DE102007000221A1

DE102007000221A1 - Drosselsteuervorrichtung und Verfahren zur Drosselsteuerung

Info

Publication number: DE102007000221A1
Application number: DE102007000221A
Authority: DE
Inventors: Kazushi Kariya Sasaki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2007-11-29
Also published as: CN101054936A; JP2007285173A; US20070240677A1

Abstract

Eine Drosselsteuervorrichtung weist ein Gehäuse (4) auf, in dem ein Fluiddurchgang (6) definiert ist. Ein Motor (9) ist zum Erzeugen einer Antriebskraft zum Drehen eines Ventils (1) vorgesehen. Das Ventil (1) blockiert den Fluiddurchgang (6), wenn das Ventil (1) sich auf einer Vollschließposition (O) befindet. Eine Drosselpositionserfassungseinheit (50) erfasst eine Drosselposition des Ventils (1). Eine Steuereinheit (500) ist geeignet, eine Vollschließsteuerung durchzuführen, um das Ventil (1) in Richtung auf ein Steuerziel zu betätigen, indem das Steuerziel auf eine Drosselposition gesetzt wird, die von der Vollschließposition (O) in eine Schließdrehrichtung (CL) abweicht. Die Steuereinheit (500) startet eine Verlangsamungssteuerung, um eine Bewegungsgeschwindigkeit des Ventils (1) graduell in Richtung auf das Steuerziel bei der Vollschließsteuerung zu verringern, wenn die Drosselposition eine spezifische Position in der Umgebung der Vollschließposition (O) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drosselsteuervorrichtung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren für eine Drosselsteuerung.
Herkömmlicherweise weist eine Drosselsteuervorrichtung eine Motorsteuereinheit zum Steuern zu einem Elektromotor zugeführter Elektrizität auf, um ein Ventilelement eines Fluidsteuerventils zu betätigen. Gemäß EP 1426589 A2 (JP-A-2004-169614) ist eine Abgasrezirkulationsvorrichtung (eine EGR-Vorrichtung) als Beispiel eines Fluidsteuerventils offenbart. Eine Brennkraftmaschine stößt Abgas aus einer Brennkammer aus und die EGR-Vorrichtung rezirkuliert das Abgas als EGR-Gas teilweise in ein Lufteinlassrohr des Verbrennungsmotors. Ein Abgasrezirkulationsventil (EGR-Ventil) ist auf halbem Weg eines Abgasrezirkulationsrohrs (EGR-Rohr) der Abgasrezirkulationsvorrichtung (der EGR-Vorrichtung) vorgesehen.
Der Elektromotor erzeugt ein Drehmoment, um das Schmetterlingsventil zu betätigen, um das Schmetterlingsventil in einem Steuerbereich zwischen einer Vollschließposition und einer Vollöffnungsposition zu drehen. Somit steuert das Schmetterlingsventil eine Menge EGR-Gas, das in das Einlassrohr rezirkuliert wird, das mit der Brennkammer des Verbrennungsmotors in Verbindung steht.
Das EGR-Ventil weist ein Gehäuse auf, das darin einen EGR-Durchgang (einen Fluiddurchgang) definiert, der mit der Brennkammer des Verbrennungsmotors in Verbindung steht. Das Schmetterlingsventil dreht sich relativ zu dem Gehäuse, um den EGR-Durchgang in dem Gehäuse zu verbinden und zu blockieren. Das Schmetterlingsventil hat einen äußeren Umfangsrand, der eine Dichtringvertiefung definiert, die mit einem C-förmigen Dichtring versehen ist. Eine Spannung wirkt, um den Dichtring radial auszudehnen, so dass ein Spalt zwischen dem äußeren Umfangsrand des Schmetterlingsventils und der Wandfläche, die den Fluiddurchgang in dem Gehäuse definiert, abgedichtet wird, wenn sich das Schmetterlingsventil in eine Schließdrehrichtung dreht.
Bei einem herkömmlichen EGR-Ventil wird eine Vollschließsteuerung durchgeführt, so dass ein Steuerziel auf eine Vollschließposition (θ = 0°) gesetzt wird, und wird das Schmetterlingsventil auf die Vollschließposition (θ = 0°) unter Verwendung des durch den Elektromotor erzeugten Drehmoments betätigt, so dass das Schmetterlingsventil den Fluiddurchgang blockiert.
Wenn die Vollschließsteuerung durchgeführt wird, wie in 10 gezeigt ist, wird eine Drosselposition, die unter Verwendung eines Drosselpositionssensors erfasst wird, auf die Vollschließposition (θ = 0°) des Schmetterlingsventils gesteuert. Bei dieser Vollschließsteuerung wird eine Verzögerungssteuerung durchgeführt, um eine Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils graduell in Richtung auf die Vollschließposition (θ = 0°) zu verringern, unmittelbar bevor die Drosselposition die Vollschließposition (θ = 0°) wird. Bei dieser Verzögerungssteuerung wird nämlich eine Abbremsung auf das Schmetterlingsventil vor der Vollschließposition (θ = 0°) aufgebracht. Bei diesem Betrieb wird die Betätigungsgeschwindigkeit der Drosselposition im Wesentlichen an der Vollschließposition auf 0 verringert, so dass beschränkt werden kann, dass das Schmetterlingsventil ein Überschwingen relativ zu der Vollschließposition bei dieser Vollschließsteuerung verursacht.
Jedoch wird bei dieser Vollschließsteuerung die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils aufgrund der Bremsung vor der Vollschließposition (θ = 0°) bei der Verzögerungssteuerung verringert. Demgemäß kann das Ansprechverhalten des Schmetterlingsventils verschlechtert werden. Beim Verbrennungsmotorbetrieb kann sich das Schmetterlingsventil in die Öffnungsdrehrichtung in hohem Maß mit Bezug auf die Vollschließposition drehen, so dass das Schmetterlingsventil sich beispielsweise auf der Vollöffnungsposition befindet. Wenn unter dieser Bedingung das Schmetterlingsventil in Richtung auf die Vollschließposition (θ = 0°) gedreht wird, dauert es lange, bis das Schmetterlingsventil die Vollschließposition (θ = 0°) erreicht. Als Folge kann das Ansprechverhalten bei der Vollschließsteuerung unzureichend werden.
Im Hinblick auf das vorstehend angegebene und andere Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drosselsteuervorrichtung zu schaffen, die das Steueransprechverhalten eines Ventils durch Verzögern einer Verlangsamung des Ventils verbessern kann. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für eine Drosselsteuerung des Ventils zu schaffen.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung weist eine Drosselsteuervorrichtung ein Gehäuse auf, das darin einen Fluiddurchgang definiert. Die Drosselsteuervorrichtung weist ferner ein Ventil zum Verbinden und Blockieren des Fluiddurchgangs auf. Die Drosselsteuervorrichtung weist ferner einen Motor zum Erzeugen einer Antriebskraft zum Drehen des Ventils in zumindest eine von einer Öffnungsdrehrichtung und von einer Schließdrehrichtung auf. Das Ventil blockiert den Fluiddurchgang, wenn das Ventil sich auf einer Vollschließposition befindet. Die Drosselsteuervorrichtung weist ferner eine Drosselpositionserfassungseinheit zum Erfassen einer Drosselposition des Ventils auf. Die Drosselsteuervorrichtung weist ferner eine Steuereinheit auf, die geeignet ist, eine Vollschließsteuerung zum Betätigen des Ventils zu einem Steuerziel durchzuführen, durch Einstellen des Steuerziels auf eine Drosselposition, die von der Vollschließposition in die Schließdrehrichtung abweicht. Die Steuereinheit startet eine Verlangsamungssteuerung bei der Vollschließsteuerung zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Ventils graduell in Richtung auf das Steuerziel unter zumindest einer der folgenden Bedingungen: die Drosselposition liegt unmittelbar vor der Vollschließposition; die Drosselposition befindet sich in der Vollschließposition; und die Drosselposition ist unmittelbar nach der Vollschließposition.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren für eine Drosselsteuerung ein Betätigen eines Ventils in Richtung auf ein Steuerziel auf, das von einer Vollschließposition in Bezug auf eine Schließdrehrichtung abweicht. Das Verfahren weist ferner ein Verringern einer Bewegungsgeschwindigkeit des Ventils graduell in Richtung auf das Steuerziel auf, wenn die Drosselposition eine spezifische Position in der Umgebung der Vollschließposition ist.
Die vorstehend genannten und andere Aufgaben, Merkmale sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erkennbar. In den Zeichnungen sind:
1A ein Blockdiagramm, das eine Drosselsteuervorrichtung zeigt, und 1B eine Teilschnittansicht, die eine EGR-Steuervorrichtung der Drosselsteuervorrichtung zeigt;
2 eine Draufsicht, die ein Motorstellglied der EGR-Steuervorrichtung zeigt;
3 eine Grafik, die eine Beziehung zwischen einer Menge Q von EGR-Gas und einer Drosselposition eines Schmetterlingsventils der EGR-Steuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
4 ein Zeitdiagramm, das ein Steuerziel und die Drosselposition bei einer Vollschließposition des Schmetterlingsventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
5 eine schematische Ansicht, die einen Vollschließsteuerpunkt bei einer Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
6 ein Zeitdiagramm, das das Steuerziel und die Drosselposition bei der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
7 ein Zeitdiagramm, das das Steuerziel und die Drosselposition bei der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
8 ein Zeitdiagramm, das das Steuerziel und die Drosselposition bei der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
9 ein Zeitdiagramm, das das Steuerziel und die Drosselposition bei der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt; und
10 ein Zeitdiagramm, das das Steuerziel und die Drosselposition bei der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils gemäß dem Stand der Technik zeigt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Wie in den 1A bis 5 gezeigt ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Abgasrezirkulationsvorrichtung (EGR-Vorrichtung) bei einer Brennkraftmaschine 600 vorgesehen, die in einem Verbrennungsmotorraum eines Fahrzeugs, wie z.B. eines Automobils montiert ist. Die EGR-Vorrichtung weist ein Abgasrezirkulationssteuerventil (ein EGR-Ventil) zum Steuern einer Menge Abgas auf, das durch ein Abgasrezirkulationsrohr (EGR-Rohr) rezirkuliert wird. Die EGR-Vorrichtung weist ferner eine Drosselsteuervorrichtung zum Betätigen eines Schmetterlingsventils (eines Ventilelements) 1 des EGR-Ventils auf.
Der Verbrennungsmotor 600 ist beispielsweise ein Direkteinspritzdieselverbrennungsmotor, bei dem Kraftstoff direkt in Brennkammern 610 eingespritzt wird. Der Verbrennungsmotor 600 kann ein turboaufgeladener Dieselverbrennungsmotor sein. Der Verbrennungsmotor 600 weist ein Einlassrohr, ein Auslassrohr und eine Reinigungsvorrichtung auf. Einlassluft wird in jede Brennkammer 610 jedes Zylinders des Verbrennungsmotors 600 durch das Einlassrohr zugeführt. Abgas wird aus der Brennkammer 610 nach außen durch das Auslassrohr und die Reinigungsvorrichtung ausgestoßen.
Der Verbrennungsmotor 600 hat Zylinder, die jeweils die Brennkammer 610 definieren, die das Abgas ausstößt. Die EGR-Vorrichtung rezirkuliert das ausgestoßene Abgas als EGR-Gas von dem Verbrennungsmotor 600 teilweise in das Einlassrohr des Verbrennungsmotors 600. Das EGR-Rohr definiert darin einen EGR-Durchgang 620. Der EGR-Durchgang 620 verbindet einen Auslassdurchgang, der in dem Auslassrohr definiert ist, mit einem Einlassdurchgang, der in dem Einlassrohr definiert ist. Der EGR-Durchgang 620 bildet einen Fluiddurchgang, der mit jeder Brennkammer 610 jedes Zylinders des Verbrennungsmotors 600 in Verbindung steht.
Das EGR-Ventil der EGR-Vorrichtung dient als Fluidsteuerventil. Das EGR-Ventil weist das Schmetterlingsventil 1 und ein Gehäuse 4 auf. Das Schmetterlingsventil 1 steuert eine EGR-Durchflussrate des Abgases gemäß dessen Drosselposition. Das Schmetterlingsventil 1 hat einen äußeren Umfangsrand, der eine Dichtringvertiefung (eine ringförmige Vertiefung) definiert, in die ein Dichtring 3 gepasst ist. Das Gehäuse 4 nimmt drehbar das Schmetterlingsventil 1 darin auf. Das Gehäuse 4 definiert darin einen EGR-Durchgang (einen Fluiddurchgang) 6. In diesem Ausführungsbeispiel manipuliert das EGR-Ventil eine Verbindungsfläche des EGR-Durchgangs (des Fluiddurchgangs) 6 zum Steuern einer Menge (EGR-Menge) von EGR-Gas, das mit der Einlassluft zu mischen ist. Die EGR-Menge entspricht einer Rate (einer EGR-Rate) des EGR-Gases mit Bezug auf eine Menge der Einlassluft.
Im Allgemeinen befindet sich das Schmettelringsventil 1 auf einer Vollschließposition (O), wenn der Verbrennungsmotor 600 anhält. Alternativ kann eine Vollschließsteuerung zum Betätigen des Schmetterlingsventils 1 auf die Vollschließposition (O) unter einer Bedingung durchgeführt werden, in der der Verbrennungsmotor 600 in Betrieb ist. Wenn das Schmetterlingsventil 1 sich auf der Vollschließposition (O) befindet, wenn die Vollschließsteuerung durchgeführt wird, dichtet der Dichtring 3 einen Spalt zwischen dem Schmetterlingsventil 1 und dem Gehäuse 4 unter Verwendung einer Spannung des Dichtrings 3 ab, der an die Dichtringvertiefung des Schmetterlingsventils 1 gepasst ist. Die Spannung des Dichtrings 3 wirkt in die radiale Richtung (die radiale Ausdehnungsrichtung) des Dichtrings 3 senkrecht zu der Achse des Dichtrings 3 bei dem EGR-Ventil. Das Gehäuse 4 hat eine Düse 5, die als zylindrischer Abschnitt dient. Die Düse 5 nimmt das Schmetterlingsventil 1 auf, so dass das Schmetterlingsventil 1 den EGR-Durchgang in der Düse 5 verbinden und blockieren kann.
Die Drosselsteuervorrichtung ist aus einer Schraubenfeder (einer Vorspanneinheit) 7, einer Ventilstellgliedvorrichtung (einer Ventilantriebseinheit), einer Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU) 500 und dergleichen aufgebaut. Die Schraubenfeder 7 spannt das Schmetterlingsventil 1 zu der Vollschließposition (O) vor. Die Ventilstellgliedvorrichtung (Ventilantriebseinheit) weist einen Elektromotor 9 als Antriebsquelle zum Betätigen des Schmetterlingsventils 1 in entweder eine Schließdrehrichtung (CL) oder eine Öffnungsdrehrichtung (OP) auf. Die ECU 500 steuert Elektrizität, die zu der Ventilstellgliedvorrichtung zugeführt wird, insbesondere dem Elektromotor 9, um die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 zu steuern. Die ECU 500 dient als Motorsteuereinheit.
Hier ist in diesem Beispiel, wie in 5 dargestellt ist, die Vollschließdrehrichtung (CL) des Schmetterlingsventils 1 in die Uhrzeigerrichtung in 5 gerichtet, wie durch den Pfeil CL dargestellt ist. Die Vollöffnungsdrehrichtung (OP) des Schmetterlingsventils 1 ist in die Gegenuhrzeigerrichtung in 5 gerichtet, wie durch den Pfeil OP dargestellt ist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das EGR-Ventil auf halbem Weg des EGR-Rohrs der EGR-Vorrichtung angeordnet. Alternativ kann das EGR-Ventil in einem Abzweigabschnitt angeordnet werden, in dem das EGR-Rohr von dem Auslassrohr abzweigt. Alternativ kann das EGR-Ventil in einem Vereinigungsabschnitt angeordnet werden, in dem das EGR-Rohr sich mit dem Einlassrohr vereinigt.
In diesem Ausführungsbeispiel hat das Gehäuse 4 eine Außenwandfläche, die mit einem Getriebegehäuse 14 integriert ist. Das Getriebegehäuse 14 nimmt eine Motorwelle 11, eine Zwischenwelle 12 und eine Ventilwelle 13 auf, die im Wesentlichen parallel zueinander sind. Die Motorwelle 11 dient als Ausgangswelle des Elektromotors 9. Die Zwischenwelle 12 erstreckt sich axial, um als Zwischenreduktionszahnrad zu dienen. Die Ventilwelle 13 dient als Eingangswelle des Schmetterlingsventils 1.
Das Schmetterlingsventil 1 ist aus einem hitzebeständigen Werkstoff, wie z.B. Edelstahl in einer im Wesentlichen scheibenförmigen Gestalt ausgebildet. Der EGR-Durchgang 6 des Gehäuses 4 nimmt drehbar das Schmetterlingsventil 1 auf. Das Schmetterlingsventil 1 ist ein Rotationsschmetterlingsventil, das die Ventilwelle 13 hat, die als deren Drehachse dient. Das Schmetterlingsventil 1 dreht sich relativ zu dem Gehäuse 4, um den EGR-Durchgang 6 zu verbinden und zu blockieren. Das Schmetterlingsventil 1 ist an dem axialen Spitzenende der Ventilwelle 13 unter einer Bedingung fixiert, unter der das Schmetterlingsventil 1 mit Bezug auf die Achse der Ventilwelle 13 um einen vorbestimmten Winkel geneigt ist, so dass das Schmetterlingsventil 1 eine geneigte Platte bei diesem Aufbau bildet. Auf die Ventilwelle 13 wird die Antriebskraft (Antriebskraft) des Elektromotors 9 aufgebracht, so dass die Ventilwelle 13 gedreht wird.
Wenn der Verbrennungsmotor 600 in Betrieb ist, ist das Schmetterlingsventil 1 gemäß einem Steuersignal drehbar, das von der ECU 500 übertragen wird. Wie in 3 gezeigt ist, ist das Schmetterlingsventil 1 innerhalb eines vorbestimmten Drosselsteuerbereichs drehbar, der durch erste und zweite Anschläge definiert wird. Die ECU 500 manipuliert die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 innerhalb des Drosselsteuerbereichs, um die Öffnungsfläche des EGR-Durchgangs 6 zu steuern, die eine Verbindungsfläche des EGR-Gases definiert. Somit steuert die ECU 500 die EGR-Menge, mit der das EGR-Gas mit der Einlassluft gemischt wird, die durch den Einlassdurchgang strömt.
Das Schmetterlingsventil 1 hat einen radial äußeren Abschnitt, der einen Außendurchmesser hat, der kleiner als der Innendurchmesser der Düse 5 ist, die an das Gehäuse 4 gepasst ist. Der radial äußere Abschnitt des Schmetterlingsventils 1 hat einen Außenumfangsrand 15, der mit der Dichtringvertiefung versehen ist, die im Wesentlichen ringförmig ist. Die Dichtringvertiefung erstreckt sich in Umfangsrichtung an dem äußeren Umfangsrand des Schmetterlingsventils 1. Die Dichtringvertiefung ist vollständig um den äußeren Umfangsrand 15 des Schmetterlingsventils 1 herum definiert. Der Dichtring 3 ist in die Dichtringvertiefung gepasst.
Der Dichtring 3 hat im Wesentlichen eine C-Form. Der Dichtring 3 hat Umfangsendflächen, die eine Nut dazwischen definieren, um eine Ausdehnung und ein Schrumpfen des Dichtrings 3 aufzunehmen, die aufgrund einer Differenz zwischen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Gehäuses 4 und des Dichtrings 3 verursacht werden. Die äußere Umfangsfläche des Dichtrings 3 gleitet an dem inneren Umfangsrand der Düse 5 in der Umgebung der Vollschließposition (O) innerhalb des vorbestimmten Drehwinkelbereichs unter einer Bedingung, in der das Schmetterlingsventil 1 geschlossen ist, oder während der Vollschließsteuerung. Der innere Umfangsrand der Düse 5 definiert den Fluiddurchgang in dem Gehäuse 4. Die äußere Umfangsfläche des Dichtrings 3 dient als Dichtringgleitfläche 16. Die Gleitfläche 16 des Dichtrings 3 hat ein Paar Kantenabschnitte mit Bezug auf dessen axiale Richtung. Die Kantenabschnitte der Gleitfläche 16 des Dichtrings 3 können mit einer Phase versehen werden, so dass sie in abgeschrägten Formen oder R-Formen vorliegen, so dass das Schmetterlingsventil 1 relativ zu der Düse 5 problemlos gleitfähig ist.
Der Dichtring 3 hat den inneren Umfangsrand, der ein radial inneres Ende definiert, das in die Dichtringvertiefung des Schmetterlingsventils 1 gepasst ist, so dass der Dichtring 3 axial und in Umfangsrichtung relativ zu dem Schmetterlingsventil 1 bewegbar ist. Der Dichtring 3 hat den äußeren Umfangsrand, der ein radial äußeres Ende definiert, das radial nach außen über den äußeren Umfangsrand 15 des Schmetterlingsventils 1 vorsteht.
Insbesondere ist der Dichtring 3 in die Dichtringvertiefung so gepasst, dass das radial innere Ende des Dichtrings 3 radial, axial und in Umfangsrichtung mit Bezug auf die Dichtringvertiefung unter einer Bedingung bewegbar ist, dass das radial äußere Ende des Dichtrings 3 von dem äußeren Umfangsrand 15 des Schmetterlingsventils 1 vorsteht.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 4 durch Formschmieden bzw. -gießen aus einer Aluminiumlegierung in einer vorbestimmten Gestalt ausgebildet. Das Schmetterlingsventil 1 ist in dem EGR-Durchgang 6 des Gehäuses 4 von der Vollschließposition (O) zu der Vollöffnungsposition (C) drehbar. Das Gehäuse 4 ist entweder an das EGR-Rohr, das Einlassrohr oder das Auslassrohr unter Verwendung einer Befestigungseinrichtung, wie z.B. einer Schraube fixiert. Das Gehäuse 4 hat einen Lagerabschnitt 20, der gleitfähig die Ventilwelle 13 über ein Lagerelement stützt, das beispielsweise aus einer Hülse 14, einer Öldichtung 18 und einem Kugellager 19 aufgebaut ist.
Der Lagerabschnitt 20 hat darin ein Wellenloch 21. Das Wellenloch 21 erstreckt sich entlang der Achse der Ventilwelle 13. Das Wellenloch 21 hat ein Verbindungsloch 22 an der Seite der Düse 5. Fremdstoffe, wie z.B. unverbrannter Kraftstoff und Partikel, beispielsweise Kohlenstoff, die in dem Abgas enthalten sind, können in das Wellenloch 21 eindringen. Auch unter dieser Bedingung können die Fremdstoffe aus dem Wellenloch 21 in den EGR-Durchgang, das in dem EGR-Rohr stromabwärts des Schmetterlingsventils 1 mit Bezug auf die EGR-Gasströmung ist, durch das Verbindungsloch 22 beispielsweise unter Verwendung eines Unterdrucks in dem Einlassrohr entfernt werden. Das Gehäuse 4 hat einen Düsenpassabschnitt 22 in einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt, der an die Düse 5 gepasst ist. Das Gehäuse 4 hat einen Kühlwasserzirkulationsdurchgang 24 um die Vollschließposition (O) des Schmetterlingsventils 1, den Lagerabschnitt 20 und/oder den Düsenpassabschnitt 23. Das Gehäuse 4 ist mit einem Kühlwasserrohr 25 verbunden, durch das Verbrennungsmotorkühlwasser in den Kühlwasserzirkulationsdurchgang 24 zugeführt wird. Das Gehäuse 4 hat eine Getriebeaufnahmekammer (Motoraufnahmekammer) 26 zwischen der Sensorabdeckung 8 und dem Getriebegehäuse 14 zum Aufnehmen eines Elektromotors 9 und der Reduktionszahnräder.
Die Düse 5 ist ein Teil des EGR-Rohrs. Die Düse 5 gilt als zylindrisches Element, das drehbar das Schmetterlingsventil 1 aufnimmt. Die Düse 5 ist aus einem hitzebeständigen Werkstoff, wie z.B. Edelstahl in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet. Die Düse 5 ist an den inneren Umfangsrand des Düsenpassabschnitts 23 des Gehäuses 4 beispielsweise durch Presspassen gepasst. Die Düse 5 definiert darin den EGR-Durchgang 6. Der innere Umfangsrand der Düse 5, insbesondere der innere Rand in der Umgebung der Vollschließposition (O) des Schmetterlingsventils 1 definiert eine Dichtringsitzfläche 27. Die Sitzfläche 27 der Düse 5 kann mit der Gleitfläche 16 des Dichtrings 3 dicht abdichten, wenn das Schmetterlingsventil 1 auf die Vollschließposition (O) betätigt wird. Die Düse 5 hat ein Wellendurchgangsloch 29, durch das sich die Ventilwelle 13 erstreckt.
Die Schraubenfeder 7 weist eine Rückstellfeder 31 zum Aufbringen einer Vorspannkraft (einer Federkraft) auf das Schmetterlingsventil 1 in Richtung auf die Vollschließposition (O) über ein Endzahnrad (ein drittes Zahnrad) der Reduktionszahnräder auf, die aus ersten bis dritten Zahnrädern aufgebaut sind. Das dritte Zahnrad ist in der Umgebung des Schmetterlingsventils 1 angeordnet. Die Schraubenfeder 7 weist ferner eine Voreinstellfeder 32 zum Aufbringen einer Vorspannkraft (einer Federkraft) auf das Schmetterlingsventil 1 über das dritte Zahnrad auf, so dass das Schmetterlingsventil 1 den EGR-Durchgang verbindet. Die Außenwand des Getriebegehäuses 14 definiert einen ersten Einschnitt 33 im Wesentlichen in einer ringförmigen Gestalt. Das dritte Zahnrad hat einen ringförmigen Abschnitt, der einen zweiten Einschnitt 34 in einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt definiert. Die Schraubenfeder 7 ist zwischen dem ersten Einschnitt 33 und dem zweiten Einschnitt 34 angeordnet. Die Rückstellfeder 31 hat ein Ende an der linken Seite in 1B, das in eine Rückstellrichtung gewunden ist. Die Voreinstellfeder 32 hat ein Ende an der rechten Seite in 1B, das in eine Voreinstellrichtung gewunden ist, die verschieden von der Rückstellrichtung ist. Die Schraubenfeder 7 ist durch Integrieren des anderen Endes der Rückstellfeder 31 an der rechten Seite in 1B mit dem anderen Ende der Voreinstellfeder 32 an der linken Seite in 1B in ein Federelement aufgebaut.
Das andere Ende der Rückstellfeder 31 ist mit dem anderen Ende der Voreinstellfeder 32 über einen Verbindungsabschnitt verbunden, an dem ein U-förmiger Hakenabschnitt 36 vorgesehen ist. Der U-förmige Hakenabschnitt 36 wird durch einen Vollschließanschlag 35 gestützt, wenn er in das Gehäuse 4 geschraubt wird, wenn der Verbrennungsmotor 600 anhält oder wenn die Elektrizitätszufuhr zu dem Elektromotor 9 beendet wird. Der Vollschließanschlag 35 dient als Maximalvollschließgrenzeinstellschraube. Der U-förmige Hakenabschnitt 36 wird durch Biegen des Verbindungsabschnitts zwischen der Rückstellfeder 31 und der Voreinstellfeder 32 in eine im Wesentlichen U-Form ausgebildet. Das andere Ende der Rückstellfeder 31 wird in den ersten Einschnitt 33 des Gehäuses 4 eingehakt, um das Schmetterlingsventil 1 in die Schließdrehrichtung (CL) von der Vollöffnungsrichtung (C) zu der Vollschließposition (o) des Schmetterlingsventils 1 vorzuspannen. Die Rückstellfeder 31 dient als erste Feder. Das andere Ende der Voreinstellfeder 32 wird in den zweiten Einschnitt 34 des dritten Zahnrads eingehakt, um das Schmetterlingsventil 1 in die Öffnungsdrehrichtung (OP) von der Vollschließposition (O) zu der Vollöffnungsposition (C) des Schmetterlingsventils 1 vorzuspannen. Die Voreinstellfeder 32 dient als zweite Feder.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Ventilstellgliedvorrichtung ein elektrisches Stellglied (Motorstellglied), das aus dem Elektromotor 9, einer Getriebevorrichtung und dergleichen aufgebaut ist, um das Schmetterlingsventil 1 des EGR-Ventils zu betätigen, um den EGR-Durchgang zu verbinden und zu blockieren. Dem Elektromotor 9 wird Elektrizität zugeführt, um eine Antriebskraft zu erzeugen, um die Motorwelle 11 von diesem zu drehen. Die Getriebevorrichtung überträgt die Drehung der Motorwelle 11 des Elektromotors 9 auf die Ventilwelle 13. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Getriebevorrichtung beispielsweise aus Reduktionszahnrädern aufgebaut.
Der Elektromotor 9 ist an dem Getriebegehäuse bzw. Zahnradgehäuse 14 fixiert, das mit der Außenwand des Gehäuses 4 integriert ist. Der Elektromotor 9 kann ein DC-Motor, wie z.B. ein bürstenloser Motor oder ein Motor mit einer Bürste sein. Der Elektromotor 9 kann ein AC-Motor, wie z.B. ein Dreiphasenstrommotor sein.
Die Reduktionszahnräder bilden die Getriebevorrichtung einschließlich den ersten bis dritten Zahnrädern 41, 42, 43, um die Drehzahl der Motorwelle 11 auf ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis durch Durchführen einer zweistufigen Untersetzung zu steuern. Die Reduktionszahnräder übertragen die Antriebskraft des Elektromotors 9 auf das Schmetterlingsventil 1 über die Ventilwelle 13. Die ersten bis dritten Zahnräder 41, 42, 43 sind in dem Zahnradgehäuse 14 drehbar. Das erste Zahnrad 41, das ein Bauteil der Reduktionszahnräder ist, ist ein Motorzahnrad (ein erstes Motorelement), das mit dem äußeren Umfangsrand der Motorwelle 11 fixiert ist. Das erste Zahnrad 41 ist in der Umgebung des Elektromotors 9 der Reduktionszahnräder angeordnet, die einen Antriebskraftübertragungspfad definieren. Das erste Zahnrad 41 ist aus Metall oder Harz bzw. Kunststoff in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet. Das erste Zahnrad 41 hat einen zylindrischen Abschnitt, der den äußeren Umfangsrand der Motorwelle 11 umgibt. Der zylindrische Abschnitt des ersten Zahnrads 41 ist durch Presseinsetzen an den äußeren Umfangsrand an der Motorwelle 11 fixiert. Der zylindrische Abschnitt des ersten Zahnrads 41 hat den äußeren Umfangsrand, der vollständig Zähne 44 definiert, die mit dem zweiten Zahnrad 42 verzahnt sind.
Das zweite Zahnrad 42, das ein Bauteil der Reduktionszahnräder ist, ist das Zwischenzahnrad (zweites Rotorelement) das mit den Zähnen 44 verzahnt ist, die an dem äußeren Umfangsrand des ersten Zahnrads 41 vorgesehen sind. Das zweite Zahnrad 42 ist zwischen dem ersten Zahnrad 41 und dem dritten Zahnrad 43 der Reduktionszahnräder angeordnet, die den Leistungsübertragungspfad definieren. Das zweite Zahnrad 42 ist aus Metall oder Harz bzw. Kunststoff im Wesentlichen in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet. Das zweite Zahnrad 42 hat einen zylindrischen Abschnitt, der den äußeren Umfangsrand der Zwischenwelle 12 umgibt, die parallel zu der Motorwelle 11 des Elektromotors 9 und der Ventilwelle 13 ist.
Der zylindrische Abschnitt des zweiten Zahnrads 42 ist im Eingriff mit dem äußeren Umfangsrand der Zwischenwelle 12, sodass der zylindrische Abschnitt relativ zu der Zwischenwelle 12 drehbar ist. Der zylindrische Abschnitt des zweiten Zahnrads 42 weist einen ringförmigen Abschnitt, der den radial äußersten Abschnitt des zweiten Zahnrads 42 bildet, und einen kleindurchmessrigen zylindrischen Abschnitt auf, der einen kleineren Außendurchmesser als der ringförmige Abschnitt hat. Der ringförmige Abschnitt des zweiten Zahnrads 42 hat den äußeren Umfangsrand, der vollständig Zähne (ein großdurchmessriges Zahnrad) 45 definiert, die mit den Zähnen 44 des ersten Zahnrads 41 verzahnt sind. Der ringförmige Abschnitt des zweiten Zahnrads 42 hat den äußeren Umfangsrand, der vollständig Zähne (ein kleindurchmessriges Zahnrad) 46 definiert, die mit den Zähnen des dritten Zahnrads 43 verzahnt sind.
Das dritte Zahnrad 43, das ein Bauteil der Reaktionszahnräder ist, ist das Ventilzahnrad (das dritte Rotorelement), das mit dem kleindurchmessrigen Zahnrad 46 verzahnt ist, das an dem äußeren Umfangsrand des zweiten Zahnrads 42 vorgesehen ist. Das dritte Zahnrad 43 ist in der Umgebung des Schmetterlingsventils 1 von den Reduktionszahnrädern angeordnet, die den Leistungsübertragungspfad definieren. Das dritte Zahnrad 43 ist aus Harz bzw. Kunststoff in einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt ausgebildet. Das dritte Zahnrad 43 hat einen zylindrischen Abschnitt, der den äußeren Umfangsrand der Ventilwelle 13 umgibt. Der zylindrische Abschnitt des dritten Zahnrads 43 hat den inneren Umfangsrand, der mit einer Ventilzahnradplatte 47 einsetzgeformt ist. Der zylindrische Abschnitt des dritten Zahnrads 43 weist einen ringförmigen Abschnitt auf, der einen radial äußersten Abschnitt des dritten Zahnrads 43 bildet. Der ringförmige Abschnitt des dritten Zahnrads 43 hat den äußeren Umfangsrand, der teilweise Zähne 49 definiert, die mit dem kleindurchmessrigen Zahnrad 46 an dem äußeren Umfangsrand des zylindrischen Abschnitts des zweiten Zahnrads 42 verzahnt sind. Die Zähne 49 sind an dem äußeren Umfangsrand des ringförmigen Abschnitts des dritten Zahnrads 43 im Wesentlichen bogenförmig oder mit einer teilweise ringförmigen Gestalt ausgebildet.
Das dritte Zahnrad 43 ist mit einem nicht dargestellten Öffnerhebel versehen, der geeignet ist, mit der Schraubenfeder 7 eingehakt zu werden. Der Öffnerhebel des dritten Zahnrads 43 hat einen Hakenabschnitt, der mit dem Ende der Voreinstellfeder 32 eingehakt wird, und einen Anschlag, der geeignet ist, mit dem U-förmigen Hakenabschnitt 36 der Schraubenfeder 7 eingehakt zu werden. Der äußere Umfangsrand des dritten Zahnrads 43 hat einen Vollschließanschlagabschnitt 51. Das Zahnradgehäuse 14 ist einstückig mit einem Vollschließanschlag (einem ersten Anschlag) 53 versehen, der in einer Blockgestalt vorliegt. Ein Vollschließanschlagelement 54 ist mit dem Vollschließanschlag 53 verschraubt. Der Vollschließanschlagabschnitt 51 des dritten Zahnrads 43 wird mechanisch mit dem Vollschließanschlagelement 54 eingehakt, wenn das Schmetterlingsventil 1 sich in die Schließdrehrichtung (CL) über die Vollschließposition (O) dreht. Das Vollschließanschlagelement 54 dient als Maximalvollschließgrenzeinstellschraube. Der Vollschließanschlag 53 und das Vollschließanschlagelement 54 dienen als erste Regulierelemente zum Definieren des Drehbereichs des Schmetterlingsventils 1, der Ventilwelle 13 und des dritten Zahnrads 43 mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL). Wenn bei diesem Aufbau der Vollschließanschlagabschnitt 51 des dritten Zahnrads 43 in Kontakt mit entweder dem Vollschließanschlag 53 oder dem Vollschließanschlagelement 54 gelangt, wird beschränkt, dass ein bewegbares Element, wie zum Beispiel das Schmetterlingsventil 1 sich weiter in die Schließdrehrichtung (CL) entweder über den Vollschließanschlag 53 oder das Vollschließanschlagelement 54 dreht.
Entweder der Vollschließanschlag 53 oder das Vollschließanschlagelement 54 definiert eine Maximalvollschließgrenze (mechanische Vollschließposition).
In diesem Ausführungsbeispiel kann der Vollschließsteuerpunkt (A) auf die Vollschließposition (O, θ = 0°) gesetzt werden.
Wenn der Vollschließsteuerpunkt (A) auf die Vollschließposition (O, θ = 0°) gesetzt wird, wird die Maximalvollschließgrenze des Schmetterlingsventils 1 geringfügig mit Bezug auf den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) zur Seite der Schließdrehrichtung (CL)gesetzt, so dass die Maximalvollschließgrenze beispielsweise durch θ = –17°) definiert wird.
Eines von dem Vollschließanschlag 53 oder dem Vollschließanschlagelement 54 kann für das Zahnradgehäuse 14 vorgesehen werden. Sowohl der Vollschließanschlag 53 als auch das Vollschließanschlagelement 54 können auch nicht für das Zahnradgehäuse 14 vorgesehen werden.
Der äußere Umfangsrand des dritten Zahnrads 43 hat einen nicht dargestellten Vollöffnungsanschlagabschnitt. Das Zahnradgehäuse 14 ist einstückig mit einem nicht dargestellten Vollöffnungsanschlag (zweiten Anschlag) versehen, der in einer Blockgestalt vorliegt. Ein nicht dargestelltes Vollöffnungsanschlagelement ist mit dem Vollöffnungsanschlag verschraubt. Der Vollöffnungsanschlagabschnitt des dritten Zahnrads 43 wird mechanisch mit dem Vollöffnungsanschlagelement eingehakt, wenn das Schmetterlingsventil 1 sich in die Öffnungsdrehrichtung (OP) über die Vollöffnungsposition (C) dreht. Das Vollöffnungsanschlagelement dient als Maximalvollöffnungsgrenzeinstellschraube. Der Vollöffnungsanschlag und das Vollöffnungsanschlagelement dienen als zweite Regulierelemente zum Definieren des Drehbereichs des Schmetterlingsventils 1, der Ventilwelle 13 und des Zahnrads 43 mit Bezug auf die Öffnungsdrehrichtung (OP). Wenn bei diesem Aufbau der Vollöffnungsanschlagabschnitt des dritten Zahnrads 43 in Kontakt mit entweder dem Vollöffnungsanschlag oder dem Vollöffnungsanschlagelement gelangt, wird beschränkt, dass ein bewegbares Element, wie zum Beispiel das Schmetterlingsventil 1 sich weiter in die Öffnungsdrehrichtung (OP) über entweder ein Vollöffnungsanschlag oder das Vollöffnungsanschlagelement dreht.
In diesem Ausführungsbeispiel definiert entweder der Vollöffnungsanschlag oder das Vollöffnungsanschlagelement die Maximalvollöffnungsgrenze (mechanische Vollöffnungsposition) des Schmetterlingsventils 1. Die Maximalvollöffnungsgrenze wird mit Bezug auf den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) zur Seite der Öffnungsdrehrichtung (OP) gesetzt, so dass die Maximalvollöffnungsgrenze beispielsweise durch θ = +60° bis 90° definiert wird, vorzugsweise die Maximalvollöffnungsgrenze durch θ = +70° definiert wird. Eines von dem Vollöffnungsanschlag oder dem Vollöffnungsanschlagelement kann für das Zahnradgehäuse 14 vorgesehen werden. Sowohl der Vollöffnungsanschlag als auch das Vollöffnungsanschlagelement können auch nicht für das Zahnradgehäuse 14 vorgesehen werden.
Die Motorwelle 11 ist in dem Zahnradgehäuse 14 drehbar. Die Motorwelle 11 erstreckt sich axial im Wesentlichen geradlinig. Die Zwischenwelle 12 hat ein axiales Ende, das in einen Passeinschnitt presseingesetzt ist, der an dem Zahnradgehäuse 14 vorgesehen ist. Die Zwischenwelle 12 erstreckt sich im Wesentlichen geradlinig. Die Ventilwelle 13 ist aus einem hitzebeständigen Werkstoff, wie zum Beispiel Edelstahl ausgebildet. Die Ventilwelle 13 ist drehbar in dem Wellenloch 21 untergebracht, das an dem Lagerabschnitt 20 des Gehäuses 4 vorgesehen ist. Die Ventilwelle 13 ist ein im Wesentlichen stabförmiges Metallelement, das einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat. Die Ventilwelle 13 erstreckt sich geradlinig von einem Ende zu dem anderen Ende.
Das eine axiale Ende der Ventilwelle 13 steht in dem EGR-Durchgang 6 durch das Wellenloch 21 des Gehäuses 4 und das Wellendurchgangsloch 29 der Düse 5 vor, so dass das eine axiale Ende zu dem Innenraum des EGR-Durchgangs 6 freigelegt ist. Das eine axiale Ende der Ventilwelle 13 an der Seite des Schmetterlingsventils 1 ist mit einem Ventilverbindungsabschnitt (Ventilpassabschnitt) versehen, der beispielsweise durch Schweißen mit dem Schmetterlingsventil 1 gesichert wird. Das andere axiale Ende der Ventilwelle 13 an der entgegengesetzten Seite des Schmetterlingsventils 1 ist einstückig mit einem eingestemmten Abschnitt ausgebildet, mit dem die Ventilzahnradplatte 47, die an dem dritten Zahnrad 43 einsetzgeformt ist, eingestemmt und fixiert ist.
Das Ventilstellglied, insbesondere der Elektromotor 9 wird gemäß der zugeführten Elektrizität unter Verwendung der ECU 500 gesteuert. Die ECU 500 hat einen Mikrocomputer mit einer CPU, einer Speichereinheit, einem Eingabeschaltkreis, einem Ausgabeschaltkreis und dergleichen. Die CPU führt Steuerprozesse und arithmetische Prozesse aus. Die Speichereinheit ist ein Speicher wie zum Beispiel ein ROM und ein RAM, die Steuerprogramme und Steuerlogiken speichert.
Die ECU 500 unterzieht die Elektrizität, die zu dem Elektromotor 9 zugeführt wird, einer Rückführregelung, wenn ein nicht dargestellter Zündschalter eingeschaltet wird (IG EIN). Insbesondere führt die ECU 500 ein Steuerprogramm und/oder eine Steuerlogik aus, die in dem Speicher des Mikrocomputers gespeichert sind, um die zu dem Elektromotor 9 zugeführte Elektrizität zum Manipulieren der Antriebskraft zu steuern, die von dem Elektromotor 9 erzeugt wird. Somit steuert die ECU 500 die Drosselposition (die Istposition), die unter Verwendung eines EGR-Sensors 50 erfasst wird, so dass diese im Wesentlichen mit einem Steuereinstellpunkt (Steuerziel) übereinstimmt, das auf der Grundlage eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors 600 vorbestimmt wird. Der EGR-Sensor 50 dient als Drosselpositionssensor.
Wenn der Zündschalter ausgeschaltet wird (IG AUS), wird die Steuerung, die durch die ECU 500 gemäß dem Steuerprogramm und/oder der Steuerlogik durchgeführt wird, erzwungen beendet. Verschiedenartige Sensoren, wie zum Beispiel ein Kurbelwinkelsensor, ein Beschleunigerpositionssensor, ein Luftdurchflussmessgerät und ein Kühlwassertemperatursensor geben Erfassungssignale ab. Jedes der Erfassungssignale der verschiedenartigen Sensoren wird einer A/D-Wandlung unter Verwendung eines A/D-Wandlers unterzogen, so dass jedes der A/D-gewandelten Signale in den Mikrocomputer eingegeben wird. Die ECU 500 misst ein Intervall zwischen angrenzenden Impulssignalen, die jeweils von dem Kurbelwinkelsensor abgegeben werden, um dadurch eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 600 zu erfassen. Die ECU 500 dient als Drehzahlerfassungseinheit.
Der Mikrocomputer ist mit dem EGR-Sensor 50 verbunden. Der EGR-Sensor 50 wandelt die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 in ein elektrisches Signal entsprechend der Menge des EGR-Gases um, das in das Einlassrohr strömt, um mit Einlassluft gemischt zu werden, die durch das Einlassrohr tritt. Der EGR-Sensor 50 gibt das elektrische Signal an die ECU 500 ab. Der EGR-Sensor 50 ist eine kontaktlose Drehwinkelerfassungsvorrichtung zum Erfassen des Drehwinkels des Schmetterlingsventils 1. Der EGR-Sensor 50 ist aus einem nicht dargestellten Permanentmagnet, einem Joch 55, einem Hall-IC 56 und dergleichen aufgebaut. Der Permanentmagnet ist aus Magnetstücken aufgebaut, die an dem inneren Umfangsrand des dritten Zahnrads 43 fixiert sind. Das Joch 55 wird durch den Permanentmagnet magnetisiert. Der Hall-IC 56 ist an der Seite der Sensorabdeckung angeordnet. Der Hall-IC 56 gibt ein Spannungssignal entsprechend dem magnetischen Fluss ab, das mit dem Hall-IC verknüpft ist. Ein Hall-Element oder ein magnetoresistives Element kann als kontaktloses Magneterfassungselement anstelle des Hall-ICs vorgesehen werden.
In diesem Ausführungsbeispiel hat die EGR-Vorrichtung den im Wesentlichen C-förmigen Dichtring 3, der an der Dichtringvertiefung des Schmetterlingsventils 1 gepasst ist. Der Dichtring 3 kann eine Dichtkraft auf die Sitzfläche 27 der Düse 5 unter Einsetzen einer radialen Spannung aufbringen, die wirkt, um den Dichtring 3 radial auszudehnen.
Dieses EGR-Ventil der EGR-Vorrichtung hat eine EGR-Leckagetotzone (α), in der die Leckage des EGR-Gases nicht wesentlich ansteigt, in der Umgebung der Vollschließposition (O). In der EGR-Leckagetotzone (α) steigt die Leckage des EGR-Gases aufgrund der Ausdehnung, die durch die Spannung verursacht wird, die den Dichtring 3 radial ausdehnt, nicht wesentlich an. Die EGR-Leckagetotzone (α) hat einen Bereich von ±2,5 bis ±5,5° oder ±3,0 bis ±5,0° oder ±3,5° um die Vollschließposition (O). Insbesondere wird auf den Dichtring 3 dessen Spannung aufgebracht, so dass dieser sich nach außen ausdehnt, so dass der Dichtring 3 in dichtem Kontakt mit der Sitzfläche 27 der Düse auch dann gehalten wird, wenn die Position des Schmetterlingsventils 1 geringfügig außerhalb der Vollschließpositionen (O) liegt. Der Dichtring 3 behält die radial nach außen gerichtete Ausdehnung in einem Bereich innerhalb einer Spannungsgrenze aufrecht, indem der Dichtring 3 sich durch seine Spannung radial nach außen ausdehnen kann.
Wenn die Elektrizitätszufuhr zu dem Elektromotor 9 beendet wird, befindet sich das Schmetterlingsventil 1 auf einer spezifischen Drosselposition, indem die Vorspannkraft der Schraubenfeder 7 aufgebracht wird. In diesem Ausführungsbeispiel erfasst die ECU 500 die spezifische Drosselposition, wenn die Elektrizitätszufuhr beendet wird, und speichert die spezifische Drosselposition als den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) in dem Speicher von deren Mikrocomputer. Beispielsweise entspricht der Vollschließsteuerpunkt (A) der Steuerung der Vollschließposition (O) in der das Schmetterlingsventil 1 den EGR-Durchgang 6 vollständig blockiert. Wenn das Schmetterlingsventil 1 sich an dem Vollschließsteuerpunkt (A) befindet, definieren der äußere Umfangsrand 15 des Schmetterlingsventils 1 und die Sitzfläche 27 der Düse 5 dazwischen einen minimalen Spalt, sodass die EGR-Menge (EGR-Gasleckagemenge), die durch den Spalt tritt, minimal wird. Somit wird an diesem Vollschließsteuerpunkt (A) die Menge des EGR-Gases, das durch den EGR-Durchgang 6 strömt, minimal.
Wenn in diesem Ausführungsbeispiel die Elektrizitätszufuhr zu dem Elektromotor 9 beendet wird, stehen die Vorspannkraft der Rückstellfeder 31 und die Vorspannkraft der Voreinstellfeder 32 an einer neutralen Position im Gleichgewicht, die der Vollschließposition (O) des Schmetterlingsventils 1 entspricht, das durch sowohl die Rückstellfeder als auch die Voreinstellfeder 32 vorgespannt wird.
Die ECU 500 speichert die Vollöffnungsposition (C) des Schmetterlingsventils 1 in den Speicher. Wenn das Schmetterlingsventil 1 sich in der Vollöffnungsposition (C) befindet, definieren der äußere Umfangsrand 15 des Schmetterlingsventils 1 und die Sitzfläche 27 der Düse 5 den maximalen Spalt dazwischen, sodass die EGR-Menge (EGR-Gasleckagemenge), die durch den Spalt tritt, maximal wird. Somit wird an dieser Vollöffnungsposition (C) die Menge des EGR-Gases, das durch den EGR-Durchgang 6 strömt, maximal.
Die EGR-Leckagetotzone (α) hat eine Totzoneminimalposition (DBMIN, schließseitige Maximalposition), wie zum Beispiel θ = –2,5 bis –5,5° oder θ = –3,0 bis 5,5° oder θ = –3,5° an der Schließseite mit Bezug auf die Vollschließposition (O, θ = 0°). Die ECU 500 speichert die Totzonenminimalposition (DBMIN) in den Speicher. Die Totzonenminimalposition (DBMIN) ist eine erste Zwischenposition, zu der das Schmetterlingsventil 1 geringfügig von dem Vollschließsteuerpunkt (A) zu der Schließseite, insbesondere in die Schließdrehrichtung (CL) bewegt wird. In diesem Ausführungsbeispiel nimmt die ECU 500 die Totzonenminimalposition (DBMIN, erste Zwischenposition) als Steuerziel bei der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs an.
Die EGR-Leckagetotzone hat eine Totzonenmaximalposition (DBMAX, öffnungsseitige Maximalposition), wie zum Beispiel θ = +2,5 bis +5,5° oder θ = +3,0 bis +5,0° oder θ = +3,5° an der Öffnungsseite mit Bezug auf die Vollschließposition (O, θ = 0°). Die ECU 500 speichert die Totzonenmaximalposition (DBMAX) in dem Speicher. Die Totzonenmaximalposition (DBMAX) ist eine zweite Zwischenposition, auf die das Schmetterlingsventil 1 geringfügig von dem Vollschließsteuerpunkt (A), insbesondere in die Öffnungsdrehrichtung (OP) bewegt wird.
Wenn die ECU 500 das Schmetterlingsventil 1 von der Totzonenmaximalposition (DBMAX) zu der Öffnungsseite betätigt, werden insbesondere die ECU 500 das Schmetterlingsventil 1 zwischen der Totzonenmaximalposition (DBMAX) und der Vollöffnungsposition (C) betätigt, wird das Steuerziel an der Öffnungsseite mit Bezug auf die Ist-Drosselposition gesetzt. Wenn unter dieser Bedingung sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 600 ändert, kann die ECU die Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 durchführen.
Wenn unter Bezugnahme auf 4 die ECU 500 die Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs durchführt setzt die ECU 500 primär das Steuerziel an die Totzoneminimalposition (DBMIN). Die ECU 500 schaltet nämlich das Steuerziel, das vor dem Durchführen der Vollschließsteuerung vorliegt, auf die Totzoneminimalposition (DBMIN) um, auf die das Schmetterlingsventil 1 betätigt wird.
In einem Ausgangszustand der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs führt die ECU 500 eine Beschleunigungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 in Richtung auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) graduell zu beschleunigen. In einem Zwischenzustand der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 führt während des Verbrennungsmotorbetriebs die ECU 500 eine konstante Steuerung durch, um das Schmetterlingsventil 1 mit einer im Wesentlichen konstanten Betätigungsgeschwindigkeit zu betätigen. Unmittelbar nachdem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, der Vollschließsteuerpunkt (A) wird, führt die ECU 500 eine Verlangsamungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 in Richtung auf die Totzoneminimalposition (DBMIN) graduell zu verlangsamen. Die ECU 500 führt diese Steuerungen durch Manipulieren des Antriebsdrehmoments des Elektromotors 9, insbesondere der Elektrizitätszufuhr zu dem Elektromotor 9 durch.
Als nächstes werden die Betriebe der EGR-Vorrichtung unter Bezug auf die 1A bis 5 beschrieben.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird (IGEIN), unterzieht die ECU 500 die zu dem Elektromotor 9 zugeführte Elektrizität einer Rückführregelung, um die Antriebskraft des Elektromotors 9 zu manipulieren, wobei ein Kaltstart des Verbrennungsmotors 600 ausgeschlossen ist. Unter dieser Bedingung steuert die ECU 500 die Antriebskraft des Elektromotors 9 insbesondere die Elektrizitätszufuhr zu dem Elektromotor 9, so dass die Ist-Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, mit einer Soll-Drosselposition übereinstimmt, die gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 600 eingestellt wird.
Dem Elektromotor 9 wird Elektrizität zugeführt, so dass die Motorwelle 11 des Elektromotors 9 sich dreht. Die Motorwelle 11 dreht sich, sodass das erste Zahnrad 41 sich um die Motorwelle 11 dreht. Das Drehmoment, das durch den Elektromotor 9 erzeugt wird, wird von dem ersten Zahnrad 41 auf das großdurchmessrige Zahnrad 45 des zweiten Zahnrads 42 übertragen. Wenn sich das zweite Zahnrad 42 dreht, dreht sich das kleindurchmessrige Zahnrad 46 um die Achse der Zwischenwelle 12, so dass das dritte Zahnrad 42, das mit dem kleindurchmessrigen Zahnrad 46 verzahnt ist, sich um die Achse der Ventilwelle 13 dreht. Wenn das dritte Zahnrad 43 sich dreht, dreht sich die Ventilwelle 13 um einen vorbestimmten Winkel, so dass das Schmetterlingsventil 1 von dem Vollschließsteuerpunkt (A) in die Öffnungsdrehrichtung (OP) bei dem EGR-Ventil gedreht wird.
Der U-förmige Hakenabschnitt 36 der Schraubenfeder 7 hebt sich von dem Vollschließanschlag 35 in die Öffnungsdrehrichtung (OP) ab. Unter dieser Bedingung wirkt die Vorstandkraft der Rückstellfeder 31 an dem dritten Zahnrad 41 und wirkt die Vorspannkraft der Voreinstellfeder 32 nicht an dem dritten Zahnrad 43 mit Bezug auf die Drehung des Schmetterlingsventils 1 in die Öffnungsdrehrichtung (OP). Der Elektromotor 9 erzeugt ein Drehmoment, um das Schmetterlingsventil 1 in Richtung auf die Drosselposition entsprechend dem Steuerziel gegen die Vorspannkraft der Rückstellfeder 31 zu drehen.
Die Brennkammer 610 des Zylinders des Verbrennungsmotors 600 stößt Abgas, wie zum Beispiel ein Hochtemperatur-EGR-Gas aus. Das Abgas wird teilweise von dem Auslassdurchgang, der in dem Auslassrohr definiert ist, in den Einlassdurchgang, der in dem Einlassrohr definiert ist, nach dem Durchlaufen des EGR-Rohrs einschließlich des EGR-Durchgangs 6 in dem Gehäuse 4 rezirkuliert.
Wenn das Schmetterlingsventil 1 sich in die Öffnungsdrehrichtung (OP) dreht, um den EGR-Durchgang zu verbinden, stellt die ECU 500 das Steuerziel auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) unter Beispielsweise zumindest einer der folgenden Bedingungen ein:
Der Betriebszustand des Fahrzeugs wird geändert;
Der Betriebszustand des Verbrennungsmotors wird übergangsweise geändert;
Der Fahrer tritt auf das Bremspedal.
Der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 600 wird übergangsweise beispielsweise unter zumindest einer der folgenden Bedingungen geändert:
Der Fahrer tritt auf das Beschleunigerpedal, um eine Volldrosselposition zu erzielen;
der Turbolader lädt die Einlassluft zu dem Verbrennungsmotor 600 auf, wenn eine hohe Last auf dem Verbrennungsmotor 600 aufgeprägt wird; und
das Beschleunigerpedal wird getreten, um das Fahrzeug von einem stationären Betriebszustand zu beschleunigen.
Die ECU 500 schaltet nämlich das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 von der gegenwärtigen Ist-Drosselposition zu der Totzonenminimalposition (DBMIN) um.
Wenn die ECU 500 die Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 durchführt, erzeugt der Elektromotor 9 die Antriebskraft, um das Schmetterlingsventil 1 auf die Vollschließposition (O) zu betätigen. Bei dieser Vollschließsteuerung während des Verbrennungsmotorbetriebes führt die ECU 500 unter Bezugnahme auf 4 die Verlangsamungssteuerung durch, unmittelbar bevor die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, die Todzonenminimalposition (DBMIN) wird. Bei dieser Verlangsamungssteuerung verlangsamt die ECU 500 graduell die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 in Richtung auf die Totzonenminimalposition (DBMIN), die das Steuerziel ist. Die ECU 500 stellt die Antriebskraft des Elektromotors 9 auf im Wesentlichen 0 ein, wenn die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, die Totzonenminimalposition (DBMIN) wird. Bei diesem Betrieb verringert die ECU 500 graduell die zu dem Elektromotor 9 zugeführte Elektrizität nach dem Starten der Verlangsamungssteuerung des Schmetterlingsventils 1. Somit stellt die ECU 500 schließlich die zu dem Elektromotor 9 zugeführte Elektrizität auf im Wesentlichen 0 ein.
Die Voreinstellfeder 32 der Schraubenfeder 7 spannt das Schmetterlingsventil 1 über das dritte Zahnrad 43 vor, so dass das Schmetterlingsventil 1 in die Öffnungsdrehrichtung (OP) vorgespannt wird. Somit wird die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 auf die neutrale Position zurückgestellt, die dem Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0 Grad) entspricht, an der die Vorspannkraft der Rückstellfeder 31 und die Vorspannkraft der Voreinstellfeder 32 im Gleichgewicht miteinander stehen. Wenn die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 sich an dem Vollschließsteuerpunkt (A) befindet, haftet die Gleitfläche 16 des Dichtrings 3, der an dem äußeren Umfangsrand des Schmetterlingsventils 1 vorgesehen ist, an der Sitzfläche 27 der Düse 5 durch die radial ausdehnende Spannung des Dichtrings 3. Somit gelangt die Gleitfläche 16 Dichtrings 3 in dichten Kontakt mit der Sitzfläche 27 der Düse 5.
Unter dieser Bedingung wird der Spalt zwischen dem äußeren Umfangsrand 15 des Schmetterlingsventils 1 und der Sitzfläche 27 der Düse 5 abgedichtet. Wenn das Schmetterlingsventil 1 an dem Vollschließsteuerpunkt (A) gehalten wird, wenn insbesondere das Schmetterlingsventils 1 sich auf der Vollschließposition (O) befindet, wird die Leckage des EGR-Gases dauerhaft beschränkt, so dass das EGR-Gas nicht mit der Einlassluft gemischt wird.
Nachdem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, die Totzonenminimalposition (DBMIN) wird, kann die Elektrizitätszufuhr zu dem Elektromotor 9 fortgesetzt werden, um die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 an der Totzonenmimalposition (DBMIN) zu halten.
Wie vorstehend beschrieben ist, weist die Drosselsteuervorrichtung für die EGR-Vorrichtung die ECU 500 auf, die die Vollschließsteuerung durchführt, wenn das Steuerziel von der gegenwärtigen Ist-Drosselposition zu der Totzonenminimalposition (DBMIN) gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 600 geändert wird. Bei der Vollschließsteuerung betätigt die ECU 500 das Schmetterlingsventil 1 auf die Vollschließposition (O) unter Einsetzen des Drehmoments, das unter Verwendung des Elektromotors 9 erzeugt wird. Bei der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs führt die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 in Richtung auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) graduell zu verlangsamen, unmittelbar bevor die Drosselposition die Totzonenminimalposition (DBMIN) wird.
Die ECU 500 führt nämlich die Verlangsamungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 in Richtung auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) graduell zu verlangsamen, unmittelbar nachdem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, der Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) wird.
Bei diesem Betrieb kann der Verlangsamungszeitpunkt, an dem die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung der Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 durchführt, verzögert werden. Daher kann eine Zeitdauer zwischen dem Start der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 und dem Zeitpunkt, an dem die Drosselposition der Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) wird, beim Verbrennungsmotorbetrieb verringert werden.
Somit kann das Ansprechverhalten der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 bei dem Verbrennungsmotorbetrieb verbessert werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 bei der Vollschließsteuerung nicht auf den Vollschließsteuerpunkt (A) gesetzt. Das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 bei der Vollschließsteuerung wird auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) gesetzt, die geringfügig von dem Vollschließsteuerpunkt (A) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) abweicht. Bei diesem Aufbau tritt die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 einmal durch den Vollschließsteuerpunkt (A) bei der Vollschließsteuerung. Im Hinblick auf diesen Betrieb wird in diesem Ausführungsbeispiel die Totzonenminimalposition (DBMIN), die das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 ist, innerhalb der EGR-Leckagetotzone (α) gesetzt.
Bei dieser Konfiguration durchläuft die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) in die Schließdrehrichtung (CL) während der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 im Verbrennungsmotorbetrieb. Auch unter dieser Bedingung kann der Spalt zwischen dem äußeren Umfangsrand des Schmetterlingsventils 1 und der Sitzfläche 27 der Düse 5 dauerhaft bzw. stationär durch die radiale Ausdehnungsspannung des Dichtrings 3 abgedichtet werden.
Somit kann eine Leckage von EGR-Gas bei der Vollschließsteuerung während des Verbrennungsmotorbetriebs verringert werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 6 gezeigt ist, stellt die ECU 500 primär das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) bei der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs ein. Nachfolgend ändert die ECU 500 das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf den Vollschließsteuerpunkt (A) in dem Augenblick, in dem die ECU 500 erfasst, dass die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) durchläuft.
In einem Ausgangszustand der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs führt die ECU 500 eine Beschleunigungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 in Richtung auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) graduell zu beschleunigen. In einem Zwischenzustand der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs wird die ECU 500 die konstante Steuerung durch, um das Schmetterlingsventil 1 mit einer im Wesentlichen konstanten Betätigungsgeschwindigkeit zu betätigen. Unmittelbar nachdem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, der Vollschließsteuerpunkt (A) wird, führt die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) zu verlangsamen.
Bei diesem Betrieb kann der Verlangsamungszeitpunkt, bei dem die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung der Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 durchführt, ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel verzögert werden. Daher kann das Ansprechverhalten des Schmetterlingsventils 1 bei der Vollschließsteuerung verbessert werden.
Die ECU 500 aktualisiert, insbesondere ändert das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf den Vollschließsteuerpunkt (A) zu dem Zeitpunkt, bei dem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) durchläuft. Bei diesem Betrieb ändert die ECU 500 die Bewegungsrichtung des Schmetterlingsventils 1 von der Schließdrehrichtung (CL) zu der Öffnungsdrehrichtung (OP) zu dem Zeitpunkt, bei dem die Drosselposition geringer als der Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) wird. Darauf startet die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf den Vollschließsteuerpunkt (A) zu verlangsamen. Somit wird die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 auf den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) durch die Antriebskraft des Elektromotors 9 zurückgestellt.
Bei diesem Betrieb wird die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 gleich dem Vollschließsteuerpunkt (A) und wird nachfolgend geringer als der Vollschließsteuerpunkt (A), wobei darauf die Drosselposition auf den Vollschließsteuerpunkt (A) zurückgestellt wird. Somit wird das Schmetterlingsventil 1 an dem Vollschließsteuerpunkt (A) zu dem Zeitpunkt gehalten, bei dem die ECU 500 die Vollschließsteuerung durch Zurückstellen des Schmetterlingsventils 1 auf den Vollschließsteuerpunkt (A) während des Verbrennungsmotorbetriebs abschließt.
Bei diesem Betrieb kann das Ansprechverhalten des Schmetterlingsventils 1 bei dem nächsten Öffnungsbetrieb des Schmetterlingsventils 1 durch die Antriebskraft des Elektromotors 9 verbessert werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 7 gezeigt ist, stellt die ECU 500 primär das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) bei der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs ein. Nachfolgend ändert die ECU 500 das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) in dem Augenblick, bei dem die ECU 500 erfasst, dass die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) durchläuft.
In einem Ausgangszustand der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs führt die ECU 500 eine Beschleunigungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) zu beschleunigen. In einem Zwischenzustand der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs führt die ECU 500 die konstante Steuerung durch, um das Schmetterlingsventil mit einer im Wesentlichen konstanten Betätigungsgeschwindigkeit zu betätigen. Unmittelbar nachdem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, der Vollschließsteuerpunkt (A) wird, führt die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung durch, um die Öffnungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf die Totzonenminimalposition (DBMIN) zu verlangsamen.
Bei diesem Betrieb kann der Verzögerungszeitpunkt, bei dem die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung der Öffnungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 durchführt, ähnlich wie bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen verzögert werden. Daher kann das Ansprechverhalten des Schmetterlingsventils 1 bei der Vollschließsteuerung verbessert werden.
Die ECU 500 aktualisiert, insbesondere ändert das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) zu dem Zeitpunkt, bei dem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) durchläuft. Bei diesem Betrieb ändert die ECU 500 die Bewegungsrichtung des Schmetterlingsventils 1 von der Schließdrehrichtung (CL) zu der Öffnungsdrehrichtung (OP). Darauf startet die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) zu verlangsamen. Somit wird die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) durch die Antriebskraft des Elektromotors 9 zurückgestellt.
Bei diesem Betrieb wird die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 gleich dem Vollschließsteuerpunkt (A) und wird geringer als der Vollschließsteuerpunkt (A), wobei darauf die Drosselposition auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) zurückgestellt wird. Somit wird das Schmetterlingsventil 1 auf der Totzonenmaximalposition (DBMAX) zu dem Zeitpunkt gehalten, bei dem die ECU 500 die Vollschließsteuerung nach dem Rückstellen des Schmetterlingsventils 1 auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) während des Verbrennungsmotorbetriebs abschließt.
Bei diesem Betrieb kann das Ansprechverhalten des Schmetterlingsventils 1 bei dem nächsten Öffnungsbetrieb des Schmetterlingsventils durch die Antriebskraft des Elektromotors 9 verbessert werden.
Die Totzonenmaximalposition (DBMAX) wird innerhalb der EGR-Leckagetotzone (α) eingestellt. Daher kann eine Leckage von EGR-Gas auch unter der Bedingung beschränkt werden, dass das Schmetterlingsventil 1 auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) nach dem Durchlaufen des Vollschließsteuerpunkts (A) zurückgestellt wird.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 8 gezeigt ist, stellt die ECU 500 primär das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf eine vorbestimmte Position, die über der Totzonenminimalposition (DBMIN) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) liegt, während des Betriebs des Verbrennungsmotors 600 ein. Nachfolgend ändert die ECU 500 das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf den Vollschließsteuerpunkt (A) in dem Augenblick, in dem die ECU 500 erfasst, dass die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) durchläuft.
Die vorbestimmte Position, die über der Totzonenminimalposition (DBMIN) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) liegt, ist eine vorbestimmte Soll-Position (θ = –α'), bei der die Leckagemenge des EGR-Gases im Wesentlichen im Hinblick auf beispielsweise Emissionsregulationen vernachlässigt werden kann. Die vorbestimmte Soll-Position (θ = –α') weicht über die Totzonenminimalposition (DBMIN) mit Bezug auf den Vollschließsteuerpunkt (A) ab.
In einem Ausgangszustand der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetrieb führt die ECU 500 die Beschleunigungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf die vorbestimmte Soll-Position (θ = –α') zu beschleunigen. In einem Zwischenzustand der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs führt die ECU 500 die konstante Steuerung durch, um das Schmetterlingsventil 1 bei einer im Wesentlichen konstanten Betätigungsgeschwindigkeit zu betätigen. Unmittelbar nachdem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, der Vollschließpunkt (A) wird, führt die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung durch, um die Öffnungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf die vorbestimmte Soll-Position (θ = –α') zu verlangsamen.
Bei diesem Betrieb kann der Verlangsamungszeitpunkt, bei dem die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung der Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 durchführt, weitergehend im Vergleich mit den Betrieben in den ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel verzögert werden. Daher kann das Ansprechverhalten des Schmetterlingsventils 1 weitergehend bei der Vollschließsteuerung verbessert werden.
Die ECU 500 aktualisiert, insbesondere ändert das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf den Vollschließsteuerpunkt (A) zu dem Zeitpunkt, bei dem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) durchläuft. Bei diesem Betrieb ändert die ECU 500 die Bewegungsrichtung des Schmetterlingsventils 1 von der Schließdrehrichtung (CL) zu der Öffnungsdrehrichtung (OP). Darauf startet die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung, um die Öffnungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf den Vollschließsteuerpunkt (A) zu verlangsamen. Somit wird die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 auf den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) durch die Antriebskraft des Elektromotors 9 zurückgestellt.
Bei diesem Betrieb wird die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 gleich dem Vollschließsteuerpunkt (A) und durchläuft den Vollschließsteuerpunkt (A), wobei die Drosselposition auf den Vollschließsteuerpunkt (A) darauf zurückgestellt wird. Somit wird das Schmetterlingsventil 1 auf dem Vollschließsteuerpunkt (A) zu dem Zeitpunkt gehalten, in dem die ECU 500 die Vollschließsteuerung nach dem Zurückstellen des Schmetterlingsventils 1 auf den Vollschließsteuerpunkt (A) während des Verbrennungsmotorbetriebs abschließt.
Bei diesem Betrieb kann das Ansprechverhalten des Schmetterlingsventils 1 in dem nächsten Öffnungsbetrieb des Schmetterlingsventils 1 durch die Antriebskraft des Elektromotors 9 verbessert werden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 9 gezeigt ist, stellt die ECU 500 primär das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf eine vorbestimmte Position, die über dem Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) liegt, während des Betriebs des Verbrennungsmotors ein. Nachfolgend ändert die ECU 500 das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) in dem Augeblick, in dem die ECU 500 erfasst, dass die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) durchläuft.
Die vorbestimmte Position, die über der Totzonenminimalposition (DBMIN) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) liegt, ist eine vorbestimmte Soll-Position (θ = –α'), bei der die Leckagemenge des EGR-Gases im Wesentlichen im Hinblick auf beispielsweise Emissionsregulationen vernachlässigt werden kann. Die vorbestimmte Soll-Position (θ = –α') weicht über die Totzonenminimalposition (DBMIN) mit Bezug auf den Vollschließsteuerpunkt (A) ab. In einem Ausgangszustand der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1 während des Verbrennungsmotorbetriebs führt die ECU 500 die Beschleunigungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf die vorbestimmte Soll-Position (θ = –α') zu beschleunigen. In einem Zwischenzustand der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils während des Verbrennungsmotorbetriebs führt die ECU 500 die konstante Steuerung durch, um das Schmetterlingsventils 1 mit einem im Wesentlichen konstanten Betätigungsgeschwindigkeit zu betätigen. Unmittelbar nachdem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, der Vollschließsteuerpunkt (A) wird, führt die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf die vorbestimmte Soll-Position (θ = –α') zu verlangsamen.
Bei diesem Betrieb kann der Verlangsamungszeitpunkt, bei dem die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung der Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 durchführt, weitergehend im Vergleich mit den Betrieben in den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen verzögert werden. Daher kann das Ansprechverhalten des Schmetterlingsventils 1 weitergehend bei der Vollschließsteuerung vergrößert werden.
Die ECU 500 aktualisiert, insbesondere ändert das Steuerziel des Schmetterlingsventils 1 auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) zu dem Zeitpunkt, bei dem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, den Vollschließsteuerpunkt (A, θ = 0°) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) durchläuft. In diesem Betrieb ändert die ECU 500 die Bewegungsrichtung des Schmetterlingsventils 1 von der Schließdrehrichtung (CL) zu der Öffnungsdrehrichtung (OP). Darauf startet die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) zu verlangsamen. Somit wird die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) durch die Antriebskraft des Elektromotors 9 zurückgestellt.
In diesem Betrieb wird die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 gleich dem Vollschließsteuerpunkt (A) und wird geringer als der Vollschließsteuerpunkt (A), wobei darauf die Drosselposition auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) zurückgestellt wird. Somit wird das Schmetterlingsventil 1 auf der Totzonenmaximalposition (DBMAX) zu dem Zeitpunkt, zu dem die ECU 500 die Vollschließsteuerung nach dem Zurückstellen des Schmetterlingsventils 1 auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) abschließt, während des Verbrennungsmotorbetriebs gehalten.
In diesem Betrieb kann das Ansprechverhalten des Schmetterlingsventils 1 in dem nächsten Öffnungsbetrieb des Schmetterlingsventils 1 durch die Antriebskraft des Elektromotors 9 verbessert werden.
Die Totzonenmaximalposition (DBMAX) wird innerhalb der EGR-Leckagetotzone (α) eingestellt. Daher kann eine Leckage von EGR-Gas auch unter der Bedingung beschränkt werden, dass das Schmetterlingsventil 1 auf die Totzonenmaximalposition (DBMAX) nach dem Durchlaufen des Vollschließsteuerpunkts zurückgestellt wird.
(Abwandlung)
In den vorstehend angegeben Ausführungsbeispielen ist die Düse 5 an den inneren Umfangsrand des Düsenpassabschnitts 23 des Gehäuses 4 gepasst und nimmt die Düse 5 das Schmetterlingsventil 1 drehbar auf. Alternativ kann das Gehäuse 4 das Schmetterlingsventil 1 direkt darin drehbar aufnehmen. Bei diesem Aufbau ist die Düse 5 nicht notwendig, so dass eine Verringerung von sowohl der Anzahl von Bauteilen als auch der Herstellungsprozesse erzielt werden kann.
Die Dichtringvertiefung (ringförmige Vertiefung) braucht nicht an dem äußeren Umfangsrand des Schmetterlinsventils 1 vorgesehen zu werden. Der Dichtring 3 braucht nicht an dem äußeren Umfangsrand 15 des Schmetterlingsventils 1 vorgesehen zu werden. Bei diesem Aufbau ist der Dichtring nicht notwendig, so dass eine Verringerung von sowohl der Anzahl von Bauteilen als auch der Herstellungsprozesse erzielt werden kann.
Bei den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen bildet das Gehäuse 4 einen Teil des EGR-Rohrs, in dem es auf halbem Weg durch das EGR-Rohr der EGR-Vorrichtung verbunden ist. Alternativ kann das Gehäuse einen Teil des Einlassrohrs oder einen Teil des Auslassrohrs bilden. In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist das Schmetterlingsventil 1 an einem axialen Ende der Ventilwelle 13 beispielsweise durch Schweißen zum Steuern der Menge des EGR-Gases gemäß dem Verbrennungsmotorbetriebszustand gesichert. Alternativ kann das Schmetterlingsventil 1 an dem einen axialen Ende der Ventilwelle 13 beispielsweise durch Verschrauben einer Befestigungseinrichtung, wie z.B. einer Schraube und eines Bolzens gesichert werden.
Bei dem vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist das Ventilstellglied des Schmetterlingsventils 1 des EGR-Ventils aus dem Elektromotor 9 und dem elektrischen Stellglied einschließlich der Getriebevorrichtung, wie z.B. der Reduktionszahnräder aufgebaut. Alternativ kann das Ventilstellglied aus einem Unterdruckstellglied aufgebaut werden, das ein Solenoidsteuerventil oder ein elektrisches Unterdrucksteuerventil aufweist. Das Ventilstellglied kann aus einem Solenoidstellglied, wie z.B. einem elektromagnetisch gesteuerten Hydraulikventil aufgebaut sein.
Der vorstehend genannte Aufbau der vorstehend genannten Ausführungsbeispiele kann als Fluidsteuerventil, das das Gehäuse und das Ventil aufweist, auf entweder ein Einlassluftsteuerventil, wie z.B. ein Drosselventil zum Steuern von Einlassluft, die in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors gesaugt wird, ein Abgassteuerventil zum Steuern von Abgas, das aus einer Brennkammer eines Verbrennungsmotors ausgestoßen wird, oder ein Leerlaufdrehzahlsteuerventil zum Steuern von Einlassluft, die ein Drosselventil umgeht, anstelle der Anwendung auf das EGR-Ventil angewendet werden.
Bei den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen wird die Drosselsteuervorrichtung auf die EGR-Vorrichtung zum Steuerung eines Fluids, wie z.B. von EGR-Gas (Hochtemperaturfluid) bei einer Brennkraftmaschine angewendet. Die Drosselsteuervorrichtung ist nicht auf die Anwendung auf die EGR-Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine beschränkt. Die Drosselsteuervorrichtung kann auf jedes andere Steuerventil, wie z.B. ein Fluiddurchgangs-Einschalt-/Ausschaltventil, ein Fluiddurchgangsumschaltventil und ein Fluiddrucksteuerventil als Fluidsteuerventil einschließlich des Gehäuses und des Ventils angewendet werden.
Der vorstehend genannte Aufbau als Fluidsteuerventil in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen kann auf ein Einlassluftsteuerventil, wie z.B. ein Drosselventil zum Steuern von Einlassluft, die in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors gesaugt wird, anstelle der Anwendung auf das EGR-Ventil in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen angewendet werden. Alternativ kann der vorstehend genannte Aufbau als Fluidsteuerventil in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen auf entweder ein Abgassteuerventil zum Steuern von Abgas, das aus einer Brennkammer eines Verbrennungsmotors ausgestoßen wird, oder ein Leerlaufdrehzahlsteuerventil zum Steuern von Einlassluft, die ein Drosselventil umgeht, anstelle der Anwendung auf das EGR-Ventil angewendet werden. In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen wird ein turboaufgeladener Dieselverbrennungsmotor als Beispiel einer Brennkraftmaschine beschrieben. Alternativ kann die Brennkraftmaschine ein normaler Saugverbrennungsmotor sein, der nicht mit einem Turbolader oder einer Ladevorrichtung versehen ist. Die Brennkraftmaschine kann ein Benzinverbrennungsmotor sein.
In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen definiert die Wandfläche, die den Fluiddurchgang in dem Gehäuse 4 definiert, teilweise die Sitzfläche 27, an der die Gleitfläche 16 des Dichtrings 3 gleitet. Alternativ kann die Dichtringvertiefung und der Dichtring 3 weggelassen werden. In diesem Fall kann der Fluiddurchgang des Gehäuses 4 teilweise eine Kontaktfläche definieren, an der die Gleitfläche 16 des äußeren Umfangsrands des Schmetterlingsventils 1 gleitet. In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist das Schmetterlingsventil 1 als ein Beispiel des Ventils beschrieben. Der vorstehend genannte Aufbau des Ventils kann auf jedes von einem Einzelschwenkventil, einem Drehventil, einem Klappventil, einer Schließeinrichtung, einer Tür, die drehbar an einem ihrer Enden gestützt ist, und dergleichen angewendet werden.
In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen wird die Vollschließposition (O, Vollschließsteuerpunkt) an der Position definiert, an der der U-förmige Hakenabschnitte 236 der Schraubenfeder 7 mit dem Vollschließanschlag (Einstellschraube der Vollschließposition (O)) 35 einhakt, der in das Zahnradgehäuse 15 des Gehäuses 4 geschraubt ist. Alternativ kann die Vollschließposition (O, Vollschließsteuerpunkt) durch Einstellen der Länge des Vollschließanschlags 35 geändert werden, der von dem Zahnradgehäuse 14 des Gehäuses 4 vorsteht.
Wenn der Verbrennungsmotor 600 anhält, befindet sich das Schmetterlingsventil 1 auf der Vollschließposition (O), in der das Schmetterlingsventil 1 den EGR-Durchgang 6 blockiert, in dem es durch die Vorspanneinheit vorgespannt wird. In dieser Vollschließposition (O) kann die Vorspannkraft der Vorspanneinheit, insbesondere der ersten und zweiten Feder so eingestellt werden, dass das Schmetterlingsventil 1 zu einer der Öffnungsdrehrichtung (OP) und der Schließdrehrichtung (CL) mit Bezug auf die Richtung, die senkrecht zu der Achse des EGR-Durchgangs 6 ist, um einen vorbestimmten Winkel geneigt ist. Die Achse des EGR-Durchgangs 6 ist im Wesentlichen entlang einer durchschnittlichen Strömungsrichtung des Fluids in dem EGR-Durchgang 6 orientiert. In diesem Fall kann, wie in den ersten bis fünfte Ausführungsbeispielen beschrieben ist, die Leckage des Fluids auf im Wesentlichen null in der Vollschließposition (O) durch Einstellen der Vollschließposition (O) innerhalb der EGR-Leckagetotzone (α) verringert werden.
In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen bilden die ersten bis dritten Zahnräder 41, 42, 43 die Reduktionszahnräder, die als Getriebevorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Motorwelle 11 mit einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis durch Durchführen einer zweistufigen Untersetzung dienen. Die Reduktionszahnräder erhöhen die Antriebskraft des Elektromotors 9, die auf die Ventilwelle 13 des Schmetterlingsventils 1 übertragen wird. Alternativ kann die Getriebevorrichtung aus einem von einem Schneckenzahnrad, das an der Motorwelle des Motors fixiert ist, einem Schrägzahnrad, das gedreht wird, indem es mit dem Schneckenrad verzahnt ist, und dergleichen aufgebaut werden.
Alternativ kann ein Ritzel als Endzahnrad vorgesehen werden und kann die Ventilwelle des Ventils mit einer Zahnstange versehen werden, die mit dem Ritzel verzahnt ist, um eine Drehbewegung in eine hin- und herlaufende Bewegung umzuwandeln.
Das Gehäuse 4 kann die Zwischenwelle 12 drehbar so stützen, dass die Zwischenwelle 12 relativ zu dem Gehäuse 4 drehbar ist. Bei diesem Aufbau kann das zweite Zahnrad 42 an der Zwischenwelle 12 fixiert werden.
Die Getriebevorrichtung, wie z.B. die Reduktionszahnräder können aus ersten bis zweiten Zahnrädern (Drehelementen) aufgebaut werden. Die Getriebevorrichtung, wie z.B. die Reduktionszahnräder, können aus zumindest vier Zahnrädern aufgebaut werden.
In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen führt, unmittelbar nachdem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, der Vollschließsteuerpunkt wird, die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung durch, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf das Steuerziel zu verlangsamen. Alternativ kann die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung durchführen, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf das Steuerziel von dem Zeitpunkt zu verlangsamen, bei dem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, der Vollschließsteuerpunkt wird. Die ECU 500 kann die Verlangsamungssteuerung durchführen, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Schmetterlingsventils 1 graduell in Richtung auf das Steuerziel unmittelbar vor dem Zeitpunkt zu verlangsamen, bei dem die Drosselposition, die unter Verwendung des EGR-Sensors 50 erfasst wird, der Vollschließsteuerpunkt wird. Nachfolgend kann die ECU 500 die Verlangsamungssteuerung fortsetzen, bis die Drosselposition den Vollschließsteuerpunkt durchläuft.
In den vorstehend genannten zweiten bis fünften Ausführungsbeispielen durchläuft die Drosselposition des Schmetterlingsventils 1 den Vollschließsteuerpunkt bei der Vollschließsteuerung des Schmetterlingsventils 1. In diesem Betrieb kann das Schmetterlingsventil 1 Fremdstoffe (Ablagerungen), die an der Sitzfläche 27 der Düse 5 haften, über das Spitzenende des Dichtrings 3 bei der Vollschließsteuerung abkratzen. Somit kann beschränkt werden, dass der Dichtring 3 aufgrund von Ablagerungen, die an dem Schmetterlingsventil 1 und dem Dichtring 3 anhaften und kleben, beispielsweise nach den Anhalten des Verbrennungsmotors festfrisst. Ferner kann das Schmetterlingsventil 1 problemlos in dem EGR-Ventil gedreht werden, wenn der Verbrennungsmotor startet.
Die vorstehend genannten Prozesse, wie z.B. Berechnungen und Bestimmungen, sind nicht auf diejenigen beschränkt, die durch die ECU 500 ausgeführt werden. Die Steuereinheit kann verschiedenartige Strukturen einschließlich der als Beispiel gezeigten ECU 500 haben.
Die vorstehend genannten Strukturen der Ausführungsbeispiele können geeignet kombiniert werden.
Es ist offensichtlich, dass, während die Prozesse der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hier vollständig umfassend als eine spezifische Abfolge von Schritten beschrieben wurden, weitergehende alternative Ausführungsbeispiele einschließlich verschiedenartiger anderer Abfolgen dieser Schritte und/oder zusätzlicher Schritte, die hier nicht offenbart sind, innerhalb der Schritte der vorliegenden Erfindung liegen sollen.
Verschiedenartige Abwandlungen und Abweichungen können weitläufig an den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ohne Abweichen von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
Eine Drosselsteuervorrichtung weist ein Gehäuse (4) auf, das darin einen Fluiddurchgang (6) definiert. Ein Motor (9) ist zum Erzeugen einer Antriebskraft zum Drehen eines Ventils (1) vorgesehen. Das Ventil (1) blockiert den Fluiddurchgang (6), wenn das Ventil (1) sich auf einer Vollchließposition (O) befindet. Eine Drosselpositionserfassungseinheit (50) erfasst eine Drosselposition des Ventils (1). Eine Steuereinheit (500) ist geeignet, eine Vollschließsteuerung durchzuführen, um das Ventil (1) in Richtung auf ein Steuerziel zu betätigen, in dem das Steuerziel auf eine Drosselposition gesetzt wird, die von der Vollschließposition (O) in eine Schließdrehrichtung (CL) abweicht. Die Steuereinheit (500) startet eine Verlangsamungssteuerung, um eine Bewegungsgeschwindigkeit des Ventils (1) graduell in Richtung auf das Steuerziel bei der Vollschließsteuerung zu verringern, wenn die Drosselposition eine spezifische Position in der Umgebung der Vollschließposition (O) ist.

Claims

Drosselsteuervorrichtung mit: einem Gehäuse (4), das darin einen Fluiddurchgang (6) definiert; einem Ventil (1) zum Verbinden und Blockieren des Fluiddurchgangs (6); einem Motor (9) zum Erzeugen einer Antriebskraft zum Drehen des Ventils (1) in zumindest eine einer Öffnungsdrehrichtung (OP) und einer Schließdrehrichtung (CL), wobei das Ventil (1) den Fluiddurchgang (6) blockiert, wenn das Ventil (1) sich auf einer Vollschließposition (O) befindet; einer Drosselpositionserfassungseinheit (50) zum Erfassen einer Drosselposition des Ventils (1); und einer Steuereinheit (500), die geeignet ist, eine Vollschließsteuerung durchzuführen, um das Ventil (1) in Richtung auf ein Steuerziel durch Einstellen des Steuerziels auf eine Drosselposition zu betätigen, die von der Vollschließposition (O) in die Schließdrehrichtung (CL) abweicht, wobei die Steuereinheit (500) eine Verlangsamungssteuerung bei der Vollschließsteuerung zum Verringern einer Bewegungsgeschwindigkeit des Ventils (1) graduell in Richtung auf das Steuerziel unter zumindest einer der folgenden Bedingungen startet: die Drosselposition befindet sich unmittelbar vor der Vollschließposition (O); die Drosselposition befindet sich auf der Vollschließposition (O); und die Drosselposition befindet sich unmittelbar nach der Vollschließposition (O).
Drosselsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (500) das Steuerziel auf die Vollschließposition (O) ändert, wenn das Ventil (1) sich bewegt und die Drosselposition die Vollschließposition (0) bei der Vollschließsteuerung wird.
Drosselsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Ventil (1) relativ zu dem Gehäuse (4) zum Blockieren und Verbinden des Fluiddurchgangs (6) drehbar ist, und wobei das Ventil (1) einen äußeren Umfangsrand hat, der im Wesentlichen vollständig mit einem Dichtring (3) zum Abdichten eines Spalts versehen ist, der zwischen einer Wandfläche, die den Fluiddurchgang 6 in dem Gehäuse (4) definiert, und dem äußeren Umfangsrand des Ventils (1) definiert ist, wenn das Ventil (1) sich in der Umgebung der Vollschließposition (O) befindet.
Drosselsteuervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Ventil (1), das Gehäuse (4) und der Dichtring (3) ein Fluidsteuerventil zum Steuern eines durch den Fluiddurchgang (6) tretenden Fluids bilden, und wobei das Fluidsteuerventil (1) eine Totzone (α), in der eine Leckage von Fluid im Wesentlichen konstant ist, in der Umgebung der Vollschließposition (O) hat.
Drosselsteuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Totzone (α) eine Totzonenschließgrenze (DBMIN) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) hat, und wobei das Steuerziel die Totzonenschließgrenze (DBMIN) ist.
Drosselsteuervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Steuereinheit (500) das Steuerziel auf die Vollschließposition (O) ändert, wenn das Ventil (1) sich bewegt und die Drosselposition die Vollschließposition (O) bei der Vollschließsteuerung wird.
Drosselsteuervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Totzone (α) eine Totzonenöffnungsgrenze (DBMAX) mit Bezug auf die Öffnungsdrehrichtung (OP) hat, und wobei die Steuereinheit (500) das Steuerziel auf die Totzonenöffnungsgrenze (DBMAX) ändert, wenn das Ventil (1) sich bewegt und die Drosselposition die Vollschließposition (O) bei der Vollschließsteuerung wird.
Drosselsteuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Totzone (α) eine Totzonenschließgrenze (DBMIN) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) hat, und wobei das Steuerziel eine Drosselposition ist, die von der Totzonenschließgrenze (DBMIN) mit Bezug auf die Schließdrehrichtung (CL) abweicht.
Drosselsteuervorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Steuereinheit (500) das Steuerziel auf die Vollschließposition (O) ändert, wenn das Ventil (1) sich bewegt und die Drosselposition die Vollschließposition (O) bei der Vollschließsteuerung wird.
Drosselsteuervorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Totzone (α) eine Totzonenöffnungsgrenze (DBMAX) mit Bezug auf die Öffnungsdrehrichtung (OP) hat, und wobei die Steuereinheit (500) das Steuerziel auf die Totzonenöffnungsgrenze (DBMAX) ändert, wenn das Ventil (1) sich bewegt und die Drosselposition die Vollschließposition (O) bei der Vollschließsteuerung wird.
Verfahren für eine Drosselsteuerung, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Betätigen eines Ventils (1) in Richtung auf ein Steuerziel, das von einer Vollschließposition (O) mit Bezug auf eine Schließdrehrichtung (CL) abweicht; und Verringern einer Bewegungsgeschwindigkeit des Ventils (1) graduell in Richtung auf das Steuerziel, wenn die Drosselposition eine spezifische Position in der Umgebung der Vollschließposition (O) ist.