大きさに応じた駆動力により駆動手段が駆動制御される。すなわち、開弁圧力による弁体の浮き上がりの程度（微少開度の程度）に合わせて駆動手段が駆動制御される。従って、駆動手段を最初から必要以上の駆動力で駆動制御することがない。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、弁体の全閉時に、組み付けガタの存在にかかわらず、弁座と弁体との間での異物の噛み込み異常を適正に診断することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、駆動手段を無駄に駆動制御する必要がなく、駆動手段の使用頻度を少なくすることができ、電力消費を低減することができ、駆動手段に対する負荷を低減することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、この制御で異物を除去することで、流量制御弁を異物噛み込みに対し正常に戻すことができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、弁体を強制的に閉弁方向へ回動付勢するための、駆動手段の駆動制御に必要な電力消費を低減することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の効果に加え、駆動手段を駆動制御するために無駄な電力消費を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係り、ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】第１実施形態に係り、二重偏心弁を含むＥＧＲ弁を示す斜視図。
【図３】第１実施形態に係り、全閉状態の弁部を一部破断して示す斜視図。
【図４】第１実施形態に係り、全開状態の弁部を一部破断して示す斜視図。
【図５】第１実施形態に係り、全閉状態のＥＧＲ弁を示す平断面図。
【図６】第１実施形態に係り、全閉状態における弁座、弁体及び回転軸の関係を示す断面図。
【図７】第１実施形態に係り、弁座及び弁体等を示す図６のＡ−Ａ線断面図。
【図８】第１実施形態に係り、弁座に閉弁ストッパが設けられていない場合の全閉時に、弁座と弁体との間に異物が噛み込まれた状態を示す断面図。
【図９】第１実施形態に係り、弁座に閉弁ストッパが設けられている場合の全閉時に、弁座と弁体との間に異物が噛み込まれた状態を示す断面図。
【図１０】第１実施形態に係り、弁座と弁体との間に、位置を替えて実験的に異物を噛み込ませた８つの位置を示す平面図。
【図１１】第１実施形態に係り、異物噛み込みの各位置と、開度センサの出力変化と、漏れ量との関係を示すグラフ。
【図１２】第１実施形態に係り、異物径と開度センサのセンサ出力変化との関係を示すグラフ。
【図１３】第１実施形態に係り、異物径と漏れ量との関係を示すグラフ。
【図１４】第１実施形態に係り、センサ出力変化と漏れ量との関係を示すグラフ。
【図１５】第１実施形態に係り、全閉時の異物噛み込み位置と弁体の噛み込み開度との関係を示す概略図。
【図１６】第１実施形態に係り、全閉時の異径異物の噛み込みと弁体の噛み込み開度との関係を示す概略図。
【図１７】第１実施形態に係り、ＤＣモータ等による閉弁方向への回動付勢を行わない場合におけるセンサ出力変化と漏れ量との関係を示すグラフ。
【図１８】第１実施形態に係り、ＤＣモータ等による閉弁方向への回動付勢を行う場合におけるセンサ出力変化と漏れ量との関係を示すグラフ。
【図１９】第１実施形態に係り、ＤＣモータ等による閉弁方向への回動付勢を行う場合におけるセンサ出力変化と漏れ量との関係を示すグラフ。
【図２０】第１実施形態に係り、全閉異常診断制御の内容を示すフローチャート。
【図２１】第１実施形態に係り、所定の吸気負圧条件下で得られたセンサ出力変化と漏れ量との関係を示すグラフ。
【図２２】第２実施形態に係り、全閉異常診断制御の内容を示すフローチャート。
【図２３】第２実施形態に係り、相対吸気圧力に応じた上限閉弁印加電流を求めるために参照される閉弁印加電流マップ。
【図２４】第２実施形態に係り、相対吸気圧力と吸気の漏れ量との関係を示すグラフ。
【図２５】第２実施形態に係り、圧力に対する吸気の漏れ量の関係を示すグラフ。
【図２６】第２実施形態に係り、圧力に対するセンサ出力の関係を示すグラフ。
【図２７】第３実施形態に係り、ＤＣモータ式ポペット弁を含むＥＧＲ弁を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
以下、この発明における流量制御弁の全閉異常診断装置を、エンジンに設けられる排気還流装置（ＥＧＲ装置）の排気還流弁（ＥＧＲ弁）に具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１に、この実施形態のガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。自動車に搭載されたガソリンエンジンシステムは、レシプロタイプのエンジン１を備える。エンジン１には、その各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、各気筒から排気を導出するための排気通路３が設けられる。吸気通路２と排気通路３には、過給機５が設けられる。吸気通路２には、エアクリーナ４、過給機５のコンプレッサ５ａ、インタークーラ６、スロットル装置７及び吸気マニホールド８が設けられる。スロットル装置７は、バタフライ式のスロットル弁７ａが開閉されることにより、吸気通路２の吸気量を調節するようになっている。吸気マニホールド８は、サージタンク８ａと、サージタンク８ａからエンジン１の各気筒へ分岐する複数の分岐通路８ｂとを含む。排気通路３には、排気マニホールド９、過給機５のタービン５ｂ、排気を浄化するための触媒１０が設けられる。エンジン１は周知の構成を備え、燃料と吸気との混合気を燃焼し、燃焼後の排気を排気通路３へ排出するようになっている。過給機５は、タービン５ｂが排気の流れにより回転動作し、それに連動してコンプレッサ５ａが回転することにより、吸気通路２の吸気を昇圧させるようになっている。
【００２６】
ガソリンエンジンシステムは、ＥＧＲ装置２１を備える。この装置２１は、エンジン１から排気通路３へ排出される排気の一部を排気還流ガス（ＥＧＲガス）として吸気通路２へ流して各気筒へ還流させるための排気還流通路（ＥＧＲ通路）２２と、ＥＧＲ通路２２に設けられ、ＥＧＲガスを冷却するための排気還流クーラ（ＥＧＲクーラ）２３と、ＥＧＲクーラ２３より下流のＥＧＲ通路２２に設けられ、ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁２４とを含む。ＥＧＲ弁２４は、本発明の流量制御弁の一例に相当する。ＥＧＲ通路２２は、入口２２ａと複数の出口２２ｂを含む。ＥＧＲ通路２２の下流側には、複数の出口２２ｂを有するＥＧＲ分配管２５が設けられる。ＥＧＲ分配管２５は、吸気マニホールド８の分岐通路８ｂに設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ通路２２の入口２２ａは、触媒１０より下流の排気通路３に接続される。この実施形態では、ＥＧＲガスを各気筒へ均等に導入するために、ＥＧＲ分配管２５の複数の出口２２ｂが、それぞれ各分岐通路８ｂに連通する。
【００２７】
この実施形態で、ＥＧＲ弁２４は、開度可変な電動弁により構成される。ＥＧＲ弁２４として、大流量、高応答及び高分解能の特性を有することが望ましい。そこで、この実施形態では、ＥＧＲ弁２４の構造として、例えば、特許第５７５９６４６号公報に記載される「二重偏心弁」を基本構成として採用することができる。この二重偏心弁は、大流量制御に対応して構成される。
【００２８】
ここで、二重偏心弁を含む電動式のＥＧＲ弁２４の基本構成について以下に詳しく説明する。図２に、二重偏心弁を含むＥＧＲ弁２４を斜視図により示す。ＥＧＲ弁２４は、二重偏心弁より構成される弁部３１と、ＤＣモータ４２（図５参照）を内蔵したモータ部３２と、減速機構４３（図５参照）を内蔵した減速機構部３３とを備える。弁部３１は、ＥＧＲガスが流れる流路３６を有する管部３７を含み、流路３６には弁座３８、弁体３９及び回転軸４０の先端部が配置される。回転軸４０には、ＤＣモータ４２（図５参照）の回転力が減速機構４３（図５参照）を介して伝達されるようになっている。回転軸４０、ＤＣモータ４２及び減速機構４３は、本発明の駆動手段の一例に相当する。
【００２９】
図３に、弁体３９が弁座３８に着座する全閉位置に配置された全閉状態における弁部３１を一部破断して斜視図により示す。図４に、弁体３９が弁座３８から最も離れた全開状態における弁部３１を一部破断して斜視図により示す。図３、図４に示すように、流路３６には段部３６ａが形成され、その段部３６ａに弁座３８が組み込まれる。弁座３８は、円環状をなし、中央に弁孔３８ａを有する。弁孔３８ａの縁部には、環状のシート面３８ｂが形成される。弁体３９は、円板状をなし、その外周には、シート面３８ｂに対応する環状のシール面３９ａが形成される。弁体３９は回転軸４０の先端に固定されて回転軸４０と一体的に回動するようになっている。図３、図４において、流路３６は、弁座３８を境として上流側流路３６Ａと下流側流路３６Ｂに分かれる。図３、図４においては、弁座３８より上の流路３６がＥＧＲガスの流れの上流側流路３６Ａを示し、弁座３８より下の流路３６がＥＧＲガスの流れの下流側流路３６Ｂを示す。そして、弁体３９は、上流側流路３６Ａに配置される。この実施形態で、上流側流路３６Ａは、ＥＧＲ通路２２を介して排気通路３に通じる「排気側」であり、下流側流路３６Ｂは、ＥＧＲ通路２２を介して吸気通路２（吸気マニホールド８）に通じる「吸気側」である。
【００３０】
図５に、全閉状態のＥＧＲ弁２４を平断面図により示す。図５に示すように、ＥＧＲ弁２４は、主要な構成要素として、弁座３８、弁体３９及び回転軸４０の他に、ハウジング４１、ＤＣモータ４２、減速機構４３及び戻し機構４４を備える。ハウジング４１は、流路３６と管部３７を含むアルミ製の弁ハウジング４５と、弁ハウジング４５の開口端を閉鎖する合成樹脂製のエンドフレーム４６とを含む。回転軸４０及び弁体３９は、弁ハウジング４５に設けられる。すなわち、回転軸４０には、その先端に弁体３９を取り付けるためのピン４０ａが設けられる。回転軸４０は、ピン４０ａを含む先端部を自由端とし、先端部が弁体３９と共に下流側流路３６Ｂに配置される。この実施形態では、下流側流路３６Ｂにて、弁体３９と回転軸４０の先端部が配置されると共に、弁体３９が弁座３８に着座可能に設けられる。また、回転軸４０は、ピン４０ａの反対側を基端部４０ｂとし、その基端部４０ｂにて弁ハウジング４５に片持ち支持される。また、回転軸４０の基端部４０ｂは、互いに離れて配置された２つの軸受、すなわち第１軸受４７と第２軸受４８を介して弁ハウジング４５に回転可能に支持される。第２軸受４８に隣接して回転軸４０と弁ハウジング４５との間には、ゴムシール６１が設けられる。第１軸受４７及び第２軸受４８は、それぞれボールベアリングにより構成される。弁体３９は、その軸線Ｌ２（図６参照）上にて上方（上流側流路３６Ａ）へ突出する突部３９ｂを含み、突部３９ｂにピン孔３９ｃが形成される。弁体３９は、ピン孔３９ｃにピン４０ａを圧入し溶接することにより回転軸４０に固定される。この実施形態で、回転軸４０が弁ハウジング４５に対し軸受４７，４８を介して片持ち支持されることにより、弁体３９と弁座３８との間で多少の（ミクロン単位の）軸受ガタ（軸受４７，４８の構造に由来する軸受４７，４８と回転軸４０との間の不可避的な組み付けガタ）を許容するようになっている。
【００３１】
図５において、エンドフレーム４６は、弁ハウジング４５に対し複数のクリップ（図示略）により固定される。エンドフレーム４６の内側には、回転軸４０の基端に対応して配置され、弁体３９の開度（弁開度）を検出するための開度センサ４９が設けられる。開度センサ４９は、本発明の開度検出手段の一例に相当する。また、回転軸４０の基端部４０ｂには、メインギヤ５１が固定される。メインギヤ５１と弁ハウジング４５との間には、弁体３９を閉弁方向へ回動付勢するためのリターンスプリング５０が設けられる。リターンスプリング５０の付勢力として、全閉状態の弁体３９を開弁させようとする前後差圧に対向できる「１００ｋＰａ」程度を想定することができる。リターンスプリング５０は、本発明の閉弁付勢手段の一例に相当する。メインギヤ５１の裏側には、凹部５１ａが形成され、その凹部５１ａに磁石５６が収容される。磁石５６は、その上から押さえ板５７により押さえ付けられて固定される。従って、メインギヤ５１が、弁体３９及び回転軸４０と一体的に回転することにより、磁石５６の磁界が変化し、その磁界の変化を開度センサ４９が弁開度として検出するようになっている。
【００３２】
図５に示すように、ＤＣモータ４２は、弁ハウジング４５に形成された収容凹部４５ａに収容される。ＤＣモータ４２は、収容凹部４５ａにて、留め板５８と板ばね５９を介して弁ハウジング４５に固定される。ＤＣモータ４２は、弁体３９を開閉するために減速機構４３を介して回転軸４０に駆動連結される。すなわち、ＤＣモータ４２の出力軸（図示略）上に固定されたモータギヤ５３が、中間ギヤ５２を介し、メインギヤ５１に駆動連結される。中間ギヤ５２は、大径ギヤ５２ａと小径ギヤ５２ｂを含む二段ギヤにより構成される。中間ギヤ５２は、ピンシャフト５４を介して弁ハウジング４５に回転可能に支持される。大径ギヤ５２ａには、モータギヤ５３が連結され、小径ギヤ５２ｂには、メインギヤ５１が連結される。この実施形態では、各ギヤ５１〜５３により減速機構４３が構成される。メインギヤ５１と中間ギヤ５２は、軽量化のために樹脂材料により形成される。弁ハウジング４５とエンドフレーム４６との接合部分には、ゴム製のガスケット６０が設けられる。ガスケット６０により、モータ部３２と減速機構部３３の内部が大気に対して密閉される。
【００３３】
従って、図３に示す全閉状態から、ＤＣモータ４２が作動し、モータギヤ５３が回転することにより、その回転が中間ギヤ５２により減速されてメインギヤ５１に伝達される。これにより、回転軸４０及び弁体３９が、リターンスプリング５０の付勢力に抗して回動され、流路３６が開かれる。すなわち、弁体３９が開弁される。弁体３９を閉弁させる場合は、ＤＣモータ４２がモータギヤ５３を逆転させることになる。また、弁体３９をある開度に保持するためには、ＤＣモータ４２に回転力を発生させ、その回転力を保持力としてモータギヤ５３、中間ギヤ５２及びメインギヤ５１を介して回転軸４０に伝達する。この保持力がリターンスプリング５０の付勢力に均衡することにより、弁体３９がある開度に保持される。
【００３４】
ここで、この実施形態のＥＧＲ弁２４では、図３に示す全閉状態において、下流側流路３６Ｂに吸気通路２から過大な過給圧が作用することがある。この場合、弁体３９が弁座３８から浮き上がり、吸気が上流側流路３６Ａへ漏れて排気通路３へ流れるおそれがある。この結果、排気通路３では、吸気による不具合が発生するおそれがある。弁体３９の浮き上りは、回転軸４０が二つの軸受４７，４８を介して弁ハウジング４５に支持され、それら軸受４７，４８に構造上、ミクロン単位の軸受ガタが存在することにより起こり得るものである。そこで、ＥＧＲ弁２４には、全閉時に過大な過給圧の作用による弁体３９の浮き上がりを防止するための構成が設けられる。
【００３５】
図６には、全閉状態における弁座３８、弁体３９及び回転軸４０の関係を断面図により示す。図６において、回転軸４０の軸線（主軸線）Ｌ１は、弁体３９のシール面３９ａから離れて配置されると共に、弁体３９の軸線Ｌ２から離れて配置される。ここで、回転軸４０のピン４０ａの軸線（副軸線Ｌ３）は、主軸線Ｌ１に対し平行に伸びると共に、主軸線Ｌ１から回転軸４０の半径方向へ偏って配置される。弁体３９は、主軸線Ｌ１から弁体３９の軸線Ｌ２が伸びる方向と平行に伸びる仮想面Ｖ１を境とする第１の側部３９Ａ（図６において網掛け（紗）を付して示す部分）と第２の側部３９Ｂ（図６において網掛け（紗）を付さない部分）を含む。そして、弁体３９が全閉状態から、回転軸４０の主軸線Ｌ１を中心にして、開弁方向（図６の時計方向）Ｆ１へ回動するとき、第１の側部３９Ａは下流側流路３６Ｂへ向けて回動し、第２の側部３９Ｂは上流側流路３６Ａへ向けて回動するようになっている。開弁状態から弁体３９を全閉状態へ閉弁するときは、開弁方向Ｆ１とは逆向きの閉弁方向（図６の反時計方向）へ回動するようになっている。
【００３６】
上記した弁座３８、弁体３９及び回転軸４０の配置関係を前提として、図３〜図６に示すように、弁座３８には、全閉状態の弁体３９に対し、開弁方向Ｆ１とは逆向きの閉弁方向へ向かう回動を規制するための閉弁ストッパ６５が設けられる。閉弁ストッパ６５は、弁体３９の第１の側部３９Ａの上面に係合可能に設けられる。閉弁ストッパ６５は、短辺部６５ａと長辺部６５ｂからなるＬ形状をなし、その短辺部６５ａが弁座３８の上面に固定され、長辺部６５ｂが第１の側部３９Ａの上面に係合可能に配置される。ここで、閉弁ストッパ６５は、例えば、溶接により弁座３８に固定することができる。図７に、弁座３８及び弁体３９等を図６のＡ−Ａ線断面図により示す。図６、図７に示すように、閉弁ストッパ６５の長辺部６５ｂには、半球状の凸曲面を有する凸部６５ｃが一体に形成される。この実施形態では、弁体３９が全閉状態にあるとき、リターンスプリング５０が弁体３９を閉弁方向へ回動付勢することにより、第１の側部３９Ａの上面が閉弁ストッパ６５の凸部６５ｃに係合するようになっている。
【００３７】
次に、ガソリンエンジンシステムの電気的構成の一例について説明する。図１において、ガソリンエンジンシステムに設けられる各種センサ７１〜７７は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。エンジン１に設けられた水温センサ７１は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた回転速度センサ７２は、クランクシャフトの回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ４に設けられたエアフローメータ７３は、エアクリーナ４を流れる吸気量Ｇａを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。サージタンク８ａに設けられた吸気圧センサ７４は、スロットル装置７より下流の吸気通路２における吸気圧力ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。スロットル装置７に設けられたスロットルセンサ７５は、スロットル弁７ａの開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。タービン５ｂと前触媒１０との間の排気通路３に設けられた酸素センサ７６は、排気中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ４の入口に設けられた吸気温センサ７７は、エアクリーナ４に吸入される外気の温度（吸気温度）ＴＨＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。また、この実施形態の自動車には、大気圧力ＰＡを検出するための大気圧センサ７８が設けられる。大気圧センサ７８は、大気圧力ＰＡの検出値に応じた電気信号を出力する。
【００３８】
このガソリンエンジンシステムは、同システムの制御を司る電子制御装置（ＥＣＵ）８０を更に備える。ＥＣＵ８０には、各種センサ４９，７１〜７８がそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ８０には、ＥＧＲ弁２４の他、インジェクタ（図示略）及びイグニションコイル（図示略）が接続される。ＥＣＵ８０は、本発明の異常診断手段の一例に相当する。周知のようにＥＣＵ８０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ４９，７１〜７８の検出信号に基づき、所定の制御プログラムに基づいて燃料噴射制御、点火時期制御、ＥＧＲ制御及びＥＧＲ弁の全閉異常診断制御等を実行するようになっている。
【００３９】
この実施形態で、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ制御において、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ弁２４を制御するようになっている。具体的には、ＥＣＵ８０は、エンジン１の停止時、アイドル運転時、減速運転時及び加速運転時には、ＥＧＲ弁２４を全閉に制御し、それ以外の運転時には、その運転状態に応じて目標ＥＧＲ開度を求め、ＥＧＲ弁２４をその目標ＥＧＲ開度に制御するようになっている。このときＥＧＲ弁２４が開弁されることにより、エンジン１から排気通路３へ排出され、触媒を通過した排気ガスの一部が、ＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路２２、ＥＧＲ弁２４及びＥＧＲ分配管２５等を介して吸気通路２（吸気マニホールド８）へ流れ、エンジン１の各気筒へ還流される。
【００４０】
ここで、全閉時のＥＧＲ弁２４につき、弁座３８と弁体３９との間における異物の噛み込みとＥＧＲガス又は吸気の漏れ量について検討する。図８に、弁座３８に閉弁ストッパ６５が設けられていない場合の全閉時に、弁座３８と弁体３９との間に異物ＦＧが噛み込まれた状態を断面図により示す。図８において、二点鎖線は、異物噛み込みがない場合の弁体３９の状態を示す。図８に示すように、弁座３８と弁体３９との間に微小な異物ＦＧが噛み込まれると、軸受ガタの分だけ弁体３９が弁座３８から浮き上り、弁体３９が微少に開弁することになる。ところが、この状態では、軸受ガタの範囲で弁体３９が全閉位置まで戻ることがあり、開度センサ４９（図５参照）によって、異物ＦＧの噛み込みによる微少な開度を検出できない場合がある。また、異物ＦＧがある程度大きく、異物ＦＧの噛み込みが開度センサ４９で検出できる場合であっても、異物ＦＧの噛み込み位置（弁座３８上の位置）によっては、開度センサ４９で検出される開度が同じでも、ＥＧＲガス又は吸気の漏れ量が異なることがある。その結果、開度センサ４９で検出される開度と漏れ量との関係のバラツキが大きくなってしまう。
【００４１】
一方、図９には、弁座３８に閉弁ストッパ６５が設けられている場合の全閉時に、弁座３８と弁体３９との間に異物ＦＧが噛み込まれた状態を断面図により示す。図９において、二点鎖線は、異物噛み込みがない場合の弁体３９の状態を示す。図９に示すように、弁座３８と弁体３９との間に異物ＦＧが噛み込まれたときは、閉弁ストッパ６５を支点にして弁体３９が時計回りに傾くことになるので、その傾きが弁体３９の開度変化として開度センサ４９で検出することができる。異物ＦＧが微小であっても、閉弁ストッパ６５を支点に弁体３９が閉弁ストッパ６５に押し付けられるので、軸受ガタの分の弁体３９の浮き上りがなくなり、異物ＦＧの噛み込みが開度センサ４９で検出される開度に現れることになる。
【００４２】
ここで、弁座３８上における異物の噛み込み位置と開度センサ４９の出力変化及びＥＧＲガス又は吸気の漏れ量の関係について検討した。「開度センサ４９の出力変化」は、全閉時に異物噛み込みが有るときのセンサ出力と、異物噛み込みが無いときのセンサ出力との差を意味する（以下において同様。）。図１０に、本実施形態のＥＧＲ弁２４につき、弁座３８と弁体３９との間に、位置を替えて実験的に異物を噛み込ませた場合の８つの位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを平面図により示す。図１０において、位置Ｇが閉弁ストッパ６５の位置に整合する。位置Ａと位置Ｅは、回転軸４０のピン４０ａの軸線に整合する。図１１に、その異物噛み込みの位置Ａ〜Ｈと、開度センサ４９の出力変化（折れ線グラフ）と、ＥＧＲガス又は吸気の漏れ量（棒グラフ）との関係をグラフにより示す。図１１には、全ての位置Ａ〜Ｈにつき、異物噛み込みによるセンサ出力変化と漏れ量の計測をそれぞれ２回行った結果を示す。このグラフからわかるように、閉弁ストッパ６５（位置Ｇ）から遠くなるほど（位置Ｃに近付くほど）漏れ量が少なくなり、センサ出力変化が小さくなることがわかる。ここで、センサ出力変化は弁体３９の開度に比例する。位置Ａ，Ｅでセンサ出力変化と漏れ量が増加するのは、回転軸４０が弁体３９の戻りを邪魔する位置となるからである。
【００４３】
次に、異物径の大きさと開度センサ４９の出力変化及びＥＧＲガス又は吸気の漏れ量の関係について検討した。図１２に、異物径とセンサ出力変化との関係をグラフにより示す。図１２は、同じ異物径について複数回計測した結果を示す。この実験では、ＥＧＲ弁２４のＤＣモータ４２を「Ｄｕｔｙ＝１０％」で通電制御することで弁体３９を閉弁方向へ回動付勢した。一方、図１３に、異物径と漏れ量との関係をグラフにより示す。図１３は、同じ異物径についての複数回計測した結果を示す。この実験は、吸気負圧が「６６.７ｋＰａ」の条件下で行った。図１２、図１３から明らかなように、異物径、センサ出力変化及び漏れ量の間には、相関があることがわかる。そこで、図１４には、センサ出力変化と漏れ量との関係をグラフにより示す。図１４のグラフは、図１２、図１３のデータから作成した。図１４から明らかなように、微小径の異物噛み込みにつき、センサ出力変化と漏れ量との間にリニアな相関が得られることがわかる。
【００４４】
上記の検討結果から、異物の噛み込み位置と異物径については、次のような傾向があることがわかる。図１５に、全閉時の異物の噛み込み位置と弁体３９の噛み込み開度θ１，θ２との関係を概略図により示す。図１５に示すように、異物ＦＧの大きさが同じ場合に、異物ＦＧの噛み込み位置が閉弁ストッパ６５に近い場合の噛み込み開度θ１は、異物ＦＧの噛み込み位置が閉弁ストッパ６５から遠い場合の噛み込み開度θ２より大きいことがわかる。図１６に、全閉時の異物の噛み込みと弁体３９の噛み込み開度θ３との関係を概略図により示す。図１６に示すように、異物ＦＧ１と異物ＦＧ２の大きさが異なる場合に、異物ＦＧ１と異物ＦＧ２との間で噛み込み位置が異なっても、同じ噛み込み開度θ３になる場合があることがわかる。
【００４５】
次に、ＥＧＲ弁２４につき、全閉時に弁体３９に対する、リターンスプリング５０による閉弁方向への回動付勢に加え、ＤＣモータ４２等により更に閉弁方向へ回動付勢する場合における、ＤＣモータ４２に対する印加電流の大きさと、異物噛み込みとの関係について検討した。図１７に、ＤＣモータ４２等による閉弁方向への回動付勢を行わない場合（ＤＣモータ４２への印加電流：Ｄｕｔｙ＝０％）における、センサ出力変化と漏れ量との関係をグラフにより示す。図１８に、ＤＣモータ４２等による閉弁方向への回動付勢を行う場合（ＤＣモータ４２への印加電流：Ｄｕｔｙ＝１０％）における、センサ出力変化と漏れ量との関係をグラフにより示す。図１９に、ＤＣモータ４２等による閉弁方向への回動付勢を行う場合（ＤＣモータ４２への印加電流：Ｄｕｔｙ＝２０％）における、センサ出力変化と漏れ量との関係をグラフにより示す。ここでは、弁座３８と弁体３９との間に噛み込まれる異物の径を変化させて、それぞれ複数回計測した。図１７〜図１９に示すように、各異物径において、ＤＣモータ４２への印加電流を増加させるほど漏れ量が低減し、同じ漏れ量に対するセンサ出力変化のバラツキが低減することがわかる。
【００４６】
ここで、ＤＣモータ４２に対する印加電流が小さくなるほどセンサ出力変化のバラツキが悪化するのは、印加電流が小さくなるほど、弁体３９に対する閉弁方向への回動付勢力が弱くなり、異物の噛み込み位置によって弁座３８からの弁体３９の浮き上り状態が異なることによるものと考えられる。これは、異物噛み込み時の弁座３８と弁体３９との関係が同じでも、異物と回転軸４０との位置関係によって弁体３９の浮き上がり状態が異なるからである。
【００４７】
これに対し、印加電流が増加するに連れてセンサ出力変化のバラツキが低減するのは、印加電流の増加、すなわち弁体３９の閉弁方向への回動付勢力の増加によって、回転軸４０の影響が緩和されるからである。また、微小な異物と異物対面との関係は、閉弁ストッパ６５、異物、弁座３８及び弁体３９との３点支持に落ち着き、噛み込み状態のバラツキが低減して安定することになる。大径の異物と異物対面との関係は、閉弁ストッパ６５と異物との２点支持になるが、弁体３９に対する閉弁方向への回動付勢力の増加によって、弁座３８と弁体３９との隙間が安定状態に収まることになる。その結果として、異物径ではなく、センサ出力変化と漏れ量がリニアな相関になる。
【００４８】
ここで、ＤＣモータ４２への印加電流の増加は、電力消費の悪化につながり、エンジン１の燃費悪化につながる。また、弁体３９に対する閉弁方向への回動付勢力を増加させると、減速機構４３に対する負荷が増加し、ＥＧＲ弁２４の信頼性を損ねるおそれがある。そこで、この実施形態では、ＥＧＲ弁２４にて異物噛み込みの可能性がある場合にのみ、弁体３９を閉弁方向へ回動付勢するためにＤＣモータ４２へ電流を印加し、異物噛み込みによる全閉異常を診断するようになっている。図２０に、この異物噛み込みによる全閉異常を診断するための全閉異常診断制御の内容をフローチャートにより示す。
【００４９】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４が全閉中であるか否か、すなわちＥＧＲ弁２４を全閉に制御しているか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３２０へ移行する。
【００５０】
ステップ３２０では、ＥＣＵ８０は、全閉異常診断フラグＸＣＯＢＤを「０」に設定し、処理をステップ１００へ戻す。このフラグＸＣＯＢＤは、後述するように、全閉異常の診断が完了した場合に「１」に、その診断が未完了の場合に「０」に設定されるようになっている。
【００５１】
ステップ１１０では、ＥＣＵ８０は、全閉異常診断フラグＸＣＯＢＤが「０」か否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１００へ戻す。
【００５２】
ステップ１２０では、ＥＣＵ８０は、閉弁電流印加フラグＸＣＤＹが「０」か否かを判断する。このフラグＸＣＤＹは、後述するように、弁体３９をＤＣモータ４２により閉弁方向へ回動付勢するためにＤＣモータ４２へ「Ｄｕｔｙ＝２０％」の電流を印加した場合に「１」に、その電流を印加しない場合に「０」に設定されるようになっている。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２７０へ移行する。
【００５３】
ステップ１３０では、ＥＣＵ８０は、現在の開度センサ４９の出力を全閉センサ出力ＥＧＲｄとして取り込む。このとき、ＥＧＲ弁２４の弁体３９は、リターンスプリング５０のみにより閉弁方向へ回動付勢されている。全閉センサ出力ＥＧＲｄは、本発明の全閉検出値の一例に相当する。
【００５４】
次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ８０は、全閉学習出力ＥＧＲ０を取り込む。この出力ＥＧＲ０は、予め所定条件下でＥＧＲ弁２４が全閉となるときに学習された開度センサ４９の出力（学習値）であって、基準となる全閉出力である。この学習時にも、弁体３９は、リターンスプリング５０のみにより閉弁方向へ回動付勢されている。この学習方法の詳しい説明は、ここでは省略する。全閉学習出力ＥＧＲ０は、本発明の基準全閉検出値の一例に相当する。
【００５５】
次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ８０は、全閉センサ出力ＥＧＲｄから全閉学習出力ＥＧＲ０を減算することによりセンサ出力変化ΔＥＧＲを求める。センサ出力変化ΔＥＧＲは、本発明の検出差の一例に相当する。
【００５６】
そして、ステップ１６０で、ＥＣＵ８０は、センサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ１０より小さいか否かを判断する。この所定値Ｅ１０として、例えば「１０ｍＶ」を当てはめることができる。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１７０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１９０へ移行する。所定値Ｅ１０は、本発明の第２判定値の一例に相当する。
【００５７】
ステップ１７０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４の弁座３８と弁体３９との間に、異物の噛み込みが無いこと（正常）を判定する。ＥＣＵ８０は、この判定結果をメモリに記憶することができる。
【００５８】
次に、ステップ１８０で、ＥＣＵ８０は、全閉異常診断フラグＸＣＯＢＤを「１」に設定し、処理をステップ１００へ戻す。
【００５９】
一方、ステップ１６０から移行してステップ１９０では、ＥＣＵ８０は、エンジン１が燃料カット（エンジン１への燃料供給停止）中であるか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２００へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２３０へ移行する。
【００６０】
ステップ２００では、ＥＣＵ８０は、異物除去フラグＸＥＧＲＯＣが「０」か否かを判断する。このフラグＸＥＧＲＯＣは、後述するように、ＥＧＲ弁２４につき異物除去制御を実行した場合に「１」に、その制御が未実行の場合に「０」に設定されるようになっている。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２４０へ移行する。
【００６１】
ステップ２１０では、ＥＣＵ８０は、異物除去制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４の弁体３９を、全閉から「５°」の開度だけ開弁させ、その後全閉へ戻すようにＤＣモータ４２を制御する。
【００６２】
その後、ステップ２２０で、ＥＣＵ８０は、異物除去フラグＸＥＧＲＯＣを「１」に設定し、処理をステップ１００へ戻す。
【００６３】
一方、ステップ１９０から移行してステップ２３０では、ＥＣＵ８０は、異物除去フラグＸＥＧＲＯＣを「０」に設定する。
【００６４】
次に、ステップ２３０又はステップ２００から移行してステップ２４０で、ＥＣＵ８０は、センサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ３０（＞Ｅ１０）より小さいか否かを判断する。この所定値Ｅ３０として、例えば「３０ｍＶ」を当てはめることができる。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２６０へ移行する。
【００６５】
ステップ２５０では、ＥＣＵ８０は、異物噛み込み判定を保留した後、処理をステップ１００へ戻す。
【００６６】
一方、ステップ２４０から移行してステップ２６０では、ＥＣＵ８０は、「２０％」の閉弁印加電流ＣＤＹで、閉弁印加電流制御を実行する。すなわち、リターンスプリング５０による閉弁方向への回動付勢に加え、弁体３９を、ＤＣモータ４２により更に閉弁方向へ回動付勢するために、「２０％」の閉弁印加電流ＣＤＹによりＤＣモータ４２を制御する。
【００６７】
その後、ステップ１２０又はステップ２６０から移行してステップ２７０では、ＥＣＵ８０は、ステップ１３０と同様、現在の開度センサ４９の出力を全閉センサ出力ＥＧＲｄとして取り込む。
【００６８】
次に、ステップ２８０で、ＥＣＵ８０は、ステップ１４０と同様、全閉学習出力ＥＧＲ０を取り込む。
【００６９】
次に、ステップ２９０で、ＥＣＵ８０は、全閉センサ出力ＥＧＲｄから全閉学習出力ＥＧＲ０を減算することによりセンサ出力変化ΔＥＧＲを求める。
【００７０】
その後、ステップ３００で、ＥＣＵ８０は、センサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ４０（＞Ｅ３０）より大きいか否かを判断する。この所定値Ｅ４０として、例えば「４０ｍＶ」を当てはめることができる。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ３１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２５０へ移行する。所定値Ｅ４０は、本発明の第１判定値の一例に相当する。
【００７１】
ステップ３１０では、ＥＣＵ８０は、弁座３８と弁体３９との間に、異物の噛み込みが有ること（異常）を判定し、処理をステップ１８０へ移行する。ＥＣＵ８０は、この判定結果をメモリに記憶することができる。また、ＥＣＵ８０は、この異常判定を受けて所定の異常報知処理を実行することができる。
【００７２】
上記制御によれば、ＥＣＵ８０は、弁体３９の全閉時に、弁体３９を閉弁方向へ回動付勢するためにＤＣモータ４２を閉弁印加電流ＣＤＹ（＝２０％）により駆動制御（閉弁印加電流制御）する。そして、その駆動制御の際に開度センサ４９により検出される全閉センサ出力ＥＧＲｄ（全閉検出値）と全閉学習出力ＥＧＲ０（基準全閉検出値）との差であるセンサ出力変化ΔＥＧＲ（検出差）を算出する。そして、そのセンサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ４０（第１判定値）より大きい場合に、ＥＧＲ弁２４が異物噛み込み異常であると判定するようになっている。
【００７３】
また、上記制御によれば、ＥＣＵ８０は、上記した閉弁印加電流制御により異常噛み込みの診断をする前に、正常診断をするようになっている。すなわち、ＥＣＵ８０は、弁体３９の全閉時であって、リターンスプリング５０のみにより弁体３９が閉弁方向へ回動付勢されるときに、開度センサ４９により検出される全閉センサ出力ＥＧＲｄ（全閉検出値）と全閉学習出力ＥＧＲ０（所定の基準全閉検出値）との差であるセンサ出力変化ΔＥＧＲ（検出差）を算出する。そして、そのセンサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ１０（第２判定値）より小さい場合に、ＥＧＲ弁２４が異物噛み込みに対して正常であると判定するようになっている。
【００７４】
さらに、上記制御によれば、ＥＣＵ８０は、上記した正常診断により、ＥＧＲ弁２４が異物噛み込みに対して正常であると判定されない場合に、異物を除去するために、弁体３９をＤＣモータ４２により開弁及び閉弁させる異物除去制御を実行するようになっている。
【００７５】
ここで、上記した全閉異常診断制御の結果の一例について説明する。図２１に、吸気負圧が「６６ｋＰａ」の条件下で得られたセンサ出力変化ΔＥＧＲとＥＧＲガス又は吸気の漏れ量との関係をグラフにより示す。異物噛み込みの可能性が有る場合は、弁体３９を強制的に閉弁方向へ回動付勢するために、ＤＣモータ４２に「２０％」の閉弁印加電流ＣＤＹを印加して、異物噛み込み（ＥＧＲガス又は吸気の漏れ量）の判定を実行する。ここで、図２１において、「０％」の閉弁印加電流ＣＤＹで、センサ出力変化ΔＥＧＲが「１０ｍＶ」以下となる場合は、漏れ量が所定値Ｑ３以下では異常と判定せず、正常（異物噛み込み無し）と判定する。一方、「０％」の閉弁印加電流ＣＤＹで、センサ出力変化ΔＥＧＲが「３０ｍＶ」以上となる場合は、ＤＣモータ４２へ「２０％」の閉弁印加電流ＣＤＹを印加し、センサ出力変化ΔＥＧＲが「４０ｍＶ」以下となるとき、異常（異物噛み込み）の判定を保留する。また、センサ出力変化ΔＥＧＲが「４０ｍＶ」より大きくなる場合は、異常（異物噛み込み有り）と判定する。
【００７６】
ここで、図２１に示すように、異物噛み込みがあるときに検出すべき漏れ量の要求が最少でも所定値Ｑ３となる場合は、「０％」の閉弁印加電流ＣＤＹでは、センサ出力変化ΔＥＧＲが「４５ｍＶ」以上となるときである。ここで、センサ出力変化ΔＥＧＲが「４５ｍＶ」のときの最少漏れ量は、所定値Ｑ１（＜Ｑ３）であるため、所定値Ｑ３よりも漏れ量が小さい範囲（Ｑ１以上Ｑ３未満）で、本来検出する必要のない異常が検出されるおそれがある（誤検出）。「２０％」の閉弁印加電流ＣＤＹでは、センサ出力変化ΔＥＧＲが「４０ｍＶ」より大きくなるときである。ここで、センサ出力変化ΔＥＧＲが「４０ｍＶ」のときの最小漏れ量は、所定値Ｑ２（＞Ｑ１，＜Ｑ３）であるため、所定値Ｑ３よりも漏れ量が小さい範囲（Ｑ２以上Ｑ３未満）で、本来検出する必要のない異常が検出されるおそれがある（誤検出）。このように、閉弁印加電流ＣＤＹを「０％」から「２０％」へ増大させることにより、異物噛み込み時のＥＧＲガス又は吸気の漏れ量の検出精度を向上させることができる。
【００７７】
以上説明したこの実施形態におけるＥＧＲ弁２４の全閉異常診断装置によれば、弁体３９の全閉時に、ＥＣＵ８０が、弁体３９を閉弁方向へ回動付勢するためにＤＣモータ４２を閉弁印加電流制御するので、弁体３９がリターンスプリング５０の弾性力に加え、ＤＣモータ４２により閉弁方向へ強制的に回動付勢され、弁体３９にとって不可避的な組み付けガタ（軸受ガタ）が矯正される。従って、その矯正状態で、弁座３８と弁体３９との間の異物の噛み込みのみを反映して、開度センサ４９により全閉センサ出力ＥＧＲｄが適正に検出される。よって、適正な全閉センサ出力ＥＧＲｄと全閉学習出力ＥＧＲ０との間で適正なセンサ出力変化ΔＥＧＲが得られ、その適正なセンサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ４０と比較されることになる。このため、弁体３９の全閉時に、組み付けガタ（軸受ガタ）の存在にかかわらず、弁座３８と弁体３９との間での異物の噛み込み異常を適正に診断することができる。
【００７８】
また、この実施形態の構成によれば、次のような作用及び効果が得られる。すなわち、弁体３９の全閉時であって、リターンスプリング５０のみにより弁体３９が閉弁方向へ回動付勢される場合は、軸受ガタなどの組み付けガタは矯正されない。そのため、弁座３８と弁体３９との間に異物が噛み込まれても、開度センサ４９により検出される全閉センサ出力ＥＧＲｄは、組み付けガタの分だけ小さくなる。これにより、全閉センサ出力ＥＧＲｄと全閉学習出力ＥＧＲ０との間のセンサ出力変化ΔＥＧＲも所定値Ｅ４０より小さくなる。そして、このセンサ出力変化ΔＥＧＲが、所定値Ｅ４０より小さい所定値Ｅ１０より小さい場合に、ＥＧＲ弁２４が異物噛み込みに対して正常であると判定される。従って、ＤＣモータ４２を駆動制御（閉弁印加電流制御）する前に正常と判定される場合は、その後にＤＣモータ４２を駆動制御することによる異常診断が省略される。このため、ＤＣモータ４２を無駄に駆動制御する必要がなく、ＤＣモータ４２の使用頻度を少なくすることができ、電力消費を低減することができ、ＤＣモータ４２や減速機構４３に対する負荷を低減することができる。
【００７９】
また、この実施形態の構成によれば、ＥＧＲ弁２４が異物噛み込みに対して正常であると判定されない場合に、異物除去制御によって弁体３９がＤＣモータ４２により全閉から開弁され、再び全閉へ閉弁され、この動作によって弁座３８と弁体３９との間の異物の噛み込みが一旦解除され、除去され得る。このため、この異物除去制御によって異物を除去することで、ＥＧＲ弁２４を異物噛み込みに対し正常に戻すことができる。この場合、次回の診断で、ＥＧＲ弁２４を、異物噛み込みに対し正常と判定することができ、無駄な閉弁印加電流制御の実行を省略することができる。
【００８０】
＜第２実施形態＞
次に、この発明における流量制御弁の全閉異常診断装置をＥＧＲ弁に具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００８１】
なお、以下の説明において、第１実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
【００８２】
この実施形態では、全閉異常診断制御の内容の点で第１実施形態と構成が異なる。図２２に、その全閉異常診断制御の内容をフローチャートにより示す。この実施形態において、吸気圧センサ７４及び大気圧センサ７８は、本発明の開弁圧力検出手段の一例に相当する。
【００８３】
処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ４００で、ＥＣＵ８０は、吸気圧センサ７４及び大気圧センサ７８の検出値に基づき吸気圧力ＰＭ及び大気圧力ＰＡをそれぞれ取り込む。
【００８４】
次に、ステップ４１０で、ＥＣＵ８０は、吸気圧力ＰＭから大気圧力ＰＡを減算することにより相対吸気圧力ＰＭ１を求める。この相対吸気圧力ＰＭ１は、正圧であって、弁体３９の前後（上流側と下流側）に作用する圧力差（前後差圧）に近似する。この相対吸気圧力ＰＭ１は、全閉状態の弁体３９を開弁させる方向に作用する圧力であって、本発明の開弁圧力の一例に相当する。
【００８５】
次に、ステップ４２０で、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４が全閉中であるか否か、すなわちＥＧＲ弁２４を全閉に制御しているか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ５７０へ移行する。
【００８６】
ステップ４３０では、ＥＣＵ８０は、相対吸気圧力ＰＭ１に応じた上限閉弁印加電流ＣＤＹ３を求める。ＥＣＵ８０は、例えば、図２３に示すような閉弁印加電流マップを参照することにより、相対吸気圧力ＰＭ１に応じた上限閉弁印加電流ＣＤＹ３を求めることができる。
【００８７】
図２３において、「ＣＤＹ１」の直線は、下限値である下限閉弁印加電流を示し、「ＣＤＹ３」の直線は、上限値である上限閉弁印加電流を示し、「ＣＤＹ２」の直線は、上限値と下限値との中間値である中間閉弁印加電流を示す。ここで、各閉弁印加電流ＣＤＹ１〜ＣＤＹ３の違いは、ＥＧＲ弁２４として不可避的なバラツキ（公差範囲）の中で、漏れ易い又は漏れ難い製品に対応して印加すべき閉弁印加電流ＣＤＹの違いを示す。従って、図２３からわかるように、相対吸気圧力ＰＭ１が同じ値のとき、その圧力に抗して弁体３９を閉弁方向へ回動付勢するために印加すべき閉弁印加電流ＣＤＹは、下限閉弁印加電流ＣＤＹ１の方が上限閉弁印加電流ＣＤＹ３よりも大きい。換言すると、閉弁印加電流ＣＤＹが同じ値Ａ１のとき、その印加電流によって弁体３９を閉弁方向へ回動付勢した場合、下限閉弁印加電流ＣＤＹ１では上限閉弁印加電流ＣＤＹ３に比べ小さい相対吸気圧力ＰＭ１にしか対抗できない。従って、ステップ４３０では、ＥＣＵ８０は、ある相対吸気圧力ＰＭ１に対し、他よりも相対的に小さい上限閉弁印加電流ＣＤＹ３を求めるようになっている。
【００８８】
また、図２３に関連し、図２４に、相対吸気圧力ＰＭ１と吸気の漏れ量との関係をグラフにより示す。図２４において、３つの曲線は、それぞれ閉弁印加電流ＣＤＹが「０％」「１０％」「２０％」の場合を示し、それぞれの曲線がＥＧＲ弁２４の製品によって「下限」から「上限」の間で不可避的なバラツキ（公差範囲）を有する。図２４からわかるように、閉弁印加電流ＣＤＹが同じ値（例えば、１０％）のとき、より小さい相対吸気圧力ＰＭ１で吸気の漏れ量が立ち上がってしまう。また、図２４からわかるように、各閉弁印加電流ＣＤＹの間では、同じ「下限」でも、閉弁印加電流ＣＤＹが大きいほど、吸気の漏れ量の立ち上がりが遅れる。すなわち、より大きな相対吸気圧力ＰＭ１でも、それに対抗して吸気の漏れが抑えられることがわかる。
【００８９】
次に、ステップ４４０で、ＥＣＵ８０は、求められた上限閉弁印加電流ＣＤＹ３によりＥＧＲ弁２４を制御する。すなわち、ＥＣＵ８０は、ＤＣモータ４２に上限閉弁印加電流ＣＤＹ３で電流を印加することにより、弁体３９を閉弁方向へ回動付勢する。
【００９０】
次に、ステップ４５０で、ＥＣＵ８０は、現在の開度センサ４９の出力を全閉センサ出力ＥＧＲｄとして取り込む。
【００９１】
次に、ステップ４６０で、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４が全閉となるときに予め学習された全閉学習出力ＥＧＲ０を取り込む。この学習時は、弁体３９が、リターンスプリング５０のみにより閉弁方向へ回動付勢されている。
【００９２】
次に、ステップ４７０で、ＥＣＵ８０は、全閉センサ出力ＥＧＲｄから全閉学習出力ＥＧＲ０を減算することによりセンサ出力変化ΔＥＧＲを求める。
【００９３】
そして、ステップ４８０で、ＥＣＵ８０は、センサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ２より大きいか否かを判断する。この所定値Ｅ２として、例えば「２ｍＶ」を当てはめることができる。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４９０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ４００へ戻す。
【００９４】
ステップ４９０では、ＥＣＵ８０は、前回求められた上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n-1)に所定値αを加算することにより、今回の上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)を増加させる。この所定値αとして、例えば「５％」を当てはめることができる。
【００９５】
次に、ステップ５００で、ＥＣＵ８０は、増加させた上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)が下限閉弁印加電流ＣＤＹ１より小さいか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、下限閉弁印加電流ＣＤＹ１を、図２３の閉弁印加電流マップを参照することにより求めることができる。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ５１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ５２０へ移行する。
【００９６】
ステップ５１０では、ＥＣＵ８０は、今回求められた上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)で、閉弁印加電流制御を実行する。すなわち、リターンスプリング５０による回動付勢に加え、弁体３９を、ＤＣモータ４２により更に閉弁方向へ回動付勢するために、求められた上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)でＤＣモータ４２を制御する。
【００９７】
一方、ステップ５２０では、ＥＣＵ８０は、下限閉弁印加電流ＣＤＹ１を上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)として設定する。すなわち、上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)を下限閉弁印加電流ＣＤＹ１に制限する。従って、上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)は、下限閉弁印加電流ＣＤＹ１より大きくなることはない。
【００９８】
そして、ステップ５１０又はステップ５２０から移行してステップ５３０では、ＥＣＵ８０は、今回の上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)が下限閉弁印加電流ＣＤＹ１以上となるか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ５４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ４８０へ戻す。
【００９９】
そして、ステップ５４０では、ＥＣＵ８０は、センサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ１０より大きいか否かを判断する。この所定値Ｅ１０として、例えば「１０ｍＶ」を当てはめることができる。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ５５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ５６０へ戻す。
【０１００】
ステップ５５０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４の弁座３８と弁体３９との間に、異物の噛み込みが有ること（異常）を判定し、処理をステップ４００へ戻す。ＥＣＵ８０は、この判定結果をメモリに記憶することができる。また、ＥＣＵ８０は、この異常判定を受けて所定の異常報知処理を実行することができる。
【０１０１】
また、ステップ５６０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４が閉じ不良であることを判定し、又は、異物噛み込みの判定を保留し、処理をステップ４００へ戻す。ＥＣＵ８０は、この判定結果をメモリに記憶することができる。
【０１０２】
一方、ステップ４２０から移行してステップ５７０では、ＥＣＵ８０は、通常の目標開度によりＥＧＲ弁２４を制御し、処理をステップ４００へ戻す。ここで、ＥＣＵ８０は、その通常の目標開度を、そのときのエンジン１の運転状態に基づいて算出するようになっている。
【０１０３】
上記制御によれば、ＥＣＵ８０は、弁体３９の全閉時に、弁体３９を閉弁方向へ回動付勢するためにＤＣモータ４２を上限閉弁印加電流ＣＤＹ３により駆動制御（閉弁印加電流制御）する。そして、その駆動制御の際に開度センサ４９により検出される全閉センサ出力ＥＧＲｄ（全閉検出値）と全閉学習出力ＥＧＲ０（基準全閉検出値）との差であるセンサ出力変化ΔＥＧＲ（検出差）を算出する。そして、そのセンサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ１０（第１判定値）より大きい場合に、ＥＧＲ弁２４が異物噛み込み異常であると判定するようになっている。
【０１０４】
また、上記制御によれば、ＥＣＵ８０は、ＤＣモータ４２を閉弁印加電流制御するときに、ＤＣモータ４２による出力を所定の上限値まで徐々に増加させるように、すなわち上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)を下限閉弁印加電流ＣＤＹ１まで徐々に増加させるようにＤＣモータ４２に通電するようになっている。すなわち、ＥＣＵ８０は、弁体３９の全閉時に、その前後差圧（開弁圧力）に対抗して弁体３９を全閉状態に維持するために、検出される開弁圧力（相対吸気圧力ＰＭ１）の大きさに応じた上限閉弁印加電流ＣＤＹ３（駆動力）によりＤＣモータ４２（駆動手段）を通電制御（駆動制御）するようになっている。
【０１０５】
この実施形態のＥＧＲ弁２４によれば、その全閉時（リターンスプリング５０のみにより弁体３９が閉弁方向へ回動付勢されているとき。閉弁印加電流ＣＤＹ＝０％のとき。）に、過給圧が過剰になると（相対吸気圧力ＰＭ１が大きくなると）、軸受ガタにより弁体３９が弁座３８からわずかに浮き上がり（微少開弁し）、弁座３８と弁体３９との間から吸気が漏れることがある。このとき、その弁体３９の微少開弁は、開度センサ４９の出力（センサ出力）に現れ、過給圧に対する吸気の漏れ量及びセンサ出力の関係は、図２５、図２６に示すようになる。図２５は、圧力に対する漏れ量の関係をグラフにより示す。図２６は、圧力に対するセンサ出力の関係をグラフにより示す。図２５、図２６において、Ｎｏ１〜Ｎｏ６の複数の曲線は、それぞれ異なる測定データを示す。図２５によれば、圧力が「所定値Ｐ１」程度を超えると、漏れ量が急増することがわかる。また、図２６によれば、圧力が「所定値Ｐ２（＞Ｐ１）」程度を超えると、センサ出力が急増することがわかる。
【０１０６】
ここで、弁体３９の全閉時における微少開弁は、センサ出力変化ΔＥＧＲで判定することができる。そこで、上記制御によれば、ＥＣＵ８０は、吸気圧力ＰＭが正圧（過給圧）となるときの相対吸気圧力ＰＭ１を求め、ＥＧＲ弁２４の全閉時に、その相対吸気圧力ＰＭ１に応じた上限閉弁印加電流ＣＤＹ３によりＤＣモータ４２を制御する。これにより、弁体３９を閉弁方向へ回動付勢し、弁体３９を過給圧に対抗して全閉状態に維持するようになっている。この制御では、ＥＣＵ８０は、ＤＣモータ４２により弁体３９を閉弁方向へ回動付勢するときは、検出される相対吸気圧力ＰＭ１の大きさに応じて増加させた上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)を求め、その上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)によりＤＣモータ４２が通電制御される。すなわち、相対吸気圧力ＰＭ１による弁体３９の浮き上がりの程度（微少開度の程度）に合わせてＤＣモータ４２が通電制御される。従って、ＤＣモータ４２を最初から必要以上の大きさの閉弁印加電流ＣＤＹで通電制御することがない。このため、ＤＣモータ４２を通電制御するために無駄な電力消費を防止することができる。
【０１０７】
以上説明したこの実施形態におけるＥＧＲ弁２４の全閉異常診断装置によれば、弁体３９の全閉時に、ＥＣＵ８０が、弁体３９を閉弁方向へ回動付勢するためにＤＣモータ４２を閉弁印加電流制御するので、弁体３９がリターンスプリング５０の弾性力に加え、ＤＣモータ４２により閉弁方向へ強制的に回動付勢され、弁体３９にとって不可避的な軸受ガタが矯正される。従って、その矯正状態で、弁座３８と弁体３９との間の異物の噛み込みのみを反映して、開度センサ４９により全閉センサ出力ＥＧＲｄが適正に検出される。よって、適正な全閉センサ出力ＥＧＲｄと全閉学習出力ＥＧＲ０との間で適正なセンサ出力変化ΔＥＧＲが得られ、その適正なセンサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ１０と比較されることになる。このため、弁体３９の全閉時に、組み付けガタ（軸受ガタ）の存在にかかわらず、弁座３８と弁体３９との間での異物の噛み込み異常を適正に診断することができる。
【０１０８】
この実施形態の構成によれば、ＤＣモータ４２を閉弁印加電流制御するときに、ＤＣモータ４２による出力を所定の上限値まで徐々に増加させるように、すなわち上限閉弁印加電流ＣＤＹ３(n)を下限閉弁印加電流ＣＤＹ１まで徐々に増加させるように、ＤＣモータ４２が閉弁印加電流制御される。従って、ＤＣモータ４２による出力を、診断の最初から必要以上に大きくする必要がない。このため、弁体３９を強制的に閉弁方向へ回動付勢するための、ＤＣモータ４２の閉弁印加電流制御に必要な電力消費を低減することができる。
【０１０９】
＜第３実施形態＞
次に、この発明における流量制御弁の全閉異常診断装置をＥＧＲ弁に具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【０１１０】
ＥＧＲ弁に二重偏心弁ではなくポペット弁を採用した場合でも、異物噛み込みに関して二重偏心弁の場合と同様の問題が考えられる。そこで、この実施形態では、ポペット弁をＥＧＲ弁に採用した場合について説明する。
【０１１１】
図２７に、この実施形態におけるＤＣモータ式ポペット弁を含むＥＧＲ弁８１を断面図により示す。図２７に示すように、ＥＧＲ弁８１は、主要な構成要素として、弁座８２、弁体８３及び弁軸８４の他に、ハウジング８５、ＤＣモータ８６及び減速機構８７を備える。ハウジング８５は、流路８８を含むアルミ製の弁ハウジング８５Ａと、弁ハウジング８５Ａの開口端を閉鎖するアルミ製の蓋体８５Ｂと、蓋体８５Ｂの上側を覆う合成樹脂製のエンドフレーム８５Ｃとを含む。蓋体８５Ｂは、ネジ８９により弁ハウジング８５Ａに固定される。エンドフレーム８５Ｃは、複数のクリップ（図示略）により弁ハウジング８５Ａに固定される。この実施形態では、一例にとして、弁軸８４、ＤＣモータ８６及び減速機構８７により本発明の駆動手段が構成される。
【０１１２】
弁座８２は、流路８８に設けられる。流路８８は、弁座８２を境に上流側流路８８Ａと下流側流路８８Ｂに分かれる。弁体８３は、弁軸８４の下端に固定される。弁軸８４は、弁体８３を弁座８２に対し開閉させるために、直進的に往復運動（ストローク運動）するようになっている。この実施形態では、上流側流路８８Ａにて、弁体８３が弁座８２に着座可能に配置される。弁軸８４は、その中間部がスラスト軸受９０を介して弁ハウジング８５Ａに支持される。スラスト軸受９０の下側（流路８８側）には、弁ハウジング８５Ａと弁軸８４との間にシール部材９１が設けられる。
【０１１３】
弁軸８４の上部には、その周りに回転体９２が設けられる。回転体９２は、弁軸８４の一部を内包する筒部９２ａと、筒部９２ａの上部外周に設けられたギヤ部９２ｂと、筒部９２ａの中央に設けられ、中心に雌ネジ９２ｃａを有する雌ネジ部９２ｃとを含む。回転体９２は、その上下両端に設けられる第１ラジアル軸受９３と第２ラジアル軸受９４を介して弁ハウジング８５Ａ及び蓋体８５Ｂに回転可能に支持される。第１ラジアル軸受９３は、蓋体８５Ｂと雌ネジ部９２ｃとの間に設けられる。第２ラジアル軸受９４は、筒部９２ａの下部内周とスラスト軸受９０との間に設けられる。弁軸８４の上部外周には、雌ネジ９１ｃａに螺合する雄ネジ８４ａが設けられる。弁軸８４にて、雄ネジ８４ａの上側には、上方へ突出するピン８４ｂが設けられる。弁軸８４にて、雄ネジ８４ａの下側には、バネ受け８４ｃが設けられる。筒部９２ａの内側にて、第２ラジアル軸受９４と筒部９２ａとの間には、回転体９２を弁ハウジング８５Ａ及び蓋体８５Ｂに保持するために筒部９２ａを上方へ付勢する保持スプリング９５が設けられる。また、保持スプリング９５の内側には、第２ラジアル軸受９４とバネ受け８４ｃとの間に、弁軸８４を上方へ付勢する、すなわち弁体８３が弁座８２に着座する閉弁方向へ付勢するための閉弁スプリング９６が設けられる。閉弁スプリング９６は、本発明の閉弁付勢手段の一例に相当する。
【０１１４】
ＤＣモータ８６は、弁ハウジング８５Ａに設けられた収容部８５Ａａに配置されてネジ等により固定される。ＤＣモータ８６から上方へ突出する出力軸８６ａには、モータギヤ９７が固定される。モータギヤ９７は、回転体９２を回転させるためにギヤ部９２ｂに連結される。従って、ＤＣモータ８６が駆動されることにより、モータギヤ９７及びギヤ部９２ｂを介して回転体９２が回転し、雌ネジ９２ｃａと雄ネジ８４ａとの螺合関係により弁軸８４が回転しながらストローク運動（往復運動）する。この弁軸８４のストローク運動により弁体８３が弁座８２に対して開閉するようになっている。例えば、ＤＣモータ８６の出力軸８６ａが正転することで弁体８３が開弁し、出力軸８６ａが逆転することで弁体８３が閉弁するように設定することができる。この実施形態では、一例として、モータギヤ９７及びギヤ部９２ｂにより減速機構８７が構成される。
【０１１５】
弁座８２は、円環状をなし、中心に弁孔８２ａを含む。弁体８３は、略円錐台形状をなし、その外周が弁座８２に着座可能に設けられる。上流側流路８８Ａは、ＥＧＲ通路を介して排気通路に接続される。下流側流路８８Ｂは、ＥＧＲ通路を介して吸気通路に接続される。この実施形態では、全閉状態の弁体８３の、閉弁方向へ向かう移動を規制するために、弁座８２が弁体８３に係合可能に設けられる。この構造が、本発明の閉弁規制手段の一例に相当する。
【０１１６】
エンドフレーム８５Ｃには、配線用のコネクタ９８が設けられる。エンドフレーム８５Ｃの内側には、弁体８３の開度（弁開度）を検出するための開度センサ９９が設けられる。また、ピン８４ｂには、磁石片９９ａが固定される。コネクタ９８の端子９８ａには、開度センサ９９の配線９９ｂが接続される。従って、弁軸８４が、弁体８３の開閉動作（上下動）に伴って上下動することにより、磁石片９９ａがピン８４ｂと共に上下動する。このとき、開度センサ９９が磁石片９９ａの位置変化に伴う磁界変化を弁開度として検出するようになっている。開度センサ９９は、本発明の開度検出手段の一例に相当する。
【０１１７】
なお、この実施形態では、図１に示すガソリンエンジンシステムにおいて、ＥＧＲ弁２４の代わりに、このＥＧＲ弁８１が使用される。すなわち、ＥＣＵ８０は、弁体８３が全閉状態となり、かつ、下流側流路８８Ｂに高圧の過給圧が作用するときに、弁体８３を全閉状態から更に閉弁方向（図２７の上方向）へ付勢するためにＤＣモータ８６を駆動制御するようになっている。この構成が、本発明の別の閉弁付勢手段に相当する。
【０１１８】
以上説明したこの実施形態におけるＥＧＲ弁８１の全閉異常診断装置によれば、全閉状態の弁体８３は、弁座８２に係合することで、その閉弁方向（図２７の上方向）へ向かう移動が規制される。また、その全閉状態では、弁体８３が閉弁スプリング９６により閉弁方向へ付勢される。従って、下流側流路８８Ｂに多少の吸気圧（正圧）が作用しても、弁体８３の全閉状態が保たれ、弁座８２からの弁体８３の浮き上がりが規制される。また、弁体８３が全閉状態となり、かつ、下流側流路８８Ｂに高圧の過給圧が作用するときは、ＤＣモータ８６がＥＣＵ８０により制御されて、弁体８３が更に閉弁方向へ付勢される。従って、全閉状態の弁体８３に高圧の過給圧が作用しても、弁体８３の弁座８２からの浮き上がりが規制され、弁体８３と弁座８２との接触が保たれる。このため、全閉時の弁体８３に高圧の過給圧が作用しても、弁体８３と弁座８２との間を封止することができ、両者８２，８３の間からの吸気の漏れを防止することができる。また、閉弁スプリング９６とＤＣモータ８６を協働させることで、過給圧による弁体８３の浮き上がりを防止できるので、両者８６，９６それぞれを大型化及び高性能化する必要がなく、ＥＧＲ弁８１の小型化と低コスト化を図ることができる。
【０１１９】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【０１２０】
（１）前記各実施形態では、本発明の基準全閉検出値として、適宜学習される学習値としての全閉学習出力ＥＧＲ０を採用した。これに対し、単に正常なＥＧＲ弁につき、ある条件下で開度センサにより検出される全閉出力を基準全閉検出値として採用することもできる。
（２）前記第１実施形態では、モータ４２を制御して異常噛み込みの診断を実行する前に、リターンスプリング５０のみにより弁体３９が閉弁方向へ回動付勢されるときの、開度センサ４９によるセンサ出力ＥＧＲｄと全閉学習出力ＥＧＲ０との差であるセンサ出力変化ΔＥＧＲを算出し、そのセンサ出力変化ΔＥＧＲが所定値Ｅ１０（第２判定値）より小さい場合にＥＧＲ弁２４が異物噛み込みに対して正常であると判定（正常診断）するように構成した。前記第２実施形態でも、この正常診断を実行するように構成することができる。
【０１２１】
（３）前記第１実施形態では、前記正常診断で正常であると判定されない場合に、異物を除去するために、弁体３９をモータ４２で開弁及び閉弁させる異物除去制御を実行するように構成した。前記第２実施形態でも、この異物除去制御を実行するように構成することができる。
【０１２２】
（４）前記各実施形態では、流量制御弁（ＥＧＲ弁２４，８１）の全閉時における異物噛み込みを全閉異常として診断するように構成したが、同様の構成で異物噛み込みを原因としない全閉異常を診断することもできる。
【０１２３】
ここで、第２実施形態には、次のような付加発明が含まれることをここに付記しておく。
＜付加発明＞
流量制御弁の制御装置であって、
前記流量制御弁は、流路を含むハウジングと、前記流路に設けられた弁座と、前記弁座に着座可能に設けられた弁体と、前記流路は、前記弁座を境として上流側流路と下流側流路に分かれ、前記上流側流路に前記弁体が配置されることと、前記弁体を前記弁座に対して開閉駆動するための駆動手段と、前記弁体を弾性力により閉弁方向へ付勢するための閉弁付勢手段と、前記ハウジングに設けられ、前記弁座に対する前記弁体の開度を検出するための開度検出手段と、前記下流側流路から前記弁体を開弁させる方向へ作用する開弁圧力を検出するための開弁圧力検出手段とを備え、
前記制御装置は、前記弁体の全閉時に、前記開弁圧力に対抗して前記弁体を全閉状態に維持するために、前記検出される開弁圧力の大きさに応じた駆動力により前記駆動手段を駆動制御する
ことを特徴とする流量制御弁の制御装置。
【０１２４】
この付加発明の構成によれば、次のような作用を有する。すなわち、駆動手段により弁体を閉弁方向へ付勢するときは、検出される開弁圧力の大きさに応じた駆動力により駆動手段が駆動制御される。すなわち、開弁圧力による弁体の浮き上がりの程度（微少開度の程度）に合わせて駆動手段が駆動制御される。従って、駆動手段を最初から必要以上の駆動力で駆動制御することがない。
【０１２５】
この付加発明の構成によれば、次のような効果を有する。すなわち、駆動手段を駆動制御するために無駄な電力消費を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
この発明は、排気還流弁を備えた排気還流装置をはじめ、流体を制御する流量制御弁を備えたシステムに利用することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
２４  ＥＧＲ弁（流量制御弁）
３６  流路
３８  弁座
３９  弁体
４０  回転軸（駆動手段）
４１  ハウジング
４２  ＤＣモータ（駆動手段）
４３  減速機構（駆動手段）
４９  開度センサ（開度検出手段）
５０  リターンスプリング（閉弁付勢手段）
７４  吸気圧センサ（開弁圧力検出手段）
７８  大気圧センサ（開弁圧力検出手段）
８０  ＥＣＵ（異常診断手段）
８１  ＥＧＲ弁（流量制御弁）
８２  弁座
８３  弁体
８４  弁軸（駆動手段）
８５  ハウジング
８６  ＤＣモータ（駆動手段）
８７  減速機構（駆動手段）
８８  流路
９６  閉弁スプリング（閉弁付勢手段）
９９  開度センサ（開度検出手段）
ＥＧＲｄ  全閉センサ出力（全閉検出値）
ＥＧＲ０  全閉学習出力（基準全閉検出値）
ΔＥＧＲ  センサ出力変化（検出差）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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