CN107956607B - 流量控制阀的全闭异常诊断装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流量控制阀的全闭异常诊断装置。该全闭异常诊断装置能够在全闭时适当地诊断阀座与阀芯之间的咬入有异物的异常。EGR阀包括设于外壳的流路的阀座、能够落位于阀座的阀芯、用于驱动阀芯使其相对于阀座开闭的旋转轴、马达及减速机构、用于对阀芯向闭阀方向施力的复位弹簧、以及设于外壳且用于检测阀芯相对于阀座的开度的开度传感器。电子控制装置(ECU)用于在阀芯全闭时诊断阀座与阀芯之间的异物咬入异常。ECU在阀芯全闭时为了对阀芯向闭阀方向施力而驱动控制马达等，在该驱动控制时由开度传感器检测出的全闭检测值与规定的基准全闭检测值的检测差大于规定的第1判定值的情况下，判定EGR阀为异物咬入异常。

Description

流量控制阀的全闭异常诊断装置

技术领域

本发明涉及为了控制流体的流量而使用的流量控制阀，详细而言，涉及用于诊断流量控制阀全闭时的异常的全闭异常诊断装置。

背景技术

以往，作为这种技术，例如已知有包含下述的专利文献1所记载的双重偏心阀的排气回流阀(EGR阀)。该双重偏心阀构成为用于谋求提高全闭时的密封性和在阀芯转动时防止由阀芯和阀座之间的拖曳引起的磨损。即，双重偏心阀包括包含阀孔和形成在阀孔的边缘部的座面的阀座、在外周形成有与座面相对应的密封面的阀芯、用于使阀芯转动的旋转轴、用于使旋转轴旋转驱动的驱动机构、以及用于支承旋转轴的轴承。阀座和阀芯配置在形成于外壳的流体的流路上。流路以阀座为边界地被分为相对于流体的流动而言的上游侧流路和下游侧流路，阀芯配置在上游侧流路上。此外，双重偏心阀具备用于根据旋转轴的旋转角度检测阀芯的开度的开度传感器。

在此，双重偏心阀为了以轴承为支点地向阀座的方向按压阀芯和旋转轴的阀芯侧而构成为向旋转轴的驱动机构侧施加施力。而且，为了防止在全闭时异物被咬入阀芯与阀座之间而旋转轴被锁定的状况，通过由外壳悬臂支承旋转轴，从而在阀芯和阀座之间容许些许的轴承松动(由轴承的构造引起的轴承和旋转轴之间的不可避免的组装松动)。此外，为了防止在全闭时从阀芯和阀座之间漏气，构成为利用轴承松动借助驱动机构使阀芯与阀座相接触进行密封。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/002599号

发明内容

发明要解决的问题

然而，在包含专利文献1所记载的双重偏心阀的EGR阀中，在其全闭时若微小的异物被咬入阀芯和阀座之间，则有时阀芯偏移而阀芯微小地开阀。但是，有时阀芯仅以轴承松动等组装松动的量返回到全闭位置，在该情况下，无法利用开度传感器检测因异物咬入而产生的微小的开度。此外，即使在异物具有一定程度的大小、能够由开度传感器检测出异物咬入的情况下，根据阀座上的异物的咬入位置的不同，即使检测出的开度相同，流体的泄漏量有时也会不同。其结果，在开度传感器的检测开度与流体的泄漏量之间的关系上的偏差也会变大。

该全闭时的咬入有异物的异常并不仅是包含双重偏心阀的EGR阀的问题，例如在包含提升阀的EGR阀、用于调节除EGR气体之外的流体的流体控制阀中也会发生。

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够在全闭时适当地诊断阀座和阀芯之间的咬入有异物的异常的流量控制阀的全闭异常诊断装置。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，技术方案1所述的发明是一种全闭异常诊断装置，其主旨在于，用于诊断流量控制阀全闭时的异常，其中，流量控制阀包括：外壳，其具备流路；阀座，其设于流路；阀芯，其以能够落位于阀座的方式设置；驱动部件，其用于驱动阀芯使该阀芯相对于阀座开闭；闭阀施力部件，其用于利用弹性力对阀芯向闭阀方向施力；以及开度检测部件，其设于外壳，用于检测阀芯相对于阀座的开度，该全闭异常诊断装置包括异常诊断部件，该异常诊断部件用于在阀芯全闭时诊断在阀座与阀芯之间咬入有异物的异物咬入异常，异常诊断部件在阀芯全闭时为了对阀芯向闭阀方向施力而驱动控制驱动部件，在该驱动控制时由开度检测部件检测出的全闭检测值与规定的基准全闭检测值的检测差大于规定的第1判定值的情况下，判定流量控制阀为异物咬入异常。

采用上述发明的结构，由于在阀芯全闭时异常诊断部件为了对阀芯向闭阀方向施力而驱动控制驱动部件，因此阀芯除了被闭阀施力部件的弹性力施力之外还被驱动部件向闭阀方向强制地施力，矫正了对于阀芯来说不可避免的组装松动。因而，在该矫正状态下仅反映阀座和阀芯之间的异物咬入，并利用开度检测部件适当地检测阀芯的全闭检测值。因而，在适当的全闭检测值和基准全闭检测值之间得到适当的检测差，该适当的检测差与第1判定值进行比较。

为了达到上述目的，在技术方案1所述的发明中，技术方案2所述的发明的主旨在于，异常诊断部件在以下情况下判定流量控制阀相对于异物咬入为正常：在阀芯全闭时且是仅利用闭阀施力部件对阀芯向闭阀方向施力时，由开度检测部件检测出的全闭检测值与基准全闭检测值的检测差小于比第1判定值小的规定的第2判定值。

采用上述发明的结构，除了技术方案1所述的发明的作用之外还获得以下的作用。即，在阀芯全闭时且是仅利用闭阀施力部件对阀芯向闭阀方向施力的情况下，组装松动不被强制。因此，即使在阀座与阀芯之间咬入有异物，由开度检测部件检测出的全闭检测值也变小了与组装松动相应的量。由此，全闭检测值和基准全闭检测值之间的检测差也小于第1判定值。而且，在检测差小于比第1判定值小的第2判定值的情况下，判定流量控制阀相对于异物咬入为正常。因而，在驱动控制驱动部件之前判定为正常的情况下，省略了之后通过驱动控制驱动部件进行的诊断。

为了达到上述目的，在技术方案2所述的发明中，技术方案3所述的发明的主旨在于，异常诊断部件在未判定流量控制阀相对于异物咬入为正常的情况下，为了去除异物而利用驱动部件使阀芯开阀和闭阀。

采用上述发明的结构，除了技术方案2所述的发明的作用之外，在未判定流量控制阀相对于异物咬入为正常的情况下，利用驱动部件使阀芯开阀和闭阀，利用该动作暂时解除阀座和阀芯之间的异物咬入，去除该异物。

为了达到上述目的，在技术方案1～3中任一项所述的发明中，技术方案4所述的发明的主旨在于，异常诊断部件在驱动控制驱动部件时，以使驱动部件的输出慢慢地增加到规定的上限值的方式驱动控制驱动部件。

采用上述发明的结构，除了技术方案1～3中任一项所述的发明的作用之外，在驱动控制驱动部件时，以使驱动部件的输出慢慢地增加到规定的上限值的方式驱动控制驱动部件。因而，不必从诊断的最初就将驱动部件的输出增大到所需程度以上。

为了达到上述目的，在技术方案1～4中任一项所述的发明中，技术方案5所述的发明的主旨在于，流路以阀座为边界地被分为上游侧流路和下游侧流路，在上游侧流路配置有阀芯，该全闭异常诊断装置还包括用于检测从下游侧流路向使阀芯开阀的方向作用的开阀压力的开阀压力检测部件，异常诊断部件在阀芯全闭时为了克服开阀压力将阀芯维持在全闭状态而利用与检测出的开阀压力的大小相应的驱动力驱动控制驱动部件。

采用上述发明的结构，除了技术方案1～4中任一项所述的发明的作用之外，在利用驱动部件对阀芯向闭阀方向施力时，利用与检测出的开阀压力的大小相应的驱动力驱动控制驱动部件。即，与利用开阀压力使阀芯上升的程度(微小开度的程度)相配合地驱动控制驱动部件。因而，不会从最初就利用所需程度以上的驱动力驱动控制驱动部件。

发明的效果

根据技术方案1所述的发明，在阀芯全闭时无论是否存在组装松动，都能够适当地诊断阀座和阀芯之间的咬入有异物的异常。

根据技术方案2所述的发明，除了技术方案1所述的发明的效果之外，不必徒劳地驱动控制驱动部件，能够减少驱动部件的使用频率，能够降低电力消耗，能够降低对于驱动部件的负荷。

根据技术方案3所述的发明，除了技术方案2所述的发明的效果之外，通过利用该控制去除异物，从而能够使流量控制阀使异物咬入恢复正常。

根据技术方案4所述的发明，除了技术方案1～3中任一项所述的发明的效果之外，能够降低用于对阀芯强制地向闭阀方向转动施力的、驱动部件的驱动控制所需要的电力消耗。

根据技术方案5所述的发明，除了技术方案1～4中任一项所述的发明的效果之外，能够防止为了驱动控制驱动部件而浪费的电力消耗。

附图说明

图1涉及第1实施方式，是表示汽油发动机系统的概略结构图。

图2涉及第1实施方式，是表示包含双重偏心阀的EGR阀的立体图。

图3涉及第1实施方式，是将全闭状态的阀部局部断裂地表示的立体图。

图4涉及第1实施方式，是将全开状态的阀部局部断裂地表示的立体图。

图5涉及第1实施方式，是表示全闭状态的EGR阀的俯视剖视图。

图6涉及第1实施方式，是表示全闭状态的阀座、阀芯以及旋转轴之间的关系的剖视图。

图7涉及第1实施方式，是表示阀座和阀芯等的图6的A-A线剖视图。

图8涉及第1实施方式，是表示在阀座上未设置闭阀止动件的情况下的全闭时在阀座和阀芯之间咬入有异物的状态的剖视图。

图9涉及第1实施方式，是表示在阀座上设有闭阀止动件的情况下的全闭时在阀座和阀芯之间咬入有异物的状态的剖视图。

图10涉及第1实施方式，是表示在阀座和阀芯之间改变位置并实验性地咬入有异物的8个位置的俯视图。

图11涉及第1实施方式，是表示异物咬入的各位置、开度传感器的输出变化以及泄漏量之间的关系的图表。

图12涉及第1实施方式，是表示异物直径与开度传感器的传感器输出变化之间的关系的图表。

图13涉及第1实施方式，是表示异物直径与泄漏量之间的关系的图表。

图14涉及第1实施方式，是表示传感器输出变化与泄漏量之间的关系的图表。

图15涉及第1实施方式，是表示全闭时的异物咬入位置与阀芯的咬入开度之间的关系的概略图。

图16涉及第1实施方式，是表示全闭时的异物的咬入和阀芯的咬入开度之间的关系的概略图。

图17涉及第1实施方式，是表示不进行利用DC马达等向闭阀方向转动施力的情况下的传感器输出变化与泄漏量之间的关系的图表。

图18涉及第1实施方式，是表示进行利用DC马达等向闭阀方向转动施力的情况下的传感器输出变化与泄漏量之间的关系的图表。

图19涉及第1实施方式，是表示进行利用DC马达等向闭阀方向转动施力的情况下的传感器输出变化与泄漏量之间的关系的图表。

图20涉及第1实施方式，是表示全闭异常诊断控制的内容的流程图。

图21涉及第1实施方式，是表示在规定的进气负压条件下得到的传感器输出变化与泄漏量之间的关系的图表。

图22涉及第2实施方式，是表示全闭异常诊断控制的内容的流程图。

图23涉及第2实施方式，是为了求出与相对进气压力相应的上限闭阀施加电流而参照的闭阀施加电流映射。

图24涉及第2实施方式，是表示相对进气压力与进气的泄漏量之间的关系的图表。

图25涉及第2实施方式，是表示进气的泄漏量相对于压力的关系的图表。

图26涉及第2实施方式，是表示传感器输出相对于压力的关系的图表。

图27涉及第3实施方式，是表示包含DC马达式提升阀的EGR阀的剖视图。

附图标记说明

24、EGR阀(流量控制阀)；36、流路；38、阀座；39、阀芯；40、旋转轴(驱动部件)；41、外壳；42、DC马达(驱动部件)；43、减速机构(驱动部件)；49、开度传感器(开度检测部件)；50、复位弹簧(闭阀施力部件)；74、进气压传感器(开阀压力检测部件)；78、大气压传感器(开阀压力检测部件)；80、ECU(异常诊断部件)；81、EGR阀(流量控制阀)；82、阀座；83、阀芯；84、阀轴(驱动部件)；85、外壳；86、DC马达(驱动部件)；87、减速机构(驱动部件)；88、流路；96、闭阀弹簧(闭阀施力部件)；99、开度传感器(开度检测部件)；EGRd、全闭传感器输出(全闭检测值)；EGR0、全闭学习输出(基准全闭检测值)；ΔEGR、传感器输出变化(检测差)。

具体实施方式

＜第1实施方式＞

以下，参照附图详细地说明将本发明的流量控制阀的全闭异常诊断装置具体化为设在发动机上的排气回流装置(EGR装置)的排气回流阀(EGR阀)的第1实施方式。

图1利用概略结构图表示该实施方式的汽油发动机系统。搭载在汽车上的汽油发动机系统包括往复型的发动机1。在发动机1上设有用于向其各气缸导入进气的进气通路2和用于从各气缸导出排气的排气通路3。在进气通路2和排气通路3上设有增压机5。在进气通路2上设有空气滤清器4、增压机5的压缩机5a、中间冷却器6、节流装置7以及进气歧管8。节流装置7通过蝶式的节流阀7a开闭来调节进气通路2的进气量。进气歧管8包含稳压箱8a和从稳压箱8a向发动机1的各气缸分支的多个分支通路8b。在排气通路3上设有排气歧管9、增压机5的涡轮5b、以及用于净化排气的催化剂10。发动机1具有众所周知的结构，其用于燃烧燃料和进气的混合气，并将燃烧后的排气向排气通路3排出。增压机5通过涡轮5b利用排气的流动进行旋转动作，压缩机5a与其连动地进行旋转，从而使进气通路2的进气升压。

汽油发动机系统包括EGR装置21。该装置21包含：排气回流通路(EGR通路)22，其用于使从发动机1向排气通路3排出的排气的一部分作为排气回流气体(EGR气体)向进气通路2流动并向各气缸回流；排气回流冷却器(EGR冷却器)23，其设于EGR通路22，用于冷却EGR气体；以及EGR阀24，其设于EGR通路22上的比EGR冷却器23靠下游的部分，用于调节EGR气体的流量。EGR阀24相当于本发明的流量控制阀的一例。EGR通路22包含入口22a和多个出口22b。在EGR通路22的下游侧设有具有多个出口22b的EGR分配管25。EGR分配管25设于进气歧管8的分支通路8b。在该实施方式中，EGR通路22的入口22a与排气通路3的比催化剂10靠下游的部分连接。在该实施方式中，为了向各气缸均等地导入EGR气体，EGR分配管25的多个出口22b分别与各分支通路8b相连通。

在该实施方式中，EGR阀24由开度可变的电动阀构成。作为EGR阀24，期望具有大流量、高响应以及高分解度的特性。因此，在该实施方式中，作为EGR阀24的构造，例如可以采用日本专利第5759646号公报所记载的“双重偏心阀”作为基本结构。该双重偏心阀与大流量控制相对应地构成。

在此，以下详细地说明包含双重偏心阀的电动式的EGR阀24的基本结构。图2利用立体图表示包含双重偏心阀的EGR阀24。EGR阀24包括由双重偏心阀构成的阀部31、内置有DC马达42(参照图5)的马达部32、以及内置有减速机构43(参照图5)的减速机构部33。阀部31包含具有供EGR气体流动的流路36的管部37，在流路36上配置有阀座38、阀芯39以及旋转轴40的顶端部。DC马达42(参照图5)的旋转力借助减速机构43(参照图5)被传递到旋转轴40。旋转轴40、DC马达42以及减速机构43相当于本发明的驱动部件的一例。

在图3中将阀芯39配置在落位于阀座38的全闭位置的全闭状态的阀部31局部断裂并利用立体图表示。在图4中将阀芯39最远离阀座38的全开状态的阀部31局部断裂并利用立体图表示。如图3、图4所示，在流路36上形成有台阶部36a，在该台阶部36a装入有阀座38。阀座38呈圆环状，在其中央具有阀孔38a。在阀孔38a的边缘部形成有环状的座面38b。阀芯39呈圆板状，在其外周形成有与座面38b相对应的环状的密封面39a。阀芯39固定在旋转轴40的顶端并与旋转轴40一体地进行转动。在图3、图4中，流路36以阀座38为边界地被分为上游侧流路36A和下游侧流路36B。在图3、图4中，流路36的比阀座38靠上的部分表示EGR气体流动的上游侧流路36A，流路36的比阀座38靠下的部分表示EGR气体流动的下游侧流路36B。而且，阀芯39配置于上游侧流路36A。在该实施方式中，上游侧流路36A是借助EGR通路22与排气通路3相通的“排气侧”，下游侧流路36B是借助EGR通路22与进气通路2(进气歧管8)相通的“进气侧”。

在图5中利用俯视剖视图表示全闭状态的EGR阀24。如图5所示，EGR阀24除了阀座38、阀芯39以及旋转轴40之外还包括外壳41、DC马达42、减速机构43以及返回机构44作为主要的构成要素。外壳41包括具备流路36和管部37的铝制的阀壳45以及封闭阀壳45的开口端的合成树脂制的端框架46。旋转轴40和阀芯39设于阀壳45。即，在旋转轴40的顶端设有用于安装阀芯39的销40a。旋转轴40将包含销40a的顶端部设为自由端，顶端部与阀芯39一同配置在下游侧流路36B。在该实施方式中，在下游侧流路36B配置有阀芯39和旋转轴40的顶端部，并且阀芯39以能够落位于阀座38的方式设置。此外，将旋转轴40的销40a的相反侧设为基端部40b，旋转轴40利用该基端部40b悬臂支承于阀壳45。此外，旋转轴40的基端部40b借助互相分离地配置的两个轴承、即第1轴承47和第2轴承48以能够旋转的方式支承于阀壳45。与第2轴承48相邻地在旋转轴40和阀壳45之间设有橡胶密封件61。第1轴承47和第2轴承48分别由滚珠轴承构成。阀芯39包含在其轴线L2(参照图6)上向上方(上游侧流路36A)突出的突部39b，在突部39b上形成有销孔39c。阀芯39通过向销孔39c中压入销40a并进行焊接而固定于旋转轴40。在该实施方式中，通过旋转轴40借助轴承47、48悬臂支承于阀壳45，从而在阀芯39和阀座38之间容许些许的(微米单位的)轴承松动(由轴承47、48的构造引起的轴承47、48和旋转轴40之间的不可避免的组装松动)。

在图5中，端框架46利用多个夹具(省略图示)固定于阀壳45。在端框架46的内侧设有开度传感器49，该开度传感器49与旋转轴40的基端相对应地配置，用于检测阀芯39的开度(阀开度)。开度传感器49相当于本发明的开度检测部件的一例。此外，在旋转轴40的基端部40b上固定有主齿轮51。在主齿轮51和阀壳45之间设有用于对阀芯39向闭阀方向转动施力的复位弹簧50。作为复位弹簧50的作用力，能够设想能够克服欲使全闭状态的阀芯39开阀的前后压力差的“100kPa”左右。复位弹簧50相当于本发明的闭阀施力部件的一例。在主齿轮51的背侧形成有凹部51a，在该凹部51a中收容有磁体56。磁体56从其上方被压板57按压并固定。因而，通过主齿轮51与阀芯39以及旋转轴40一体地进行旋转，磁体56的磁场发生变化，开度传感器49检测该磁场的变化作为阀开度。

如图5所示，DC马达42收容在形成于阀壳45的收容凹部45a中。DC马达42在收容凹部45a中借助止动板58和板簧59固定于阀壳45。DC马达42为了开闭阀芯39而借助减速机构43与旋转轴40驱动连结。即，固定在DC马达42的输出轴(省略图示)上的马达齿轮53借助中间齿轮52与主齿轮51驱动连结。中间齿轮52由包含大径齿轮52a和小径齿轮52b的二级齿轮构成。中间齿轮52借助销轴54以能够旋转的方式支承于阀壳45。在大径齿轮52a上连结有马达齿轮53，在小径齿轮52b上连结有主齿轮51。在该实施方式中，由各齿轮51～53构成减速机构43。主齿轮51和中间齿轮52为了轻量化而由树脂材料形成。在阀壳45和端框架46之间的接合部分设有橡胶制的密封垫60。利用密封垫60将马达部32和减速机构部33的内部相对于大气密闭。

因而，通过从图3所示的全闭状态DC马达42进行工作，马达齿轮53进行旋转，从而利用中间齿轮52使该旋转减速并传递到主齿轮51。由此，旋转轴40和阀芯39克服复位弹簧50的作用力进行转动，流路36开放。即，阀芯39开阀。在使阀芯39闭阀的情况下，DC马达42会使马达齿轮53进行反转。此外，为了将阀芯39保持在一定的开度，使DC马达42产生旋转力，将该旋转力作为保持力借助马达齿轮53、中间齿轮52以及主齿轮51传递到旋转轴40。通过该保持力与复位弹簧50的作用力均衡，从而阀芯39保持在一定的开度。

在此，在该实施方式的EGR阀24中，在图3所示的全闭状态下，有时从进气通路2对下游侧流路36B作用过大的增压压力。在该情况下，有可能阀芯39自阀座38上升，进气泄漏到上游侧流路36A并向排气通路3流动。其结果，在排气通路3中，有可能产生由进气引起的不良。阀芯39的上升是因旋转轴40借助两个轴承47、48支承于阀壳45并在构造上这些轴承47、48存在微米单位的轴承松动而发生的。因此，在EGR阀24上设有用于在全闭时防止由过大的增压压力的作用引起阀芯39上升的结构。

在图6中利用剖视图表示全闭状态的阀座38、阀芯39以及旋转轴40之间的关系。在图6中，旋转轴40的轴线(主轴线)L1与阀芯39的密封面39a分离地配置，并且与阀芯39的轴线L2分离地配置。在此，旋转轴40的销40a的轴线(副轴线L3)与主轴线L1平行地延伸，并且从主轴线L1向旋转轴40的半径方向偏移地配置。阀芯39包含以虚拟面V1为边界的第1侧部39A(在图6中标注阴影(网点)来表示的部分)和第2侧部39B(在图6中未标注阴影(网点)的部分)，该虚拟面V1从主轴线L1起与阀芯39的轴线L2延伸的方向平行地延伸。而且，在阀芯39从全闭状态以旋转轴40的主轴线L1为中心地向开阀方向(图6的顺时针方向)F1转动时，第1侧部39A朝向下游侧流路36B转动，第2侧部39B朝向上游侧流路36A转动。在将阀芯39从开阀状态向全闭状态闭阀时，该阀芯39向与开阀方向F1反向的闭阀方向(图6的逆时针方向)转动。

以上述的阀座38、阀芯39以及旋转轴40的配置关系为前提，如图3～图6所示，在阀座38上设有用于限制全闭状态的阀芯39朝向与开阀方向F1反向的闭阀方向转动的闭阀止动件65。闭阀止动件65以能够与阀芯39的第1侧部39A的上表面相卡合的方式设置。闭阀止动件65呈由短边部65a和长边部65b构成的字母L形，其短边部65a固定在阀座38的上表面，长边部65b以能够与第1侧部39A的上表面相卡合的方式配置。在此，闭阀止动件65能够利用例如焊接固定于阀座38。图7利用图6的A-A线剖视图表示阀座38和阀芯39等。如图6、图7所示，在闭阀止动件65的长边部65b一体地形成有具有半球状的凸曲面的凸部65c。在该实施方式中，在阀芯39处于全闭状态时，通过复位弹簧50对阀芯39向闭阀方向转动施力，从而第1侧部39A的上表面卡合于闭阀止动件65的凸部65c。

接着，说明汽油发动机系统的电子结构的一例。在图1中，设在汽油发动机系统上的各种传感器71～77构成用于检测发动机1的运转状态的运转状态检测部件。设在发动机1上的水温传感器71用于检测在发动机1的内部流动的冷却水的温度(冷却水温度)THW，并输出与该检测值相应的电信号。设在发动机1上的转速传感器72用于检测曲轴的转速(发动机转速)NE，并输出与该检测值相应的电信号。设在空气滤清器4上的空气流量计73用于检测在空气滤清器4中流动的进气量Ga，并输出与该检测值相应的电信号。设在稳压箱8a上的进气压传感器74用于检测进气通路2的比节流装置7靠下游的部分的进气压力PM，并输出与该检测值相应的电信号。设在节流装置7上的节流传感器75用于检测节流阀7a的开度(节流开度)TA，并输出与该检测值相应的电信号。设在排气通路3的涡轮5b和前催化剂10之间的部分上的氧传感器76用于检测排气中的氧浓度Ox，并输出与该检测值相应的电信号。设在空气滤清器4的入口的进气温传感器77用于检测被吸入到空气滤清器4中的外部空气的温度(进气温度)THA，并输出与该检测值相应的电信号。此外，在该实施方式的汽车中设有用于检测大气压力PA的大气压传感器78。大气压传感器78用于输出与大气压力PA的检测值相应的电信号。

该汽油发动机系统还包括用于控制该系统的电子控制装置(ECU)80。在ECU80上分别连接有各种传感器49、71～78。此外，在ECU80除了EGR阀24之外还连接有喷射器(省略图示)和点火线圈(省略图示)。ECU80相当于本发明的异常诊断部件的一例。众所周知，ECU80包括中央处理装置(CPU)、各种存储器、外部输入电路和外部输出电路等。在存储器中存储有与各种控制相关的规定的控制程序。CPU根据通过输入电路输入的各种传感器49、71～78的检测信号基于规定的控制程序来执行燃料喷射控制、点火时期控制、EGR控制以及EGR阀的全闭异常诊断控制等。

在该实施方式中，ECU80在EGR控制中与发动机1的运转状态相应地控制EGR阀24。具体地讲，ECU80在发动机1停止时、怠速运转时、减速运转时以及加速运转时将EGR阀24控制为全闭，在除此之外的运转时与该运转状态相应地求出目标EGR开度，将EGR阀24控制为该目标EGR开度。此时，通过EGR阀24开阀，从而从发动机1向排气通路3排出并通过了催化剂的废气的一部分作为EGR气体经由EGR通路22、EGR阀24以及EGR分配管25等向进气通路2(进气歧管8)流动，并向发动机1的各气缸回流。

在此，对于全闭时的EGR阀24研究阀座38和阀芯39之间的异物的咬入和EGR气体或者进气的泄漏量。在图8中利用剖视图表示在阀座38处未设置闭阀止动件65的情况下的全闭时在阀座38与阀芯39之间咬入有异物FG的状态。在图8中，双点划线表示没有异物咬入的情况下的阀芯39的状态。如图8所示，若在阀座38与阀芯39之间咬入有微小的异物FG，则阀芯39自阀座38上升与轴承松动相应的量，阀芯39会微小地开阀。然而，在该状态下，有时在轴承松动的范围内阀芯39返回到全闭位置，存在无法利用开度传感器49(参照图5)检测出由异物FG的咬入引起的微小的开度的情况。此外，即使在异物FG大到一定程度、能够由开度传感器49检测出异物FG的咬入的情况下，根据异物FG的咬入位置(阀座38上的位置)的不同，即使由开度传感器49检测出的开度相同，EGR气体或者进气的泄漏量有时也会不同。其结果，由开度传感器49检测出的开度和泄漏量之间的关系的偏差会变大。

另一方面，在图9中利用剖视图表示在阀座38上设有闭阀止动件65的情况下的全闭时在阀座38和阀芯39之间咬入有异物FG的状态。在图9中，双点划线表示没有异物咬入的情况下的阀芯39的状态。如图9所示，在阀座38和阀芯39之间咬入有异物FG时，阀芯39会以闭阀止动件65为支点地向顺时针方向倾斜，因此能够由开度传感器49检测出该倾斜作为阀芯39的开度变化。即使异物FG微小，由于以闭阀止动件65为支点地将阀芯39按压于闭阀止动件65，因此阀芯39也不会上升与轴承松动相应的量，异物FG的咬入体现为能由开度传感器49检测出的开度。

在此，对阀座38上的异物的咬入位置与开度传感器49的输出变化以及EGR气体或者进气的泄漏量之间的关系进行了研究。“开度传感器49的输出变化”意味着在全闭时有异物咬入时的传感器输出与没有异物咬入时的传感器输出之差(以下同样。)。在图10中针对本实施方式的EGR阀24利用俯视图表示在阀座38和阀芯39之间改变位置而实验性地咬入有异物的情况下的8个位置A、B、C、D、E、F、G、H。在图10中，位置G整合为闭阀止动件65的位置。位置A和位置E整合为旋转轴40的销40a的轴线。在图11中利用图表表示该异物咬入的位置A～H、开度传感器49的输出变化(折线图表)、以及EGR气体或者进气的泄漏量(柱状图)之间的关系。在图11中针对所有的位置A～H示出分别进行两次由异物咬入引起的传感器输出变化和泄漏量的计量的结果。根据该图表可知，距闭阀止动件65(位置G)越远(越靠近位置C)，则泄漏量越少，传感器输出变化越小。在此，传感器输出变化与阀芯39的开度成正比。在位置A、E处传感器输出变化和泄漏量增加的原因在于，是旋转轴40干扰阀芯39返回的位置。

接着，对异物直径的大小与开度传感器49的输出变化以及EGR气体或者进气的泄漏量之间的关系进行了研究。在图12中利用图表表示异物直径与传感器输出变化之间的关系。图12表示针对相同的异物直径计量了多次的结果。在该实验中，通过以“Duty＝10％”通电控制EGR阀24的DC马达42来对阀芯39向闭阀方向转动施力。另一方面，在图13中利用图表表示异物直径与泄漏量之间的关系。图13表示针对相同的异物直径计量了多次的结果。该实验是在进气负压为“66.7kPa”的条件下进行的。根据图12、图13能够明确，异物直径、传感器输出变化与泄漏量之间具有相关性。因此，在图14中利用图表表示传感器输出变化与泄漏量之间的关系。图14的图表是根据图12、图13的数据制作的。根据图14能够明确，就微小直径的异物咬入而言，传感器输出变化与泄漏量之间得到线性的相关。

根据上述的研究结果可知，异物的咬入位置和异物直径有以下的倾向。在图15中利用概略图表示全闭时的异物的咬入位置与阀芯39的咬入开度θ1、θ2之间的关系。如图15所示，可知在异物FG的大小相同的情况下，异物FG的咬入位置靠近闭阀止动件65的情况下的咬入开度θ1大于异物FG的咬入位置远离闭阀止动件65的情况下的咬入开度θ2。在图16中利用概略图表示全闭时的异物的咬入与阀芯39的咬入开度θ3之间的关系。如图16所示，可知在异物FG1和异物FG2的大小不同的情况下，存在即使在异物FG1和异物FG2之间咬入位置不同也成为相同的咬入开度θ3的情况。

接着，针对EGR阀24对在全闭时除了利用复位弹簧50对阀芯39向闭阀方向转动施力之外还利用DC马达42等对阀芯39向闭阀方向转动施力的情况下的、对DC马达42施加的施加电流的大小与异物咬入之间的关系进行了研究。在图17中利用图表表示不进行利用DC马达42等向闭阀方向转动施力的情况(对DC马达42施加的施加电流：Duty＝0％)下的、传感器输出变化与泄漏量之间的关系。在图18中利用图表表示进行利用DC马达42等向闭阀方向转动施力的情况(对DC马达42施加的施加电流：Duty＝10％)下的、传感器输出变化与泄漏量之间的关系。在图19中利用图表表示进行利用DC马达42等向闭阀方向转动施力的情况(对DC马达42施加的施加电流：Duty＝20％)下的、传感器输出变化与泄漏量之间的关系。在此，使被咬入阀座38与阀芯39之间的异物的直径发生变化并分别计量了多次。如图17～图19所示，可知就各异物直径而言，越增加对DC马达42的施加电流，则泄漏量越减少，对于相同的泄漏量而言传感器输出变化的偏差越减小。

在此，对DC马达42的施加电流越小则传感器输出变化的偏差越恶化的起因被认为在于，施加电流越小，则对阀芯39向闭阀方向施加的转动施力越弱，根据异物的咬入位置的不同，阀芯39自阀座38上升的上升状态有所不同。其原因在于，即使异物咬入时的阀座38与阀芯39之间的关系相同，根据异物与旋转轴40之间的位置关系的不同，阀芯39的上升状态也不同。

相对于此，随着施加电流增加而传感器输出变化的偏差减小的原因在于，根据施加电流的增加、即对阀芯39向闭阀方向施加的转动施力的增加，缓和了旋转轴40的影响。此外，微小的异物与异物相对面之间的关系稳定于闭阀止动件65、异物、阀座38和阀芯39这3点支承，咬入状态的偏差减小并稳定。大径的异物与异物相对面之间的关系成为闭阀止动件65和异物这2点支承，但根据对阀芯39向闭阀方向施加的转动施力的增加，阀座38与阀芯39之间的间隙恢复为稳定状态。其结果，并不是异物直径而是传感器输出变化和泄漏量成为线性的相关。

在此，对DC马达42的施加电流的增加导致电力消耗的恶化，导致发动机1的燃油消耗恶化。此外，在增加对阀芯39向闭阀方向施加的转动施力时，对于减速机构43的负荷增加，有可能损害EGR阀24的可靠性。因此，在该实施方式中，仅在EGR阀24中存在异物咬入的可能性的情况下，为了对阀芯39向闭阀方向转动施力而对DC马达42施加电流，诊断由异物咬入引起的全闭异常。在图20中利用流程图表示用于诊断该由异物咬入引起的全闭异常的全闭异常诊断控制的内容。

在处理转移到该例程时，在步骤100中，ECU80判断EGR阀24是否正处于全闭、即是否将EGR阀24控制为全闭。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤110，在该判断结果是否定的情况下将处理转移到步骤320。

在步骤320中，ECU80将全闭异常诊断标志XCOBD设定为“0”，使处理返回到步骤100。如后所述，在全闭异常的诊断完成的情况下，该标志XCOBD被设定为“1”，在该诊断未完成的情况下，该标志XCOBD被设定为“0”。

在步骤110中，ECU80判断全闭异常诊断标志XCOBD是否是“0”。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤120，在该判断结果是否定的情况下使处理返回到步骤100。

在步骤120中，ECU80判断闭阀电流施加标志XCDY是否是“0”。如后所述，在为了利用DC马达42对阀芯39向闭阀方向转动施力而对DC马达42施加“Duty＝20％”的电流的情况下，该标志XCDY被设定为“1”，在不施加该电流的情况下，该标志XCDY被设定为“0”。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤130，在该判断结果是否定的情况下将处理转移到步骤270。

在步骤130中，ECU80获取当前的开度传感器49的输出作为全闭传感器输出EGRd。此时，仅利用复位弹簧50对EGR阀24的阀芯39向闭阀方向转动施力。全闭传感器输出EGRd相当于本发明的全闭检测值的一例。

接着，在步骤140中，ECU80获取全闭学习输出EGR0。该输出EGR0是在规定条件下在EGR阀24为全闭时预先学习的开度传感器49的输出(学习值)且是作为基准的全闭输出。在该学习时，也仅利用复位弹簧50对阀芯39向闭阀方向转动施力。在此省略该学习方法的详细说明。全闭学习输出EGR0相当于本发明的基准全闭检测值的一例。

接着，在步骤150中，ECU80通过自全闭传感器输出EGRd减去全闭学习输出EGR0而求出传感器输出变化ΔEGR。传感器输出变化ΔEGR相当于本发明的检测差的一例。

然后，在步骤160中，ECU80判断传感器输出变化ΔEGR是否小于规定值E10。作为该规定值E10，例如能够应用“10mV”。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤170，在该判断结果是否定的情况下将处理转移到步骤190。规定值E10相当于本发明的第2判定值的一例。

在步骤170中，ECU80判定在EGR阀24的阀座38与阀芯39之间没有异物的咬入(正常)。ECU80能够将该判定结果存储在存储器中。

接着，在步骤180中，ECU80将全闭异常诊断标志XCOBD设定为“1”，使处理返回到步骤100。

另一方面，从步骤160进行转移，在步骤190中，ECU80判断发动机1是否正处于燃料切断(停止向发动机1供给燃料)。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤200，在该判断结果是否定的情况下将处理转移到步骤230。

在步骤200中，ECU80判断异物去除标志XEGROC是否是“0”。如后所述，在针对EGR阀24执行了异物去除控制的情况下，该标志XEGROC被设定为“1”，在未执行该控制的情况下，该标志XEGROC被设定为“0”。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤210，在该判断结果是否定的情况下将处理转移到步骤240。

在步骤210中，ECU80执行异物去除控制。即，ECU80使EGR阀24的阀芯39从全闭开阀“5°”的开度，之后控制DC马达42恢复为全闭。

之后，在步骤220中，ECU80将异物去除标志XEGROC设定为“1”，使处理返回到步骤100。

另一方面，从步骤190进行转移，在步骤230中，ECU80将异物去除标志XEGROC设定为“0”。

接着，从步骤230或步骤200进行转移，在步骤240中，ECU80判断传感器输出变化ΔEGR是否小于规定值E30(＞E10)。作为该规定值E30，例如能够应用“30mV”。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤250，在该判断结果是否定的情况下将处理转移到步骤260。

在步骤250中，ECU80在保留了异物咬入判定之后将处理返回到步骤100。

另一方面，从步骤240进行转移，在步骤260中，ECU80利用“20％”的闭阀施加电流CDY执行闭阀施加电流控制。即，为了在利用复位弹簧50对阀芯39向闭阀方向转动施力的基础上还利用DC马达42对阀芯39向闭阀方向转动施力，利用“20％”的闭阀施加电流CDY控制DC马达42。

之后，从步骤120或步骤260进行转移，在步骤270中，ECU80与步骤130同样获取当前的开度传感器49的输出作为全闭传感器输出EGRd。

接着，在步骤280中，ECU80与步骤140同样获取全闭学习输出EGR0。

接着，在步骤290中，ECU80通过自全闭传感器输出EGRd减去全闭学习输出EGR0而求出传感器输出变化ΔEGR。

之后，在步骤300中，ECU80判断传感器输出变化ΔEGR是否大于规定值E40(＞E30)。作为该规定值E40，例如能够应用“40mV”。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤310，在该判断结果是否定的情况下将处理转移到步骤250。规定值E40相当于本发明的第1判定值的一例。

在步骤310中，ECU80判定在阀座38与阀芯39之间有异物的咬入(异常)，将处理转移到步骤180。ECU80能够将该判定结果存储在存储器中。此外，ECU80能够接受该异常判定并执行规定的异常报告处理。

根据上述控制，ECU80在阀芯39全闭时为了对阀芯39向闭阀方向转动施力而利用闭阀施加电流CDY(＝20％)驱动控制(闭阀施加电流控制)DC马达42。然后，算出在该驱动控制时由开度传感器49检测出的全闭传感器输出EGRd(全闭检测值)与全闭学习输出EGR0(基准全闭检测值)之差即传感器输出变化ΔEGR(检测差)。然后，在该传感器输出变化ΔEGR大于规定值E40(第1判定值)的情况下，判定EGR阀24为异物咬入异常。

此外，根据上述控制，ECU80在利用上述的闭阀施加电流控制进行异常咬入的诊断之前进行正常诊断。即，ECU80算出在阀芯39全闭时且是仅利用复位弹簧50对阀芯39向闭阀方向转动施力时由开度传感器49检测出的全闭传感器输出EGRd(全闭检测值)与全闭学习输出EGR0(规定的基准全闭检测值)之差即传感器输出变化ΔEGR(检测差)。然后，在该传感器输出变化ΔEGR小于规定值E10(第2判定值)的情况下，判定EGR阀24相对于异物咬入为正常。

并且，根据上述控制，ECU80在利用上述的正常诊断未判定EGR阀24相对于异物咬入为正常的情况下，为了去除异物而执行利用DC马达42使阀芯39开阀和闭阀的异物去除控制。

在此，说明上述的全闭异常诊断控制的结果的一例。在图21中利用图表表示在进气负压为“66kPa”的条件下得到的传感器输出变化ΔEGR与EGR气体或进气的泄漏量之间的关系。在有异物咬入的可能性的情况下，为了强制地对阀芯39向闭阀方向转动施力，对DC马达42施加“20％”的闭阀施加电流CDY并执行异物咬入(EGR气体或进气的泄漏量)的判定。在此，在图21中，在“0％”的闭阀施加电流CDY的条件下传感器输出变化ΔEGR为“10mV”以下的情况下，在泄漏量为规定值Q3以下时不判定为异常，判定为正常(无异物咬入)。另一方面，在“0％”的闭阀施加电流CDY的条件下传感器输出变化ΔEGR为“30mV”以上的情况下，对DC马达42施加“20％”的闭阀施加电流CDY，传感器输出变化ΔEGR为“40mV”以下时，保留异常(异物咬入)的判定。此外，在传感器输出变化ΔEGR大于“40mV”的情况下判定为异常(有异物咬入)。

在此，如图21所示，在有异物咬入时应检测的泄漏量的要求最少也是规定值Q3的情况在“0％”的闭阀施加电流CDY的条件下是传感器输出变化ΔEGR为“45mV”以上时。在此，由于传感器输出变化ΔEGR为“45mV”时的最少泄漏量为规定值Q1(＜Q3)，因此在泄漏量小于规定值Q3的范围(Q1以上且小于Q3)内有可能检测出原本不必检测的异常(误检测)。在“20％”的闭阀施加电流CDY的条件下是传感器输出变化ΔEGR大于“40mV”时。在此，由于传感器输出变化ΔEGR为“40mV”时的最小泄漏量是规定值Q2(Q1＜Q2＜Q3)，因此在泄漏量小于规定值Q3的范围(Q2以上且小于Q3)内有可能检测出原本不必检测的异常(误检测)。通过这样使闭阀施加电流CDY从“0％”增大到“20％”，从而能够提高异物咬入时的EGR气体或者进气的泄漏量的检测精度。

采用以上说明的该实施方式的EGR阀24的全闭异常诊断装置，由于在阀芯39全闭时ECU80为了对阀芯39向闭阀方向转动施力而闭阀施加电流控制DC马达42，因此阀芯39除了被施加复位弹簧50的弹性力转动施力之外还被DC马达42向闭阀方向强制地转动施力，矫正了对于阀芯39来说不可避免的组装松动(轴承松动)。因而，在该矫正状态下仅反映阀座38与阀芯39之间的异物咬入，利用开度传感器49适当地检测出全闭传感器输出EGRd。因而，在适当的全闭传感器输出EGRd与全闭学习输出EGR0之间得到适当的传感器输出变化ΔEGR，该适当的传感器输出变化ΔEGR与规定值E40进行比较。因此，在阀芯39全闭时，无论是否存在组装松动(轴承松动)，都能够适当地诊断阀座38与阀芯39之间的咬入有异物的异常。

此外，采用该实施方式的结构，获得以下的作用和效果。即，在阀芯39全闭时且是仅利用复位弹簧50对阀芯39向闭阀方向转动施力的情况下，不能矫正轴承松动等组装松动。因此，即使在阀座38与阀芯39之间咬入有异物，由开度传感器49检测出的全闭传感器输出EGRd变小了与组装松动相应的量。由此，全闭传感器输出EGRd和全闭学习输出EGR0之间的传感器输出变化ΔEGR也比规定值E40小。而且，在该传感器输出变化ΔEGR小于比规定值E40小的规定值E10的情况下，判定EGR阀24相对于异物咬入为正常。因而，在驱动控制(闭阀施加电流控制)DC马达42之前判定为正常的情况下，省略之后通过驱动控制DC马达42而进行的异常诊断。因此，不必徒劳地驱动控制DC马达42，能够减少DC马达42的使用频率，能够减少电力消耗，能够减小对于DC马达42、减速机构43的负荷。

此外，采用该实施方式的结构，在未判定EGR阀24相对于异物咬入为正常的情况下，根据异物去除控制，利用DC马达42使阀芯39从全闭开阀，并再次闭阀为全闭，利用该动作暂时解除阀座38与阀芯39之间的异物咬入，去除该异物。因此，通过利用该异物去除控制去除异物，从而能够使EGR阀24相对于异物咬入恢复正常。在该情况下，能够在下一次的诊断中将EGR阀24相对于异物咬入判定为正常，能够省略徒劳的闭阀施加电流控制的执行。

＜第2实施方式＞

接着，参照附图详细地说明将本发明的流量控制阀的全闭异常诊断装置具体化为EGR阀的第2实施方式。

另外，在以下的说明中，对与第1实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明，以不同点为中心进行说明。

在该实施方式中，在全闭异常诊断控制的内容这一点上与第1实施方式的结构有所不同。在图22中利用流程图表示该全闭异常诊断控制的内容。在该实施方式中，进气压传感器74和大气压传感器78相当于本发明的开阀压力检测部件的一例。

在处理转移到该例程时，在步骤400中，ECU80根据进气压传感器74和大气压传感器78的检测值分别获取进气压力PM和大气压力PA。

接着，在步骤410中，ECU80通过自进气压力PM减去大气压力PA而求出相对进气压力PM1。该相对进气压力PM1是正压，且与作用于阀芯39的前后(上游侧和下游侧)的压力差(前后压力差)近似。该相对进气压力PM1是向使全闭状态的阀芯39开阀的方向作用的压力，相当于本发明的开阀压力的一例。

接着，在步骤420中，ECU80判断EGR阀24是否正处于全闭、即是否将EGR阀24控制为全闭。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤430，在该判断结果是否定的情况下将处理转移到步骤570。

在步骤430中，ECU80求出与相对进气压力PM1相应的上限闭阀施加电流CDY3。ECU80例如通过参照图23所示的闭阀施加电流映射，从而能够求出与相对进气压力PM1相应的上限闭阀施加电流CDY3。

在图23中，“CDY1”的直线表示下限值即下限闭阀施加电流，“CDY3”的直线表示上限值即上限闭阀施加电流。“CDY2”的直线表示上限值和下限值的中间值即中间闭阀施加电流。在此，各闭阀施加电流CDY1～CDY3的差异表示在作为EGR阀24不可避免的偏差(公差范围)中应与易于泄漏或者难以泄漏的产品相对应地施加的闭阀施加电流CDY的差异。因而，根据图23可知，在相对进气压力PM1是相同的数值时，对于为了克服该压力对阀芯39向闭阀方向转动施力而应施加的闭阀施加电流CDY而言，下限闭阀施加电流CDY1大于上限闭阀施加电流CDY3。换言之，在闭阀施加电流CDY是相同的数值A1时，在利用该施加电流对阀芯39向闭阀方向转动施力的情况下，在下限闭阀施加电流CDY1的条件下只能克服比上限闭阀施加电流CDY3的条件下小的相对进气压力PM1。因而，在步骤430中，ECU80相对于某一个相对进气压力PM1求出与其他相比相对较小的上限闭阀施加电流CDY3。

此外，与图23相关连，在图24中利用图表表示相对进气压力PM1与进气的泄漏量之间的关系。在图24中，3个曲线分别表示闭阀施加电流CDY为“0％”、“10％”、“20％”的情况，根据EGR阀24的产品的不同，各个曲线在“下限”～“上限”之间具有不可避免的偏差(公差范围)。根据图24可知，在闭阀施加电流CDY是相同的数值(例如10％)时，在更小的相对进气压力PM1的条件下进气的泄漏量会上升。此外，根据图24可知，在各闭阀施加电流CDY之间，即便是相同的“下限”，也是闭阀施加电流CDY越大，则进气的泄漏量的上升越慢。即，可知即便是更大的相对进气压力PM1，也能够克服该相对进气压力PM1并抑制进气的泄漏。

接着，在步骤440中，ECU80利用求出的上限闭阀施加电流CDY3控制EGR阀24。即，ECU80通过利用上限闭阀施加电流CDY3对DC马达42施加电流，从而对阀芯39向闭阀方向转动施力。

接着，在步骤450中，ECU80获取当前的开度传感器49的输出作为全闭传感器输出EGRd。

接着，在步骤460中，ECU80获取在EGR阀24全闭时预先学习的全闭学习输出EGR0。在该学习时，仅利用复位弹簧50对阀芯39向闭阀方向转动施力。

接着，在步骤470中，ECU80通过自全闭传感器输出EGRd减去全闭学习输出EGR0而求出传感器输出变化ΔEGR。

然后，在步骤480中，ECU80判断传感器输出变化ΔEGR是否大于规定值E2。作为该规定值E2，例如能够应用“2mV”。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤490，在该判断结果是否定的情况下使处理返回到步骤400。

在步骤490中，ECU80通过对上一次求出的上限闭阀施加电流CDY3(n-1)加上规定值α而增加本次的上限闭阀施加电流CDY3(n)。作为该规定值α，例如能够应用“5％”。

接着，在步骤500中，ECU80判断增加的上限闭阀施加电流CDY3(n)是否小于下限闭阀施加电流CDY1。ECU80通过参照图23的闭阀施加电流映射能够求出下限闭阀施加电流CDY1。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤510，在该判断结果是否定的情况下将处理转移到步骤520。

在步骤510中，ECU80利用本次求出的上限闭阀施加电流CDY3(n)执行闭阀施加电流控制。即，为了在利用复位弹簧50对阀芯39向闭阀方向转动施力的基础上还利用DC马达42对阀芯39向闭阀方向转动施力，利用求出的上限闭阀施加电流CDY3(n)控制DC马达42。

另一方面，在步骤520中，ECU80设定下限闭阀施加电流CDY1作为上限闭阀施加电流CDY3(n)。即，将上限闭阀施加电流CDY3(n)限制为下限闭阀施加电流CDY1。因而，上限闭阀施加电流CDY3(n)不会大于下限闭阀施加电流CDY1。

然后，从步骤510或者步骤520进行转移，在步骤530中，ECU80判断本次的上限闭阀施加电流CDY3(n)是否在下限闭阀施加电流CDY1以上。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤540，在该判断结果是否定的情况下使处理返回到步骤480。

然后，在步骤540中，ECU80判断传感器输出变化ΔEGR是否大于规定值E10。作为该规定值E10，例如能够应用“10mV”。ECU80在该判断结果是肯定的情况下将处理转移到步骤550，在该判断结果是否定的情况下使处理返回到步骤560。

在步骤550中，ECU80判定EGR阀24的阀座38与阀芯39之间有异物咬入(异常)，使处理返回到步骤400。ECU80能够将该判定结果存储在存储器中。此外，ECU80能够接受该异常判定并执行规定的异常报告处理。

此外，在步骤560中，ECU80判定EGR阀24为关闭不良，或者保留异物咬入的判定并使处理返回到步骤400。ECU80能够将该判定结果存储在存储器中。

另一方面，从步骤420进行转移，在步骤570中，ECU80利用通常的目标开度控制EGR阀24，使处理返回到步骤400。在此，ECU80根据此时的发动机1的运转状态算出该通常的目标开度。

根据上述控制，ECU80为了在阀芯39全闭时对阀芯39向闭阀方向转动施力而利用上限闭阀施加电流CDY3驱动控制(闭阀施加电流控制)DC马达42。然后，算出在该驱动控制时由开度传感器49检测出的全闭传感器输出EGRd(全闭检测值)与全闭学习输出EGR0(基准全闭检测值)之差即传感器输出变化ΔEGR(检测差)。然后，在该传感器输出变化ΔEGR大于规定值E10(第1判定值)的情况下，判定EGR阀24为异物咬入异常。

此外，根据上述控制，ECU80在闭阀施加电流控制DC马达42时以使DC马达42的输出慢慢增加到规定的上限值、即使上限闭阀施加电流CDY3(n)慢慢增加到下限闭阀施加电流CDY1的方式向DC马达42通电。即，ECU80为了在阀芯39全闭时克服其前后压力差(开阀压力)将阀芯39维持在全闭状态，利用与检测出的开阀压力(相对进气压力PM1)的大小相应的上限闭阀施加电流CDY3(驱动力)通电控制(驱动控制)DC马达42(驱动部件)。

采用该实施方式的EGR阀24，在其全闭时(仅利用复位弹簧50对阀芯39向闭阀方向转动施力时。闭阀施加电流CDY＝0％时。)，若增压压力过剩(相对进气压力PM1变大)，则有时由轴承松动导致阀芯39自阀座38稍微上升(微小开阀)，从阀座38与阀芯39之间泄漏进气。此时，该阀芯39的微小开阀体现在开度传感器49的输出(传感器输出)，进气的泄漏量和传感器输出相对于增压压力的关系如图25、图26所示。图25利用图表表示泄漏量相对于压力的关系。图26利用图表表示传感器输出相对于压力的关系。在图25、图26中，No1～No6的多个曲线分别表示不同的测量数据。根据图25可知，若压力大于“规定值P1”左右，则泄漏量急剧增大。此外，根据图26可知，若压力大于“规定值P2(＞P1)”左右，则传感器输出急剧增大。

在此，能够根据传感器输出变化ΔEGR判定阀芯39全闭时的微小开阀。因此，根据上述控制，ECU80求出进气压力PM变为正压(增压压力)时的相对进气压力PM1，在EGR阀24全闭时利用与该相对进气压力PM1相应的上限闭阀施加电流CDY3控制DC马达42。由此，对阀芯39向闭阀方向转动施力，克服增压压力将阀芯39维持在全闭状态。在该控制中，ECU80在利用DC马达42对阀芯39向闭阀方向转动施力时求出与检测出的相对进气压力PM1的大小相应地增加的上限闭阀施加电流CDY3(n)，利用该上限闭阀施加电流CDY3(n)通电控制DC马达42。即，与利用相对进气压力PM1使阀芯39上升的程度(微小开度的程度)相配合地通电控制DC马达42。因而，不会从最初就利用所需程度以上的大小的闭阀施加电流CDY通电控制DC马达42。因此，能够防止为了通电控制DC马达42而浪费的电力消耗。

采用以上说明的该实施方式的EGR阀24的全闭异常诊断装置，由于在阀芯39全闭时ECU80为了对阀芯39向闭阀方向转动施力而闭阀施加电流控制DC马达42，因此阀芯39除了被复位弹簧50的弹性力转动施力之外还被DC马达42向闭阀方向强制地转动施力，矫正了对于阀芯39来说不可避免的轴承松动。因而，在该矫正状态下仅反映阀座38和阀芯39之间的异物咬入，利用开度传感器49适当地检测全闭传感器输出EGRd。因而，在适当的全闭传感器输出EGRd与全闭学习输出EGR0之间得到适当的传感器输出变化ΔEGR，该适当的传感器输出变化ΔEGR与规定值E10进行比较。因此，在阀芯39全闭时，无论是否存在组装松动(轴承松动)，都能够适当地诊断阀座38与阀芯39之间的咬入有异物的异常。

采用该实施方式的结构，在闭阀施加电流控制DC马达42时，以使DC马达42的输出慢慢地增加到规定的上限值、即使上限闭阀施加电流CDY3(n)慢慢地增加到下限闭阀施加电流CDY1的方式闭阀施加电流控制DC马达42。因而，不必从诊断的最初就将DC马达42的输出增大到所需程度以上。因此，能够减小用于强制地对阀芯39向闭阀方向转动施力的、DC马达42的闭阀施加电流控制所需要的电力消耗。

＜第3实施方式＞

接着，参照附图详细地说明将本发明的流量控制阀的全闭异常诊断装置具体化为EGR阀的第3实施方式。

即使在EGR阀采用提升阀而不是双重偏心阀的情况下，也认为异物咬入是与双重偏心阀的情况相同的问题。因此，在该实施方式中，说明EGR阀采用提升阀的情况。

在图27中利用剖视图表示包含该实施方式的DC马达式提升阀的EGR阀81。如图27所示，EGR阀81除了阀座82、阀芯83以及阀轴84之外还包括外壳85、DC马达86以及减速机构87作为主要的构成要素。外壳85包括具备流路88的铝制的阀壳85A、用于封闭阀壳85A的开口端的铝制的盖体85B、以及覆盖盖体85B的上侧的合成树脂制的端框架85C。盖体85B利用螺钉89固定于阀壳85A。端框架85C利用多个夹具(省略图示)固定于阀壳85A。在该实施方式中，作为一例，由阀轴84、DC马达86以及减速机构87构成本发明的驱动部件。

阀座82设在流路88上。流路88以阀座82为边界地被分为上游侧流路88A和下游侧流路88B。阀芯83固定在阀轴84的下端。阀轴84为了使阀芯83相对于阀座82开闭而直行地进行往复运动(行程运动)。在该实施方式中，阀芯83以能够落位于阀座82的方式配置于上游侧流路88A。阀轴84的中间部借助推力轴承90支承于阀壳85A。在推力轴承90的下侧(流路88侧)，在阀壳85A与阀轴84之间设有密封构件91。

在阀轴84的上部，在其周围设有旋转体92。旋转体92包括包封阀轴84的一部分的筒部92a、设在筒部92a的上部外周的齿轮部92b、以及设在筒部92a的中央且在中心具有内螺纹92ca的内螺纹部92c。旋转体92借助设在其上下两端的第1径向轴承93和第2径向轴承94以能够旋转的方式支承于阀壳85A和盖体85B。第1径向轴承93设在盖体85B与内螺纹部92c之间。第2径向轴承94设在筒部92a的下部内周与推力轴承90之间。在阀轴84的上部外周设有与内螺纹91ca螺纹结合的外螺纹84a。在阀轴84处，在外螺纹84a的上侧设有向上方突出的销84b。在阀轴84处，在外螺纹84a的下侧设有弹簧支架84c。在筒部92a的内侧，在第2径向轴承94与筒部92a之间设有为了将旋转体92保持于阀壳85A和盖体85B而对筒部92a向上方施力的保持弹簧95。此外，在保持弹簧95的内侧，在第2径向轴承94与弹簧支架84c之间设有用于对阀轴84向上方施力、即向阀芯83落位于阀座82的闭阀方向施力的闭阀弹簧96。闭阀弹簧96相当于本发明的闭阀施力部件的一例。

DC马达86配置在设于阀壳85A的收容部85Aa并利用螺钉等进行固定。在自DC马达86向上方突出的输出轴86a固定有马达齿轮97。马达齿轮97为了使旋转体92进行旋转而与齿轮部92b相连结。因而，通过驱动DC马达86，借助马达齿轮97和齿轮部92b使旋转体92进行旋转，根据内螺纹92ca与外螺纹84a之间的螺纹结合关系使阀轴84一边旋转一边进行行程运动(往复运动)。根据该阀轴84的行程运动，阀芯83相对于阀座82开闭。例如能够设定为通过DC马达86的输出轴86a进行正转而使阀芯83开阀，通过输出轴86a进行反转而使阀芯83闭阀。在该实施方式中，作为一例，由马达齿轮97和齿轮部92b构成减速机构87。

阀座82呈圆环状，在其中心包含阀孔82a。阀芯83呈大致圆锥台形状，其外周以能够落位于阀座82的方式设置。上游侧流路88A借助EGR通路与排气通路相连接。下游侧流路88B借助EGR通路与进气通路相连接。在该实施方式中，为了限制全闭状态的阀芯83朝向闭阀方向移动，阀座82以能够卡合于阀芯83的方式设置。该构造相当于本发明的闭阀限制部件的一例。

在端框架85C设有布线用的连接器98。在端框架85C的内侧设有用于检测阀芯83的开度(阀开度)的开度传感器99。此外，在销84b固定有磁体片99a。在连接器98的端子98a连接有开度传感器99的布线99b。因而，通过阀轴84随着阀芯83的开闭动作(上下运动)而进行上下运动，磁体片99a与销84b一同进行上下运动。此时，开度传感器99检测由磁体片99a的位置变化引起的磁场变化作为阀开度。开度传感器99相当于本发明的开度检测部件的一例。

另外，在该实施方式中，在图1所示的汽油发动机系统中使用该EGR阀81替代EGR阀24。即，ECU80在阀芯83成为全闭状态且对下游侧流路88B作用高压的增压压力时，为了对阀芯83从全闭状态进一步向闭阀方向(图27的上方向)施力而驱动控制DC马达86。该结构相当于本发明的另一个闭阀施力部件。

采用以上说明的该实施方式的EGR阀81的全闭异常诊断装置，全闭状态的阀芯83通过卡合于阀座82而被限制朝向其闭阀方向(图27的上方向)移动。此外，在该全闭状态下，利用闭阀弹簧96对阀芯83向闭阀方向施力。因而，即便对下游侧流路88B作用些许的进气压力(正压)，也保持阀芯83的全闭状态，限制阀芯83自阀座82上升。此外，在阀芯83成为全闭状态且对下游侧流路88B作用高压的增压压力时，利用ECU80控制DC马达86，并对阀芯83进一步向闭阀方向施力。因而，即便对全闭状态的阀芯83作用高压的增压压力，也能限制阀芯83自阀座82上升，保持了阀芯83和阀座82的接触。因此，即便对全闭时的阀芯83作用高压的增压压力，也能够将阀芯83与阀座82之间密封，能够防止进气从两者82、83之间泄漏。此外，通过使闭阀弹簧96和DC马达86协作，从而能够防止由增压压力引起阀芯83上升，因此不必分别使两者86、96大型化和高性能化，能够谋求EGR阀81的小型化和低成本化。

另外，本发明并不限定于所述各实施方式，也可以在不脱离发明主旨的范围内适当地变更结构的一部分进行实施。

(1)在所述各实施方式中，作为本发明的基准全闭检测值，采用作为适当学习的学习值的全闭学习输出EGR0。相对于此，只是正常的EGR阀也可以采用在一定条件下由开度传感器检测出的全闭输出作为基准全闭检测值。

(2)在所述第1实施方式中，构成为在控制马达42并执行异常咬入的诊断之前，算出仅利用复位弹簧50对阀芯39向闭阀方向转动施力时的、开度传感器49的传感器输出EGRd与全闭学习输出EGR0之差即传感器输出变化ΔEGR，在该传感器输出变化ΔEGR小于规定值E10(第2判定值)的情况下判定EGR阀24相对于异物咬入为正常(正常诊断)。在所述第2实施方式中，也可以构成为执行该正常诊断。

(3)在所述第1实施方式中，构成为在所述正常诊断中未判定为正常的情况下，为了去除异物而执行利用马达42使阀芯39开阀和闭阀的异物去除控制。在所述第2实施方式中，也可以构成为执行该异物去除控制。

(4)在所述各实施方式中，构成为诊断流量控制阀(EGR阀24、81)全闭时的异物咬入作为全闭异常，但也可以在相同的结构中诊断不是由异物咬入引起的全闭异常。

在此，将在第2实施方式中包含以下的附加发明的情形备注于此。

＜附加发明＞

一种流量控制阀的控制装置，其特征在于，

所述流量控制阀包括：外壳，其具备流路；阀座，其设于所述流路；阀芯，其以能够落位于所述阀座的方式设置，所述流路以所述阀座为边界地分为上游侧流路和下游侧流路，在所述上游侧流路配置有所述阀芯；驱动部件，其用于驱动所述阀芯而使所述阀芯相对于所述阀座开闭；闭阀施力部件，其用于利用弹性力对所述阀芯向闭阀方向施力；开度检测部件，其设于所述外壳，用于检测所述阀芯相对于所述阀座的开度；以及开阀压力检测部件，其用于检测从所述下游侧流路向使所述阀芯开阀的方向作用的开阀压力，

所述控制装置为了在所述阀芯全闭时克服所述开阀压力将所述阀芯维持在全闭状态，利用与所述检测出的开阀压力的大小相应的驱动力驱动控制所述驱动部件。

采用该附加发明的结构，具有以下的作用。即，在利用驱动部件对阀芯向闭阀方向施力时，利用与检测出的开阀压力的大小相应的驱动力驱动控制驱动部件。即，与利用开阀压力使阀芯上升的程度(微小开度的程度)相配合地驱动控制驱动部件。因而，不会从最初就利用所需程度以上的驱动力驱动控制驱动部件。

采用该附加发明的结构，具有以下的效果。即，能够防止为了驱动控制驱动部件而浪费的电力消耗。

产业上的可利用性

本发明能够应用于以具备排气回流阀的排气回流装置为代表的具备用于控制流体的流量控制阀的系统。

Claims (6)

1.一种流量控制阀的全闭异常诊断装置，用于诊断流量控制阀全闭时的异常，其特征在于，

所述流量控制阀包括：

外壳，其具备流路；

阀座，其设于所述流路；

阀芯，其以能够落位于所述阀座的方式设置；

驱动部件，其用于驱动所述阀芯使该阀芯相对于所述阀座开闭；

闭阀施力部件，其用于利用弹性力对所述阀芯向闭阀方向施力；以及

开度检测部件，其设于所述外壳，用于检测所述阀芯相对于所述阀座的开度，

所述全闭异常诊断装置包括异常诊断部件，该异常诊断部件用于在所述阀芯全闭时诊断在所述阀座与所述阀芯之间咬入有异物的异物咬入异常，

在所述阀芯全闭时当仅通过所述闭阀施力部件对所述阀芯向所述闭阀方向施力时，通过对如下检测差和比规定的第1判定值小的规定的判定值进行比较来估计所述流量控制阀中是否存在所述异物咬入异常的情况，所述检测差为由所述开度检测部件检测出的全闭检测值与规定的基准全闭检测值的检测差，所述异常诊断部件被构造为：

所述异常诊断部件在所述阀芯全闭时为了对所述阀芯向闭阀方向施力而驱动控制所述驱动部件，并且

在该驱动控制时由所述开度检测部件检测出的所述全闭检测值与所述基准全闭检测值的所述检测差大于所述第1判定值的情况下，所述异常诊断部件判定所述流量控制阀为所述异物咬入异常。

2.根据权利要求1所述的流量控制阀的全闭异常诊断装置，其特征在于，

所述异常诊断部件在以下情况下判定所述流量控制阀相对于异物咬入为正常：在所述阀芯全闭时且是仅利用所述闭阀施力部件对所述阀芯向所述闭阀方向施力时，由所述开度检测部件检测出的所述全闭检测值与所述基准全闭检测值的检测差小于比所述第1判定值小的规定的第2判定值。

3.根据权利要求2所述的流量控制阀的全闭异常诊断装置，其特征在于，

所述异常诊断部件在未判定所述流量控制阀相对于异物咬入为正常的情况下，为了去除所述异物而利用所述驱动部件使所述阀芯开阀和闭阀。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的流量控制阀的全闭异常诊断装置，其特征在于，

所述异常诊断部件在驱动控制所述驱动部件时，以使所述驱动部件的输出慢慢地增加到规定的上限值的方式驱动控制所述驱动部件。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的流量控制阀的全闭异常诊断装置，其特征在于，

所述流路以所述阀座为边界地被分为上游侧流路和下游侧流路，在所述上游侧流路配置有所述阀芯，

该全闭异常诊断装置还包括用于检测从所述下游侧流路向使所述阀芯开阀的方向作用的开阀压力的开阀压力检测部件，

所述异常诊断部件在所述阀芯全闭时为了克服所述开阀压力将所述阀芯维持在全闭状态而利用与检测出的所述开阀压力的大小相应的驱动力驱动控制所述驱动部件。

6.根据权利要求4所述的流量控制阀的全闭异常诊断装置，其特征在于，

所述流路以所述阀座为边界地被分为上游侧流路和下游侧流路，在所述上游侧流路配置有所述阀芯，

该全闭异常诊断装置还包括用于检测从所述下游侧流路向使所述阀芯开阀的方向作用的开阀压力的开阀压力检测部件，

所述异常诊断部件在所述阀芯全闭时为了克服所述开阀压力将所述阀芯维持在全闭状态而利用与检测出的所述开阀压力的大小相应的驱动力驱动控制所述驱动部件。

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