JP2015034525A - Failure detection device for exhaust gas recirculation device of engine - Google Patents

Failure detection device for exhaust gas recirculation device of engine Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively detect a failure of an exhaust gas recirculation device while suppressing reduction in easiness of mountability of an EGR valve to a vehicle and an increase in cost of the exhaust gas recirculation device, without increasing the size and output of an electrical EGR valve.SOLUTION: A failure detection device for an EGR device of an engine 1 includes an electronic control unit (ECU) 50 for determining a failure of an EGR valve 18 on the basis of an intake pressure detected by an intake pressure sensor 51 according to an operating condition of the EGR valve 18 during a steady operation of the engine 1 when predetermined determination conditions are satisfied. Based on determination conditions that engine load is in a predetermined load range and a step motor 31 for the EGR valve 18 is in a predetermined operation range, the ECU 50 determines whether the EGR valve 18 has a failure by comparing a detected intake pressure with a determined intake pressure which is determined according to the determination conditions.

Description

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。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation device that causes a part of engine exhaust gas to flow into an intake passage as exhaust gas recirculation gas and recirculate to the engine, and more particularly to a failure detection device configured to detect a failure of the exhaust gas recirculation device. .

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。   Conventionally, this type of technology has been employed in, for example, automobile engines. An exhaust gas recirculation (EGR) device guides part of exhaust gas after combustion discharged from an engine combustion chamber to an exhaust passage as EGR gas to the intake passage through the EGR passage and flows through the intake passage. It is mixed with intake air and returned to the combustion chamber. EGR gas flowing through the EGR passage is adjusted by an EGR valve provided in the EGR passage. By this EGR, nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas can be mainly reduced, and fuel efficiency can be improved at the time of partial load of the engine.

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。   The engine exhaust is either free of oxygen or lean. Therefore, by mixing a part of the exhaust gas with the intake air by EGR, the oxygen concentration in the intake air decreases. For this reason, in the combustion chamber, fuel burns in a state where the oxygen concentration is low, so that the peak temperature at the time of combustion is lowered and the generation of NOx can be suppressed. In a gasoline engine, the pumping loss of the engine can be reduced even when the throttle valve is closed to some extent without increasing the oxygen content in the intake air by EGR.

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。   Here, recently, in order to further improve the fuel efficiency of the engine, it is conceivable to perform EGR in the entire operation region of the engine, and it is required to realize a large amount of EGR. In order to realize a large amount of EGR, it is necessary to enlarge the inner diameter of the EGR passage, or increase the outer diameter of the valve body of the EGR valve and the flow passage opening area of the valve seat, compared to the conventional techniques.

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。   By the way, if a failure occurs in the EGR device, the EGR control may be hindered, and the engine may be knocked or the exhaust emission of the engine may be deteriorated. Therefore, there has been proposed a failure detection device configured to diagnose the presence or absence of a failure in the EGR device and notify the driver of the fact when the failure is detected, or leave a record in the storage device. .

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弁を閉弁状態から開弁させ、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。   Patent Document 1 below discloses this type of failure detection technique. In this technique, when the engine is in a decelerating operation state, the opening amount of the intake air amount adjustment valve is limited to a predetermined opening amount, the fuel supply to the engine is stopped, and in the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve. Relaxation control is performed to relax the opening restriction of the intake air amount adjustment valve in accordance with the engine speed so that the intake pressure does not become lower than a predetermined negative pressure. Further, when the opening of the intake air amount adjustment valve is limited to a predetermined opening, the EGR valve is opened from the closed state, and the change in the intake pressure detected by the intake pressure sensor before and after the opening is determined. The failure of the EGR device is diagnosed based on the reference intake pressure set in accordance with the execution and non-execution of the relaxation control. This prevents the intake pressure from increasing to the negative pressure side during fuel cut during deceleration operation of the engine (during deceleration fuel cut), prevents oil from rising between the piston and cylinder, and diagnoses failure of the EGR valve. The implementation is done accurately and sufficiently without reducing the frequency of implementation.

特開２００８−２０８７８１号公報JP 2008-208781 A

ところが、特許文献１に記載の技術では、エンジンの減速燃料カット時に、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いて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させようとするときは、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る。そのため、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、弁体の排気側と吸気側との圧力差が更に増大してしまう。そのため、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させる必要があり、弁体を駆動するアクチュエータに高出力が要求されることになる。その結果、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。   However, in the technique described in Patent Document 1, when a negative pressure that is high enough to cause oil removal in the engine is generated at the time of engine deceleration fuel cut, an intake air amount adjustment valve is used to relieve the high negative pressure. In addition to performing relaxation control on the opening limit of the EGR device, failure diagnosis of the EGR device is performed. Here, when opening the EGR valve from the fully closed state, the pressure difference between the pressure applied to the upstream side (exhaust side) of the valve body and the pressure applied to the downstream side (intake side) of the valve body is large. Become. Therefore, if the inner diameter of the EGR passage is increased or the outer diameter of the valve body of the EGR valve or the flow passage opening area of the valve seat is increased in response to a request for a large amount of EGR, the pressure between the exhaust side and the intake side of the valve body The difference is further increased. Therefore, it is necessary to open the valve body with a driving force that can overcome the increased pressure difference, and a high output is required for the actuator that drives the valve body. As a result, the actuator tends to increase in size, and the EGR valve increases in size, resulting in problems of mounting the EGR valve on a vehicle and increasing the cost of the EGR device.

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装置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。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is not to increase the size or increase the output of the electric exhaust gas recirculation valve. An object of the present invention is to provide a failure detection device for an exhaust gas recirculation device for an engine that can effectively detect a failure of the exhaust gas recirculation device while suppressing an increase in cost of the exhaust gas recirculation device.

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検出するための吸気圧検出手段が設けられ、故障検出装置は、エンジンの定常運転時であって、所定の判定条件が成立するときに、排気還流弁の動作状態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装置の故障を判定する故障判定手段を備えたことを趣旨とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a failure detection device for an exhaust gas recirculation device of an engine, wherein the engine is directed to a combustion chamber, an intake passage, an exhaust passage, and a combustion chamber. The exhaust gas recirculation device includes a fuel supply means for supplying fuel and an intake air amount adjusting valve for adjusting an intake air amount flowing through the intake passage, and the exhaust gas recirculation device exhausts a part of the exhaust discharged from the combustion chamber to the exhaust passage. The engine includes an exhaust gas recirculation passage for flowing into the intake passage as a recirculation gas and recirculating to the combustion chamber, and an electric exhaust gas recirculation valve for adjusting the flow of the exhaust gas recirculation gas in the exhaust gas recirculation passage. An intake pressure detecting means is provided for detecting the intake pressure in the downstream intake passage, and the failure detection device operates the exhaust gas recirculation valve when a predetermined determination condition is satisfied during steady operation of the engine. Depending on the situation And purpose, further comprising: a failure determination means for determining a failure of the exhaust gas recirculation device based on the intake pressure detected by the pressure detecting means.

上記発明の構成によれば、エンジンの定常運転時であって、所定の判定条件が成立するときに、正常な排気還流弁がある動作状態になると、排気還流通路から吸気通路へ所定量の排気還流ガスが流れ、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所定値となる。ここで、排気還流弁が故障している場合は、排気還流弁がある動作状態にはならず、排気還流通路から吸気通路へ予想した量の排気還流ガスが流れず、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧が予想した値とはならない。上記発明の構成によれば、エンジンの定常運転時であって、所定の判定条件が成立するときに、排気還流弁の動作状態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いて、故障判定手段により、排気還流装置の故障の有無が判定される。ここで、エンジンの定常運転時に、ある動作状態の排気還流弁を想定して排気還流装置の故障が判定されるので、故障検出のために排気還流弁を閉弁状態から強制的に開弁させる必要がなく、排気還流弁に過剰な負荷がかかることがない。   According to the configuration of the present invention, when a normal exhaust gas recirculation valve is in an operating state during a steady operation of the engine and when a predetermined determination condition is satisfied, a predetermined amount of exhaust gas is passed from the exhaust gas recirculation passage to the intake passage. The recirculated gas flows, whereby the intake pressure in the intake passage downstream from the intake air amount adjustment valve becomes a predetermined value. Here, when the exhaust gas recirculation valve is out of order, the exhaust gas recirculation valve is not in an operating state, and the expected amount of exhaust gas recirculation gas does not flow from the exhaust gas recirculation passage to the intake air passage. The intake pressure in the intake passage is not the expected value. According to the configuration of the invention described above, based on the intake pressure detected by the intake pressure detection means in accordance with the operating state of the exhaust gas recirculation valve when the predetermined determination condition is satisfied during the steady operation of the engine, The failure determination means determines whether or not the exhaust gas recirculation device has failed. Here, during the steady operation of the engine, it is determined that the exhaust gas recirculation device has failed, assuming that the exhaust gas recirculation valve is in a certain operating state, so that the exhaust gas recirculation valve is forcibly opened from the closed state to detect a failure. It is not necessary and an excessive load is not applied to the exhaust gas recirculation valve.

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、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、エンジンには、エンジンの負荷を検出するための負荷検出手段が設けられ、故障判定手段は、検出される負荷が所定の負荷範囲にあり、電動機が所定の動作範囲にあることを判定条件として、検出される吸気圧を判定条件に応じて求められる判定吸気圧と比較することにより排気還流弁の故障を判定することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the exhaust gas recirculation valve includes a valve seat, a valve body that can be seated on the valve seat, and a valve body. The engine is provided with load detection means for detecting the engine load, and the failure determination means is configured such that the detected load is within a predetermined load range, and the electric motor has a predetermined load range. The purpose is to determine the failure of the exhaust gas recirculation valve by comparing the detected intake pressure with the determined intake pressure determined in accordance with the determination condition, with the condition being within the operating range.

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、エンジンの負荷が所定の負荷範囲にあり、排気還流弁の電動機が所定の動作範囲にあることを判定条件として、故障判定手段により、検出される吸気圧が判定吸気圧と比較されることにより排気還流弁の故障の有無が判定される。従って、この判定条件下では、仮に、開弁状態の排気還流弁が故障により閉弁していた場合は、吸気圧が判定吸気圧を基準とする予想した値とならず、その吸気圧の違いから故障の有無の判定が容易となる。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to claim 1, the failure is determined based on the determination condition that the engine load is in the predetermined load range and the motor of the exhaust gas recirculation valve is in the predetermined operation range. The determination means determines whether or not the exhaust gas recirculation valve has failed by comparing the detected intake pressure with the determined intake pressure. Therefore, under this judgment condition, if the exhaust gas recirculation valve in the open state is closed due to a failure, the intake pressure does not become an expected value based on the judgment intake pressure, and the difference in the intake pressure Therefore, it is easy to determine whether there is a failure.

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、エンジンには、エンジンの負荷を検出するための負荷検出手段が設けられ、故障判定手段は、検出される負荷が所定の負荷範囲にあり、検出される吸気圧と検出される負荷に応じて求められる排気還流率が所定の排気還流率範囲にあることを判定条件として、検出される吸気圧を判定条件に応じて求められる判定吸気圧と比較することにより排気還流弁の故障を判定することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the exhaust gas recirculation valve includes a valve seat, a valve body that can be seated on the valve seat, and a valve body. The engine is provided with load detection means for detecting the load of the engine, and the failure determination means has a load that is detected within a predetermined load range and is detected by the engine. By comparing the detected intake pressure with the determined intake pressure determined according to the determination condition, with the determination that the exhaust gas recirculation rate determined according to the atmospheric pressure and the detected load is within a predetermined exhaust gas recirculation rate range The purpose is to determine the failure of the exhaust gas recirculation valve.

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、エンジンの負荷が所定の負荷範囲にあり、排気還流率が所定の排気還流率範囲にあることを判定条件として、故障判定手段により、検出される吸気圧が判定吸気圧と比較されることにより排気還流弁の故障の有無が判定される。従って、この判定条件下では、仮に、開弁状態の排気還流弁が故障により閉弁していた場合は、吸気圧が判定吸気圧を基準とする予想した値とならず、その吸気圧の違いから故障の有無の判定が容易となる。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to claim 1, the failure is determined based on the determination condition that the engine load is in the predetermined load range and the exhaust gas recirculation rate is in the predetermined exhaust gas recirculation rate range. The determination means determines whether or not the exhaust gas recirculation valve has failed by comparing the detected intake pressure with the determined intake pressure. Therefore, under this judgment condition, if the exhaust gas recirculation valve in the open state is closed due to a failure, the intake pressure does not become an expected value based on the judgment intake pressure, and the difference in the intake pressure Therefore, it is easy to determine whether there is a failure.

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、故障判定手段は、排気還流弁が故障であると仮判定した後、排気還流弁を開弁状態から強制的に閉弁させると共に、その閉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変化に基づいて排気還流弁の故障を再判定することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the failure determination means tentatively determines that the exhaust gas recirculation valve is in failure, The purpose is to forcibly close the recirculation valve from the open state and to re-determine the failure of the exhaust recirculation valve based on the change in the intake pressure detected by the intake pressure detection means before and after the valve is closed. And

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、故障判定手段により、排気還流弁が故障であると仮判定された後、排気還流弁が開弁状態から強制的に閉弁される前と後で検出される吸気圧の変化に基づいて排気還流弁の故障の有無が再判定されるので、故障の有無がより精確に判定される。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to any one of claims 1 to 3, the exhaust gas recirculation valve is opened after the failure determination means tentatively determines that the exhaust gas recirculation valve is faulty. Since the presence / absence of the failure of the exhaust gas recirculation valve is determined again based on the change in the intake pressure detected before and after the valve is forcibly closed from the state, the presence / absence of the failure is more accurately determined.

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４に記載の発明において、エンジンには、運転者により操作されるアクセル操作手段のアクセル操作量を検出するためのアクセル操作量検出手段が設けられ、故障判定手段は、検出されるアクセル操作量の変化が所定の少変化となるときを限定して故障を再判定することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a fifth aspect of the invention, in the invention of the fourth aspect, the engine includes an accelerator operation for detecting an accelerator operation amount of an accelerator operation means operated by a driver. The amount detection means is provided, and the failure determination means re-determines the failure only when the detected change in the accelerator operation amount is a predetermined small change.

上記発明の構成によれば、請求項４に記載の発明の作用に加え、故障判定手段による故障の再判定が、アクセル操作量の変化が所定の少変化となるときを限定して行われる。従って、エンジンの運転状態が比較的安定しているときに故障の再判定を行うことができる。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to the fourth aspect, the redetermination of the fault by the fault judgment unit is performed only when the change of the accelerator operation amount becomes a predetermined small change. Therefore, it is possible to re-determine the failure when the engine operating state is relatively stable.

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、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が設けられ、故障判定手段は、検出される回転速度が所定の低回転速度範囲にあり、電動機が所定の小動作範囲にあることを判定条件として、検出される吸気圧を小動作範囲に応じて求められる判定吸気圧と所定のずれ幅をもって比較することにより排気還流弁の開弁側ずれ故障又は閉弁側ずれ故障を判定することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the exhaust gas recirculation valve includes a valve seat, a valve body that can be seated on the valve seat, and a valve body. The engine is provided with a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine, and the failure determination means has a rotation speed detected within a predetermined low rotation speed range. The exhaust recirculation valve opening side deviation failure by comparing the detected intake pressure with the determined intake pressure determined according to the small operation range with a predetermined deviation width, on the condition that the motor is in the predetermined small operation range Alternatively, it is intended to determine a valve closing side deviation failure.

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、エンジンが低回転速度・軽負荷で、かつ、排気還流弁の電動機が小動作範囲となるときほど、電動機の動作範囲のずれに伴う吸気圧の違いが比較的大きくなる。ここで、エンジンの回転速度が所定の低回転速度範囲にあり、電動機が所定の小動作範囲にあることを判定条件として、故障判定手段により、吸気圧が、電動機の小動作範囲に応じて求められる判定吸気圧と所定のずれ幅をもって比較されることにより排気還流弁の開弁側ずれ故障又は閉弁側ずれ故障が判定される。従って、吸気圧の比較的大きな違いに基づいて排気還流弁の故障の有無が容易に判定される。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention described in claim 1, as the engine is at a low rotation speed and a light load and the motor of the exhaust gas recirculation valve is in a small operating range, the operating range of the motor is reduced. The difference in intake pressure due to the deviation becomes relatively large. Here, on the condition that the engine rotational speed is in a predetermined low rotational speed range and the electric motor is in a predetermined small operating range, the determination that the intake pressure is obtained according to the small operating range of the electric motor by the failure determination means By comparing the intake pressure with a predetermined deviation width, a valve opening side deviation failure or a valve closing side deviation failure of the exhaust gas recirculation valve is determined. Therefore, it is easily determined whether or not the exhaust gas recirculation valve has failed based on a relatively large difference in intake pressure.

上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項１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、エンジンには、エンジンの負荷を検出するための負荷検出手段と、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が設けられ、故障判定手段は、検出される回転速度が所定の高回転速度範囲にあり、検出される吸気圧と検出される負荷に応じて求められる排気還流率が所定の排気還流率範囲にあり、電動機が所定の動作範囲にあることを判定条件として、検出される吸気圧を動作範囲に応じて求められる判定吸気圧と所定のずれ幅をもって比較することにより排気還流通路が詰まり故障であるか否かを判定することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the exhaust gas recirculation valve includes a valve seat, a valve body that can be seated on the valve seat, and a valve body. The engine is provided with load detection means for detecting the engine load and rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine. The detected rotation speed is in a predetermined high rotation speed range, the exhaust gas recirculation rate determined according to the detected intake pressure and the detected load is in the predetermined exhaust gas recirculation rate range, and the electric motor is in the predetermined operation range. The purpose is to determine whether the exhaust gas recirculation passage is clogged or not by comparing the detected intake pressure with the determined intake pressure determined in accordance with the operating range with a predetermined deviation width. And

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、エンジンの高回転速度領域において、排気還流通路の詰まりは、電動機の小動作範囲では、排気還流ガスの流量低下への影響が殆どなく、吸気圧の違いに現れ難い。一方、電動機の大動作範囲では、排気還流ガスの流量低下への影響が大きく、吸気圧の違いに現れ易い。ここで、エンジンの回転速度が所定の高回転速度範囲にあり、排気還流率が所定の排気還流率範囲にあり、電動機が所定の動作範囲にあることを判定条件として、故障判定手段により、吸気圧が、電動機の動作範囲に応じて求められる判定吸気圧と所定のずれ幅をもって比較されることにより排気還流通路が詰まり故障であるか否かが判定される。従って、吸気圧の比較的大きいな違い基づいて排気還流通路の故障の有無が容易に判定される。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention described in claim 1, clogging of the exhaust gas recirculation passage in the high engine speed region has an effect on the flow rate reduction of the exhaust gas recirculation gas in the small operating range of the motor. There is almost no, and it is hard to appear in the difference of the intake pressure. On the other hand, in the large operating range of the electric motor, there is a great influence on the flow rate reduction of the exhaust gas recirculation gas, and it tends to appear in the difference in intake pressure. Here, it is determined by the failure determination means that the engine rotation speed is in a predetermined high rotation speed range, the exhaust gas recirculation rate is in a predetermined exhaust gas recirculation rate range, and the motor is in a predetermined operation range. It is determined whether the exhaust gas recirculation passage is clogged or not by comparing the atmospheric pressure with a determined intake pressure determined according to the operating range of the electric motor with a predetermined deviation. Therefore, the presence or absence of a failure in the exhaust gas recirculation passage is easily determined based on a relatively large difference in intake pressure.

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装置の故障検出を有効に行うことができる。   According to the first aspect of the present invention, it is not necessary to increase the size or increase the output of the electric exhaust gas recirculation valve, while suppressing the deterioration of the mounting capability of the exhaust gas recirculation valve in an automobile and the increase in the cost of the exhaust gas recirculation device. Fault detection of the exhaust gas recirculation device can be performed effectively.

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、排気還流制御の実行時であっても排気還流に影響なく排気還流弁の故障の有無を確実に検出することができる。   According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, it is possible to reliably detect the presence or absence of a failure of the exhaust gas recirculation valve without affecting the exhaust gas recirculation even when the exhaust gas recirculation control is executed. be able to.

請求項３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、排気還流制御の実行時であっても排気還流に影響なく排気還流弁の故障の有無を確実に検出することができる。   According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1, even when exhaust gas recirculation control is executed, the presence or absence of a failure of the exhaust gas recirculation valve is reliably detected without affecting the exhaust gas recirculation control. be able to.

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、排気還流弁の故障検出精度を向上させることができる。   According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 3, the failure detection accuracy of the exhaust gas recirculation valve can be improved.

請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、故障の誤判定を低減することができ、その意味で、排気還流弁の故障検出精度を更に高めることができる。   According to the invention described in claim 5, in addition to the effect of the invention described in claim 4, it is possible to reduce the erroneous determination of the failure, and in that sense, the failure detection accuracy of the exhaust gas recirculation valve can be further improved. it can.

請求項６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、排気還流制御の実行時であっても排気還流に影響なく排気還流弁の開弁側ずれ故障又は閉弁側ずれ故障の有無を確実に検出することができる。   According to the invention described in claim 6, in addition to the effect of the invention described in claim 1, even when exhaust gas recirculation control is executed, the exhaust gas recirculation valve has a valve opening side deviation failure or valve closing without affecting the exhaust gas recirculation control. It is possible to reliably detect the presence or absence of a lateral shift failure.

請求項７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、排気還流制御の実行時であっても排気還流に影響なく排気還流通路の詰まり故障の有無を確実に検出することができる。   According to the invention described in claim 7, in addition to the effect of the invention described in claim 1, it is possible to reliably detect the presence or absence of a clogging failure in the exhaust gas recirculation passage without affecting the exhaust gas recirculation even when the exhaust gas recirculation control is executed. can do.

第１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。The schematic block diagram which shows the gasoline engine system which concerns on 1st Embodiment and contains the EGR apparatus of an engine. 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。Sectional drawing which concerns on 1st Embodiment and is a part of EGR channel | path, and expands and shows the part in which an EGR valve is provided. 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。The flowchart which shows an example of the processing content for 1st Embodiment for the failure detection of an EGR valve. 第１実施形態に係り、吸気量又はエンジン負荷に対する判定吸気圧を求めるために参照されるマップ。The map referred to in order to obtain | require the determination intake pressure with respect to 1st Embodiment with respect to intake amount or an engine load. 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。The flowchart which concerns on 2nd Embodiment and shows an example of the processing content for the failure detection of an EGR valve. 第２実施形態に係り、車速に対する（ａ）ＥＧＲ弁のステップモータの実ステップ数とＥＧＲ率、（ｂ）吸気圧及び（ｃ）吸気量の挙動を示すグラフ。The graph which shows the behavior of (a) the actual step number and EGR rate of the step motor of the EGR valve, (b) intake pressure, and (c) intake air amount with respect to the vehicle speed according to the second embodiment. 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。The flowchart which shows an example of the processing content for 3rd Embodiment for the failure detection of an EGR valve. 第３実施形態に係り、吸気圧とエンジン負荷に応じたエアモデルＥＧＲ率を求めるために参照されるマップ。The map referred to in order to obtain | require the air model EGR rate according to 3rd Embodiment according to an intake pressure and an engine load. 第３実施形態に係り、エアモデルＥＧＲ率に対する判定吸気圧を求めるために参照されるマップ。The map referred to in order to obtain | require the determination intake pressure with respect to air model EGR rate in 3rd Embodiment. 第４実施形態に係り、ＥＧＲ装置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。The flowchart which shows an example of the processing content for 4th Embodiment for the failure detection of an EGR apparatus. 第４実施形態に係り、実ステップ数に対する低回転域の判定吸気圧を求めるために参照されるマップ。The map referred to in order to obtain | require the determination intake pressure of the low rotation area with respect to the actual step number according to 4th Embodiment. 第４実施形態に係り、実ステップ数に対する高回転域の判定吸気圧を求めるために参照されるマップ。The map referred to in order to obtain | require the determination intake pressure of the high rotation area with respect to actual step number according to 4th Embodiment.

＜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。 <First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of a failure detection device for an exhaust gas recirculation device for an engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a gasoline engine system including an exhaust gas recirculation device (EGR device) for an engine in this embodiment. This gasoline engine system mounted on an automobile includes a reciprocating type engine 1. An intake passage 3 is connected to the intake port 2 of the engine 1, and an exhaust passage 5 is connected to the exhaust port 4. An air cleaner 6 is provided at the inlet of the intake passage 3. A supercharger 7 for boosting the intake air in the intake passage 3 is provided in the intake passage 3 downstream of the air cleaner 6 between the exhaust passage 5 and the intake passage 3.

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。   The supercharger 7 includes a compressor 8 disposed in the intake passage 3, a turbine 9 disposed in the exhaust passage 5, and a rotating shaft 10 that connects the compressor 8 and the turbine 9 so as to be integrally rotatable. The supercharger 7 rotates the turbine 9 by the exhaust gas flowing through the exhaust passage 5 and integrally rotates the compressor 8 via the rotary shaft 10 to boost the intake air in the intake passage 3, that is, perform supercharging. It is like that.

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。   An exhaust bypass passage 11 that bypasses the turbine 9 is provided in the exhaust passage 5 adjacent to the supercharger 7. A waste gate valve 12 is provided in the exhaust bypass passage 11. By adjusting the exhaust gas flowing through the exhaust bypass passage 11 by the waste gate valve 12, the exhaust gas flow rate supplied to the turbine 9 is adjusted, the rotational speeds of the turbine 9 and the compressor 8 are adjusted, and supercharging by the supercharger 7 is performed. The pressure is adjusted.

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。   In the intake passage 3, an intercooler 13 is provided between the compressor 8 of the supercharger 7 and the engine 1. The intercooler 13 is for cooling the intake air that has been pressurized by the compressor 8 to a high temperature. A surge tank 3 a is provided in the intake passage 3 between the intercooler 13 and the engine 1. An electronic throttle device 14 that is an electric throttle valve is provided in the intake passage 3 downstream from the intercooler 13 and upstream from the surge tank 3a. An electronic throttle device 14 corresponding to an example of an intake air amount adjusting valve of the present invention includes a butterfly throttle valve 21 disposed in the intake passage 3, a DC motor 22 for opening and closing the throttle valve 21, and a throttle valve. And a throttle sensor 23 for detecting an opening 21 (throttle opening) TA. The electronic throttle device 14 is configured such that the opening degree of the throttle valve 21 is adjusted by the throttle valve 21 being opened and closed by the DC motor 22 in accordance with the operation of the accelerator pedal 26 by the driver. As the configuration of the electronic throttle device 14, for example, the basic configuration of the “throttle device” described in FIGS. 1 and 2 of JP 2011-252482 A can be employed. The exhaust passage 5 downstream from the turbine 9 is provided with a catalytic converter 15 as an exhaust catalyst for purifying exhaust.

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、本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。   The engine 1 is provided with an injector 25 for injecting and supplying fuel to the combustion chamber 16. Fuel is supplied to the injector 25 from a fuel tank (not shown). The injector 25 corresponds to an example of a fuel supply unit of the present invention. The engine 1 is provided with a spark plug 29 corresponding to each cylinder. Each spark plug 29 is ignited by receiving a high voltage output from the igniter 30. The ignition timing of each spark plug 29 is determined by the high voltage output timing from the igniter 30.

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。   In this embodiment, the EGR device for realizing a large amount of EGR is a high-pressure loop type, and a part of the exhaust discharged from the combustion chamber 16 of the engine 1 to the exhaust passage 5 is flowed to the intake passage 3 as EGR gas. An exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 17 for recirculation to the combustion chamber 16 and an electric exhaust gas recirculation valve (EGR valve) 18 provided in the EGR passage 17 for adjusting the flow of EGR gas in the EGR passage 17 are provided. Prepare. The EGR passage 17 is provided between the exhaust passage 5 upstream of the turbine 9 and the surge tank 3a. That is, in order to flow a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 5 as EGR gas to the intake passage 3 through the EGR passage 17 and recirculate to the combustion chamber 16, the outlet 17a of the EGR passage 17 has a surge tank downstream from the throttle valve 21. Connected to 3a. Further, the inlet 17 b of the EGR passage 17 is connected to the exhaust passage 5 upstream from the turbine 9.

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。   In the vicinity of the inlet 17 b of the EGR passage 17, an EGR catalytic converter 19 for purifying EGR gas is provided. Further, an EGR cooler 20 for cooling the EGR gas flowing in the EGR passage 17 downstream from the EGR catalytic converter 19 is provided. In this embodiment, the EGR valve 18 is disposed in the EGR passage 17 downstream of the EGR cooler 20.

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。   FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the EGR passage 17 where the EGR valve 18 is provided. As shown in FIGS. 1 and 2, the EGR valve 18 is configured as a poppet valve and as an electric valve. That is, the EGR valve 18 includes a valve body 32 that is opened and closed by a step motor 31 that is an electric motor. The valve body 32 has a substantially conical shape, and is provided so as to be seated on a valve seat 33 provided in the EGR passage 17. The step motor 31 includes an output shaft 34 that is configured to be capable of linearly reciprocating (stroke), and a valve body 32 is fixed to the tip of the output shaft 34. The output shaft 34 is supported by a housing constituting the EGR passage 17 via a bearing 35. The opening degree of the valve body 32 relative to the valve seat 33 is adjusted by moving the output shaft 34 of the step motor 31 by a stroke. The output shaft 34 of the EGR valve 18 is provided so as to be able to perform a stroke movement by a predetermined stroke L1 from a fully closed state in which the valve body 32 is seated on the valve seat 33 to a fully open state in which the valve body 32 contacts the bearing 35. . In this embodiment, in order to realize a large amount of EGR, the opening area of the valve seat 33 is enlarged as compared with the conventional technique. Accordingly, the valve body 32 is enlarged. As a configuration of the EGR valve 18, for example, a basic configuration of “EGR valve” described in FIG. 1 of JP 2010-275941 A can be adopted.

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、吸気量制御及びＥＧＲ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及びＥＧＲ弁１８のステップモータ３１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及び各ＤＣモータ２２，３１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。   In this embodiment, in order to execute fuel injection control, ignition timing control, intake air amount control, EGR control, and the like according to the operating state of the engine 1, the injector 25, the igniter 30, the DC motor 22 of the electronic throttle device 14, and The step motor 31 of the EGR valve 18 is controlled by an electronic control unit (ECU) 50 in accordance with the operating state of the engine 1. The ECU 50 stores in advance a central processing unit (CPU), a predetermined control program and the like, various memories for temporarily storing a calculation result of the CPU, and the like, an external input circuit connected to these parts, and an external And an output circuit. The ECU 50 corresponds to an example of a failure determination unit of the present invention. The external output circuit is connected to the igniter 30, the injector 25, the DC motors 22 and 31, and the like. Various sensors 23, 27, 51 to 56 for detecting the operating state of the engine 1 are connected to the external input circuit, and various engine signals are input thereto.

ここで、各種センサとして、スロットルセンサ２３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。本発明のアクセル操作量検出手段の一例に相当するアクセルセンサ２７は、本発明のアクセル操作手段の一例に相当するアクセルペダル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。吸気圧センサ５１及び回転速度センサ５２は、本発明の負荷検出手段の一例を構成する。   Here, in addition to the throttle sensor 23, an accelerator sensor 27, an intake pressure sensor 51, a rotation speed sensor 52, a water temperature sensor 53, an air flow meter 54, and an air-fuel ratio sensor 55 are provided as various sensors. The accelerator sensor 27 corresponding to an example of the accelerator operation amount detection means of the present invention detects an accelerator opening degree ACC that is an operation amount of the accelerator pedal 26 corresponding to an example of the accelerator operation means of the present invention. Therefore, in this embodiment, the accelerator sensor 27 detects the output demand amount of the engine 1 by the driver. The intake pressure sensor 51 corresponding to an example of the intake pressure detection means of the present invention detects the intake pressure PM in the intake passage 3 (including the surge tank 3a) downstream from the throttle valve 21. The rotational speed sensor 52 corresponding to an example of the rotational speed detecting means of the present invention detects the rotational angle (crank angle) of the crankshaft 1a of the engine 1 and changes the crank angle based on the rotational speed of the engine 1 (engine rotational speed). Speed) NE is detected. The water temperature sensor 53 detects the cooling water temperature THW of the engine 1. The air flow meter 54 detects the intake air amount Ga flowing through the intake passage 3 immediately downstream of the air cleaner 6. The air-fuel ratio sensor 55 is provided in the exhaust passage 5 immediately upstream of the catalytic converter 15, and detects the air-fuel ratio A / F in the exhaust. The intake pressure sensor 51 and the rotation speed sensor 52 constitute an example of the load detection means of the present invention.

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。   In this embodiment, the ECU 50 controls the EGR valve 18 in order to control the EGR in accordance with the operation state of the engine 1 in the entire operation region of the engine 1. Further, the ECU 50 normally controls the opening of the EGR valve 18 based on the operating state detected during the acceleration operation or the steady operation of the engine 1, and the EGR valve 18 when the engine 1 is stopped, idle operation, or deceleration operation. Is controlled to close the valve.

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。   In this embodiment, the ECU 50 controls the electronic throttle device 14 based on the accelerator opening ACC in order to drive the engine 1 in response to a driver's request. Further, the ECU 50 controls the opening of the electronic throttle device 14 based on the accelerator opening ACC during the acceleration operation or the steady operation of the engine 1, and controls the electronic throttle device 14 to close when the engine 1 is stopped or decelerated. It is supposed to be. As a result, the throttle valve 21 is opened during acceleration or steady operation of the engine 1 and closed when the engine 1 is stopped or decelerated.

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。特に、この実施形態では、通常のＥＧＲ制御を実行する（ＥＧＲ弁１８を開弁する）エンジン１の定常運転時（自動車の定常走行時）にＥＧＲ弁１８の故障を検出するように構成している。   Here, also for the high-pressure loop type EGR device of this embodiment, it is necessary to detect a failure in order to perform an accurate EGR control. Therefore, in this embodiment, the ECU 50 executes the following failure detection process. In particular, this embodiment is configured to detect a failure of the EGR valve 18 during normal operation of the engine 1 that performs normal EGR control (opens the EGR valve 18) (during steady driving of the vehicle). Yes.

図３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の定常運転中において、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２及びエアフローメータ５４の検出値に基づき、吸気量Ｇａ、エンジン負荷ＫＬ及び吸気圧ＰＭをそれぞれ取り込む。   FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing contents for detecting a failure of the EGR valve 18. When the process shifts to this routine, first, in step 100, the ECU 50 determines the intake air amount Ga, the engine load based on the detected values of the intake pressure sensor 51, the rotational speed sensor 52, and the air flow meter 54 during the steady operation of the engine 1. KL and intake pressure PM are taken in, respectively.

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８のステップ３１の実ステップ数Ｓegrを取り込む。ＥＣＵ５０は、この実ステップ数Ｓegrを、ステップモータ３１の指令値から取り込む。ここで、実ステップ数Ｓegrは、ステップモータ３１の動作状態を示すことになる。   Next, at step 110, the ECU 50 takes in the actual step number Segr of step 31 of the EGR valve 18. The ECU 50 takes this actual step number Segr from the command value of the step motor 31. Here, the actual step number Segr indicates the operating state of the step motor 31.

次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１の目標ステップ数ＴＳegrを取り込む。ＥＣＵ５０は、この目標ステップ数ＴＳegrを、別途実行されているＥＧＲ制御の演算結果から取り込むことができる。   Next, at step 120, the ECU 50 takes in the target step number TSegr of the step motor 31 of the EGR valve 18. The ECU 50 can take in the target step number TSegr from the calculation result of the EGR control that is separately executed.

次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、エンジン負荷ＫＬが所定値Ａ１から所定値Ａ２（＞Ａ１）までの範囲にあるか否かを判断する。例えば、所定値Ａ１として「４０％」を、所定値Ａ２として「６５％」を当てはめることができる。この条件下で、ＥＧＲ弁１８が閉弁の状態で故障（閉弁故障）しているときは、吸気圧ＰＭで「−２０（ｋＰａ）」よりも高い負圧を確保することができる。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１４０へ移行する。   Next, at step 130, the ECU 50 determines whether or not the engine load KL is in a range from a predetermined value A1 to a predetermined value A2 (> A1). For example, “40%” can be applied as the predetermined value A1, and “65%” can be applied as the predetermined value A2. Under this condition, when the EGR valve 18 is in a closed state (failed valve closing), a negative pressure higher than “−20 (kPa)” can be secured at the intake pressure PM. If this determination is negative, the ECU 50 returns the process to step 100. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 140.

ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、実ステップ数Ｓegrが所定値Ｂ１よりも大きいか否かを判断する。例えば、所定値Ｂ１として「３０（ステップ）」を当てはめることができる。この条件下では、ＥＧＲ弁１８を開弁状態から閉弁したときの吸気圧ＰＭの変化が相対的に大きくなる。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１５０へ移行する。   In step 140, the ECU 50 determines whether or not the actual step number Segr is larger than a predetermined value B1. For example, “30 (step)” can be applied as the predetermined value B1. Under this condition, the change in the intake pressure PM when the EGR valve 18 is closed from the open state is relatively large. If this determination is negative, the ECU 50 returns the process to step 100. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 150.

ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、実ステップ数Ｓegrと目標ステップ数ＴＳegrとの差の絶対値が所定値Ｃ１よりも小さいか否かを判断する。ここで、実ステップ数Ｓegrと目標ステップ数ＴＳegrが一致するかほぼ同じになる場合、吸気圧ＰＭ（負圧）が安定し、エンジン１は定常運転状態を保つことになる（自動車は定常走行を保つことになる。）。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１６０へ移行する。   In step 150, the ECU 50 determines whether or not the absolute value of the difference between the actual step number Segr and the target step number TSegr is smaller than a predetermined value C1. Here, when the actual step number Segr and the target step number TSegr coincide with each other or are substantially the same, the intake pressure PM (negative pressure) is stabilized and the engine 1 is maintained in a steady operation state (the automobile is in a steady running state). Will keep.) If this determination is negative, the ECU 50 returns the process to step 100. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 160.

ステップ１６０で、ＥＣＵ５０は、吸気量Ｇａ又はエンジン負荷ＫＬに対する判定吸気圧ＰＭegrを求める。ここで、ＥＣＵ５０は、例えば、図４に示すようなマップを参照することにより、吸気量Ｇａ又はエンジン負荷ＫＬに対する判定吸気圧ＰＭegrを求めることができる。このマップでは、吸気量Ｇａ又はエンジン負荷ＫＬが大きくなるにつれて判定吸気圧ＰＭegrが負圧側から大気圧側へ直線的に大きくなるように設定される。図４において、直線より上側の領域は、正常時の吸気圧ＰＭを示し、直線より下側の領域は、故障時の吸気圧ＰＭを示す。   In step 160, the ECU 50 determines a determination intake pressure PMegr for the intake air amount Ga or the engine load KL. Here, the ECU 50 can obtain the determined intake pressure PMegr with respect to the intake air amount Ga or the engine load KL, for example, by referring to a map as shown in FIG. In this map, the determined intake pressure PMegr is set so as to increase linearly from the negative pressure side to the atmospheric pressure side as the intake air amount Ga or the engine load KL increases. In FIG. 4, the area above the straight line indicates the normal intake pressure PM, and the area below the straight line indicates the intake pressure PM at the time of failure.

次に、ステップ１７０で、ＥＣＵ５０は、今回の吸気圧ＰＭが判定吸気圧ＰＭegrより大きいか否かを判断する。すなわち、定常運転時にＥＧＲ弁１８が開弁しているものとして、今回の吸気圧ＰＭが判定吸気圧ＰＭegrより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１８０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１９０へ移行する。   Next, at step 170, the ECU 50 determines whether or not the current intake pressure PM is greater than the determined intake pressure PMegr. That is, it is determined whether or not the current intake pressure PM is greater than the determined intake pressure PMegr, assuming that the EGR valve 18 is open during steady operation. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 180. If this determination is negative, the ECU 50 proceeds to step 190.

ステップ１８０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１００へ戻す。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。   In step 180, the ECU 50 determines that the EGR valve 18 is normal, and returns the process to step 100. Here, the ECU 50 can record the fact that it is normal in the memory.

一方、ステップ１９０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障しているとの判定をし、処理をステップ１００へ戻す。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。   On the other hand, in step 190, the ECU 50 determines that the EGR valve 18 has failed to close, and returns the process to step 100. Here, the ECU 50 can notify the driver of the fact of the valve closing failure determination or record it in the memory.

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の定常運転時（自動車の定常走行時）に、吸気圧ＰＭに基づいてＥＧＲ弁１８の閉弁故障を判定するようになっている。ここで、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン時、すなわちＥＧＲ弁１８を開弁してＥＧＲ制御を実行しているときを前提とし、そのときの吸気圧ＰＭの状態からＥＧＲ弁１８が正常に開弁しているか否か、又は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。その判定のために、ＥＣＵ５０は、判定条件を特定するようになっている。   According to the above control, the ECU 50 is configured to determine a closing failure of the EGR valve 18 based on the intake pressure PM during the steady operation of the engine 1 (during steady running of the automobile). Here, the ECU 50 assumes that EGR is on, that is, when the EGR valve 18 is opened and the EGR control is executed, and the EGR valve 18 is normally opened from the state of the intake pressure PM at that time. It is determined whether or not the EGR valve 18 has a valve closing failure. For this determination, the ECU 50 specifies the determination condition.

例えば、エンジン負荷ＫＬが所定の範囲内（Ａ１＜ＫＬ＜Ａ２）にあることを特定することで、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障しているときに、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が所定の負圧値を確保できるようにしている。また、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrが所定値Ｂ１より大きくなることを特定することで、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障しているときの吸気圧ＰＭ（負圧）の正常時の吸気圧ＰＭに対する変化をある程度確保できるようにしている。更に、ＥＧＲ弁１８の目標ステップ数ＴＳegrと実ステップ数Ｓegrが一致又はほぼ一致することを特定することで、吸気圧ＰＭが安定するようにしている。   For example, by specifying that the engine load KL is within a predetermined range (A1 <KL <A2), when the EGR valve 18 has failed to close, the intake passage 3 downstream of the throttle valve 21 is sucked. The atmospheric pressure PM can ensure a predetermined negative pressure value. Further, by specifying that the actual step number Segr of the step motor 31 of the EGR valve 18 is greater than the predetermined value B1, the intake pressure PM (negative pressure) when the EGR valve 18 is in the closed valve failure is normal. The change to the intake pressure PM can be secured to some extent. Further, the intake pressure PM is stabilized by specifying that the target step number TSegr of the EGR valve 18 and the actual step number Segr match or substantially match.

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の定常運転時であって、所定の判定条件が成立するときに、正常なＥＧＲ弁１８がある動作状態になると、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ所定量のＥＧＲガスが流れ、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が所定値となる。ここで、ＥＧＲ弁１８が故障している場合は、ＥＧＲ弁１８がある動作状態にはならず、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ予想した量のＥＧＲガスが流れず、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が予想した値とはならない。この実施形態の上記制御によれば、エンジン１の定常運転時であって、所定の判定条件が成立するときに、ＥＧＲ弁１８の動作状態に応じて吸気圧センサ５１により検出される吸気圧ＰＭに基づいて、ＥＣＵ５０により、ＥＧＲ弁１８の故障の有無が判定される。ここで、エンジン１の定常運転時に、ある動作状態のＥＧＲ弁１８を想定してＥＧＲ弁１８の故障の有無が判定されるので、故障検出のためにＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁させる必要がなく、ＥＧＲ弁１８に過剰な負荷がかかることがない。このため、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。   According to the failure detection apparatus of this embodiment described above, when the normal EGR valve 18 is in an operating state when the engine 1 is in steady operation and a predetermined determination condition is satisfied, the EGR passage 17 A predetermined amount of EGR gas flows into the intake passage 3, whereby the intake pressure PM in the intake passage 3 downstream from the throttle valve 21 becomes a predetermined value. Here, when the EGR valve 18 is out of order, the EGR valve 18 is not in an operating state, and an expected amount of EGR gas does not flow from the EGR passage 17 to the intake passage 3, and is downstream of the throttle valve 21. The intake pressure PM in the intake passage 3 is not the expected value. According to the control of this embodiment, the intake pressure PM detected by the intake pressure sensor 51 according to the operating state of the EGR valve 18 when the engine 1 is in steady operation and a predetermined determination condition is satisfied. Based on the above, the ECU 50 determines whether or not the EGR valve 18 has failed. Here, during the steady operation of the engine 1, the presence or absence of a failure of the EGR valve 18 is determined on the assumption of the EGR valve 18 in a certain operating state, so that the EGR valve 18 is forcibly changed from the closed state to detect the failure. It is not necessary to open the valve, and an excessive load is not applied to the EGR valve 18. For this reason, it is not necessary to increase the size or output of the electric EGR valve 18, and it is possible to effectively detect the failure of the EGR valve 18 while suppressing the deterioration of the EGR valve 18 on the vehicle and the increase in the cost of the EGR device. It can be carried out.

この実施形態では、エンジン負荷ＫＬが所定の負荷範囲（Ａ１＜ＫＬ＜Ａ２）にあり、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１の動作状態を示す実ステップ数Ｓegrが所定の動作範囲（Ｓegr＞Ｂ１）にあることを判定条件として、ＥＣＵ５０により、検出される吸気圧ＰＭが所定の判定吸気圧ＰＭegrと比較されることによりＥＧＲ弁１８の閉弁故障の有無が判定される。従って、この判定条件下では、仮に、開弁状態のＥＧＲ弁１８が故障により閉弁していた場合には、吸気圧ＰＭが判定吸気圧ＰＭegrを基準とする予想した値とならず、その吸気圧ＰＭの違いからＥＧＲ弁１８の閉弁故障の有無の判定が容易となる。このため、ＥＧＲ制御の実行時であってもＥＧＲに影響なくＥＧＲ弁１８の閉弁故障の有無を確実に検出することができる。   In this embodiment, the engine load KL is within a predetermined load range (A1 <KL <A2), and the actual step number Segr indicating the operation state of the step motor 31 of the EGR valve 18 is within a predetermined operation range (Segr> B1). Under the determination condition, the ECU 50 compares the detected intake pressure PM with a predetermined determination intake pressure PMegr to determine whether or not the EGR valve 18 is closed. Therefore, under this determination condition, if the opened EGR valve 18 is closed due to a failure, the intake pressure PM does not become an expected value based on the determination intake pressure PMegr. It becomes easy to determine whether or not the EGR valve 18 is closed due to the difference in the atmospheric pressure PM. For this reason, even when the EGR control is executed, it is possible to reliably detect whether or not the EGR valve 18 is closed without affecting the EGR.

＜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。 Second Embodiment
Next, a second embodiment in which a failure detection apparatus for an engine exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention is embodied will be described in detail with reference to the drawings.

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。   In the following embodiments, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described.

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３のフローチャートにおけるステップ１００〜ステップ１９０の処理に加え、ステップ２００〜ステップ２９０の処理が設けられた点で図３のフローチャートと異なる。   This embodiment is different from the first embodiment in terms of processing contents for detecting a failure of the EGR valve 18. FIG. 5 is a flowchart showing an example of processing contents for detecting a failure of the EGR valve 18 in this embodiment. The flowchart of FIG. 5 differs from the flowchart of FIG. 3 in that steps 200 to 290 are provided in addition to the processes of steps 100 to 190 in the flowchart of FIG.

すなわち、このルーチンでは、ステップ１６０の処理とステップ１７０の処理との間にステップ２００の処理が設けられる。ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、ステップ１００で取り込まれた吸気圧ＰＭを、後述するＥＧＲ弁１８が強制的に閉弁される前の強制閉弁前吸気圧ＰＭoffbとして設定する。   That is, in this routine, the process of step 200 is provided between the process of step 160 and the process of step 170. In step 200, the ECU 50 sets the intake pressure PM taken in in step 100 as a forced pre-valve intake pressure PMoffb before a later-described EGR valve 18 is forcibly closed.

そして、ステップ１７０の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１８０で、ＥＧＲ弁１８が正常であるとの判定をし、処理をステップ１００へ戻す。一方、ステップ１７０の判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が故障したものと仮判定（仮故障判定）をし、処理をステップ２１０へ移行する。   If the determination result in step 170 is affirmative, the ECU 50 determines in step 180 that the EGR valve 18 is normal, and returns the process to step 100. On the other hand, if the determination result in step 170 is negative, the ECU 50 makes a provisional determination (provisional failure determination) that the EGR valve 18 has failed, and the process proceeds to step 210.

ステップ２１０では、ＥＣＵ５０は、アクセル開度変化ΔＡＣＣを取り込む。ここで、ＥＣＵ５０は、アクセルセンサ２７により検出されるアクセル開度ＡＣＣの短時間当たりの変化分をアクセル開度変化ΔＡＣＣとして求めることができる。   In step 210, the ECU 50 takes in the accelerator opening change ΔACC. Here, the ECU 50 can obtain the change per short time of the accelerator opening ACC detected by the accelerator sensor 27 as the accelerator opening change ΔACC.

次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、アクセル開度変化ΔＡＣＣが所定値Ｄ１よりも小さいか否かを判断する。ここで、所定値Ｄ１は、所定の小変化を示すものであり、アクセル開度変化ΔＡＣＣが所定値Ｄ１より小さい場合は、エンジン１の運転が変動の少ない安定状態にあることを意味する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２９０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２３０へ移行する。   Next, at step 220, the ECU 50 determines whether or not the accelerator opening change ΔACC is smaller than a predetermined value D1. Here, the predetermined value D1 indicates a predetermined small change, and when the accelerator opening change ΔACC is smaller than the predetermined value D1, it means that the operation of the engine 1 is in a stable state with little fluctuation. If this determination is negative, the ECU 50 proceeds to step 290. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 230.

ステップ２９０で、ＥＣＵ５０は、後述するＥＧＲ弁１８の強制閉弁制御を中止し、処理をステップ１００へ戻す。   In step 290, the ECU 50 stops the forced closing control of the EGR valve 18 described later, and returns the process to step 100.

一方、ステップ２３０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が強制閉弁される前におけるステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrを取り込む。   On the other hand, in step 230, the ECU 50 takes in the actual step number Segr of the step motor 31 before the EGR valve 18 is forcibly closed.

次に、ステップ２４０で、ＥＣＵ５０は、実ステップ数Ｓegrに応じた強制閉弁ステップ数Ｓegrcを求める。この強制閉弁ステップ数Ｓegrcは、現在の実ステップ数Ｓegrの大きさに応じて予め設定されたものであり、ＥＣＵ５０は、例えば、所定のマップを参照することによりこの強制閉弁ステップ数Ｓegrcを求めることができる。   Next, in step 240, the ECU 50 obtains the forced valve closing step number Segrc according to the actual step number Segr. The forced valve closing step number Segrc is preset according to the current actual step number Segr, and the ECU 50 determines the forced valve closing step number Segrc by referring to a predetermined map, for example. Can be sought.

次に、ステップ２５０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を強制閉弁ステップ数Ｓegrcだけ強制閉弁制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ステップモータ３１を強制閉弁ステップ数Ｓegrcだけ制御することにより、ＥＧＲ弁１８を強制的に閉弁制御する。   Next, in step 250, the ECU 50 performs the forced closing control of the EGR valve 18 by the number of forced closing steps Segrc. That is, the ECU 50 controls the EGR valve 18 forcibly by controlling the step motor 31 by the number of forced valve closing steps Segrc.

次に、ステップ２６０で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１による検出値に基づき吸気圧ＰＭを取り込む。   Next, in step 260, the ECU 50 takes in the intake pressure PM based on the value detected by the intake pressure sensor 51.

そして、ステップ２７０で、ＥＣＵ５０は、取り込まれた吸気圧ＰＭを、強制閉弁後吸気圧ＰＭoffaとして設定する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が強制閉弁された後の吸気圧ＰＭを強制閉弁後吸気圧ＰＭoffaとしてメモリに記憶する。   In step 270, the ECU 50 sets the intake air pressure PM thus taken as the intake air pressure PMoffa after forced valve closing. That is, the ECU 50 stores the intake pressure PM after the EGR valve 18 is forcibly closed in the memory as the forcibly closed intake pressure PMoffa.

次に、ステップ２８０で、ＥＣＵ５０は、強制閉弁前吸気圧ＰＭoffbと強制閉弁後吸気圧ＰＭoffaとの差が所定値Ｅ１よりも小さ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１９０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１８０へ移行する。   Next, in step 280, the ECU 50 determines whether or not the difference between the forced pre-valve intake pressure PMoffb and the forced post-closed intake pressure PMoffa is smaller than a predetermined value E1. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 190. If the determination result is negative, the ECU 50 proceeds to step 180.

そして、ステップ１９０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が故障しているとの判定をし、処理をステップ１００へ戻す。ここで、ＥＣＵ５０は、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。   In step 190, the ECU 50 determines that the EGR valve 18 has failed, and returns the process to step 100. Here, the ECU 50 can notify the driver of the fact of the failure determination or record it in the memory.

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の定常運転時（自動車の定常走行時）に、吸気圧ＰＭに基づいてＥＧＲ弁１８が正常に開弁しているか否かを判定し、正常に開弁していないと仮故障判定した場合に、ＥＧＲ弁１８を開弁状態から強制的に閉弁し、その閉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が故障しているか否かを判定する。ここで、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の強制閉弁を、アクセル開度変化ΔＡＣＣが比較的小さい条件下で実行する。また、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の強制的な閉弁量を、強制閉弁前のステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrが大きいほど、強制閉弁のための強制閉弁ステップ数Ｓegrcを増やすようにしている。更に、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の強制閉弁途中でも、吸気圧ＰＭに変化が生じた場合は、ＥＧＲ弁１８が正常であるとの判定をするようになっている。   According to the above control, the ECU 50 determines whether or not the EGR valve 18 is normally opened based on the intake pressure PM during the steady operation of the engine 1 (during steady running of the automobile) and opens normally. When it is determined that a temporary failure has not occurred, the EGR valve 18 is forcibly closed from the open state, and the EGR valve 18 is based on the amount of change in the intake pressure PM (negative pressure) obtained before and after the valve is closed. It is determined whether or not the device is out of order. Here, the ECU 50 executes the forced closing of the EGR valve 18 under conditions where the accelerator opening change ΔACC is relatively small. Further, the ECU 50 increases the forcibly closing amount of the EGR valve 18 so as to increase the forcible closing step number Segrc for the forcible closing as the actual step number Segr of the step motor 31 before the forcible closing is larger. ing. Further, the ECU 50 determines that the EGR valve 18 is normal when a change occurs in the intake pressure PM even during the forced closing of the EGR valve 18.

ここで、エンジン１の定常運転時（自動車の定常走行時）におけるＥＧＲ弁１８の故障検出方法の概要について説明する。図６に、自動車の速度（車速）に対する（ａ）ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１の実ステップ数ＳegrとＥＧＲ率、（ｂ）吸気圧ＰＭ及び（ｃ）吸気量Ｇａの挙動をグラフに示す。図６において（ａ）に示すように、ＥＧＲ率は、車速が所定の低速から所定の高速まで増えるに連れて緩やかに増加して緩やかに減少する。また、（ａ）に示すように、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrは、車速が所定の低速から所定の高速まで増えるに連れて緩やかに増加し、所定の高速の付近で急激に減少する。（ｂ）に示すように、吸気圧ＰＭ（負圧）は、車速が所定の低速から所定の高速まで増えるに連れて、ＥＧＲオン時（ＥＧＲ弁１８の開弁時）には、やや直線的に緩やかに増加し、ＥＧＲオフ時（ＥＧＲ弁１８の閉弁時）には、ＥＧＲオン時よりも低いレベルで曲線的に緩やかに増加する。（ｃ）に示すように、吸気量Ｇａは、車速が所定の低速から所定の高速まで増えるに連れて、曲線的に緩やかに増加する。   Here, an outline of a failure detection method for the EGR valve 18 during steady operation of the engine 1 (during steady running of the automobile) will be described. FIG. 6 is a graph showing the behavior of (a) the actual step number Segr and EGR rate of the step motor 31 of the EGR valve 18, (b) the intake pressure PM, and (c) the intake air amount Ga with respect to the vehicle speed (vehicle speed). As shown in FIG. 6A, the EGR rate gradually increases and decreases as the vehicle speed increases from a predetermined low speed to a predetermined high speed. Further, as shown in (a), the actual step number Segr of the step motor 31 of the EGR valve 18 gradually increases as the vehicle speed increases from a predetermined low speed to a predetermined high speed, and rapidly increases around a predetermined high speed. To decrease. As shown in (b), the intake pressure PM (negative pressure) is slightly linear when the EGR is on (when the EGR valve 18 is opened) as the vehicle speed increases from a predetermined low speed to a predetermined high speed. When the EGR is off (when the EGR valve 18 is closed), it gradually increases at a lower level than when the EGR is on. As shown in (c), the intake air amount Ga gradually increases in a curve as the vehicle speed increases from a predetermined low speed to a predetermined high speed.

吸気圧ＰＭに基づきＥＧＲ弁１８の故障を判定するには、ＥＧＲ弁１８の開弁状態における吸気圧ＰＭ（強制閉弁前吸気圧ＰＭoffb）と、ＥＧＲ弁１８を強制的に閉弁したときの吸気圧ＰＭ（強制閉弁後吸気圧ＰＭoffa）との圧力差をある程度確保する必要がある。そこで、図６（ｂ）に斜線で示すように、ＥＧＲオン時の吸気圧ＰＭとＥＧＲオフ時の吸気圧ＰＭとの圧力差がある程度大きくなる条件に絞り込んでＥＧＲ弁１８の閉弁故障を検出するようにしている。すなわち、図６（ａ）に示すように、実ステップ数が所定値Ｂ１以上となる範囲であって、図６（ｃ）に示すように、吸気量Ｇａが所定値ｇ１以上、所定値ｇ２（＞ｇ１）未満となる範囲に条件を絞り込むようにしている。   In order to determine the failure of the EGR valve 18 based on the intake pressure PM, the intake pressure PM (the intake pressure PMoffb before forced closing) when the EGR valve 18 is open and the EGR valve 18 when the EGR valve 18 is forcibly closed. It is necessary to secure a certain pressure difference from the intake pressure PM (the intake pressure PMoffa after forced valve closing). Therefore, as shown by the hatched lines in FIG. 6B, the closed valve EGR valve 18 is detected by narrowing down to a condition where the pressure difference between the intake pressure PM when EGR is on and the intake pressure PM when EGR is off is increased to some extent. Like to do. That is, as shown in FIG. 6 (a), the actual number of steps is in a range that is equal to or greater than a predetermined value B1, and as shown in FIG. 6 (c), the intake air amount Ga is equal to or greater than a predetermined value g1 and a predetermined value g2 ( > The condition is narrowed down to a range of less than g1).

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が故障であると仮判定された後、ＥＧＲ弁１８が開弁状態から強制的に閉弁される前と後で検出される吸気圧ＰＭの変化（ＰＭoffb−ＰＭoffa）に基づいてＥＧＲ弁１８の故障の有無が再判定されるので、ＥＧＲ弁１８の故障の有無がより精確に判定される。このため、ＥＧＲ弁１８の故障検出精度を向上させることができる。   According to the failure detection apparatus of this embodiment described above, the following functions and effects are obtained in addition to the functions and effects of the first embodiment. That is, in this embodiment, after the ECU 50 tentatively determines that the EGR valve 18 is faulty, the intake pressure PM detected before and after the EGR valve 18 is forcibly closed from the open state is determined. Since the presence / absence of the failure of the EGR valve 18 is determined again based on the change (PMoffb−PMoffa), the presence / absence of the failure of the EGR valve 18 is more accurately determined. For this reason, the failure detection accuracy of the EGR valve 18 can be improved.

この実施形態では、ＥＣＵ５０による故障の再判定が、アクセル開度ＡＣＣの変化（アクセル開度変化ΔＡＣＣ）が所定の少変化である所定値Ｄ１となるときを限定して行われる。従って、エンジン１の運転状態が比較的安定しているときにＥＧＲ弁１８の故障の再判定を行うことができる。このため、故障の誤判定を低減することができ、その意味で、ＥＧＲ弁１８の故障検出精度を更に高めることができる。   In this embodiment, the re-determination of the failure by the ECU 50 is performed only when the change in the accelerator opening ACC (accelerator opening change ΔACC) becomes a predetermined value D1, which is a predetermined small change. Therefore, when the operating state of the engine 1 is relatively stable, it is possible to re-determine the failure of the EGR valve 18. For this reason, erroneous determination of failure can be reduced, and in that sense, failure detection accuracy of the EGR valve 18 can be further increased.

＜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。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment of a failure detection device for an exhaust gas recirculation device for an engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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７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７のフローチャートでは、図３のフローチャートにおけるステップ１２０とステップ１３０との間にステップ３００の処理を加えると共に、図３におけるステップ１４０、ステップ１６０及びステップ１７０の処理に代えてステップ１４５、ステップ１６５及びステップ１７５の処理が設けられた点で図３のフローチャートと異なる。   This embodiment is different from the first embodiment in terms of processing contents for detecting a failure of the EGR valve 18. FIG. 7 is a flowchart showing an example of processing contents for detecting a failure of the EGR valve 18 in this embodiment. In the flowchart of FIG. 7, the process of step 300 is added between step 120 and step 130 in the flowchart of FIG. 3, and steps 145, 165, and 165 are replaced with the processes of steps 140, 160, and 170 in FIG. 3. 3 is different from the flowchart of FIG. 3 in that the processing of step 175 is provided.

処理がこのルーチンへ移行し、ステップ１００〜ステップ１２０の処理を実行した後、ステップ３００では、ＥＣＵ５０は、吸気圧ＰＭとエンジン負荷ＫＬに基づきエアモデルＥＧＲ率Ｋegrを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図８に示すようなマップを参照することにより、吸気圧ＰＭとエンジン負荷ＫＬに応じたエアモデルＥＧＲ率Ｋegrを求めることができる。   After the processing shifts to this routine and the processing of Step 100 to Step 120 is executed, in Step 300, the ECU 50 obtains the air model EGR rate Kegr based on the intake pressure PM and the engine load KL. The ECU 50 can obtain the air model EGR rate Kegr according to the intake pressure PM and the engine load KL, for example, by referring to a map as shown in FIG.

その後、ステップ１３０の判断を経てステップ１４５では、ＥＣＵ５０は、エアモデルＥＧＲ率Ｋegrが所定値Ｇ１よりも大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となり、更にステップ１５０の判断結果が肯定となる場合、ステップ１６５で、ＥＣＵ５０は、エアモデルＥＧＲ率Ｋegrに対する判定吸気圧ＰＭegrkを求める。ここで、ＥＣＵ５０は、例えば、図９に示すようなマップを参照することにより、エアモデルＥＧＲ率Ｋegrに対する判定吸気圧ＰＭegrkを求めることができる。このマップでは、エアモデルＥＧＲ率Ｋegrが高くなるにつれて判定吸気圧ＰＭegrkが負圧から大気圧へ直線的に大きくなるように設定される。図９において、直線より上側の領域は正常時の吸気圧ＰＭを示し、直線より下側の領域は故障時の吸気圧ＰＭを示す。   Thereafter, after the determination in step 130, in step 145, the ECU 50 determines whether or not the air model EGR rate Kegr is larger than a predetermined value G1. If this determination result is affirmative and the determination result of step 150 is affirmative, then in step 165, the ECU 50 determines a determination intake pressure PMegrk for the air model EGR rate Kegr. Here, the ECU 50 can obtain the determined intake pressure PMegrk for the air model EGR rate Kegr, for example, by referring to a map as shown in FIG. In this map, the determined intake pressure PMegrk is set to increase linearly from negative pressure to atmospheric pressure as the air model EGR rate Kegr increases. In FIG. 9, the area above the straight line indicates the normal intake pressure PM, and the area below the straight line indicates the faulty intake pressure PM.

その後、ステップ１７５で、ＥＣＵ５０は、現在の吸気圧ＰＭが判定吸気圧ＰＭegrkより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１８０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１９０へ移行する。   Thereafter, in step 175, the ECU 50 determines whether or not the current intake pressure PM is greater than the determined intake pressure PMegrk. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 180. If this determination is negative, the ECU 50 proceeds to step 190.

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の定常運転時（自動車の定常走行時）に、吸気圧ＰＭに基づいてＥＧＲ弁１８の閉弁故障を判定するようになっている。ここで、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン時、すなわちＥＧＲ弁１８を開弁してＥＧＲ制御を実行しているときを前提とし、そのときの吸気圧ＰＭの状態からＥＧＲ弁１８が正常に開弁しているか否か、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。その判定のために、ＥＣＵ５０は、判定条件を特定するようにしている。   According to the above control, the ECU 50 is configured to determine a closing failure of the EGR valve 18 based on the intake pressure PM during the steady operation of the engine 1 (during steady running of the automobile). Here, the ECU 50 assumes that EGR is on, that is, when the EGR valve 18 is opened and the EGR control is executed, and the EGR valve 18 is normally opened from the state of the intake pressure PM at that time. It is determined whether or not the EGR valve 18 has a valve closing failure. For this determination, the ECU 50 specifies a determination condition.

例えば、エンジン負荷ＫＬが所定の範囲内（Ａ１＜ＫＬ＜Ａ２）にあることを特定することで、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障しているときに、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が所定の負圧値を確保できるようにしている。また、エアモデルＥＧＲ率Ｋegrが所定値Ｇ１より大きくなることを特定することで、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障しているときの吸気圧ＰＭ（負圧）の正常時の吸気圧ＰＭに対する変化をある程度確保できるようにしている。更に、ＥＧＲ弁１８の目標ステップ数ＴＳegrと実ステップ数Ｓegrが一致又はほぼ一致することを特定することで、吸気圧ＰＭが安定するようにしている。   For example, by specifying that the engine load KL is within a predetermined range (A1 <KL <A2), when the EGR valve 18 has failed to close, the intake passage 3 downstream of the throttle valve 21 is sucked. The atmospheric pressure PM can ensure a predetermined negative pressure value. Further, by specifying that the air model EGR rate Kegr is larger than the predetermined value G1, the change of the intake pressure PM (negative pressure) when the EGR valve 18 is malfunctioning with respect to the normal intake pressure PM to some extent. We are trying to secure it. Further, the intake pressure PM is stabilized by specifying that the target step number TSegr of the EGR valve 18 and the actual step number Segr match or substantially match.

以上説明したこの実施形態の故障検出装置でも、エンジン１の定常運転時に、ある動作状態のＥＧＲ弁１８を想定してＥＧＲ弁１８の故障の有無が判定されるので、ＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁させる必要がなく、ＥＧＲ弁１８に過剰な負荷がかかることがない。このため、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。   Even in the failure detection apparatus of this embodiment described above, during the steady operation of the engine 1, the presence or absence of a failure of the EGR valve 18 is determined on the assumption of the EGR valve 18 in a certain operating state, so the EGR valve 18 is closed. Therefore, the EGR valve 18 is not overloaded. For this reason, it is not necessary to increase the size or output of the electric EGR valve 18, and it is possible to effectively detect the failure of the EGR valve 18 while suppressing the deterioration of the EGR valve 18 on the vehicle and the increase in the cost of the EGR device. It can be carried out.

この実施形態では、エンジン負荷ＫＬが所定の負荷範囲（Ａ１＜ＫＬ＜Ａ２）にあり、エアモデルＥＧＲ率Ｋegrが所定の排気還流率範囲（Ｋegr＞Ｇ１）にあることを判定条件として、ＥＣＵ５０により、検出される吸気圧ＰＭが判定吸気圧ＰＭegrと比較されることによりＥＧＲ弁１８の閉弁故障の有無が判定される。従って、この判定条件下では、仮に、開弁状態のＥＧＲ弁１８が故障により閉弁していた場合には、吸気圧ＰＭが判定吸気圧ＰＭegrを基準とする予想した値とならず、その吸気圧ＰＭの違いからＥＧＲ弁１８の閉弁故障の有無の判定が容易となる。このため、ＥＧＲ制御の実行時であってもＥＧＲに影響なくＥＧＲ弁１８の閉弁故障の有無を確実に検出することができる。   In this embodiment, the ECU 50 determines that the engine load KL is in a predetermined load range (A1 <KL <A2) and the air model EGR rate Kegr is in a predetermined exhaust gas recirculation rate range (Kegr> G1). The detected intake pressure PM is compared with the determined intake pressure PMegr to determine whether or not the EGR valve 18 is closed. Therefore, under this determination condition, if the opened EGR valve 18 is closed due to a failure, the intake pressure PM does not become an expected value based on the determination intake pressure PMegr. It becomes easy to determine whether or not the EGR valve 18 is closed due to the difference in the atmospheric pressure PM. For this reason, even when the EGR control is executed, it is possible to reliably detect whether or not the EGR valve 18 is closed without affecting the EGR.

＜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。 <Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment that embodies a failure detection apparatus for an exhaust gas recirculation apparatus for an engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

この実施形態では、ＥＧＲ通路１７及びＥＧＲ弁１８の故障検出のための処理内容の点で第１〜第３の実施形態と構成が異なる。図１０に、この実施形態におけるＥＧＲ装置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。   This embodiment is different from the first to third embodiments in terms of processing contents for detecting a failure of the EGR passage 17 and the EGR valve 18. FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing contents for detecting a failure of the EGR device in this embodiment.

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ４００で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の定常運転中において、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２及びエアフローメータ５４の検出値に基づき、吸気量Ｇａ、エンジン負荷ＫＬ、吸気圧ＰＭ及びエンジン回転速度ＮＥをそれぞれ取り込む。   When the process proceeds to this routine, in step 400, the ECU 50 determines that the intake air amount Ga, the engine load KL, and the engine load KL are based on the detected values of the intake pressure sensor 51, the rotational speed sensor 52, and the air flow meter 54 during the steady operation of the engine 1. The intake pressure PM and the engine speed NE are taken in, respectively.

次に、ステップ４１０で、ＥＣＵ５０は、吸気圧ＰＭとエンジン負荷ＫＬよりエアモデルＥＧＲ率Ｋegrを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図８に示すようなマップを参照することにより、吸気圧ＰＭとエンジン負荷ＫＬに応じたエアモデルＥＧＲ率Ｋegrを求めることができる。   Next, at step 410, the ECU 50 obtains the air model EGR rate Kegr from the intake pressure PM and the engine load KL. The ECU 50 can obtain the air model EGR rate Kegr according to the intake pressure PM and the engine load KL, for example, by referring to a map as shown in FIG.

次に、ステップ４２０で、ＥＣＵ５０は、現在のＥＧＲ弁１８のステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrを取り込む。   Next, at step 420, the ECU 50 takes in the actual step number Segr of the step motor 31 of the current EGR valve 18.

次に、ステップ４３０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥが所定値Ｎ１よりも低い低回転域であるか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ４４０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理を５４０へ移行する。   Next, at step 430, the ECU 50 determines whether or not the engine rotational speed NE is in a low rotational speed region lower than a predetermined value N1. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 440. When this determination result is negative, the ECU 50 proceeds to 540.

ステップ４４０では、ＥＣＵ５０は、実ステップ数Ｓegrが、「１」より大きく所定値Ｈ（＞１）より小さ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４５０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４９０へ移行する。   In step 440, the ECU 50 determines whether or not the actual step number Segr is larger than “1” and smaller than a predetermined value H (> 1). If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 450. If this determination result is negative, the ECU 50 proceeds to step 490.

ステップ４５０では、ＥＣＵ５０は、実ステップ数Ｓegrに対する低回転域の判定吸気圧ＰＭnelを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図１１に太線で示すようなマップを参照することにより、実ステップ数Ｓegrに対する低回転域の判定吸気圧ＰＭnelを求めることができる。このマップでは、実ステップ数Ｓegrが「０」から大きくなるに連れて、判定吸気圧ＰＭnelが高負圧側から大気圧へ向けて徐々に大きくなるように設定される。   In step 450, the ECU 50 obtains the determination intake pressure PMnel in the low rotation range with respect to the actual step number Segr. For example, the ECU 50 can obtain the determination intake pressure PMnel in the low rotation range with respect to the actual step number Segr by referring to a map as shown by a thick line in FIG. In this map, the determination intake pressure PMnel is set to gradually increase from the high negative pressure side to the atmospheric pressure as the actual step number Segr increases from “0”.

次に、ステップ４６０で、ＥＣＵ５０は、吸気圧ＰＭが、判定吸気圧ＰＭnelに所定値αを加算した結果よりも大きいか否かを判断する。ここで、所定値αを、例えば「５（ｋＰａ）」にすることができる。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ４７０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４８０へ移行する。   Next, at step 460, the ECU 50 determines whether or not the intake pressure PM is greater than the result of adding the predetermined value α to the determined intake pressure PMnel. Here, the predetermined value α can be set to, for example, “5 (kPa)”. If this determination is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 470. If the determination result is negative, the ECU 50 proceeds to step 480.

そして、ステップ４７０では、ＥＣＵ５０は、ゼロ点開弁側ずれ故障判定をし、処理をステップ４００へ戻す。すなわち、ＥＣＵ５０は、ステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrのゼロ点（基準位置）が開弁側へずれて故障しているとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この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。   In step 470, the ECU 50 makes a zero-point opening side shift failure determination, and returns the process to step 400. In other words, the ECU 50 determines that the zero point (reference position) of the actual step number Segr of the step motor 31 is shifted to the valve opening side and malfunctions. Here, the ECU 50 can notify the driver of the fact of the failure determination or record it in the memory.

これに対し、ステップ４８０では、ＥＣＵ５０は、ゼロ点開弁側ずれ正常判定をし、処理をステップ４００へ戻す。すなわち、ＥＣＵ５０は、ステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrのゼロ点が開弁側へずれることなく正常であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常判定の事実をメモリに記録することができる。   On the other hand, in step 480, the ECU 50 determines whether the zero-point valve opening side deviation is normal, and returns the process to step 400. That is, the ECU 50 determines that the zero point of the actual step number Segr of the step motor 31 is normal without shifting to the valve opening side. Here, the ECU 50 can record the fact of the normal determination in the memory.

図１１において、実ステップ数Ｓegrが「１」より大きく所定値Ｈより小さい領域（開き側ステップ判定領域）ＳＥｏでは、同図に２点鎖線で示す吸気圧ＰＭが、同図に太線で示す判定吸気圧ＰＭnelに所定値αを加算した値より大きい場合に、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１につきゼロ点開弁側ずれ故障であるとの判定をすることができる。   In FIG. 11, in the region SEo where the actual step number Segr is larger than “1” and smaller than the predetermined value H (open side step determination region) SEo, the intake pressure PM indicated by the two-dot chain line in FIG. 11 is determined by the bold line in FIG. If the intake pressure PMnel is greater than the value obtained by adding the predetermined value α, it can be determined that the step motor 31 of the EGR valve 18 has a zero-point opening side deviation failure.

一方、ステップ５４０から移行してステップ４９０では、ＥＣＵ５０は、実ステップ数Ｓegrが、所定値Ｉ（１＜Ｉ＜Ｈ）より大きく所定値Ｊ（＞Ｈ）より小さ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５００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４００へ戻す。   On the other hand, after shifting from step 540, in step 490, the ECU 50 determines whether or not the actual step number Segr is larger than the predetermined value I (1 <I <H) and smaller than the predetermined value J (> H). If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 500. If this determination is negative, the ECU 50 returns the process to step 400.

そして、ステップ５００では、ＥＣＵ５０は、実ステップ数Ｓegrに対する低回転域の判定吸気圧ＰＭnelを求める。   In step 500, the ECU 50 obtains the determined intake pressure PMnel in the low rotation range with respect to the actual step number Segr.

次に、ステップ５１０で、ＥＣＵ５０は、吸気圧ＰＭが、判定吸気圧ＰＭnelから所定値αを減算した結果よりも小さ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５２０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５３０へ移行する。   Next, at step 510, the ECU 50 determines whether or not the intake pressure PM is smaller than the result of subtracting the predetermined value α from the determined intake pressure PMnel. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 520. If the determination result is negative, the ECU 50 proceeds to step 530.

ステップ５２０では、ＥＣＵ５０は、ゼロ点閉弁側ずれ故障判定をし、処理をステップ４００へ戻す。すなわち、ＥＣＵ５０は、ステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrのゼロ点が閉弁側へずれて故障しているとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この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。   In step 520, the ECU 50 makes a zero point closing side shift failure determination and returns the process to step 400. That is, the ECU 50 determines that the zero point of the actual step number Segr of the step motor 31 has shifted to the valve closing side and has failed. Here, the ECU 50 can notify the driver of the fact of the failure determination or record it in the memory.

これに対し、ステップ５３０では、ＥＣＵ５０は、ゼロ点閉弁側ずれ正常判定をし、処理をステップ４００へ戻す。すなわち、ＥＣＵ５０は、ステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrのゼロ点が閉弁側へずれることなく正常であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常判定の事実をメモリに記録することができる。   On the other hand, in step 530, the ECU 50 determines whether the zero point closing side deviation is normal, and returns the process to step 400. That is, the ECU 50 determines that the zero point of the actual step number Segr of the step motor 31 is normal without shifting to the valve closing side. Here, the ECU 50 can record the fact of the normal determination in the memory.

図１１において、実ステップ数Ｓegrが所定値Ｉより大きく所定値Ｊより小さい領域（閉じ側ステップ判定領域）ＳＥｃでは、同図に破線で示す吸気圧ＰＭが、同図に太線で示す判定吸気圧ＰＭnelから所定値αを減算した値より小さい場合に、ＥＧＲ弁１８につきゼロ点閉弁側ずれ故障であるとの判定をすることができる。   In FIG. 11, in the region SEc where the actual step number Segr is larger than the predetermined value I and smaller than the predetermined value J (closed side step determination region) SEc, the intake pressure PM indicated by the broken line in FIG. When the value is smaller than the value obtained by subtracting the predetermined value α from PMnel, it can be determined that the EGR valve 18 has a zero-point closing side shift failure.

一方、ステップ４３０から移行してステップ５４０では、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥが所定値Ｎ２（＞Ｎ１）よりも高い高回転域であるか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５５０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４００へ戻す。   On the other hand, in step 540 after the transition from step 430, the ECU 50 determines whether or not the engine speed NE is in a high speed range higher than a predetermined value N2 (> N1). If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 550. If this determination is negative, the ECU 50 returns the process to step 400.

ステップ５５０では、ＥＣＵ５０は、エアモデルＥＧＲ率Ｋegrが所定値βよりも大きいか否かを判断する。ここで、所定値βを、例えば「１５（％）」にすることができる。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。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ４００へ戻す。   In step 550, the ECU 50 determines whether or not the air model EGR rate Kegr is larger than a predetermined value β. Here, the predetermined value β can be set to, for example, “15 (%)”. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 560. If this determination is negative, the ECU 50 returns the process to step 400.

ステップ５６０では、ＥＣＵ５０は、実ステップ数Ｓegrが所定値Ｋ（＞０）よりも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５７０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４００へ戻す。   In step 560, the ECU 50 determines whether or not the actual step number Segr is larger than a predetermined value K (> 0). If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 570. If this determination is negative, the ECU 50 returns the process to step 400.

ステップ５７０では、ＥＣＵ５０は、実ステップ数Ｓegrに対する高回転域の判定吸気圧ＰＭnehを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図１２に太線で示すようなマップを参照することにより、実ステップ数Ｓegrに対する高回転域の判定吸気圧ＰＭneｈを求めることができる。このマップでは、実ステップ数Ｓegrが「０」から大きくなるに連れて、判定吸気圧ＰＭneｈが高負圧側から大気圧へ向けて徐々に大きくなるように設定される。   In step 570, the ECU 50 obtains the determination intake pressure PMneh in the high rotation range with respect to the actual step number Segr. The ECU 50 can obtain the determination intake pressure PMneh in the high rotation range with respect to the actual step number Segr, for example, by referring to a map as indicated by a thick line in FIG. In this map, the determination intake pressure PMneh is set to gradually increase from the high negative pressure side toward the atmospheric pressure as the actual step number Segr increases from “0”.

次に、ステップ５８０で、ＥＣＵ５０は、吸気圧ＰＭが、判定吸気圧ＰＭneｈから所定値αを減算した結果よりも小さ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５９０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６００へ移行する。   Next, at step 580, the ECU 50 determines whether or not the intake pressure PM is smaller than the result of subtracting the predetermined value α from the determined intake pressure PMneh. If this determination is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 590. If the determination result is negative, the ECU 50 proceeds to step 600.

そして、ステップ５９０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ通路詰まり故障判定をし、処理をステップ４００へ戻す。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ通路１７にデポジット等の詰まりが生じて故障しているとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この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。   In step 590, the ECU 50 determines that the EGR passage is clogged and returns the process to step 400. That is, the ECU 50 determines that the EGR passage 17 is broken due to clogging of deposits or the like. Here, the ECU 50 can notify the driver of the fact of the failure determination or record it in the memory.

これに対し、ステップ６００では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ通路詰まり正常判定をし、処理をステップ４００へ戻す。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ通路１７にデポジット等の詰まりが生じることなく正常であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常判定の事実をメモリに記録することができる。   On the other hand, in step 600, the ECU 50 determines whether the EGR passage is clogged normally and returns the process to step 400. That is, the ECU 50 determines that the EGR passage 17 is normal without clogging with deposits or the like. Here, the ECU 50 can record the fact of the normal determination in the memory.

図１２において、実ステップ数Ｓegrが所定値Ｋより大きい領域では、同図に破線で示す吸気圧ＰＭが、同図に太線で示す判定吸気圧ＰＭneｈから所定値αを減算した値より小さい場合に、ＥＧＲ通路１７に詰まりが生じて故障しているとの判定をすることができる。   In FIG. 12, in the region where the actual step number Segr is larger than the predetermined value K, the intake pressure PM indicated by the broken line in the figure is smaller than the value obtained by subtracting the predetermined value α from the determined intake pressure PMneh indicated by the thick line in the figure. Therefore, it can be determined that the EGR passage 17 is clogged.

一般、ＥＧＲ通路１７の詰まりは徐々に進行する。従って、ＥＧＲ通路１７に詰まりが生じた場合は、ステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrが小さい領域（ＥＧＲ弁１８の開度が小さい領域）では、ＥＧＲガス流量が減少するなどの影響がほとんどなく、吸気圧ＰＭの変化に現れることがない。これに対し、ステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrが大きい領域（ＥＧＲ弁１８の開度が大きい領域）では、ＥＧＲ通路１７が詰まった分だけＥＧＲガス流量が減少するので、その減少分だけ吸気圧ＰＭが上昇することになる。このため、ステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrが小さい領域と大きい領域のエアモデルＥＧＲ率Ｋegrと吸気圧ＰＭの相関を見ることにより、ＥＧＲ通路１７における詰まりの故障を検出することができる。   In general, the EGR passage 17 is gradually clogged. Therefore, when the EGR passage 17 is clogged, in the region where the actual step number Segr of the step motor 31 is small (region where the opening degree of the EGR valve 18 is small), there is almost no influence such as a decrease in the EGR gas flow rate. It does not appear in the change of the intake pressure PM. On the other hand, in the region where the actual step number Segr of the step motor 31 is large (the region where the opening degree of the EGR valve 18 is large), the EGR gas flow rate is reduced by the amount of the EGR passage 17 clogged. PM will rise. Therefore, a clogging failure in the EGR passage 17 can be detected by looking at the correlation between the air model EGR rate Kegr and the intake pressure PM in the region where the actual step number Segr of the step motor 31 is small and large.

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の定常運転時（自動車の定常走行時）であって、エンジン１の低回転域において、吸気圧ＰＭに基づきＥＧＲ弁１８のゼロ点開弁側ずれ故障とゼロ点閉弁側ずれ故障を判定するようになっている。また、エンジン１の定常運転時（自動車の定常走行時）であって、エンジン１の高回転域において、吸気圧ＰＭに基づきＥＧＲ通路１７の詰まり故障を判定するようになっている。ここで、ＥＣＵ５０は、エンジン１の低回転域であって、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrが比較的小さい領域（ＥＧＲ弁１８の開度が小さい領域）では、吸気圧ＰＭを低回転域の判定吸気圧ＰＭnelと比較することで、ゼロ点開弁側ずれ故障とゼロ点閉弁側ずれ故障を判定するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の高回転域であって、実ステップ数Ｓegrが比較的大きい領域（ＥＧＲ弁１８の開度が大きい領域）では、吸気圧ＰＭを高回転域の判定吸気圧ＰＭneｈと比較することで、ＥＧＲ通路１７の詰まり故障を判定するようになっている。   According to the above control, the ECU 50 is in the normal operation of the engine 1 (during steady driving of the automobile), and in the low engine speed range of the engine 1, the zero point opening side deviation failure of the EGR valve 18 is based on the intake pressure PM. And the zero-point closing side deviation failure is judged. In addition, during the steady operation of the engine 1 (during steady driving of the automobile), the clogging failure of the EGR passage 17 is determined based on the intake pressure PM in the high rotation range of the engine 1. Here, the ECU 50 is configured to reduce the intake pressure PM in a low rotation range of the engine 1 and in a region where the actual step number Segr of the step motor 31 of the EGR valve 18 is relatively small (a region where the opening degree of the EGR valve 18 is small). By comparing with the determination intake pressure PMnel in the low rotation range, a zero-point valve opening side shift failure and a zero-point valve closing side shift failure are determined. Further, the ECU 50 is configured to change the intake pressure PM to the determined intake pressure PMneh in the high rotation range in a high rotation range of the engine 1 and in a region where the actual step number Segr is relatively large (region where the opening degree of the EGR valve 18 is large). By comparing, the clogging failure of the EGR passage 17 is determined.

以上説明したこの実施形態の故障検出装置では、エンジン１が低回転速度・軽負荷で、かつ、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１が小動作範囲となるときほど、すなわち実ステップ数Ｓegrが小さい範囲であるほど、ステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrのずれに伴う吸気圧ＰＭの違いが比較的大きくなる。ここで、エンジン回転速度ＮＥが比較的低い領域（ＮＥ＜Ｎ１）にあり、ステップモータ３１の実ステップ数Ｓegrが所定の小動作範囲（１＜Ｓegr＜Ｈ）にあることを判定条件として、ＥＣＵ５０により、吸気圧ＰＭが、ステップモータ３１の小動作範囲（１＜Ｓegr＜Ｈ）に応じて求められる判定吸気圧ＰＭnelと所定のずれ幅（所定値α）をもって比較されることにより（ＰＭ＞ＰＭnel＋α，ＰＭ＜ＰＭnel−α）、ＥＧＲ弁１８のゼロ点開弁側ずれ故障又はゼロ点閉弁側ずれ故障が判定される。従って、吸気圧ＰＭの比較的大きな違いに基づいてＥＧＲ弁１８の故障の有無が容易に判定される。このため、ＥＧＲ制御の実行時であってもＥＧＲに影響なくＥＧＲ弁１８のゼロ点開弁側ずれ故障又はゼロ点閉弁側ずれ故障の有無を確実に検出することができる。   In the failure detection apparatus of this embodiment described above, the engine 1 has a low rotational speed and a light load, and the step motor 31 of the EGR valve 18 is in a smaller operating range, that is, the actual step number Segr is smaller. The difference in the intake pressure PM accompanying the deviation of the actual step number Segr of the step motor 31 becomes relatively large. Here, the ECU 50 determines that the engine speed NE is in a relatively low region (NE <N1) and the actual step number Segr of the step motor 31 is in a predetermined small operating range (1 <Segr <H). The intake pressure PM is compared with the determined intake pressure PMnel obtained according to the small operation range (1 <Segr <H) of the step motor 31 with a predetermined deviation width (predetermined value α) (PM> PMnel + α, PM <PMnel-α), a zero point opening side deviation failure or a zero point closing side deviation failure of the EGR valve 18 is determined. Therefore, the presence or absence of a failure of the EGR valve 18 is easily determined based on a relatively large difference in the intake pressure PM. For this reason, even when the EGR control is executed, it is possible to reliably detect the presence or absence of the zero point opening side deviation failure or the zero point closing side deviation failure of the EGR valve 18 without affecting the EGR.

この実施形態では、エンジン回転速度ＮＥが比較的高い領域（ＮＥ＞Ｎ２）では、ＥＧＲ通路１７の詰まりは、ステップモータ３１の小動作範囲、すなわち実ステップ数Ｓegrが比較的小さい範囲では、ＥＧＲガスの流量低下への影響が殆どなく、吸気圧ＰＭの違いに現れ難い。一方、ステップモータ３１の大動作範囲、すなわち実ステップ数が比較的大きい範囲では、ＥＧＲガスの流量低下への影響が大きく、吸気圧ＰＭの違いに現れ易い。ここで、エンジン回転速度ＮＥが所定の高回転速度範囲（ＮＥ＞Ｎ２）にあり、エアモデルＥＧＲ率Ｋegrが所定の排気還流率範囲（Ｋegr＜β）にあり、ステップモータ３１が所定の動作範囲（Ｓegr＞Ｋ）にあることを判定条件として、ＥＣＵ５０により、吸気圧ＰＭが、ステップモータ３１の動作範囲（実ステップ数Ｓegr）に応じて求められる判定吸気圧ＰＭnehと所定のずれ幅（所定値α）をもって比較されることにより（ＰＭ＜ＰＭneh−α）、ＥＧＲ通路１７が詰まり故障であるか否かが判定される。従って、吸気圧ＰＭの比較的大きい違いに基づいてＥＧＲ通路１７の故障の有無が容易に判定される。このため、ＥＧＲ制御の実行時であってもＥＧＲに影響なくＥＧＲ通路１７の詰まり故障の有無を確実に検出することができる。   In this embodiment, in a region where the engine speed NE is relatively high (NE> N2), the clogging of the EGR passage 17 is caused by a small operating range of the step motor 31, that is, in a range where the actual step number Segr is relatively small. There is almost no influence on the flow rate drop, and it is difficult to appear in the difference in the intake pressure PM. On the other hand, in the large operating range of the step motor 31, that is, in the range where the actual number of steps is relatively large, the influence on the decrease in the flow rate of the EGR gas is large, and the difference in intake pressure PM tends to appear. Here, the engine rotational speed NE is in a predetermined high rotational speed range (NE> N2), the air model EGR rate Kegr is in a predetermined exhaust gas recirculation rate range (Kegr <β), and the step motor 31 is in a predetermined operating range ( Under the determination condition that Segr> K), the ECU 50 determines that the intake pressure PM is determined according to the operating range (actual step number Segr) of the step motor 31 from the determined intake pressure PMneh and a predetermined deviation width (predetermined value α) ) (PM <PMneh−α), it is determined whether or not the EGR passage 17 is clogged. Therefore, the presence or absence of a failure in the EGR passage 17 is easily determined based on a relatively large difference in the intake pressure PM. For this reason, even when EGR control is executed, it is possible to reliably detect the presence or absence of a clogged failure in the EGR passage 17 without affecting the EGR.

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。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a part of the configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.

（１）前記各実施形態では、故障検出のための処理内容において、各制御周期毎に１回取り込まれる吸気圧ＰＭの値に基づいて故障判定を行うように構成したが、吸気圧の取り込み回数を複数回としてそれら複数の吸気圧の値を平均化処理し、平均化処理された吸気圧に基づいて故障判定を行うように構成することもできる。ここで、吸気圧の取り込み回数を、エンジンの運転招待の違いに応じて増減するように構成することもできる。   (1) In each of the above-described embodiments, the failure determination is performed based on the value of the intake pressure PM that is taken once every control cycle in the processing contents for failure detection. It is also possible to average the values of the plurality of intake pressures as a plurality of times, and to make a failure determination based on the intake pressure that has been averaged. Here, the intake pressure intake count may be increased or decreased according to the difference in engine operation invitation.

（２）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。   (2) In each of the above embodiments, the failure detection device of the present invention is embodied in the engine 1 provided with the supercharger 7, but the failure detection device of the present invention is embodied in an engine not provided with the supercharger. You can also.

（３）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。   (3) In each of the above embodiments, the failure detection device of the present invention is embodied in a gasoline engine system. However, the present invention can also be embodied in a diesel engine system.

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。   The present invention can be used for detecting a failure of an exhaust gas recirculation device (EGR device) provided in a gasoline engine or a diesel engine.

１ エンジン
３ 吸気通路
５ 排気通路
１４ 電子スロットル装置（吸気量調節手段）
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
２５ インジェクタ（燃料供給手段）
２６ アクセルペダル（アクセル操作手段）
２７ アクセルセンサ（アクセル操作量検出手段）
３１ ステップモータ（電動機）
３２ 弁体
３３ 弁座
５０ ＥＣＵ（故障判定手段）
５１ 吸気圧センサ（吸気圧検出手段、負荷検出手段）
５２ 回転速度センサ（回転速度検出手段、負荷検出手段）
ＡＣＣ アクセル開度
ΔＡＣＣ アクセル開度変化
ＰＭ 吸気圧
ＰＭegr 判定吸気圧
ＰＭnel 低回転域の判定吸気圧
ＰＭneh 高回転域の判定吸気圧
ＫＬ エンジン負荷
Ｓegr 実ステップ数
Ｋegr エアモデルＥＧＲ率 1 Engine 3 Intake passage 5 Exhaust passage 14 Electronic throttle device (intake air amount adjusting means)
16 Combustion chamber 17 EGR passage (exhaust gas recirculation passage)
18 EGR valve (exhaust gas recirculation valve)
21 Throttle valve 25 Injector (fuel supply means)
26 Accelerator pedal (accelerator operation means)
27 Accelerator sensor (accelerator operation amount detection means)
31 Step motor (electric motor)
32 Valve body 33 Valve seat 50 ECU (failure judging means)
51 Intake pressure sensor (intake pressure detection means, load detection means)
52 Rotational speed sensor (rotational speed detection means, load detection means)
ACC Accelerator opening ΔACC Accelerator opening change PM Intake pressure PMegr Judgment intake pressure PMnel Judgment intake pressure PMneh in low rotation range PMneh Judgment intake pressure in high rotation range KL Engine load Segr Actual step number Kegr Air model EGR rate

Claims (7)

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検出するための吸気圧検出手段が設けられ、
前記故障検出装置は、前記エンジンの定常運転時であって、所定の判定条件が成立するときに、前記排気還流弁の動作状態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装置の故障を判定する故障判定手段を備えた
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。 A failure detection device for an exhaust gas recirculation device of an engine,
The engine includes a combustion chamber, an intake passage, an exhaust passage, fuel supply means for supplying fuel to the combustion chamber, and an intake air amount adjustment valve for adjusting the amount of intake air flowing through the intake passage. ,
The exhaust gas recirculation device includes an exhaust gas recirculation passage for flowing a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust passage as exhaust gas recirculation gas to the intake passage and recirculating the exhaust gas to the combustion chamber, and exhaust gas recirculation in the exhaust gas recirculation passage An electrically driven exhaust gas recirculation valve for regulating the flow of gas,
The engine is provided with an intake pressure detection means for detecting an intake pressure in the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve,
The failure detection device is based on the intake pressure detected by the intake pressure detection means in accordance with the operating state of the exhaust gas recirculation valve when a predetermined determination condition is satisfied during steady operation of the engine. A failure detection device for an exhaust gas recirculation device of an engine, comprising failure determination means for determining a failure of the exhaust gas recirculation device. 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、
前記エンジンには、前記エンジンの負荷を検出するための負荷検出手段が設けられ、
前記故障判定手段は、前記検出される負荷が所定の負荷範囲にあり、前記電動機が所定の動作範囲にあることを前記判定条件として、前記検出される吸気圧を前記判定条件に応じて求められる判定吸気圧と比較することにより前記排気還流弁の故障を判定する
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。 The exhaust gas recirculation valve includes a valve seat, a valve body that can be seated on the valve seat, and an electric motor for driving the valve body,
The engine is provided with load detection means for detecting the load of the engine,
The failure determination means obtains the detected intake pressure according to the determination condition, with the detection condition that the detected load is in a predetermined load range and the electric motor is in a predetermined operation range. The failure detection device for an exhaust gas recirculation device for an engine according to claim 1, wherein the failure of the exhaust gas recirculation valve is determined by comparing with a determined intake pressure. 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、
前記エンジンには、前記エンジンの負荷を検出するための負荷検出手段が設けられ、
前記故障判定手段は、前記検出される負荷が所定の負荷範囲にあり、前記検出される吸気圧と前記検出される負荷に応じて求められる排気還流率が所定の排気還流率範囲にあることを前記判定条件として、前記検出される吸気圧を前記判定条件に応じて求められる判定吸気圧と比較することにより前記排気還流弁の故障を判定する
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。 The exhaust gas recirculation valve includes a valve seat, a valve body that can be seated on the valve seat, and an electric motor for driving the valve body,
The engine is provided with load detection means for detecting the load of the engine,
The failure determination means determines that the detected load is in a predetermined load range, and an exhaust gas recirculation rate determined according to the detected intake pressure and the detected load is in a predetermined exhaust gas recirculation rate range. 2. The engine according to claim 1, wherein a failure of the exhaust gas recirculation valve is determined by comparing the detected intake pressure with a determined intake pressure determined according to the determination condition as the determination condition. Failure detection device for exhaust gas recirculation device. 前記故障判定手段は、前記排気還流弁が故障であると仮判定した後、前記排気還流弁を開弁状態から強制的に閉弁させると共に、その閉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変化に基づいて前記排気還流弁の故障を再判定する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。   The failure determining means forcibly determines that the exhaust gas recirculation valve is defective, and then forcibly closes the exhaust gas recirculation valve from the open state, and before and after the valve closing, the intake pressure detection means The failure detection device for an exhaust gas recirculation device for an engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the failure of the exhaust gas recirculation valve is re-determined based on a change in the intake pressure detected by the engine. 前記エンジンには、運転者により操作されるアクセル操作手段のアクセル操作量を検出するためのアクセル操作量検出手段が設けられ、
前記故障判定手段は、前記検出されるアクセル操作量の変化が所定の少変化となるときを限定して前記故障を再判定する
ことを特徴とする請求項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。 The engine is provided with an accelerator operation amount detection means for detecting an accelerator operation amount of an accelerator operation means operated by a driver.
5. The engine exhaust gas recirculation apparatus according to claim 4, wherein the failure determination unit re-determines the failure only when a change in the detected accelerator operation amount is a predetermined small change. Failure detection device for. 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が設けられ、
前記故障判定手段は、前記検出される回転速度が所定の低回転速度範囲にあり、前記電動機が所定の小動作範囲にあることを前記判定条件として、前記検出される吸気圧を前記小動作範囲に応じて求められる判定吸気圧と所定のずれ幅をもって比較することにより前記排気還流弁の開弁側ずれ故障又は閉弁側ずれ故障を判定する
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。 The exhaust gas recirculation valve includes a valve seat, a valve body provided to be seatable on the valve seat, and an electric motor for driving the valve body,
The engine is provided with a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine,
The failure determination means sets the detected intake pressure in accordance with the small operation range based on the determination condition that the detected rotation speed is in a predetermined low rotation speed range and the electric motor is in a predetermined small operation range. 2. The engine exhaust gas recirculation according to claim 1, wherein the exhaust gas recirculation valve opening side deviation failure or the valve closing side deviation failure is determined by comparing the determined intake pressure with a predetermined deviation width. Fault detection device for equipment. 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、
前記エンジンには、前記エンジンの負荷を検出するための負荷検出手段と、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が設けられ、
前記故障判定手段は、前記検出される回転速度が所定の高回転速度範囲にあり、前記検出される吸気圧と前記検出される負荷に応じて求められる排気還流率が所定の排気還流率範囲にあり、前記電動機が所定の動作範囲にあることを前記判定条件として、前記検出される吸気圧を前記動作範囲に応じて求められる判定吸気圧と所定のずれ幅をもって比較することにより前記排気還流通路が詰まり故障であるか否かを判定する
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。 The exhaust gas recirculation valve includes a valve seat, a valve body that can be seated on the valve seat, and an electric motor for driving the valve body,
The engine is provided with load detection means for detecting the load of the engine, and rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine,
The failure determination means has the detected rotational speed within a predetermined high rotational speed range, and the exhaust gas recirculation rate determined according to the detected intake pressure and the detected load falls within a predetermined exhaust gas recirculation rate range. And the exhaust gas recirculation passage by comparing the detected intake pressure with a determined intake pressure determined according to the operating range with a predetermined deviation width, with the determination that the electric motor is in a predetermined operating range. 2. The failure detection device for an exhaust gas recirculation device for an engine according to claim 1, wherein it is determined whether or not the engine is clogged.
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