JP2017040223A

JP2017040223A - エンジンのｅｇｒ制御装置

Info

Publication number: JP2017040223A
Application number: JP2015163122A
Authority: JP
Inventors: 濱本　高行; Takayuki Hamamoto; 高行濱本; 和彦菅原; Kazuhiko Sugawara; 鈴木　大輔; Daisuke Suzuki; 大輔鈴木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2017-02-23

Abstract

【課題】吸気ダクトやエアクリーナの詰まりに伴う誤判定を回避し得る装置を提供する。
【解決手段】ターボ過給機（２１）と、タービン（２２）下流の排気管（１１ｂ）から分岐して排気の一部をＥＧＲガスとしてコンプレッサ（２３）上流の吸気管（４ａ）に戻すＥＧＲ通路（１５）と、ＥＧＲ弁（１７）と、ＥＧＲ弁制御手段（４１）と、ＥＧＲ通路（１５）の合流部より上流の吸気管（４ａ）に設けられる差圧デバイス（８０）と、ＥＧＲ領域のうちの一部の領域を作動域として差圧デバイス（８０）を閉じる方向に制御する差圧デバイス制御手段（４１）と、差圧デバイス（８０）が実際に閉じた量を検出する実閉量検出手段（９２）と、実閉量検出手段（９２）により検出される実際に閉じた量に基づいて差圧デバイス（８０）に作動不良が生じているかを診断する作動不良診断手段（４１）と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明はエンジンのＥＧＲ制御装置に関する。

ＥＧＲ弁前後差圧を確保するため、ＥＧＲ通路の合流部よりも上流の吸気通路に差圧デバイスを設けたものがある（特許文献１参照）。このものでは、差圧デバイスが吸気通路を絞りすぎることによって黒煙等の発生が懸念されることから、差圧デバイスの下流の吸気通路に圧力センサを設けている。非ＥＧＲ領域で圧力センサにより検出される吸入負圧が予め定められた所定範囲から外れたときに差圧デバイスに絞りすぎの状態が生じていると判定し、差圧デバイスを全開にすることで十分な吸気量を確保し、絞りすぎによる黒煙等の発生を防止するわけである。

特開平２−２６７３３０号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術のように、圧力センサにより検出される吸入負圧に基づいて、差圧デバイスに絞りすぎの状態が生じているか否かを判定するのでは、誤判定が生じ得る。例えば、差圧デバイスの上流の吸気通路に吸気ダクトとエアクリーナが存在する。大雨が降る環境ではエアクリーナに目詰まりが生じてエアクリーナの圧力損失が大きくなる。降雪によって吸気ダクトが詰まった場合には吸気ダクトの圧力損失が大きくなる。このようにエアクリーナや吸気ダクトの圧力損失が大きくなった場合に、圧力センサにより検出される吸入負圧が予め定められた所定範囲から外れたときには差圧デバイスに絞りすぎの状態が生じているとの誤判定が生じる。圧力センサにより検出される吸入負圧に基づくのでは、差圧デバイスによる絞り過ぎか、エアクリーナや吸気ダクトが詰まったのか判断がつかないのである。

そこで本発明は、吸気ダクトやエアクリーナの詰まりに伴う誤判定を回避し得る装置を提供することを目的とする。

本発明のエンジンのＥＧＲ制御装置は、ターボ過給機と、ＥＧＲ通路と、ＥＧＲ弁と、ＥＧＲ弁制御手段と、を備えている。上記ターボ過給機は吸気管に設けたコンプレッサと排気管に設けたタービンとを有して吸気を過給する。上記ＥＧＲ通路は前記タービン下流の排気管から分岐して排気の一部をＥＧＲガスとして前記コンプレッサ上流の吸気管に戻す。上記ＥＧＲ弁は前記ＥＧＲ通路を開閉する。上記ＥＧＲ弁制御手段はＥＧＲ領域で前記ＥＧＲ弁の開度を制御する。本発明のエンジンのＥＧＲ制御装置は、さらに差圧デバイスと、差圧デバイス制御手段と、実閉量検出手段と、作動不良診断手段と、を備えている。上記差圧デバイスは前記ＥＧＲ通路の合流部より上流の吸気管または前記ＥＧＲ通路の分岐部より下流の排気管に設けられる。上記差圧デバイス制御手段は前記ＥＧＲ領域のうちの一部の領域を作動域として前記差圧デバイスを閉じる方向に制御する。上記実閉量検出手段は前記差圧デバイスが実際に閉じた量を検出する。上記作動不良診断手段は前記実閉量検出手段により検出される実際に閉じた量に基づいて前記差圧デバイスに作動不良が生じているか否かを診断する。

本発明によれば、実閉量検出手段により検出される実際に閉じた量に基づいて差圧デバイスに作動不良が生じているか否かを診断するので、吸気ダクトやエアクリーナの詰まりに伴う誤診断を回避することができる。

本発明の第１実施形態のガソリンエンジンの制御システムの概略構成図である。ＥＧＲ領域を示す運転領域図である。基本ＥＧＲ率の特性図である。目標ＥＧＲ弁開度の算出及びＥＧＲ率の制御に対するフェールセーフ処理を説明するためのフローチャートである。基本ＥＧＲ弁開度の特性図である。バタフライ弁開度を連続値で与える場合の目標空気量に対する差圧デバイス開度の特性図である。バタフライ弁開度を離散値で与える場合の目標空気量に対する差圧デバイス開度の特性図である。差圧デバイス作動域における等空気量のイメージを示す運転領域図である。バタフライ弁の概略モデル図である。新気量に対するバタフライ弁開度の特性図である。断線フラグの設定を説明するためのフローチャートである。作動不良フラグの設定を説明するためのフローチャートである。故障フラグの設定を説明するためのフローチャートである。目標バタフライ弁開度の算出及びバタフライ弁に対するフェールセーフ処理を説明するためのフローチャートである。差圧デバイス作動域を示す運転領域図である。目標バタフライ弁開度の特性図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態のガソリンエンジンの制御システムの概略構成図である。このエンジンの制御システムにＥＧＲ制御装置が含まれている。

エンジン１はガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう。）で、車両に搭載されている。エンジン１には、吸気通路４、排気通路１１を備える。上記の吸気通路４は、吸気管４ａ、吸気コレクタ４ｂ、吸気マニホールド４ｃで構成される。吸気通路４の上流端には吸気ダクト７２を、その直ぐ下流にエアクリーナ７１を備える。

吸気コレクタ４ｂのすぐ上流の吸気管４ａにはアクセルペダルの踏込量に応動する電子制御のスロットル装置を備える。スロットル装置は、スロットルバルブ５と、スロットルバルブ５を駆動するモータ（回転電機）６により構成されている。吸入空気は吸気管４ａを経てスロットルバルブ５によって調量される。調量された空気は吸気コレクタ４ｂに蓄えられ、この吸気コレクタ４ｂから吸気マニホールド４ｃを介して各気筒のシリンダ７（燃焼室）に分配供給される。実施形態は電子制御のスロットル装置の場合であるが、スロットルバルブとアクセルペダルとがワイヤーにより連結されたものであってよい。

燃料噴射弁８が吸気マニホールド４ｃに、点火プラグ９がシリンダ７に直接臨んでそれぞれ設けられ、燃料噴射弁８から燃料が吸気マニホールド４ｃ（吸気ポート）に噴射される。噴射された燃料は、スロットルバルブ５によって調量された空気と混合してガスとなり、このガスを点火プラグ９で着火して燃焼させる。燃焼するガスはピストン１０を押し下げる仕事をした後、排気通路１１に排出される。燃料噴射弁８を設ける位置は吸気マニホールドに限らない。シリンダ７に直接臨ませて燃料噴射弁を設けるものであってよい。

排気通路１１は、各気筒のシリンダ７からの排気が流入する排気マニホールド１１ａ、この排気マニホールド１１ａの集合部に接続される排気管１１ｂで構成される。排気中にはＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの有害三成分を含んでいる。これらの有害成分を全て浄化するため、タービン２２下流の排気管１１ｂにマニホールド触媒１２Ａ，１２Ｂを、それよりも下流の排気管１１ｂにメイン触媒１３を備えている。メイン触媒１３は例えば車両の床下に設けられる。これら各触媒１２Ａ，１２Ｂ，１３は例えば三元触媒で構成される。排気管１１ｂの末端にはマフラー１９を備えている。

エンジン１には、さらにターボ過給機２１を備える。ターボ過給機２１は、排気管１１ｂに設けられるタービン２２と、吸気管４ａに設けられるコンプレッサ２３と、これらタービン２２，コンプレッサ２３を接続する軸２４とで構成される。上記タービン２２は排気管１１ｂを流れる排気のエネルギにより回転し、タービン２２と同軸のコンプレッサ２３を駆動する。コンプレッサ２３はエアクリーナ７１を介して吸入される新気を圧縮する。上記の「新気」とは、後述するＥＧＲガスを含まない空気のことである。新気を空気ともいう。圧縮されて大気圧を超える加圧空気は、吸気コレクタ４ｂへと送られる。ターボ過給機２１を働かせることで、目標過給圧を得ることができる。

ターボ過給機２１には、タービン２２をバイパスするバイパス通路２４と、このバイパス通路２４を開閉する常閉のウェイストゲートバルブ２５を備える。ウェイストゲートバルブ２５はモータ（回転電機）２６により駆動する。例えば、過給圧センサ４５により検出される実過給圧が目標過給圧より高くなったときには、モータ２６を駆動することによりウェイストゲートバルブ２５を開いてタービン２２に流入する排気の一部を、タービン２２をバイパスさせて流す。これによって、タービン回転速度がウェイストゲートバルブ２５を開く前より低下し、タービン２２と同軸のコンプレッサ回転速度も低下する。コンプレッサ回転速度が低下すると実過給圧が低下してゆき目標過給圧と一致する。実過給圧が目標過給圧と一致するタイミングでウェイストゲートバルブ２５の開度を保持させる。

吸気コレクタ４ｂには、水冷式のインタークーラ６１を備える。水冷式としたのは、吸気管４ａのボリュームを短縮するためである。空冷式のインタークーラだと吸気管４ａに介装する必要があり、その分吸気管４ａの長さを長くしてしまう。一方、水冷式のインタークーラ６１だと吸気コレクタ４ｂの内部に設けることができるので、吸気管４ａの長さが長くならないのである。

インタークーラ６１は、冷却水通路を流れる冷却水によって、コンプレッサ２３により圧縮された空気を冷却するためのものである。詳細には、インタークーラ６１は冷却水通路、その外周に設けられる空気通路から構成される。インタークーラ６１の冷却水通路と空冷式のサブラジエータ６２とが冷却水通路６３，６４で接続されている。サブラジエータ６２は、例えば、エンジンの冷却水を冷却するためのラジエータと直列に配置され、走行風が通過するようになっている。冷却水通路６３には、冷却水を循環させるためのポンプ６５を備える。

サブラジエータ６２では、インタークーラ６１から運ばれてくる暖まった冷却水を走行風で冷却する。サブラジエータ６２で冷やされた冷却水は、インタークーラ６１に導かれる。インタークーラ６１では、コンプレッサ２３による空気圧縮によって温度上昇した空気と冷却水通路を流れる冷却水との間で熱交換を行い、空気を冷却する。コンプレッサ２３による空気圧縮によって温度上昇した空気がインタークーラ６１によって冷却されることで、過給効率を高めることができる。

さて、ターボ過給機２１を備えているガソリンエンジン１においても、過給域におけるノッキングの抑制のため、大量のＥＧＲ（排気再循環）を行いたいといった要求がある。この要求に応えるため、本実施形態では、新たにロープレッシャループＥＧＲ装置（以下「低圧のＥＧＲ装置」という。）１４を設ける。低圧のＥＧＲ装置１４は、ＥＧＲ通路１５、ＥＧＲ通路１５に介装されるＥＧＲクーラ１６、ＥＧＲ通路１５を開閉するＥＧＲ弁１７（例えばバタフライ弁）、ＥＧＲ弁１７を駆動するモータ（回転電機）１８で構成される。

上記のＥＧＲ通路１５は、タービン２２下流の排気管、具体的にはマニホールド触媒１２とメイン触媒１３の間の排気管１１ｂから分岐され、コンプレッサ２３上流の吸気管４ａに合流している。このため、タービン下流の排気管圧力とコンプレッサ上流の吸気管圧力との差圧で排気の一部（この排気の一部を以下「ＥＧＲガス」という。）がＥＧＲ弁１７を流れる。タービン下流の排気管圧力とコンプレッサ上流の吸気管圧力との差圧は例えば１ｋＰａ程度ときわめて小さいので、低圧のＥＧＲ装置と呼ばれる。低圧のＥＧＲ装置そのものはディーゼルエンジンにおいて公知であるが、本実施形態では、ターボ過給機２１を備えるガソリンエンジン１に低圧のＥＧＲ装置１４を採用している。

上記のＥＧＲクーラ１６はＥＧＲ弁１７上流のＥＧＲ通路１５に設けられる。ＥＧＲクーラ１６はＥＧＲ通路１５を流れるＥＧＲガスを冷却するものである。このため、ＥＧＲ領域では冷却されたＥＧＲガスがＥＧＲ弁１７を流れる。

本実施形態では、ターボ過給機２１を備えるガソリンエンジン１に低圧のＥＧＲ装置１４を新たに採用して、ＥＧＲ領域が過給域と重なるようにしている。このため、運転領域が〈１〉過給域かつＥＧＲ領域、〈２〉過給域かつ非ＥＧＲ領域、〈３〉非過給域かつＥＧＲ領域、〈４〉非過給域かつ非ＥＧＲ領域の４つの領域に区分される。特に上記〈１〉の領域において、低圧のＥＧＲ装置１４では、タービン下流の相対的に低い排気管圧力とコンプレッサ上流の吸気管圧力との微小な差圧（１ｋＰａ程度）でＥＧＲガスがＥＧＲ通路１５を流れるので、過給圧の影響を受けることがない。つまり、ターボ過給機２１を備えるガソリンエンジン１に低圧のＥＧＲ装置１４を追加することで、ターボ過給機２１による過給中にあっても大量のＥＧＲガスを吸気管４ａに導入（吐出）できるのである。

ここで、ＥＧＲ領域を図２に示すと、全運転域のほぼ中央に設けられている。一方、過給域については図示していないが、図示の破線が大気圧にあるときである。従って、過給域は図示の破線より上側に設けられることとなる。ＥＧＲ領域は図２に示す場合に限られるものでない。エンジン、ターボ過給機２１、低圧のＥＧＲ装置１４の仕様が異なれば、ＥＧＲ領域の形状が違ったものとなり得る。

図１に示したように、本実施形態ではさらに、コンプレッサ２３をバイパスするバイパス通路３１を備える。バイパス通路３１には、モータ（回転電機）３３により駆動されるリサーキュレーションバルブ３２が設けられている。このバルブ３２は、車両減速のためスロットルバルブ５が閉じられた際に、スロットルバルブ５からコンプレッサ２３までの吸気管４ａに閉じ込められた加圧空気をコンプレッサ２３上流側に再循環（リサーキュレーション）させるためのものである。一方、車両減速時以外の運転域でターボ過給機２１により過給が行われている場合には、バルブ３２が基本的に全閉保持され、コンプレッサ２３の上流側の空気（ＥＧＲガスを含む）の全てがコンプレッサ２３に導かれる。

次に、低圧のＥＧＲ装置１４を用いてＥＧＲ制御を行う場合に、シリンダ７内のＥＧＲ率の基本値（以下、「基本ＥＧＲ率」という。）のマップ特性を図３に示す。図３に示したように、エンジン負荷及びエンジン回転速度Ｎｅに応じて基本ＥＧＲ率を設定している。すなわち、ＥＧＲ領域を、低回転速度低負荷域Ｒ１、中回転速度中負荷域Ｒ２、高回転速度高負荷域Ｒ３の大きく３つに分割し、３つの各領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に基本ＥＧＲ率としてそれぞれ所定値ａ％，所定値ｂ％，所定値ｃ％を入れている。ここでは３つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３について高回転速度高負荷側であるほど基本ＥＧＲ率が小さくなるように、つまり３つの所定値ａ，ｂ，ｃの間にａ＞ｂ＞ｃの関係を持たせている。

ここで、上記のＥＧＲ率は次式で定義される値である。

ＥＧＲ率＝ＥＧＲ弁流量／（新気量＋ＥＧＲ弁流量）
…（１）
（１）式の新気量はエアフローメータ４２により検出される空気量のこと、（１）式のＥＧＲ弁流量はＥＧＲ弁１７を流れるガス量のことである。ＥＧＲ弁流量は、ＥＧＲ弁前後差圧とＥＧＲ弁開口面積とで定まる。

高回転速度高負荷側の領域で低回転速度低負荷側の領域より基本ＥＧＲ率を小さくしている理由は次の通りである。すなわち、高回転速度高負荷側においてもターボ過給機２１により新気をシリンダ７に押し込めることができれば、高回転速度高負荷側でも低回転速度低負荷側と同じに基本ＥＧＲ率をａ％にすることができる。しかしながら、実際にはターボ過給機２１により新気をシリンダ７に押し込むにしても、押し込むことのできる新気量には限界がある。一方、高回転速度高負荷側では低回転速度低負荷側より大きなエンジントルクを発生させる必要がある。そこで、高回転速度高負荷側では低回転速度低負荷側よりノッキングが生じない範囲で基本ＥＧＲ率を小さくし、その小さくした分だけシリンダ７内での燃焼状態をよくすることで、低回転速度低負荷側よりも大きなエンジントルクが得られるようにするのである。なお、図３では、基本ＥＧＲ率を３つの離散値で設定しているが、基本ＥＧＲ率を３つの離散値で設定する場合に限定されるものでない。基本ＥＧＲ率を４つ以上の離散値で設定し、あるいは連続値で基本ＥＧＲ率を設定するものであってよい。

図１に示したように、燃料噴射弁８及び点火プラグ９に加えて、ＥＧＲ弁１７、ウェイストゲートバルブ２５、リサーキュレーションバルブ３２を制御するため、エンジンコントローラ４１を備える。エンジンコントローラ４１はマイクロプロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の周辺機器を備えたコンピュータユニットとして構成されている。エンジンコントローラ４１には、エアフローメータ４２、アクセルセンサ４３、クランク角センサ４４、過給圧センサ４５からの信号が入力する。ここで、エアフローメータ４２は吸気管４ａ内に流入する空気量（質量流量）を検出する。アクセルセンサ４３はアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）及びその変化量を検出する。クランク角センサ４４はエンジン回転速度Ｎｅを検出する。過給圧センサ４５は吸気コレクタ４ｂの圧力（実過給圧）を検出する。

エンジンコントローラ４１で行われるＥＧＲ制御を、図４のフローチャートを参照して説明する。図４のフローチャートは目標ＥＧＲ弁開度を算出するためのものである。図４のフローは一定時間毎（たとえば１０ｍｓ毎）に実行する。なお、図４のフローにはＥＧＲ弁１７に対してフェールセーフのための処理（以下「フェールセーフ処理という。）を行う部分が含まれている。ＥＧＲ率の制御に対してフェールセーフ処理を行うステップ１，６については後述する。

ステップ２では、ＥＧＲ許可フラグ＝１であるか否かをみる。ＥＧＲ許可フラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）は、エンジンの回転速度Ｎｅとエンジン負荷から定まるエンジンの運転点が図２に示したＥＧＲ領域にあるときにゼロから１に切換わるフラグである。ＥＧＲ許可フラグ＝１であるときにはＥＧＲを行わせるためステップ３〜５に進む。

ステップ３〜５はＥＧＲ領域で目標ＥＧＲ弁開度を算出する部分である。まず、ステップ３では、エンジン回転速度Ｎｅとエンジン負荷から前述の図３を内容とするマップを検索することにより、基本ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ［％］を算出する。図３に示したように基本ＥＧＲ率はエンジン回転速度Ｎｅとエンジン負荷をパラメータとするマップ上に予め定められている。

ステップ４では、この基本ＥＧＲ率Ｍｅｇｒから図５を内容とするテーブルを検索することにより、基本ＥＧＲ弁開度ｖｏＥＧＲ０を算出する。図５に示したように基本ＥＧＲ弁開度は基本ＥＧＲ率が大きくなるほど大きくなる値である。本実施形態では、基本ＥＧＲ率がａ％，ｂ％，ｃ％しか採り得ないので、基本ＥＧＲ率がａ％のとき基本ＥＧＲ弁開度は所定値ｄに、基本ＥＧＲ率がｂ％のとき基本ＥＧＲ弁開度は所定値ｅに、基本ＥＧＲ率がｃ％のとき基本ＥＧＲ弁開度は所定値ｆになる。

ステップ５では、基本ＥＧＲ弁開度ｖｏＥＧＲ０をそのまま目標ＥＧＲ弁開度ｖｏＥＧＲとする。

一方、図４のステップ２でＥＧＲ許可フラグ＝０であるときにはステップ６に進み、目標ＥＧＲ弁開度ｖｏＥＧＲにゼロを入れる。これによって、ＥＧＲ弁１７を全閉状態とする。

図示しないフローでは、このようにして算出した目標ＥＧＲ弁開度ｖｏＥＧＲが得られるようＥＧＲ弁アクチュエータであるモータ１８に信号を出力する。これでＥＧＲ制御の説明を終了する。

次に、ＥＧＲ通路１５の合流部より上流の吸気管４ａに差圧デバイスとしてのバタフライ弁８０を設けている。バタフライ弁８０の詳細は図９により後述するが、図９のうちから弁体８２、モータ８８、開度センサ９２のみ取り出して図１に示している。以下、ＥＧＲ通路１５の分岐部からＥＧＲガスを取り出すので、ＥＧＲ通路１５の上流端を「ＥＧＲガス取出し口」という。一方、ＥＧＲ通路１５の合流部からＥＧＲガスを吸気管に吐出するので、ＥＧＲ通路１５の下流端を「ＥＧＲガス吐出口」という。以下、ＥＧＲガス取出し口に符号Ｎを、ＥＧＲガス吐出口に符号Ｐを付す。

上記のバタフライ弁８０を設けた理由を説明する。ＥＧＲガス取出し口Ｎは触媒１２Ａ，１２Ｂ下流の排気管１１ｂに設けられるので、ＥＧＲガス取出し口Ｎの圧力はＥＧＲ領域のうちの低回転速度低負荷側でほぼ大気圧となる。一方、ＥＧＲガス吐出口Ｐはコンプレッサ２３上流の吸気管４ａに設けられるので、ＥＧＲガス吐出口Ｐの圧力はＥＧＲ領域のうちの低回転速度低負荷側でほぼ大気圧となる。このように、ＥＧＲガス取出し口ＮとＥＧＲガス吐出口Ｐでほぼ同じ大気圧になったのでは、ＥＧＲ弁１７を開いても、ＥＧＲガス吐出口ＰからＥＧＲガスを吸気管４ａに吐出させることができない。

この場合にバタフライ弁８０の弁体８２を閉じると、バタフライ弁８０の前後に圧力差が生じ、バタフライ弁８０下流の吸気管４ａの圧力、つまりＥＧＲガス吐出口Ｐの圧力が大気圧より低い圧力となる。大気圧をゼロ［ｋＰａ］すれば、この大気圧より低い圧力は負の圧力となる。ここで、バタフライ弁８０の弁体８２を閉じることによってバタフライ弁８０下流の吸気管４ａに生じる、大気圧より低い圧力を、以下「負圧」という。ＥＧＲガス吐出口Ｐの圧力が負圧になると、ＥＧＲガス取出し口ＮとＥＧＲガス吐出口Ｐの間に圧力差が生じるので、ＥＧＲ領域のうちの低回転速度低負荷側であっても、ＥＧＲ弁１７を開けばＥＧＲガス吐出口ＰからＥＧＲガスが吸気管４ａに吐出される。このように、バタフライ弁８０を設けたのは、ＥＧＲ領域のうちの低回転速度低負荷側でＥＧＲ弁１７の前後差圧を確保するためである。以下、バタフライ弁８０の弁体８２を閉じることを、単に「バタフライ弁８０を閉じる」ともいう。また、バタフライ弁８０の弁体８２を開くことを、単に「バタフライ弁８０を開く」とも、バタフライ弁８０の弁体８２を全開位置に保持することを、単に「バタフライ弁８０を全開位置に保持する」ともいう。

差圧デバイスとしてのバタフライ弁８０を閉じる領域（つまり差圧デバイスを作動させる）領域は、図３に示したＥＧＲ領域のうちの低回転速度低負荷側、つまり低回転速度低負荷域Ｒ１のみである。以下、ＥＧＲ領域のうちの低回転速度低負荷域Ｒ１を「差圧デバイス作動域」ともいう。一方、高回転速度高負荷側の２つの領域Ｒ２，Ｒ３及び非ＥＧＲ領域は差圧デバイスの非作動域（以下「非差圧デバイス作動域」という。）である。非差圧デバイス作動域では、差圧デバイスとしてのバタフライ弁８０を全開位置に保持する。

高回転速度高負荷側の２つの領域Ｒ２，Ｒ３でバタフライ弁８０を閉じないのは、バタフライ弁８０は吸気管４ａの上流に設けられているので、２つの領域Ｒ２，Ｒ３でバタフライ弁８０を閉じたのでは通気抵抗を大きくしてしまうので、これを避けるためである。さらに述べると、ＥＧＲ領域でも高回転速度高負荷側の２つの領域Ｒ２，Ｒ３においては、適度のＥＧＲ弁１７の前後差圧がそもそも存在する。ＥＧＲ領域でも高回転速度高負荷側の２つの領域Ｒ２，Ｒ３においてまでバタフライ弁８０を閉じる（差圧デバイスを作動させる）ことは、ＥＧＲ通路１５の合流部上流の吸気管４ａを閉じることを意味する。これによって、ＥＧＲ通路１５の合流部上流の吸気管４ａの通気抵抗が大きくなり、新気量が減る。この新気量の減量を補うため、コンプレッサ２３仕事が大きくなる。一方、ＥＧＲ領域でも高回転速度高負荷側の２つの領域Ｒ２，Ｒ３でバタフライ弁８０を閉じ、ＥＧＲ弁１７の前後差圧を大きしたのではＥＧＲガスのシリンダ７への導入量が過多となり、却って燃焼状態を悪くする。燃焼状態の悪化で失火が生じればエンジンが停止する事態になりかねない。そこで、ＥＧＲ領域でも適度なＥＧＲ弁１７の前後差圧が真に必要な低回転速度低負荷側の領域Ｒ１に限ってバタフライ弁８０を閉じるのである。

本実施形態では、ＥＧＲ領域を３つに分割し、そのうちの低回転速度低負荷域Ｒ１のみを差圧デバイス作動域としたが、この場合に限られるものでない。ＥＧＲ領域を分割して基本ＥＧＲ率を相違させる数はエンジン仕様により異なってくると考えられる。また、分割した領域のうちの１つの領域のみを差圧デバイス作動域とするのでなく、２つ以上の領域を差圧デバイス作動域とすることが考えられる。従って、分割した領域のうちの１または複数のいずれの領域を差圧デバイス作動域とするかは適合により定める。さらに、ＥＧＲ領域を分割したのは、基本ＥＧＲ率を３つの離散値で与えることによってＥＧＲ率の制御を簡素化するためである。基本ＥＧＲ率を連続値で与えるのであれば、ＥＧＲ領域を分割する必要はない。従って、基本ＥＧＲ率を連続値で与える場合にはＥＧＲ領域のうちの低回転速度低負荷側に差圧デバイス作動域を設けることとなる。あるいは、差圧デバイス作動域が、ＥＧＲ領域のうち低回転速度低負荷側に限らないことも考え得る。従って、ＥＧＲ領域の少なくとも一部に差圧デバイス作動域が設けられていればよい。

図６はバタフライ弁８０の弁体８２の開度（以下、単に「バタフライ弁開度」ともいう。）を設定するに際して考慮した特性図である。横軸に新気量の目標値である目標空気量［ｇ／ｓ］を、縦軸にバタフライ弁開度［°］を採っている。上記の目標空気量はスロットルバルブ開度を制御するときの指標となる値である。バタフライ弁８０では、理論的にバタフライ弁開度が０°（最小値）から９０°（最大値）まで変化する。この場合に、バタフライ弁開度が０°のときにバタフライ弁８０は全閉位置にあり、バタフライ弁開度が９０°のときにバタフライ弁８０が全開位置にあるものとする。実際には、バタフライ弁８０が全開位置に近いデフォルト位置にあるときバタフライ弁８０の弁体８２は最大の９０°に近い値（以下、この値を「デフォルト値」という。）にある。そして、バタフライ弁８０の弁体８２をデフォルト位置から閉じてゆくほどバタフライ弁開度は０°に向かって小さくなり最小値（ゼロに近い正の値）に到達する。図６に最小値を記載していないが、最小値は縦軸上の所定値Ｓ１より小さい値である。

図６に示したように、目標空気量がゼロから大きくなり所定値Ｑ１に到達するまではバタフライ弁開度はデフォルト値である。これは、所定値Ｑ１未満の空気量域は非ＥＧＲ領域に相当し、非ＥＧＲ領域ではバタフライ弁８０を閉じることが必要ないためである。目標空気量が所定値Ｑ１に到達したタイミングで上記の低回転速度低負荷域Ｒ１（＝差圧デバイス作動域）に入るためバタフライ弁開度を所定値Ｓ１とする。所定値Ｑ１からは目標空気量に比例させてバタフライ弁開度を大きくし、目標空気量が所定値Ｑ２に到達したタイミングでバタフライ弁開度を所定値Ｓ２とする。目標空気量が所定値Ｑ２を超えると、上記の中回転速度中負荷域Ｒ２（非作動デバイス作動域）に入る。中回転速度中負荷域Ｒ２（図６では「空気量影響域」で略記。）からはバタフライ弁８０を閉じると通気抵抗が大きくなるので、これを避けるため、バタフライ弁開度をデフォルト値に戻す。このように、ＥＧＲ領域のうちの低回転速度低負荷域Ｒ１を差圧デバイス作動域とし目標空気量に比例させてバタフライ弁開度を定めることで、差圧デバイス作動域において、ＥＧＲガス吐出部Ｐの圧力が負圧で一定値に保たれることとなる。これは、次の理由による。すなわち、差圧デバイス作動域でバタフライ弁開度を小さくするほどバタフライ弁８０を通過する新気量が減る。バタフライ弁８０を通過する新気量が減るほどバタフライ弁８０下流の圧力が低下する。バタフライ弁開度はバタフライ弁８０を通過する新気量を規定している。よって、バタフライ弁８０を通過する新気量を目標空気量に比例させて定めることで、バタフライ弁８０下流の吸気管４ａの圧力（ＥＧＲガス吐出口Ｐの圧力）が目標空気量に関係なく一定値となるのである。

図６には目標空気量に対してバタフライ弁開度を連続値で与える場合を示しているが、この場合に限られるものでない。例えば、所定値Ｓ１と所定値Ｓ２の間に代表値として２つの所定値Ｓ３，Ｓ４を採ると、バタフライ弁開度を、３つの所定値Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４の離散値で与えてもかまわない。この場合のバタフライ弁開度の特性図を図７に示す。図７において、所定値Ｓ１，Ｓ２に対応する目標空気量を所定値Ｑ３，Ｑ４とする。このとき、目標空気量がＱ１以上Ｑ３未満のときバタフライ弁開度は所定値Ｓ１となる。また、目標空気量がＱ３以上Ｑ４未満のときバタフライ弁開度は所定値Ｓ３と、目標空気量がＱ４以上Ｑ２未満のときバタフライ弁開度は所定値Ｓ４となる。ここでは、バタフライ弁開度を離散値で与える場合に離散値の数を３つで構成してあるが、離散値の数が３つである場合に限定されるものでない。

図８は差圧デバイス作動域Ｒ１において等空気量線がどうなるかをイメージで示す運転領域図である。横軸はエンジン回転速度Ｎｅ［ｒｐｍ］、縦軸はエンジン負荷［Ｎｍ］である。全運転域のほぼ中央にＥＧＲ領域が設けられている。図８に示したようにＮｅと負荷をパラメータとするときには等空気量線を左上から右下への斜めの直線で引くことができる。このため、図６，図７に示した所定値Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ２のときの等空気量線を引いてみると、図８のように差圧デバイス作動域Ｒ１内に平行な線を引くことができる。

バタフライ弁開度を連続値で与える場合には、エンジンの運転点が差圧デバイス作動域Ｒ１に入ると、バタフライ弁８０が所定値Ｓ１とＳ２の間の目標空気量に応じたバタフライ弁開度へと閉じられる。一方、バタフライ弁開度を離散値で与える場合には、バタフライ弁８０が所定値Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４のいずれかのバタフライ弁開度へと閉じられる。これによって、ＥＧＲガス吐出口Ｐの圧力が負圧の一定値となり、バタフライ弁８０がデフォルト位置にあるときよりＥＧＲガス吐出口Ｐの圧力が減少する。その減少分だけＥＧＲ弁１７の前後差圧が大きくなってＥＧＲガス吐出口Ｐから吐出されるＥＧＲガス量が増える。これは、ＥＧＲガス吐出口Ｐから吐出されるＥＧＲガス量は、ＥＧＲ弁１７の開口面積とＥＧＲ弁１７の前後差圧に比例するので、ＥＧＲ弁１７の前後差圧が大きくなると、その分、ＥＧＲガス吐出口Ｐから吐出されるＥＧＲガス量が増えるためである。このように、差圧デバイス作動域においてバタフライ弁８０を閉じることによって、ＥＧＲ弁１７の前後差圧が確保される。

さて、ＥＧＲ通路１５の合流部より上流の吸気管４ａにバタフライ弁８０を追加して設けるときには、バタフライ弁８０の故障対策を予め講じておくことが必要となる。

ここで、故障対策の説明に入る前にバタフライ弁８０の構造について概説すると、図９はバタフライ弁８０の概略モデル図である。バタフライ弁８０は、本体８１、弁体８２、弁軸８３、ギヤ８４〜８７、モータ８８（電気的駆動デバイス）、リターンスプリング９１、開度センサ９２から主に構成される。バタフライ弁８０の構造そのものは、スロットル装置の構造（周知）と同様である。

円筒状の本体８１に棒状の弁軸８３が本体８１を貫通して回動自在に取り付けられている。この弁軸８３に、本体８１の内部に収納される円板状の弁体８２が取り付けられる。弁体８２と一体の弁軸８３を回動すると、弁体８２の開度、つまりバタフライ弁開度が理論的には０°から９０°の間で変化する。バタフライ弁開度が変化すると、本体８１と弁体８２の間の隙間を流れる新気の流量またはバタフライ弁８０の下流の新気の圧力が変化する。

弁軸８３とモータ８８（回転電機）の軸８８ａとが平行に配置され、弁軸８３の一端（図９で右端）が減速機構としてのギヤ８４〜８７を介してモータ８８の出力軸８８ａに連結されている。モータ８８と電源（バッテリ）８９とが常開のモータリレー９０を介して接続されている。モータリレー９０のリレーコイル９０ａにエンジンコントローラ４１が電流を流すことで、リレー接点９０ｂが閉成され、電源８９からの電力がモータ８８に供給される。

ここで、モータ８８がＤＣモータである場合で具体的に説明すると、モータ８８には、例えば入出力装置８８ｂとＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｃとが付属している。モータ８８の入出力装置８８ｂは、エンジンコントローラ４１の有する入出力装置４１ａとの間で信号の送受信を行う。入出力装置８８ｂと電気的に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｃは、電源８９の電圧から所望の電圧を平均的に発生するものである。入出力装置８８ｂを介しエンジンコントローラ４１からモータ８８に送られる制御量をＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｃで所望の電圧に変換し、所望の電圧をＤＣモータに印加するのである。

弁軸８３の一端に機械的に取り付けられるリターンスプリング９１（弾性体）は、モータ８８への非通電時に弁体８２を全開位置へと付勢するためのものである。モータ８８に通電されるときには、モータ８８の回転力がリターンスプリング９１の付勢力に抗して弁体８２を閉じる方向に動かす。モータ８８の回動量がギヤ８４〜８７を介して弁体８２の開度へと変換されるのである。一方、モータ８８への通電を停止すると、リターンスプリング９１の付勢力によって弁体８２が全開位置へと戻される。

弁軸８３の他端には、開度センサ９２を備える。開度センサ９２は実際の弁体８２の開度（以下「実際のバタフライ弁開度」という。）を検出するものである。開度センサ９２からの信号はエンジンコントローラ４１の入出力装置４１ａに送られる。

図１０は新気量［ｇ／ｓ］に対するバタフライ弁開度［°］の特性図である。バタフライ弁８０では、理論的にバタフライ弁開度が０°（最小値）から９０°（最大値）まで変化することを前述した。また、バタフライ弁開度が０°のときにバタフライ弁８０は全閉位置にあり、バタフライ弁開度が９０°のときにバタフライ弁８０が全開位置にあるものとした。

実際には製作時の部品バラツキにより、開度センサ９２により検出されるバタフライ弁開度が９０°に満たないバタフライ弁８０やバタフライ弁開度が９０°を超えるバタフライ弁８０が存在する。そこで、図１０に示したように９０°よりも余裕をとった小さい側の位置にデフォルト値を採り、このデフォルト値でバタフライ弁開度を制御するようにしている。なお、バタフライ弁開度の最小値は０°でなく、これよりも少し大きい正の値である。これでバタフライ弁８０の概説を終える。

次に、バタフライ弁８０に生じる故障について説明する。なお、ここでいう「故障」とは、後述する断線と作動不良とを含む不具合の総称である。例えば、モータ８８への信号系統に生じた断線によってバタフライ弁８０が閉じた状態に保持されている場合には、特に高回転速度高負荷側の２つの領域Ｒ２，Ｒ３で通気抵抗が大きくなりエンジントルクが低下してしまう。この場合に、上記のように構成されているバタフライ弁８０であれば、モータ８８への信号系統に断線が生じていても、リターンスプリング９１がバタフライ弁８０を全開位置へと（バタフライ弁８０を開く方向に）向かわせることとなる。モータ８８への信号系統に生じた断線によってバタフライ弁８０が閉じた状態に保持されることがないのである。これによって、モータ８８への信号系統に生じた断線によってバタフライ弁８０が閉じた状態に保持されている場合のエンジントルクの低下を回避することができる。ただし、このように、リターンスプリングによって全開位置に戻されるのは、バタフライ弁８０に作動不良が生じていない場合である。リターンスプリングの付勢力では動かすことができない作動不良がバタフライ弁８０に生じている場合には、バタフライ弁８０を全開位置に戻すことができない。

次に、バタフライ弁８０に生じる上記作動不良について説明すると、エンジンのキーオフ時にはＥＧＲ弁１７の隙間からの排気中の水蒸気雰囲気によって全開位置にあるバタフライ弁８０が結露に晒される。この結露によって外気温が低い地域でバタフライ弁８０の可動部分で氷結が生じる。この氷結はエンジンの冷間始動後しばらくは解消されない。すなわち、エンジンの冷間始動後に氷結が解消されるまでは、バタフライ弁８０を閉じることができない。エンジンの冷間始動後に氷結が解消されるまではバタフライ弁８０に作動不良が生じるのである。以下、上記のようにバタフライ弁８０が全開位置で動かなくなることを「開固着」という。

一方、バタフライ弁８０は吸気管４ａの上流に設けられているので、ゴミか何かがバタフライ弁８０の可動部分に噛み込むことで、バタフライ弁８０が所定のバタフライ弁開度にまで閉じた位置で動かなくなる。以下、上記のようにバタフライ弁８０が閉位置で動かなくなることを「閉固着」という。このように、バタフライ弁８０には開固着や閉固着といった作動不良が生じ得る。

バタフライ弁８０に閉固着が生じた場合に、ＥＧＲ領域でも高回転速度高負荷側の２つの領域Ｒ２，Ｒ３（非差圧デバイス作動域）にエンジンの運転点が移行したときに問題が生じる。すなわち、バタフライ弁８０に閉固着が生じた場合に非差圧デバイス作動域の２つの領域Ｒ２，Ｒ３にエンジンの運転点が移行したときに、バタフライ弁８０が閉じている分だけ新気量が減少し、かつＥＧＲ弁１７の前後差圧が目標より大きくなる。これは、非差圧デバイス作動域の２つの領域Ｒ２，Ｒ３では、バタフライ弁８０は全開位置に戻らなければならない。それなのに、バタフライ弁８０に閉固着が生じた場合にはバタフライ弁８０が全開位置に戻らないためである。バタフライ弁８０が全開位置に戻らないことで新気量が減少すると、この新気量の減少でコンプレッサ２３仕事が大きくなったり、ＥＧＲ弁１７の前後差圧の増大分だけシリンダ７へのＥＧＲガスの導入量が過多となり失火の事態を招いたりしてしまうのである。

また、バタフライ弁８０に閉固着や閉固着が生じた場合に、差圧デバイス作動域Ｒ１にエンジンの運転点があるときにも問題が生じる。例えば、バタフライ弁８０に閉固着が生じた場合に差圧デバイス作動域Ｒ１でバタフライ弁８０が目標バタフライ弁開度まで開かないのでは、ＥＧＲ弁１７の前後差圧が目標より大きくなる。ＥＧＲ弁１７の前後差圧が目標より大きくなると、シリンダ７へのＥＧＲガスの導入量が過多となり失火の事態を招く。一方、バタフライ弁８０に開固着が生じた場合に差圧デバイス作動域Ｒ１でバタフライ弁８０が目標バタフライ弁開度まで閉じないのでは、ＥＧＲ弁１７の前後差圧が目標より小さくなる。ＥＧＲ弁１７の前後差圧が目標より小さくなると、シリンダ７へのＥＧＲガスの導入量が過小となりノッキングが生じ得る。

この場合に、ディーゼルエンジンにおいて、ＥＧＲ通路の合流部の上流の吸気管に差圧デバイスを設け、差圧デバイスの直ぐ下流の吸気管に圧力センサを設けた従来装置がある。この従来装置では、当該圧力センサにより検出される吸入負圧（大気圧より小さな圧力のこと）が予め定められた所定範囲から外れたときに差圧デバイスに絞りすぎの状態が生じていると判定する。しかしながら、従来装置のように、圧力センサにより検出される吸入負圧に基づいて、差圧デバイスに絞り過ぎの状態が生じているか否かを判定するのでは、誤判定が生じ得る。例えば、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンに関係なく差圧デバイスの上流に吸気ダクト７２とエアクリーナ７１が存在する。大雨が降る環境条件でエアクリーナ７１に目詰まりが生じた場合にエアクリーナ７１の圧力損失が大きくなる。降雪によって吸気ダクト７２が詰まった場合には吸気ダクト７２の圧力損失が大きくなる。このように吸気ダクト７２やエアクリーナ７１の圧力損失が大きくなった場合に、圧力センサにより検出される吸入負圧が予め定められた所定範囲から外れたときには差圧デバイスに絞りすぎの状態が生じているとの誤判定が従来装置に生じる。圧力センサにより検出される吸入負圧に基づくのでは、差圧デバイスによる絞り過ぎか、吸気ダクト７２やエアクリーナ７１が詰まったのか判断がつかないのである。

そこで、第１実施形態では、バタフライ弁８０の目標開度（以下「目標バタフライ弁開度」という。）を与えると共に、圧力センサではなく、開度センサ９２により検出される実際のバタフライ弁開度と目標バタフライ弁開度を比較する。そして、実際のバタフライ弁開度と目標バタフライ弁開度の差の絶対値が許容値を超えている場合に、バタフライ弁８０に開固着や閉固着といった作動不良が生じていると診断する。これによって、吸気ダクト７２やエアクリーナ７１に詰まりが生じている場合にバタフライ弁８０に閉固着の作動不良が生じているとの誤診断を回避する。

バタフライ弁８０の故障には、開固着や閉固着といった作動不良の他、電気的なものがある。例えば、エンジンコントローラ４１から制御量を与えてモータ８８を駆動する場合に、モータ８８への信号系統に断線が生じることがある。モータ８８への信号系統に断線が生じていれば、モータ８８に目標バタフライ弁開度に応じた制御量を与えても、バタフライ弁８０が目標バタフライ弁開度へと閉じることができない。このように、バタフライ弁８０の故障には、開固着や閉固着といった作動不良の他に、モータ８８への信号系統に生じる断線がある。そこで、本実施形態ではバタフライ弁８０に生じる作動不良と、モータ８８への信号系統に生じる断線とを別々に診断する。以下、バタフライ弁８０に生じる作動不良と、モータ８８への信号系統に生じる断線をまとめて「バタフライ弁８０に生じる故障」という。

バタフライ弁８０に生じる故障診断が可能になると、バタフライ弁８０に故障が生じたときにはその対策としてフェールセーフ処理を行う必要がある。ここでは、バタフライ弁８０に対してフェールセーフ処理（第２フェールセーフ処理）を行うだけでなくＥＧＲ率の制御に対してもフェールセーフ処理（第１フェールセーフ処理）を行う。以下、バタフライ弁８０の故障診断、バタフライ弁８０に対するフェールセーフ処理、ＥＧＲ率の制御に対するフェールセーフ処理の順に説明する。

エンジンコントローラ４１で行われるバタフライ弁８０の故障診断を、図１１〜図１４のフローチャートを参照して説明する。まず、図１１のフローチャートは断線フラグを設定するためのものである。図１１のフローはエンジンの始動時毎に一回実行する。

ステップ１１では、モータ８８への信号系統に断線があるか否かを診断する。モータ８８への信号系統に生じる断線の診断方法はスロットル装置に生じる断線の診断の方法（周知）と同じでよい。すなわち、バタフライ弁８０では、モータ８８に付属している入出力装置８８ｂとエンジンコントローラ４１の有する入出力装置４１ａとの間で信号を出したり受けたりしている。このため、入出力装置８８ｂから正常な信号がエンジンコントローラ４１の有する入出力装置４１ａに入力されないかまたは入出力装置８８ｂから間違った信号が入出力装置４１ａに入力される場合に、モータ８８への信号系統に断線が生じていると診断する。この診断結果はエンジンコントローラ４１内部のメモリに記憶しておく。

ステップ１２ではメモリに記憶した診断結果からモータ８８への信号系統に断線があるか否かをみる。モータ８８への信号系統に断線がないときにはステップ１４に進み、断線フラグ＝０とする。

一方、ステップ１２でモータ８８への信号系統に断線があるときにはステップ１３に進み、断線フラグ＝１とする。このようにして設定した断線フラグの値はエンジンコントローラ４１内部のメモリに記憶しておく。

図１２のフローチャートは作動不良フラグを設定するためのものである。図１２のフローは図１１のフローに続けて、自動変速機がニュートラル位置となる毎に一回実行する。図１１のフローに続けて図１２のフローを実行するので、図１２のフローはエンジンの始動後に自動変速機がニュートラル位置となる毎に実行するものとなる。ここで、自動変速機がニュートラル位置にあるか否かは、自動変速機に設けたインヒビタースイッチ（図示しない）により知り得る。

ステップ２１では、断線フラグ（図１１のフローにより設定済み）をみる。断線フラグ＝１であるときには、モータ８０に目標バタフライ弁開度に応じた制御量を与えても、バタフライ弁８０がそもそも動かない。つまり、断線フラグ＝１であるときにはバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断できないと判断し、今回の処理をそのまま終了する。

ステップ２１で断線フラグ＝０である場合には、モータ８０に目標バタフライ弁開度に応じた制御量を与えたとき、バタフライ弁８０が目標バタフライ弁開度へと閉じ得る、つまりバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断できると判断する。このときにはステップ２２以降に進み、バタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断する。

ここでは、２点でバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断する。すなわち、１点はバタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として所定値（閉じる方向の目標値）を指示した場合である。他の１点はバタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として閉じる方向の目標値を指示していない場合である。この場合、２つの各点で開度センサ９２により実際のバタフライ弁開度（図１２では「実開度」で略記。）を検出する。ここで、開度センサ９２そのものに故障は生じていないものとする。

バタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として所定値（閉じる方向の目標値）を指示した場合にバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断する理由は次の通りである。すなわち、バタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として所定値（閉じる方向の目標値）を指示した場合には実際のバタフライ弁開度が目標バタフライ弁開度と一致するはずである。しかしながら、開固着や閉固着といった作動不良によって、実際のバタフライ弁開度が目標バタフライ弁開度から大きく乖離することが有り得る。そこで、バタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として所定値（閉じる方向の目標値）を指示した場合を上記１点として選択したものである。

次に、バタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として閉じる方向の目標値を指示していない場合にバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断する理由は次の通りである。すなわち、バタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として閉じる方向の目標値を指示していない場合にはバタフライ弁８０が全開位置にあるはずである。しかしながら、作動不良によって、バタフライ弁８０が全開位置にないことが有り得る。そこで、バタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として閉じる方向の目標値を指示していない場合を上記他の１点として選択したものである。

まずステップ２２〜２６は、上記他の１点で、つまりバタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として閉じる方向の目標値を指示していない場合にバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断する部分である。ステップ２２では、エンジンの運転点がアイドル状態にあるか否かをみる。ここで、アイドル状態は非ＥＧＲ領域に含まれる運転点であるので、バタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として閉じる方向の目標値を指示していない場合の一つである。アイドル状態にないときには例えば差圧デバイス作動域でバタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として所定値（閉じる方向の目標値）を指示している場合があると判断する。このときには、バタフライ弁８０の制御を優先するため、そのまま今回の処理を終了する。

ステップ２２でエンジンの運転点がアイドル状態にあるときにはバタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として閉じる方向の目標値を指示していない場合の一つであると判断し、ステップ２３に進む。ステップ２３では開度センサ９２により実際のバタフライ弁開度を検出する。

ステップ２４では、デフォルト値から検出した実際のバタフライ弁開度を差し引いた開度を差開度１として、差開度１の絶対値と許容値１を比較する。許容値１は、スロットル弁８０が全開位置にない作動不良が生じているか否かを判定するための閾値で、適合により予め設定しておく。差開度１の絶対値が許容値１以下であるときにはスロットル弁８０が全開位置にない作動不良が生じていないと判断する。このときにはステップ２５に進んで作動不良フラグ１＝０とする。

一方、ステップ２４で差開度１の絶対値が許容値１を超えているときにはバタフライ弁８０が全開位置にない作動不良が生じていると判断する。このときにはステップ２６に進んで作動不良フラグ１＝１とする。このようにして設定した作動不良フラグ１の値はエンジンコントローラ４１内部のメモリに記憶しておく。

ステップ２７〜３１は上記１点で、つまりバタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として所定値（閉じる方向の目標値）を指示した場合にバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断する部分である。ステップ２７では、モータ８８に目標バタフライ弁開度（図１２では「目標開度」で略記。）に応じた制御量を与えて（指示して）バタフライ弁８０を駆動する。目標バタフライ弁開度は、図６，図７に示した所定値Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ２のいずれでもかまわない。バタフライ弁８０の目標バタフライ弁開度への移動は一瞬で終わる。ステップ２８では、開度センサ９２により実際のバタフライ弁開度を検出する。

ステップ２９では、検出した実際のバタフライ弁開度から目標バタフライ弁開度を差し引いた開度を差開度２として、差開度２の絶対値と許容値２と比較する。許容値２は、バタフライ弁８０に開固着や閉固着といった作動不良が生じているか否かを判定するための閾値で、適合により予め設定しておく。差開度２の絶対値が許容値２以下であるときにはバタフライ弁８０に開固着や閉固着といった作動不良は生じていないと判断する。このときにはステップ３１に進んで作動不良フラグ２＝０とする。

一方、ステップ２９で差開度２の絶対値が許容値２を超えているときにはバタフライ弁８０に開固着や閉固着といった作動不良が生じていると判断する。このときにはステップ３０に進んで作動不良フラグ２＝１とする。このようにして設定した作動不良フラグ２の値はエンジンコントローラ４１内部のメモリに記憶しておく。

図１２のフローでは、バタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として閉じる方向の目標値を指示していない場合の診断を先に、バタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度として所定値（閉じる方向の目標値）を指示した場合の診断を後にしたが、診断順序を入れ換えてもかまわない。

図１３のフローチャートは故障フラグを設定するためのものである。図１３のフローは、図１１，図１２のフローの実行を終了した後に一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

ステップ４１では断線フラグ（図１１のフローにより設定済み）をみる。断線フラグ＝１であるときにはモータ８８への信号系統に断線があると判断し、ステップ４５に進んで故障フラグ＝１とする。

ステップ４１で断線フラグ＝０であるときにはステップ４２に進み、作動不良フラグ１（図１２のフローにより設定済み）をみる。作動不良フラグ１＝１であるときにはスロットル弁８０が全開位置にない作動不良があると判断し、ステップ４５に進んで故障フラグ＝１とする。

ステップ４２で作動不良フラグ１＝０であるときにはステップ４３に進み、作動不良フラグ２（図１２のフローにより設定済み）をみる。作動不良フラグ２＝１であるときにはスロットル弁８０に開固着や閉固着といった作動不良があると判断し、ステップ４５に進んで故障フラグ＝１とする。

ステップ４３で作動不良フラグ２＝０であるときとは、ステップ４１，４２，４３で３つのフラグがいずれもゼロであるときである。このときには、モータ８８への信号系統に断線も、スロットル弁８０が全開位置にない作動不良も開固着や閉固着といった作動不良も生じていないと判断し、ステップ４４に進み、故障フラグ＝０とする。このようにして設定した故障フラグの値はエンジンコントローラ４１内部のメモリに記憶しておく。

ここでは、上記図１１のフローをエンジンの始動時毎に、上記図１２のフローをエンジンの始動後に自動変速機がニュートラル位置になる毎に実行するものとしたが、この場合に限られない。最近の車両では、エンジンコントローラ４１を含む車載コンピュータとの間で通信を行い得るキーを実用化している。この通信機能を有するキーを運転者が所持している場合に運転者が車両に近づくことで、このキーが車載コンピュータとの間で通信を開始する。つまり、運転者がドアを開け運転席に座り始動スイッチを押してエンジンを始動する前であっても、車載コンピュータに含まれるエンジンコントローラ４１がバタフライ弁８０を閉じることが可能である。しかも、モータ８８への信号系統に断線が生じているか否かの診断やバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かの診断は一瞬に近い短い時間で終了する。このため、エンジンの始動前に、モータ８８への信号系統に断線が生じているか否かの診断及びバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かの診断を行わせるものであってよい。

次に、エンジンコントローラ４１で行われるバタフライ弁８０に対するフェールセーフ処理を、図１４のフローチャートを参照して説明する。図１４のフローチャートは目標バタフライ弁開度を算出すると共に、バタフライ弁８０に対するフェールセーフ処理を行うためのものである。図１４のフローは、図１３のフローの実行に続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

ステップ５１では、故障フラグ（図１３のフローで設定済み）をみる。故障フラグ＝０であるときにはステップ５２に進み、エンジンの負荷とエンジンの回転速度から定まる運転点が図１５に示した差圧デバイス作動域にあるか否かをみる。図１５に示したように差圧デバイス作動域は、ＥＧＲ領域を３つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に分割したうちの最も低回転速度低負荷側の領域Ｒ１に設定されている。エンジンの運転点が図１５に示す差圧デバイス作動域Ｒ１に属していないときにはステップ５４に進み、バタフライ弁８０を全開位置に保持するため、目標バタフライ弁開度にデフォルト値を入れる。

一方、ステップ５２でエンジンの運転点が図１５に示す差圧デバイス作動域Ｒ１に属しているときにはステップ５３に進み、図１６を内容とするマップを検索することにより、目標バタフライ弁開度（図１４では「目標開度」で略記。）を算出する。図１６に示したように、差圧デバイス作動域Ｒ１を、第１作動域Ｒ１１、第２作動域Ｒ１２、第３作動域Ｒ１３の大きく３つに分割し、３つの各作動域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３に図７に示した所定値Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４を入れている。ここで、Ｓ１＜Ｓ３＜Ｓ４である。すなわち、図１６の目標バタフライ弁開度の特性は、図７に対応させたものである。図６に対応させて、エンジンの負荷と回転速度をパラメータとする目標バタフライ弁開度の特性を定めてもかまわない。

差圧デバイス作動域Ｒ１において低回転速度低負荷側ほど目標バタフライ弁開度をＳ４，Ｓ３，Ｓ１と小さくするのは、次の理由からである。すなわち、低回転速度低負荷側ほど目標バタフライ弁開度を小さくすることで、ＥＧＲガス吐出口Ｐの圧力を負圧で一定値に保つためである。

図示しないフローでは、このようにして算出された目標バタフライ弁開度をモータ８８への制御量（駆動信号）に変換する。そして、この変換した制御量をモータ８８に出力（指示）する。

ここで、図１６に示したように、エンジンの負荷と回転速度Ｎｅをパラメータとするマップで目標バタフライ弁開度を与えるようにした理由を説明する。ガソリンエンジンの制御システムには、スロットルバルブ５、ウェイストゲートバルブ２５の２つの部品が設けられている。新気量を制御する部品が２つもある場合には制御構成を単純化したいという要求がある。このため、大気圧の条件下ではスロットルバルブ開度でトルクコントロールを行い、過給域になるとウェイストゲートバルブ開度でトルクコントロールを行うようにしている。一方、ＥＧＲ弁１７に加えてバタフライ弁８０を設けるときには、目標バタフライ弁開度によっても、ＥＧＲガス吐出口Ｐから吐出されるＥＧＲガス量を制御することが可能となる。例えば、ＥＧＲ弁開度が一定であっても、目標バタフライ弁開度を小さくしていけば、ＥＧＲガス吐出口Ｐから吐出されるＥＧＲガス量が増えていく（つまりＥＧＲ率が大きくなる側に変わる）のである。しかしながら、目標バタフライ弁開度でＥＧＲ率を制御してしまうと、ＥＧＲ率をＥＧＲ弁開度で制御するのか、目標バタフライ弁開度で制御するのかが曖昧になってしまう。つまり、ＥＧＲ弁１７に加えてバタフライ弁８０を設ける場合のように、ＥＧＲ率を制御する部品が２つもある場合にも制御構成を単純化したいという要求がある。そこで、ＥＧＲ弁１７に加えてバタフライ弁８０を設けている場合においても制御構成を単純化するために、ＥＧＲ率の制御はＥＧＲ弁開度で行い、目標バタフライ弁開度ではＥＧＲ率の制御は行わないこととしたものである。すなわち、ＥＧＲガス吐出口Ｐの圧力を負圧で一定値に保持するためにバタフライ弁８０を用いるのであって、目標バタフライ弁開度でＥＧＲ率を制御することはしない。ＥＧＲガス吐出口Ｐの圧力を負圧で一定値に保持するため、エンジンの負荷と回転速度Ｎｅをパラメータとするマップで目標バタフライ弁開度を与える。このように、エンジンの負荷と回転速度をパラメータとするマップを検索することにより目標バタフライ弁開度を与えることで、ＥＧＲ弁１７に加えてバタフライ弁８０を設けていても、ＥＧＲ率の制御が簡素化される。これによって、ＥＧＲ弁１７及びバタフライ弁８０の各機能信頼性を確保することが可能となる。

図１４に戻り、ステップ５１で故障フラグ＝１である（バタフライ弁８０に故障が生じている）ときにはステップ５５に進む。ステップ５５では、バタフライ弁８０に対するフェールセーフ処理として、モータ８８への電源８９からの電力供給を遮断する。例えば、モータリレー９０をＯＦＦ状態に保持する。バタフライ弁８０に故障が生じているとき、つまりモータ８８への信号系統に断線が生じたりバタフライ弁８０に作動不良が生じたりしているときにモータ８８への電源８９からの電力供給を遮断する理由は次の通りである。すなわち、モータ８８への信号系統に断線が生じたりバタフライ弁８０に作動不良が生じたりしてバタフライ弁８０を目標バタフライ弁開度へと制御できないときには、モータ８８への電源８９からの電力供給を行うことは必要ないためである。

次に、エンジンコントローラ４１で行われるＥＧＲ率の制御に対するフェールセーフ処理を、図４のフローチャートを参照して説明する。図４のフローは、前述したように目標ＥＧＲ弁開度を算出するためのものである。この図４のフローにＥＧＲ率の制御に対するフェールセーフ処理としてステップ１，６が含まれている。本実施形態では、バタフライ弁８０に故障が生じているときには、その結果をＥＧＲ率の制御に反映させるため、図１３のフローの実行を終了した後に図４のフローを実行することとなる。

ステップ１では故障フラグ（図１３のフローにより設定済み）をみる。故障フラグ＝０であるときには、バタフライ弁８０に故障が生じていないと判断し、ステップ２以降に進む。ステップ２以降の操作は、バタフライ弁８０が設けられていない場合の操作と同じである。

一方、ステップ１で故障フラグ＝１であるときにはバタフライ弁８０に故障が生じていると判断する。このときには、ステップ６に進み、ＥＧＲ弁率の制御（ＥＧＲ弁開度の制御）を許可しないフェールセーフ処理を行う。すなわち、ステップ６ではＥＧＲ弁１７を全閉状態とするため目標ＥＧＲ弁開度ｖｏＥＧＲにゼロを入れる。ＥＧＲ弁率の制御に対するフェールセーフ処理として、バタフライ弁８０に故障が生じた場合や生じている場合にＥＧＲ弁１７を全閉位置に保持するのである。これは、バタフライ弁８０に故障が生じた場合や生じている場合には、より安全サイドに制御するのが最良であるためである。

ここで、本実施形態の作用効果を説明する。

本実施形態では、ターボ過給機２１と、ＥＧＲ通路１５と、ＥＧＲ弁１７と、ＥＧＲ弁制御手段（４１）と、を備えている。上記ターボ過給機２１は吸気管４ａに設けたコンプレッサ２３と排気管１１ｂに設けたタービン２２とを有して吸気を過給する。上記ＥＧＲ通路１５はタービン２２下流の排気管１１ｂから分岐して排気の一部をＥＧＲガスとしてコンプレッサ２３上流の吸気管４ａに戻す。上記ＥＧＲ弁１７はＥＧＲ通路１５を開閉する。上記ＥＧＲ弁制御手段（４１）はＥＧＲ領域で前記ＥＧＲ弁開度（ＥＧＲ弁１７の開度）を制御する。本実施形態では、さらにバタフライ弁８０（差圧デバイス）と、差圧デバイス制御手段（４１）と、開度センサ９２（実閉量検出手段）と、作動不良診断手段（４１）と、を備える。上記バタフライ弁８０はＥＧＲ通路１５の合流部より上流の吸気管４ａに設けられる。上記差圧デバイス制御手段（４１）はＥＧＲ領域のうち低回転速度低負荷側の領域（ＥＧＲ領域のうちの一部の領域）を作動域としてバタフライ弁８０を閉じる方向に制御する。上記開度センサ９２は実際のバタフライ弁開度（差圧デバイスが実際に閉じた量）を検出する。上記作動不良診断手段（４１）は開度センサ９２により検出される実際のバタフライ弁開度（実際に閉じた量）に基づいてバタフライ弁８０に作動不良が生じているかを診断する。本実施形態では、開度センサ９２により検出される実際のバタフライ弁開度に基づいてバタフライ弁８０に作動不良が生じているかを診断するので、吸気ダクト７２やエアクリーナ７１の詰まりに伴う誤診断を回避することができる。

バタフライ弁８０に閉固着が生じているときには、バタフライ弁８０を全開位置に戻すことができない。このため、ＥＧＲ領域のうちの非差圧デバイス作動域でバタフライ弁８０に閉固着が生じているときにはバタフライ弁８０が閉じている分だけＥＧＲ弁１７の前後差圧が目標よりも大きくなる。これによって、シリンダ７へのＥＧＲガスが過多となって、燃焼状態が悪化しエンジンストール（エンジン停止）に至ることが有り得る。また、バタフライ弁８０に開固着が生じているときには、バタフライ弁８０を所定の開度まで閉じることができない。このため、差圧デバイス作動域でバタフライ弁８０に開固着が生じているときにはバタフライ弁８０を開いている分だけＥＧＲ弁１７の前後差圧が目標よりも小さくなる。これによって、シリンダ７へのＥＧＲガスが過小となって、ノッキングが生じ得る。このように、バタフライ弁８０に故障が生じている場合にまで目標ＥＧＲ弁開度を算出する（つまりＥＧＲ弁開度の制御を許可する）のではシリンダ７へのＥＧＲガスの過不足に起因するエンジン停止やノッキングが生じることとなる。一方、本実施形態では、作動不良診断手段（４１）がバタフライ弁８０に閉固着や開固着といった作動不良が生じていると診断する場合に、ＥＧＲ弁制御手段（４１）によるＥＧＲ率の制御（ＥＧＲ弁１７の開度の制御）を禁止する第１フェールセーフ処理手段を備える。これによって、バタフライ弁８０の閉固着に起因してエンジン停止に至ることや、バタフライ弁８０の開固着に起因してノッキングが発生することを確実に回避することができる。

本実施形態では、差圧デバイス制御手段（４１）がバタフライ弁８０（差圧デバイス）に目標バタフライ弁開度（閉じる方向の目標値）を指示した場合に、バタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断する。すなわち、開度センサ９２（実閉量検出手段）により検出される実際のバタフライ弁開度（実際に閉じた量）と目標バタフライ弁開度との間に許容値２（許容値）を超える乖離があった場合に、作動不良診断手段がバタフライ弁に作動不良が生じていると診断する。これによって、バタフライ弁８０に生じ得る開固着や閉固着といった作動不良を精度良く診断できる。

差圧デバイス制御手段（４１）がバタフライ弁８０（差圧デバイス）に目標バタフライ弁開度（閉じる方向の目標値）を指示していないのに、作動不良によってバタフライ弁８０が全開位置にないことがある。一方、本実施形態では、差圧デバイス制御手段（４１）がバタフライ弁８０（差圧デバイス）に目標バタフライ弁開度（閉じる方向の目標値）を指示していない場合にも、バタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断する。すなわち、開度センサ９２（実閉量検出手段）により検出される実際のバタフライ弁開度（実際に閉じた量）とデフォルト値との間に許容値１（許容値）を超える乖離があった場合に、作動不良診断手段（４１）がバタフライ弁８０に作動不良が生じていると診断する。これによって、差圧デバイス制御手段がバタフライ弁８０（差圧デバイス）に目標バタフライ弁開度（閉じる方向の目標値）を指示していないのに、バタフライ弁８０が全開位置にないといった作動不良を精度良く診断できる。

モータ８８への信号系統に断線がある場合には、差圧デバイス制御手段（４１）がバタフライ弁８０に目標バタフライ弁開度を指示しても、バタフライ弁８０が目標バタフライ弁開度まで動かない。従って、モータ８８への信号系統に断線がある場合にもバタフライ弁８０に作動不良があるか否かの診断を行うのでは、誤診断が生じ得る。一方、本実施形態では、バタフライ弁８０をモータ８８で駆動する場合に、作動不良診断手段（４１）がバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断する前に、モータ８８への信号系統に断線があるか否かを診断する断線診断手段（４１）を備えている。これによって、モータ８８（電気的駆動デバイス）への信号系統に断線がある場合にもバタフライ弁８０に作動不良があるか否かの診断を行うことによる誤診断を回避することができる。

モータ８８への信号系統に生じた断線によってバタフライ弁８０が閉じた状態に保持されている場合には、特に高回転速度高負荷側の２つの領域Ｒ２，Ｒ３で通気抵抗が大きくなりエンジントルクが低下してしまう。一方、本実施形態では、バタフライ弁８０（差圧デバイス）を開く方向に常時付勢するリターンスプリング９１（弾性体）と、モータ８８（電気的駆動デバイス）に電力を供給する電源８９と、を備えている。そして、モータ８８はリターンスプリング９１の付勢力に抗してバタフライ弁８０を閉じる方向に回動させるものである。このため、モータ８８への信号系統に断線が生じていても、バタフライ弁８０に作動不良がなければリターンスプリング９１がバタフライ弁８０を開く方向に向かわせることとなる。当該構成によれば、バタフライ弁８０に作動不良がない場合に、モータ８８への信号系統に生じた断線によってバタフライ弁８０が閉じた状態に保持されることがないのである。これによって、モータ８８への信号系統に生じた断線によってバタフライ弁８０が閉じた状態に保持されている場合のエンジントルクの低下を回避することができる。

モータ８８への信号系統に断線が生じバタフライ弁を目標バタフライ弁開度へと制御できない場合には、モータ８８への電源８９からの電力供給を続けることは必要ない。一方、本実施形態では、断線診断手段（４１）がモータ８８（電気的駆動デバイス）への信号系統に断線が生じていると診断する場合に、モータ８８への電源８９からの電力供給を遮断する第２フェールセーフ処理手段（４１）を備えている。これによって、フェールセーフ方向に確実に働くようにすることが可能となり、バタフライ弁８０の機能を保証することができる。

差圧デバイス制御手段（４１）がバタフライ弁８０に閉じる方向の目標値を指示した場合に、作動不良診断手段（４１）がバタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かの診断を、エンジンの始動後に自動変速機がドライブレンジにあるときに実行したとする。このときには、新気量が、ドライブレンジで走行している車両の運転状態に対応するエンジン状態に応じた値から外れて小さくなる。このようにバタフライ弁８０が運転者の意思と無関係に勝手に閉じられることは運転者が予期しないものであるので、走行中の車両の運転性に影響を与えてしまう。一方、本実施形態では、エンジンに接続される自動変速機（変速機）を備え、作動不良診断手段（４１）が、バタフライ弁８０（差圧デバイス）に作動不良が生じているか否かの診断を、エンジンの始動前または始動後で自動変速機がニュートラル位置になる毎に実行する。自動変速機がニュートラル位置にあれば、車両は停止しているので、運転者の意思と無関係にバタフライ弁８０を閉じても、停止中の車両に影響はない。運転者の意思と無関係にバタフライ弁８０を閉じても停止中の車両に影響のない場合、つまり自動変速機がニュートラル位置になる毎に、バタフライ弁８０に作動不良が生じているか否かを診断することで、車両の運転性への影響を回避できる。

モータ８８への信号系統に生じる断線によって次のような問題が生じる。例えば、モータ８８への信号系統に生じた断線によってバタフライ弁８０が閉じた状態に保持されている場合には、特に高回転速度高負荷側の２つの領域Ｒ２，Ｒ３で通気抵抗が大きくなりエンジントルクが低下してしまう。また、モータ８８への信号系統に生じた断線によってバタフライ弁８０が閉じた状態に保持されている場合に特に差圧デバイス作動域Ｒ１で実際のバタフライ弁開度が目標バタフライ弁開度より小さいと、ＥＧＲ弁の前後差圧が目標より大きくなる。これによって、シリンダ７へのＥＧＲガスの導入が過大となりエンジンストールが生じ得る。また、モータ８８への信号系統に生じた断線によってバタフライ弁８０が開いた状態に保持されている場合には、特に差圧デバイス作動域Ｒ１で実際のバタフライ弁開度が目標バタフライ弁開度より大きいと、ＥＧＲ弁の前後差圧が目標より小さくなる。これによって、シリンダ７へのＥＧＲガスの導入が過小となりノッキングが生じ得る。ここで、エンジンの始動前または始動時は非差圧デバイス作動域であるので、上記のような問題とは無関係である。本実施形態では、このように上記のような問題と無関係なエンジンの始動前または始動時毎に、断線診断手段（４１）がモータ８８（電気的駆動デバイス）への信号系統に断線があるか否かの診断を実行する。これによって、診断の頻度を高めることができることから、上記のような問題が確実に生じないようにすることができる。

実施形態では、ＥＧＲ通路からコンプレッサ上流の吸気管へのＥＧＲガス吐出口Ｐより上流の吸気管４ａに差圧デバイスとしてのバタフライ弁８０を設ける場合を説明した。本発明はこの場合に限定されるものでない。例えば、ＥＧＲガス取出し口Ｎより下流の排気管１１ｂに差圧デバイスとしてのバタフライ弁を設ける場合であってよい。

実施形態では、ガソリンエンジンに低圧のＥＧＲ装置を適用する場合で説明したが、この場合に限られるものでなく、ディーゼルエンジンに低圧のＥＧＲ装置を適用する場合にも本発明の適用がある。

実施形態では、電気的駆動デバイスとして、信号系統に断線があるか否かを診断する断線診断手段を備えるモータ８８を挙げたが、この場合に限定されるものでない。例えば、信号系統に断線があるか否かを診断する断線診断手段を備えるソレノイドアクチュエータ等がバタフライ弁８０の電気的駆動デバイスであってよい。

１ガソリンエンジン（エンジン）
４ａ吸気管
１１ｂ排気管
１４低圧のＥＧＲ装置
１５ＥＧＲ通路
１７ＥＧＲ弁
４１エンジンコントローラ（ＥＧＲ弁制御手段、差圧デバイス制御手段、作動不良診断手段、第１フェールセーフ処理手段、断線診断手段、第２フェールセーフ処理手段）
８０バタフライ弁（差圧デバイス）
８８モータ（電気的駆動デバイス）
８９電源
９１リターンスプリング（弾性体）
９２開度センサ（実閉量検出手段）

Claims

吸気管に設けたコンプレッサと排気管に設けたタービンとを有して吸気を過給するターボ過給機と、
前記タービン下流の排気管から分岐して排気の一部をＥＧＲガスとして前記コンプレッサ上流の吸気管に戻すＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ弁と、
ＥＧＲ領域で前記ＥＧＲ弁の開度を制御するＥＧＲ弁制御手段と、
前記ＥＧＲ通路の合流部より上流の吸気管または前記ＥＧＲ通路の分岐部より下流の排気管に設けられる差圧デバイスと、
前記ＥＧＲ領域のうちの一部の領域を作動域として前記差圧デバイスを閉じる方向に制御する差圧デバイス制御手段と、
前記差圧デバイスが実際に閉じた量を検出する実閉量検出手段と、
前記実閉量検出手段により検出される実際に閉じた量に基づいて前記差圧デバイスに作動不良が生じているか否かを診断する作動不良診断手段と、
を備えることを特徴とするエンジンのＥＧＲ制御装置。
前記作動不良診断手段が前記差圧デバイスに作動不良が生じていると診断する場合に、前記ＥＧＲ弁制御手段によるＥＧＲ弁の開度の制御を禁止する第１フェールセーフ処理手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのＥＧＲ制御装置。
前記差圧デバイス制御手段が前記差圧デバイスに閉じる方向の目標値を指示した場合であって、前記実閉量検出手段により検出される実際に閉じた量と前記目標値との間に許容値を超える乖離があった場合に、前記作動不良診断手段が前記差圧デバイスに作動不良が生じていると診断することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンのＥＧＲ制御装置。
前記差圧デバイス制御手段が前記差圧デバイスに前記閉じる方向の目標値を指示していない場合であって、前記実閉量検出手段により検出される実際に閉じた量とデフォルト値との間に許容値を超える乖離があった場合に、前記作動不良診断手段が前記差圧デバイスに作動不良が生じていると診断することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のエンジンのＥＧＲ制御装置。
前記差圧デバイスを電気的駆動デバイスで駆動する場合に、
前記作動不良診断手段が前記差圧デバイスに作動不良が生じているか否かを診断する前に、前記電気的駆動デバイスへの信号系統に断線があるか否かを診断する断線診断手段を備えることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のエンジンのＥＧＲ制御装置。
前記差圧デバイスを開く方向に常時付勢する弾性体と、
前記電気的駆動デバイスに電力を供給する電源と、
を備え、
前記電気的駆動デバイスは前記弾性体の付勢力に抗して前記差圧デバイスを閉じる方向に回動させるものであることを特徴とする請求項５に記載のエンジンのＥＧＲ制御装置。
前記断線診断手段が前記電気的駆動デバイスへの信号系統に断線が生じていると診断する場合に、前記電気的駆動デバイスへの電源からの電力供給を遮断する第２フェールセーフ処理手段を備えることを特徴とする請求項６に記載のエンジンのＥＧＲ制御装置。
エンジンに接続される変速機を備え、
前記作動不良診断手段は、前記差圧デバイスに作動不良が生じているか否かの診断を、エンジンの始動前または始動後で前記変速機がニュートラル位置になる毎に実行することを特徴とする請求項３から７までのいずれか一つに記載のエンジンのＥＧＲ制御装置。
前記断線診断手段は、前記電気的駆動デバイスへの信号系統に断線があるか否かの診断を、エンジンの始動前または始動時毎に実行することを特徴とする請求項５から７までのいずれか一つに記載のエンジンのＥＧＲ制御装置。