JP4487887B2 - 内燃機関のバルブ制御装置 - Google Patents

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（以下、この動作を「固着回避動作」と呼ぶ）。

また、下記の特許文献２には、ステッピングモータによって「固着回避動作」を行うものに対し、この「固着回避動作」の実行時には、モータ速度を低く設定して駆動トルクを増大させることが開示されている。そして、この特許文献２には、「固着回避動作」の実行タイミングとして、イグニッションスイッチがＯＦＦとなった場合に上記「固着回避動作」を開始することが開示されている。
特開２００４−１６２６６５号公報 特開平８−３０３３０７号公報

しかしながら、上述した特許文献２に開示されているようにイグニッションスイッチがＯＦＦされた場合に「固着回避動作」を開始させるもの、つまり、イグニッションスイッチのみに連動して「固着回避動作」を開始させるものにあっては、以下に述べる課題があった。

上記デポジットの堆積は、エンジン運転中に発生するものである。従って、イグニッションスイッチがＯＦＦとなった際、その直前までエンジンが運転していた場合には、「固着回避動作」を開始することにより、エンジン運転中に堆積していたデポジットを効果的に除去できることになる。しかしながら、上記特許文献２に開示されているものでは、イグニッションスイッチのＯＮ操作のみがなされた状態、つまり、スタータが始動しなかった（エンジンが始動されなかった）状態から、イグニッションスイッチがＯＦＦされた場合にも「固着回避動作」が開始されることになる。このような状況では、排気ガス還流路中にデポジットが堆積していないにも拘わらず「固着回避動作」が開始されてしまう。つまり、無駄な「固着回避動作」が開始されてしまうことになる。この「固着回避動作」は、一般的にはＥＧＲバルブを開度調整する電動モータが利用される。このため、上記イグニッションスイッチがＯＮ操作された後にスタータが始動されることなくイグニッションスイッチがＯＦＦされた場合に「固着回避動作」が開始してしまうと、無駄な電力消費を招いてしまうことになる。そして、このようなイグニッションスイッチのＯＮ・ＯＦＦが複数回に亘って行われた場合、その度に「固着回避動作」が開始されてしまうことになり、電力の浪費が多大になってしまう。

また、上記「固着回避動作」では、電動モータ等の作動音が発生するが、上述したイグニッションスイッチのＯＮ・ＯＦＦ（エンジンの始動を伴わないＯＮ・ＯＦＦ）が行われる度に、この作動音が聞こえることはドライバ等の乗員に違和感を与えてしまうことになる。

更に、長時間に亘ってエンジンが運転されていない状況において、上記イグニッションスイッチのＯＮ・ＯＦＦ（スタータを始動させることなくイグニッションスイッチがＯＦＦされる操作）がなされた場合には、エンジンが冷えている状況で「固着回避動作」が開始されてしまうことになる。このようにエンジンが冷えている状況では、前回の「固着回避動作」で取りきれていなかったデポジットによりＥＧＲバルブが強固に固着している可能性があり、このような状況で「固着回避動作」を開始させてしまうと、電動モータの負荷が著しく増大することになって、モータの寿命に悪影響を与えてしまう可能性がある。

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、内燃機関の停止時にバルブを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、無駄なバルブ開閉動作を防止し、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。

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、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、イグニッションＯＮ操作が行われた後に、内燃機関の運転が開始され、その後に、イグニッションＯＦＦ操作が行われた場合に「固着回避動作」を実行する一方、イグニッションＯＮ操作が行われた後、内燃機関の運転が開始されることなしにイグニッションＯＦＦ操作が行われた場合には「固着回避動作」を禁止する構成としている。

また、他の解決手段として、以下のものも挙げられる。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、内燃機関の運転終了後、未だ「固着回避動作」が実行されていない場合にのみ、イグニッションＯＦＦ操作に連動して「固着回避動作」を実行する構成としている。

更に、他の解決手段として、以下のものも挙げられる。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、内燃機関の運転が開始されるのに伴ってＯＮとなり、「固着回避動作」の完了に伴ってＯＦＦとなる固着回避動作要求フラグがＯＮとなっている状況で、イグニッションＯＦＦ操作が行われた場合にのみ「固着回避動作」を実行する構成としている。

これら特定事項により、内燃機関の運転中にイグニッションＯＦＦ操作が行われて内燃機関が停止した場合に限り「固着回避動作」が開始されることになる。つまり、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動作を開始することになる。言い換えると、気体通路にデポジット等が堆積している可能性が高い状況で且つ内燃機関の温度が高い状況においてのみ「固着回避動作」が実行されるようになっている。このため、内燃機関の運転を伴わないイグニッションのＯＮ・ＯＦＦ操作が行われた場合、つまり、デポジット等が堆積している可能性が低い状況でイグニッションＯＦＦ操作が行われた場合には「固着回避動作」を実行しないようにすることができる。これにより、無駄な「固着回避動作」を回避することができ、電力の浪費を防止することができる。また、上述したように、「固着回避動作」は内燃機関の温度が高い状況で実行される。内燃機関が冷えている状況で「固着回避動作」が開始されてしまうと、前回の「固着回避動作」で取りきれていなかったデポジットによりバルブが強固に固着している可能性があり、バルブ駆動用の電動モータの負荷が著しく増大することになって、モータの寿命に悪影響を与えてしまう可能性がある。本解決手段では、このような状況を招くことがなく、「固着回避動作」の開始と同時にバルブの開閉往復移動を容易に行うことができ、バルブによるデポジット等の掻き落としを効果的に行うことができる。

また、上記固着回避動作要求フラグは、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動作が所定の完了回数だけ連続して実行された場合にＯＦＦとなるものである。つまり、「固着回避動作」が正常に完了した場合には固着回避動作要求フラグがＯＦＦとなり、この状態でイグニッションＯＦＦ操作が行われた場合であっても「固着回避動作」が実行されないようにしている。

また、バルブ作動ユニットは、「固着回避動作」の実行中にイグニッションＯＮ操作がなされても、エンジン運転が開始されるまでの間は「固着回避動作」を継続する構成とされている。つまり、イグニッションＯＮ操作がなされても、その後、内燃機関の運転が開始されることなくイグニッションＯＦＦ操作が行われる可能性がある。このため、イグニッションＯＮ操作がなされる度に「固着回避動作」を停止していたのでは、「固着回避動作」の完了に至るまでの経過時間を長く要してしまう。この点を考慮し、本解決手段では、エンジンの運転が開始される状況となるのを待って「固着回避動作」を停止するようにして、できるだけ早いタイミングで「固着回避動作」を完了させるようにしている。

本発明では、バルブの固着を回避するべく往復動させる「固着回避動作」の開始条件を、直前までエンジンが運転していたイグニッションＯＦＦ操作時としている。このため、無駄な「固着回避動作」を回避することができ、電力の浪費を防止することができる。また、「固着回避動作」の作動音が頻発するといった違和感を解消することもできる。更に、「固着回避動作」は内燃機関の温度が高い状況で実行されるため、「固着回避動作」の開始と同時にバルブの開閉往復移動を容易に行うことができ、バルブによるデポジット等の掻き落としを効果的に行うことができ、電動モータの負荷を軽減できてモータの長寿命化が図れる。

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１及びその制御系統の概略構成図である。

このエンジン１におけるシリンダ１ａとピストン１ｂ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。この駆動機構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１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。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っている。このことによりエンジン１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１には、複数の気筒（本実施形態のものは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１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、各気筒共通の蓄圧容器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（インジェクタ開弁期間）、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１の出力軸であるクランク軸からの回転駆動力を受けてプランジャを往復運動させ、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（戻し流路）４１を経て燃料タンク３８へと戻されるようになっている。

以上の如く、燃料タンク３８、サプライポンプ３６、コモンレール３４、インジェクタ３２を主要構成部材としてエンジン１の燃料供給系が構成されている。

また、上記エンジン１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１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１のクランク軸には、このクランク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１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。

上記ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭ、タイマーやカウンタ等を備え、これらと、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器を含む外部入力回路及び外部出力回路とが双方向性バスにより接続されて構成される。

このように構成されたＥＣＵ２０は、各種センサの検出信号を、外部入力回路を介して入力し、これら信号に基づいてエンジン１の燃料噴射等についての基本制御等、エンジン１の運転状態に関する各種制御を実行する。具体的には、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（イグニッション）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、ウォータジャケット２ａ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、インジェクタ３２から延びるリターン配管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、上記リターンポート３６ｃ付近に設けられた燃温センサ５９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、これら情報に基づいてエンジン１の運転状態に関する各種制御を実行す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１が始動することにより、エンジン１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１の各気筒♯１〜♯４内に吸入される。そして、エンジン１では、燃料が燃焼す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１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。従って、エンジン１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１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、後述する「固着回避動作実行条件」が成立したときに、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）。この「固着回避動作」が実行されるのはエンジン１の停止中である。エンジン１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、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１の停止中に「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」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（バルブ基準位置補正動作）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、所定の「固着回避動作実行条件」が成立したときに上記駆動モータ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（例えば５往復させる）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の固着を解消または防止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。

次に、上記「固着回避動作実行条件」について説明する。この「固着回避動作実行条件」は、エンジン１が運転されている状態からイグニッションキーのＯＦＦ操作によってＩＧスイッチ４８がＯＦＦされた場合に成立する。つまり、ＩＧスイッチ４８がＯＦＦされた場合、その直前までエンジン１が運転されていたことを条件として「固着回避動作」が実行されるようになっている。言い換えると、イグニッションＯＮ操作が行われた後、エンジン１の運転が開始されることなしにイグニッションＯＦＦ操作が行われた場合には「固着回避動作」を実行しないようになっている。

以下、上記ＥＣＵ２０により実行される「固着回避動作」の実行及び非実行の制御手順について図５のフローチャートに沿って説明する。

先ず、ステップＳＴ１１において、イグニッションキーがＯＮ操作されることに伴ってＩＧスイッチ４８からＯＮ信号を受信すると、ステップＳＴ１２に移って、エンジン１が始動（イグニッションキーがスタート位置まで操作されることでスタータが始動）したか否かを判定する。これは、上記回転数センサ４４からの出力を受信することで判断される。また、上記スタータスイッチ５０のオン・オフ情報により判断するようにしてもよい。

このステップＳＴ１２において、エンジン１が始動してＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１３に移り、このエンジン１の始動後に、イグニッションキーがＯＦＦ操作（ＩＧスイッチ４８がＯＦＦ）されることによりエンジン１が停止したか否かを判定する。つまり、ドライバーのイグニッションキー操作によって運転中であったエンジン１が停止されたか否かを判定する。そして、このステップＳＴ１３でＹＥＳ判定された場合には、エンジン１の運転中には排気ガス還流路７１の内面にデポジットが堆積している可能性があると判断して、ステップＳＴ１４に移って「固着回避動作」を開始させる。つまり、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させる。本実施形態では、ＥＧＲバルブ３０の開閉動作が連続して５往復（本発明でいう完了回数）なされた場合に「固着回避動作」が完了したと判断し、この連続５往復の開閉動作がなされると駆動モータ５を停止して「固着回避動作」を終了するようになっている。

上記ステップＳＴ１４で「固着回避動作」が開始した後、ステップＳＴ１５に移り、ＯＦＦ操作されていたイグニッションキーが再びＯＮ操作（ＩＧスイッチ４８が再ＯＮ）されたか否かを判定する。ここで、イグニッションキーが再びＯＮ操作されてＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１６に移り、エンジン１が始動（イグニッションキーがスタート位置まで操作されることで始動）したか否かを判定する。そして、エンジン１が始動されることでＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１７に移り、上記固着回避動作を中止する。つまり、このステップＳＴ１４〜ＳＴ１７の一連の流れは、固着回避動作の実行途中（完了に至るまでの間）にエンジン１の始動動作が行われた場合には、固着回避動作を中止して、エンジン１の運転状態に応じたＥＧＲバルブ３０の開度に設定されるといった動作である。そして、このようにしてステップＳＴ１７において固着回避動作を中止した後、上記ステップＳＴ１３に戻る。つまり、再びイグニッションキーがＯＦＦ操作されることによりエンジン１が停止した場合には、ステップＳＴ１４において「固着回避動作」が再開できるようにしている。この場合の「固着回避動作」の再開は、前回中止された「固着回避動作」において行われたＥＧＲバルブ３０の往復動回数に拘わりなく、ＥＧＲバルブ３０の開閉動作が５往復なされるように（前回の実行回数がクリアされた状態で）実行される。その後のステップＳＴ１５以降の動作は上述した場合と同様にして行われる。

一方、上記ステップＳＴ１６において、エンジン１が始動されずＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１８に移り、上記「固着回避動作」が継続されることになる。そして、ステップＳＴ２０において、「固着回避動作」が完了したか否か、つまり、ＥＧＲバルブ３０の開閉動作が連続して５往復なされたか否かが判定され、この「固着回避動作」が完了していなければステップＳＴ１５に戻る。つまり、「固着回避動作」が完了するまでの間にエンジン１が始動した（ステップＳＴ１６でＹＥＳ判定された）場合には「固着回避動作」を中止（ステップＳＴ１７）するようにしている。一方、上記ステップＳＴ２０において、「固着回避動作」が完了してＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２１に移って、ＩＧスイッチ４８がＯＦＦとなっている状態が所定時間（例えば３ｓｅｃ）継続したか否かを判定し、この所定時間が経過した後、本制御を終了する。

また、上記ステップＳＴ１５において、イグニッションキーがＯＦＦ状態のまま維持されてＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１９に移り、この場合にも「固着回避動作」が継続されてステップＳＴ２０に移る。そして、この継続された「固着回避動作」が完了に至った場合（ステップＳＴ２０でＹＥＳ判定された場合）には、ステップＳＴ２１に移って、ＩＧスイッチ４８がＯＦＦとなっている状態が所定時間継続したか否かを判定し、この所定時間が経過した後、本制御を終了する。

一方、上記ステップＳＴ１２において、エンジン１が始動されずＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ２２に移り、イグニッションキーがＯＦＦ操作（ＩＧスイッチ４８がＯＦＦ）されたか否かを判定する。つまり、イグニッションキーがＯＮ操作された後、エンジン１が始動されることなくイグニッションキーがＯＦＦ操作されたか否かを判定する。そして、このステップＳＴ２２でＹＥＳ判定された場合には、イグニッションキーがＯＦＦ操作されたものの、その直前ではエンジン１が運転されておらず、排気ガス還流路７１の内面にデポジットが堆積していないと判断し、ステップＳＴ２３に移って「固着回避動作」を実行させることなしに、ステップＳＴ２１に移る。このため、排気ガス還流路７１の内面にデポジットが堆積していないにも拘わらず「固着回避動作」を実行してしまうといった無駄な動作を回避することができる。また、上記ステップＳＴ２２においてＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１２に戻り、エンジン１の始動がなされた場合にはステップＳＴ１３に移行し、また、エンジン１の始動がなされない場合には、イグニッションキーがＯＦＦ操作されるまでステップＳＴ１２及びＳＴ２２の動作を繰り返すことになる。

次に、上述した固着回避動作の実行及び非実行の具体例（３つのパターン）について図６〜図８のタイミングチャートに沿って説明する。これら図６〜図８は、ＩＧスイッチ４８、スタータスイッチ５０、エンジン回転数、固着回避動作要求フラグ、固着回避動作の実行の有無、固着回避動作完了フラグ、メインリレーＯＦＦ許可フラグそれぞれの時間的な変化を示している。尚、上記固着回避動作要求フラグは、エンジン１の始動と同時に「１（ＯＮ）」となり、「固着回避動作」が完了すると「０（ＯＦＦ）」となる。また、固着回避動作完了フラグは、「固着回避動作」が開始されて、この「固着回避動作」が完了すると「１（ＯＮ）」となる。更に、メインリレーＯＦＦ許可フラグは、ＩＧスイッチ４８がＯＦＦとなっても「固着回避動作」を実行するために、所定時間はメインリレーのＯＦＦを禁止するためのものであり、ＩＧスイッチ４８がＯＦＦとなり且つ「固着回避動作」が完了すると「１（ＯＮ）」となる。

（第１のパターン）
先ず、エンジン運転中にＩＧスイッチ４８のＯＦＦに伴ってエンジン１が停止した後、エンジン１が始動することなく「固着回避動作」が完了する場合の動作を図６のタイミングチャートに沿って説明する。

エンジン１の停止状態からイグニッションキーのＯＮ操作に伴ってＩＧスイッチ４８がＯＮされ（図中タイミングｔ１）、その後、イグニッションキーがスタート位置まで操作されてスタータが始動（スタータスイッチ５０がＯＮ）すると、エンジン１のクランキングが開始され、その後、エンジン１が始動する（図中タイミングｔ２）。このエンジン１の始動に伴って固着回避動作要求フラグが「１」となる。

エンジン１の運転が継続し、ドライバがイグニッションキーをＯＦＦ操作し、これに伴ってＩＧスイッチ４８がＯＦＦされると、エンジン１も停止することになる（図中タイミングｔ３）。そして、このエンジン１の停止に伴って「固着回避動作」が開始される。つまり、エンジン１の運転状態からＩＧスイッチ４８がＯＦＦされてエンジン１が停止したことにより、上記「固着回避動作実行条件」が成立するため「固着回避動作」が開始される。

そして、エンジン１が再始動することなしに、ＥＧＲバルブ３０の開閉動作が連続して５往復なされた場合には、「固着回避動作」が完了し（図中タイミングｔ４）、この完了と同時に、固着回避動作要求フラグが「０」となり、また、固着回避動作完了フラグが「１」となり、更に、メインリレーＯＦＦ許可フラグが「１」となる。つまり、「固着回避動作」の完了と同時にエンジン制御系のメインリレーがＯＦＦされる。

このようにして、「固着回避動作」が完了した後に、再びイグニッションキーがＯＮ操作されてＩＧスイッチ４８がＯＮとなった場合に（図中タイミングｔ５）、イグニッションキーがスタート位置まで操作されることなく、つまりスタータが始動（スタータスイッチ５０がＯＮ）されることなくイグニッションキーがＯＦＦ操作されてＩＧスイッチ４８がＯＦＦとなった場合には（図中タイミングｔ６）、上記「固着回避動作実行条件」は成立しないため「固着回避動作」が開始されることはない。つまり、ＩＧスイッチ４８がＯＦＦとなっても、その直前ではエンジン１が運転されておらず、排気ガス還流路７１の内面にデポジットが堆積していないと判断し、「固着回避動作」を実行させることはない。

（第２のパターン）
次に、固着回避動作の実行中にエンジン１が再始動された場合の動作を図７のタイミングチャートに沿って説明する。

エンジン１が運転している状態からドライバがイグニッションキーをＯＦＦ操作し、これに伴ってＩＧスイッチ４８がＯＦＦされると、エンジン１も停止することになる（図中タイミングｔ７）。そして、このエンジン１の停止に伴って「固着回避動作」が開始される。つまり、エンジン１の運転状態からＩＧスイッチ４８がＯＦＦされてエンジン１が停止したことにより、上記「固着回避動作実行条件」が成立するため「固着回避動作」が開始される。

そして、固着回避動作が完了する前にイグニッションキーのＯＮ操作に伴ってＩＧスイッチ４８がＯＮされ（図中タイミングｔ８）、且つイグニッションキーがスタート位置まで操作されると（図中タイミングｔ９）、スタータが始動（スタータスイッチ５０がＯＮ）し、これによってエンジン１のクランキングが行われた後、エンジン１が始動する（図中タイミングｔ１０）。この場合、ＩＧスイッチ４８がＯＮされただけでは「固着回避動作」は中止されず、そのまま継続される（図中の期間ｔ１１）。従って、この継続期間中に、ＥＧＲバルブ３０の連続５往復の開閉動作が終了した場合には「固着回避動作」が完了したことになり、この完了と同時に、固着回避動作要求フラグが「０」となり、また、固着回避動作完了フラグが「１」となり、更に、メインリレーＯＦＦ許可フラグが「１」となる。図７に示すものでは、上記継続期間中に「固着回避動作」が完了せず、固着回避動作要求フラグが「１」であり、また、固着回避動作完了フラグが「０」であり、更に、メインリレーＯＦＦ許可フラグが「０」である状態が維持されている。

（第３のパターン）
次に、固着回避動作の実行中にＩＧスイッチ４８がＯＮとなり、その後、エンジン１が再始動されることなしにＩＧスイッチ４８がＯＦＦされた場合の動作を図８のタイミングチャートに沿って説明する。

エンジン１が運転している状態からドライバがイグニッションキーをＯＦＦ操作し、これに伴ってＩＧスイッチ４８がＯＦＦされると、エンジン１も停止することになる（図中タイミングｔ１２）。そして、このエンジン１の停止に伴って「固着回避動作」が開始される。つまり、エンジン１の運転状態からＩＧスイッチ４８がＯＦＦされてエンジン１が停止したことにより、上記「固着回避動作実行条件」が成立するため「固着回避動作」が開始される。

そして、固着回避動作が完了する前にイグニッションキーのＯＮ操作に伴ってＩＧスイッチ４８がＯＮされ（図中タイミングｔ１３）、その後、スタータが始動（スタータスイッチ５０がＯＮ）されることなしにイグニッションキーのＯＦＦ操作に伴ってＩＧスイッチ４８がＯＦＦされた場合（図中タイミングｔ１４）、上記「固着回避動作実行条件」は成立しないため、上記タイミングｔ１１で開始された「固着回避動作」が継続されることになる。「固着回避動作」が完了した後の動作は上記図６で示した場合と同様である。

−固着判定動作−
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、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。

−バルブ基準位置補正動作−
そして、上記「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は「バルブ基準位置補正動作」が行われる。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ることなく、また、この場合には、その後にエンジン１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。

以上説明したように、本実施形態では、ＥＧＲバルブ３０の固着を回避するべく往復動させる「固着回避動作」の開始条件を、直前までエンジン１が運転していたイグニッションＯＦＦ操作時としている。このため、無駄な「固着回避動作」を回避することができ、電力の浪費を防止することができる。また、「固着回避動作」の作動音が頻発することによる乗員の違和感を解消することもできる。更に、「固着回避動作」は内燃機関の温度が高い状況で実行されるため、「固着回避動作」の開始と同時にＥＧＲバルブ３０の開閉往復移動を容易に行うことができ、ＥＧＲバルブ３０によるデポジット等の掻き落としを効果的に行うことができ、電動モータ５の負荷を軽減できて電動モータ５の長寿命化を図ることができる。

−その他の実施形態−
以上説明した実施形態では、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１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。 固着回避動作の実行及び非実行の制御手順を説明するためのフローチャート図である。 固着回避動作の第１のパターンにおけるＩＧスイッチ、スタータスイッチ、エンジン回転数、固着回避動作要求フラグ、固着回避動作の実行の有無、固着回避動作完了フラグ、メインリレーＯＦＦ許可フラグの変化を示すタイミングチャート図である。 固着回避動作の第２のパターンにおけるＩＧスイッチ、スタータスイッチ、エンジン回転数、固着回避動作要求フラグ、固着回避動作の実行の有無、固着回避動作完了フラグ、メインリレーＯＦＦ許可フラグの変化を示すタイミングチャート図である。 固着回避動作の第３のパターンにおけるＩＧスイッチ、スタータスイッチ、エンジン回転数、固着回避動作要求フラグ、固着回避動作の実行の有無、固着回避動作完了フラグ、メインリレーＯＦＦ許可フラグの変化を示すタイミングチャート図である。

符号の説明

１ 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
４８ イグニッションスイッチ

Claims (5)

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、イグニッションＯＮ操作が行われた後に、内燃機関の運転が開始され、その後に、イグニッションＯＦＦ操作が行われた場合に「固着回避動作」を実行する一方、イグニッションＯＮ操作が行われた後、内燃機関の運転が開始されることなしにイグニッションＯＦＦ操作が行われた場合には「固着回避動作」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。
2. 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、内燃機関の運転終了後、未だ「固着回避動作」が実行されていない場合にのみ、イグニッションＯＦＦ操作に連動して「固着回避動作」を実行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。
3. 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、内燃機関の運転が開始されるのに伴ってＯＮとなり、「固着回避動作」の完了に伴ってＯＦＦとなる固着回避動作要求フラグがＯＮとなっている状況で、イグニッションＯＦＦ操作が行われた場合にのみ「固着回避動作」を実行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。
4. 上記請求項３記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
   固着回避動作要求フラグは、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動作が所定の完了回数だけ連続して実行された場合にＯＦＦとなるものであ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１〜４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、
   バルブ作動ユニットは、「固着回避動作」の実行中にイグニッションＯＮ操作がなされても、エンジン運転が開始されるまでの間は「固着回避動作」を継続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。

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