JPH11141405A - 流量調節弁装置 - Google Patents

流量調節弁装置

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JPH11141405A
JPH11141405A JP9302063A JP30206397A JPH11141405A JP H11141405 A JPH11141405 A JP H11141405A JP 9302063 A JP9302063 A JP 9302063A JP 30206397 A JP30206397 A JP 30206397A JP H11141405 A JPH11141405 A JP H11141405A
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egr
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Akira Iwai
彰 岩井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流量調節弁の状態をより的確に診断してこれ
をそのリニアな制御に反映させることのできるより信頼
性の高い流量調節弁装置を提供する。 【解決手段】 電子制御装置３９は、排気還流が現在行
われており、且つその還流量が定常状態にあれば、随時
排気還流量調節弁（ＥＧＲバルブ）４２の異常診断を実
行する。異常診断に際しては、先ずＥＧＲバルブ４２に
とって、前回の開閉動作とは反対の動作態様を開始する
ために必要な制御量（負圧量）を算出し、これをＥＧＲ
制御弁の制御量と作動量との関係にかかる開閉開始動作
間ヒステリシス量とする。次に、その算出したヒステリ
シス量の増大から、ＥＧＲバルブ４２の劣化等に起因す
るその作動異常を検出する。さらに、その異常の程度に
応じて択一的に、制御量の補正、或いは排気還流の中止
を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関の
排気還流量調節弁等、流体通路に設けられてその流量を
調節する流量調節弁装置に関し、特に流量調節弁の異常
の有無を診断する機能を有して信頼性の高い流量調節を
実現する装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、内燃機関における排気ガス中
の有害物質の発生量を低減するために排気還流制御装置
（以下、ＥＧＲ制御装置という）が用いられている。こ
のＥＧＲ制御装置は、排気ガスの一部を適当な割合で吸
気系に還流させる装置であり、吸気通路と排気通路とを
連通させるＥＧＲ通路、及びそのＥＧＲ通路の途中に設
けられて排気ガスの還流量を調節するＥＧＲバルブ（排
気還流量調節弁）等を有して構成される。ＥＧＲバルブ
には、バキュームポンプの作用、即ち負圧調節によって
開閉されるダイアフラム式バルブが一般に用いられる。
【０００３】図１６に、こうしたダイアフラム式ＥＧＲ
バルブを備えたＥＧＲ制御装置の一例を示す。同図に示
すように、ＥＧＲ通路１４１途中に設けられたＥＧＲバ
ルブ１４２は、その内部に上下圧差に応じて撓動可能な
ダイアフラム１４３を有する。ダイアフラム１４３の中
央部には弁体１４５が一体に取り付けられており、その
弁体１４５の先端が上下することにより弁部１４５ａが
開閉されて排気還流量が調節されることになる。すなわ
ち、バキュームポンプ１３２の作用によって空間１４２
ａに所定圧以上の負圧が導入されるとダイアフラム１４
３が上方に撓んで弁体１４５を持ち上げ、弁部１４５ａ
は通気状態となる。一方、負圧が所定圧以下であるとき
には、バネ１４７の作用でダイアフラム１４３は下方に
撓んで弁体１４５を押し下げ弁部１４５ａを閉じる。ま
た、弁体１４５の上端部付近には、弁体１４５のリフト
量、すなわち弁部の開閉度を検出するために、ポテンシ
ョメータ式位置センサ（リフト量センサ）１４５ｂが設
けられている。
【０００４】このようなＥＧＲ制御装置１４０によって
排気ガスの一部を吸気中に導入することにより、燃焼室
内の最高燃焼温度を低下させて有害な窒素酸化物（以
下、ＮＯxという）の発生量を低減することができる。
しかしその反面、排気ガスの還流量過多が、出力の低
下、燃焼の安定性阻害、ＨＣエミッションの悪化等の不
具合をもたらすこともある。このため、ＥＧＲバルブの
動作態様にあっては、全閉又は全開のみを択一的に選択
するＯＮ−ＯＦＦ制御方式よりも、内燃機関のその時々
の運転状態に応じて開度を無段階に変更する緻密なリニ
ア開度制御方式の採用が望まれるようになってきてい
る。そしてこの結果、ＥＧＲバルブに精密な開閉制御が
困難となるような異常が生じた際には、その異常を速や
かに検出して対策を講じることも必要とされるようにな
ってきている。
【０００５】例えば、特開平４−１０３８６５号公報に
記載された「内燃エンジンの排気還流制御方法」等によ
れば、ＥＧＲバルブの弁座に排気中のカーボン等が付着
するなどしてＥＧＲ弁の作動量と実際のバルブ開度が正
確に対応しなくなった際、そのＥＧＲバルブの作動量と
実際のバルブ開度との偏差がエンジン運転状態に応じて
所定値以上に増大した場合にバルブの異常と判断するよ
うにしている。さらに同公報に記載された制御方法で
は、エンジン運転状態が定常状態であるか過渡状態であ
るかに応じて異常と判断するための偏差の判定基準（所
定圧）を変更し、バルブの異常判定精度を高めるように
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なＥＧＲバルブの制御量−作動量間に生じる偏差は、バ
ルブの劣化や内部の汚れ等により次第に増大していく傾
向があるため、ＥＧＲ制御における応答性や追従性の不
良を次第に悪化させる。そして、このようにバルブの応
答性や追従性が悪化した状態にある場合には、特にバル
ブが所定の開度を保持している状態から開閉動作を開始
するとき、すなわち定常状態から過渡状態へ移行すると
きに同バルブの動きが著しく悪化することがあり、この
ような一種の固着現象が、緻密なバルブ開閉制御を実行
する上での大きな問題の一つとなっている。しかし、上
記公報に記載された従来の方法にあっては、こうした定
常状態から過渡状態への移行時におけるバルブの固着現
象等を何ら考慮していないことから、その制御性能ある
いは異常判定精度も自ずと制限されたものとなってい
る。
【０００７】なお、上述したＥＧＲ制御装置に限らず、
流体通路に設けられた流量調節弁の開度をリニアに調節
制御する装置にあってはこうした実情も概ね共通したも
のとなっている。
【０００８】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、流量調節弁の状態を
より的確に診断してこれをそのリニアな制御に反映させ
ることのできるより信頼性の高い流量調節弁装置を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、流体通路に設けられた
流量調節弁と、前記流体通路を流れる流体量が目標値と
なるよう前記流量調節弁の開度を制御する制御手段と、
前記流量調節弁の開度が定常状態にあるときに、前記制
御手段が同流量調節弁に作動指令を付与してから同流量
調節弁が実際に作動するまでの制御量を検出する制御量
検出手段と、この検出される制御量と所定の基準値とを
比較して前記流量調節弁の異常の有無を診断する診断手
段とを備えることを要旨とする。
【００１０】上記構成によれば、流体量が定常から過渡
に移行する際、すなわち流量調節弁の動作開始時におけ
る応答遅れから、流量調節弁にとって緻密な開閉制御の
妨げとなる異常を的確に診断することができるようにな
る。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
流量調節弁装置において、前記流量調節弁は、その開弁
作動と閉弁作動とにヒステリシスを有する弁であり、前
記制御量検出手段は、前記流量調節弁が実際に作動する
までの制御量を該流量調節弁のヒステリシスを加味した
値として検出するものであることを要旨とする。
【００１２】上記構成によれば、請求項１記載の発明の
作用に加え、開閉弁動作の履歴により異なる態様を示す
ヒステリシスを検出することにより、流量調節弁に係る
異常診断の信頼性及び精密性が更に向上する。
【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２記載の流量調節弁装置において、前記診断手段により
前記流量調節弁が異常診断されることに基づいて前記制
御手段による制御量を補正する補正手段を更に備えるこ
とを要旨とする。
【００１４】上記構成によれば、流量調節弁の正確な異
常診断が行われるとともに、流量調節弁に異常が発生し
た場合には、同診断に従った的確な補正制御がなされる
ことにより、同調節弁による流体量調節が好適に維持で
きるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明に
係る流量調節弁装置を車輌の電子制御式ディーゼルエン
ジンシステムにおけるＥＧＲ（排気還流）制御装置に適
用した第１の実施形態について図面を参照して説明す
る。
【００１６】図１は、本実施の形態に係るＥＧＲ制御装
置を備えた車輌のディーゼルエンジンシステムを示す概
略構成図である。同図に示すように、ディーゼルエンジ
ン（以下、単に「エンジン」という）１１は燃焼室１２
を含む気筒を複数有する。各気筒毎に設けられた燃料噴
射ノズル１７は、燃料噴射ポンプ１８より燃料ライン１
９を通じて圧送される燃料を各燃料室１２内へ噴射する
ものである。
【００１７】エンジン１１の吸入行程においては、各気
筒毎に設けられた吸気ポート１３が吸気バルブ１４によ
り開かれるとともに、ピストン２０の下動に伴いエアク
リーナ１５を通じて吸気通路１６に吸入される外気（吸
入空気）が各燃焼室１２に流入する。その後の圧縮行程
においては、吸気バルブ１４が閉じられるとともに、ピ
ストン２０の上動によりこの吸入空気が加圧されて高
温、高圧になったところへ燃料噴射ノズル１７から燃料
が噴射される。これにより自己着火による燃焼が起こり
爆発行程に移行する。この燃焼・爆発によりピストン２
０が下動してクランクシャフト２１が回転し、エンジン
１１に駆動力が得られる。エンジン１１の排気行程にお
いては、各気筒毎に設けられた排気ポート２２が排気バ
ルブ２３により開かれることにより、各燃焼室１２で生
じた排気ガスが排気通路２４へ導出され、更に外部へ排
出される。
【００１８】吸気通路１６に設けられた吸気絞り弁２５
は、同通路１６を流れる空気量をエンジン１１の運転状
態に応じて調節するために作動する。吸気絞り弁２５を
作動させるためのアクチュエータ２６は、ダイアフラム
２７を内蔵してなるハウジング２８と、ダイアフラム２
７に固定されたロッド２６ａとを備える。ロッド２６ａ
は吸気絞り弁２５に連結される。アクチュエータ２６
は、ダイアフラム２７とハウジング２８とにより区画さ
れた圧力室３０と、同圧力室３０内に設けられたスプリ
ング３１とを備える。スプリング３１は、ダイアフラム
２７及びロッド２６ａを一方方向へ向けて付勢する。
【００１９】圧力室３０とバキュームポンプ３２とを接
続する負圧通路３３に設けられた第１のエレクトリック
・バキューム・レギュレーティング・バルブ（以下、
「ＥＶＲＶ」という）３４は、電気信号により作動する
三方電磁弁よりなる。この第１のＥＶＲＶ３４は、圧力
室３０に対して負圧通路３３を介して連通する出力ポー
ト３５と、ポンプ３２に接続される負圧ポート３６と、
フィルタ３７を介して大気を導入する大気ポート３８と
を備える。フィルタ３７は粉塵や泥水が大気ポート３８
から第１のＥＶＲＶ３４の中に侵入するのを防ぐ。この
第１のＥＶＲＶ３４が通電されることにより、ポンプ３
２で発生する負圧が圧力室３０に導入され、第１のＥＶ
ＲＶに対する通電が停止されることにより、圧力室３０
に大気圧が導入される。
【００２０】後述する電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」
という）３９はこの第１のＥＶＲＶ３４をデューティ信
号によって通電制御することにより圧力室３０内に導入
される圧力を調節する。
【００２１】例えば、ＥＣＵ３９は、第１のＥＶＲＶ３
４を１００％のデューティ比をもって通電制御すること
により、出力ポート３５と負圧ポート３６とを互いに連
通させて圧力室３０内負圧を導入する。これにより、ダ
イアフラム２７及びロッド２６ａがスプリング３１の付
勢力に抗して下方へ変位し、吸気絞り弁２５が吸気通路
１６の実質的な流路断面積を減少させるように動かされ
る。このため、吸気通路１６から燃焼室１２へ供給され
るべき空気の流れが遮断される。
【００２２】一方、ＥＣＵ３９は、第１のＥＶＲＶ３４
に対する通電を停止する（デューティ比０％）ことによ
り、出力ポート３５と大気ポート３８とを互いに連通さ
せて、圧力室３０内に大気圧を導入する。これにより、
ダイアフラム２７及びロッド２６ａがスプリング３１の
付勢力によって上方へ変位し（図１に示す状態とな
る）、吸気絞り弁２５が吸気通路１６の実質的な流路断
面積を増加させるように動かされる。このとき、前吸気
通路１６を通じて燃焼室１２に供給される空気量（吸入
空気量）は増大する。ＥＣＵ３９は、０〜１００％のデ
ューティ比をもって第１のＥＶＲＶ３４を通電制御する
ことにより、圧力室３０内に導入される負圧の大きさを
例えばリニアに調節する。これにより、吸気絞り弁の開
度を調整し、吸入空気量をエンジン１１の運転状態に応
じた量に連続的に調節することができる。
【００２３】ＥＧＲ装置４０は、各燃焼室１２から排気
通路２４へ排出される排気ガスの一部を吸気通路１６へ
還流させて各燃焼室１２へ戻す。このＥＧＲ装置４０
は、排気通路２４から吸気通路１６へ排気ガスの一部を
流すためのＥＧＲ通路４１と、その通路４１を流れる排
気還流量（ＥＧＲ量）を調整するために作動するＥＧＲ
バルブ（排気還流量調節弁）４２とを備える。
【００２４】ＥＧＲバルブ４２は、負圧及び大気圧を作
動圧としてＥＧＲ通路４１を開閉するダイアフラム式バ
ルブである。ＥＧＲバルブ４２は、ダイアフラム４３を
内蔵してなるハウジング４４と、ダイアフラム４３に固
定された弁体４５とを備える。更に、ＥＧＲバルブ４２
は、ハウジング４４とダイアフラム４３とによって区画
された圧力室４６と、同室４６に設けられたスプリング
４７とを備える。スプリング４７は、弁体４５によって
ＥＧＲ通路４１が閉じられる方向へダイアフラム４３及
び弁体４５を付勢する。ＥＧＲ装置４０は、圧力室４６
に導入される負圧及び大気圧を調節するための第２のＥ
ＶＲＶ４８を備える。
【００２５】第２のＥＶＲＶ４８も、電気信号により作
動する三方弁であり、通電時には大気圧を、非通電時に
はポンプ３２の負圧を圧力室４６に導入する。第２のＥ
ＶＲＶ４８は圧力室４６に対して負圧通路４９を介して
連通する出力ポート５０と、ポンプ３２に接続される負
圧ポート５１と、フィルタ５２を介して大気を導入する
大気ポート５３とを備える。フィルタ５２は粉塵や泥水
が大気ポート５３から第２のＥＶＲＶ４８の中に侵入す
るのを防ぐ。
【００２６】ＥＣＵ３９は、この第２のＥＶＲＶ４８を
所定のデューティ比をもって通電制御することにより、
出力ポート５０と負圧ポート５１とを互いに連通させて
圧力室４６に負圧を導入する。これにより、ダイアフラ
ム４３がスプリング４７の付勢力に抗して上方へ変位
し、弁体４５が上動してＥＧＲバルブ４２が全開の状態
に開かれる。その結果、排気通路２４を流れる排気ガス
の一部がＥＧＲ通路４１、吸気通路１６を通じて各燃焼
室１２へ還流される。すなわち、ＥＧＲが実行される。
【００２７】一方、ＥＣＵ３９は、第２のＥＶＲＶ４８
に対する通電を停止する（デューティ比０％）ことによ
り、出力ポート５０と大気ポート５３とを互いに連通さ
せ、圧力室４６に大気圧を導入する。これにより、ダイ
アフラム４３がスプリング４７の付勢力により変位し、
弁体４５が下動してＥＧＲバルブ４２が全閉の状態に閉
じられる。その結果、ＥＧＲ通路４１を流れる排気ガス
が遮断され、ＥＧＲの実行が停止される。ＥＣＵ３９
は、０〜１００％のデューティ比で第２のＥＶＲＶ４８
を通電制御することにより、圧力４６に供給される負圧
の大きさをリニアに調節する。これにより、ＥＧＲバル
ブ４２の開度を調節し、ＥＧＲ量をエンジン１１の運転
状態に応じて連続的に調節することができる。
【００２８】分配型の燃料噴射ポンプ１８は周知のよう
に、各燃焼室１２で燃焼に供される燃料を燃料ライン１
９を通じて各噴射ノズル１７へ圧送する。噴射ポンプ１
８は燃料タンク（図示しない）に貯留された燃料を高圧
に圧縮し、所要の量と時期をもって各噴射ノズル１７へ
向けて吐出する。各噴射ノズル１７は圧送された燃料の
圧力に基づき作動し、対応する各燃焼室１２へ燃料を噴
射する。噴射ポンプ１８に内蔵された電磁スピル弁５４
は、同ポンプ１８から各回毎に吐出される燃料の量、即
ち各噴射ノズル１７からの燃料の噴射量を調整する。同
じく噴射ポンプ１８に内蔵されたタイマ装置５５は、同
ポンプ１８からの燃料の吐出開始時間、即ち各噴射ノズ
ル１７からの燃料の噴射時期を調整する。ＥＣＵ３９は
電磁スピル弁及びタイマ装置５５を電気的に制御する。
【００２９】エンジン１１の出力軸であるクランクシャ
フト２１は、噴射ポンプ１８のドライブシャフト２９に
連結されており、同シャフト２９を回転駆動する。従っ
て、噴射ポンプ１８はエンジン１１の運転に連動して駆
動される。噴射ポンプ１８に内蔵された回転速度センサ
５６は、ドライブシャフト２９の回転速度を検出するこ
とにより、クランクシャフト２１の回転速度、即ちエン
ジン回転数ＮＥを検出する。
【００３０】エンジン１１に設けられた水温センサ５７
は、同エンジン１１を冷却する冷却水の温度（冷却水
温）を検出し、その温度に応じた信号を出力する。吸気
絞り弁２５の近傍に設けられた吸気絞り弁センサ５８
は、同弁２５の開度を検出し、その開度に応じた信号を
出力する。
【００３１】吸気通路１６に設けられた吸気圧センサ５
９は、吸気通路１６における吸気圧力ＰＭを検出し、そ
の圧力に応じた信号を出力する。アクセルペダル６０の
近傍に設けられたアクセルセンサ６１は、アクセルペダ
ル６０の踏込量を検出する。
【００３２】吸気通路１６の入口付近に備えられた吸入
空気浄化用のエアクリーナ１５内には吸気温センサ１５
ｂが設けられている。吸気温センサ１５ｂは、吸気通路
内に導入される空気の温度、すなわち吸気温度ＴＨＡを
検出し、その温度に応じた信号を出力する。
【００３３】ＥＧＲバルブ４２内に設けられたリフト量
センサ４５ｂは、当該バルブの開閉を担う弁体４５のリ
フト量（ＥＧＲバルブ開度）ＬＥＧＲを検出し、そのバ
ルブ開度ＬＥＧＲに応じた信号を出力する。
【００３４】警告ランプ８０は、ＥＣＵ３９からの指令
信号に基づき点灯し、運転者にエンジン１１等の異常を
知らせる。ＥＣＵ３９は前述した各種センサ１５ｂ，４
５ｂ，５６〜５９，６１等から出力される信号を入力す
る。そしてこれらの入力信号に基づき、噴射ポンプ１８
における電磁スピル弁５４、タイマ装置５５、第１のＥ
ＶＲＶ３４、第２のＶＲＶ４８をそれぞれ制御する。こ
の他、エンジンシステム各部に異常が発生した際には、
前記各種センサ１５ｂ，４５ｂ，５６〜５９，６１から
の信号等よりその異常を検出して警告ランプ８０の点灯
を行う。
【００３５】図２のブロック図で示すように、ＥＣＵ３
９は中央処理装置（ＣＰＵ）６３、所定の制御プログラ
ム及び関数データ等を予め記憶した読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）６４、ＣＰＵ６３の演算結果等を一時記憶す
るランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６５、バッテリバ
ックアップされた不揮発性のＲＡＭであるバックアップ
ＲＡＭ６６を備え、これら各部６３〜６６と入力ポート
６７及び出力ポート６８とがバス６９によって接続され
た構成を備える。
【００３６】吸気温センサ１５ｂ，リフト量センサ４５
ｂ，吸気絞り弁センサ５８、アクセルセンサ６１、吸気
圧センサ５９、及び水温センサ５７は、各バッファ７
０、マルチプレクサ７１、及びＡ／Ｄ変換器７２を介し
て入力ポート６７に接続されている。回転速度センサ５
６は、その信号を２値化する波形整形回路７３を介して
入力ポート６７に接続されている。ＣＰＵ６３は各セン
サ１５ｂ，４５ｂ，５６〜５９，６１の検出信号を入力
ポート６７を介して読み込む。
【００３７】電磁スピル弁５４、タイマ装置５５、各Ｅ
ＶＲＶ３４，４８、及び警告ランプ８０は、各駆動回路
７４を介して出力ポート６８に接続されている。ＥＣＵ
３９は各センサ１５ｂ，４５ｂ，５６〜５９，６１から
読み込んだ入力値に基づき、燃料噴射制御、ＥＧＲバル
ブ４２の駆動制御（ＥＧＲ制御）及びＥＧＲバルブ４２
の異常診断等を実行する。
【００３８】以下、前記各種制御のうち、ＥＧＲバルブ
４２の駆動制御を実行するプログラムについてフローチ
ャートを参照して説明する。このプログラムは、ＥＧＲ
バルブ４２を開閉駆動するための制御デューティＤＥを
決定するためのものである。
【００３９】図３は、同プログラムの処理行程を示す
「ＥＧＲバルブ駆動制御ルーチン」であって、所定時間
毎の定時割り込みとしてＥＣＵ３９により実行される。
処理がこのルーチンに移行されると、ＥＣＵ３９はステ
ップ００１において、回転速度センサ５６、吸気温セン
サ１５ｂ、及び吸気圧センサ５９の検出値に基づいて算
出されるエンジン回転数ＮＥ、吸気温ＴＨＡ、及び吸気
圧ＰＭと、別途ルーチンにおいて所定時間毎に更新され
る燃料噴射量Ｑの最新値とを読み込む。
【００４０】次に、ステップ００２において、目標ＥＧ
Ｒバルブ開度ＬＥＧＲＦを算出する。目標ＥＧＲバルブ
開度ＬＥＧＲＦは、上記ステップ００１で読み込まれた
エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに基づいて、予め
定められた図示しないマップを参照して求められる。さ
らに、当該目標ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲＦに対応する
制御デューティを、目標ＤＥとして算出し、処理をステ
ップ００３に移行する。
【００４１】続くステップ００３においては、リフト量
センサの検出値に基づく実ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲを
読み込み、処理をステップ００４に移行する。ステップ
００４においては、目標ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲＦと
実ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲとのずれ、すなわち｜ＬＥ
ＧＲＦ−ＬＥＧＲ｜が所定値Ｈ（但し、Ｈは正の値）未
満であるか否かを判断する。そして、その判断が否定で
ある場合には処理をステップ００５に移行し、その判断
が肯定である場合には、その後の処理を一旦終了する。
すなわち、ステップ００４における判断が肯定である場
合には、運転状態に照らして算出したＥＧＲバルブ４２
の目標開度ＬＥＧＲＦが現在の実開度ＬＥＧＲとほぼ一
致しているとみなし、ＥＧＲバルブ４２の開度変更を行
わない。
【００４２】ステップ００５においてＥＣＵ３９は、前
記ステップ００２において算出した制御デューティ（目
標ＤＥ）に従いＥＧＲバルブ４２の駆動制御を実行して
その後の処理を一旦終了する。
【００４３】次に、ＥＧＲバルブ４２の異常診断を実行
するプログラムについて、フローチャートを参照して説
明する。図４及び図５には、ＥＣＵ３９により実行され
る「ＥＧＲバルブ診断ルーチン」を示す。このルーチン
は、ＥＧＲバルブ４２がその開度を一定に保っている状
態（定常状態）から、開閉動作を行っている状態（過渡
状態）への移行の際、制御デューティ（制御量）をどれ
だけ変化させれば、その制御量変化に追従してバルブが
その開閉動作を開始するかを算出する。そして、その必
要な制御量変化（作動遅延量）が所定量以上増大する
と、バルブに異常があると判断するものである。なお、
同ルーチンは、所定時間毎の定時割り込みにて実行され
る。
【００４４】処理がこのルーチンに移行されると、ＥＣ
Ｕ３９は、ステップ１０１において先ず、燃料噴射量Ｑ
の時間当たり変化量ΔＱ及びエンジン回転数ＮＥの時間
当たり変化量ΔＮＥを算出する。燃料噴射量Ｑは別途ル
ーチンにおいて所定時間毎に更新される値であり、エン
ジン回転数ＮＥは回転速度センサ５６の検出値より求め
られる。そこで、同ステップにおいては、ＲＡＭ６５に
一時記憶されたＱ及びＮＥの最新値Ｑn及びＮＥnと、前
回の値Ｑn-1及びＮＥn-1とをそれぞれ読み込み減算を行
う。
【００４５】続くステップ１０２においては、燃料噴射
量（機関負荷）Ｑ及びエンジン回転数ＮＥの変動量に基
づくエンジンの運転状態が定常状態にあるか否かを判断
する。すなわち、前記ステップ１０１で算出したΔＱ及
びΔＮＥの絶対値がいずれも各々に対応する所定値Ｑs
t、ＮＥst未満であるか否かを判断する（但し、Ｑst、
ＮＥstは共に正の値）。そしてその判断が肯定（エンジ
ンは定常状態）であれば、その処理をステップ１０３に
移行し、その判断が否定（エンジンは非定常状態）であ
れば、その処理をステップ１１８に移行する。
【００４６】ステップ１０３においては、ＥＧＲバルブ
４２が現在作動中であるか、すなわち排気還流が行われ
ているか否かを判断する。ＥＧＲバルブ４２が作動中で
あると判断した場合には、その処理をステップ１０４に
移行する。ＥＧＲバルブ４２が作動中ではないと判断し
た場合には、その処理をステップ１１８に移行する。
【００４７】ステップ１１８においては、後述するＥＧ
Ｒバルブ診断フラグＸＴＥＧＲを「０」に設定解除し、
処理をステップ１１９に移行する。ステップ１０４にお
いては、ＥＧＲバルブ診断が現在行われているか否か
を、ＥＧＲバルブ診断フラグＸＴＥＧＲが「１」に設定
されているか否かによって判断する。ＥＧＲバルブ診断
フラグＸＴＥＧＲが「１」に設定されていれば、現在診
断が行われていると判断し、その処理をステップ１１０
（図５）に移行する。ＥＧＲバルブ診断フラグＸＴＥＧ
Ｒが「０」に設定解除されていれば、現在診断は行われ
ていないと判断し、その処理をステップ１０５に移行す
る。
【００４８】ステップ１０５においては、前述したＥＧ
Ｒバルブ駆動制御ルーチン（図３）において算出され、
ＲＡＭ６５に一時記憶されたＥＧＲ制御デューティＤＥ
の最新値ＤＥn及びその前回の算出値ＤＥn-1をそれぞれ
読み込み、ＥＧＲ制御デューティＤＥの変動量ΔＤＥ
（ＤＥn−ＤＥn-1）を求める。
【００４９】続くステップ１０６においては、前記ステ
ップ１０５において算出したＥＧＲ制御デューティの変
化量ΔＤＥの絶対値が所定値ＤＥst（正の値）未満であ
るか否かを判断する。そして変化量ΔＤＥが所定値ＤＥ
st未満であれば、その処理をステップ１０７に移行し、
変化量ΔＤＥが所定値ＤＥst以上であれば、その処理を
ステップ１１９に移行する。
【００５０】ステップ１０７においては、ディレーカウ
ンタ（カウント値）ＣＥＧＲをインクリメントする。続
くステップ１０８においては、ディレーカウンタＣＥＧ
Ｒが所定値ＣＥＧＲstを上回ったか否かを判断する。そ
して、ディレーカウンタＣＥＧＲが所定値ＣＥＧＲstを
上回った場合、処理をステップ１０９に移行する。一
方、ディレーカウンタＣＥＧＲが所定値ＣＥＧＲstを上
回っていない場合、ＥＣＵ３９は今回の処理を一旦終了
する。
【００５１】すなわち、前記ステップ１０１に始まりス
テップ１０６に達するまでの一連の処理行程において
は、エンジン１１及びＥＧＲバルブ４２が、ＥＧＲバル
ブの異常診断を行うに適した状態にあることを判断して
いる。そして、その判断が肯定である場合には、ステッ
プ１０７及び１０８における処理及び判断を介してカウ
ント値ＣＥＧＲが所定の基準値ＣＥＧＲstを上回るま
で、すなわち所定時間が経過するまで同一の処理行程
（ステップ１０１〜１０８）を繰り返した後、後述する
ステップ１０９においてＥＧＲバルブ診断を開始するこ
ととなる。
【００５２】一方、前記判断ステップ１０２、１０３又
は１０６において、ＥＣＵ３９が否定の判断をし、その
処理をステップ１１９に移行した場合には、同ステップ
１１９において、前記ディレーカウンタを「０」にリセ
ットして、その後の処理を一旦終了する。
【００５３】ステップ１０９においてＥＣＵ３９は、Ｅ
ＧＲバルブ４２の異常診断を開始する。すなわち、ＥＧ
Ｒバルブ診断フラグＸＴＥＧＲを「１」に設定し、現在
のバルブ制御デューティＤＥを初期値ＤＥ0、現在の実
ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲを初期値ＬＥＧＲ0として記
憶し、処理をステップ１１０（図５）に移行する。
【００５４】ステップ１１０においては、ＥＧＲバルブ
４２の通電制御に係る現在の制御デューティＤＥ0から
所定値ｄＤＥ（微小量）を減じ（但し、ｄＤＥは正の
値）、処理をステップ１１１に移行する。
【００５５】ステップ１１１においては、現在の実ＥＧ
Ｒバルブ開度ＬＥＧＲを読み込み、その値を前記ステッ
プ１０９において一時記憶された実ＥＧＲバルブ開度の
初期値ＬＥＧＲ0から減じることにより、変化量ΔＬＥ
ＧＲを算出し、処理をステップ１１２に移行する。
【００５６】続くステップ１１２においては、その変化
量ΔＬＥＧＲの絶対値が所定値ＬＥＧＲst（但し、ＬＥ
ＧＲstは正の値）を上回っているか否かを判断する。そ
して、変化量ΔＬＥＧＲの絶対値が所定値ＬＥＧＲstを
上回っている場合には、ＥＣＵ３９はその処理をステッ
プ１１３に移行し、所定値ＬＥＧＲstを上回っていない
場合には、その後の処理を一旦終了する。すなわち当該
ルーチンを一旦抜け、変化量ΔＬＥＧＲが所定値ＬＥＧ
Ｒstを上回るまでステップ１１２に至る一連の処理行程
を繰り返すこととなる。
【００５７】ステップ１１３においては、前記ＥＧＲバ
ルブ診断フラグＸＴＥＧＲを「０」に設定解除し、処理
をステップ１１４に移行する。続くステップ１１４にお
いては、前記バルブ制御デューティの初期値ＤＥ0よ
り、今回ステップ１１０において算出した制御デューテ
ィＤＥの最新値を減じる。そして、その差ＤＥ0−ＤＥ
の絶対値をＥＧＲバルブ駆動開始時の作動遅延量ＨＤＥ
としてＲＡＭ６５に記憶し、処理をステップ１１５に移
行する。
【００５８】続くステップ１１５においては、前記ステ
ップ１１４において算出した作動遅延量ＨＤＥが判定値
ＨＤＥＴＨを上回っているか否かを判断する（但し、判
定値ＨＤＥＴＨは正の値）。そして、その判断が肯定で
あれば、処理をステップ１１６に移行する。一方、その
判断が否定であれば、その処理をステップ１１７に移行
する。
【００５９】ステップ１１６においては、ＥＧＲバルブ
４２に異常ありと判断して、その判断情報をＲＡＭ６５
に記憶するとともに、警告ランプ８０の点灯等によって
運転者にＥＧＲバルブ４２の異常を知らせる。そしてＥ
ＣＵ３９は、その後の処理を一旦終了する。
【００６０】一方、ステップ１１７においては、作動遅
延量ＨＤＥは十分小さくＥＧＲバルブ４２は正常である
と判断し、その判断情報をＲＡＭ６５に記憶する。もし
この時バルブ異常の判断がＲＡＭ６５に記憶されていれ
ば、その判断は取り消され警告ランプ８０が消灯される
ことになる。そしてＥＣＵ３９は、その後の処理を一旦
終了する。
【００６１】ＥＣＵ３９は、以上説明した「ＥＧＲバル
ブ診断ルーチン」に基づき、ＥＧＲバルブ４２のＥＧＲ
バルブ４２の異常検出を行う。そして、このルーチンか
ら明らかなように、ＥＣＵ３９は、エンジンの運転状態
及びＥＧＲバルブ４２の開度が予め設定された条件に基
づく定常状態にある際に、随時ＥＧＲバルブ４２の異常
診断を実行することになる。ＥＧＲバルブ４２の異常診
断においては、先ず、ＥＧＲバルブ４２が閉弁動作を開
始するように、制御量（本実施形態においてはダイアフ
ラム弁へ導入される負圧及び大気圧に相当する制御デュ
ーティＤＥ）を微小量ずつ減じていく。このとき、ＥＧ
Ｒバルブ４２が閉弁作用を開始するまで、すなわち定常
状態から作動状態に移行するまでに要した制御量の変化
量（｜ＤＥ0−ＤＥ｜）を、ＥＧＲバルブ４２がもつ作
動遅延量ＨＤＥとして算出している。そして、ＥＧＲバ
ルブ４２が緻密な開閉制御を維持できるほど作動遅延量
ＨＤＥが十分に小さいか否かを予め設定しておいた判定
値ＨＤＥＴＨに照らして判断している。そして、ここで
の判断は、随時ＲＡＭ６５に記憶され、ＯＢＤ（オン・
ボード・ダイアグノスティック）規制に即した警告ラン
プ８０の点灯・消灯や各種制御（例えばＥＧＲ制御の禁
止、再開等）に用いられることになる。
【００６２】ここで、従来のＥＧＲ制御装置のように制
御信号及びバルブ開閉作動の間の単なる応答遅れを検出
するものと比較して、本実施形態における流量調節弁装
置にあっては、ＥＧＲバルブ４２が定常状態から過渡状
態に移行する際の同バルブ４２が実際に作動を開始する
までの制御量を算出し、その制御量が所定量を上回った
ときにＥＧＲバルブ４２は異常であると判断している。
このため、ＥＧＲバルブ４２の作動性の劣化や内部の汚
れ等により同制御量が増大した場合、ＥＧＲバルブ４２
の開閉制御における緻密性・応答性に直接関わる異常を
検出することとなる。
【００６３】以上説明した態様でＥＧＲバルブ異常診断
を行う本実施形態によれば、以下に示す効果が奏せられ
るようになる。 ・ＥＧＲバルブ４２が定常状態から過渡状態に移行する
際の制御量の増大に基づいて同バルブ４２の異常を検出
しているため、任意開度での静止も含め、その開閉制御
がリニアに行われるバルブ作動の異常をより正確に診断
できるようになる。 ・上記制御量の採取においては、定常状態にあるバルブ
４２に対しバルブ開閉駆動のための制御量を徐々に増加
させていき、その開閉動作が開始されたときの同制御量
を検出しているため、定常状態から作動状態への移行に
かかる制御量をより正確な値として採取できるようにな
る。
【００６４】なお、上記第１の実施形態における「ＥＧ
Ｒバルブ診断ルーチン」では、ステップ１１０におい
て、ＥＧＲバルブ４２にかかる制御デューティＤＥを微
小量ずつ減じるようにした。すなわち、同バルブ４２が
閉弁するようにバルブ内の負圧を減じる作用を加えた。
これに対し、制御デューティをＤＥを微小量ずつ加算す
ることによっても、同様に作動遅延量ＨＤＥを算出する
ことができる。 （第２の実施形態）次に、本発明の第２の実施形態を、
前記第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６５】本実施形態も前記第１の実施形態と同様、
図１及び図２に示したものと同一の構成を有してなるデ
ィーゼルエンジンシステム及びそのＥＧＲ制御装置に係
るものとする。
【００６６】ところで、同図１に示すようなＥＧＲバル
ブ、すなわち図１６において説明したようなダイアフラ
ム式ＥＧＲバルブ等を開閉する際には、バルブ内部に設
けられた弁体が上下動するときに摺接部にかかる静摩擦
や、ダイアフラムの撓みが弁体に作用を及ぼすまでの応
答遅れ等に起因する動作の遅延が、バルブに付与される
制御量（例えば負圧）と実際のバルブ開閉開始動作（作
動量）との関係において、実際にはヒステリシスとして
現れる。
【００６７】例えば、図６は、ダイアフラム式ＥＧＲバ
ルブ内部の負圧量を増減して当該バルブの開閉を行った
際、負圧量に対応してバルブの開度がどのように変化す
るかを示す一例である。
【００６８】同図に示すように、例えば全閉状態（α）
のバルブにかかる負圧量が徐々増していくと、点Ａを通
過して負圧量が十分となった点Ｂからバルブが動作を開
始する（開き始める）。さらに負圧加えていくと、点Ｃ
において、バルブは全開状態（β）となる。反対に、全
開状態にあるバルブから徐々に負圧を減じた場合には、
Ｃ点を通過して負圧量が十分に減じられたＤ点よりバル
ブが動作を開始する（閉じ始める）こととなる。すなわ
ち、距離ＡＢ、或いはＣＤに相当するヒステリシスが生
じることとなる。また、例えばバルブが開度γのような
中間開度の状態にあっても、負圧を増してバルブの開度
を大きくする場合には点Ｆ（負圧量が十分に増）を通
り、負圧を減じてバルブの開度を小さくする場合には点
Ｅ（負圧量が十分に減）を通ることとなり、開度αや開
度βにおけるものと、ほぼ同等のヒステリシスが生じる
ことも発明者によって確認されている。
【００６９】そこで、本実施形態のＥＧＲ制御装置で
は、ＥＧＲバルブ４２の制御量−作動量間に生じる偏差
と合わせて、同バルブ４２の開弁動作と閉弁動作とのヒ
ステリシスを検出するようにしている。すなわち、ＥＣ
Ｕ３９が実行するＥＧＲバルブ４２の制御プログラム
は、エンジン１１の運転状態に応じてＥＧＲの駆動制御
を行うための「ＥＧＲ駆動ルーチン」と、ＥＧＲバルブ
４２の異常診断を行う「ＥＧＲバルブ診断ルーチン」と
を有して構成されている。
【００７０】先ず、前記２種の制御のうち、ＥＧＲバル
ブ４２の駆動制御を実行するプログラムについて、フロ
ーチャートを参照して説明する。このプログラムは、Ｅ
ＧＲバルブ４２を開閉駆動するための制御デューティＤ
Ｅを決定する他、後述する「ＥＧＲバルブ診断ルーチ
ン」において利用される履歴フラグＸＥＧＲop（ＥＧＲ
バルブ４２の動作態様が開弁動作であったか、閉弁動作
であったか、その履歴を残すためのもの）の設定及び設
定解除を行う。
【００７１】図７は、同プログラムの処理行程を示す
「ＥＧＲバルブ駆動制御ルーチン」であって、所定時間
毎の定時割り込みとしてＥＣＵ３９により実行される。
処理がこのルーチンに移行されると、ＥＣＵ３９はステ
ップ２０１において回転速度センサ５６、吸気温センサ
１５ｂ、及び吸気圧センサ５９の検出値に基づいてそれ
ぞれ算出されるエンジン回転数ＮＥ、吸気温ＴＨＡ、及
び吸気圧ＰＭと、別途ルーチンにおいて所定時間毎に更
新される燃料噴射量Ｑの最新値とを読み込む。
【００７２】次に、ステップ２０２において、目標ＥＧ
Ｒバルブ開度ＬＥＧＲＦを算出する。目標ＥＧＲバルブ
開度ＬＥＧＲＦは、上記ステップ２０１で読み込まれた
エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに基づいて、予め
定められた図示しないマップを参照して求められる。さ
らに、当該目標ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲＦに対応する
制御デューティを、目標ＤＥとして算出し、処理をステ
ップ２０３に移行する。
【００７３】続くステップ２０３においては、リフト量
センサの検出値に基づく実ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲを
読み込み、処理をステップ２０４に移行する。ステップ
２０４においては、目標ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲＦと
実ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲとのずれ、すなわち｜ＬＥ
ＧＲＦ−ＬＥＧＲ｜が所定値Ｈ（但し、Ｈは正の値）未
満であるか否かを判断する。そして、その判断が否定で
ある場合には処理をステップ２０５に移行し、その判断
が肯定である場合には、その後の処理を一旦終了する。
すなわち、ステップ２０４における判断が肯定である場
合には、運転状態に照らして算出したＥＧＲバルブ４２
の目標開度ＬＥＧＲＦが現在の実開度ＬＥＧＲとほぼ一
致していると見なし、ＥＧＲバルブ４２の開度変更を行
わない。
【００７４】ステップ２０５においては、目標ＥＧＲバ
ルブ開度ＬＥＧＲＦと実ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲとの
うちいずれが大きいかを判断する。ここで、ＬＥＧＲＦ
＞ＬＥＧＲであれば、処理をステップ２０６に移行し、
ＬＥＧＲＦ＜ＬＥＧＲであれば、処理をステップ２０７
に移行する。
【００７５】ステップ２０６においてＥＣＵ３９は、履
歴フラグＸＥＧＲopを「１」に設定した後、その処理を
ステップ２０８に移行する。一方ステップ１０７におい
ては、履歴フラグＸＥＧＲopを「０」に設定解除した
後、処理をステップ２０８に移行する。これらステップ
２０５〜２０７における一連の行程においては、今回実
行するＥＧＲバルブ４２の開度変更が、開弁動作である
か、閉弁動作であるかを判定しておき、その判定結果を
履歴として残すようにしている。
【００７６】ステップ２０８においてＥＣＵ３９は、ス
テップ２０２において算出した制御デューティ（目標Ｄ
Ｅ）に従いＥＧＲバルブ４２の駆動制御を実行してその
後の処理を一旦終了する。
【００７７】次に、ＥＧＲバルブ異常診断を実行するプ
ログラムについて、フローチャートを参照して説明す
る。図８及び図９には、ＥＣＵ３９により実行される
「ＥＧＲバルブ診断ルーチン」を示す。このルーチン
は、ＥＧＲバルブ４２の開度を変更すべく、制御デュー
ティ（制御量）を変化させる時に、その制御量変化に追
従したバルブ開閉の開始動作において、同バルブを開く
場合と閉じる場合とにおいてみられる開閉開始動作間ヒ
ステリシスが所定値以上増大したときに、同バルブに異
常があると判断する。なお、このルーチンも所定時間毎
の定時割り込みにて実行される。
【００７８】処理がこのルーチンに移行されると、ＥＣ
Ｕ３９は、ステップ３０１において先ず、燃料噴射量Ｑ
の時間当たり変化量ΔＱ及びエンジン回転数ＮＥの時間
当たり変化量ΔＮＥを算出する。燃料噴射量Ｑは別途ル
ーチンにおいて所定時間毎に更新される値であり、エン
ジン回転数ＮＥは回転速度センサ５６の検出値より求め
られる。そこで、同ステップにおいては、ＲＡＭ６５に
一時記憶されたＱ及びＮＥの最新値Ｑn及びＮＥnと、前
回の値Ｑn-1及びＮＥn-1とをそれぞれ読み込み減算を行
う。
【００７９】続くステップ３０２においては、燃料噴射
量（機関負荷）Ｑ及びエンジン回転数ＮＥの変動量に基
づくエンジンの運転状態が定常状態にあるか否かを判断
する。すなわち、前記ステップ３０１で算出したΔＱ及
びΔＮＥの絶対値がいずれも各々に対応する所定値Ｑs
t、ＮＥst未満であるか否かを判断する（但し、Ｑst、
ＮＥstは共に正の値）。そしてその判断が肯定（エンジ
ンは定常状態）であれば、その処理をステップ３０３に
移行し、その判断が否定（エンジンは非定常状態）であ
れば、その処理をステップ３１９に移行する。
【００８０】ステップ３０３においては、ＥＧＲバルブ
４２が現在作動中であるか、すなわち排気還流が行われ
ているか否かを判断する。ＥＧＲバルブ４２が作動中で
あると判断した場合には、その処理をステップ３０４に
移行する。ＥＧＲバルブ４２が作動中ではないと判断し
た場合には、その処理をステップ３１９に移行する。ス
テップ３１９においては、後述するＥＧＲバルブ診断フ
ラグＸＴＥＧＲを「０」に設定解除し、処理をステップ
３２０に移行する。
【００８１】ステップ３０４においては、ＥＧＲバルブ
診断が現在行われているか否かを、後述するＥＧＲバル
ブ診断フラグＸＴＥＧＲが「１」に設定されているか否
かによって判断する。ＥＧＲバルブ診断フラグＸＴＥＧ
Ｒが「１」に設定されていれば、現在診断が行われてい
ると判断し、その処理をステップ３１０に移行する。Ｅ
ＧＲバルブ診断フラグＸＴＥＧＲが「０」に設定解除さ
れていれば、現在診断は行われていないと判断し、その
処理をステップ３０５に移行する。
【００８２】ステップ３０５においては、前述したＥＧ
Ｒバルブ駆動制御ルーチンにおいて算出され、ＲＡＭ６
５に一時記憶されたＥＧＲ制御デューティＤＥの最新値
ＤＥn及びその前回の算出値ＤＥn-1をそれぞれ読み込
み、ＥＧＲ制御デューティＤＥの変動量ΔＤＥ（ＤＥn
−ＤＥn-1）を求める。
【００８３】続くステップ３０６においては、前記ステ
ップ３０５において算出したＥＧＲ制御デューティの変
化量ΔＤＥの絶対値が所定値ＤＥst（正の値）未満であ
るか否かを判断する。そして変化量ΔＤＥが所定値ＤＥ
st未満であれば、その処理をステップ３０７に移行し、
変化量ΔＤＥが所定値ＤＥst以上であれば、その処理を
ステップ３２０に移行する。
【００８４】ステップ３０７においては、ディレーカウ
ンタ（カウント値）ＣＥＧＲをインクリメントする。続
くステップ３０８においては、ディレーカウンタＣＥＧ
Ｒが所定値ＣＥＧＲstを上回ったか否かを判断する。そ
して、ディレーカウンタＣＥＧＲが所定値ＣＥＧＲstを
上回った場合、処理をステップ３０９に移行する。一
方、ディレーカウンタＣＥＧＲが所定値ＣＥＧＲstを上
回っていない場合、ＥＣＵ３９はその処理を一旦終了す
る。
【００８５】すなわち、前記ステップ３０１に始まりス
テップ３０６に達するまでの一連の処理行程において、
エンジン１１及びＥＧＲバルブ４２が、ＥＧＲバルブ４
２の異常診断を行うに適した状態にあることを判断して
いる。そして、その判断が肯定である場合には、ステッ
プ３０７及び３０８における処理を介して当該処理ルー
チンを一旦抜けることにより、所定回数（所定時間）同
一の処理行程（ステップ３０１〜３０８）を繰り返した
後、後述するステップ３１０においてＥＧＲバルブ診断
を開始することとなる。
【００８６】一方、前記判断ステップ３０２、３０３又
は３０６において、ＥＣＵ３９が否定の判断をし、その
処理をステップ３２０に移行した場合には、同ステップ
３２０において、前記ディレーカウンタを「０」にリセ
ットして、その後の処理を一旦終了する。
【００８７】ステップ３０９においては、ＥＣＵ３９は
ＥＧＲバルブ４２の異常診断を開始する。すなわち、Ｅ
ＧＲバルブ診断フラグＸＴＥＧＲを「１」に設定し、現
在のバルブ制御デューティＤＥを初期値ＤＥ0、現在の
実ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲを初期値ＬＥＧＲ0として
記憶し、処理をステップ３１０（図９）に移行する。
【００８８】ステップ３１０においてＥＣＵ３９は、前
記「ＥＧＲバルブ駆動制御ルーチン」において説明した
履歴フラグＸＥＧＲopが現在「１」に設定されているか
否かを判断する。そして、履歴フラグＸＥＧＲopが
「１」に設定されている、すなわち前回のＥＧＲバルブ
４２の動作態様が「開き」であると判断した場合には、
処理をステップ３１１ａに移行する。一方、履歴フラグ
ＸＥＧＲopが「０」に設定解除されている、すなわち前
回のＥＧＲバルブ４２の動作態様が「閉じ」であると判
断した場合には、処理をステップ３１１ｂに移行する。
【００８９】ステップ３１１ａにおいては、ＥＧＲバル
ブ４２の通電制御に係る現在の制御デューティＤＥ0か
ら所定値ｄＤＥ（微小量）を減じ（但し、ｄＤＥは正の
値）、処理をステップ３１２に移行する。一方、ステッ
プ３１１ｂにおいては、現在の制御デューティＤＥ0に
所定値ｄＤＥを加算し、同様に処理をステップ３１２に
移行する。
【００９０】ステップ３１２においては、現在の実ＥＧ
Ｒバルブ開度ＬＥＧＲを読み込み、その値を前記ステッ
プ３０９において一時記憶された実ＥＧＲバルブ開度の
初期値ＬＥＧＲ0から減じることにより、変化量ΔＬＥ
ＧＲを算出し、処理をステップ３１３に移行する。続く
ステップ３１３においては、その変化量ΔＬＥＧＲの絶
対値が所定値ＬＥＧＲst（但し、ＬＥＧＲstは正の値）
を上回っているか否かを判断する。そして、変化量ΔＬ
ＥＧＲの絶対値が所定値ＬＥＧＲstを上回っている場合
には、ＥＣＵ３９はその処理をステップ３１４に移行
し、所定値ＬＥＧＲstを上回っていない場合には、その
後の処理を一旦終了する。すなわち当該ルーチンを一旦
抜け、変化量ΔＬＥＧＲが所定値ＬＥＧＲstを上回るま
でステップ３１３に至る一連の処理行程を繰り返すこと
となる。
【００９１】ステップ３１４においては、前記ＥＧＲバ
ルブ診断フラグＸＴＥＧＲを「０」に設定解除し、処理
をステップ３１５に移行する。ステップ３１５において
は、前記バルブ制御デューティの初期値ＤＥ0より、今
回ステップ３１１ａ又はステップ３１１ｂにおいて算出
した制御デューティＤＥの最新値を減じる。そして、そ
の差「ＤＥ0−ＤＥ」の絶対値をＥＧＲバルブ駆動開始
時の作動遅延量を含むヒステリシス量ＨＤＥとしてＲＡ
Ｍ６５に記憶し、処理をステップ３１６に移行する。
【００９２】続くステップ３１６においては、前記ステ
ップ３１５において算出したヒステリシス量ＨＤＥが判
定値ＨＤＥＴＨを上回っているか否かを判断する（但
し、判定値ＨＤＥＴＨは正の値）。そして、その判断が
肯定であれば、処理をステップ３１７に移行する。一
方、その判断が否定であれば、その処理をステップ３１
８に移行する。
【００９３】ステップ３１７においては、ＥＧＲバルブ
４２に異常ありと判断して、その判断情報をＲＡＭ６５
に記憶するとともに、警告ランプ８０の点灯等によって
運転者にＥＧＲバルブ４２の異常を知らせる。そしてＥ
ＣＵ３９は、その後の処理を一旦終了する。
【００９４】一方、ステップ３１８においてＥＣＵ３９
は、ヒステリシス量ＨＤＥは十分に小くＥＧＲバルブ４
２は正常であると判断し、その判断情報をＲＡＭ６５に
記憶する。もしこの時バルブ異常がＲＡＭ６５に記憶さ
れていれば、その判断は取り消され警告ランプ８０が消
灯されることになる。そしてＥＣＵ３９は、その後の処
理を一旦終了する。
【００９５】ＥＣＵ３９は、以上説明した「ＥＧＲバル
ブ駆動制御ルーチン」及びＥＧＲバルブ診断ルーチン」
に基づき、ＥＧＲバルブ４２の開度をデューティ制御す
ることにより排気通路から吸気通路に還流する排気量の
制御を行う。そして、これら両ルーチンから明らかなよ
うに、ＥＣＵ３９は、燃料噴射量Ｑやエンジン回転数Ｎ
Ｅ等に基づくエンジンの運転状態に応じてＥＧＲバルブ
４２の開閉制御を行うことにより、排気還流量の調節を
行う。そして、エンジンの運転状態及びＥＧＲバルブ４
２の開度が予め設定された条件に基づく定常状態にある
際に、随時ＥＧＲバルブ４２の異常診断を実行すること
になる。ＥＧＲバルブ４２の異常診断においては、先
ず、ＥＧＲバルブ４２の開閉制御を実行する際に常時記
憶しておく開弁・閉弁動作の履歴を基に、ＥＧＲバルブ
４２が前回行った動作とは相反する動作を行なうよう制
御量（本実施形態においてはダイアフラム弁へ導入され
る負圧及び大気圧に相当する制御デューティＤＥ）を付
与する。このとき、ＥＧＲバルブ４２が定常状態から作
動状態に移行するまでの制御量（ΔＤＥ或いは｜ＤＥ0
−ＤＥ｜）を、ＥＧＲバルブ４２がもつ開閉開始動作間
ヒステリシス量ＨＤＥとして算出している。そして、同
ヒステリシス量ＨＤＥが現行のバルブ開閉制御を好適に
維持するために十分小さい値であるか否かを判断する。
そして、ヒステリシス量ＨＤＥが好適なバルブ開閉制御
のための最大許容値を上回れば、バルブに異常があると
判断し、警告ランプ８０の点灯や例えばＥＧＲ制御の禁
止等、適宜の処置を講ずることになる。
【００９６】ここで、従来のＥＧＲ制御装置のように制
御信号及びバルブ開閉作動の間の単なる応答遅れを検出
するものと比較して、本実施形態における排気還流制御
装置にあっては、ＥＧＲバルブ４２が本来その機械的特
性としてもつ開閉動作間ヒステリシス及びその増大（異
常）を検出することにより、ＥＧＲバルブ４２にかかる
より本質的な作動異常を検出することとなる。
【００９７】以上説明した態様でＥＧＲバルブ制御を行
う本実施形態によれば、以下に列記する効果が奏せられ
るようになる。・ＥＧＲバルブ４２の開閉開始動作間ヒ
ステリシス量ＨＤＥの増大に基づき同バルブ４２の異常
を判断することによって、ＥＧＲバルブ駆動制御におけ
る緻密性や応答性の低下をより正確に知ることができる
ようになる。・また、そのＥＧＲバルブ４２の開閉開始
動作間ヒステリシス量ＨＤＥを、定常状態にある同バル
ブ４２に対し、バルブ駆動のための制御量を徐々に増加
させていき、その開閉動作が開始されたときの同制御量
として検出することにより、正確且つ迅速に算出できる
ようになる。 （第３実施形態）次に、本発明の第３の実施形態を、前
記第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００９８】本実施形態も前記第１の実施形態と同様、
図１及び図２に示したものと同一の構成を有してなるデ
ィーゼルエンジンシステム及びそのＥＧＲ制御装置に係
るものとする。
【００９９】本実施形態のＥＧＲ制御装置にかかるＥＧ
Ｒバルブ４２の制御プログラムは、ＥＧＲバルブ４２の
駆動制御を実行する「ＥＧＲ駆動ルーチン」と、ＥＧＲ
バルブ４２の異常診断を行うＥＧＲバルブ診断ルーチ
ン」とを有してなる。
【０１００】先ず、前記２種の制御のうち、ＥＧＲバル
ブ４２の駆動制御を実行するプログラムについて、フロ
ーチャートを参照して説明する。このプログラムは、Ｅ
ＧＲバルブ４２を開閉駆動するための制御デューティＤ
Ｅを決定する他、後述する「ＥＧＲバルブ診断ルーチ
ン」において活用される履歴フラグＸＥＧＲop（ＥＧＲ
バルブ４２の動作態様が開弁動作であったか、閉弁動作
であったか、その履歴を残すためのもの）の設定及び設
定解除を行う。更に、「ＥＧＲバルブ診断ルーチン」に
おいて設定及び設定解除されるＥＧＲバルブ異常フラグ
ＸＥＧＲ１，ＸＥＧＲ２の設定値を読み込み両フラグの
設定値に基づいてＥＧＲバルブ４２駆動制御の補正又は
禁止を行う。
【０１０１】図１０は、同プログラムの処理行程を示す
「ＥＧＲバルブ駆動制御ルーチン」であって、所定時間
毎の定時割り込みにてＥＣＵ３９により実行される。処
理がこのルーチンに移行されると、ＥＣＵ３９はステッ
プ４０１において、回転速度センサ５６、吸気温センサ
１５ｂ、及び吸気圧センサ５９の検出値に基づいてそれ
ぞれ算出されるエンジン回転数ＮＥ、吸気温ＴＨＡ、及
び吸気圧ＰＭと、別途ルーチンにおいて所定時間毎に更
新される燃料噴射量Ｑの最新値とを読み込む。
【０１０２】次に、ステップ４０２において、目標ＥＧ
Ｒバルブ開度ＬＥＧＲＦを算出する。目標ＥＧＲバルブ
開度ＬＥＧＲＦは、上記ステップ４０１で読み込まれた
エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに基づいて、予め
定められた図示しないマップを参照して求められる。さ
らに、当該目標ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲＦに対応する
制御デューティを、目標ＤＥとして算出し、処理をステ
ップ４０３に移行する。
【０１０３】続くステップ４０３においては、リフト量
センサの検出値に基づく実ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲを
読み込み、処理をステップ４０４に移行する。ステップ
４０４においては、目標ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲＦと
実ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲとのずれ、すなわち｜ＬＥ
ＧＲＦ−ＬＥＧＲ｜が所定値Ｈ（但し、Ｈは正の値）以
上であるか否かを判断する。そして、その判断が否定で
ある場合には処理をステップ４０５に移行し、その判断
が肯定である場合には、その後の処理を一旦終了する。
すなわち、ステップ４０４における判断が肯定である場
合には、運転状態に照らして算出したＥＧＲバルブ４２
の目標開度ＬＥＧＲＦが現在の実開度ＬＥＧＲとほぼ一
致していると見なし、ＥＧＲバルブ４２の開度変更を行
わない。
【０１０４】ステップ４０５においては、目標ＥＧＲバ
ルブ開度ＬＥＧＲＦと実ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲとの
うちいずれが大きいかを判断する。ここで、ＬＥＧＲＦ
＞ＬＥＧＲであれば、処理をステップ４０６に移行し、
ＬＥＧＲＦ＜ＬＥＧＲであれば、処理をステップ４０７
に移行する。
【０１０５】ステップ４０６においてＥＣＵ３９は、履
歴フラグＸＥＧＲopを「１」に設定した後、その処理を
ステップ４０８に移行する。一方ステップ４０７におい
ては、履歴フラグＸＥＧＲopを「０」に設定解除した
後、処理をステップ４０８に移行する。これらステップ
４０５〜４０７における一連の行程においては、今回実
行するＥＧＲバルブ４２の開度変更が、開弁動作である
か、閉弁動作であるかを判定しておき、その判定結果を
履歴として残すようにしている。
【０１０６】ステップ４０８においては、後述する「Ｅ
ＧＲバルブ診断ルーチン」において設定及び設定解除が
なされるＥＧＲバルブ異常フラグＸＥＧＲ２が、現在
「１」に設定されているか否かを判断する。フラグＸＥ
ＧＲ２が「１」に設定されていれば、ＥＣＵ３９はその
処理をステップ４０９に移行し、同フラグが「０」に設
定解除されていれば、処理をステップ４１０に移行す
る。
【０１０７】ステップ４０９においてＥＣＵ３９は、Ｅ
ＧＲバルブ４２の制御デューティを０％とする。すなわ
ちＥＧＲバルブ４２を全閉状態にして、その処理を一旦
終了する。
【０１０８】一方、ステップ４１０においては、これも
後述する「ＥＧＲバルブ診断ルーチン」において設定及
び設定解除がなされるＥＧＲバルブ異常フラグＸＥＧＲ
１が「１」に設定されているか否かを判断する。そし
て、ＥＧＲバルブ異常フラグＸＥＧＲ１が「１」に設定
されていれば、処理をステップ４１２に移行し、同フラ
グＸＥＧＲ１が「０」に設定解除されていれば、処理を
ステップ４１２に移行する。
【０１０９】上記連続したステップ４０８及び４１０に
おいて、ＥＣＵ３９はＥＧＲバルブ４２の異常の程度を
「ＥＧＲバルブ診断ルーチン」において随時行われてい
る診断結果に基づき判断している。
【０１１０】すなわち、次のうちからいずれか一の判断
を選択することになる。 （１）ＥＧＲバルブ４２が制御補正不能なほど異常であ
れば、ＥＧＲ制御中止（ＸＥＧＲ２＝「１」）。
【０１１１】（２）ＥＧＲバルブ４２が制御補正可能な
範囲で異常であれば、今回算出された制御量（目標Ｄ
Ｅ）を補正する（ＸＥＧＲ２＝「０」且つＸＥＧＲ１＝
「１」）。
【０１１２】（３）ＥＧＲバルブ４２が正常であれば、
補正を行わない（ＸＥＧＲ２＝「０」且つＸＥＧＲ１＝
「０」。 ステップ４１２においてＥＣＵ３９は、前記ステップ４
０２で算出した目標ＤＥを制御デューティＤＥとしてＥ
ＧＲバルブ４２の駆動制御を実行し、その後の処理を一
旦終了する。
【０１１３】ステップ４１１においては、前記ステップ
４０５の判断に基づいて今回設定（ステップ４０６）或
いは設定解除（ステップ４０７）された履歴フラグＸＥ
ＧＲopが「１」に設定されているか否かの判断を行う。
履歴フラグＸＥＧＲopが「１」に設定されていれば、処
理をステップ４１３に移行し、同フラグＸＥＧＲopが
「０」に設定解除されていれば、その処理をステップ４
１４に移行する。すなわち、今回実行するＥＧＲバルブ
４２の開度変更が、開弁動作であるか閉弁動作であるか
に応じて、補正量（デューティ）ＭＤＥを加算するか減
算するかを判断する。
【０１１４】ステップ４１３においては、前記ステップ
４０２で算出した目標ＤＥより予め設定された補正量Ｍ
ＤＥ（正の値）を減算する。ＥＣＵ３９はその減算結果
を制御デューティＤＥとしてＥＧＲバルブ４２の駆動制
御を実行してその後の処理を一旦終了する。
【０１１５】一方ステップ４１４においては、前記ステ
ップ４０２で算出した目標ＤＥに前記補正量ＭＤＥを加
算する。ＥＣＵ３９は、その加算結果を制御デューティ
ＤＥとしてＥＧＲバルブ４２の駆動制御を実行してその
後の処理を一旦終了する。
【０１１６】次に、ＥＧＲバルブ異常診断を実行するプ
ログラムについて、フローチャートを参照して説明す
る。図１１及び図１２には、ＥＣＵ３９により実行され
る「ＥＧＲバルブ診断ルーチン」を示す。同ルーチン
は、ＥＧＲバルブ４２の開度を変更すべく、制御デュー
ティ（制御量）を変化させる際に、その制御量変化に追
従したバルブ開閉の開始動作において、同バルブを開く
場合と閉じる場合とにおいてみられる開閉開始動作間ヒ
ステリシスが所定値以上増大したときに、同バルブに異
常があると判断するものである。また、前記「ＥＧＲバ
ルブ駆動制御ルーチン」において利用されるＥＧＲバル
ブ異常フラグＨＥＧＲ２及びＥＧＲバルブ異常フラグＸ
ＨＥＧＲ１の設定及び設定解除を行う。なお、このルー
チンも所定時間毎の定時割り込みにて実行される。
【０１１７】処理がこのルーチンに移行されると、ＥＣ
Ｕ３９は、ステップ５０１において先ず、燃料噴射量Ｑ
の時間当たり変化量ΔＱ及びエンジン回転数ＮＥの時間
当たり変化量ΔＮＥを算出する。前述したように、燃料
噴射量Ｑは別途ルーチンにおいて所定時間毎に更新され
る値であり、エンジン回転数ＮＥは回転速度センサ５６
の検出値より求められる。そこで、同ステップにおいて
は、ＲＡＭ６５に一時記憶されたＱ及びＮＥの最新値Ｑ
n及びＮＥnと、その前回の値Ｑn-1及びＮＥn-1とをそれ
ぞれ読み込み減算を行う。
【０１１８】続くステップ５０２においては、燃料噴射
量（機関負荷）Ｑ及びエンジン回転数ＮＥの変動量に基
づくエンジンの運転状態が定常状態にあるか否かを判断
する。すなわち、前記ステップ５０１で算出したΔＱ及
びΔＮＥの絶対値がいずれも各々に対応する所定値Ｑs
t、ＮＥst未満であるか否かを判断する（但し、Ｑst、
ＮＥstは共に正の値）。そしてその判断が肯定（エンジ
ンは定常状態）であれば、その処理をステップ５０３に
移行し、その判断が否定（エンジンは非定常状態）であ
れば、その処理をステップ５２１に移行する。
【０１１９】ステップ５０３においては、ＥＧＲバルブ
４２が現在作動中であるか、すなわち排気還流が行われ
ているか否かを判断する。ＥＧＲバルブ４２が作動中で
あると判断した場合には、その処理をステップ５０４に
移行する。ＥＧＲバルブ４２が作動中ではないと判断し
た場合には、その処理をステップ５２１に移行する。ス
テップ５２１においては、後述するＥＧＲバルブ診断フ
ラグＸＴＥＧＲを「０」に設定解除し、処理をステップ
５２２に移行する。
【０１２０】ステップ５０４においては、ＥＧＲバルブ
診断が現在行われているか否かを、後述するＥＧＲバル
ブ診断フラグＸＴＥＧＲが「１」に設定されているか否
かによって判断する。ＥＧＲバルブ診断フラグＸＴＥＧ
Ｒが「１」に設定されていれば、現在診断が行われてい
ると判断し、その処理をステップ５１０に移行する。Ｅ
ＧＲバルブ診断フラグＸＴＥＧＲが「０」に設定解除さ
れていれば、現在診断は行われていないと判断し、その
処理をステップ５０５に移行する。
【０１２１】ステップ５０５においては、前述したＥＧ
Ｒバルブ駆動制御ルーチンにおいて算出され、ＲＡＭ６
５に一時記憶されたＥＧＲ制御デューティＤＥの最新値
ＤＥn及びその前回の算出値ＤＥn-1をそれぞれ読み込
み、ＥＧＲ制御デューティＤＥの変動量ΔＤＥ（ＤＥn
−ＤＥn-1）を求める。
【０１２２】続くステップ５０６においては、前記ステ
ップ５０５において算出したＥＧＲ制御デューティの変
化量ΔＤＥの絶対値が所定値ＤＥst（正の値）未満であ
るか否かを判断する。そして変化量ΔＤＥが所定値ＤＥ
st未満であれば、その処理をステップ５０７に移行し、
変化量ΔＤＥが所定値ＤＥst以上であれば、その処理を
ステップ５２２に移行する。
【０１２３】ステップ５０７においては、ディレーカウ
ンタ（カウント値）ＣＥＧＲをインクリメントする。続
くステップ５０８においては、ディレーカウンタＣＥＧ
Ｒが所定値ＣＥＧＲstを上回ったか否かを判断する。そ
して、ディレーカウンタＣＥＧＲが所定値ＣＥＧＲstを
上回った場合、処理をステップ５０９に移行する。一
方、ディレーカウンタＣＥＧＲが所定値ＣＥＧＲstを上
回っていない場合、ＥＣＵ３９はその処理を一旦終了す
る。
【０１２４】すなわち、前記ステップ５０１に始まりス
テップ５０６に達するまでの一連の処理行程において、
エンジン及びＥＧＲバルブが、ＥＧＲバルブの異常診断
を行うに適した状態にあることを判断している。そし
て、その判断が肯定である場合には、ステップ５０７及
び５０８における処理を介して当該処理ルーチンを一旦
抜けることにより、所定回数（所定時間）同一の処理行
程（ステップ５０１〜５０８）を繰り返した後、後述す
るステップ５１０においてＥＧＲバルブ診断を開始する
こととなる。
【０１２５】一方、前記判断ステップ５０２、５０３又
は５０６において、ＥＣＵ３９が否定の判断をし、その
処理をステップ５２２に移行した場合には、同ステップ
５２２において、前記ディレーカウンタを「０」にリセ
ットして、その後の処理を一旦終了する。
【０１２６】ステップ５０９においては、ＥＣＵ３９は
ＥＧＲバルブ４２の異常診断を開始する。すなわち、Ｅ
ＧＲバルブ診断フラグＸＴＥＧＲを「１」に設定し、現
在のバルブ制御デューティＤＥを初期値ＤＥ0、現在の
実ＥＧＲバルブ開度ＬＥＧＲを初期値ＬＥＧＲ0として
記憶し、処理をステップ５１０（図１２）に移行する。
【０１２７】ステップ５１０においてＥＣＵ３９は、前
記「ＥＧＲバルブ駆動制御ルーチン」において説明した
履歴フラグＸＥＧＲopが現在「１」に設定されているか
否かを判断する。そして、履歴フラグＸＥＧＲopが
「１」に設定されている、すなわち前回のＥＧＲバルブ
４２の動作態様が「開き」であると判断した場合には、
処理をステップ５１２ａに移行する。一方、履歴フラグ
ＸＥＧＲopが「０」に設定解除されている、すなわち前
回のＥＧＲバルブ４２の動作態様が「閉じ」であると判
断した場合には、処理をステップ５１１ｂに移行する。
【０１２８】ステップ５１１ａにおいては、ＥＧＲバル
ブ４２の通電制御に係る現在の制御デューティＤＥから
所定値ｄＤＥ（微小量）を減じ（但し、ｄＤＥは正の
値）、処理をステップ５１２に移行する。一方、ステッ
プ５１１ｂにおいては、現在の制御デューティＤＥに所
定値ｄＤＥを加え、同様に処理をステップ５１２に移行
する。
【０１２９】ステップ５１２においては、現在の実ＥＧ
Ｒバルブ開度ＬＥＧＲを読み込み、その値を前記ステッ
プ５０９において一時記憶された実ＥＧＲバルブ開度の
初期値ＬＥＧＲ0から減じることにより、変化量ΔＬＥ
ＧＲを算出し、処理をステップ５１３に移行する。続く
ステップ５１３においては、その変化量ΔＬＥＧＲの絶
対値が所定値ＬＥＧＲst（但し、ＬＥＧＲstは正の値）
を上回っているか否かを判断する。そして、変化量ΔＬ
ＥＧＲの絶対値が所定値ＬＥＧＲstを上回っている場合
には、ＥＣＵ３９はその処理をステップ５１４に移行
し、所定値ＬＥＧＲstを上回っていない場合には、その
後の処理を一旦終了する。すなわち当該ルーチンを一旦
抜け、変化量ΔＬＥＧＲが所定値ＬＥＧＲstを上回るま
でステップ５１３に至る一連の処理行程を繰り返すこと
となる。
【０１３０】ステップ５１４においては、前記ＥＧＲバ
ルブ診断フラグＸＴＥＧＲを「０」に設定解除し、処理
をステップ５１５に移行する。ステップ５１５において
は、前記バルブ制御デューティの初期値ＤＥ0より、今
回ステップ５１１ａ又はステップ５１１ｂにおいて算出
した制御デューティＤＥの最新値を減じる。そして、そ
の差「ＤＥ0−ＤＥ」の絶対値をＥＧＲバルブ駆動開始
時の作動遅延量を含むヒステリシス量ＨＤＥとしてＲＡ
Ｍ６５に記憶し、処理をステップ５１６に移行する。
【０１３１】続くステップ５１６においては、前記ステ
ップ５１５において算出したヒステリシス量ＨＤＥが第
１の判定値ＨＤＥＴＨ１を上回っているか否かを判断す
る（但し、判定値ＨＤＥＴＨ１は正の値）。そして、そ
の判断が肯定であれば、処理をステップ５１７に移行す
る。一方、その判断が否定であれば、その処理をステッ
プ５１８に移行する。 ステップ５１８においては、ヒ
ステリシス量ＨＤＥが第２の判定値ＨＤＥＴＨ２を上回
っているか否かを判断する（但し、ＨＤＥＴＨ２＞ＨＤ
ＥＴＨ１）。そして、その判断が肯定であれば、処理を
ステップ５１９に移行する。一方、その判断が否定であ
れば、処理をステップ５２０に移行する。
【０１３２】ステップ５１９においては、ＥＧＲバルブ
４２に異常ありと認識して、ＥＧＲバルブ異常フラグＸ
ＨＥＧＲ２を「１」に設定するとともに、警告ランプ８
０の点灯等によって運転者にＥＧＲバルブ４２の作動異
常を知らせる。そしてＥＣＵ３９は、その後の処理を一
旦終了する。
【０１３３】ステップ５２０においては、ヒステリシス
量ＨＤＥ増大に起因して、ＥＧＲバルブ駆動に補正制御
可能範囲で異常ありと認識して、ＥＧＲバルブ異常フラ
グＸＨＥＧＲ１を「１」に設定する。そしてＥＣＵ３９
は、その後の処理を一旦終了する。
【０１３４】一方、ステップ５１８においてＥＣＵ３９
は、ヒステリシス量ＨＤＥは十分に小くＥＧＲバルブ４
２は正常であると判断し、前記ＥＧＲバルブ異常フラグ
ＨＥＧＲ２及びＥＧＲバルブ異常フラグＸＨＥＧＲ１を
共に「０」に設定解除した後、その後の処理を一旦終了
する。
【０１３５】ＥＣＵ３９は、以上説明した「ＥＧＲバル
ブ駆動制御ルーチン」及びＥＧＲバルブ診断ルーチン」
に基づき、ＥＧＲバルブ４２の開度をデューティ制御す
ることにより排気通路から吸気通路に還流する排気量の
制御を行う。そして、これら両ルーチンから明らかなよ
うに、ＥＣＵ３９は、燃料噴射量Ｑやエンジン回転数Ｎ
Ｅ等に基づくエンジン１１の運転状態に応じてＥＧＲバ
ルブ４２の開閉制御を行うことにより、排気還流量の調
節を行う。そして、エンジン１１の運転状態及びＥＧＲ
バルブ４２の開度が予め設定された条件に基づく定常状
態にある際に、随時ＥＧＲバルブ４２の異常診断を実行
することになる。ＥＧＲバルブ４２の異常診断において
は、先ず、ＥＧＲバルブ４２の開閉制御を実行する際に
常時記憶しておく開弁・閉弁動作の履歴を基に、ＥＧＲ
バルブ４２が前回行った動作とは相反する動作を行なう
よう制御量（本実施形態においてはダイアフラム弁へ導
入される負圧及び大気圧に相当する制御デューティＤ
Ｅ）を付与する。このとき、ＥＧＲバルブ４２が定常状
態から作動状態に移行するまでの制御量（ΔＤＥ或いは
｜ＤＥ0−ＤＥ｜）を、ＥＧＲバルブ４２がもつ開閉開
始動作間ヒステリシス量ＨＤＥとして算出している。そ
して、同ヒステリシス量ＨＤＥが現行のバルブ開閉制御
を好適に維持し得る許容範囲内にあるか、制御量の補正
が必要である範囲にあるか、或いは排気還流を中止した
ほうが好ましいかを、予め設定しておいた判定値ＨＤＥ
ＴＨ１，ＨＤＥＴＨ２に照らして判断している。そし
て、ここでの判断は、随時ＲＡＭ６５に記憶され、前記
「ＥＧＲバルブ駆動制御ルーチン」により実行される通
常のＥＧＲバルブ４２の開閉制御に反映されることにな
る。
【０１３６】例えば、図１３には、判定値ＨＤＥＴＨ
１，ＨＤＥＴＨ２に基づいて判断されるＥＧＲバルブ４
２の開閉開始動作間ヒステリシス量ＨＤＥの増大にかか
る異常判定領域を、ＥＣＵ３９による制御デューティＤ
Ｅと実際のバルブ開度ＬＥＧＲとの関係から視覚的に表
わしている。同図に示すように、正常なＥＧＲバルブ４
２がその機械的な特性としてもつヒステリシス量ＨＤＥ
ＴＨ０に対し、ヒステリシス量が判定値ＨＤＥＴＨ１、
ＨＤＥＴ２を順次越えて増大していくとすれば、ＥＧＲ
バルブ４２が定常状態から開閉動作を開始するまでに要
する制御量の変化量も次第に増大していくことがわか
る。
【０１３７】ここで、従来のＥＧＲ制御装置のように制
御信号及びバルブ開閉作動の間の単なる応答遅れの検出
するものと比較して、本実施形態における排気還流制御
装置にあっては、ＥＧＲバルブ４２が本来その機械的特
性としてもつ開閉動作間ヒステリシス及びその増大（異
常）を検出することにより、ＥＧＲバルブ４２にかかる
より本質的な作動異常、すなわち同バルブの開閉制御に
おける緻密性・応答性に直接関わる異常を検出すること
となる。
【０１３８】さらに、同ヒステリシス量増大の程度に応
じて、多段階の判定範囲を設定することにより、ＥＧＲ
バルブ４２の作動異常に対して最適な制御処理を選択す
るようにしている。このため従来の異常診断制御に比し
て、より的確にバルブ異常の程度に応じた制御を行うこ
とができるようになる。
【０１３９】また、ダイアフラム式バルブ等のもつ機械
的特性に起因するヒステリシスの増大という異常を検出
し、その程度が比較的小さい場合には制御量を補正量を
ＭＤＥにて補正することにより、ＥＧＲバルブ開閉制御
の緻密性・応答性を高めることを可能にした。
【０１４０】以上説明した態様でＥＧＲバルブ制御を行
う本実施形態によれば、以下に列記する効果が奏せられ
るようになる。 ・ＥＧＲバルブ４２の開閉開始動作間ヒステリシスの増
大に基づき同バルブ４２の異常を判断することによっ
て、ＥＧＲ制御における緻密性や応答性の低下をより正
確に知ることができるようになる。 ・また、そのＥＧＲバルブ４２の開閉開始動作間ヒステ
リシス量ＨＤＥを、定常状態にある同バルブ４２に対
し、バルブ駆動のための制御量を徐々に増加させてい
き、その開閉動作が開始されたときの同制御量として検
出することにより、正確且つ迅速に算出できるようにな
る。 ・さらに、算出されたＥＧＲバルブ４２の開閉開始動作
間ヒステリシスの増大に基づき、その増大の程度に応じ
た補正等の処置を講じることにより、ＥＧＲバルブ４２
の開閉駆動に異常が生じた場合であれ、緻密な制御を維
持することができるばかりでなく、場合により排気還流
を中止する等、状況に応じた最善の措置を選択し得るよ
うになる。 ・ダイアフラム式バルブ等、安価な開閉制御弁がその機
械的な特性としてもつ開閉開始動作間ヒステリシスの発
生及びその使用に伴う増大という問題を解決して緻密な
制御に対応できるようにしたため、コスト的にも有利と
なる。
【０１４１】なお、上記第３の実施形態では、ＥＧＲバ
ルブ４２の開閉開始動作間ヒステリシス量ＨＤＥの増大
の程度に応じて、異常なし、補正可能範囲での異常、Ｅ
ＧＲ制御中止の３領域を設定した。これに対し、例えば
補正可能範囲での異常領域を更に複数の領域に分割して
それぞれ異なる補正制御を行ってもよい。
【０１４２】また、上記第３の実施形態では、ＥＣＵ３
９がＥＧＲバルブ４２に補正可能範囲での異常があると
判断した場合、同バルブ４２の制御デューティＤＥを特
定の補正量ＭＤＥにて補正した。これに対し、同補正可
能範囲での異常が生じた場合、ＥＧＲバルブ４２の異常
に伴い弊害の大きな運転領域内についてのみ特定の補正
量にて補正するようにしてもよい。例えば図１４（ａ）
に示すように、ＥＧＲバルブ４２の正常時には、エンジ
ン回転数ＮＥや燃料噴射量Ｑ等の運転状態に基づいたＥ
ＧＲ率の目標領域をマップ上に設定しておき、それに従
いＥＧＲバルブ４２の開閉制御を行い、同バルブの異常
が検出された際には、図１４（ｂ）に示すように、ＥＧ
Ｒ率の目標領域を少なくとも一部変更したマップを用い
てＥＧＲバルブ４２の開閉制御を行うようにしてもよ
い。このように構成すれば、ＥＧＲバルブ４２の開閉開
始動作間ヒステリシスが増大した場合、そのエンジンの
運転状態に係る影響が特に顕著な領域（例えば、図１４
（ｂ）に示されるＥＧＲ率の変更領域）を局部的に補正
することが容易となる。
【０１４３】また、上記第３の実施形態において、ＥＧ
Ｒバルブ４２に異常が検出された際に実行されるＥＧＲ
バルブ４２の開度補正は、時々の運転状態に基づいて算
出される目標ＥＧＲバルブ開度の基本量に補正量を加
算、若しくは基本量から補正量を減算することによりな
された。ところで、ＥＧＲバルブ４２の開度決定に際
し、エンジン１１の運転状態に基づいて算出された目標
値と実測値との差異を算出しながら実際の値を目標値に
収束（追従）させていくような、いわゆるフィードバッ
ク制御を行っている場合には、例えば図１５（ａ）に示
すように、ＥＧＲバルブ４２の開閉作動開始時に、運転
状態の変化に対する応答遅れを見越した所定のスキップ
量をフィードバック係数の基本量（補正デューティＤ
Ｅ）に加算する制御が知られている。言い換えると、応
答遅れを先読みして実際の目標値（制御演算の積分項）
よりも大きめの作動量を設定することになる。上記第３
の実施形態はこのようなフィードバック系にも適用する
ことができる。すなわちこの場合、ＥＧＲバルブ４２の
劣化等によりその開閉開始動作間ヒステリシス量が増大
した旨判定される場合、例えば図１５（ｂ）に示される
態様でこのスキップ量を所定分増加させる補正を行うよ
う制御プログラムを構成することで、上記第３の実施形
態と同等の効果を得ることができる。
【０１４４】ところで、上記各実施形態では、ＥＧＲバ
ルブ４２の開度をリフト量センサ４５ｂにより算出し
た。これに対し、例えば吸気圧センサ５９によって検出
される吸気圧ＰＭの変化等に基づいてＥＧＲバルブ４２
の開度（ＥＧＲ率）を間接的に算出するようにしてもよ
い。
【０１４５】さらに、上記各実施形態では、本発明にか
かる流量調節弁装置を車輌のディーゼルエンジンのＥＧ
Ｒ制御装置に用いたが、本発明は、ＥＧＲ制御装置以外
にも、例えば負圧アクチュエータによってリニア制御を
行うスロットルバルブ、可変吸気バルブ、可変ノズルタ
ーボの制御装置等に適用することもできる。また、負圧
式に限らず、流体通路に設けられた流量調節弁の開度を
リニアに調節制御する装置にあって、その定常状態から
流量調節弁の開度をリニアに調節制御する装置にあっ
て、その定常状態から還流状態への作動遅れが問題とな
る装置の全てに本発明は適用可能でもある。
【０１４６】
【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、流体
量が定常から過渡に移行する際、すなわち流量調節弁の
動作開始時における応答遅れから、流量調節弁にとって
緻密な開閉制御の妨げとなる異常を的確に診断すること
ができるようになる。
【０１４７】請求項２に記載した発明によれば、請求項
１記載の発明の効果に加え、開閉弁動作の履歴により異
なる態様を示すヒステリシスを検出することにより、流
量調節弁に係る異常診断の信頼性及び精密性が更に向上
する。
【０１４８】請求項３に記載した発明によれば、流量調
節弁の正確な異常診断が行われるとともに、流量調節弁
に異常が発生した場合には、同診断に従った的確な補正
制御がなされることにより、同調節弁による流体量調節
が好適に維持できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のＥＧＲ制御装置を備えた車輌
のディーゼルエンジンシステムを示す概略構成図
【図２】同実施形態の装置の電気的構成を示すブロック
図。
【図３】同実施形態のＥＧＲバルブ駆動制御手順を示す
フローチャート。
【図４】同実施形態のＥＧＲバルブ異常診断手順を示す
フローチャート。
【図５】同実施形態のＥＧＲバルブ異常診断手順を示す
フローチャート。
【図６】ＥＧＲバルブの制御量と作動量との関係にかか
る開閉開始動作間ヒステリシスを示すグラフ。
【図７】第２実施形態のＥＧＲバルブ駆動制御手順を示
すフローチャート。
【図８】同実施形態のＥＧＲバルブ異常診断手順を示す
フローチャート。
【図９】同実施形態のＥＧＲバルブ異常診断手順を示す
フローチャート。
【図１０】第３実施形態のＥＧＲバルブ駆動制御手順を
示すフローチャート。
【図１１】同実施形態のＥＧＲバルブ異常診断手順を示
すフローチャート。
【図１２】同実施形態のＥＧＲバルブ異常診断手順を示
すフローチャート。
【図１３】ＥＧＲバルブの開閉開始動作間ヒステリシス
の増大にかかる異常判定領域を示すグラフ。
【図１４】エンジン回転数と燃料噴射量との関係から決
定される目標ＥＧＲ率の領域を示すグラフ。
【図１５】排気還流量のフィードバック制御における補
正態様の一例を示すタイムチャート。
【図１６】ダイアフラム式ＥＧＲ制御バルブの一例を示
す概略構成図。
【符号の説明】
１１…エンジン、１５ｂ…吸気温センサ、１６…吸気通
路、２４…排気通路、３９…ＥＣＵ、４０…ＥＧＲ装
置、４１…ＥＧＲ通路、４２…ＥＧＲバルブ、４５ｂ…
リフト量センサ、５６…回転速度センサ、５９…吸気圧
センサ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】流体通路に設けられた流量調節弁と、 前記流体通路を流れる流体量が目標値となるよう前記流
    量調節弁の開度を制御する制御手段と、 前記流量調節弁の開度が定常状態にあるときに、前記制
    御手段が同流量調節弁に作動指令を付与してから同流量
    調節弁が実際に作動するまでの制御量を検出する制御量
    検出手段と、 この検出される制御量と所定の基準値とを比較して前記
    流量調節弁の異常の有無を診断する診断手段と、 を備えることを特徴とする流量調節弁装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の流量調節弁装置において、 前記流量調節弁は、その開弁作動と閉弁作動とにヒステ
    リシスを有する弁であり、 前記制御量検出手段は、前記流量調節弁が実際に作動す
    るまでの制御量を該流量調節弁のヒステリシスを加味し
    た値として検出するものであることを特徴とする流量調
    節弁装置。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載の流量調節弁装置に
    おいて、 前記診断手段により前記流量調節弁が異常診断されるこ
    とに基づいて前記制御手段による制御量を補正する補正
    手段を更に備えることを特徴とする流量調節弁装置。
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