JP6061812B2 - エンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置 - Google Patents

Description

この発明は、エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路へ流してエンジンへ還元するブローバイガス還元装置に係り、詳しくは、その還元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。

従来、この種の技術して、例えば、下記の特許文献１に記載されるブローバイガス還元装置が知られている。この還元装置は、エンジンのクランクケース（又は、シリンダヘッドカバー）とスロットル弁より下流の吸気通路との間に設けられるブローバイガス還元通路と、その還元通路に設けられ、負圧を受けて動作するＰＣＶ弁とを備える。ＰＣＶ弁は、その入口側にかかる圧力と出口側にかかる圧力との差圧により開度が調節され、ブローバイガス還元通路におけるガス流量が調整されるようになっている。ここで、未燃焼の燃料成分を含むブローバイガスは、エンジンの運転時に吸気通路で負圧が発生することで、ＰＣＶ弁及びブローバイガス還元通路を介して吸気通路へ流れ、エンジンの燃焼室へ還元される。この還元により、ブローバイガスが、大気中へ漏れることなく、燃料と共に燃焼に供されて処理されるようになっている。

また、下記の特許文献１には、ブローバイガス還元装置のための故障検出装置が記載されている。この故障検出装置は、ブローバイガス還元通路にて、そのガス圧力を検出するためのガス圧センサと、ガス圧センサにより検出される圧力に基づきブローバイガス還元通路の故障を判定する電子制御装置（ＥＣＵ）とを備えている。

特開平１０−１８４３３６号公報

ところが、特許文献１に記載の故障検出装置では、ブローバイガスの圧力を検出するための専用のガス圧センサがブローバイガス還元通路に設けられるので、ガス圧センサの分だけ装置の構成部品が増え、装置が大型化すると共にコストアップするおそれがあった。また、上記故障検出装置では、ブローバイガス還元通路におけるガス漏れやガス詰まりを検出できるものの、ＰＣＶ弁について故障を検出することができなかった。ここで、ＰＣＶ弁の故障を検出するために、ブローバイガス還元通路に新たにカット弁を設けて、このカット弁を開閉制御することが考えられる。しかしながら、カット弁を設けた場合、カット弁の分だけ装置の構成部品が更に増え、装置が更に大型化したりコストアップしたりするおそれがあった。

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、故障検出のための専用部品を増やすことなく、大型化やコストアップを生じさせることなく、ＰＣＶ弁の故障を有効に検出することを可能としたエンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンのブローバイガス還元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、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変更するための吸気圧変更手段と、エンジンの運転状態を検出するために吸気量調節弁より上流の吸気通路を流れる吸気量を検出する吸気量検出手段とが設けられ、ブローバイガス還元装置は、エンジンで発生するブローバイガスをエンジンへ還元するために吸気通路へ流すブローバイガス還元通路と、ブローバイガス還元通路におけるブローバイガス流量を調整するために吸気負圧を受けて動作するＰＣＶ弁とを含み、ブローバイガス還元通路は、その出口が吸気量調節弁より下流の吸気通路に接続され、故障検出装置は、エンジンの減速運転時であって、燃料供給手段による燃料の供給が遮断されたときに、吸気量調節弁を所定の微少開度に固定し、吸気圧変更手段を制御して吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定する故障判定手段を備えることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、エンジンの減速運転時であって、燃料供給手段による燃料の供給が遮断されたときには、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧が負圧となる。従って、ＰＣＶ弁が正常である場合は、ＰＣＶ弁がその吸気負圧を受けて動作し、その吸気負圧の大きさに応じてブローバイガス還元通路におけるブローバイガス流量が調整され、そのブローバイガス流量に応じて吸気通路における吸気量が変わる。これに対し、ＰＣＶ弁が故障している場合は、吸気通路における負圧が変化してもブローバイガス流量に予想した変化が得られず、吸気通路における吸気量に予想した変化が得られない。ここで、故障判定手段により、吸気量調節弁が所定の微少開度に固定され、吸気圧変更手段が制御されて吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧が変化することにより、その吸気圧が変化する前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化に基づいて、ＰＣＶ弁が故障であるか否かが判定される。すなわち、吸気量に変化がある場合は、ＰＣＶ弁が吸気負圧の変化に応じて予想通りに動作したことになり、ＰＣＶ弁が正常であると判定することができる。一方、吸気量に変化がない場合は、ＰＣＶ弁が吸気負圧の変化に応じて予想通りに動作しなかったことになり、ＰＣＶ弁が故障であると判定することができる。ここで、エンジンの運転状態を検出するために設けられた吸気量検出手段が、ＰＣＶ弁の故障を判定するために兼用されるので、故障検出のために専用の検出手段を設ける必要がない。また、他の使用目的でエンジンに設けられた付属機器を吸気圧変更手段として兼用することで、専用の吸気圧変更手段を設ける必要がない。

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、エンジンには、エンジンの運転状態を検出するために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吸気圧検出手段が更に設けられ、故障判定手段は、エンジンの減速運転時であって、燃料供給手段による燃料の供給が遮断されたときに、吸気量調節弁を所定の微少開度に固定し、吸気圧変更手段を制御して吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる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吸気圧変更手段が故障であるか否かを判定し、吸気圧変更手段が正常であると判定したとき、吸気圧を変化させる前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定することを趣旨とする。

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、次のような作用を有する。すなわち、吸気圧変更手段が正常である場合は、同手段を制御することで、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通りに変化する。ここで、故障判定手段により、吸気圧変更手段が正常であると判定されたときに、吸気圧が変化する前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定される。従って、吸気圧変更手段が正常であることを前提にＰＣＶ弁の故障が判定されるので、故障につき適正な判定が可能となる。

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２に記載の発明において、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変更するための別の吸気圧変更手段が更に設けられ、故障判定手段は、吸気圧変更手段が故障であると判定したとき、別の吸気圧変更手段を制御して吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、次のような作用を有する。すなわち、吸気圧変更手段が故障である場合は、同手段を制御しても吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧に予想した変化が得られない。ここで、故障判定手段により、吸気圧変更手段が故障であると判定されたときに、別の吸気圧変更手段が制御されて吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧が変化させられ、その吸気圧が変化する前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定される。従って、吸気圧変更手段が故障である場合にも、ＰＣＶ弁の故障の判定の機会を確保することができる。また、他の使用目的でエンジンに設けられた付属機器を別の吸気圧変更手段として兼用することで、専用の別の吸気圧変更手段を設ける必要がない。

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又は２に記載の発明において、エンジンには、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排気還流弁とが更に設けられ、吸気圧変更手段は、排気還流弁であり、故障判定手段は、エンジンの減速運転時であって、燃料供給手段による燃料の供給が遮断されたときに、排気還流弁を閉弁状態から強制的に開弁制御することにより、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を変化させることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、排気還流ガス流量の調節を目的にエンジンに設けられた排気還流弁を吸気圧変更手段として兼用することで、専用の吸気圧変更手段を設ける必要がない。

上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、エンジンは、燃焼室にそれぞれ設けられて吸気通路に通じる吸気ポート及び排気通路に通じる排気ポートと、吸気ポートを開閉する吸気弁と、排気ポートを開閉する排気弁と、エンジンの回転に同期して吸気弁及び排気弁を開閉駆動させる動弁機構と、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉特性を可変とする開閉特性可変機構とを更に含み、吸気圧変更手段は、開閉特性可変機構であり、故障判定手段は、エンジンの減速運転時であって、燃料供給手段による燃料の供給が遮断されたときに、開閉特性が変わるように開閉特性可変機構を動作させることにより、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を変化させることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉特性を可変とすることを目的にエンジンに設けられた開閉特性可変機構を吸気圧変更手段として兼用することで、専用の吸気圧変更手段を設ける必要がない。

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又は２に記載の発明において、エンジンには、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、新気導入通路を流れる新気を調節するための新気導入弁とが更に設けられ、吸気圧変更手段は、新気導入弁であり、故障判定手段は、エンジンの減速運転時であって、燃料供給手段による燃料の供給が遮断されたときに、新気導入弁を閉弁状態から強制的に開弁制御することにより、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を変化させることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、吸気通路への新気導入量の調節を目的にエンジンに設けられた新気導入弁を吸気圧変更手段として兼用することで、専用の吸気圧変更手段を設ける必要がない。

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３に記載の発明において、エンジンには、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排気還流弁とが更に設けられ、エンジンは、燃焼室にそれぞれ設けられて吸気通路に通じる吸気ポート及び排気通路に通じる排気ポートと、吸気ポートを開閉する吸気弁と、排気ポートを開閉する排気弁と、エンジンの回転に同期して吸気弁及び排気弁を開閉駆動させる動弁機構と、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉特性を可変とする開閉特性可変機構とを更に含み、吸気圧変更手段は、排気還流弁であり、別の吸気圧変更手段は、開閉特性可変機構であり、故障判定手段は、エンジンの減速運転時であって、燃料供給手段による燃料の供給が遮断されたときに、排気還流弁を閉弁状態から強制的に開弁制御することにより、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる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が故障であるか否かを判定し、排気還流弁が故障であると判定したとき、開閉特性可変機構を動作させることにより、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、故障判定手段により、排気還流弁が正常であると判定されたときに、吸気圧が変化する前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定される。従って、排気還流弁が正常であることを前提に、すなわち吸気圧が予想通りに変化することを前提にＰＣＶ弁の故障が判定されるので、故障につき適正な判定が可能となる。また、故障判定手段により、排気還流弁が故障であると判定されたときは、開閉特性可変機構が制御されて吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧が変化し、その吸気圧が変化する前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定される。従って、排気還流弁が故障である場合にも、ＰＣＶ弁の故障の判定の機会を確保することができる。また、開閉特性可変機構を別の吸気圧変更手段として兼用することで、専用の別の吸気圧変更手段を設ける必要がない。

上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、エンジンは、燃焼室にそれぞれ設けられて吸気通路に通じる吸気ポート及び排気通路に通じる排気ポートと、吸気ポートを開閉する吸気弁と、排気ポートを開閉する排気弁と、エンジンの回転に同期して吸気弁及び排気弁を開閉駆動させる動弁機構と、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉特性を可変とする開閉特性可変機構とを更に含み、エンジンには、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、新気導入通路を流れる新気を調節するための新気導入弁とが更に設けられ、吸気圧変更手段は、新気導入弁であり、別の吸気圧変更手段は、開閉特性可変機構であり、故障判定手段は、エンジンの減速運転時であって、燃料供給手段による燃料の供給が遮断されたときに、新気導入弁を閉弁状態から強制的に開弁制御することにより、吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化に基づいて新気導入弁が故障であるか否かを判定し、新気導入弁が故障であると判定したとき、開閉特性可変機構を動作させることにより、吸気量調節弁
より下流の吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、新気導入弁が正常であると判定されたときに、吸気圧が変化する前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定される。従って、新気導入弁が正常であることを前提に、すなわち吸気圧が予想通りに変化することを前提にＰＣＶ弁の故障が判定されるので、故障につき適正な判定が可能となる。故障判定手段により、新気導入弁が故障であると判定されたときに、開閉特性可変機構が制御されて吸気量調節弁より下流の吸気通路における吸気圧が変化し、その吸気圧が変化する前と後で吸気量検出手段により検出される吸気量の変化が小さいときにＰＣＶ弁が故障であると判定される。従って、新気導入弁が故障である場合にも、ＰＣＶ弁の故障の判定の機会を確保することができる。また、開閉特性可変機構を別の吸気圧変更手段として兼用することで、専用の別の吸気圧変更手段を設ける必要がない。

請求項１に記載の発明によれば、故障検出のための専用部品を増やすことなく、大型化やコストアップを生じさせることなく、ＰＣＶ弁の故障を有効に検出することができる。

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、吸気圧変更手段の故障も検出することができ、ＰＣＶ弁の故障検出を適正に行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、吸気圧可変手段が故障である場合もＰＣＶ弁の故障を検出することができ、その故障の検出をより適正に行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、故障検出のための専用部品を増やすことなく、大型化やコストアップを生じさせることなく、ＰＣＶ弁の故障を有効に検出することができる。

請求項５に記載の発明によれば、故障検出のための専用部品を増やすことなく、大型化やコストアップを生じさせることなく、ＰＣＶ弁の故障を有効に検出することができる。

請求項６に記載の発明によれば、故障検出のための専用部品を増やすことなく、大型化やコストアップを生じさせることなく、ＰＣＶ弁の故障を有効に検出することができる。

請求項７に記載の発明によれば、故障検出のための専用部品を増やすことなく、大型化やコストアップを生じさせることなく、ＰＣＶ弁の故障を有効に検出することができると共に、その故障検出を適正に行うことができる。また、排気還流弁の故障も検出することができ、排気還流弁が故障である場合もＰＣＶ弁の故障検出をより適正に行うことができる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、大型化やコストアップを生じさせることなく、ＰＣＶ弁の故障を有効に検出することができると共に、その故障検出を適正に行うことができる。また、新気導入弁の故障も検出することができ、その新気導入弁が故障である場合もＰＣＶ弁の故障検出をより適正に行うことができる。

第１実施形態に係り、過給機と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。 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。 第１実施形態に係り、（ａ）,（ｂ）に、吸気弁と排気弁とのバルブオーバラップを示す模式図。 第１実施形態に係り、ＰＣＶ弁を示す断面図。 第１実施形態に係り、エンジンの減速燃料カット時におけるＰＣＶ弁の流量特性を示すグラフ。 第１実施形態に係り、故障検出の処理内容の一例を示すフローチャート。 第２実施形態に係り、故障検出の処理内容の一例を示すフローチャート。 第３実施形態に係り、故障検出の処理内容の一例を示すフローチャート。 第４実施形態に係り、故障検出の処理内容の一例を示すフローチャート。 第５実施形態に係り、過給機と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。 第５実施形態に係り、故障検出の処理内容の一例を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞
以下、本発明におけるエンジンのブローバイガス還元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。

図１に、この実施形態における過給機と排気還流装置（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。

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。

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。

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ステップモータ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がステップモータ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。

エンジン１には、燃焼室１６へ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。

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より下流の吸気通路３、すなわちサージタンク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。

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。

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、ＤＣ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。ＤＣ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、ＤＣ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。

この実施形態で、ＥＧＲ弁１８は本発明の吸気圧変更手段の一例に相当する。すなわち、エンジン１の減速運転時に、ＥＧＲ弁１８が開閉することにより、スロットル弁２１より下流の吸気通路３、すなわちサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭを変更するようになっている。

図１に示すように、エンジン１のシリンダヘッド１ｃには、吸気ポート２を開閉する吸気弁４１と、排気ポート４を開閉する排気弁４２とがそれぞれ設けられる。吸気弁４１及び排気弁４２は、それぞれ異なるカムシャフト４３，４４の回転により動作するように構成される。各カムシャフト４３，４４の先端には、それぞれ異なるタイミングプーリ４５，４６が設けられる。各タイミングプーリ４５，４６は、タイミングベルト等（図示略）を介してクランクシャフト１ａに駆動連結される。エンジン１の運転時には、クランクシャフト１ａの回転力がタイミングベルト等及び各タイミングプーリ４５，４６を介して各カムシャフト４３，４４に伝達される。これにより、吸気弁４１及び排気弁４２が動作して吸気ポート２及び排気ポート４がそれぞれ開閉されるようになっている。このとき、吸気弁４１及び排気弁４２は、クランクシャフト１ａの回転に同期して、すなわち、クランクシャフト１ａに連結されたピストン４７の上下動に対応した、エンジン１の吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程及び排気行程に同期して、所定のタイミングで動作可能となっている。この実施形態では、カムシャフト４３，４４及びタイミングプーリ４５，４６により本発明の動弁機構が構成される。

この実施形態では、図１に示すように、吸気側のカムシャフト４３には、カム角センサ５６が設けられる。このカム角センサ５６は、カムシャフト４３の回転角を検出するようになっている。吸気側のタイミングプーリ４５には、電動式の可変バルブタイミング機構（以下、単に「ＶＶＴ」という。）６１が設けられる。このＶＶＴ６１は、吸気弁４１の開閉特性である開閉タイミング（バルブタイミング）が変更可能に構成される。すなわち、ＶＶＴ６１は、付属モータ（図示略）により駆動されることにより、吸気弁４１のバルブタイミングを所定の範囲で進角及び遅角することができるようになっている。これにより、吸気弁４１と排気弁４２とのバルブオーバラップが変更可能に構成される。この実施形態で、ＶＶＴ６１は本発明の開閉特性可変機構の一例に相当する。

ＶＶＴ６１は、吸気側のカムシャフト４３とタイミングプーリ４５との間に介在したリングギヤとヘリカルスプライン（それぞれ図示略）を含む。そして、ＶＶＴ６１は、モータを動作させてリングギヤを回動及びスライドさせることにより、カムシャフト４３とタイミングプール４５との間の回転位相を変える。この種のリングギヤ等を備えたＶＶＴ６１の構造は既に周知であることから、ここでは詳しい説明は省略する。

ここで、ＶＶＴ６１による吸気弁４１と排気弁４２とのバルブオーバラップの変更について説明する。図３（ａ），（ｂ）に、吸気弁４１と排気弁４２とのバルブオーバラップを模式図により示す。バルブオーバラップは、レシプロタイプのエンジンにおいて、吸気ポートと排気ポートが同時に開いている状態を意味する。通常、バルブオーバラップは、４ストロークエンジンの排気行程の終了間際に吸気弁により吸気ポートを開き、吸気の充填効率を改善する目的で設定される。バルブオーバーラップを広めに取ると、エンジンの実質圧縮比が落ちることから、ノッキングなどの異常燃焼を防ぐことができる。逆にバルブオーバーラップを狭めに取ると、エンジンの低回転域での混合気の充填効率が高くなり、低負荷・低回転でも混合気に安定した燃焼が得られる。また、エンジンの出力面以外では、バルブオーバーラップを利用することにより、エンジンに内部ＥＧＲを行うことができ、排気浄化の他にポンピングロスを低減することができるなど燃費向上にも寄与する。エンジンの回転速度や負荷などによって内部ＥＧＲを行う適切なタイミングは異なるが、ＶＶＴにより最適なタイミングでバルブオーバラップを実施することができる。

図１において、ＶＶＴ６１を動作させて吸気側のカムシャフト４３の回転位相をタイミングプーリ４５のそれよりも進めることにより、吸気弁４１のバルブタイミングの位相がクランクシャフト１ａの回転位相よりも進角される。この場合、図３（ｂ）に示すように、吸気弁４１のバルブタイミングが相対的に進角され、吸気行程における吸気弁４１と排気弁４２とのバルブオーバラップが相対的に大きくなる。このとき、ＶＶＴ６１により吸気弁４１のバルブタイミングを最も進角させることにより、バルブオーバラップが最も大きくなる。これに対し、ＶＶＴ６１を動作させて吸気側のカムシャフト４３の回転位相をタイミングプーリ４５のそれよりも遅れさせることにより、吸気弁４１のバルブタイミングの位相がクランクシャフト１ａの回転位相よりも遅角される。この場合、図３（ａ）に示すように、吸気弁４１のバルブタイミングが相対的に遅れ、吸気行程におけるバルブオーバラップが相対的に小さくなる。このとき、ＶＶＴ６１により吸気弁４１のバルブタイミングを最も遅角させることにより、バルブオーバラップが最も小さくなる（無くなる。）。

この実施形態では、燃焼室１６からクランクケース１ｂやシリンダヘッド（ヘッドカバーを含む）１ｃの内部へ漏れ出たブローバイガスを吸気通路３で発生する負圧を利用して燃焼室１６へ還元するブローバイガス還元装置が、エンジン１に設けられる。図１に示すように、ブローバイガス還元装置は、ブローバイガス還元通路６６と、ＰＣＶ弁６７と、掃気通路６８とを備える。ブローバイガス還元通路６６は、エンジン１で発生するブローバイガスを燃焼室１６へ還元するために吸気通路３へ流すようになっている。ブローバイガス還元通路６６は、その入口側がＰＣＶ弁６７を介してシリンダヘッド１ｃに接続され、その出口側がサージタンク３ａに接続される。ＰＣＶ弁６７は、ブローバイガス還元通路６６におけるブローバイガス流量を調整するために負圧を受けて動作するように構成される。ここで、エンジン１の運転時であって過給機７の非作動時には、サージタンク３ａの中が負圧となり、この負圧がブローバイガス還元通路６６とＰＣＶ弁６７を介してシリンダヘッド１ｃの内部に作用する。この負圧を受けてＰＣＶ弁６７が開弁動作し、ブローバイガスがシリンダヘッド１ｃからＰＣＶ弁６７及びブローバイガス還元通路６６を介してサージタンク３ａへ流れる。掃気通路６８は、その入口側がエアクリーナ６の近傍の吸気通路３に接続され、その出口側がシリンダヘッド１ｃ（ヘッドカバー）に接続される。掃気通路６８は、シリンダヘッド１ｃからサージタンク３ａへブローバイガスが流れるときに、シリンダヘッド１ｃの内部へ新気を導入してその内部を掃気するようになっている。

図４に、ＰＣＶ弁６７を断面図により示す。図４に示すように、ＰＣＶ弁６７は、管状の本体７１を備え、その一端部には管継手７２が形成され、他端部に雄ネジ７３が形成される。管継手７２にはブローバイガス還元通路６６が接続され、雄ネジ７３はシリンダヘッド１ｃに接続される。本体７１の内部に形成された通路７４には、略弾丸状の弁体７５が軸線方向へ往復動可能に配置される。弁体７５は、その先端側に先細り状のニードル部７５ａが形成され、本体７１の通路７４に形成された孔状の計量部７６にニードル部７５ａが貫通して配置される。また、弁体７５は、その周囲に設けられたスプリング７７により、ニードル部７５ａと計量部７６との隙間（弁体７５の開度）が拡大する方向、すなわち開弁方向へ付勢される。そして、本体７１の通路７４に、管継手７２の側から、サージタンク３ａで発生する負圧が作用することにより、その負圧と、シリンダヘッド１ｃの内部の圧力と、スプリング７７の付勢力とのバランスにより、弁体７５の移動位置が決まり、弁体７５の開度が決定される。この開度により、シリンダヘッド１ｃからサージタンク３ａへ導出されるブローバイガス流量が調節される。

図５に、エンジン１の減速燃料カット時におけるＰＣＶ弁６７の流量特性をグラフにより示す。このグラフにおいて、横軸はブローバイガス還元通路６６を通じてＰＣＶ弁６７に作用するサージタンク３ａの吸気圧ＰＭの負圧を示し、縦軸はＰＣＶ弁６７を流れるブローバイガスの流量（ＰＣＶ流量）を示す。このグラフから明らかなように、吸気圧ＰＭが「負圧大」から「大気圧」まで増加するに連れて、ＰＣＶ流量はある小流量ｍ１から最大流量ｍ４まで増加し、その後ゼロへ向けて減少する。従って、ＰＣＶ流量が最小流量ｍ１から最大流量ｍ４に達するまでの間は、ＥＧＲ弁１８が閉弁するときは、吸気圧ＰＭは第１の値ｐ１となり、ＰＣＶ流量は第２の流量ｍ２となるところ、ＥＧＲ弁１８が開弁することにより、吸気圧ＰＭは第２の値ｐ２（＞ｐ１）となり、ＰＣＶ流量は第３の値ｍ３（＞ｍ２）となる。すなわち、このＰＣＶ弁６７は、エンジン１の減速燃料カット時において、ＥＧＲ弁１８が閉弁状態から開弁することにより、ＰＣＶ流量を増加させるという流量特性を備えている。

この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御、ＥＧＲ制御及びバルブタイミング制御等をそれぞれ実行するために、インジェクタ２５、イグナイタ３０、電子スロットル装置１４のステップモータ２２、ＥＧＲ弁１８のＤＣモータ３１及びＶＶＴ６１が、それぞれエンジン１の運転状態に応じて電子制御装置（ＥＣＵ）５０により制御されるようになっている。ＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、ＣＰＵの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。ＥＣＵ５０は、本発明の故障判定手段の一例に相当する。外部出力回路には、イグナイタ３０、インジェクタ２５、ステップモータ２２、ＤＣモータ３１及びＶＶＴ６１等が接続される。外部入力回路には、スロットルセンサ２３をはじめエンジン１の運転状態を検出するための各種センサ２３，２７，２８，５１〜５６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。

ここで、各種センサとして、スロットルセンサ２３及びカム角センサ５６の他に、アクセルセンサ２７、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２、水温センサ５３、エアフローメータ５４及び空燃比センサ５５が設けられる。アクセルセンサ２７は、アクセルペダル２６の操作量であるアクセル開度ＡＣＣを検出する。アクセルペダル２６は、エンジン１の出力を調節するために運転者により操作されるようになっている。吸気圧センサ５１は、本発明の吸気圧検出手段の一例に相当し、本来はサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭをエンジン１の運転状態を示す一要素として検出する。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、本発明の吸気量検出手段の一例に相当し、本来はエアクリーナ６の直下流の吸気通路３を流れる吸気量Ｇａをエンジン１の運転状態を示す一要素として検出する。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。

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。

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。ここで、エンジン１の減速運転時には、スロットル弁２１は、全閉に近い、わずかに吸気の流通を可能とする所定の微少開度の状態（ソニック状態）に固定されるようになっている。

ここで、この実施形態のブローバイガス還元装置についても、ブローバイガス還元を適正に行う必要がある。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。

図６に、故障検出の処理内容の一例をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態が減速燃料カット中であるか否かを判断する。すなわち、エンジン１が減速運転時であり、かつ、インジェクタ２５によるエンジン１への燃料供給が遮断されているか否かを判断する。上記したように、エンジン１の減速運転時には、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１とＥＧＲ弁１８はそれぞれ閉弁制御される。このとき、ＥＧＲ弁１８は全閉となり、スロットル弁２１は、わずかに吸気の流通を可能とする所定の微少開度の状態（ソニック状態）に保たれる。ＥＣＵ５０は、上記判断をアクセル開度ＡＣＣの変化に基づき行うことができる。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２６０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、故障判定フラグＸegrpcvobdが「０」であるか否かを判断する。ここで、故障判定フラグＸegrpcvobdは、ＥＧＲ弁１８とＰＣＶ弁６７について故障判定が行われた場合に「１」に、故障判定が行われていない場合に「０」に設定される。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１００へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１２０へ移行する。

ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４の検出値に基づき吸気量Ｇａを取り込む。

次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ閉フラグＸegroffが「０」であるか否かを判断する。ＥＧＲ閉フラグＸegroffは、後述するようにＥＧＲ弁１８が閉弁のときのＥＧＲ閉吸気量Ｇaoffが得られた場合に「１」に、そのＥＧＲ閉吸気量Ｇaoffが得られない場合に「０」に設定される。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１６０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１４０へ移行する。

ステップ１４０では、ＥＣＵ５０は、ステップ１２０で取り込まれた吸気量Ｇａを、ＥＧＲ弁１８が閉弁したときのＥＧＲ閉吸気量Ｇaoffとしてメモリに記憶する。また、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ閉フラグＸegroffを「１」に設定する。その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１３０へ戻す。

一方、ステップ１３０から移行してステップ１６０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を所定開度Ｂ１だけ開弁制御する。これにより、一旦全閉状態となったＥＧＲ弁１８が強制的に開弁される。

次に、ステップ１７０で、ＥＣＵ５０は、所定時間が経過するのを待ってステップ１８０へ移行する。ここで、所定時間を、例えば「１秒」とすることができる。

ステップ１８０で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４の検出値に基づき吸気量Ｇａを取り込み、その取り込まれた吸気量Ｇａを、ＥＧＲ弁１８が開弁したときのＥＧＲ開吸気量Ｇaonとしてメモリに記憶する。

次に、ステップ１９０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ開吸気量ＧaonとＥＧＲ閉吸気量Ｇaoffとの差が所定値Ｃ１より大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が開弁したときの吸気量ＧａとＥＧＲ弁１８が閉弁したときの吸気量Ｇａとの差がある程度大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２００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２２０へ移行する。

ステップ２００では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が正常であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常である事実をメモリに記録することができる。

次に、ステップ２１０では、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７が正常であるとの判定し、処理をステップ２３０へ移行する。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常である事実をメモリに記録することができる。

一方、ステップ２２０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が閉弁状態で故障（閉弁故障）しているとの判定、又は、ＰＣＶ弁６７が固着状態で故障（固着故障）しているとの判定をし、処理をステップ２３０へ移行する。ここで、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁閉弁故障判定又はＰＣＶ弁固着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。

そして、ステップ２３０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ閉フラグＸegroffを「０」にリセットする。また、ステップ２４０で、ＥＣＵ５０は、故障判定フラグＸegrpcvobdを「１」に設定する。

次に、ステップ２５０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の開弁制御を終了し、処理をステップ１００へ戻す。

一方、ステップ１００から移行してステップ２６０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ閉フラグＸegroffを「０」にリセットする。

次に、ステップ２７０で、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７又はＥＧＲ弁１８の故障検出からの復帰であるか否かを判断する。この判断結果が否定である場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１００へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２８０へ移行する。

そして、ステップ２８０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の開弁制御を中止し、処理をステップ１００へ戻す。

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を所定の微少開度に固定し、ＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁制御し、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧を変化させ、その負圧を変化させる前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否か、又はＥＧＲ弁１８が閉弁故障であるか否かを判定するようになっている。

以上説明したように、この実施形態の故障検出装置によれば、エンジン１の減速燃料カット時には、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭが負圧となる。従って、ＰＣＶ弁６７が正常である場合は、ＰＣＶ弁６７がその負圧を受けて動作し、その負圧の大きさに応じてブローバイガス還元通路６６におけるブローバイガス流量が調整され、そのブローバイガス流量に応じてサージタンク３ａにおける吸気量ＰＭが変わる。これに対し、ＰＣＶ弁６７が故障している場合は、サージタンク３ａにおける負圧が変化してもブローバイガス流量に予想した変化が得られず、吸気通路３における吸気量Ｇａに予想した変化が得られない。

ここで、エンジン１の減速燃料カット時には、ＥＣＵ５０により、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１が所定の微少開度に固定され、ＥＧＲ弁１８が閉弁状態から強制的に開弁制御されてサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧が変化する。そして、この負圧が変化する前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいて、ＥＣＵ５０により、ＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かが判定される。すなわち、吸気量Ｇａに変化がある場合は、ＰＣＶ弁６７が負圧の変化に応じて予想通りに動作したことになり、ＰＣＶ弁６７が正常であると判定することができる。一方、吸気量Ｇａに変化がない場合は、ＰＣＶ弁６７が負圧の変化に応じて予想通りに動作しなかったことになり、ＰＣＶ弁６７が固着故障であると判定することができる。ここで、エンジン１の運転状態を示す吸気量Ｇａを検出するためのエアフローメータ５４が、ＰＣＶ弁６７の固着故障を判定するために兼用されるので、故障検出のために専用のセンサを設ける必要がない。また、ＥＧＲガス流量を調節するためにエンジン１に設けられたＥＧＲ弁１８を吸気圧ＰＭを変更させる手段として兼用しているので、専用の機器を設ける必要がない。このため、故障検出のための専用部品を増やすことなく、装置の大型化やコストアップを生じさせることなく、ＰＣＶ弁６７の固着故障を有効に検出することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンのブローバイガス還元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。

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。

この実施形態では、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６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１２５の処理が設けられ、ステップ１４０とステップ１５０との間にステップ１４５の処理が設けられ、ステップ１８０とステップ２３０との間にステップ１８５、ステップ３００〜ステップ３６０の処理が設けられた点で図６のフローチャートと異なる。

すなわち、処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ５０は、ステップ１００〜ステップ１２０の処理を実行した後、ステップ１２５で、吸気圧センサ５１の検出値に基づき吸気圧ＰＭを取り込む。

その後、ＥＣＵ５０は、ステップ１３０及びステップ１４０の処理を実行した後、ステップ１４５で、今回取り込まれた吸気圧ＰＭをＥＧＲ弁１８が閉弁したときのＥＧＲ閉吸気圧ＰＭoffとしてメモリに記憶する。

その後、ＥＣＵ５０は、ステップ１５０〜ステップ１８０の処理を実行した後、ステップ１８５で、吸気圧センサ５１の検出値に基づき吸気圧ＰＭを取り込み、その取り込まれた吸気圧ＰＭをＥＧＲ弁１８が開弁したときのＥＧＲ開吸気圧ＰＭonとしてメモリに記憶する。

次に、ステップ３００で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ開吸気圧ＰＭonとＥＧＲ閉吸気圧ＰＭoffとの差が所定値Ｄ１より大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を開弁したときの吸気圧ＰＭとＥＧＲ弁１８を閉弁したときの吸気圧ＰＭとの差がある程度大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３１０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３５０へ移行する。

ステップ３１０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が正常であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常である事実をメモリに記録することができる。

次に、ステップ３２０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ開吸気量ＧaonとＥＧＲ閉吸気量Ｇaoffとの差が所定値Ｃ１より大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が開弁したときの吸気量ＧａとＥＧＲ弁１８が閉弁したときの吸気量Ｇａとの差がある程度大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３３０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３４０へ移行する。

ステップ３３０では、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７が正常であるとの判定し、処理をステップ２３０へ移行する。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常である事実をメモリに記録することができる。

また、ステップ３４０では、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７が固着故障しているとの判定をし、処理をステップ２３０へ移行する。ここで、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁固着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。

一方、ステップ３００から移行してステップ３５０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障しているとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁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。

次に、ステップ３６０で、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７の正常故障判定を保留し、処理をステップ２３０へ移行する。

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、スロットル弁２１を所定の微少開度に固定し、ＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁制御し、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧を変化させ、その負圧を変化させる前と後で吸気圧センサ５１により検出される吸気圧ＰＭの変化に基づいてＥＧＲ弁１８が閉弁故障であるか否かを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が正常であると判定したとき、サージタンク３ａの吸気圧ＰＭの負圧を変化させる前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かを判定するようになっている。

以上説明したように、この実施形態の故障検出装置によれば、ＰＣＶ弁６７の固着故障を判定する前提として、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障であるか否かが判定されるので、ＥＧＲ弁１８の閉弁故障も検出することができる。また、ＥＧＲ弁１８が正常である場合は、ＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁制御することで、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭが予想通りに変化する。ここで、ＥＣＵ５０により、ＥＧＲ弁１８が正常であると判定されたときに、吸気圧ＰＭの負圧が変化する前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かが判定される。従って、ＥＧＲ弁１８が正常であることを前提に、すなわち吸気圧ＰＭが予想通りに変化することを前提にＰＣＶ弁６７の固着故障が判定されるので、その故障につき適正な判定が可能となる。このため、第１実施形態における効果に加え、ＰＣＶ弁６７の故障検出を適正に行うことができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンのブローバイガス還元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。

この実施形態では、ＶＶＴ６１が本発明の別の吸気圧変更手段の一例に相当する。すなわち、ＶＶＴ６１が動作して吸気弁４１と排気弁４２とのバルブオーバラップが拡大されることにより、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭが変更されるようになっている。

また、この実施形態では、故障検出のための処理内容の点で第２実施形態と構成が異なる。図８に、この実施形態における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８のフローチャートでは、図７のフローチャートにおけるステップ３５０とステップ３３０との間にステップ４００〜ステップ４２０の処理が設けられ、ステップ２５０の後にステップ４３０の処理が設けられ、ステップ２７０とステップ２８０との間にステップ４４０の処理が設けられた点で図７のフローチャートと異なる。

すなわち、このルーチンにおいて、ＥＣＵ５０は、ステップ３５０の処理を実行した後、ステップ４００で、ＶＶＴ６１によりバルブオーバラップを拡大制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１を制御することにより、吸気弁４１のバルブタイミングを標準タイミングよりも進角させ、吸気弁４１のバルブタイミングと排気弁４２のバルブタイミングとのバルブオーバラップを拡大する。この制御により、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧の大きさが緩和される。

次に、ステップ４１０で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４の検出値に基づき吸気量Ｇａを取り込み、その取り込まれた吸気量ＧａをＥＧＲ弁１８が閉弁したときのＥＧＲ閉吸気量Ｇaoffとしてメモリに記憶する。

次に、ステップ４２０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ開吸気量ＧaonとＥＧＲ閉吸気量Ｇaoffとの差が所定値Ｅ１より大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が開弁したときの吸気量ＧａとＥＧＲ弁１８が閉弁したときの吸気量Ｇａとの差がある程度大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３６０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３４０へ移行する。

また、ステップ２５０から移行してステップ４３０では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップ拡大制御を終了し、処理をステップ１００へ戻す。

一方、ステップ２７０から移行してステップ４４０では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップ拡大制御を中止し、処理をステップ２８０へ移行する。

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、スロットル弁２１を所定の微少開度に固定し、ＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁制御し、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧を変化させ、その負圧を変化させる前と後で吸気圧センサ５１により検出される吸気圧ＰＭの変化に基づいてＥＧＲ弁１８が閉弁故障であるか否かを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が正常であると判定したとき、サージタンク３ａの負圧を変化させる前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かを判定するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障であると判定したとき、ＶＶＴ６１を制御してサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧を変化させ、その負圧を変化させる前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かを判定するようになっている。

以上説明したように、この実施形態の故障検出装置によれば、ＰＣＶ弁６７の固着故障を判定する前提として、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障であるか否かが判定されるので、ＥＧＲ弁１８の閉弁故障も検出することができる。また、ＥＧＲ弁１８が正常である場合は、ＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁制御することで、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧が予想通りに変化する。ここで、ＥＣＵ５０により、ＥＧＲ弁１８が正常であると判定されたときに、吸気圧ＰＭの負圧が変化する前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かが判定される。従って、ＥＧＲ弁１８が正常であることを前提に、すなわち吸気圧ＰＭが予想通りに変化することを前提にＰＣＶ弁６７の固着故障が判定されるので、その故障につき適正な判定が可能となる。このため、第１実施形態における効果に加え、ＰＣＶ弁６７の故障検出を適正に行うことができる。

一方、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障である場合は、ＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁制御しても、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧に予想した変化が得られない。ここで、ＥＣＵ５０により、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障であると判定されたときに、ＶＶＴ６１によりバルブオーバラップが拡大制御されてサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧が変化させられ、その負圧が変化する前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かが判定される。従って、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障している場合にも、ＰＣＶ弁６７の故障を判定する機会を確保することができる。また、吸気弁４１のバルブタイミングを可変とすることを目的としてエンジン１に設けられたＶＶＴ６１を吸気圧ＰＭを変更する別の手段として兼用しているので、専用の機器を設ける必要がない。このため、故障検出のための専用部品を増やすことなく、大型化やコストアップを生じさせることなく、ＰＣＶ弁６７の固着故障を有効に検出することができると共に、その故障検出を適正に行うことができる。また、ＥＧＲ弁１８の閉弁故障も検出することができ、ＥＧＲ弁１８が閉弁故障である場合もＰＣＶ弁６７の故障検出をより適正に行うことができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンのブローバイガス還元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。

この実施形態では、ＶＶＴ６１が本発明の吸気圧変更手段の一例に相当する。すなわち、ＶＶＴ６１が作動して吸気弁４１と排気弁４２とのバルブオーバラップが変更されることにより、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭが変更されるようになっている。

この実施形態では、故障検出のための処理内容の点で第２実施形態と構成が異なる。図９に、この実施形態における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９のフローチャートでは、図７のフローチャートにおけるステップ１１０、ステップ１３０、ステップ１４０、ステップ１４５、ステップ１５０、ステップ１６０、ステップ１８０、ステップ１８５、ステップ３００〜ステップ３２０、ステップ３５０、ステップ２３０〜ステップ２６０及びステップ２８０の代わりに、ステップ１１１、ステップ１３１、ステップ１４１、ステップ１４６、ステップ１５１、ステップ１６１、ステップ１８１、ステップ１８６、ステップ３０１、ステップ３１１、ステップ３２１、ステップ３５１、ステップ２３１、ステップ２４１、ステップ２５１、ステップ２６１及びステップ２８１の処理が設けられる点で図７のフローチャートと異なる。

すなわち、処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ５０は、ステップ１００の処理の後、ステップ１１１で、故障判定フラグＸvvtpcvobdが「０」であるか否かを判断する。ここで、故障判定フラグＸvvtpcvobdは、ＶＶＴ６１とＰＣＶ弁６７について故障判定が行われた場合に「１」に、故障判定が行われていない場合に「０」に設定される。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１００へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１２０へ移行する。

その後、ステップ１２０及びステップ１２５の処理を実行した後、ステップ１３１で、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴオフフラグＸvvtoffが「０」であるか否かを判断する。ＶＶＴオフフラグＸvvtoffは、後述するようにＶＶＴ６１がオフのときのＶＶＴオフ吸気量Ｇavoffが得られた場合に「１」に、そのＶＶＴオフ吸気量Ｇavoffが得られない場合に「０」に設定される。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１６１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１４１へ移行する。

ステップ１４１では、ＥＣＵ５０は、ステップ１２０で取り込まれた吸気量Ｇａを、ＶＶＴオフ吸気量Ｇａvoffとしてメモリに記憶する。また、ステップ１４６で、ＥＣＵ５０は、ステップ１２５で取り込まれた吸気圧ＰＭを、ＶＶＴオフ吸気圧ＰＭvoffとしてメモリに記憶する。また、ステップ１５１で、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴオフフラグＸvvtoffを「１」に設定する。その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１３１へ戻す。

一方、ステップ１３１から移行してステップ１６１では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１によりバルブオーバラップを拡大制御する。これにより、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧の大きさが緩和される。

次に、ＥＣＵ５０は、ステップ１７０で、所定時間が経過するのを待ってステップ１８１へ移行し、ステップ１８１で、エアフローメータ５４の検出値に基づき吸気量Ｇａを取り込み、その取り込まれた吸気量Ｇａを、ＶＶＴ６１がオンしたときのＶＶＴオン吸気量Ｇavonとしてメモリに記憶する。

次に、ステップ１８６で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１の検出値に基づき吸気圧ＰＭを取り込み、その取り込まれた吸気圧ＰＭを、ＶＶＴ６１がオンしたときのＶＶＴオン吸気圧ＰＭvonとしてメモリに記憶する。

次に、ステップ３０１で、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴオン吸気圧ＰＭvonとＶＶＴオフ吸気圧ＰＭvoffとの差が所定値Ｄ１より大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１がオンしたときの吸気圧ＰＭとＶＶＴ６１がオフしたときの吸気圧ＰＭとの差がある程度大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３１１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３５１へ移行する。

ステップ３１１では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１が正常であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常である事実をメモリに記録することができる。

次に、ステップ３２１で、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴオン吸気量ＧavonとＶＶＴオフ吸気量Ｇavoffとの差が所定値Ｃ１より大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１がオンしたときの吸気量ＧａとＶＶＴ６１がオフしたときの吸気量Ｇａとの差がある程度大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３３０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３４０へ移行する。

ステップ３３０では、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７が正常であるとの判定し、処理をステップ２３１へ移行する。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常である事実をメモリに記録することができる。

また、ステップ３４０では、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７が固着故障しているとの判定をし、処理をステップ２３１へ移行する。ここで、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁固着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。

一方、ステップ３０１から移行してステップ３５１では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１が故障しているとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ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。

次に、ステップ３６０で、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７の正常故障判定を保留し、処理をステップ２３１へ移行する。

そして、ステップ２３１では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴオフフラグＸvvtoffを「０」にリセットする。また、ステップ２４１で、ＥＣＵ５０は、故障判定フラグＸvvtpcvobdを「１」に設定する。

そして、ステップ２５１では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップ拡大制御を終了し、処理をステップ１００へ戻す。

一方、ステップ１００から移行してステップ２６１では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴオフフラグＸvvtoffを「０」にリセットする。

また、ステップ２７０から移行してステップ２８１では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップ拡大制御を中止し、処理をステップ１００へ戻す。

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、スロットル弁２１を所定の微少開度に固定し、ＶＶＴ６１によりバルブオーバラップを拡大制御して、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧を変化させ、その負圧を変化させる前と後で吸気圧センサ５１により検出される吸気圧ＰＭの変化に基づいてＶＶＴ６１が故障であるか否かを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１が正常であると判定したとき、サージタンク３ａの吸気圧ＰＭの負圧を変化させる前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かを判定するようになっている。

以上説明したように、この実施形態の故障検出装置によれば、ＰＣＶ弁６７の固着故障を判定する前提として、ＶＶＴ６１が故障であるか否かが判定されるので、ＶＶＴ６１の故障も検出することができる。また、ＶＶＴ６１が正常である場合は、ＶＶＴ６１によりバルブオーバラップを拡大制御することで、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭが予想通りに変化する。ここで、ＥＣＵ５０により、ＶＶＴ６１が正常であると判定されたときに、吸気圧ＰＭの負圧が変化する前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かが判定される。従って、ＶＶＴ６１が正常であることを前提に、すなわち吸気圧ＰＭが予想通りに変化することを前提にＰＣＶ弁６７の固着故障が判定されるので、その故障につき適正な判定が可能となる。このため、第１実施形態における効果に加え、ＰＣＶ弁６７の故障検出を適正に行うことができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、エンジンシステムと故障検出の処理内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図１０に、この実施形態におけるガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。図１０に示すように、この実施形態では、サージタンク３ａへ新気を導入するための新気導入通路８１と、新気導入通路８１を流れる新気を調節するための新気導入弁８２が更に設けられる点で図１のガソリンエンジンシステムと異なる。新気導入通路８１は、その入口８１ａがＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流の吸気通路３に接続され、その出口８１ｂがスロットル弁２１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に接続される。新気導入弁８２は、電動弁であって、新気導入通路８１を流れる新気を調節するためにＥＣＵ５０により制御されるようになっている。

また、この実施形態のエンジンシステムは、前記各実施形態における高圧ループ式ＥＧＲ装置に代わって、低圧ループ式ＥＧＲ装置を備える。すなわち、この実施形態では、図１０に示すように、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂが、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５に接続され、その出口１７ａがコンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続される。ＥＧＲ通路１７には、ＥＧＲクーラ２０とＥＧＲ弁１８がそれぞれ設けられる。

この実施形態では、新気導入弁８２が本発明の吸気圧変更手段の一例に相当する。すなわち、新気導入弁８２が動作することにより、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧が変更されるようになっている。また、この実施形態では、ＶＶＴ６１が本発明の別の吸気圧変更手段の一例に相当する。すなわち、ＶＶＴ６１が動作して吸気弁４１と排気弁４２とのバルブオーバラップが拡大されることにより、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧が変更されるようになっている。

図１１に、この実施形態における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５００で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態が減速燃料カット中であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ７４０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５１０へ移行する。

ステップ５１０で、ＥＣＵ５０は、故障判定フラグＸacvpcvobdが「０」であるか否かを判断する。ここで、故障判定フラグＸacvpcvobdは、新気導入弁８２とＰＣＶ弁６７について故障判定が行われた場合に「１」に、故障判定が行われていない場合に「０」に設定される。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５００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５２０へ移行する。

ステップ５２０で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４の検出値に基づき吸気量Ｇａを取り込む。

次に、ステップ５３０で、ＥＣＵ５０は、新気閉フラグＸacvoffが「０」であるか否かを判断する。新気閉フラグＸacvoffは、後述するように新気導入弁８２が閉弁されるときの新気閉吸気量Ｇaaoffが得られた場合に「１」に、その新気閉吸気量Ｇaaoffが得られない場合に「０」に設定される。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５６０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５４０へ移行する。

ステップ５４０では、ＥＣＵ５０は、ステップ５２０で取り込まれた吸気量Ｇａを、新気導入弁８２が閉弁したときの新気閉吸気量Ｇaaoffとしてメモリに記憶する。また、ステップ５５０で、ＥＣＵ５０は、新気閉フラグＸacvoffを「１」に設定する。その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５３０へ戻す。

一方、ステップ５３０から移行してステップ５６０では、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２を所定開度Ｋ１だけ開弁制御する。これにより、閉弁状態の新気導入弁８２が開弁され、サージタンク３ａの吸気圧ＰＭの負圧が緩和される。

次に、ステップ５７０で、ＥＣＵ５０は、所定時間が経過するのを待ってステップ５８０へ移行する。ここで、所定時間を、例えば「１秒」とすることができる。

ステップ５８０で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４の検出値に基づき吸気量Ｇａを取り込み、その取り込まれた吸気量Ｇａを、新気導入弁８２が開弁されたときの新気開吸気量Ｇaaonとしてメモリに記憶する。

次に、ステップ５９０で、ＥＣＵ５０は、新気開吸気量Ｇaaonと新気閉吸気量Ｇaaoffとの差が所定値Ｃ１より大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２が開弁したときの吸気量Ｇａと新気導入弁８２が閉弁したときの吸気量Ｇａとの差がある程度大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６００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６６０へ移行する。

ステップ６００では、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２が正常であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常である事実をメモリに記録することができる。

次に、ステップ６１０では、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７が正常であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常である事実をメモリに記録することができる。

次に、ステップ６２０で、ＥＣＵ５０は、新気閉フラグＸacvoffを「０」にリセットする。また、ステップ６３０で、ＥＣＵ５０は、故障判定フラグＸacvpcvobdを「１」に設定する。

次に、ステップ６４０では、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２の開弁制御を終了する。また、ステップ６５０では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップ拡大制御を終了する。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ５００へ戻す。

一方、ステップ５９０から移行してステップ６６０では、ＥＣＵ５０は、新気開吸気量Ｇaaonと新気閉吸気量Ｇaaoffとの差が所定値Ｃ２（＜Ｃ１）より大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２が開弁したときの吸気量Ｇａと新気導入弁８２が閉弁したときの吸気量Ｇａとの差がやや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６７０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６９０へ移行する。

ステップ６７０では、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２が正常であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常である事実をメモリに記録することができる。

次に、ステップ６８０で、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７が固着故障であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁固着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。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ６２０へ移行する。

また、ステップ６６０から移行してステップ６９０では、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２が閉弁故障であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、新気導入弁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。

次に、ステップ７００で、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１によりバルブオーバラップを拡大制御する。これにより、サージタンク３ａの吸気圧ＰＭの負圧を変更する。

次に、ステップ７１０で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４の検出値に基づき吸気量Ｇａを取り込み、その取り込まれた吸気量Ｇａを、新気導入弁８２が閉弁したときの新気閉吸気量Ｇaaoffとしてメモリに記憶する。

そして、ステップ７２０で、ＥＣＵ５０は、新気開吸気量Ｇaaonと新気閉吸気量Ｇaaoffとの差が所定値Ｃ３（＜Ｃ２）より大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２が開弁したときの吸気量Ｇａと新気導入弁８２が閉弁したときの吸気量Ｇａとの差がある程度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７３０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６８０へ戻す。

ステップ７３０では、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁６７が正常であるとの判定をする。ここで、ＥＣＵ５０は、この正常である事実をメモリに記録することができる。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ６２０へ移行する。

一方、ステップ５００から移行してステップ７４０では、ＥＣＵ５０は、新気閉フラグＸacvoffを「０」にリセットする。

次に、ステップ７５０で、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２又はＰＣＶ弁６７の故障検出からの復帰であるか否かを判断する。この判断結果が否定である場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５００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７６０へ移行する。

そして、ステップ７６０では、ＥＣＵ５０は、ＶＶＴ６１によるバルブオーバラップ拡大制御を中止する。また、ステップ７７０で、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２の開弁制御を中止し、処理をステップ１００へ戻す。

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、スロットル弁２１を所定の微少開度に固定し、新気導入弁８２を制御して強制的に開弁させ、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧を変化させ、その負圧を変化させる前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいて新気導入弁８２が閉弁故障であるか否かを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２が正常であると判定したとき、サージタンク３ａの吸気圧ＰＭの負圧を変化させる前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かを判定するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、新気導入弁８２が閉弁故障であると判定したとき、ＶＶＴ６１によりバルブオーバラップを拡大制御してサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧を変化させ、その負圧を変化させる前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かを判定するようになっている。

以上説明したように、この実施形態の故障検出装置によれば、ＰＣＶ弁６７の固着故障を判定する前提として、新気導入弁８２が閉弁故障であるか否かが判定されるので、新気導入弁８２の閉弁故障も検出することができる。また、新気導入弁８２が正常である場合は、新気導入弁８２を閉弁状態から強制的に開弁制御することで、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧が予想通りに変化する。ここで、ＥＣＵ５０により、新気導入弁８２が正常であると判定されたときに、吸気圧ＰＭの負圧が変化する前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かが判定される。従って、新気導入弁８２が正常であることを前提に、すなわち吸気圧ＰＭが予想通りに変化することを前提にＰＣＶ弁６７の固着故障が判定されるので、その故障につき適正な判定が可能となる。このため、第１実施形態における効果に対し、ＰＣＶ弁６７の故障検出をより適正に行うことができる。

一方、新気導入弁８２が閉弁故障である場合は、新気導入弁８２を閉弁状態から強制的に開弁制御しても、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧に予想した変化が得られない。ここで、ＥＣＵ５０により、新気導入弁８２が閉弁故障であると判定されたときに、ＶＶＴ６１によりバルブオーバラップが拡大制御されてサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭの負圧が変化させられ、その負圧が変化する前と後でエアフローメータ５４により検出される吸気量Ｇａの変化に基づいてＰＣＶ弁６７が固着故障であるか否かが判定される。従って、新気導入弁８２が閉弁故障している場合にも、ＰＣＶ弁６７の故障を判定する機会を確保することができる。また、吸気弁４１のバルブタイミングを可変とすることを目的としてエンジン１に設けられたＶＶＴ６１を吸気圧ＰＭを変更する別の手段として兼用しているので、専用の機器を設ける必要がない。このため、故障検出のための専用部品を増やすことなく、大型化やコストアップを生じさせることなく、ＰＣＶ弁６７の固着故障を有効に検出することができると共に、その故障検出を適正に行うことができる。また、新気導入弁８２の閉弁故障も検出することができ、新気導入弁８２が閉弁故障である場合もＰＣＶ弁６７の故障検出をより適正に行うことができる。

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次のように実施することができる。

（２）前記第３及び第５の実施形態では、ＶＶＴ６１を本発明の別の吸気圧変更手段として使用したが、ＥＧＲ弁又は新気導入弁を本発明の別の吸気圧変更手段として使用することもできる。

（３）前記各実施形態では、本発明の故障検出装置を過給機７を備えたエンジン１に具体化したが、本発明の故障検出装置を過給機を備えていないエンジンに具体化することもできる。

（４）前記各実施形態では、本発明の故障検出装置をガソリンエンジンシステムに具体化したが、本発明をディーゼルエンジンシステムに具体化することもできる。

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ブローバイガス還元装置の故障検出に利用できる。

１ エンジン
２ 吸気ポート
３ 吸気通路
３ａ サージタンク
４ 排気ポート
５ 排気通路
１４ 電子スロットル装置（吸気量調節手段）
１６ 燃焼室
１７ ＥＧＲ通路（排気還流通路）
１８ ＥＧＲ弁（排気還流弁、吸気圧変更手段）
２１ スロットル弁
２５ インジェクタ（燃料供給手段）
４１ 吸気弁
４２ 排気弁
４３ （吸気側）カムシャフト（動弁機構）
４４ （排気側）カムシャフト（動弁機構）
４５ （吸気側）タイミングプーリ（動弁機構）
４６ （排気側）タイミングプーリ（動弁機構）
５０ ＥＣＵ（故障判定手段）
５１ 吸気圧センサ（吸気圧検出手段）
５４ エアフローメータ（吸気量測定手段）
６１ ＶＶＴ（開閉特性可変機構、吸気圧変更手段、別の吸気圧変更手段）
６６ ブローバイガス還元通路
６７ ＰＣＶ弁（ＰＣＶ弁）
８１ 新気導入通路
８１ｂ 出口
８２ 新気導入弁（吸気圧変更手段）
ＰＭ 吸気圧
Ｇａ 吸気量

Claims (8)

1. エンジンのブローバイガス還元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変更するための吸気圧変更手段と、前記エンジンの運転状態を検出するために前記吸気量調節弁より上流の前記吸気通路を流れる吸気量を検出する吸気量検出手段とが設けられ、
   前記ブローバイガス還元装置は、前記エンジンで発生するブローバイガスを前記エンジンへ還元するために前記吸気通路へ流すブローバイガス還元通路と、前記ブローバイガス還元通路におけるブローバイガス流量を調整するために吸気負圧を受けて動作するＰＣＶ弁とを含み、前記ブローバイガス還元通路は、その出口が前記吸気量調節弁より下流の吸気通路に接続され、
   前記故障検出装置は、前記エンジンの減速運転時であって、前記燃料供給手段による前記燃料の供給が遮断されたときに、前記吸気量調節弁を所定の微少開度に固定し、前記吸気圧変更手段を制御して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変化させ、その吸気圧を変化させる前と後で前記吸気量検出手段により検出される前記吸気量の変化が小さいときに前記ＰＣＶ弁が故障であると判定する故障判定手段を備える
   ことを特徴とするエンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置。
2. 前記エンジンには、前記エンジンの運転状態を検出するために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吸気圧検出手段が更に設けられ、
   前記故障判定手段は、前記エンジンの減速運転時であって、前記燃料供給手段による前記燃料の供給が遮断されたときに、前記吸気量調節弁を所定の微少開度に固定し、前記吸気圧変更手段を制御して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変化させ、その吸気圧を変化させる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吸気圧変更手段が故障であるか否かを判定し、前記吸気圧変更手段が正常であると判定したとき、前記吸気圧を変化させる前と後で前記吸気量検出手段により検出される前記吸気量の変化が小さいときに前記ＰＣＶ弁が故障であると判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置。
3. 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変更するための別の吸気圧変更手段が更に設けられ、
   前記故障判定手段は、前記吸気圧変更手段が故障であると判定したとき、前記別の吸気圧変更手段を制御して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変化させ、その吸気圧を変化させる前と後で前記吸気量検出手段により検出される前記吸気量の変化が小さいときに前記ＰＣＶ弁が故障であると判定する
   ことを特徴とする請求項２に記載のエンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置。
4. 前記エンジンには、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排気還流弁とが更に設けられ、
   前記吸気圧変更手段は、前記排気還流弁であり、
   前記故障判定手段は、前記エンジンの減速運転時であって、前記燃料供給手段による前記燃料の供給が遮断されたときに、前記排気還流弁を閉弁状態から強制的に開弁制御することにより、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を変化させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置。
5. 前記エンジンは、前記燃焼室にそれぞれ設けられて前記吸気通路に通じる吸気ポート及び前記排気通路に通じる排気ポートと、前記吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記排気ポートを開閉する排気弁と、前記エンジンの回転に同期して前記吸気弁及び前記排気弁を開閉駆動させる動弁機構と、前記吸気弁及び前記排気弁の少なくとも一方の開閉特性を可変とする開閉特性可変機構とを更に含み、
   前記吸気圧変更手段は、前記開閉特性可変機構であり、
   前記故障判定手段は、前記エンジンの減速運転時であって、前記燃料供給手段による前記燃料の供給が遮断されたときに、前記開閉特性が変わるように前記開閉特性可変機構を動作させることにより、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を変化させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置。
6. 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へ新気を導入するための新気導入通路と、前記新気導入通路を流れる新気を調節するための新気導入弁とが更に設けられ、
   前記吸気圧変更手段は、前記新気導入弁であり、
   前記故障判定手段は、前記エンジンの減速運転時であって、前記燃料供給手段による前記燃料の供給が遮断されたときに、前記新気導入弁を閉弁状態から強制的に開弁制御することにより、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を変化させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置。
7. 前記エンジンには、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排気還流弁とが更に設けられ、
   前記エンジンは、前記燃焼室にそれぞれ設けられて前記吸気通路に通じる吸気ポート及び前記排気通路に通じる排気ポートと、前記吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記排気ポートを開閉する排気弁と、前記エンジンの回転に同期して前記吸気弁及び前記排気弁を開閉駆動させる動弁機構と、前記吸気弁及び前記排気弁の少なくとも一方の開閉特性を可変とする開閉特性可変機構とを更に含み、
   前記吸気圧変更手段は、前記排気還流弁であり、
   前記別の吸気圧変更手段は、前記開閉特性可変機構であり、
   前記故障判定手段は、前記エンジンの減速運転時であって、前記燃料供給手段による前記燃料の供給が遮断されたときに、前記排気還流弁を閉弁状態から強制的に開弁制御することにより、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる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が故障であるか否かを判定し、前記排気還流弁が故障であると判定したとき、前記開閉特性可変機構を動作させることにより、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる前と後で前記吸気量検出手段により検出される前記吸気量の変化が小さいときに前記ＰＣＶ弁が故障であると判定する
   ことを特徴とする請求項３に記載のエンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置。
8. 前記エンジンは、前記燃焼室にそれぞれ設けられて前記吸気通路に通じる吸気ポート及び前記排気通路に通じる排気ポートと、前記吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記排気ポートを開閉する排気弁と、前記エンジンの回転に同期して前記吸気弁及び前記排気弁を開
   閉駆動させる動弁機構と、前記吸気弁及び前記排気弁の少なくとも一方の開閉特性を可変とする開閉特性可変機構とを更に含み、
   前記エンジンには、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、前記新気導入通路を流れる新気を調節するための新気導入弁とが更に設けられ、
   前記吸気圧変更手段は、前記新気導入弁であり、
   前記別の吸気圧変更手段は、前記開閉特性可変機構であり、
   前記故障判定手段は、前記エンジンの減速運転時であって、前記燃料供給手段による前記燃料の供給が遮断されたときに、前記新気導入弁を閉弁状態から強制的に開弁制御することにより、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる前と後で前記吸気量検出手段により検出される前記吸気量の変化に基づいて前記新気導入弁が故障であるか否かを判定し、前記新気導入弁が故障であると判定したとき、前記開閉特性可変機構を動作させることにより、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路における吸気圧を変化させ、その吸気圧を変化させる前と後で前記吸気量検出手段により検出される前記吸気量の変化が小さいときに前記ＰＣＶ弁が故障であると判定する
   ことを特徴とする請求項３に記載のエンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置。

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