JP2007092684A - バルブ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バタフライ弁の回動により流路の有効開口面積を可変制御するバルブ制御装置において、デポジット除去操作等を実行する目安となる閾値をより適切に設定することにある。
【解決手段】バルブ制御装置の弁異常判定手段により、バタフライ弁の回動範囲を複数に区分し、バタフライ弁の回動に抗して作用する回動抵抗力に相当する回動抵抗力指標値に対して、区分された回動範囲Ｉ、ＩＩ毎に閾値ＣＩ、ＣＩＩを設定して予め記憶し、各回動範囲で、回動抵抗力指標値の検出値と閾値ＣＩ、ＣＩＩとを比較することで、バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定する。これにより、従来のように、回動位置に係わらず一律に閾値を設定する場合に比べ、より適切な閾値ＣＩ、ＣＩＩを設定することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＥＧＲバルブのようにエンジンとの間で吸排気されるガスが流通するガス流路に配設されるバルブの制御装置（バルブ制御装置）に関する。

従来から、ＥＧＲバルブのようにエンジンとの間で吸排気されるガスが流通するガス流路に配設されるバルブでは、オイルミスト、黒煙等の付着物（デポジット）が堆積し、ガス流量の不足、全閉時のガス漏出、弁動作の緩慢化などの問題が生じている。そこで、デポジットの堆積量に相当する制御量に応じて、ガス流量制御における各種指令値の算出方法を変更したり（例えば、特許文献１参照）、付着したデポジットを弁体の回動により除去したり（例えば、特許文献２、３参照）する技術が考えられている。

近年、上記のようなバルブでは、ガス流路内を回動することでガス流路の有効開口面積を可変するバタフライ弁が多く採用されるようになっている。このバタフライ弁を用いたバルブ制御装置では、特許文献２、３に示すように、全閉位置を跨ぐ範囲でバタフライ弁を回動させることで弁体の外周に付着したデポジットを除去している。

しかし、この除去操作は、一般に、エンジンの運転に支障がない時、例えば、イグニッションオンやイグニッションオフの直後のようにエンジン音が低い時に行われるため、乗員に聞こえてしまい不快感を引き起こす。このため、デポジットの除去操作は、できるだけ最小限に止めるのが好ましい。

ところで、デポジットの除去操作や、ガス流量制御方法における算出方法の変更は、デポジット堆積量に相当する何らかの指標を直接的に監視したり、間接的に算出したりするとともにこれらの指標に対する閾値を設定し、指標の値が閾値を超えたときに実行される。このため、上記のようにデポジットの除去操作を最小限に止めるには、閾値を適切に設定する必要がある。
特許第３１８５５３８号公報 特開２００１−１７３４６４号公報 特開２００３−３１４３７７号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、バルブ制御装置において、デポジット除去操作等を実行する目安となる閾値をより適切に設定することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のバルブ制御装置は、エンジンとの間で吸排気されるガスが流通するガス流路に配設され、所定のアクチュエータから付与される駆動力により、回動抵抗力に抗して回動しガス流路の有効開口面積を可変するバタフライ弁と、バタフライ弁の回動範囲を複数に区分し、回動抵抗力に相当する回動抵抗力指標値に対して、区分された回動範囲毎に閾値を設定して予め記憶し、バタフライ弁の実駆動の際に、複数に区分した回動範囲と対応して回動抵抗力指標値を検出し、この検出値と、対応する回動範囲の閾値とを比較することで、バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定する弁異常判定手段とを備える。

バタフライ弁には、軸受けや弁体外周における摺動摩擦等による回動抵抗力が、回動方向と逆の方向に作用している。そして、この回動抵抗力は、デポジットの堆積量に応じて変動するので、回動抵抗力に相当する回動抵抗力指標値はデポジット堆積量の指標となり得る。よって、回動抵抗力指標値に対して閾値を設定し、回動抵抗力指標値と閾値とを比較することでバタフライ弁の回動が緩慢になっているか否か、つまりデポジットの過堆積等によりバタフライ弁が回動しにくくなっているか否かを判定することができる。なお、回動抵抗力指標値とは、回動抵抗力と何らかの相関を有する変数、と考えることもできる。

そして、バタフライ弁に作用する摺動摩擦は、上記のように、主に、軸受けにおける軸周り摩擦と弁体外周における弁周り摩擦とに分けることができる。ここで、バタフライ弁の回動位置が全閉位置に近いほど、弁体外周部と流路壁側シート部との接触面積が大きくなるので、弁周り摩擦は、回動位置が全閉位置に近いほど強くなる。このため、回動抵抗力指標値も、弁周り摩擦と回動位置との相関に対応するように、回動位置に応じて変動する。

そこで、上記のように、バタフライ弁の回動範囲を複数に区分し、区分された回動範囲毎に閾値を設定するようにすれば、各回動範囲における回動抵抗力指標値に応じて閾値を設定することができる。このため、従来のように、回動位置に係わらず一律に閾値を設定する場合に比べ、より適切な閾値を設定することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のバルブ制御装置は、エンジンとの間で吸排気されるガスが流通するガス流路に配設され、所定のアクチュエータから付与される駆動力により、回動抵抗力に抗して回動しガス流路の有効開口面積を可変するバタフライ弁と、バタフライ弁の回動範囲の内、全閉位置を含む一部の回動範囲で、回動抵抗力に相当する回動抵抗力指標値に対して閾値を設定して予め記憶し、バタフライ弁の実駆動の際に、回動範囲と対応して回動抵抗力指標値を検出し、この検出値と、閾値とを比較することで、バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定する弁異常判定手段とを備える。

上記のように、弁周り摩擦は、バタフライ弁の回動位置が全閉位置に近いほど強くなり、特に全閉位置近傍では急激に強くなる。よって、バタフライ弁の回動範囲の内、全閉位置を含む一部の回動範囲のみで回動抵抗力指標値に対する閾値を設定し、回動抵抗力指標値と閾値とを比較するようにしても、デポジット除去操作等を実行する目安とすることができる。この結果、全閉位置を含む一部の回動範囲のみを考慮して閾値を設定できるので、従来のように、回動位置に係わらず一律に閾値を設定する場合に比べ、より適切な閾値を設定することができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のバルブ制御装置の弁異常判定手段は、バタフライ弁の温度に相当する弁温度相当量に基づき閾値を補正し、回動抵抗力指標値と補正後の閾値とを比較することで、バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定する。
デポジットが回動抵抗力に及ぼす影響は、デポジットの温度に応じて変動する。よって、回動抵抗力は、デポジットの堆積量ばかりでなく、デポジットの温度にも影響を受ける。そこで、閾値を弁温度相当量に基づき補正することで、閾値をデポジットの温度に応じた適切な大きさに変更することができる。この結果、バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定するに際し、回動抵抗力に対するデポジットの温度の影響を取り除くことができる。なお、弁温度相当量とは、例えば、バタフライ弁の温度、つまりデポジット自体の温度、さらにガスの温度、エンジン冷却水温度のようにデポジット自体の温度と何らかの相関を有する変数である。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のバルブ制御装置の弁異常判定手段は、バタフライ弁の温度に相当する弁温度相当量に基づき回動抵抗力指標値を補正し、補正後の回動抵抗力指標値と閾値とを比較することで、バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定する。
この手段は、回動抵抗力に対するデポジットの温度の影響を、回動抵抗力指標値の方を補正することで取り除くものである。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載のバルブ制御装置の所定のアクチュエータは、給電を受けて駆動力を発生させる電動アクチュエータであり、弁異常判定手段は、アクチュエータへの給電量に相当する給電相当量を回動抵抗力指標値として用いる。
この手段は、所定のアクチュエータを電動アクチュエータとするものである。この場合、アクチュエータへの給電により、回動抵抗力に打ち勝つための駆動力が得られるので、給電量は、回動抵抗力と何らかの相関を有する変数、つまり回動抵抗力指標値と考えることもできる。よって、給電量に相当する給電相当量を回動抵抗力指標値として用い、この給電相当量に対して閾値を設定し、給電相当量と閾値とを比較するようにすれば、極めて効果的に、バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定することができる。

〔請求項６の手段〕
請求項６に記載のバルブ制御装置の弁異常判定手段は、回動抵抗力指標値をエンジンの運転履歴に基づき推定する。
デポジットの排出流量は、燃料の噴射量やエンジンの回転数等のエンジンの運転履歴に応じて変動する。よって、燃料の噴射量やエンジンの回転数等を用いて、デポジット堆積量を推定することができる。したがって、デポジット堆積量との相関が大きい回動抵抗力指標値を、エンジンの運転履歴に基づき推定しても、高精度に回動抵抗力指標値を算出することができる。

最良の形態１のバルブ制御装置は、エンジンとの間で吸排気されるガスが流通するガス流路に配設され、所定のアクチュエータから付与される駆動力により、回動抵抗力に抗して回動しガス流路の有効開口面積を可変するバタフライ弁と、バタフライ弁の回動範囲を複数に区分し、回動抵抗力に相当する回動抵抗力指標値に対して、区分された回動範囲毎に閾値を設定して予め記憶し、バタフライ弁の実駆動の際に、複数に区分した回動範囲と対応して回動抵抗力指標値を検出し、この検出値と、対応する回動範囲の閾値とを比較することで、バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定する弁異常判定手段とを備える。

また、弁異常判定手段は、バタフライ弁の温度に相当する弁温度相当量に基づき閾値を補正し、回動抵抗力指標値と補正後の閾値とを比較することで、バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定する。
また、所定のアクチュエータは、給電を受けて駆動力を発生させる電動アクチュエータであり、弁異常判定手段は、アクチュエータへの給電量に相当する給電相当量を回動抵抗力指標値として用いる。

最良の形態２のバルブ制御装置の弁異常判定手段は、回動抵抗力指標値をエンジンの運転履歴に基づき推定する。

〔実施例１の構成〕
実施例１のバルブ制御装置１の構成を、図１および図２を用いて説明する。
このバルブ制御装置１は、例えば、エンジンの吸気側に排気ガスを再循環するための流路２（ＥＧＲ流路：以下、ガス流路２と呼ぶ）に配設され、排気ガスの再循環量を調節するＥＧＲバルブを駆動制御するものである。

バルブ制御装置１は、図１に示すように、ガス流路２に配設され、回動することでガス流路２の有効開口面積を可変するバタフライ弁３と、バタフライ弁３に駆動力を付与して回動させるアクチュエータ４と、アクチュエータ４の作動を制御する制御手段５とを備える。

バタフライ弁３は、アクチュエータ４から図示しないリンク機構を介して駆動力を付与される回動軸６と、回動軸６を中心軸とする対称的な円板状に形成された弁体７とを有する。そして、バタフライ弁３は、アクチュエータ４から付与される駆動力により、回動抵抗力に抗して回動しガス流路２の有効開口面積を可変する。すなわち、バタフライ弁３は、アクチュエータ４から付与される駆動力により、回動抵抗力に抗して回動し、自身の弁開度を可変する。また、回動抵抗力は、回動軸６の軸受けや弁体７の外周における摺動摩擦等により生じるものであり、その強さは、デポジット８の堆積量等に応じて変動する。ここで、デポジット８とは、排気ガスに含まれるオイルミスト、黒煙等が弁体７等に付着したものである。

アクチュエータ４は、給電を受けて駆動力を発生させる電動モータ等の周知の電動アクチュエータである。

制御手段５は、図示しない電源からアクチュエータ４への給電を断続する周知の駆動回路９と、駆動回路９に指令信号を出力して電源からアクチュエータ４へ給電させるマイコン１０とを有する。

マイコン１０は、制御処理および演算処理を行うＣＰＵ、各種のプログラムおよびデータを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶回路、入力回路、出力回路等により構成される周知構造のコンピュータである。そして、マイコン１０は、エンジン回転数センサ１１、アクセル開度センサ１２、水温センサ１３等の各種センサから入力される検出値に応じて、アクチュエータ４を駆動制御するための各種の指令値を算出するとともに、この指令値に基づく指令信号を合成して駆動回路９に出力する。

また、マイコン１０は、デポジット８の過堆積等によりバタフライ弁３が回動しにくくなっているか否か、つまりバタフライ弁３の回動が緩慢になっているか否かを判定する弁異常判定手段として機能する。

この弁異常判定手段は、バタフライ弁３の回動範囲を複数に区分し、回動抵抗力に相当する回動抵抗力指標値に対して、区分された回動範囲毎に閾値を設定し予め記憶する。そして、弁異常判定手段は、バタフライ弁３の実駆動の際に、複数に区分した回動範囲と対応して回動抵抗力指標値を検出し、この検出値と、対応する回動範囲の閾値とを比較することで、バタフライ弁３の回動が緩慢になっているか否かを判定する。ここで、回動抵抗力指標値とは、回動抵抗力と相関を有する変数と考えることができ、デポジット堆積量の指標となり得るものである。

実施例１の弁異常判定手段は、バタフライ弁３の全回動範囲を、図２に示すように全閉位置近傍の回動範囲Ｉと全閉位置近傍以外の回動範囲ＩＩの２つの回動範囲に区分する。そして、弁異常判定手段は、アクチュエータ４への給電量に相当する給電相当量（具体的には、後記するデューティ比）を回動抵抗力指標値として選択し、デューティ比に対し回動範囲Ｉにおける閾値ＣＩ、回動範囲ＩＩにおける閾値ＣＩＩを設定して記憶する。

ここで、給電相当量とは、アクチュエータ４への給電量と相関を有する変数であり、駆動回路９へ出力される指令信号のデューティ比の指令値や、このデューティ比の指令値を算出する過程で求められる各種の指令値、例えば、通電量の指令値、弁開度の指令値等を挙げることができる。なお、実施例１の弁異常判定手段は、回動抵抗力指標値としての給電相当量にデューティ比の指令値を採用する。

また、回動範囲Ｉにおける回動抵抗力は、回動軸６の軸受けおよび弁体７の外周の両方の摺動摩擦の影響が大きい。そして、弁体７の外周の摺動摩擦は、回動位置が全閉位置に近いほど回動抵抗力に及ぼす影響が大きくなり、回動抵抗力は全閉位置に向かい急激に増大する。このため、回動範囲Ｉでは回動位置が全閉位置に近付くにつれて、デューティ比が急激に増大している。

また、回動範囲ＩＩにおける回動抵抗力は、回動軸６の軸受けの摺動摩擦の影響が大きい。ここで、回動軸６の軸受けの摺動摩擦は、回動位置に応じた変動が小さく、回動抵抗力に及ぼす影響は、全回動範囲にわたり略一定である。このため、回動範囲ＩＩでは、回動位置が全開位置に近付くにつれて、デューティ比が略一定の値に漸近している。

なお、回動抵抗力は、デポジット堆積量が多いほど強くなるので、デューティ比もデポジット８の堆積により増大している。

また、弁異常判定手段は、バタフライ弁３の温度に相当する弁温度相当量に基づき閾値ＣＩ、ＣＩＩを補正し、デューティ比と補正後の閾値ＣＩ、ＣＩＩとを比較することで、バタフライ弁３の回動が緩慢になっているか否かを判定する。

ここで、弁温度相当量とは、デポジット８の温度と相関を有する変数であり、バタフライ弁３自体の温度以外に、排気ガスの温度、エンジン冷却水の温度等を挙げることができる。なお、排気ガスの温度、エンジン冷却水の温度は、水温センサ１３のように検出センサが予め配設されている場合が多いので、センサの新規配設のためコストアップすることなく弁温度相当量として採用することができる。

そして、閾値ＣＩ、ＣＩＩは、弁温度相当量に基づく補正により、例えば、図２に示すような幅で変動する。ここで、回動抵抗力は、デポジット８の温度と相関を有し、デポジット８の温度が高いほど弱くなる。つまり、デポジット８の温度が高くなると、デポジット堆積量が多くても回動抵抗力が弱くなる。よって、例えば、閾値ＣＩ、ＣＩＩをデポジット除去操作を実行するか否かの目安として用いる場合には、デポジット温度が高いほど閾値を下げる方向に補正する必要がある。

〔実施例１の制御方法〕
実施例１のバルブ制御装置１による制御方法を、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１で、バタフライ弁３の弁開度の指令値と実弁開度との差、つまり目標回動位置と実回動位置との差（弁位置偏差）を算出する。次に、ステップＳ２で、弁位置偏差が、弁異常判定手段による判定をおこなってもよい程度に小さいか否か、つまり目標回動位置と実回動位置とが略一致しているか否かの判断を行う。

そして、目標回動位置と実回動位置とが略一致していると判断された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３で、弁温度相当量を検出する。目標回動位置と実回動位置とが略一致していないと判断された場合（ＮＯ）、フローを終了する。次に、ステップＳ４で、実回動位置が回動範囲Ｉ、ＩＩのいずれに含まれるかを判定するとともに、弁温度相当量に基づき、実回動位置が含まれている方の閾値ＣＩ、ＣＩＩを補正する（以下、実回動位置が回動範囲Ｉに含まれていたとして説明する）。

次に、ステップＳ５で、回動抵抗力指標値としてのデューティ比の指令値と、補正後の閾値ＣＩを比較する。そして、デューティ比の指令値の方が補正後の閾値ＣＩよりも大きい場合（ＹＥＳ）、ステップＳ６で、バタフライ弁３の回動が緩慢になっていると判定する。また、デューティ比の指令値の方が補正後の閾値ＣＩよりも小さい場合（ＮＯ）、ステップＳ７で、バタフライ弁３の回動が緩慢になっていないと判定する。

〔実施例１の効果〕
実施例１のバルブ制御装置１によれば、マイコン１０は、バタフライ弁３の全回動範囲を２つの回動範囲Ｉ、ＩＩに区分し、回動抵抗力指標値であるデューティ比に対して、回動範囲Ｉ、ＩＩ毎に閾値ＣＩ、ＣＩＩを設定して記憶し、デューティ比と閾値ＣＩ、ＣＩＩとを比較することで、バタフライ弁３の回動が緩慢になっているか否かを判定する弁異常判定手段として機能する。
このように、回動範囲Ｉ、ＩＩ毎に、デューティ比に対する閾値ＣＩ、ＣＩＩを設定することで、従来のように、回動位置に係わらず一律に単一の閾値を設定する場合に比べ、より適切な比較を行うことができる。

また、弁異常判定手段は、バタフライ弁３の温度に相当する弁温度相当量に基づき閾値ＣＩ、ＣＩＩを補正し、デューティ比と補正後の閾値ＣＩ、ＣＩＩとを比較することで、バタフライ弁３の回動が緩慢になっているか否かを判定する。
このように、閾値ＣＩ、ＣＩＩを弁温度相当量に基づき補正することで、閾値ＣＩ、ＣＩＩをデポジット８の温度に応じた適切な大きさに変更することができる。この結果、バタフライ弁３の回動が緩慢になっているか否かを判定するに際し、回動抵抗力に対するデポジット８の温度の影響を取り除くことができる。

また、アクチュエータ４は、給電を受けて駆動力を発生させる電動アクチュエータであり、弁異常判定手段は、アクチュエータ４への給電量に相当する給電相当量の１つであるデューティ比を回動抵抗力指標値として用いる。
アクチュエータ４への給電により、回動抵抗力に打ち勝つための駆動力が得られるので、給電量は、回動抵抗力と何らかの相関を有する変数、つまり回動抵抗力指標値と考えることができる。よって、給電量に相当する給電相当量の１つであるデューティ比を回動抵抗力指標値として用い、このデューティ比に対して閾値ＣＩ、ＣＩＩを設定し、デューティ比と閾値ＣＩ、ＣＩＩとを比較するようにすれば、極めて効果的に、バタフライ弁３の回動が緩慢になっているか否かを判定することができる。

〔実施例２の構成〕
実施例２のバルブ制御装置１の弁異常判定手段は、回動抵抗力指標値をエンジンの運転履歴に基づき推定する。この推定は、デポジット堆積量がゼロの理想状態における回動抵抗力指標値の理想値に、デポジット堆積による回動抵抗力増加分に相当するデポジット堆積相当量を加算することで行われる。そして、このデポジット堆積相当量が、エンジンの運転履歴、例えば、燃料の噴射量（燃料噴射量）やエンジンの回転数（エンジン回転数）の履歴に基づいて算出される。

すなわち、デポジット排出流量は、燃料噴射量やエンジン回転数と相関を有するので、弁異常判定手段は、予め、この相関関係をマップデータとして記憶しておき、燃料噴射量やエンジン回転数の値に応じてデポジット排出流量を算出する。そして、弁異常判定手段は、図４に示すように、デポジット排出流量を経時積算することでデポジット排出量の積算値（デポジット積算量）を算出し、このデポジット積算量に基づいてデポジット堆積相当量を算出する。

ここで、燃料噴射量の値には、例えば、燃料の噴射制御において算出される指令値や、コモンレールにおける燃料圧力の検出値を用いた算出値を用いることができる。また、エンジン回転数の値には、エンジン回転数センサによる検出値を用いることができる。
また、実施例１と同様に、バタフライ弁３の全回動範囲が２つの回動範囲Ｉ、ＩＩに区分され、回動範囲Ｉ、ＩＩ毎に回動抵抗力指標値に対する閾値ＣＩ、ＣＩＩが設定されている。

なお、理想値として用いる回動抵抗力指標値は、デューティ比等の給電相当量に基づく変数でもよいし、実験、数値シミュレーション等により算出した回動抵抗力そのものに基づく変数でもよい。

〔実施例２の制御方法〕
実施例２のバルブ制御装置１による制御方法を、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１１で、燃料噴射量、エンジン回転数、弁温度相当量および回動位置（弁開度）の値を取り込み、ステップＳ１２で、デポジット排出流量と燃料噴射量およびエンジン回転数との相関マップを用いて、デポジット排出流量を算出する。

次に、ステップＳ１３で、デポジット排出流量の算出値を、前回処理で算出されたデポジット積算量に加算することで、デポジット積算量を更新する。次に、ステップＳ１４で、前回のデポジット積算量の更新から今回のデポジット積算量の更新までの間に、デポジット除去操作が実施されたか否かを判断する。そして、デポジット除去操作が実施されていた場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１５で、デポジット積算量をゼロにリセットしてからステップＳ１６に進み、デポジット除去操作が実施されていなかった場合（ＮＯ）、ステップＳ１５を実行せずにステップＳ１６に進む。

次に、ステップＳ１６で、デポジット積算量に基づいてデポジット堆積相当量を算出するとともに、回動抵抗力指標値の理想値にデポジット堆積相当量を加算することで回動抵抗力指標値を算出する。次に、ステップＳ１７で、取り込んだ回動位置を含む回動範囲ＩまたはＩＩ（以下の説明では、回動範囲Ｉとする）における閾値ＣＩを、弁温度相当量に基づき補正する。

次に、ステップＳ１８で、回動抵抗力指標値と補正後の閾値ＣＩを比較する。そして、回動抵抗力指標値の方が補正後の閾値ＣＩよりも大きい場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１９で、バタフライ弁３の回動が緩慢になっていると判定する。また、回動抵抗力指標値の方が補正後の閾値ＣＩよりも小さい場合（ＮＯ）、ステップＳ２０で、バタフライ弁３の回動が緩慢になっていないと判定する。

〔実施例２の効果〕
実施例２の弁異常判定手段は、回動抵抗力指標値を燃料噴射量やエンジン回転数等のエンジンの運転履歴に基づき推定する。
デポジット堆積量は、燃料噴射量やエンジン回転数等のエンジンの運転履歴に応じて変動する。よって、デポジット堆積量との相関が大きい回動抵抗力指標値を、エンジンの運転履歴に基づき推定しても、高精度に回動抵抗力指標値を算出することができる。

〔変形例〕
本実施例のバルブ制御装置１は、ＥＧＲバルブを駆動制御するものであったが、排気絞りバルブ、スロットルバルブ等を駆動制御することもできる。
また、本実施例の回動抵抗力指標値は、給電相当量や、回動抵抗力指標値の理想値にデポジット堆積相当量を加算したものであったが、アクチュエータ４として負圧式アクチュエータを採用する場合には、負圧量および負圧量と相関を有する変数を回動抵抗力指標値とすることができる。また、油圧式アクチュエータを採用する場合には、油圧量および油圧量と相関を有する変数を回動抵抗力指標値とすることができる。
また、本実施例では、バタフライ弁３の全回動範囲は２つの回動範囲Ｉ、ＩＩに区分されていたが、２つ以上の回動範囲に区分して、さらにきめ細かく判定できるようにしてもよい。

本実施例の弁異常判定手段は、バタフライ弁３の全回動範囲で回動抵抗力指標値に対する閾値を設定したが、バタフライ弁３の回動範囲の内、全閉位置を含む一部の回動範囲で閾値を設定して予め記憶し、バタフライ弁３の実駆動の際に、この一部の回動範囲で回動抵抗力指標値の検出値と閾値とを比較することで、バタフライ弁３の回動が緩慢になっているか否かを判定するようにしてもよい。
弁体外周の摺動摩擦は、バタフライ弁３の回動位置が全閉位置に近いほど強くなり、特に全閉位置近傍では急激に強くなる。よって、バタフライ弁３の回動範囲の内、全閉位置を含む一部の回動範囲のみで回動抵抗力指標値に対する閾値を設定し、回動抵抗力指標値の検出値と閾値とを比較するようにしても、デポジット除去操作等を実施する目安とすることができる。
この結果、全閉位置を含む一部の回動範囲のみを考慮して閾値を設定できるので、従来のように、回動位置に係わらず一律に閾値を設定する場合に比べ、より適切な閾値を設定することができる。

本実施例の弁異常判定手段は、弁温度相当量に基づき閾値ＣＩ、ＣＩＩを補正したが、回動抵抗力指標値を補正し、補正後の回動抵抗力指標値と閾値ＣＩ、ＣＩＩとを比較することで、バタフライ弁３の回動が緩慢になっているか否かを判定するようにしてもよい。

（ａ）はバルブ制御装置の構成図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である（実施例１）。 バタフライ弁の回動位置と回動抵抗力指標値との相関図である（実施例１）。 バルブ制御装置による制御方法を示すフローチャートである（実施例１）。 （ａ）は燃料噴射量およびエンジン回転数の履歴の一例を示すタイムチャートであり、（ｂ）は（ａ）の履歴に基づき算出されたデポジット排出流量およびデポジット積算量の推移を示すタイムチャートである（実施例２）。 バルブ制御装置による制御方法を示すフローチャートである（実施例２）。

符号の説明

１ バルブ制御装置
２ ガス流路
３ バタフライ弁
４ アクチュエータ
１０ マイコン（弁異常判定手段）

Claims (6)

1. エンジンとの間で吸排気されるガスが流通するガス流路に配設され、所定のアクチュエータから付与される駆動力により、回動抵抗力に抗して回動し前記ガス流路の有効開口面積を可変するバタフライ弁と、
   前記バタフライ弁の回動範囲を複数に区分し、前記回動抵抗力に相当する回動抵抗力指標値に対して、区分された回動範囲毎に閾値を設定して予め記憶し、
   前記バタフライ弁の実駆動の際に、複数に区分した前記回動範囲と対応して回動抵抗力指標値を検出し、この検出値と、対応する回動範囲の閾値とを比較することで、前記バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定する弁異常判定手段とを備えるバルブ制御装置。
2. エンジンとの間で吸排気されるガスが流通するガス流路に配設され、所定のアクチュエータから付与される駆動力により、回動抵抗力に抗して回動し前記ガス流路の有効開口面積を可変するバタフライ弁と、
   前記バタフライ弁の回動範囲の内、全閉位置を含む一部の回動範囲で、前記回動抵抗力に相当する回動抵抗力指標値に対して閾値を設定して予め記憶し、
   前記バタフライ弁の実駆動の際に、前記回動範囲と対応して回動抵抗力指標値を検出し、この検出値と、前記閾値とを比較することで、前記バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定する弁異常判定手段とを備えるバルブ制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のバルブ制御装置において、
   前記弁異常判定手段は、前記バタフライ弁の温度に相当する弁温度相当量に基づき前記閾値を補正し、前記回動抵抗力指標値と補正後の閾値とを比較することで、前記バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定することを特徴とするバルブ制御装置。
4. 請求項１または請求項２に記載のバルブ制御装置において、
   前記弁異常判定手段は、前記バタフライ弁の温度に相当する弁温度相当量に基づき前記回動抵抗力指標値を補正し、補正後の回動抵抗力指標値と前記閾値とを比較することで、前記バタフライ弁の回動が緩慢になっているか否かを判定することを特徴とするバルブ制御装置。
5. 請求項１ないし請求項２に記載のバルブ制御装置において、
   前記所定のアクチュエータは、給電を受けて駆動力を発生させる電動アクチュエータであり、
   前記弁異常判定手段は、前記アクチュエータへの給電量に相当する給電相当量を前記回動抵抗力指標値として用いることを特徴とするバルブ制御装置。
6. 請求項１ないし請求項２に記載のバルブ制御装置において、
   前記弁異常判定手段は、前記回動抵抗力指標値を前記エンジンの運転履歴に基づき推定することを特徴とするバルブ制御装置。

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