JP4376683B2 - 排ガス再循環バルブ制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両において排気ガスの再循環系中に備えられた排ガス再循環バルブ（以下ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブと呼ぶ）を開閉制御する際に用いられる排ガス再循環バルブ制御装置（以下ＥＧＲバルブ制御装置と呼ぶ）に関し、特に、ＥＧＲバルブの異常を検知するためのＥＧＲバルブ制御装置に関するものである。

一般に、車両では、エンジンからの排気通路と吸気通路を連通する排気還流通路が備えられており、この排気還流通路には排気還流通路を開閉するためのＥＧＲバルブが配置されている。ＥＧＲバルブを制御する際には、エンジンコントローラユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）によって、例えば、モータを駆動制御して、モータの駆動によってバルブ体（弁体）を開閉制御して、排気還流通路の開度を制御している。

ところで、ＥＧＲバルブは、その内部にエンジン排気が通過する関係上、バルブ体とバルブシートとの間にデポジット等の異物が噛み込まれることがあり、このような事態が生じると、バルブ体がバルブシートに確実に着座できず、つまり、ＥＧＲバルブが全閉状態とならず、例えば、アイドリング時等においても排気ガスが再循環されることになって、エンジンが不安定となってしまう。従って、バルブ体がバルブシートに着座できないという異常状態を検知する必要がある。

従来、ＥＧＲバルブに異常が発生しても、確実に全閉状態に移行させるため、流量制御弁を通過する流量を検出するセンサと、スプリングが内蔵された同期式流量制御弁とを備えて、流量制御弁の異常の際、制御弁駆動手段に特殊駆動周波数信号を与えて、バルブ閉弁方向に付勢したスプリング力によって流量制御弁を動作させるようにしたものがあり、ここでは、バルブ閉弁抵抗が増大して必要な閉弁力を維持できなくなると、つまり、バルブを閉弁駆動できなくなると、バルブに異常が発生したと判定している（例えば、特許文献１参照）。

さらに、ＥＧＲバルブとして、バルブの着座状態でイニシャライズに必要となる遊びを残して、バルブシャフトを閉弁方向にだけ引っ掛けることの可能な部材をロータシャフトに取り付けたものを用い、バルブが着座できないフェイルモードとなったか否かを判定して、フェイルモードとなると、上記の遊びに相当する閉弁方向駆動量以上の閉弁方向駆動量をステッピングモータに与えて、ロータシャフトを駆動するようにしたものがあり、ここでは、フェイルモードを判定する際、吸入負圧を検知するか又はＥＧＲバルブの吐出部温度を検知して、フェイルモードであるか否かを判定している（例えば、特許文献２参照）。

特開平８−１７７５８０号公報（段落（００１３）〜段落（００４３）、第１図〜第９図） 特許第３２０４０４３号公報（第３頁〜第５頁、第１図〜第４図）

従来のＥＧＲバルブ制御装置は以上のように構成されているので、単に、バルブ閉弁抵抗に応じてバルブに異常が発生したか否かを検知するようにすると、バルブ体とバルブシートとの間にデポジット等の異物が噛み込まれて、バルブ体がバルブシートに着座できない事態においては、バルブ閉弁抵抗が増大しないことがあり、精度よくバルブ異常を検知できないという課題があった。

さらに、従来のＥＧＲバルブ制御装置においては、フェイルモードを判定する際、吸入負圧又は吐出部温度の検知結果に応じてフェイルモードの判定を行っているため、バルブ体とバルブシートとの間にデポジット等の異物が噛み込まれて、バルブ体がバルブシートに着座できない事態においては、吸入負圧又は吐出部温度があまり変化しないことがあり、同様に精度よくバルブ異常を検知することができないという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、常に精度よくＥＧＲバルブの異常を検知することのできるＥＧＲバルブ制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係るＥＧＲバルブ制御装置は、バルブ体が備えられたバルブシャフトをバルブ体の閉弁方向に移動させる予圧力を付与する予圧力付与手段と、バルブシャフトと対向して配置され与圧力に対向する対向力をバルブ体に与える駆動シャフトとを有する排ガス再循環バルブの開閉制御を、駆動源によって駆動シャフトを駆動制御して行う。バルブ体が閉弁位置にある際、バルブシャフトと駆動シャフトとの間には所定のクリアランスが規定されており、前記閉弁方向において駆動シャフトの移動限界がストッパー位置として規定されている。ＥＧＲバルブ制御装置は、駆動シャフトがストッパー位置にある際、駆動シャフトをバルブシャフトに当接するまで移動してその移動量を計測する移動量計測手段と、この移動量とクリアランスとを比較して、その比較結果に応じて排ガス再循環バルブの異常を判定する判定手段とを有することを特徴とするものである。

この発明によれば、クリアランスと駆動シャフト移動量とを比較して、その比較結果に基づいてバルブ動作が正常か否かを判定するように構成したので、ＥＧＲバルブにおいて、バルブ体とバルブシートとの間にデポジット等の異物が噛み込まれた際においても、精度よくバルブ動作異常を検知できるという効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明を実施するための実施の形態１におけるＥＧＲバルブ制御装置を示すものである。図１において、図示のＥＧＲバルブ制御装置（以下単に制御装置と呼ぶ）１０は、制御器１１、モータ駆動回路（以下単に駆動回路と呼ぶ）１２、バルブ駆動モータ（駆動源）１３、及びＥＧＲバルブ（図１には示さず）の位置を検出するバルブ位置センサ１４を備えるとともに、バルブ異常検知装置２０を備えている。

そして、バルブ異常検知装置２０は、バルブシャフト当接位置検出部２１、移動量計測部２２、ストッパー当接位置検出部２３、クリアランス設定記憶部（記憶手段）２４、及びバルブシャフト異常判定部２５を有している。

図示のように、制御装置１０には、バルブの位置（開度）を指定する目標位置が目標位置信号として与えられる。一方、バルブ位置センサ１４は、例えば、定電圧が印加される抵抗体（図示せず）上において移動する可動接点部（図示せず）を備えており、この可動接点部がバルブ駆動モータ１３のロータの回転に応じて移動し、可動接点部から後述するモータシャフトの移動位置に応じた電圧が、ＥＧＲバルブの位置を示すバルブ位置信号として出力される。

バルブ位置センサ１４から出力されるバルブ位置信号は減算器１５に与えられ、減算器１５において目標位置信号とバルブ位置信号との偏差が求められて、この偏差が制御器１１に与えられる。そして、制御器１１では偏差に応じたＰＷＭ制御信号を生成し、駆動回路１２にＰＷＭ制御信号を与える。駆動回路１２ではＰＷＭ制御信号に応じて、バルブ駆動モータ１３をＰＷＭ制御によって駆動制御し、バルブ駆動モータ１３によってＥＧＲバルブが駆動されてその開度が変化する。

具体的には、制御器１１では、例えば、前述の偏差に応じてＰＩ制御量を求め、さらにＰＩ制御量に基づいて駆動デューティを得て、この駆動デューティをＰＷＭ制御信号として駆動回路１２に与えることになる。そして、駆動回路１２では、ＰＷＭ制御信号に応じてバルブ駆動モータ１３に与える電圧を所定の周期でオンオフして、一周期当たりのオン時間とオフ時間の比（駆動デューティ：ＰＷＭ制御信号）に応じたＰＷＭ信号によって電圧を制御する。

ここで、図２を参照すると、図２はＥＧＲバルブ３０を概略的に示す断面図であり、このＥＧＲバルブ２０は、車両排気ガスの再循環系中に配置される。ＥＧＲバルブ３０は、バルブハウジング３１を備え、このバルブハウジング３１には排気還流通路の一部を形成する通路３２が規定されている。ＥＧＲバルブ３０の上端にはモータケース３３が配設され、このモータケース３３内にはバルブ駆動モータ１３が収納されている。

なお、図示はしないが、バルブ駆動モータ１３はコイルが巻回されたロータ及びマグネットを備えたヨークを有しており、ロータにはモータシャフト３４が螺合されており、ロータの回転に応じてモータシャフト３４が図中上下方向に移動することになる。さらに、図示はしないが、バルブ駆動モータ１３中にモータストッパーが配置され、このモータストッパーによってモータシャフト（駆動シャフト）３４の上限移動位置が規制される。つまり、モータシャフト３４はモータストッパーの位置まで上昇すると、その移動が規制される。

モータシャフト３４の下端に対応してバルブシャフト３５の上端が位置付けられ、このバルブシャフト３５はバルブハウジング３１内を図中上下方向に延在している。バルブシャフト３５はガイドシール３６及びガイドプレート３７によって、バルブハウジング３１に上下動可能に案内され、バルブシャフト３５には制御弁（バルブ体）３８が取り付けられるとともにガイドシールカバー３９が取り付けられている。

バルブシャフト３５の上端にはスプリングシート４０が配設され、このスプリングシート４０とガイドプレート３７との間には、付勢手段であるリターンスプリング４１が配設されて、リターンスプリング４１によって、バルブシャフト３５が上方向、つまり、制御弁３８の閉動方向に付勢され、制御弁３８がバルブシート（弁座）４２に当接している（着座している）。

図示のＥＧＲバルブ３０においては、リターンスプリング４１によって制御弁３８の閉弁方向に所定の予圧力（リターントルク）が付与され、さらに、バルブ駆動モータ１３への通電に応じて制御弁３８の開弁方向にモータトルクが付与されて、これら予圧力及びモータトルクのトルクバランスによって、バルブシャフト３５、つまり、制御弁３８が駆動されて、通路３２が開閉制御される。

そして、制御弁３８が上側に移動して弁座４２に当接すると、通路３２（つまり、排気還流通路）が閉じられ、制御弁３８が下側に移動して、弁座４２から離れると排気還流通路が開かれることになる。

図３も参照して、図３は制御弁３８が弁座４２に着座した際のモータシャフト３４とバルブシャフト３５との間隔（クリアランス）を示す図であり、制御弁３８が弁座４２に着座した状態では、所定のクリアランスＤｃがモータシャフト３４とバルブシャフト３５との間に存在する。ところが、制御弁３８と弁座４２との間にデポジット等の異物が噛み込まれると、この異物の分だけ制御弁３８が閉じず（制御弁３８が弁座４２に着座しない状態となり）、つまり、バルブシャフト３５が規定の位置まで上昇せず、クリアランスＤｃが変化することになる。

目標位置信号が制御弁３８の全閉位置を示しているにもかかわらず、制御弁３８が弁座４２に着座せず、排気ガスが再循環系に循環すると、エンジンが不安定になることがある。従って、異物等によって制御弁３８が弁座４２に完全に着座しない状態（以下バルブ異常と呼ぶ）を精度よく検知する必要がある。

次に動作について説明する。
ここで図１及び図４を参照して、図１に示すＥＧＲバルブ制御装置１０においては、バルブ位置信号がバルブ異常検知装置２０に与えられる。いま、制御弁３８（図２）を全閉する際には、バルブ駆動モータ１３によってモータシャフト３４が閉弁方向（図２において上向き方向）に駆動される（ステップＳＴ１）。

ストッパー当接位置検出部２３ではモータシャフト３４がモータストッパーに当接したか否かを検知しており（ステップＳＴ２）、ストッパー位置当接検出部２３によってモータシャフト３４がモータストッパーの位置に達したことが検知されると、制御器１１はバルブ駆動モータ１３を逆転してモータシャフト３４を開弁方向に駆動する（ステップＳＴ３）。

一方、モータシャフト３４がモータストッパーの位置に達すると、移動量計測部２２ではバルブ位置信号に応じてモータシャフト３４の移動量を計測を開始する （ステップＳＴ４）。バルブシャフト当接位置検出部２１はモータシャフト３４とバルブシャフト３５とが当接したか否かを検知しており（ステップＳＴ５）、モータシャフト３４とバルブシャフト３５とが当接したことが検知されると、移動量計測部２２ではその時点の移動量をモータシャフト移動量Ｄｍとする。

クリアランス設定記憶部２４には前述のクリアランスＤｃが設定されており、減算器２６ではモータシャフト移動量ＤｍとクリアランスＤｃとの偏差（Ｄｍ−Ｄｃ）を求める。そして、偏差（Ｄｍ−Ｄｃ）はバルブシャフト異常判定部２５に送られる。

バルブシャフト異常判定部２５では偏差（Ｄｍ−Ｄｃ）が予め規定された閾値（許容値）より大きいか否かを判定して（ステップＳＴ６）、偏差（Ｄｍ−Ｄｃ）＞閾値であると、異物が制御弁３８と弁座４２との間に噛み込まれたと判定し、バルブ閉弁異常を検出する（ステップＳＴ７）。そして、バルブシャフト異常判定部２５はバルブ閉弁異常信号を制御器１１に送る。一方、偏差（Ｄｍ−Ｄｃ）≦閾値であると、バルブシャフト異常判定部２５は、バルブ閉弁正常であることを検出して、バルブ閉弁正常信号を制御器１１に送る（ステップＳＴ８）。

このようにして、所定のクリアランスＤｃとモータシャフト移動量Ｄｍとの偏差を求めて、この偏差が許容値以下であると、バルブ閉弁動作が正常である判定をするようにしたから、ＥＧＲバルブ３０において、制御弁３８と弁座４２との間に異物が噛み込まれた際においても、精度よくバルブ閉弁異常を検知できることになる。

ところで、前述のクリアランスＤｃは各部品の精度バラツキによって各ＥＧＲバルブ毎に微妙に異なるばかりでなく、部品の磨耗等によって経年的に変化することがある。このため、図１に示すＥＧＲバルブ制御装置１０では、例えば、主電源がオンされると、前述のようにして、閉弁位置から開弁方向にモータシャフト３４を移動させて、バルブシャフト３５と当接するまでのモータシャフト移動量を計測して、この移動量をクリアランスＤｃとしてクリアランス設定記憶部２４に記憶するようにしてもよい。

つまり、ＥＧＲバルブ制御装置１０では、主電源がオンされた時には、制御器１１がバルブ駆動モータ１３を駆動して、モータシャフト３４を閉弁位置から駆動し、移動量計測部２２ではバルブ位置信号に応じてその移動量を計測して、バルブシャフト当接位置検出部２１でバルブシャフト３５とモータシャフト３４との当接が検出された時点の移動量をクリアランスＤｃとしてクリアランス設定記憶部２４に記憶する。

上述のクリアランスＤｃの記憶は、主電源をオフとした際に行うようにしてもよく、この際には、主電源のオフ操作が行われると、ＥＧＲバルブ制御装置１０は上述のクリアランスＤｃの記憶動作を行った後、電源をオフ状態とすることになる。

なお、上述の説明から明らかなように、バルブシャフト当接位置検出部２１、移動量計測部２２、ストッパー当接位置検出部２３、制御器１１、及びモータ駆動回路１２が集合的に移動量計測手段として機能し、バルブシャフト異常判定部２５及び減算器２６が判定手段として機能することになる。

以上のように、この実施の形態１によれば、制御弁が閉弁位置又は開弁位置にある際、バルブシャフトとモータシャフトとの間に所定のクリアランスが規定され、開弁方向又は閉弁方向においてモータシャフトの移動限界がストッパー位置として規定されて、モータシャフトがストッパー位置にあると、モータシャフトをバルブシャフトに当接するまで移動してその移動量を計測した後、この移動量とクリアランスとを比較して、その比較結果に応じてＥＧＲバルブの異常を判定するように構成したので、制御弁と弁座との間に異物が噛み込まれた際においても、精度よくバルブ閉弁異常を検知できるという効果があり、この際、バルブシャフトの移動量とクリアランスとの偏差が予め規定された許容値を越えると、ＥＧＲバルブの異常と判定するようにすれば、容易にＥＧＲバルブの異常判定を行うことができる。

この実施の形態１によれば、主電源がオン又はオフされた際、モータシャフトをストッパー位置からバルブシャフトに当接するまで駆動してその移動量を計測し、この移動量を所定のクリアランスとして記憶するように構成したので、ＥＧＲバルブ各部品の精度バラツキによるクリアランスの変化及び部品の磨耗等による経年的に対処できるという効果がある。

実施の形態２．
図５は、本発明によるＥＧＲバルブ制御装置の実施の形態２で用いられるＥＧＲバルブ５０の一例を示す図であり、図５において図２と同一の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略することにする。

図５に示す例では、モータシャフト３４の下端側には連結部材５１の一端がモータシャフト３４の下端を囲むようにして取り付けられている。この連結部材５１の他端（先端）にはバルブシャフト３５の通過を許す通過口５１ａが形成され、バルブシャフト３５の先端部（バルブシャフトヘッド）３５ａは通過口（通過部）５１ａよりも径が大きい円錐台状に形成されている。

図６を参照すると、図６は図５において制御弁３８が弁座４２に着座した際のモータシャフト３４とバルブシャフト３５とのクリアランスを示す図であり、制御弁３８が弁座４２に着座した状態では、所定のクリアランスＤｃ１がモータシャフト３４とバルブシャフト３５との間に存在する。また、バルブシャフト３５のバルブシャフトヘッド３５ａの下面と連結部材５１の先端内面（先端上面）との間にはクリアランス（付加クリアランス）Ｄｃ２が存在する。

図５に示すＥＧＲバルブ５０においては、モータシャフト３４を閉弁方向に駆動して、制御弁３８を閉弁する際、モータシャフト３４とバルブシャフト３５（つまり、バルブシャフトヘッド３５ａ）との間にＤｃ１＋Ｄｃ２を越える間隔が生じると、連結部材５１の先端がバルブシャフトヘッド３５ａの下端に当接して、モータシャフト３４から連結部材５１を介してバルブシャフト３５に閉弁方向の力が加えられる。

このように、ＥＧＲバルブ５０においては、リターンスプリング４１による予圧力を越える摺動負荷が発生してバルブシャフト３５の移動に影響があっても、モータシャフト３４から連結部材５１を介してバルブシャフト３５に力が加えられるため、バルブシャフト３５を閉弁方向に駆動することができる。つまり、ＥＧＲバルブ５０においては、リターンスプリング４１の予圧力＋バルブ駆動モータの最大推力の摺動負荷まで、バルブシャフト３５を閉弁方向に駆動することができることになる。

上述のＥＧＲバルブ５０においても、制御弁３８と弁座４２との間に異物が噛み込まれると、目標位置信号が制御弁３８の全閉位置を示しているにもかかわらず、制御弁３８が弁座４２に着座せず、排気ガスが再循環系に循環すると、エンジンが不安定になる。

つまり、ＥＧＲバルブ５０において、モータシャフト３４を閉弁方向に移動して、制御弁３８を閉じる際、異物等の噛み込みがないと、モータシャフト３４はモータストッパーの位置で停止して正常に閉弁が行われるものの、異物等の噛み込みがあって、クリアランスＤｃ２を越えて、バルブシャフト３５の移動に異常があると（クリアランスＤｃ２を越えて閉弁位置に異常があると）、連結部材５１の先端がバルブシャフトヘッド３５ａに当接した位置でモータシャフト３４が拘束されて（停止して）、バルブ駆動モータ１３がロックする。

そこで、ここでは、次のようにしてバルブ異常検出を行った。なお、ＥＧＲバルブ５０の異常を検知する際には、図１に示すＥＧＲバルブ制御装置１０と同様の制御系が用いられることになるが、ここでは、クリアランス設定記憶部２４にはクリアランスＤｃ１が設定され、ストッパー当接位置検出部２３の代わりにモータロック検出部（図示せず）が用いられる。

図１、図５、及び図７を参照して、いま、制御弁３８を全閉する際には、バルブ駆動モータ１３によってモータシャフト３４が閉弁方向（図５において上向き方向）に駆動される（ステップＳＴ９）。

モータロック検出部ではバルブ駆動モータ１３がロックしたか否かを検出しており（例えば、バルブ駆動モータ１３に予め規定された電流を越える電流が流れるとモータロックを検出する：ステップＳＴ１０）、モータロック検出部でバルブ駆動モータ１３のロックが検出されると、制御器１１はバルブ駆動モータ１３を逆転してモータシャフト３４を開弁方向に駆動する（ステップＳＴ１１）。

一方、モータシャフト３４が開弁方向に駆動されると、移動量計測部２２ではバルブ位置信号に応じてモータシャフト３４の移動量の計測を開始する（ステップＳＴ１２）。バルブシャフト当接位置検出部２１はモータシャフト３４とバルブシャフト３５とが当接したか否かを検知して（ステップＳＴ１３）、モータシャフト３４とバルブシャフト３５とが当接したことが検知されると、移動量計測部２２ではその時点の移動量をモータシャフト移動量Ｄｍとする。

減算器２６ではモータシャフト移動量ＤｍとクリアランスＤｃ１との偏差（Ｄｍ−Ｄｃ１）を求める。そして、偏差（Ｄｍ−Ｄｃ１）はバルブシャフト異常判定部２５に送られる。バルブシャフト異常判定部２５では、偏差（Ｄｍ−Ｄｃ１）が所定の閾値（許容値）より大きいか否かを判定して（ステップＳＴ１４）、偏差（Ｄｍ−Ｄｃ１）＞閾値であると、異物が制御弁３８と弁座４２との間に噛み込まれたと判定し、バルブ閉弁異常を検出する（ステップＳＴ１５）。そして、バルブシャフト異常判定部２５はバルブ閉弁異常信号を制御器１１に送る。一方、（Ｄｍ−Ｄｃ１）≦閾値であると、バルブシャフト異常判定部２５は、バルブ閉弁正常であることを検出して、バルブ閉弁正常信号を制御器１１に送る（ステップＳＴ１６）。

このようにして、バルブ駆動モータ１３がロックした際に、クリアランスＤｃ１とモータシャフト移動量Ｄｍとの偏差を求めて、この偏差が許容値以下であると、バルブ閉弁動作が正常であると判定するようにしたから、ＥＧＲバルブ５０において、制御弁３８と弁座４２との間に異物が噛み込まれた際においても、精度よくバルブ閉弁異常を検知できることになる。

図８を参照すると、いま、モータシャフト３４を閉弁方向に移動した際、バルブシャフト３５に掛かる摺動負荷がリターンスプリング４１の予圧力を越えると、この時点でバルブシャフト３４はリターンスプリング４１の予圧力で駆動されず（固着開始：Ｐ１）、前述したように、連結部材５１の先端がバルブシャフトヘッド３５ａに当接した状態となって（連結開始：Ｐ２）、モータシャフト３４によってバルブシャフト３５が駆動されることになる。

上述の状態において、モータシャフト３４が、曲線Ｌ１で示すように目標位置に移動しても、つまり、モータストッパーの位置に移動しても、バルブシャフト３５は、曲線Ｌ２で示すように（Ｄｃ１＋Ｄｃ２）だけ閉弁となる目標位置よりも手前で停止してしまうことになって、バルブ目標位置信号がバルブ全閉を示しているにも拘わらず、制御弁３８が弁座４２に着座しない状態となってしまう。

そこで、ここでは次のようにしてバルブ目標位置信号を補正する。図示はしないが、バルブシャフト３４の摺動負荷がリターンスプリング４１の予圧力を越えると（例えば、バルブ駆動モータ１３に掛かる負荷が増大したことを検知すると）、上位コントロールユニット（生成手段：図示せず）では、目標位置に（Ｄｃ１＋Ｄｃ２）を加算して、補正目標位置を生成し、この補正目標位置をバルブ目標位置信号として、図１に示す減算器１５に与える。

この結果、図９において、モータシャフト３４は、曲線Ｌ３で示すように補正目標位置まで移動することになって、この補正目標位置は目標位置よりも（Ｄｃ１＋Ｄｃ２）だけ大きいから、バルブシャフト３５は、曲線Ｌ４で示すように目標位置まで連結部材５１によって駆動されることになる。そして、バルブ位置信号によってモータシャフト３４が補正目標位置に達したことが確認されると、上位コントロールユニットは補正目標位置の代わりに本来の目標位置をバルブ目標位置信号として与え、制御器１１によってバルブ駆動モータ１３を制御して、モータシャフト３４を目標位置に戻す。

なお、上述の説明から明らかなように、制御器１１、駆動回路１２、及び減算器１５が集合的に駆動制御手段として機能することになる。

以上のように、実施の形態２によれば、ＥＧＲバルブに、バルブシャフトの摺動負荷が予圧力付与手段の予圧力を越えた際モータシャフトとバルブシャフトとを連結する連結部材が備えられている際、バルブ駆動モータのロックを検知すると、モータシャフトをバルブシャフトに当接するまで移動してその移動量を計測して、クリアランスと移動量との偏差に応じてＥＧＲバルブの異常を判定するように構成したので、精度よくＥＧＲバルブの異常を検知することができるという効果がある。

この実施の形態２によれば、バルブシャフトを開弁方向又は閉弁方向に駆動した際、バルブシャフトの摺動負荷が予圧力付与手段による予圧力よりも増大すると、モータシャフトの目標移動位置をクリアランス及び付加クリアランスに応じて補正して補正目標移動位置を生成して、補正目標位置に応じて駆動シャフトを駆動制御するようにしたので、摺動負荷が増大しても、精度よく目標位置にバルブシャフトを駆動制御できるという効果がある。

この発明の実施の形態１による排ガス再循環バルブ制御装置を示すブロック図である。 図１に示す排ガス再循環バルブ制御装置によって制御される排ガス循環バルブの一例の構造を概略的に示す断面図である。 図２に示す排ガス再循環バルブの一部を拡大して示す断面図である。 この発明の実施の形態１による排ガス再循環バルブ制御装置におけるバルブ異常判定動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態２による排ガス再循環バルブ制御装置によって制御される排ガス再循環バルブの一例の構造を概略的に示す断面図である。 図５に示す排ガス再循環バルブの一部を拡大して示す断面図である。 この発明の実施の形態２による排ガス再循環バルブ制御装置におけるバルブ異常判定動作を説明するためのフローチャートである。 図５に示す排ガス再循環バルブのバルブシャフトを目標位置に応じて駆動制御した際の例を示す図である。 図５に示す排ガス再循環バルブのバルブシャフトを補正目標位置に応じて駆動制御した際の例を示す図である。

符号の説明

１０ ＥＧＲバルブ制御装置、１１ 制御器、１２ モータ駆動回路、１３ バルブ駆動モータ、１４ バルブ位置センサ、１５，２６ 減算器、２０ バルブ異常検知装置、２１ バルブシャフト当接位置検出部、２２ 移動量計測部、２３ ストッパー当接位置検出部、２４ クリアランス設定記憶部、２５ バルブシャフト異常判定部、３０，５０ ＥＧＲバルブ、３１ バルブハウジング、３２ 通路、３３ モータケース、３４ モータシャフト、３５ バルブシャフト、３５ａ バルブシャフトヘッド、３６ ガイドシール、３７ ガイドプレート、３８ 制御弁（バルブ体）、３９ ガイドシールカバー、４０ スプリングシート、４１ リターンスプリング、４２ バルブシート、５１ 連結部材、５１ａ 通過口（通過部）。

Claims (6)

1. バルブ体が備えられたバルブシャフトを前記バルブ体の閉弁方向に移動させる予圧力を付与する予圧力付与手段と、前記バルブシャフトと対向して配置され前記予圧力に対向する対向力を前記バルブ体に与える駆動シャフトとを有する排ガス再循環バルブの開閉制御を、駆動源によって前記駆動シャフトを駆動制御して行う排ガス再循環バルブ制御装置において、
   前記バルブ体が閉弁位置にある際、前記バルブシャフトと前記駆動シャフトとの間には所定のクリアランスが規定されており、
   前記閉弁方向において前記駆動シャフトの移動限界がストッパー位置として規定され、
   前記駆動シャフトが前記ストッパー位置にある際、前記駆動シャフトを前記バルブシャフトに当接するまで移動してその移動量を計測する移動量計測手段と、
   前記移動量と前記クリアランスとを比較して、その比較結果に応じて前記排ガス再循環バルブの異常を判定する判定手段とを有することを特徴とする排ガス再循環バルブ制御装置。
2. 判定手段は、バルブシャフトの移動量とクリアランスとの偏差が予め規定された許容値を越えると、排ガス再循環バルブの異常と判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の排ガス再循環バルブ制御装置。
3. 主電源がオン又はオフされた際、移動量計測手段は駆動シャフトをストッパー位置からバルブシャフトに当接するまで駆動してその移動量を計測し、
   該移動量を所定のクリアランスとして記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求
   項１または請求項２記載の排ガス再循環バルブ制御装置。
4. 排ガス再循環バルブには、バルブシャフトの摺動負荷が予圧力付与手段の予圧力を越え
   た際、駆動シャフトと前記バルブシャフトとを連結する連結部材が備えられており、
   駆動源のロックを検知するロック検知手段を有し、
   移動量計測手段は、前記ロック検知手段によって前記駆動源のロックが検知されると、前記駆動シャフトを前記バルブシャフトに当接するまで移動してその移動量を計測するようにしたことを特徴とする請求項１記載の排ガス再循環バルブ制御装置。
5. 連結部材の一端は駆動シャフトに取り付けられ、前記連結部材の他端は付加クリアランスをもってバルブシャフトの先端部よりも下側に位置して、前記連結部材には前記先端部を除く前記バルブシャフトの通過を許す通過部が規定されており、
   前記バルブシャフトを閉弁方向に駆動した際、該バルブシャフトの摺動負荷が予圧力付与手段による予圧力よりも増大すると、前記駆動シャフトの目標移動位置をクリアランス及び前記付加クリアランスに応じて補正して補正目標移動位置を生成する生成手段と、
   該補正目標位置に応じて前記駆動シャフトを駆動制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする請求項４記載の排ガス再循環バルブ制御装置。
6. 駆動制御手段は、補正目標移動位置に駆動シャフトを駆動制御した後、前記駆動シャフトを目標移動位置に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする請求項５ 記載の排ガス再循環バルブ制御装置。

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