(57)【要約】【課題】電動式ＥＧＲ弁を大型化や高出力化することなく、ＥＧＲ弁の自動車への搭載性悪化やＥＧＲ装置のコスト増を抑えながらＥＧＲ弁の故障検出を有効に行うこと。【解決手段】エンジン１のＥＧＲ装置のための故障検出装置は、エンジン１の減速燃料カット時に、ＥＧＲ弁１８の動作に応じて吸気圧センサ５１により検出される吸気圧に基づきＥＧＲ弁１８の故障を判定する電子制御装置（ＥＣＵ）５０を備える。ＥＣＵ５０は、吸気通路３に設けられた電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）を制御することでスロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧を負圧が減少する方向へ調整し、その調整後にＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁させると共に、その開弁の前と後で吸気圧センサ５１により検出される吸気圧の負圧の変化に基づいてＥＧＲ弁１８の故障を判定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気還流装置のための故障検出装置であって、
前記エンジンは、燃焼室と、吸気通路と、排気通路と、前記燃焼室へ燃料を供給するための燃料供給手段と、前記吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁とを含み、
前記排気還流装置は、前記燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記燃焼室へ還流させる排気還流通路と、前記排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための電動式の排気還流弁とを含み、
前記エンジンには、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を調整するための吸気圧調整手段と、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を検出するための吸気圧検出手段とが設けられ、
前記故障検出装置は、前記エンジンの減速運転時であって、前記燃料供給手段による前記燃料の供給が遮断されたときに、前記排気還流弁の動作に応じて前記吸気圧検出手段により検出される吸気圧に基づき前記排気還流弁の故障を判定する故障判定手段を備え、
前記故障判定手段は、前記吸気圧調整手段を制御することにより前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を負圧が減少する方向へ調整し、その調整後に前記排気還流弁を閉弁状態から強制的に開弁させると共に、その開弁の前と後で前記吸気圧検出手段により検出される前記吸気圧の負圧の変化に基づいて前記排気還流弁の故障を判定する
ことを特徴とするエンジンの排気還流装置のための故障検出装置。
【請求項２】
前記故障判定手段は、前記排気還流弁が故障であると判定した後、前記吸気圧調整手段による前記吸気圧の負圧の減少量を増加させてから前記排気還流弁の故障を再び判定することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気還流装置のための故障検出装置。
【請求項３】
前記エンジンには、前記エンジンの回転速度を検出するための回転速度検出手段と、大気圧を検出するための大気圧検出手段とが更に設けられ、
前記故障判定手段は、前記エンジンの減速直前に検出された前記回転速度が高いほど前記吸気圧の負圧を大きく減少させるように、かつ、前記エンジンの減速直前に検出された前記大気圧が低いほど前記吸気圧の負圧を小さく減少させるように前記吸気圧調整手段を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの排気還流装置のための故障検出装置。
【請求項４】
前記排気還流弁は、弁座と、前記弁座に着座可能に設けられた弁体と、前記弁体を駆動するための電動機とを含み、
前記故障検出装置は、前記故障判定手段により前記排気還流弁の故障が判定された後、前記電動機の動作位置を前記弁体の全閉位置に対応するゼロ点として学習するためのゼロ点学習手段を更に備えた
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のエンジンの排気還流装置のための故障検出装置。
【請求項５】
前記吸気圧調整手段は、前記吸気量調節弁であり、
前記故障判定手段は、前記吸気量調節弁を微少開弁させることにより前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を負圧が減少する方向へ調整し、前記故障の判定完了後に前記吸気量調節弁の微少開弁を終了する
ことを特徴とする請求項１乃至４に記載のエンジンの排気還流装置のための故障検出装置。
【請求項６】
前記エンジンは、前記燃焼室にそれぞれ設けられて前記吸気通路に通じる吸気ポート及び前記排気通路に通じる排気ポートと、前記吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記排気ポートを開閉する排気弁と、前記エンジンの回転に同期して前記吸気弁及び前記排気弁を開閉駆動させる動弁機構と、前記吸気弁及び前記排気弁の少なくとも一方の開閉特性を可変とする開閉特性可変機構とを更に含み、
前記吸気圧調整手段は、前記開閉特性可変機構であり、
前記故障判定手段は、前記開閉特性が変わるように前記開閉特性可変機構を動作させることにより前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を負圧が減少する方向へ調整する
ことを特徴とする請求項１乃至４に記載のエンジンの排気還流装置のための故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させる排気還流装置に係り、詳しくは、その排気還流装置の故障を検出するように構成した故障検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術が、例えば、自動車用エンジンにおいて採用されている。排気還流装置（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ）装置）は、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される燃焼後の排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介して吸気通路へ導き、吸気通路を流れる吸気と混合させて燃焼室へ還流させるようになっている。ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁により調節されるようになっている。このＥＧＲによって、主として排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させることができ、エンジンの部分負荷時における燃費向上を図ることができる。
【０００３】
エンジンの排気は、酸素が含まれていないか酸素が希薄な状態にある。従って、ＥＧＲにより排気の一部を吸気と混ぜることで、吸気中の酸素濃度が低下する。このため、燃焼室では、酸素濃度が低い状態で燃料が燃焼することから、燃焼時のピーク温度が低下し、ＮＯｘの発生を抑制することができる。ガソリンエンジンでは、ＥＧＲにより吸気中の酸素含有量を増加させることなく、スロットルバルブをある程度閉じた状態においても、エンジンのポンピングロスを低減することができる。
【０００４】
ここで、近時は、エンジンの更なる燃費向上を図るために、エンジンの全運転領域でＥＧＲを行うことが考えられ、大量ＥＧＲを実現することが求められている。大量ＥＧＲを実現するためには、従前の技術に対し、ＥＧＲ通路の内径を拡大したり、ＥＧＲ弁の弁体の外径や弁座の流路開口面積を大きくしたりする必要がある。
【０００５】
ところで、ＥＧＲ装置に故障が発生すると、適確なＥＧＲ制御の妨げとなり、エンジンにノッキングが発生したり、エンジンの排気エミッションを悪化させたりするおそれがある。そこで、ＥＧＲ装置の故障の有無を診断し、故障を検出したときはその事実を運転者に告知したり、記憶装置に記録を残したりするように構成した故障検出装置が従来から提案されている。
【０００６】
下記の特許文献１には、この種の故障検出の技術が開示されている。この技術では、エンジンが減速運転状態にあるときに、吸気量調節弁の開度を所定の開度に制限し、エンジンへの燃料供給を停止すると共に、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧が所定の負圧より低くならないようエンジン回転速度に応じて吸気量調節弁の開度制限を緩和する緩和制御を行うようになっている。また、吸気量調節弁の開度が所定の開度に制限されているときにＥＧＲ弁を開弁させ、その開弁の前後で吸気圧センサにより検出される吸気圧の変化と、上記緩和制御の実行時及び非実行時のそれぞれに応じて設定された基準吸気圧とに基づき、ＥＧＲ装置の故障を診断するようになっている。これにより、エンジンの減速運転時の燃料カット中（減速燃料カット時）に吸気圧が負圧側に大きくならないようにし、ピストンとシリンダとの間のオイル上がりを防止すると共に、ＥＧＲ弁の故障診断をその実施頻度を減少させることなく精確かつ十分に実施するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２０８７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１に記載の技術では、いずれにしても、エンジンの減速燃料カット時において、エンジンでオイル持ち去りが発生するほどの高い負圧が発生するときに、その高い負圧を緩和するために吸気量調節弁の開度制限につき緩和制御を行うと共に、ＥＧＲ装置の故障診断を行っている。ここで、ＥＧＲ弁を全閉状態から開弁しようとするとき、弁体の上流側（排気側）にかかる圧力と弁体の下流側（吸気側）にかかる圧力との圧力差が大きくなっている。このため、大量ＥＧＲの要請に伴いＥＧＲ通路の内径を大きくしたり、ＥＧＲ弁の弁体の外径や弁座の流路開口面積を大きくしたりすると、弁体の排気側にかかる圧力と吸気側にかかる圧力との圧力差が更に増大してしまう。このため、電動式のＥＧＲ弁を全閉状態から開弁するには、増大した圧力差に打ち勝つだけの駆動力によって弁体を開弁する必要がある。その結果、弁体を開弁させるアクチュエータに高出力が要求され、高出力化のためにアクチュエータが大型化する傾向があり、ＥＧＲ弁が大型化してＥＧＲ弁の自動車への搭載性悪化やＥＧＲ装置のコスト増が問題となった。
【０００９】
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、電動式の排気還流弁を大型化したり高出力化したりする必要がなく、排気還流弁の自動車への搭載性悪化や排気還流装置のコスト増を抑えながら排気還流弁の故障検出を有効に行うことを可能としたエンジンの排気還流装置のための故障検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの排気還流装置のための故障検出装置であって、エンジンは、燃焼室と、吸気通路と、排気通路と、燃焼室へ燃料を供給するための燃料供給手段と、吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁とを含み、排気還流装置は、燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流して燃焼室へ還流させる排気還流通路と、排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための電動式の排気還流弁とを含み、エンジンには、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を調整するための吸気圧調整手段と、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を検出するための吸気圧検出手段とが設けられ、故障検出装置は、エンジンの減速運転時であって、燃料供給手段による燃料の供給が遮断されたときに、排気還流弁の動作に応じて吸気圧検出手段により検出される吸気圧に基づき排気還流弁の故障を判定する故障判定手段を備え、故障判定手段は、吸気圧調整手段を制御することにより吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を負圧が減少する方向へ調整し、その調整後に排気還流弁を閉弁状態から強制的に開弁させると共に、その開弁の前と後で吸気圧検出手段により検出される吸気圧の負圧の変化に基づいて排気還流弁の故障を判定することを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、エンジンの減速運転時であって、燃料供給手段による燃料の供給が遮断されたときに、正常な排気還流弁が動作することにより、排気還流通路から吸気通路への排気還流ガスの流れが変化し、これにより吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧が変化する。ここで、排気還流弁が故障している場合は、排気還流弁を動作させても、排気還流ガスの流れに予想した変化が得られず、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧にも予想した変化が得られない。そこで、上記発明の構成によれば、故障判定手段により、吸気圧調整手段が制御されて、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧の負圧が緩和される方向へ調整され、その調整後に排気還流弁が閉弁状態から強制的に開弁される。そして、排気還流弁の開弁の前と後で吸気圧検出手段により検出される吸気圧の負圧の変化に基づいて排気還流弁の故障の有無が判定される。ここで、排気還流弁が強制的に開弁される前に、吸気圧の負圧が緩和されるので、排気還流弁が強制的に開弁されるときの排気還流弁にかかる負荷が小さくなる。
【００１２】
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、故障判定手段は、排気還流弁が故障であると判定した後、吸気圧調整手段による吸気圧の負圧の減少量を増加させてから排気還流弁の故障を再び判定することを趣旨とする。
【００１３】
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、排気還流弁が故障であると判定された後、排気還流弁に作用する吸気圧の負圧を更に減少させてから排気還流弁の故障が再び判定されるので、より精確に故障の有無が判定される。
【００１４】
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１又は２に記載の発明において、エンジンには、エンジンの回転速度を検出するための回転速度検出手段と、大気圧を検出するための大気圧検出手段とが更に設けられ、故障判定手段は、エンジンの減速直前に検出された回転速度が高いほど吸気圧の負圧を大きく減少させるように、かつ、エンジンの減速直前に検出された大気圧が低いほど吸気圧の負圧を小さく減少させるように吸気圧調整手段を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又は２に記載の発明の作用に加え次のような作用を有する。すなわち、吸気通路における吸気圧はエンジンの回転速度や大気圧の違いにより変わり得る。上記発明の構成によれば、吸気圧調整手段が、エンジン回転速度と大気圧の違いに応じて制御されて吸気圧の負圧が調整されるので、排気還流弁にかかる負荷が過不足なくより好適に緩和される。
【００１６】
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の何れかに記載の発明において、排気還流弁は、弁座と、弁座に着座可能に設けられた弁体と、弁体を駆動するための電動機とを含み、故障検出装置は、故障判定手段により排気還流弁の故障が判定された後、電動機の動作位置を弁体の全閉位置に対応するゼロ点として学習するためのゼロ点学習手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え次のような作用を有する。すなわち、故障を検出するために、排気還流弁は吸気圧が負圧となる中で閉弁状態から開弁されるので、排気還流弁の電動機に脱調のおそれがある。ここで、故障判定手段により排気還流弁の故障が判定された後に、ゼロ点学習手段により、電動機の動作位置が弁体の全閉位置に対応するゼロ点として学習されるので、その後の制御により排気還流弁が開弁されるときの開度のずれが解消される。
【００１８】
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の何れかに記載の発明において、吸気圧調整手段は、吸気量調節弁であり、故障判定手段は、吸気量調節弁を微少開弁させることにより吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を負圧が減少する方向へ調整し、故障の判定完了後に吸気量調節弁の微少開弁を終了することを趣旨とする。
【００１９】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の作用に加え、吸気通路に本来設けられる吸気量調節弁が吸気圧調整手段として適用されるので、他の手段を別途設ける必要がない。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、エンジンは、燃焼室にそれぞれ設けられて吸気通路に通じる吸気ポート及び排気通路に通じる排気ポートと、吸気ポートを開閉する吸気弁と、排気ポートを開閉する排気弁と、エンジンの回転に同期して吸気弁及び排気弁を開閉駆動させる動弁機構と、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉特性を可変とする開閉特性可変機構とを更に含み、吸気圧調整手段は、開閉特性可変機構であり、故障判定手段は、開閉特性が変わるように開閉特性可変機構を動作させることにより吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を負圧が減少する方向へ調整することを趣旨とする。
【００２１】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の作用に加え、吸気圧調整手段として吸気量調節弁とは別の開閉特性可変機構が適用されるので、吸気量調節弁をある程度制御した状態でも開閉特性可変機構により吸気圧の調整が可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、電動式の排気還流弁を大型化したり高出力化したりする必要がなく、排気還流弁の自動車への搭載性悪化や排気還流装置のコスト増を抑えながら排気還流弁の故障検出を有効に行うことができる。
【００２３】
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、排気還流弁の故障検出精度を向上させることができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、排気還流弁の耐久性を向上させることができる。
【００２５】
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、故障検出後における通常の排気還流制御で排気還流ガス流量にずれが生じることを防止することができる。
【００２６】
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、排気還流弁の故障を検出するためにエンジンシステムが複雑化することを避けることができる。
【００２７】
請求項６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、故障検出時にも吸気量調節弁の制御性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係り、エンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含む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、ＥＧＲ通路の一部であってＥＧＲ弁が設けられる部分を拡大して示す断面図。
【図３】第１実施形態に係り、（ａ）,（ｂ）は吸気弁と排気弁とのバルブオーバラップを示す模式図。
【図４】第１実施形態に係り、ＥＧＲ弁の故障検出のための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態に係り、ＥＧＲ弁の故障検出のための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図６】第３実施形態に係り、ＥＧＲ弁の故障検出のための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図７】第３実施形態に係り、エンジン回転速度に対応する基本微開度を求めるために参照されるマップ。
【図８】第３実施形態に係り、大気圧に対応する大気圧補正量を求めるために参照されるマップ。
【図９】第４実施形態に係り、エンジンのＥＧＲ装置を含むガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。
【図１０】第４実施形態に係り、ＥＧＲ弁の故障検出のための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１１】第４実施形態に係り、エンジン回転速度に対応する基本許可作用角を求めるために参照されるマップ。
【図１２】第４実施形態に係り、大気圧に対応する大気圧補正量を求めるために参照されるマップ。
【図１３】第５実施形態に係り、ＥＧＲ弁の故障検出のための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１４】第５実施形態に係り、図１３のフローチャートの続きを示すフローチャート。
【図１５】第５実施形態に係り、エンジン回転速度に対応する追加微開度を求めるために参照されるマップ。
【図１６】第６実施形態に係り、ＥＧＲ弁の故障検出のための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１７】第７実施形態に係り、ゼロ点学習のための処理内容の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明におけるエンジンの排気還流装置のための故障検出装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１に、この実施形態におけるエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含むガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。自動車に搭載されるこの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の吸気ポート２には、吸気通路３が接続され、排気ポート４には、排気通路５が接続される。吸気通路３の入口には、エアクリーナ６が設けられる。エアクリーナ６より下流の吸気通路３には、排気通路５との間に、吸気通路３における吸気を昇圧させるための過給機７が設けられる。
【００３１】
過給機７は、吸気通路３に配置されたコンプレッサ８と、排気通路５に配置されたタービン９と、コンプレッサ８とタービン９を一体回転可能に連結する回転軸１０とを含む。過給機７は、排気通路５を流れる排気によりタービン９を回転させて回転軸１０を介してコンプレッサ８を一体的に回転させることにより、吸気通路３における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。
【００３２】
過給機７に隣接して排気通路５には、タービン９を迂回する排気バイパス通路１１が設けられる。この排気バイパス通路１１には、ウェイストゲートバルブ１２が設けられる。ウェイストゲートバルブ１２により排気バイパス通路１１を流れる排気が調節されることにより、タービン９に供給される排気流量が調節され、タービン９及びコンプレッサ８の回転速度が調節され、過給機７による過給圧が調節されるようになっている。
【００３３】
吸気通路３において、過給機７のコンプレッサ８とエンジン１との間には、インタークーラ１３が設けられる。このインタークーラ１３は、コンプレッサ８により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ１３とエンジン１との間の吸気通路３には、サージタンク３ａが設けられる。また、インタークーラ１３より下流であってサージタンク３ａより上流の吸気通路３には、電動式のスロットル弁である電子スロットル装置１４が設けられる。本発明の吸気量調節弁及び吸気圧調整手段の一例に相当する電子スロットル装置１４は、吸気通路３に配置されるバタフライ形のスロットル弁２１と、そのスロットル弁２１を開閉駆動するためのＤＣモータ２２と、スロットル弁２１の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ２３とを備える。電子スロットル装置１４は、運転者によるアクセルペダル２６の操作に応じてスロットル弁２１がＤＣモータ２２により開閉駆動されることにより、スロットル弁２１の開度が調節されるように構成される。電子スロットル装置１４の構成として、例えば、特開２０１１−２５２４８２号公報の図１及び図２に記載される「スロットル装置」の基本構成を採用することができる。また、タービン９より下流の排気通路５には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ１５が設けられる。
【００３４】
エンジン１には、燃焼室１６に燃料を噴射供給するためのインジェクタ２５が設けられる。インジェクタ２５には、燃料タンク（図示略）から燃料が供給されるようになっている。インジェクタ２５は、発明の燃料供給手段の一例に相当する。また、エンジン１には、各気筒に対応して点火プラグ２９が設けられる。各点火プラグ２９は、イグナイタ３０から出力される高電圧を受けて点火動作する。各点火プラグ２９の点火時期は、イグナイタ３０による高電圧の出力タイミングにより決定される。
【００３５】
この実施形態において、大量ＥＧＲを実現するためのＥＧＲ装置は、高圧ループ式であって、エンジン１の燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させる排気還流通路（ＥＧＲ通路）１７と、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲガスの流れを調節するためにＥＧＲ通路１７に設けられた電動式の排気還流弁（ＥＧＲ弁）１８とを備える。ＥＧＲ通路１７は、タービン９より上流の排気通路５と、サージタンク３ａとの間に設けられる。すなわち、排気通路５を流れる排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１７を通じて吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させるために、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａが、スロットル弁２１より下流のサージタンク３ａに接続される。また、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂが、タービン９より上流の排気通路５に接続される。
【００３６】
ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂの近傍には、ＥＧＲガスを浄化するためのＥＧＲ用触媒コンバータ１９が設けられる。また、ＥＧＲ用触媒コンバータ１９より下流のＥＧＲ通路１７には、同通路１７を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２０が設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ弁１８は、ＥＧＲクーラ２０より下流のＥＧＲ通路１７に配置される。
【００３７】
図２に、ＥＧＲ通路１７の一部であってＥＧＲ弁１８が設けられる部分を拡大して断面図により示す。図１、図２に示すように、ＥＧＲ弁１８は、ポペット弁として、かつ、電動弁として構成される。すなわち、ＥＧＲ弁１８は、電動機であるステップモータ３１により開閉駆動される弁体３２を備える。弁体３２は、略円錐形状をなし、ＥＧＲ通路１７に設けられた弁座３３に着座可能に設けられる。ステップモータ３１は直進的に往復運動（ストローク運動）可能に構成された出力軸３４を備え、その出力軸３４の先端に弁体３２が固定される。出力軸３４は軸受３５を介してＥＧＲ通路１７を構成するハウジングに支持される。そして、ステップモータ３１の出力軸３４をストローク運動させることにより、弁座３３に対する弁体３２の開度が調節されるようになっている。ＥＧＲ弁１８の出力軸３４は、弁体３２が弁座３３に着座する全閉状態から、弁体３２が軸受３５に当接する全開状態までの間で所定のストロークＬ１だけストローク運動可能に設けられる。この実施形態では、大量ＥＧＲを実現するために、従前の技術に比べて弁座３３の開口面積が拡大されている。それに合わせて、弁体３２が大型化されている。このＥＧＲ弁１８の構成として、例えば、特開２０１０−２７５９４１号公報の図１に記載された「ＥＧＲバルブ」の基本構成を採用することができる。
【００３８】
図１に示すように、エンジン１のシリンダヘッド１ｂには、吸気ポート２を開閉する吸気弁４１と、排気ポート４を開閉する排気弁４２とがそれぞれ設けられる。吸気弁４１及び排気弁４２は、それぞれ異なるカムシャフト４３，４４の回転により動作するように構成される。各カムシャフト４３，４４の先端には、それぞれ異なるタイミングプーリ４５，４６が設けられる。各タイミングプーリ４５，４６は、タイミングベルト等（図示略）を介してクランクシャフト１ａに駆動連結される。エンジン１の運転時には、クランクシャフト１ａの回転力がタイミングベルト等及び各タイミングプーリ４５，４６を介して各カムシャフト４３，４４に伝達される。これにより、吸気弁４１及び排気弁４２が動作して吸気ポート２及び排気ポート４がそれぞれ開閉されるようになっている。このとき、吸気弁４１及び排気弁４２は、クランクシャフト１ａの回転に同期して、すなわち、クランクシャフト１ａに連結されたピストン４７の上下動に対応した、エンジン１の吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程及び排気行程に同期して、所定のタイミングで動作可能となっている。カムシャフト４３，４４及びタイミングプーリ４４，４５は、本発明の動弁機構の一例に相当する。
【００３９】
吸気側のカムシャフト４３には、カム角センサ５６が設けられる。このカム角センサ５６は、カムシャフト４３の回転角を検出するようになっている。吸気側のタイミングプーリ４５には、電動式の可変バルブタイミング機構（以下、単に「ＶＶＴ」という。）６１が設けられる。本発明の開閉特性可変機構及び吸気圧調整手段の一例に相当するＶＶＴ６１は、吸気弁４１の開閉特性である開閉タイミング（バルブタイミング）を変更できるように構成される。すなわち、ＶＶＴ６１は、付属モータ（図示略）により駆動されることにより、吸気弁４１のバルブタイミングを所定の範囲で進角及び遅角することができる。このバルブタイミングの変更により、吸気弁４１と排気弁４２とのバルブオーバラップを変更するようになっている。
【００４０】
ＶＶＴ６１は、吸気側のカムシャフト４３とタイミングプーリ４５との間に介在したリングギヤとヘリカルスプライン（それぞれ図示略）を含む。そして、ＶＶＴ６１は、モータを動作させてリングギヤを回動及びスライドさせることにより、カムシャフト４３とタイミングプール４５との間の回転位相を変える。この種のリングギヤ等を備えたＶＶＴ６１の構造は既に周知であることから、ここでは詳しい説明は省略する。
【００４１】
ここで、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップの変更について説明する。図３（ａ），（ｂ）に、吸気弁４１と排気弁４２とのバルブオーバラップを模式図により示す。「バルブオーバラップ」は、レシプロタイプのエンジンにおいて吸気ポートと排気ポートが同時に開いている状態を意味する。通常、４ストロークエンジンの排気行程の終了間際に吸気ポートを開き、吸気の充填効率を改善する目的で設定される。バルブオーバーラップを広めに取ると、エンジンの実質圧縮比が落ちることから、ノッキングなどの異常燃焼を防ぐことができる。逆にバルブオーバーラップを狭めに取ると、エンジンの低回転域での混合気の充填効率が高くなり、低負荷・低回転でも混合気に安定した燃焼が得られる。また、エンジンの出力面以外では、バルブオーバーラップを利用することにより、エンジンに内部ＥＧＲを行うことができ、排ガス浄化の他にポンピングロスを低減することができるなど燃費向上にも寄与する。エンジンの回転速度や負荷などによって内部ＥＧＲを行う適切なタイミングが異なるが、ＶＶＴにより最適なタイミングでバルブオーバラップを実施することができる。また、バルブオーバラップを拡大することにより、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧の負圧を低減することが可能となる。
【００４２】
図１において、ＶＶＴ６１を動作させて吸気側のカムシャフト４３の回転位相をタイミングプーリ４５のそれよりも進めることにより、吸気弁４１のバルブタイミングの位相がクランクシャフト１ａの回転位相よりも進角される。この場合、図３（ｂ）に示すように、吸気弁４１のバルブタイミングが相対的に進角され、吸気行程における吸気弁４１と排気弁４２とのバルブオーバラップが相対的に大きくなる。このとき、ＶＶＴ６１により吸気弁４１のバルブタイミングを最も進角させることにより、バルブオーバラップが最も大きくなる。これに対し、ＶＶＴ６１を動作させて吸気側のカムシャフト４３の回転位相をタイミングプーリ４５のそれよりも遅れさせることにより、吸気弁４１のバルブタイミングの位相がクランクシャフト１ａの回転位相よりも遅角される。この場合、図３（ａ）に示すように、吸気弁４１のバルブタイミングが相対的に遅れ、吸気行程におけるバルブオーバラップが相対的に小さくなる。このとき、ＶＶＴ６１により吸気弁４１のバルブタイミングを最も遅角させることにより、バルブオーバラップが最も小さく（ゼロに）なる。
【００４３】
この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御、ＥＧＲ制御及びバルブタイミング制御等をそれぞれ実行するために、インジェクタ２５、イグナイタ３０、電子スロットル装置１４のＤＣモータ２２、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１及びＶＶＴ６１が、それぞれエンジン１の運転状態に応じて電子制御装置（ＥＣＵ）５０により制御されるようになっている。ＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、ＣＰＵの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。ＥＣＵ５０は、本発明の故障判定手段及びゼロ点学習手段の一例に相当する。外部出力回路には、イグナイタ３０、インジェクタ２５、ＤＣモータ２２、ステップモータ３１及びＶＶＴ６１等が接続される。外部入力回路には、エンジン１の運転状態を検出するための本発明の運転状態検出手段の一例に相当する各種センサ２３，２７，５１〜５６が接続され、各種エンジン信号が入力されるようになっている。
【００４４】
ここで、各種センサとして、スロットルセンサ２３及びカム角センサ５６の他に、アクセルセンサ２７、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２、水温センサ５３、エアフローメータ５４及び空燃比センサ５５が設けられる。アクセルセンサ２７は、アクセルペダル２６の操作量であるアクセル開度ＡＣＣを検出する。従って、この実施形態では、アクセルセンサ２７は、運転者によるエンジン１の出力要求量を検出するようになっている。本発明の吸気圧検出手段の一例に相当する吸気圧センサ５１は、スロットル弁２１より下流の吸気通路３（サージタンク３ａを含む。）における吸気圧ＰＭを検出する。本発明の回転速度検出手段の一例に相当する回転速度センサ５２は、エンジン１のクランクシャフト１ａの回転角（クランク角）を検出するとともに、そのクランク角の変化をエンジン１の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥとして検出する。水温センサ５３は、エンジン１の冷却水温ＴＨＷを検出する。エアフローメータ５４は、エアクリーナ６の直下流の吸気通路３を流れる吸気量Ｇａを検出する。空燃比センサ５５は、触媒コンバータ１５の直上流の排気通路５に設けられ、排気中の空燃比Ａ／Ｆを検出する。
【００４５】
この実施形態で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の全運転領域において、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲを制御するためにＥＧＲ弁１８を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、通常は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づきＥＧＲ弁１８を開弁制御し、エンジン１の停止時、アイドル運転時又は減速運転時にＥＧＲ弁１８を閉弁制御するようになっている。
【００４６】
この実施形態で、ＥＣＵ５０は、運転者の要求に応じてエンジン１を運転するために、アクセル開度ＡＣＣに基づいて電子スロットル装置１４を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時には、アクセル開度ＡＣＣに基づき電子スロットル装置１４を開弁制御し、エンジン１の停止時又は減速運転時には、電子スロットル装置１４を閉弁制御するようになっている。これにより、スロットル弁２１は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時には開弁され、エンジン１の停止時又は減速運転時には閉弁されるようになっている。
【００４７】
ここで、この実施形態の高圧ループ式のＥＧＲ装置についても、適確なＥＧＲ制御を実施するために故障検出を行う必要がある。そこで、この実施形態では、ＥＣＵ５０が以下のような故障検出処理を実行するようになっている。
【００４８】
図４に、ＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の一例をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態が減速燃料カット中であるか否かを判断する。すなわち、エンジン１が減速運転時であり、かつ、インジェクタ２５によるエンジン１への燃料供給が遮断されているか否かを判断する。上記したようにエンジン１の減速運転時には、電子スロットル装置１４とＥＧＲ弁１８がそれぞれ一旦全閉に閉弁制御される。ＥＣＵ５０は、上記判断をアクセル開度ＡＣＣの変化に基づいて行うことができる。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３００へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１１０へ移行する。
【００４９】
ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、故障判定フラグＸegrobdが「０」であるか否かを判断する。ここで、故障判定フラグＸegrobdは、ＥＧＲ弁１８につき故障判定が行われた場合に「１」に、故障判定が行われていない場合に「０」に設定される。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１００へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１２０へ移行する。
【００５０】
ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置１４を制御することにより、スロットル弁２１を所定の微開度Ａ１だけ開弁制御する。これにより、一旦全閉状態となったスロットル弁２１を強制的に微少開弁させる。このスロットル弁２１の微少開弁により、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭの負圧の大きさが減速直後よりも減少方向へ緩和されるように調整される。
【００５１】
次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、所定時間が経過するのを待ってステップ１４０へ移行する。ここで、所定時間を、例えば「１秒」とすることができる。
【００５２】
そして、ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１の検出値に基づきそのときの吸気圧ＰＭ（負圧）を取り込む。
【００５３】
次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、閉弁フラグＸegrobdoffが「０」であるか否かを判断する。閉弁フラグＸegrobdoffは、後述するようにＥＧＲ弁１８が閉弁されているときのＥＧＲ閉吸気圧ＰＭoffが得られた場合に「１」に、そのＥＧＲ閉吸気圧ＰＭoffが得られない場合に「０」に設定される。ステップ１５０の判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１８０へ移行する。ステップ１５０の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１６０へ移行する。
【００５４】
ステップ１６０では、ＥＣＵ５０は、ステップ１４０で取り込まれた吸気圧ＰＭ（負圧）を、ＥＧＲ閉吸気圧ＰＭoffとしてメモリに記憶する。また、ステップ１７０で、ＥＣＵ５０は、閉弁フラグＸegrobdoffを「１」に設定する。その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１５０へ戻す。
【００５５】
一方、ステップ１５０から移行してステップ１８０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を所定開度Ｂ１だけ開弁制御する。これにより、一旦全閉状態となったＥＧＲ弁１８が強制的に開弁される。
【００５６】
次に、ステップ１９０で、ＥＣＵ５０は、所定時間が経過するのを待ってステップ２００へ移行する。ここで、所定時間を、例えば「１秒」とすることができる。
【００５７】
そして、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１の検出値に基づき吸気圧ＰＭ（負圧）を取り込む。また、ステップ２１０で、ＥＣＵ５０は、その取り込まれた吸気圧ＰＭ（負圧）を、ＥＧＲ開吸気圧ＰＭonとしてメモリに記憶する。
【００５８】
次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ開吸気圧ＰＭonとＥＧＲ閉吸気圧ＰＭoffとの差が所定値Ｃ１より大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を開弁したときの吸気圧ＰＭとＥＧＲ弁１８を閉弁したときの吸気圧ＰＭとの差がある程度大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２３０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２４０へ移行する。
【００５９】
ステップ２３０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が正常であるとの判定をし、処理をステップ２５０へ移行する。ここで、ＥＣＵ５０は、正常である事実をメモリに記録することができる。
【００６０】
一方、ステップ２４０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が閉弁状態で故障（閉弁故障）しているとの判定をし、処理をステップ２５０へ移行する。ここで、ＥＣＵ５０は、閉弁故障判定の事実を運転者に告知したり、メモリに記録したりすることができる。
【００６１】
そして、ステップ２５０では、ＥＣＵ５０は、閉弁フラグＸegrobdoffを「０」にリセットする。また、ステップ２６０で、ＥＣＵ５０は、故障判定フラグＸegrobdを「１」に設定する。更に、ステップ２７０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の開弁制御を終了する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８をもとの閉弁状態へ戻す。
【００６２】
次に、ステップ２８０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の閉弁が完了するのを待って処理をステップ２９０へ移行する。そして、ステップ２９０で、ＥＣＵ５０は、スロットル弁２１の開弁制御を終了する。すなわち、ＥＣＵ５０は、スロットル弁２１をもとの閉弁状態へ戻す。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ１００へ戻す。
【００６３】
一方、ステップ１００から移行してステップ３００では、ＥＣＵ５０は、閉弁フラグＸegrobdoffを「０」にリセットする。
【００６４】
次に、ステップ３１０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の故障検出からの復帰であるか否かを判断する。この判断結果が否定である場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１００へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３２０へ移行する。
【００６５】
ステップ３２０で、ＥＣＵ５０は、スロットル弁２１の開弁制御を中止する。また、ステップ３３０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の開弁制御を中止する。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ１００へ戻す。
【００６６】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を微少開弁させることによりスロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭを負圧が減少する（負圧が緩和される）方向へ調整し、その調整後にＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁させると共に、その開弁の前と後で吸気圧センサ５１により検出される吸気圧ＰＭの負圧の変化に基づいてＥＧＲ弁１８の故障を判定するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、その故障判定完了後に、ＥＧＲ弁１８の強制的な開弁を終了してＥＧＲ弁１８をもとの閉弁状態へ戻すと共に、スロットル弁２１の微少開弁を終了してもとの閉弁状態へ戻すようになっている。
【００６７】
以上説明したこの実施形態の故障検出装置によれば、エンジン１が減速燃料カットの状態にあるときに、正常なＥＧＲ弁１８が動作することにより、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へのＥＧＲガスの流れが変化し、これによりスロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭが変化する。ここで、ＥＧＲ弁１８が故障している場合は、ＥＧＲ弁１８を動作させても、ＥＧＲガスの流れに予想した変化が得られず、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭにも予想した変化が得られない。そこで、この実施形態では、エンジン１の減速燃料カット時に、ＥＣＵ５０により、電子スロットル装置１４が制御されてスロットル弁２１が微少開弁され、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭの負圧が緩和される方向へ調整され、その調整後にＥＧＲ弁１８が閉弁状態から強制的に開弁される。そして、ＥＧＲ弁１８が開弁される前と後で吸気圧センサ５１により検出される吸気圧ＰＭの負圧の変化に基づいてＥＧＲ弁１８の故障の有無が判定される。また、その故障判定完了後に、ＥＣＵ５０により、ＥＧＲ弁１８の強制的な開弁が終了してＥＧＲ弁１８がもとの閉弁状態へ戻されると共に、スロットル弁２１の微少開弁が終了してスロットル弁２１がもとの閉弁状態へ戻される。ここで、ＥＧＲ弁１８が強制的に開弁される前に、吸気圧ＰＭの負圧が緩和されるので、ＥＧＲ弁１８が強制的に開弁されるときに、その弁体３２の上流側（排気側）にかかる圧力と弁体３２の下流側（吸気側）にかかる圧力との圧力差が小さくなり、ＥＧＲ弁１８にかかる負荷が小さくなる。この結果、電動式のＥＧＲ弁１８を大型化したり高出力化したりする必要がなく、ＥＧＲ弁１８の自動車への搭載性悪化やＥＧＲ装置のコスト増を抑えながらＥＧＲ弁１８の故障検出を有効に行うことができる。
【００６８】
この実施形態によれば、電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）が吸気圧調整手段として適用され、ＥＣＵ５０により、スロットル弁２１を微少開弁させることによりスロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭを負圧が減少する方向へ調整し、故障の判定完了後にスロットル弁２１の微少開弁を終了するようにしている。従って、吸気通路３に本来設けられる電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）が吸気圧調整手段として適用されるので、他の手段を別途設ける必要がない。このため、ＥＧＲ弁１８の故障を検出するためにエンジンシステムが複雑化することを避けることができる。
【００６９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの排気還流装置のための故障検出装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００７０】
なお、以下の各実施形態において、前記第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。
【００７１】
この実施形態では、電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）に代わってＶＶＴ６１が吸気圧調整手段として適用される点とＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の点で第１実施形態と構成が異なる。図５に、この実施形態におけるＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の一例をフローチャートにより示す。図５のフローチャートでは、図４のフローチャートにおけるステップ１２０、ステップ２９０及びステップ３２０の処理に代えて、ステップ１２５、ステップ２９５及びステップ３２５の処理が設けられた点で図４のフローチャートと異なる。
【００７２】
すなわち、処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００とステップ１１０の判断結果が肯定になる場合、ステップ１２５で、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１によりバルブオーバラップを拡大制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１を制御することにより、吸気弁４１のバルブタイミングを標準タイミングよりも進角させることにより、吸気弁４１のバルブタイミングと排気弁４２のバルブタイミングとのバルブオーバラップを拡大する。このバルブオーバラップの拡大制御により、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭの負圧の大きさが減速直後よりも緩和されるように調整される。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ１３０へ移行する。
【００７３】
一方、ステップ２８０の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ２９５で、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップの拡大制御を終了する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１を制御してバルブオーバラップをもとの進角しない状態へ戻す。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ１００へ戻す。
【００７４】
また、ステップ３１０の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ３２５で、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップの拡大制御を中止する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１を制御してバルブオーバラップをもとの進角しない状態へ戻す。
【００７５】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、スロットル弁２１を制御する代わりに、バルブオーバラップが拡大するようにＶＶＴ６１を動作させることにより、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭを負圧が減少する（負圧が緩和される）方向へ調整し、その負圧の調整後にＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁させると共に、その開弁の前と後で吸気圧センサ５１により検出される吸気圧ＰＭの負圧の変化に基づいてＥＧＲ弁１８の故障を判定するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、その故障判定完了後に、ＶＶＴ６１の作動を終了してバルブオーバラップをもとの拡大しない状態へ戻すようになっている。
【００７６】
以上説明したこの実施形態の故障検出装置によれば、減速燃料カット時に、ＥＣＵ５０により、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップが拡大制御され、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭの負圧が緩和される方向へ調整される。そして、その負圧調整後に、ＥＣＵ５０により、ＥＧＲ弁１８が閉弁状態から強制的に開弁されると共に、その開弁の前と後で吸気圧センサ５１により検出される吸気圧ＰＭの負圧の変化に基づいてＥＧＲ弁１８の故障の有無が判定される。また、その故障判定完了後に、ＥＣＵ５０により、ＥＧＲ弁１８の強制的な開弁が終了されてＥＧＲ弁１８が閉弁状態へ戻されると共に、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップの拡大制御が終了されてバルブオーバラップがものと拡大しない状態へ戻される。ここで、ＥＧＲ弁１８が強制的に開弁される前に、吸気圧ＰＭの負圧が緩和されるので、ＥＧＲ弁１８を強制的に開弁するときに、その弁体３２の上流側（排気側）にかかる圧力と弁体３２の下流側（吸気側）にかかる圧力との圧力差が小さくなり、ＥＧＲ弁１８にかかる負荷が小さくなる。この結果、電動式のＥＧＲ弁１８を大型化したり高出力化したりする必要がなく、ＥＧＲ弁１８の自動車への搭載性悪化やＥＧＲ装置のコスト増を抑えながらＥＧＲ弁１８の故障検出を有効に行うことができる。
【００７７】
また、この実施形態では、電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）とは別のＶＶＴ６１が吸気圧調整手段として適用されるので、電子スロットル装置１４をある程度制御した状態でも、ＶＶＴ６１によりスロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭの調整が可能となる。このため、故障検出時にも電子スロットル装置１４の制御性を向上させることができる。
【００７８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの排気還流装置のための故障検出装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００７９】
この実施形態では、ＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の点で第１実施形態と構成が異なる。図６に、この実施形態におけるＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の一例をフローチャートにより示す。図６のフローチャートでは、図４のフローチャートのステップ１００の前にステップ４００とステップ４１０の処理が加わり、図４のフローチャートにおけるステップ１２０の処理に代えて、ステップ４２０、ステップ４３０及びステップ４４０の処理が設けられた点で図４のフローチャートと異なる。
【００８０】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ４００で、ＥＣＵ５０は、回転速度センサ５２の検出値に基づきエンジン回転速度ＮＥを取り込む。
【００８１】
次に、ステップ４１０で、ＥＣＵ５０は、大気圧ＰＡを取り込む。ここで、ＥＣＵ５０は、例えば、吸気圧ＰＭ、エンジン回転速度ＮＥ及びスロットル開度ＴＡの値から大気圧ＰＡを推定して求めることができる。この実施形態で、スロットルセンサ２３、吸気圧センサ５１及び回転速度センサ５２により本発明の大気圧検出手段が構成される。
【００８２】
その後、ステップ１００とステップ１１０の判断結果が肯定となる場合、ステップ４２０で、ＥＣＵ５０は、減速直前に取り込まれたエンジン回転速度ＮＥと大気圧ＰＡより基本微開度Ａ０と大気圧補正量ｋｐａを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図７に示すマップを参照することにより、エンジン回転速度ＮＥに対応する基本微開度Ａ０を求めることができる。このマップでは、エンジン回転速度ＮＥが高くなるほど基本微開度Ａ０が曲線的に増加するように設定される。エンジン回転速度ＮＥが高くなるほど吸気圧ＰＭの負圧が大きくなることから、その負圧を減少させるために大きい基本微開度Ａ０が求められるようになっている。また、ＥＣＵ５０は、例えば、図８に示すマップを参照することにより、大気圧ＰＡに対応する大気圧補正量ｋｐａを求めることができる。このマップにおいて、平地の大気圧では、大気圧補正量ｋｐａが「１.０」で一定となり、高地で大気圧ＰＡが低くなるに連れて大気圧補正量ｋｐａが「１.０」から下限値へ向けて直線的に小さくなるように設定される。大気圧ＰＡが低くなるほど吸気圧ＰＭの負圧が小さくなることから、その負圧の減少を適度に抑えるために小さい大気圧補正量ｋｐａが求められるようになっている。
【００８３】
次に、ステップ４３０では、ＥＣＵ５０は、基本微開度Ａ０に大気圧補正量ｋｐａを乗算することにより、目標微開度Ａ２を求める。これにより、エンジン回転速度ＮＥと大気圧ＰＭに応じて補正された好適な目標開度Ａ２が得られる。
【００８４】
次に、ステップ４４０で、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置１４を制御することにより、スロットル弁２１を目標微開度Ａ２だけ開弁制御する。これにより、一旦全閉状態となったスロットル弁２１が強制的に微少開弁される。このスロットル弁２１の微少開弁により、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭの負圧の大きさが減速直後よりも緩和されるように調整される。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ１３０へ移行する。
【００８５】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を微少開弁させることによりスロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭを負圧が減少する（負圧が緩和される）方向へ調整し、その調整後にＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁させると共に、その開弁の前と後で吸気圧センサ５１により検出される吸気圧ＰＭの負圧の変化に基づいてＥＧＲ弁１８の故障を判定するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、その故障判定完了後に、ＥＧＲ弁１８の強制的な開弁を終了してＥＧＲ弁１８を閉弁状態へ戻すと共に、スロットル弁２１の微少開弁を終了してもとの閉弁状態へ戻すようになっている。
【００８６】
しかも、上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速直前に検出されたエンジン回転速度ＮＥが高くなるほど吸気圧ＰＭの負圧を減少させるように、かつ、同じく減速直前に検出された大気圧ＰＡが低くなるほど吸気圧ＰＭの負圧の減少を抑えるようにスロットル弁２１の微少開弁を調整するようになっている。
【００８７】
以上説明したこの実施形態の故障検出装置によれば、第１実施形態の作用効果に加えて次のような作用効果を有する。すなわち、スロットル弁２１を開弁制御するために、ＥＣＵ５０により、エンジン回転速度ＮＥに応じた基本開度Ａ０と大気圧ＰＡに応じた大気圧補正量ｋｐａが求められ、それら基本開度Ａ０と大気圧補正量ｋｐａが乗算されるとにより目標微開度Ａ２が求められる。そして、電子スロットル装置１４が、ＥＣＵ５０により、目標微開度Ａ２に基づいて制御されることにより、スロットル弁２１が微少開弁される。従って、スロットル弁２１の微少開弁が、エンジン１の減速直前におけるエンジン回転速度ＮＥと大気圧ＰＡに応じた目標微開度Ａ２に調整されるので、ＥＧＲ弁１８にかかる負荷が過不足なく好適に緩和される。この意味で、ＥＧＲ弁１８の耐久性、より具体的にはステップモータ３１の耐久性を向上させることができる。
【００８８】
＜第４実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの排気還流装置のための故障検出装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００８９】
この実施形態では、開閉特性可変機構とＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の点で第２実施形態と構成が異なる。図９に、この実施形態におけるエンジンのＥＧＲ装置を含むガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。図１０に、この実施形態におけるＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【００９０】
図９に示すように、この実施形態のエンジンシステムは、図１に示すＶＶＴ６１の代わりに、吸気側のカムシャフト４３のカム作用角を可変とする電動式の作用角可変機構（以下、単に「ＶＯＡ」という。）６６を設けた点で図１のエンジンシステムと構成が異なる。このＶＯＡ６６を動作させることにより、吸気弁４１の開弁タイミング又は閉弁タイミングを固定したまま吸気弁４１の開弁量（リフト量）を可変とすることができる。この種のＶＯＡ６６の構成として、例えば、特開２０１０-２４９００２公報に記載される技術を採用することができる。このＶＯＡ６６は、本発明の吸気圧調整手段及び開閉特性可変機構の一例に相当する。
【００９１】
図１０のフローチャートでは、図６のフローチャートにおけるステップ２９０とステップ３２０の処理が無くなり、図６のフローチャートにおけるステップ４００の処理の代わりにステップ５００及びステップ５１０の処理が設けられ、図６のフローチャートにおけるステップ４２０〜ステップ４４０の処理の代わりにステップ５２０〜ステップ５６０の処理が設けられた点で図６のフローチャートと異なる。
【００９２】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ５００で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１及び回転速度センサ５２の検出値に基づき、エンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬをそれぞれ取り込む。ここで、ＥＣＵ５０は、エンジン負荷ＫＬをエンジン回転速度ＮＥと吸気圧ＰＭとに基づいて求めることができる。
【００９３】
次に、ステップ５１０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬに応じて目標作用角ＴＶＶＴcaを求め、ＶＯＡ６６を制御することにより、吸気側のカムシャフト４３を目標作用角ＴＶＶＴcaに制御する。
【００９４】
その後、ステップ４１０の処理を経て、ステップ１００とステップ１１０の判断結果が肯定となる場合、ステップ５２０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥと大気圧ＰＡより基本許可作用角vtcaと大気圧補正量kpa１を求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図１１に示すマップを参照することにより、エンジン回転速度ＮＥに対応する基本許可作用角vtcaを求めることができる。このマップでは、エンジン回転速度ＮＥが高くなるほど基本許可作用角vtcaが曲線的に減少するように設定される。また、ＥＣＵ５０は、例えば、図１２に示すマップを参照することにより、大気圧ＰＡに対応する大気圧補正量kpa1を求めることができる。このマップにおいて、平地の大気圧は、大気圧補正量kpa1が「１.０」となり、高地へ向けて大気圧ＰＡが低くなるに連れて大気圧補正量kpa1が「１.０」から上限値へ向けて直線的に大きくなるように設定される。
【００９５】
次に、ステップ５３０では、ＥＣＵ５０は、基本許可作用角vtcaに大気圧補正量kpa1を乗算することにより、最終許可作用角ＶＴcaを求める。
【００９６】
次に、ステップ５４０で、ＥＣＵ５０は、カム角センサ５６の検出値に基づき実作用角ＶＶＴcaを取り込む。
【００９７】
そして、ステップ５５０で、ＥＣＵ５０は、最終許可作用角ＶＴcaが実作用角ＶＶＴｃａ以下であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１４０へジャンプする。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５６０へ移行する。
【００９８】
ステップ５６０で、ＥＣＵ５０は、ＶＯＡ６６を制御することにより、実作用角ＶＶＴcaを最終許可作用角ＶＴcaに制御する。その後、ＥＣＵ５０は、所定時間の経過を待って処理をステップ１４０へ移行し、ステップ１４０〜ステップ３３０の処理を実行する。
【００９９】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、最終許可作用角ＶＴcaが実作用角ＶＶＴca以下となるときに、ＶＯＡ６６により実作用角ＶＶＴcaを最終許可作用角ＶＴcaに制御することにより、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭを負圧が減少する（負圧が緩和される）方向へ調整し、その負圧の調整後にＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁させると共に、その開弁の前と後で吸気圧センサ５１により検出される吸気圧ＰＭの負圧の変化に基づいてＥＧＲ弁１８の故障を判定するようになっている。
【０１００】
以上説明したこの実施形態の故障検出装置によれば、ＥＧＲ弁１８の故障検出につき、前記第２実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【０１０１】
＜第５実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの排気還流装置のための故障検出装置を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【０１０２】
この実施形態では、ＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の点で第３実施形態と構成が異なる。図１３及び図１４に、この実施形態におけるＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１３及び図１４のフローチャートでは、図６のフローチャートのステップ２９０及びステップ３２０の処理に代えて、ステップ２９５及びステップ３２５の処理が設けられ、ステップ１３０と、ステップ２２０と、ステップ２４０との間にステップ６００〜ステップ６８０の処理が加わった点で図６のフローチャートと異なる。
【０１０３】
このルーチンのステップ２２０の判断結果が否定になると、ＥＣＵ５０は処理をステップ６００へ移行する。ステップ６００で、ＥＣＵ５０は、再閉弁フラグＸegrcが「０」か否かを判断する。この再閉弁フラグＸegrcは、後述するようにＥＧＲ弁１８を開弁状態から再び閉弁させた場合に「１」に、再び閉弁させない場合に「０」に設定される。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２４０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６１０へ移行する。
【０１０４】
そして、ステップ２４０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が閉弁状態で故障（閉弁故障）しているとの判定をし、処理をステップ２５０へ移行する。ここで、ＥＣＵ５０は、閉弁故障判定の事実を運転者に告知したり、メモリに記録したりすることができる。
【０１０５】
一方、ステップ６１０では、ＥＣＵ５０は、回転速度センサ５２の検出値に基づきエンジン回転速度ＮＥを取り込む。次に、ステップ６２０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥより追加微開度Ｅ１を求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図１５に示すようなマップを参照することにより、エンジン回転速度ＮＥに対応する追加微開度Ｅ１を求めることができる。このマップにおいて、エンジン回転速度ＮＥが高くなるほど追加微開度Ｅ１が緩やかに増加するように設定される。
【０１０６】
次に、ステップ６３０で、ＥＣＵ５０は、目標微開度Ａ２に追加微開度Ｅ１を加算することにより再目標微開度Ａ３を求める。その後、ステップ６４０で、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置１４を制御することにより、スロットル弁２１を再目標微開度Ａ３だけ開弁制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、目標微開度Ａ２に一旦開弁制御したスロットル弁２１を、電子スロットル装置１４を再び制御することにより、再目標微開度Ａ３に再び開弁制御し、追加微開度Ｅ１の分だけスロットル弁２１の微少開度を増加させる。このスロットル弁２１の微少開弁により、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭの負圧の大きさが更に緩和される。
【０１０７】
次に、ステップ６５０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を閉弁制御する。また、ステップ６６０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８のゼロ点学習を実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の弁体３２が全閉となったときのステップモータ３１の動作位置としてのステップ数を、弁体３２の全閉位置に対応するゼロ点として学習（記憶）する。
【０１０８】
そして、ステップ６７０で、ＥＣＵ５０は、再閉弁フラグＸegrcを「１」に設定する。また、ステップ６８０で、ＥＣＵ５０は、所定時間が経過するのを待って処理をステップ１４０へ移行する。
【０１０９】
また、上記ステップ６００〜ステップ６５０の処理に対応して、ステップ２９５で、ＥＣＵ５０は、スロットル弁２１の再目標微開度Ａ３の開弁制御を終了する。一方、ステップ３２５では、ＥＣＵ５０は、スロットル弁２１の再目標微開度Ａ３の開弁制御を中止する。
【０１１０】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、第３実施形態の処理に加えて次のような処理を実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が故障であると判定した後、スロットル弁２１による吸気圧ＰＭの負圧の減少量を増加させてからＥＧＲ弁１８の故障を再び判定するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、吸気圧ＰＭの負圧の減少量を増加させたときに、ＥＧＲ弁１８の弁体３２のゼロ点学習を実行するようになっている。すなわち、弁体３２が全閉となったときのステップモータ３１のステップ数を全閉位置に対応するゼロ点として学習（記憶）するようになっている。
【０１１１】
以上説明したこの実施形態の故障検出装置によれば、第３実施形態の作用効果に加えて次のような作用効果を有する。すなわち、この実施形態では、ＥＣＵ５０により、ＥＧＲ弁１８が故障であると一旦仮判定された後に、ＥＣＵ５０により、スロットル弁２１による吸気圧ＰＭの負圧の減少量が増加されてからＥＧＲ弁１８の故障が再び判定される。ここで、１回目の故障検出では、ＥＧＲ弁１８を開弁する前に、スロットル弁２１の微少開弁による吸気圧ＰＭの負圧の緩和が足らずにＥＧＲ弁１８が閉弁故障と誤判定されたときに、その誤判定がＥＧＲ弁１８の故障による誤判定なのか、ステップモータ３１の脱調による誤判定なのか判断できない。そこで、スロットル弁１の微少開弁の微開度が追加微開度Ｅ１の分だけ増加され、吸気圧ＰＭの負圧が更に緩和される。従って、より精確にＥＧＲ弁１８の故障の有無が判定される。この結果、ＥＧＲ弁１８の故障検出精度を向上させることができる。
【０１１２】
また、この実施形態では、ＥＧＲ弁１８の故障検出が再度行われた後、ＥＧＲ弁１８の弁体３２のゼロ点学習が行われるので、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１に脱調があっても、その脱調を修正することができる。
【０１１３】
＜第６実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの排気還流装置のための故障検出装置を具体化した第６実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【０１１４】
この実施形態では、ＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の点で第１実施形態と構成が異なる。図１６に、この実施形態におけるＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１６のフローチャートでは、図４のフローチャートにおけるステップ１２０〜ステップ１３０の処理に代えて、ステップ７００〜ステップ７２０の処理が設けられた点で図４のフローチャートと異なる。
【０１１５】
すなわち、処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１０
０とステップ１１０の判断結果が肯定になる場合、ステップ７００で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１の検出値に基づき吸気圧ＰＭ（負圧）を取り込む。
【０１１６】
次に、ステップ７１０で、ＥＣＵ５０は、吸気圧ＰＭが所定の目標圧力Ｐ１よりも大きいか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ７２０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１４０へ移行する。ここで、所定の目標圧力Ｐ１は、スロットル弁２１よりも下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭの負圧として、ある程度緩和された状態に相当する。
【０１１７】
ステップ７２０では、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置１４を制御することによりスロットル弁２１を開弁制御した後、処理をステップ７００へ戻す。すなわち、ＥＣＵ５０は、ステップ７００〜ステップ７２０の処理を繰り返すことにより、吸気圧ＰＭを目標圧力Ｐ１より大きくなるように調整する。そして、吸気圧ＰＭが目標圧力Ｐ１よりも大きくなったところで、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１４０へ移行し、ステップ１４０〜ステップ３３０の処理を実行する。
【０１１８】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、ＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁し、その開弁前後で得られる吸気圧ＰＭ（負圧）の変化量に基づいてＥＧＲ弁１８が閉弁故障しているか否かを判定するようになっている。ここで、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の故障を判定するために、ＥＧＲ弁１８を開弁させる前に、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭが所定の目標圧力Ｐ１よりも大きくなるようにスロットル弁２１を開弁制御する。また、ＥＧＲ弁１８の閉弁故障の判定を終えてＥＧＲ弁１８をもとの閉弁状態に戻してからスロットル弁２１の開弁制御を終了するようになっている。
【０１１９】
以上説明したこの実施形態の故障検出装置によれば、第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。特に、この実施形態では、ＥＧＲ弁１８を強制的に開弁する前に、スロットル弁２１よりも下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭの負圧を、所定の目標圧力Ｐ１より大きくして確実に緩和することができるので、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１にかかる負荷をより確実に軽減することができる。
【０１２０】
＜第７実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの排気還流装置のための故障検出装置を具体化した第７実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【０１２１】
前記第１〜第６の実施形態では、エンジン１の減速燃料カット時であって、スロットル弁２１より下流の吸気通路３における吸気圧ＰＭの負圧が大きくなるときに、ＥＧＲ弁１８を強制的に開弁してＥＧＲ弁１８の故障を検出するようになっている。そのため、ＥＧＲ弁１８の開弁時に、そのステップモータ３１に負圧による負荷がかかり脱調が生じるおそれがあった。そこで、この実施形態では、万が一ステップモータ３１に脱調が生じた場合に、通常のＥＧＲ制御におけるＥＧＲガス流量にずれが生じるのを防止するために、ＥＧＲ弁１８の故障検出を実行してからステップモータ３１のゼロ点学習を実行するようになっている。
【０１２２】
図１７に、ゼロ点学習のための処理内容の一例をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ８００で、ＥＣＵ５０は、故障検出の実行条件が成立したか否かを判断する。例えば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時であるか否かなどを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ８００へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ８１０へ移行する。
【０１２３】
ステップ８１０で、ＥＣＵ５０は、故障検出のためのＥＧＲ弁１８の開閉制御を実行した後か否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ８００へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ８２０へ移行する。
【０１２４】
ステップ８２０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８のゼロ点学習を実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ステップモータ３１の動作位置である現在のステップ数を弁体３２の全閉位置に対応するゼロ点として記憶（学習）する。
【０１２５】
次に、ステップ８３０で、ＥＣＵ５０は、ゼロ点学習フラグＸegrobdｚeを「１」に設定した後、処理をステップ７００へ戻す。
【０１２６】
以上説明したこの実施形態の故障検出装置によれば、ＥＧＲ弁１８の故障を検出するために、ＥＧＲ弁１８が吸気圧ＰＭが負圧となる中で閉弁状態から開弁されるので、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１に脱調が生じるおそれがある。ここで、ＥＣＵ５０により、ＥＧＲ弁１８の故障が判定された後に、ＥＣＵ５０により、ステップモータ３１のその時点のステップ数が弁体３２の全閉位置に対応するゼロ点として学習されるので、その後の制御によりＥＧＲ弁１８が開弁されるときの開度のずれが解消される。このため、ＥＧＲ弁１８の故障検出後における通常のＥＧＲ制御でＥＧＲガス流量にずれが生じることを防止することができる。
【０１２７】
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。
【０１２８】
（１）前記第２実施形態では、ＶＶＴ６１を吸気側のタイミングプーリ４５のみに対応して設けたが、ＶＶＴを吸気側のタイミングプーリと排気側のタイミングプーリの両方に対応して設けることもできる。
【０１２９】
（２）前記第４実施形態では、ＶＯＡ６６を吸気側のカムシャフト４３のみに対応して設けたが、ＶＯＡを吸気側のカムシャフトと排気側のカムシャフトの両方に対応して設けることもできる。
【０１３０】
（３）前記各実施形態では、本発明の故障検出装置を過給機７を備えたエンジン１に具体化したが、本発明の故障検出装置を過給機を備えていないエンジンに具体化することもできる。
【０１３１】
（４）前記各実施形態では、本発明の故障検出装置をガソリンエンジンシステムに具体化したが、本発明をディーゼルエンジンシステムに具体化することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
この発明は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンに設けられる排気還流装置（ＥＧＲ装置）の故障検出に利用できる。
【符号の説明】
【０１３３】
１  エンジン
２  吸気ポート
３  吸気通路
３ａ  サージタンク
４  排気ポート
５  排気通路
１４  電子スロットル装置（吸気量調節弁、吸気圧調整手段）
１６  燃焼室
１７  ＥＧＲ通路（排気還流通路）
１８  ＥＧＲ弁（排気還流弁）
２１  スロットル弁
２３  スロットルセンサ（大気圧検出手段）
２５  インジェクタ（燃料供給手段）
３１  ステップモータ（電動機）
３２  弁体
３３  弁座
４１  吸気弁
４２  排気弁
４３  カムシャフト（動弁機構）
４４  カムシャフト（動弁機構）
４５  タイミングプーリ（動弁機構）
４６  タイミングプーリ（動弁機構）
５０  ＥＣＵ（故障判定手段、ゼロ点学習手段）
５１  吸気圧センサ（吸気圧検出手段、大気圧検出手段）
５２  回転速度センサ（回転速度検出手段、大気圧検出手段）
６１  ＶＶＴ（吸気圧調整手段、開閉特性可変機構）
６６  ＶＯＡ（吸気圧調整手段、開閉特性可変機構）
【図１】
2015036523.tif 000003
【図２】
2015036523.tif 000004
【図３】
2015036523.tif 000005
【図４】
2015036523.tif 000006
【図５】
2015036523.tif 000007
【図６】
2015036523.tif 000008
【図７】
2015036523.tif 000009
【図８】
2015036523.tif 000010
【図９】
2015036523.tif 000011
【図１０】
2015036523.tif 000012
【図１１】
2015036523.tif 000013
【図１２】
2015036523.tif 000014
【図１３】
2015036523.tif 000015
【図１４】
2015036523.tif 000016
【図１５】
2015036523.tif 000017
【図１６】
2015036523.tif 000018
【図１７】
2015036523.tif 000019