JP2007032356A - 内燃機関のバルブ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＥＧＲバルブ３０をバルブ全閉位置付近で開閉動作させることによってバルブの固着を解消または防止する制御動作を行うバルブ制御装置に対し、この制御動作に要する時間の短縮化、高効率化、省電力化を図る。
【解決手段】 エンジン停止後、ＥＧＲバルブ３０を全閉位置付近で開閉動作させる「固着回避動作」を実行すると共に「固着判定動作」を実行する。ＥＧＲバルブ３０の固着が解消したと判定された際、ＥＧＲバルブ３０を全閉位置に位置決めし、その位置を、エンジン運転時におけるバルブ開閉制御動作を行う際の基準位置とするように基準位置補正を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等に搭載される内燃機関（以下、エンジンと呼ぶ場合もある）に備えられるバルブ制御装置に係る。特に、本発明は、デポジット等に起因するバルブの固着を解消または防止するために実行される動作の改良に関する。

従来より、例えば自動車用エンジン等にあっては、排気管内を流れる排気ガスの一部を排気再循環ガス（ＥＧＲガス）として吸気管内に導入し、このＥＧＲガスを吸入空気中に混入させることによって筒内最高燃焼温度を低下させ、排気ガス中に含まれる有害物質（例えば窒素酸化物）の低減を図るようにした排気ガス再循環装置が備えられている。

この排気ガス再循環装置は、エンジンの排気系と吸気系とを接続するＥＧＲ配管と、このＥＧＲ配管内に備えられて開度調整可能とされたＥＧＲバルブとを備えている。つまり、このＥＧＲバルブの開度を調整することによってＥＧＲガスの還流量を調整するようになっている。

この種の排気ガス再循環装置においては、ＥＧＲ配管、例えばバルブハウジング内に嵌め合わされた円管形状のノズル内に形成される排気ガス還流路に、ＥＧＲガス中に含まれる燃焼生成物（酸化物または炭化物）のデポジットが堆積する可能性がある。このデポジットは、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、カーボン（Ｃ）、オイル等が原因で発生し、粘度が高いため、ＥＧＲバルブの外周部、ＥＧＲバルブの駆動シャフト、排気ガス還流路の内壁面等に付着することになる。そして、このデポジット（堆積物）が、ＥＧＲバルブの外周部と還流路内壁面との間に付着したり、駆動シャフトと還流路内壁面との間に付着した場合には、ＥＧＲバルブの開閉動作が妨げられることになり、ＥＧＲバルブの開度調整が良好に行えず、ＥＧＲガスを吸気管内に供給できなくなったり、適正なＥＧＲガスの還流量を得ることができなくなるといった課題があった。特に、ＥＧＲバルブを開閉動作させるための駆動トルクが小さい場合や、ＥＧＲバルブの開度を微小角度範囲で制御しようとする場合には、この不具合は顕著に現れる。

この課題を解決するものとして下記の特許文献１が提案されている。この特許文献１には、エンジンの停止時に、ＥＧＲバルブをバルブ全閉位置付近で所定の開度だけ開閉動作させること（以下、この動作を「バルブ往復動制御動作」と呼ぶ）が開示されている。これにより、付着していたデポジットをＥＧＲバルブによって掻き落とし、ＥＧＲバルブの固着を解消または防止している。

また、下記の特許文献２には、スロットルバルブのデポジットによる固着を解消するための動作として、スロットルバルブが全閉となる位置の前後を含む所定範囲においてスロットルバルブを往復動作させることが開示されている。つまり、スロットルバルブを対象とした「バルブ往復動制御動作」が開示されている。
特開２００４−１６２６６５号公報 特開２０００−３２０３４７号公報

しかしながら、上述した各特許文献にあっては、デポジットによるバルブの固着が強固であって上記「バルブ往復動制御動作」を行ってもデポジットの掻き落としが行えなかった場合については考慮されていないため、以下に述べる課題がある。

つまり、上記特許文献１におけるバルブ往復動制御動作では、駆動モータに供給するモータ電流のＭＡＸ電流値が所定の電流値以下に低下するまでバルブ往復動制御動作を継続するようになっている。しかし、これでは、バルブの固着が強固であってモータ電流のＭＡＸ電流値が所定の電流値以下に低下しない状況では、継続的に駆動モータに対する通電が行われてしまうことになり、この制御動作に要する時間の短縮化、高効率化、省電力化を図ることが困難になる。

また、特許文献２におけるバルブ往復動制御動作では、先ず、バルブ開度を０°の位置（全閉位置）から正側に３°の位置まで開動するように直動トルクモータに対して駆動電流を通電させるようになっているが、バルブの固着が強固であってバルブを３°の位置まで開動させることができない状況では、継続的に直動トルクモータに対して駆動電流の通電が行われることになる。この場合にも、長時間に亘ってバルブ往復動制御動作が継続されてしまうことになり、制御動作に要する時間の短縮化、高効率化、省電力化を図ることが困難である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バルブをバルブ全閉位置付近で開閉動作させることによってバルブの固着を解消または防止する制御動作を行うバルブ制御装置に対し、この制御動作に要する時間の短縮化、高効率化、省電力化を図ることが可能な内燃機関のバルブ制御装置を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、バルブを一方向へ移動させるための駆動時間及び他方向へ移動させるための駆動時間にそれぞれ制限を設け、この制限時間をもってバルブの移動方向を切り換えることにより、所定時間内に所定回数の移動動作が完了するようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、内燃機関の気体通路（ＥＧＲ通路や吸気通路）に設けられて開閉動作を行うことにより通路を流れる気体の流量を可変とするバルブと、バルブ全閉位置付近において一方向及び他方向へそれぞれ固着解消移動量だけバルブを開閉往復移動させることによってバルブの固着を解消または防止する「固着回避動作」を実行するバルブ作動ユニットとを備えた内燃機関のバルブ制御装置を前提とする。この内燃機関のバルブ制御装置に対し、上記バルブ作動ユニットが、上記「固着回避動作」の実行時、バルブを上記一方向へ移動させる動作を開始し、所定の移動制御時間が経過してもバルブ移動量が上記固着解消移動量に達しないときにはバルブを上記他方向へ移動させる動作を開始すると共に、バルブを他方向へ移動させる動作時に、所定の移動制御時間が経過してもバルブ移動量が上記固着解消移動量に達しないときにはバルブを上記一方向へ移動させる動作を開始し、このバルブを一方向へ移動させる動作及び他方向へ移動させる動作を所定回数行った後に「固着回避動作」を終了する構成とされている。

この特定事項により、「固着回避動作」が開始されると、先ず、バルブを全閉位置付近から一方向へ移動させる動作が開始される。例えば、バルブを開閉動作させるための駆動モータへの通電が行われてバルブを一方向へ移動させる動作が開始される。この動作が開始された後、所定の移動制御時間が経過してもバルブ移動量が上記固着解消移動量に達しないとき、つまり、バルブがデポジット等によって強固に固着してしまっており一方向への移動が円滑に行えない（所定の開度が得られない）状況となっている場合には、この動作を停止し、バルブの移動方向を切り換える。つまり、バルブを他方向へ移動させる動作を開始する。同様に、バルブを他方向へ移動させる動作が開始された後、所定の移動制御
時間が経過してもバルブ移動量が上記固着解消移動量に達しないとき、つまり、未だバルブがデポジット等によって強固に固着してしまっており他方向への移動も円滑に行えない（所定の開度が得られない）状況となっている場合には、この動作を停止し、再び、バルブの移動方向を切り換える。つまり、バルブを一方向へ移動させる動作を開始する。このような動作を所定回数行った後に「固着回避動作」を終了する。このように、本解決手段では、バルブがデポジットによって強固に固着してしまっていて移動が円滑に行えない状況となっている場合には、所定時間経過後（上記移動制御時間の経過後）にバルブの移動方向を切り換えていき、所定回数のバルブ移動動作を行った後に「固着回避動作」を終了するようにしている。このため、バルブを一方向または他方向へ移動させる動作が長時間に亘って継続されてしまうといった状況を招くことがなく、比較的短時間のうちに「固着回避動作」を完了させることができる。その結果、この「固着回避動作」に要する時間の短縮化に伴い、動作の高効率化及び省電力化を図ることが可能になる。また、この「固着回避動作」によってバルブの固着が生じているか否かを判断する場合においても、この判断を短時間で正確に行うことができる。

尚、本解決手段において、バルブを一方向または他方向へ移動させる動作が開始された後、所定の移動制御時間が経過する前にバルブ移動量が上記固着解消移動量に達した場合（所定の開度が得られた場合）には、デポジット等によるバルブの固着が解消されたか、または固着は元々生じていなかったと判断し、バルブ移動量が固着解消移動量に達した時点でバルブの移動方向を切り換えるようにする。また、この時点で「固着回避動作」を完了させるようにしてもよい。

上記「固着回避動作」によってバルブの固着が生じているか否かを判断する場合の具体構成としては以下のものが挙げられる。つまり、「固着回避動作」の実行によりバルブの固着が解消したか否かを判定する固着判定手段を備えさせる。そして、バルブを一方向へ移動させる動作またはバルブを他方向へ移動させる動作を開始した後、所定の移動制御時間内にバルブ移動量が固着解消移動量に達した場合に、バルブの固着が解消したと上記固着判定手段が判定する構成としている。

また、バルブを一方向へ移動させる動作及びバルブを他方向へ移動させる動作を所定回数行った後、所定の移動制御時間が経過してもバルブ移動量が固着解消移動量に達しなかった回数が所定回数以上であった場合には、バルブの固着が解消していないと上記固着判定手段が判定する構成としている。

これらの特定事項により、「固着回避動作」の実行と共に、バルブの固着が生じているか否かを判断する動作（固着判定動作）も実行することができる。また、上述した如く「固着回避動作」は比較的短時間のうちに終了するので、固着判定動作によって判定されるバルブの固着の有無も比較的短時間で行うことが可能になる。また、「固着回避動作」では、バルブを一方向へ移動させる動作及び他方向へ移動させる動作を所定回数行うため、固着判定の信頼性も高く得ることができる。

上記固着判定手段による固着判定結果に応じた内燃機関の動作として具体的には以下のものが挙げられる。つまり、バルブの固着が解消していないと固着判定手段が判定した場合に、内燃機関の運転時におけるバルブの開閉動作を禁止するものである。

また、バルブの固着が解消したと固着判定手段が判定した場合に、バルブの開閉位置を所定位置に位置決めし、その位置を、内燃機関の運転時におけるバルブ開閉制御動作を行う際の基準位置として認識する基準位置補正動作を行うものである。

バルブの固着が解消していないと判定された場合にバルブの開閉動作を禁止するように
した場合には、固着したバルブを強制的に作動させようとすることによるバルブの破損等を回避することができる。

また、バルブの固着が解消したと判定された場合にバルブ開閉制御動作を行う際の基準位置を補正するようにした場合には、所定の基準位置（例えばバルブ全閉位置）へのバルブの位置決めが正確に行える状況で基準位置の補正が行えるので、内燃機関の運転時におけるバルブの開度制御を高精度で行うことができ、内燃機関の運転を良好に行うことができる。例えば、本解決手段をＥＧＲバルブの制御装置に適用して、このＥＧＲバルブのバルブ基準位置を補正するようにした場合にはＥＧＲガスの還流量を高い精度で制御でき、本解決手段をスロットルバルブの制御装置に適用して、このスロットルバルブのバルブ基準位置を補正するようにした場合には吸入空気量を高い精度で制御できることになる。

また、上記「固着回避動作」は内燃機関の停止中に実行されるようにしている。これによれば、内燃機関の運転中における本来のバルブ開度制御動作とは異なるバルブ開閉動作が行われてしまうことによる悪影響（例えばエミッションの悪化等）を回避しながら上記「固着回避動作」や「固着判定動作」が実行できる。

本発明では、バルブの固着を回避するべく往復動させる際に、所定の移動制御時間が経過してもバルブ移動量が所定量に達しないときにはバルブを他方向へ移動させる動作を開始するようにしている。このため、バルブを一方向または他方向へ移動させる動作が長時間に亘って継続されてしまうといった状況を招くことがなく、比較的短時間のうちに「固着回避動作」を完了させることができる。その結果、この「固着回避動作」に要する時間の短縮化に伴い、動作の高効率化及び省電力化を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒（例えば４気筒）ディーゼルエンジンにおけるＥＧＲバルブの制御装置として本発明を適用した場合について説明する。

−エンジンの構成説明−
先ず、本実施形態に係るディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）の概略構成について説明する。図１は本実施形態に係るエンジン２及びその制御系統の概略構成図である。

このエンジン２におけるシリンダ２ａとピストン２ｃとの間で形成される燃焼室３には、吸気系として、吸気バルブ４ａを介して吸気通路４が接続されている。この吸気通路４には、上流側より、吸入空気を濾過するエアクリーナ６、吸入空気量ＧＮを検出するための吸入空気量センサ８、吸入空気の温度を検出するための吸気温センサ１０、燃焼室３内に導入される吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１４がそれぞれ設けられている。

スロットルバルブ１４は駆動機構１６によって開閉駆動される。駆動機構１６は、ステップモータ１８及びこのステップモータ１８とスロットルバルブ１４とを駆動連結するギア群を備えて構成されている。尚、ステップモータ１８は、エンジン２の各種制御を行うための電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）２０によって駆動制御される。また駆動機構１６には、スロットルバルブ１４が全開位置となることでオン状態となる全開スイッチ２２が設けられている。

一方、上記燃焼室３には、排気系として、排気バルブ２４ａを介して排気通路２４が接
続されている。この排気通路２４からはＥＧＲ（排気再循環）通路２６が分岐している。このＥＧＲ通路２６は、吸気通路４におけるスロットルバルブ１４の下流側に接続されている。ＥＧＲ通路２６には、ＥＣＵ２０によって制御されるアクチュエータ２８により開閉駆動されるＥＧＲバルブ３０が設けられている。このアクチュエータ２８及びＥＧＲバルブ３０の構成及び動作については後述する。上記スロットルバルブ１４によって吸入空気量を、また、このＥＧＲバルブ３０によってＥＧＲ量をそれぞれ調整することで、燃焼室３内に導入される吸入空気量とＥＧＲ量との割合を自在に設定することが可能となる。このことによりエンジン２の全運転領域にわたって適切な吸入空気量及びＥＧＲ量の制御が行えるようになっている。

エンジン２には、複数の気筒（本実施の形態では４気筒であるが、１気筒のみ図示している）♯１，＃２，＃３，♯４が設けられており、各気筒♯１〜♯４の燃焼室３に対してインジェクタ３２がそれぞれ配設されている。インジェクタ３２からエンジン２の各気筒♯１〜♯４への燃料噴射は、噴射制御用電磁弁３２ａのオン・オフにより制御される。

上記インジェクタ３２は、各気筒共通の蓄圧配管としてのコモンレール３４に接続されており、上記噴射制御用電磁弁３２ａが開いている間、コモンレール３４内の燃料がインジェクタ３２より燃焼室３内へ噴射されるようになっている。上記コモンレール３４には、燃料噴射圧に相当する比較的高い圧力が蓄積されている。この蓄圧を実現するために、コモンレール３４は、供給配管３５を介してサプライポンプ３６の吐出ポート３６ａに接続されている。また、供給配管３５の途中には、逆止弁３７が設けられている。この逆止弁３７の存在により、サプライポンプ３６からコモンレール３４への燃料の供給が許容され、且つ、コモンレール３４からサプライポンプ３６への燃料の逆流が規制されている。

上記サプライポンプ３６は、吸入ポート３６ｂを介して燃料タンク３８に接続されており、その途中にはフィルタ３９が設けられている。サプライポンプ３６は、燃料タンク３８からフィルタ３９を介して燃料を吸入する。また、これとともに、サプライポンプ３６は、エンジン２の回転に同期するカムによってプランジャを往復運動せしめて、燃料圧力を要求される圧力にまで高め、高圧燃料をコモンレール３４に供給している。

更に、サプライポンプ３６の吐出ポート３６ａ近傍には、圧力制御弁４０が設けられている。この圧力制御弁４０は、吐出ポート３６ａからコモンレール３４へ吐出される燃料圧力（すなわち噴射圧力）を制御するためのものである。この圧力制御弁４０が開かれることにより、吐出ポート３６ａから吐出されない分の余剰燃料が、サプライポンプ３６に設けられたリターンポート３６ｃからリターン配管４１を経て燃料タンク３８へと戻されるようになっている。

エンジン２の燃焼室３には、グロープラグ４２が配設されている。このグロープラグ４２は、エンジン２の始動直前にグローリレー４２ａに電流が流されることにより赤熱し、これに燃料噴霧の一部が吹きつけられることで着火・燃焼が促進される始動補助装置である。

尚、エンジン２の出力軸（クランク軸）には、この出力軸の回転に同期して回転するロータが設けられ、このロータの外周面に形成された凸部を検出してその回転速度に対応したパルス信号を出力する電磁ピックアップからなる回転数センサ４４が設けられている。この回転数センサ４４の出力は、エンジン２の回転数の算出に寄与する信号としてＥＣＵ２０に取り込まれる。

その他、ＥＣＵ２０には、上述した吸入空気量センサ８によって検出される吸入空気量情報や吸気温センサ１０によって検出される吸気温度情報をはじめ、アクセル開度センサ
４６によって検出されるアクセル開度情報（アクセルペダルの踏み込み量情報）やＩＧ（イグニション）スイッチ４８のオン・オフ情報、スタータスイッチ５０のオン・オフ情報、シリンダブロック２ｂに設けられた冷却水温センサ５２によって検出される冷却水温度情報、トランスミッションに設けられたシフトポジションセンサ５４によって検出されるシフトポジション情報及び車速センサ５６の信号により検出されている車速情報、リターン配管４１に設けられた燃温センサ５８により検出される燃料温度情報、コモンレール３４に設けられた燃圧センサ６０により検出される燃料の圧力（噴射圧力ＰＣ）情報等の情報も併せて取り込まれるようになっている。

−ＥＧＲバルブ制御装置の説明−
次に、上記ＥＧＲバルブ３０及びそれを駆動するためのアクチュエータ（バルブ作動ユニット）２８を備えて構成されるＥＧＲバルブ制御装置について説明する。図２はＥＧＲバルブ制御装置の主要構造を示した断面図であり、図３はＥＧＲバルブ３０の開動位置を示す図である。

本実施形態に係るＥＧＲバルブ制御装置は、上記ＥＧＲ通路２６の一部を構成するバルブハウジング７０と、このバルブハウジング７０に形成される排気ガス還流路７１に嵌合する円管形状のノズル７２と、このノズル７２内に開閉自在に収容された上記ＥＧＲバルブ３０と、このＥＧＲバルブ３０と一体的に回転動作するバルブシャフト８０と、このバルブシャフト８０を回転駆動させる駆動モータ５と、この駆動モータ５の回転動力をバルブシャフト８０に伝達するための動力伝達機構を有する動力ユニット（構成の詳細については後述する）とを備えており、この動力ユニットが上記ＥＣＵ２０によって駆動制御されるようになっている。

そして、このＥＧＲバルブ制御装置は、ＥＧＲバルブ３０の開度を電気信号に変換するバルブ開度センサ７が備えられている。このバルブ開度センサ７は、ＥＧＲバルブ３０の開度がバルブ全開位置（最大開度）の場合に、上限電圧値（例えば４Ｖ）のセンサ出力を発信し、また、ＥＧＲバルブ３０の開度がバルブ全閉位置（最小開度）の場合に、下限電圧値（例えば１Ｖ）のセンサ出力を発信する。また、このバルブ開度センサ７は、バルブシャフト８０の図２中の右端部に固定された略コの字状断面を有する鉄系の金属材料（磁性材料）よりなるロータ８１と、磁界発生源である分割型（略角形状）の永久磁石８２と、この永久磁石８２に磁化される分割型（略円弧状）のヨーク（磁性体）と、分割型の永久磁石８２に対向するようにセンサカバー８３側に一体的に配置された複数個のホール素子８４と、このホール素子８４とＥＣＵ２０とを電気的に接続するための導電性金属薄板よりなるターミナルと、ホール素子８４への磁束を集中させる鉄系の金属材料（磁性材料）よりなるステータ８５とを備えた構成となっている。

上記分割型の永久磁石８２及び分割型のヨークは、動力伝達機構の構成要素の１つである減速ギヤにインサート成形されたロータ８１の内周面に接着剤等を用いて固定されている。尚、分割型の永久磁石８２は、着磁方向が図２において上下方向（上側がＮ極、下側がＳ極）の略角形状の永久磁石が、互いに同じ極が同じ側になるように配置されている。ホール素子８４は、非接触式の検出素子であって、永久磁石８２の内周側に対向して配置され、感面にＮ極またはＳ極の磁界が発生すると、その磁界に感応して起電力（Ｎ極の磁界が発生すると＋電位が生じ、Ｓ極の磁界が発生すると−電位が生じる）を発生するように設けられている。

上記バルブハウジング７０は、ノズル７２内に形成される排気ガス還流路７１内にＥＧＲバルブ３０をバルブ全閉位置からバルブ全開位置（各位置は図３参照）に至るまで回転方向に回転自在に保持する装置であり、排気ガス還流管にボルト等の締結具を用いて締め付け固定されている。このバルブハウジング７０には、上記ノズル７２を嵌合保持するノ
ズル嵌合部７３が一体的に形成されている。そして、ノズル７２及びノズル嵌合部７３には、バルブシャフト８０の一端部をメタル軸受け（片持ち軸受け）７４を介して回転自在に支持するシャフト軸受部７５が一体的に形成されている。

尚、バルブハウジング７０は、熱的に厳しい環境で使用されることから、高温に強い耐熱性材料、例えばステンレス鋼等により一体的に形成されている。また、ノズル７２もバルブハウジング７０と同様に、高温に強い耐熱性材料、例えばステンレス鋼等により円管形状に形成されている。また、メタル軸受け７４は、例えばＮｉ−Ｃｕ−Ｃ等により円筒形状に形成されている。そして、ノズル嵌合部７３及びシャフト軸受部７５の外側部分には、動力ユニットのうちの動力伝達機構を回転自在に収容する凹形状のギヤケース７６が一体的に形成されている。

また、ノズル嵌合部７３及びシャフト軸受部７５の図示下側の外壁部には、動力ユニットのうちの駆動モータ５を収容する凹形状のモータハウジング７７が一体的に形成されている。そして、ノズル嵌合部７３及びシャフト軸受部７５とモータハウジング７７との間、例えば排気ガス還流路７１の周囲またはバルブ全閉位置近傍またはノズル７２の周囲のノズル嵌合部７３には、ＥＧＲガスの熱をモータハウジング７７内雰囲気中に伝えないようにするためのエアによる断熱層７８が設けられている。

また、バルブハウジング７０には、例えば排気ガス還流路７１の周囲またはバルブ全閉位置近傍またはノズル７２の周囲のノズル嵌合部７３に形成される温水循環経路に所定の温度範囲内（例えば７５〜８０℃）のエンジン冷却水（温水）を流入させるための冷却水配管、及び温水循環経路内から温水を流出させるための冷却水配管が接続されている。尚、上記断熱層７８内に、エンジン冷却水（温水）を循環供給するようにしてもよい。

そして、バルブハウジング７０のギヤケース７６及びモータハウジング７７の開口側には、ギヤケース７６の開口側を閉塞する上記センサカバー８３が取り付けられている。このセンサカバー８３は、上述したバルブ開度センサ７の各端子間を電気的に絶縁する熱可塑性樹脂よりなる。そして、センサカバー８３は、ギヤケース７６及びモータハウジング７７の開口側に設けられた嵌合部（接合端面）に嵌め合わされる被嵌合部（接合端面）を有し、リベット若しくはスクリュー等によってギヤケース７６の開口側に設けられた嵌合部に気密的に組み付けられている。

上記ＥＧＲバルブ３０は、ノズル７２と同様に、高温に強い耐熱性材料、例えばステンレス鋼等により略円板形状に形成されて、吸気管内を流れる吸入空気中に混入させるＥＧＲガスのＥＧＲ量を制御するバタフライ形の回転弁で、バルブシャフト８０に形成されたバルブ装着部８６に複数個の締結用ネジや固定用ボルト等のスクリュー８７を用いて締め付け固定されている。このＥＧＲバルブ３０の外周部には、バルブ全閉位置付近においてノズル７２の内壁面（流路壁面）に摺接することが可能なシールリング（シール材）８８を保持する円環状の保持溝が形成されている。尚、シールリング８８も、ＥＧＲバルブ３０と同様に、高温に強い耐熱性材料、例えばステンレス鋼等により円環状に形成されている。

上記バルブシャフト８０は、ＥＧＲバルブ３０と同様に、高温に強い耐熱性材料、例えばステンレス鋼等により一体的に形成されて、ＥＧＲバルブ３０を保持する半円形状の上記バルブ装着部８６を有し、シャフト軸受部７５に回転自在または摺動自在に支持されている。そして、バルブシャフト８０の端部には、動力伝達機構の構成要素の１つであるバルブ側ギヤ９０、及びバルブ開度センサ７の構成要素の１つであるロータ８１をかしめ等の固定手段によって固定するためのかしめ固定部が一体的に形成されている。尚、バルブシャフト８０の図２中の右端部とシャフト軸受部７５の内周部との間には、オイルシール
９１を保持するための円環形状のストッパ９２が装着されている。

本実施形態の動力ユニットは、バルブシャフト８０を回転方向に駆動する駆動モータ５、及びこの駆動モータ５の回転動力をバルブシャフト８０に伝達するための動力伝達機構（本形態では歯車減速機構）を含んで構成されている。駆動モータ５は、ギヤケース７６及びセンサカバー８３内に埋設されたモータ用通電端子に接続されて、通電により作動する駆動源である。この駆動モータ５は、金属材料製のフロントフレーム９３、円筒状のヨーク９４、複数の永久磁石、モータシャフト、アーマチャコア、アーマチャコイル等を有する駆動源である。

そして、駆動モータ５は、センサカバー８３に埋設されて保持された２個のモータ通電端子、これらのモータ通電端子に一体的に接続されて、センサカバー８３から駆動モータ５側に突出した２個のモータ接続端子、及びこれらのモータ接続端子に着脱自在に接続する２個のモータ給電端子を介して通電されて、モータシャフトが回転するモータアクチュエータ（直流電動機）である。

また、本実施形態では、ＥＣＵ２０によって指令される指令ＥＧＲ量（目標弁開度）とバルブ開度センサ７によって検出される検出ＥＧＲ量（弁開度）とが略一致するように、駆動モータ５への駆動電流値をフィードバック制御している。尚、駆動モータ５への制御指令値（駆動電流値）の制御は、デューティ（ＤＵＴＹ）制御により行うことが望ましい。すなわち、指令ＥＧＲ量（指令弁開度）と検出ＥＧＲ量（弁開度）との偏差に応じて単位時間当たりの制御パルス信号のオン／オフの割合（通電割合・デューティ比）を調整して、バルブ開度を変化させるデューティ（ＤＵＴＹ）制御を用いている。

尚、フロントフレーム９３は、モータハウジング７７の開口側端面に、固定用ボルトや締結ネジ等のスクリューを用いて締め付け固定されている。また、ヨーク９４のフロント側端部は、フロントフレーム９３に複数箇所でかしめ等の固定手段を用いて固定されている。ここで、本実施形態の駆動モータ５のヨーク９４の凸状のエンドヨークとモータハウジング７７の凹状の底壁部との間には、駆動モータ５を図２中の右方向に付勢する付勢力（フロントフレーム９３に押し付ける付勢力）を発生するウェーブワッシャ９５が介装されている。このウェーブワッシャ９５は、モータシャフトの軸方向と略同一方向への弾性変形が可能で、且つ周方向に波形成形された環状弾性体である。

歯車減速機構は、駆動モータ５のモータシャフトの回転速度を所定の減速比となるように減速するもので、駆動モータ５のモータシャフトの外周に固定されたピニオンギヤ９６と、このピニオンギヤ９６と噛み合って回転する中間減速ギヤ９７と、この中間減速ギヤ９７と噛み合って回転する上記バルブ側ギヤ９０とを有し、バルブシャフト８０を回転駆動するバルブ駆動手段である。ピニオンギヤ９６は、金属材料により所定の形状に一体的に形成され、駆動モータ５のモータシャフトと一体的に回転するモータ側ギヤである。

中間減速ギヤ９７は、樹脂材料により所定の形状に一体成形され、回転中心を成す支持軸９８の外周に回転自在に嵌め合わされている。そして、中間減速ギヤ９７には、ピニオンギヤ９６に噛み合う大径ギヤ９９、及びバルブ側ギヤ９０に噛み合う小径ギヤ１００が設けられている。ここで、ピニオンギヤ９６及び中間減速ギヤ９７は、駆動モータ５のトルクをバルブ側ギヤ９０に伝達するトルク伝達手段である。また、支持軸９８の軸方向の一端部（図２中の右端部）は、センサカバー８３の内壁面に形成された凹状部に嵌め込まれ、他端部（図２中の左端部）は、ギヤケース７６の底壁面に形成された凹状部に圧入固定されている。

本実施形態のバルブ側ギヤ９０は、樹脂材料により所定の略円環形状に一体成形され、
そのバルブ側ギヤ９０の外周面には、中間減速ギヤ９７の小径ギヤ１００と噛み合うギヤ部１０１が一体的に形成されている。ここで、本実施形態の排気ガス再循環装置においては、ギヤケース７６の底壁面とバルブ側ギヤ９０の図２中の左側端面との間に、リターンスプリング１０２が装着されている。尚、バルブ側ギヤ９０の内径側には、鉄系の金属材料（磁性材料）よりなる上記ロータ８１がインサート成形されている。

次に、本実施形態の排気ガス再循環装置の動作について説明する。エンジン２が始動することにより、エンジン２の吸気バルブ４ａが開かれると、エアクリーナ６で濾過された吸入空気が、吸気通路４を通って各気筒♯１〜♯４のインテークマニホールドに分配され、エンジン２の各気筒♯１〜♯４内に吸入される。そして、エンジン２では、燃料が燃える温度よりも高い温度になるまで空気を圧縮し、そこにインジェクタ３２から燃料を噴霧して燃焼が成される。そして、各気筒♯１〜♯４内で燃えた燃焼ガスは、排気ポートから、エキゾーストマニホールド、排気通路２４を経て排出される。このとき、ＥＣＵ２０によってＥＧＲバルブ３０が所定の開度となるように駆動モータ５に通電されると、駆動モータ５のモータシャフトが回転する。

このモータシャフトが回転することによりピニオンギヤ９６が回転して中間減速ギヤ９７の大径ギヤ９９にトルクが伝達される。そして、大径ギヤ９９の回転に伴って小径ギヤ１００が支持軸９８を中心にして回転すると、この小径ギヤ１００に噛み合うギヤ部１０１を有するバルブ側ギヤ９０が回転する。これにより、バルブ側ギヤ９０がバルブシャフト８０を中心にして回転するので、バルブシャフト８０が所定の回転角度だけ回転し、ＥＧＲバルブ３０がバルブ全閉位置より全開位置側へ開く方向（開方向）に回転駆動される。すると、エンジン２の排気ガスの一部が、ＥＧＲガスとして、ＥＧＲ通路２６を経てバルブハウジング７０及びノズル７２の排気ガス還流路７１内に流入する。そして、排気ガス還流路７１内に流入したＥＧＲガスは、吸気通路４内に流入して、エアクリーナ６からの吸入空気と混合される。

尚、ＥＧＲガスの還流量は、吸入空気量センサ（エアフロメータ）８と吸気温センサ１０とバルブ開度センサ７とからの検出信号で、所定値を保持できるようにフィードバック制御している。したがって、エンジン２の各気筒♯１〜♯４内に吸い込まれる吸入空気は、エミッションを低減するために、エンジン２の運転状態毎に設定されたＥＧＲ量になるようにＥＧＲバルブ３０の弁開度がリニアに制御され、排気通路２４から排気ガス還流路７１を経て吸気通路４に還流したＥＧＲガスとミキシングすることになる。

−ＥＧＲバルブ制御動作−
次に、本実施形態の特徴とする制御動作について説明する。各種の制御動作について説明する前に、図４を用いて全体の制御手順の概略を説明する。

先ず、ＥＧＲガス中に含まれる燃焼生成物の堆積物であるデポジットによってＥＧＲバルブ３０が排気ガス還流路７１の内周面等に固着する可能性があることを考慮し、エンジン２の停止後に、このデポジットを除去するための「固着回避動作」を実行する（ステップＳＴ１）。エンジン２の運転中に「固着回避動作」としてＥＧＲバルブ３０の開閉動作を行った場合には、不用意にＥＧＲガス量が適正値からずれることになってエミッションの悪化等の不具合を招く可能性があるが、本実施形態では、エンジン２の停止後に「固着回避動作」を実行することで、この不具合を回避できるようにしている。

また、上記「固着回避動作」の実行に伴い、ＥＧＲバルブ３０の固着が解消したか否かを判定する「固着判定動作（本発明の固着判定手段による判定動作）」が行われる（ステップＳＴ２）。これら各動作の後、「固着判定動作」によってＥＧＲバルブ３０の固着が解消したと判定された場合に限り、ＥＧＲバルブ３０を所定の基準位置に固定し、その位
置を、エンジン運転時におけるＥＧＲバルブ３０の開閉制御動作を行う際のバルブ基準位置とする補正（学習）動作が実行される（ステップＳＴ３）。その後、ＥＧＲバルブ３０の開動制御が停止され、通常のエンジン停止状態に移行する（ステップＳＴ４）。以下、それぞれの制御動作について説明する。

−固着回避動作−
本実施形態に係るＥＧＲバルブ制御装置は、ＥＧＲガス中に含まれる燃焼生成物の堆積物であるデポジットによってＥＧＲバルブ３０が排気ガス還流路７１の内周面等に固着する可能性があることを考慮し、このデポジットを除去するための「固着回避動作」を実行するようになっている。この「固着回避動作」は、エンジン２の停止後（停止直後）に上記駆動モータ５を駆動し、ＥＧＲバルブ３０を、その全閉位置付近において所定の角度範囲で開閉動作を行わせるものである。その角度範囲は、ＥＧＲバルブ３０の全閉位置から正側（ＥＧＲバルブ全開位置に向かう側）に３０°（図３においてＸで示す位置）及び全閉位置から負側（ＥＧＲバルブ全開位置に向かう側とは反対側）に３０°（図３においてＹで示す位置）の範囲となっている。このような正側へのＥＧＲバルブ３０の開動動作と負側へのＥＧＲバルブ３０の開動動作とを交互に行うことによって、付着していたデポジットをＥＧＲバルブ３０によって掻き落とし、ＥＧＲバルブ３０の固着を解消するようにしている。尚、上記角度範囲はこれに限るものではなく任意に設定可能である。また、正側の角度と負側の角度とを互いに異ならせるようにしてもよい。更には、固着回避動作開始時の第一回目の開動方向は正側であってもよいし負側であってもよい。

また、上記ＥＣＵ２０では、上述した「固着回避動作」の実行時に、この「固着回避動作」によりＥＧＲバルブ３０の固着が解消したか否かを判定する「固着判定動作」が行われるようになっている。この「固着判定動作」は、以下のフローチャート（図５）でも説明するように、ＥＧＲバルブ３０を一方向（例えば正側）へ移動させる動作を行った際、所定の移動制御時間内にバルブ移動量が所定の固着解消移動量（上述した全閉位置から３０°の位置）に達した場合にＥＧＲバルブ３０の固着が解消したと判定するものである。以下、この「固着回避動作」及びそれに伴う「固着判定動作」について図５のフローチャートに沿って説明する。

イグニッションスイッチがＯＦＦされるなどしてエンジン２が停止すると「固着回避動作」が開始される。この「固着回避動作」では、先ず、ステップＳＴ１１において、初回駆動方向が決定される。例えばＥＧＲバルブ３０の駆動方向として正側が決定される。そして、ステップＳＴ１２で、ＥＣＵ２０内部に予め設定されている駆動カウンタのカウント値ｎが「０」にリセットされると共に、駆動タイマのタイマ値ｔが「０」にリセットされ、更に、ステップＳＴ１３で固着カウンタのカウント値ｍが「０」にリセットされる。

ステップＳＴ１４では、ＥＧＲバルブ３０の開度を決定するための指令値が算出される。この場合、ＥＧＲバルブ３０を全閉位置から正側に３０°開動させるため、この位置にＥＧＲバルブ３０を開動するための指令値が算出されることになる。この指令値の算出後、この指令値に従ってＥＧＲバルブ３０の開動動作が開始される（ステップＳＴ１５）。つまり、上記駆動モータ５に上記指令値に応じた電流が供給され、ＥＧＲバルブ３０の開動動作が開始されることになる。

このようにしてＥＧＲバルブ３０に対する開動制御が開始された後、それに伴う「固着判定動作」が実行される。先ず、ステップＳＴ１６において、ＥＧＲバルブ３０の開動位置が所定の駆動範囲（以下、この移動量を「固着解消移動量」と呼ぶ）に達したか否かが判定される。つまり、０°の位置にあったＥＧＲバルブ３０が正側３０°の位置に達したか否かが判定される。「固着回避動作」の開始直後は、未だ、ＥＧＲバルブ３０は正側３０°の位置に達していないので、このステップＳＴ１６ではＮＯ判定され、ステップＳＴ
１７に移る。このステップＳＴ１７では、上記駆動タイマのタイマ値ｔが所定の駆動許容時間（上記移動制御時間）を越えたか否かが判定される。この駆動許容時間は例えば１ｓｅｃ等の値として設定される。「固着回避動作」の開始直後は、未だ、駆動タイマのタイマ値ｔが所定の駆動許容時間に達していないので、このステップＳＴ１７ではＮＯ判定され、ステップＳＴ２４に移る。このステップＳＴ２４では、上記駆動カウンタのカウント値ｎが所定値Ｎに達したか否かが判定（固着回避動作の終了判定）される。このカウント値ｎは、ＥＧＲバルブ３０の正側または負側への開動動作が行われる度にインクリメント（「１」が加算）される値である（ステップＳＴ２１参照）。また、所定値Ｎは例えば「１０」等の値として設定される。つまり、ＥＧＲバルブ３０の正側への開動動作及び負側への開動動作が合計１０回実行されたか否かが、このステップＳＴ２４では判定される。「固着回避動作」の開始直後は、未だ、駆動カウンタのカウント値ｎは所定値Ｎに達していないので、このステップＳＴ２４ではＮＯ判定され、ステップＳＴ１５に戻って上記指令値に従ったＥＧＲバルブ３０の開動動作が継続される。

このような動作が継続され、ＥＧＲバルブ３０の開動位置が所定の駆動範囲に達する前に（ステップＳＴ１６でＹＥＳ判定されることなしに）、駆動タイマのタイマ値ｔが駆動許容時間を越えた場合（ステップＳＴ１７でＹＥＳ判定された場合）には、ステップＳＴ１８に移り、上記固着カウンタのカウント値ｍがインクリメント（「１」が加算）される。

一方、駆動タイマのタイマ値ｔが駆動許容時間に達する前に（ステップＳＴ１７でＹＥＳ判定されることなしに）、ＥＧＲバルブ３０の開動量が固着解消移動量に達した場合（ステップＳＴ１６でＹＥＳ判定された場合）には、ステップＳＴ１９に移り、上記固着カウンタのカウント値ｍが「０」にリセットされる。

そして、上述した固着カウンタのカウント値ｍがインクリメントまたはこの固着カウンタのカウント値ｍのリセットがなされた後、ステップＳＴ２０に移り、ＥＧＲバルブ３０の駆動方向が逆転される。つまり、上記ステップＳＴ１１において初回駆動方向が正側に設定されていた場合には、このステップＳＴ２０ではＥＧＲバルブ３０の駆動方向が負側に設定される。その後、ステップＳＴ２１に移り、上記駆動カウンタのカウント値ｎがインクリメント（「１」が加算）されてステップＳＴ２２に移る。このステップＳＴ２２では上記駆動タイマがリセットされ、その後、ステップＳＴ２３で指令値が再度算出されてステップＳＴ２４に移ることになる。

以上の動作がステップＳＴ２４でＹＥＳ判定されるまで、つまり、ＥＧＲバルブ３０の正側への開動動作及び負側への開動動作が合計１０回実行されるまで継続して行われる。言い換えると、この開動動作が合計１０回実行されている間に、ＥＧＲバルブ３０の開動量が固着解消移動量に達する前に駆動タイマのタイマ値ｔが駆動許容時間に達した場合（ＥＧＲバルブ３０の固着が生じている可能性がある場合）には、この状態が継続する限り、固着カウンタのカウント値ｍがインクリメントされていく一方、駆動タイマのタイマ値ｔが駆動許容時間に達する前にＥＧＲバルブ３０の開動量が固着解消移動量に達した場合（ＥＧＲバルブ３０の固着が解消された場合）には固着カウンタのカウント値ｍが「０」にリセットされていくといった動作が行われる。

ステップＳＴ２４でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ２５に移り、固着カウンタのカウント値ｍが所定の固着判定回数Ｍを越えているか否かが判定される（固着の有無の判定）。つまり、上記ステップＳＴ１９で固着カウンタのカウント値ｍが「０」にリセットされることなしに、ＥＧＲバルブ３０の固着が生じている可能性があると判定された回数が固着判定回数Ｍを越えているか否かが判定される。この判定がＹＥＳであった場合には、上記「固着回避動作」を実行したにも拘わらずＥＧＲバルブ３０の固着が生じている（固
着が解消していない）可能性が高いとして、ステップＳＴ２６において固着フラグをＯＮする。一方、ステップＳＴ２５の判定がＮＯであった場合には、上記「固着回避動作」を実行したことによりＥＧＲバルブの固着が解消しているとして、ステップＳＴ２７において固着フラグをＯＦＦする。

以上の動作により固着フラグをＯＮまたはＯＦＦに設定し、この「固着回避動作」及びそれに伴う「固着判定動作」を終了する。

図６は、固着フラグがＯＦＦに設定される状況での駆動タイマのタイマ値、駆動カウンタのカウント値、固着カウンタのカウント値の変化を示すタイミングチャートである。また、図７は、固着フラグがＯＮに設定される状況での駆動タイマのタイマ値、駆動カウンタのカウント値、固着カウンタのカウント値の変化を示すタイミングチャートである。

固着フラグがＯＦＦに設定される状況、つまり、「固着回避動作」を実行したことによりＥＧＲバルブ３０の固着が解消する状況では、例えば「固着回避動作」の途中でＥＧＲバルブ３０の開度が大きく得られることになり（図６におけるタイミングＡ）、この時点から固着カウンタのカウント値は「０」にリセットされる。尚、この図６におけるタイミングＢは「固着回避動作」の開始時であり、タイミングＣは「固着回避動作」の終了時であり、破線は「固着回避動作」実行時のバルブ開度指令信号であってこの指令信号の符号が逆転しているタイミングがＥＧＲバルブ３０の移動方向を切り換えるタイミングである。また、図中の駆動タイマの「上限」は上記駆動許容時間であり、固着カウンタの「閾値」は上記固着判定回数Ｍである（図７においても同様）。また、駆動タイマのタイマ値ｔが所定の駆動許容時間に達する前にＥＧＲバルブ３０の駆動方向が逆転されることになるので、短時間のうちにＥＧＲバルブ３０の正側への開動動作及び負側への開動動作が完了（合計１０回の実行動作が完了）することになり、「固着回避動作」及び「固着判定動作」に要する時間が短縮化されている。

一方、固着フラグがＯＮに設定される状況、つまり、「固着回避動作」を実行したにも拘わらずＥＧＲバルブの固着が生じている可能性が高い状況では、ＥＧＲバルブ３０の開度が大きく得られることがなく、固着カウンタのカウント値がインクリメントされ続けて上記固着カウンタのカウント値ｍが固着判定回数Ｍを越えた状況で「固着回避動作」及び「固着判定動作」が終了することになる。

−バルブ基準位置補正動作−
次に、上述した「固着判定動作」によってＥＧＲバルブ３０の固着が解消したと判定された場合に実行される「バルブ基準位置補正動作」について説明する。この「バルブ基準位置補正動作」は「固着判定動作」によってＥＧＲバルブ３０の固着が解消していないと判定された場合には実行されことなく、また、この場合には、その後にエンジン２の運転が開始されてもＥＧＲバルブ３０の開度制御は実行されない（バルブ開閉動作を禁止する）ようになっている。これにより、ＥＧＲバルブ３０が固着した状態でバルブ基準位置を補正するといった動作を禁止することができ、バルブ基準位置の誤認識を招くことが回避され、また、固着したＥＧＲバルブ３０を強制的に作動させようとすることによるＥＧＲバルブ３０の破損等を回避することができるようになっている。

上記「バルブ基準位置補正動作」としては以下の２つが挙げられる。つまり、この「バルブ基準位置補正動作」は、ＥＧＲバルブ３０を所定位置（予め設定された基準位置）に位置決めしておき、その位置を上記バルブ開度センサ７によって認識してその位置をバルブ開閉制御動作を行う際の基準位置とするように基準位置補正を行うものであり、その後のエンジン運転時にあっては、この認識した基準位置を基にバルブ開閉制御動作が行われる。そして、この際にＥＧＲバルブ３０を位置決めする所定位置としては、以下のものが
挙げられる。

先ず、ＥＧＲバルブ３０の全閉位置（開度０°の位置）を上記基準位置とするものである。これは、例えば上記リターンスプリング１０２を正側への付勢力を与えるものと負側への付勢力を与えるものとの２種類を備えさせておき、駆動モータ５への通電を解除した場合には、これらリターンスプリング１０２の付勢力が釣り合う位置がＥＧＲバルブ３０の全閉位置となるように設定するものである。

また、他の位置決めとしては、ＥＧＲバルブ３０の負側への移動量を規制するストッパを備えさせておき、駆動モータ５への通電を行ってＥＧＲバルブ３０をこのストッパに当接させ、この位置を上記基準位置とするものである。例えばＥＧＲバルブ３０の負側３０°の位置にストッパを設けておき、ＥＧＲバルブ３０をストッパに当接させた状態でバルブ開度センサ７が読み取った位置を負側３０°の基準位置とするものである。

以下、それぞれのバルブ基準位置補正動作について具体的に説明する。

先ず、ＥＧＲバルブ３０の全閉位置を上記基準位置とする場合について説明する。図８は、この場合におけるタイミングチャートである。先ず、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がＯＦＦされてエンジンが停止すると（図中のタイミングＤ）、「固着回避動作」及び「固着判定動作」が開始される。この「固着回避動作」及び「固着判定動作」は上記図５のフローチャートを用いて説明したとおりである。これら動作の時間帯を図８中の時間Ｔで示す。そして、これら動作が終了して固着解消動作終了フラグがＯＮとなり、「固着判定動作」においてＥＧＲバルブ３０の固着が解消したと判定された場合には、「バルブ基準位置補正動作」が開始される（図中のタイミングＥ）。

この「バルブ基準位置補正動作」では、先ず、固着解消動作終了フラグがＯＮとなると同時に無通電要求フラグがＯＮとなり、駆動モータ８１への通電が解除される。この通電解除により、リターンスプリング同士の付勢力が釣り合う位置、つまり、全閉位置までＥＧＲバルブ３０は移動する。この際、リターンスプリングの付勢力によるバネ振動が生じるため、バルブ開度及びバルブ開度の偏差は徐々に減衰し、全閉位置に収束していくことになる。また、無通電時バルブ安定カウンタが予め備えられている。この無通電時バルブ安定カウンタは、上記バルブ開度及びバルブ開度の偏差が共に所定の範囲内（図中の安定判定上限と安定判定下限との間）に入った場合にカウントアップするものであり、バルブ開度及びバルブ開度の偏差は徐々に減衰し、全閉位置に収束していって、この所定の範囲内に入った後に、カウント値が所定の安定判定値に達すると、ＥＧＲバルブ３０が全閉位置に達したと判断される。

このようにして無通電時バルブ安定カウンタのカウント値が「安定判定値」に達すると（図中のタイミングＦ）、上述した如く、その位置（全閉位置）を上記バルブ開度センサ７によって認識してその位置をバルブ開閉制御動作を行う際の基準位置とするように基準位置補正を行う。

次に、ＥＧＲバルブ３０をストッパに当接させ、その位置を上記基準位置とする場合について説明する。図９は、この場合におけるフローチャートである。先ず、ステップＳＴ３１において、上記「固着判定動作」において固着フラグがＯＦＦに設定されたか否かを判定する。上記「固着回避動作」によってＥＧＲバルブ３０の固着が解消されており固着フラグがＯＦＦとなっている場合には、このステップＳＴ３１でＹＥＳ判定されてステップＳＴ３２に移る。このステップＳＴ３２では、ＥＧＲバルブ３０の位置が安定しているか否かを判断する「バルブ安定判定」を行う。この「バルブ安定判定」は、ＥＧＲバルブ３０がストッパに当接されたことで、その位置が安定しているか（バルブのバタツキ等が
生じていないか）を判断する動作である。具体的には、バルブ開度、バルブ開動速度、駆動ＤＵＴＹ等の値から判断される。

「バルブ基準位置補正動作」の開始時には未だＥＧＲバルブ３０はストッパに当接しておらず、このステップＳＴ３２でＮＯ判定されてステップＳＴ３３に移る。ステップＳＴ３３〜ＳＴ３６は、ＥＧＲバルブ３０を短時間でストッパに当接させ、しかもストッパに大きな衝撃力で接触してしまうことを回避するための動作である。つまり、ＥＧＲバルブ３０がストッパに当接する直前まではバルブ開動速度を高くし、その後、開動速度を低く（徐変）していくことにより、上記ギアやストッパの破損を防止し、且つＥＧＲバルブ３０がストッパに衝突して跳ね返ってしまうことを防止する。このため、先ず、指令値（ｐ）が指令値徐変開始開度（ＰＢ）よりも大きいか否かを判定し（ステップＳＴ３３）、これがＮＯ判定されると、指令値（ｐ）に徐変速度（ＰＢＤ）を加算し、これを指令値（ｐ）として比較的高速度でＥＧＲバルブ３０を駆動する（ステップＳＴ３５，ＳＴ３６）。そして、ステップＳＴ３３でＹＥＳ判定されると、指令値（ｐ）として徐変前指令値（ＰＢＴ）を設定し、低速度でＥＧＲバルブ３０を駆動する。このような動作によりＥＧＲバルブ３０がストッパに当接されてその位置が安定すると、上記ステップＳＴ３２でＹＥＳ判定され、このストッパに当接しているＥＧＲバルブ３０の位置をバルブ開度センサ７によって認識してその位置をバルブ開閉制御動作を行う際の基準位置とするように基準位置補正を行う（ステップＳＴ３７）。

このようにしてバルブ基準位置の補正動作を行った後、ステップＳＴ３８に移って駆動モータ５への通電を解除してＥＧＲバルブ３０を全閉位置に戻し（ステップＳＴ３８）。ＥＧＲバルブ３０を開動させるための駆動ユニットの駆動を停止する。

−固着判定動作の変形例−
上述した実施形態における「固着判定動作」では、この判定動作の終了時点における固着カウンタのカウント値ｍが固着判定回数Ｍを越えているか否かによって固着解消の有無を判断していた。これに代えて、以下に述べる判定動作を行うようにしてもよい。

つまり、ＥＧＲバルブ３０を一方向へ移動させる動作または他方向へ移動させる動作を所定回数（上記実施形態では合計１０回）行った際に、ＥＧＲバルブ３０の開動位置が所定の駆動範囲に達する前に（上記ステップＳＴ１６でＹＥＳ判定されることなしに）、駆動タイマのタイマ値ｔが駆動許容時間を越えた回数（上記ステップＳＴ１７でＹＥＳ判定された回数）が所定回数（例えば５回）以上であったか否かを判断し、この判定がＹＥＳであった場合には固着フラグをＯＮする一方、この判定がＮＯであった場合には固着フラグをＯＦＦするといった制御である。

また、固着カウンタを備えさせず、ＥＧＲバルブ３０を一方向へ移動させる動作または他方向へ移動させる動作を所定回数（例えば合計１０回）行った場合に、最終回の移動動作において固着判定動作を行い、この最終回において駆動タイマのタイマ値ｔが駆動許容時間に達する前に（上記ステップＳＴ１７でＹＥＳ判定されることなしに）、ＥＧＲバルブ３０の開動量が固着解消移動量に達した場合（上記ステップＳＴ１６でＹＥＳ判定された場合）に固着フラグをＯＦＦするといった判定動作を行うようにしてもよい。

−その他の実施形態−
以上説明した実施形態及び変形例では、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒ディーゼルエンジン２におけるＥＧＲバルブ３０の制御装置として本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、その他の形式のディーゼルエンジンやガソリンエンジンにも適用可能である。また、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型、Ｖ型エンジン
等の別）についても特に限定されるものではない。

また、本発明が対象とするバルブ制御装置は、ＥＧＲバルブ３０を対象とするものに限らず、スロットルバルブ１４を対象としてもよい。つまり、このスロットルバルブ１４がデポジットによって固着してしまうことを回避すると共に、この固着が生じていない状態でバルブ基準位置補正動作を行うようにするものである。

実施形態に係るエンジン及びその制御系統の概略構成を示す図である。 ＥＧＲバルブ制御装置の主要構造を示す断面図である。 ＥＧＲバルブの開動位置を示す図である。 ＥＧＲバルブ制御動作全体の制御手順を説明するためのフローチャート図である。 固着回避動作及び固着判定動作の制御手順を説明するためのフローチャート図である。 固着フラグがＯＦＦに設定される状況での駆動タイマのタイマ値、駆動カウンタのカウント値、固着カウンタのカウント値の変化を示すタイミングチャート図である。 固着フラグがＯＮに設定される状況での駆動タイマのタイマ値、駆動カウンタのカウント値、固着カウンタのカウント値の変化を示すタイミングチャート図である。 ＥＧＲバルブの全閉位置を基準位置とする場合のバルブ基準位置補正動作を説明するためのタイミングチャート図である。 ＥＧＲバルブがストッパに当接した位置を基準位置とする場合のバルブ基準位置補正動作を説明するためのフローチャート図である。

符号の説明

２ エンジン（内燃機関）
４ 吸気通路（気体通路）
１４ スロットルバルブ
２６ ＥＧＲ通路（気体通路）
２８ アクチュエータ（バルブ作動ユニット）
３０ ＥＧＲバルブ

Claims (6)

1. 内燃機関の気体通路に設けられて開閉動作を行うことにより通路を流れる気体の流量を可変とするバルブと、バルブ全閉位置付近において一方向及び他方向へそれぞれ固着解消移動量だけバルブを開閉往復移動させることによってバルブの固着を解消または防止する「固着回避動作」を実行するバルブ作動ユニットとを備えた内燃機関のバルブ制御装置において、
   上記バルブ作動ユニットは、上記「固着回避動作」の実行時、バルブを上記一方向へ移動させる動作を開始し、所定の移動制御時間が経過してもバルブ移動量が上記固着解消移動量に達しないときにはバルブを上記他方向へ移動させる動作を開始すると共に、バルブを他方向へ移動させる動作時に、所定の移動制御時間が経過してもバルブ移動量が上記固着解消移動量に達しないときにはバルブを上記一方向へ移動させる動作を開始し、このバルブを一方向へ移動させる動作及び他方向へ移動させる動作を所定回数行った後に「固着回避動作」を終了するよう構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
2. 上記請求項１記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
   「固着回避動作」の実行によりバルブの固着が解消したか否かを判定する固着判定手段を備えており、
   この固着判定手段は、バルブを一方向へ移動させる動作またはバルブを他方向へ移動させる動作を開始した後、所定の移動制御時間内にバルブ移動量が固着解消移動量に達した場合に、バルブの固着が解消したと判定するようになっていることを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
3. 上記請求項１記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
   「固着回避動作」の実行によりバルブの固着が解消したか否かを判定する固着判定手段を備えており、
   この固着判定手段は、バルブを一方向へ移動させる動作及びバルブを他方向へ移動させる動作を所定回数行った後、所定の移動制御時間が経過してもバルブ移動量が固着解消移動量に達しなかった回数が所定回数以上であった場合にはバルブの固着が解消していないと判定するようになっていることを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
4. 上記請求項２または３記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
   バルブの固着が解消していないと固着判定手段が判定した場合には、内燃機関の運転時におけるバルブの開閉動作を禁止するよう構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
5. 上記請求項２、３または４記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
   バルブの固着が解消したと固着判定手段が判定した場合には、バルブの開閉位置を所定位置に位置決めし、その位置を、内燃機関の運転時におけるバルブ開閉制御動作を行う際の基準位置として認識する基準位置補正動作を行うことを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
6. 上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
   「固着回避動作」は内燃機関の停止中に実行されるようになっていることを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。

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