JP5262984B2

JP5262984B2 - 流量制御弁

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Publication number: JP5262984B2
Application number: JP2009120770A
Authority: JP
Inventors: 宏之北東; 信行佐竹
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2029-05-19
Also published as: JP2010270606A

Description

本発明は、内燃機関のＥＧＲ通路に配置されるＥＧＲ弁等に用いられる流量制御弁に関する。

内燃機関に還流されるＥＧＲガスが流通するＥＧＲ通路の途中に、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁として流量制御弁を備える。この流量制御弁として、モータの非通電状態では、バルブがコイルバネに付勢されて閉弁してバルブの弁軸の末端が閉弁位置に位置し、モータの駆動軸の先端は閉弁位置よりも後に後退して最後退位置に位置するものが知られている。この流量制御弁では、モータの非通電状態において、弁軸の末端と駆動軸の先端との間に隙間が形成される。そしてこの隙間を製造誤差等によらず一定にし、通電後のモータの始動から実際にバルブが開弁するまでのモータの制御量を所定値にするために、スペーサを用いて当該隙間を調節する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３１４４８２号公報特開２００８−２６７１９１号公報特開２００１−３２９８７８号公報

上記の流量制御弁では、モータの非通電状態において、バルブの弁軸の末端とモータの駆動軸の先端が離間している。このため、モータが通電されると、まず、モータの駆動軸の先端を閉弁位置に位置するバルブの弁軸の末端に当接させたバルブの閉弁状態を形成し、この状態からバルブを制御できるようにする。しかし、近年では、流量制御弁の駆動軸を駆動するモータとして、ＤＣモータ等の駆動速度が速い高応答アクチュエータを用いる場合がある。このような高応答アクチュエータを用いる場合には、モータを始動させて駆動軸の先端を弁軸の末端に当接させる際に、通常の駆動速度であると、駆動速度が速過ぎてしまう。このため、駆動軸の先端が一旦閉弁位置を超えるまで駆動軸が過度に前進してしまい、その後駆動軸の先端が閉弁位置となるまで駆動軸を後退させるオーバーシュートが生じるおそれがあった。このようなオーバーシュートが生じると、弁軸の末端が一旦閉弁位置よりも前進してバルブが一旦開弁してしまう弊害も生じてしまう。バルブが一旦開弁してしまうと、余分なＥＧＲガスが内燃機関に還流してしまい、燃焼悪化が生じたり、最悪内燃機関が始動不良に陥ったりする懸念がある。

本発明は上記問題点に鑑みたものであり、本発明の目的は、流量制御弁において、モータが非通電状態から通電状態となった場合に、駆動軸が一旦閉弁位置を超えるまで過度に前進してしまい、その後閉弁位置まで後退させるオーバーシュートを生じさせない技術を提供することにある。

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
弁体を弁軸の先端に有するバルブと、
前記バルブを閉弁方向に付勢する付勢手段と、
駆動軸の先端を前記弁軸の末端に当接させて前記駆動軸を軸方向に前進させることによ
り、前記付勢手段の付勢力に抗って前記バルブを開弁させるモータと、
を備え、
前記モータの非通電状態では、前記バルブは前記付勢手段に付勢されて閉弁し前記弁軸の末端が閉弁位置に位置し、前記駆動軸の先端は前記閉弁位置よりも後に後退して最後退位置に位置し、前記弁軸の末端と前記駆動軸の先端との間に隙間が形成される流量制御弁において、
前記モータが非通電状態から通電状態となった場合に、前記駆動軸の先端が前記最後退位置から前記弁軸の末端に当接する前記閉弁位置に至るまで前記駆動軸を前進させる間は、前記モータの駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くすることを特徴とする流量制御弁である。

本発明によると、モータが非通電状態から通電状態となり、モータを始動させて駆動軸の先端を弁軸の末端に当接させる際に、駆動速度が通常の駆動速度よりも遅くなる。このため、駆動速度が速過ぎて駆動軸の先端が一旦閉弁位置を超えるまで駆動軸が過度に前進してしまうことがない。つまり、駆動軸の先端が一旦閉弁位置を超えるまで駆動軸が過度に前進してしまい、その後駆動軸の先端が閉弁位置となるまで駆動軸を後退させるオーバーシュートが生じない。このようにオーバーシュートが生じないので、弁軸の末端が一旦閉弁位置よりも前進してバルブが一旦開弁してしまう弊害も生じない。よって、本発明の流量制御弁をＥＧＲ弁に用いた場合には、モータが非通電状態から通電状態となっても、バルブが一旦開弁して余分なＥＧＲガスが内燃機関に還流してしまうことはない。したがって、燃焼悪化が生じず、内燃機関が始動不良に陥ることも防止できる。

前記流量制御弁は、内燃機関から排出された排気の一部であって前記内燃機関に還流されるＥＧＲガスの流量を制御する弁であり、前記内燃機関が始動した場合に、前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させるとよい。

本発明によると、内燃機関の始動後のＥＧＲガスの還流を開始する前に、流量制御弁を制御可能状態にすることができる。

前記流量制御弁は、内燃機関から排出された排気の一部であって前記内燃機関に還流されるＥＧＲガスの流量を制御する弁であり、前記内燃機関の運転状態が前記ＥＧＲガスの還流を実行する状態となった場合に、前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させるとよい。

本発明によると、内燃機関の運転状態がＥＧＲガスの還流を実行する状態となった場合に、流量制御弁を制御可能状態にすることができる。このため、内燃機関が始動しても内燃機関の運転状態がＥＧＲガスの還流を実行しない状態では、モータを非通電状態に維持し、モータに余分な電力が供給されることを回避し、節電することができる。

前記流量制御弁は、内燃機関から排出された排気の一部であって前記内燃機関に還流されるＥＧＲガスの流量を制御する弁であり、前記内燃機関が始動し第１所定時間経過まで前記内燃機関の要求負荷が所定負荷よりも低いときに前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、前記駆動軸の先端が前記最後退位置から前記弁軸の末端に当接する前記閉弁位置に至るまで前記駆動軸を前進させる間は、前記モータの駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くし、前記内燃機関が始動し第１所定時間経過前に前記内燃機関の要求負荷が所定負荷以上となるときに前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、前記バルブが目標開度となるまで前記駆動軸を前進させる間は、前記モータの駆動速度を、前記内燃機関が始動し第１所定時間経過まで前記内燃機関の要求負荷が所定負荷よりも低いときに前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合の通常の駆動速度よりも遅くした速度よりも速めるとよい。

ここで、第１所定時間とは、内燃機関が始動してからの予め定められた時間である。所定負荷とは、それ以上の要求負荷であると、ＥＧＲガスの還流が早期に必要であり、バルブを目標開度へ早めに開弁させる必要がある閾値となる負荷である。

本発明によると、内燃機関が始動し第１所定時間経過まで内燃機関の要求負荷が所定負荷よりも低いときにモータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、バルブが一旦開弁して余分なＥＧＲガスが内燃機関に還流してしまうことはない。したがって、燃焼悪化が生じず、内燃機関が始動不良に陥ることも防止できる。しかし、内燃機関が始動し第１所定時間経過前に内燃機関の要求負荷が所定負荷以上となるときにモータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、ＥＧＲガスの還流が早期に必要であり、バルブを目標開度へ早めに開弁させる。これにより、ＥＧＲガス還流による効果を早期に得ることができる。

前記流量制御弁は、内燃機関から排出された排気の一部であって前記内燃機関に還流されるＥＧＲガスの流量を制御する弁であり、前記内燃機関は、他の駆動源と共にハイブリッド車両の駆動源であり、前記ハイブリッド車両のシステムが起動され第２所定時間経過する前に前記内燃機関が始動されたときに前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、前記駆動軸の先端が前記最後退位置から前記弁軸の末端に当接する前記閉弁位置に至るまで前記駆動軸を前進させる間は、前記モータの駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くし、前記ハイブリッド車両のシステムが起動され第２所定時間経過しても前記内燃機関が始動されないときに前記モータを非通電状態から通電状態に移行させる場合には、前記モータの駆動速度を通常の駆動速度としたまま、前記駆動軸の先端が前記最後退位置から前記弁軸の末端に当接する前記閉弁位置へ前記駆動軸を前進させるとよい。

ここで、第２所定時間とは、ハイブリッド車両のシステムが起動されてからの予め定められた時間である。

本発明によると、ハイブリッド車両のシステムが起動され第２所定時間経過する前に内燃機関が始動されたときにモータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、バルブが一旦開弁して余分なＥＧＲガスが内燃機関に還流してしまうことはない。したがって、燃焼悪化が生じず、内燃機関が始動不良に陥ることも防止できる。しかし、ハイブリッド車両のシステムが起動され第２所定時間経過しても内燃機関が始動されないときにモータを非通電状態から通電状態に移行させる場合には、バルブが一旦開弁しても、内燃機関が始動されていないので、余分なＥＧＲガスが内燃機関に還流してしまうことはない。したがって、モータの駆動軸の先端を閉弁位置に位置するバルブの弁軸の末端に当接させた状態に早期に移行できれば、バルブが一旦開弁してしまってもよい。

本発明によると、流量制御弁において、モータが非通電状態から通電状態となった場合に、駆動軸が一旦閉弁位置を超えるまで過度に前進してしまい、その後閉弁位置まで後退させるオーバーシュートを生じさせずに済む。

実施例１に係る内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図である。実施例１に係るＥＧＲ弁の概略構成を示す図である。駆動軸にオーバーシュートが生じる様子を示す図である。前進する駆動軸の先端の目標位置を段階的に閉弁位置へずらしていく様子を示す図である。実施例１に係るＥＧＲ弁制御ルーチン１を示すフローチャートである。実施例２に係るＥＧＲ弁制御ルーチン２を示すフローチャートである。実施例３に係るＥＧＲ弁制御ルーチン３を示すフローチャートである。実施例４に係るＥＧＲ弁制御ルーチン４を示すフローチャートである。

以下に本発明の具体的な実施例を説明する。

＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る流量制御弁を適用するＥＧＲ弁を備えた内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１は、図１に示す気筒２を４つ有する水冷式の４ストロークサイクル・ガソリン内燃機関である。

内燃機関１の気筒２内には、ピストン３が摺動自在に設けられている。気筒２内上部の燃焼室４には、吸気ポート５及び排気ポート６が接続されている。吸気ポート５には、気筒２内の燃焼室４に燃料を供給する燃料噴射弁７が設けられている。燃料噴射弁７はＥＣＵ８に電気的に接続されており、ＥＣＵ８によって制御される。

吸気ポート５の燃焼室４への開口部は吸気弁９によって開閉され、排気ポート６の燃焼室４への開口部は排気弁１０によって開閉される。吸気ポート５は吸気通路１１に接続され、排気ポート６は排気通路１２に接続されている。

排気通路１２及び吸気通路１１は、ＥＧＲ通路１３によって接続されている。ＥＧＲ通路１３は、排気通路１２から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、吸気通路１１へ当該ＥＧＲガスを還流（再循環）させる。このＥＧＲ通路１３には、当該ＥＧＲ通路１３を流通するＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁１００が配置されている。ＥＧＲ弁１００はＥＣＵ８に電気的に接続されており、ＥＣＵ８によってＥＧＲ弁１００の開度が制御される。ＥＧＲ弁１００が本発明の流量制御弁に相当する。

図２は、本実施例に係るＥＧＲ弁の概略構成を示す図である。ＥＧＲ弁１００は、ケース１０１内に、弁孔とその周囲にバルブシート１０２を有する弁室１０３が設けられている。弁室１０３の下側には入口ポート１０４が連通し、弁室１０３の側方には出口ポート１０５が連通している。入口ポート１０４がＥＧＲ通路１３の上流側に接続され、出口ポート１０５がＥＧＲ通路１３の下流側に接続されている。

入口ポート１０４内には、バルブシート１０２に下側から当接する弁体１０６が配置されている。弁体１０６はバルブ１０７の先端に設けられている。バルブ１０７は、リフト式であり、弁体１０６の後方（上方）に接続された弁軸１０８を軸受１０９によって軸方向（上下方向）に移動可能に保持されている。バルブ１０７の弁軸１０８の末端（上端部）にバネホルダ１１０が取り付けられており、ケース１０１とバネホルダ１１０との間にコイルバネ１１１がバネホルダ１１０を後方（上方向）に付勢するように介在している。このため、コイルバネ１１１の付勢力によってバルブ１０７は後方に付勢され、弁体１０６がバルブシート１０２に当接して弁孔を閉塞し、ＥＧＲ弁１００は閉弁状態となる。コイルバネ１１１が、本発明の付勢手段に相当する。

バルブ１０７の弁軸１０８の末端の後方（上方）には、弁軸１０８の延長線上に駆動軸１１２が配置されている。駆動軸１１２には当該駆動軸１１２を軸方向に移動させるＤＣモータ１１３がケース１０１に固定されている。ＤＣモータ１１３が非通電状態では、機械的に駆動軸１１２が最後方（最上方）まで移動するようになっており、バルブ１０７の弁軸１０８の末端と、駆動軸１１２の先端との間に隙間が形成される。ここで、ＤＣモー
タ１１３が非通電状態における、弁軸１０８の末端位置を閉弁位置といい、閉弁位置よりも後退（上方）の駆動軸１１２の先端位置を最後退位置という。

ＤＣモータ１１３は、永久磁石の固定子１１４をケース１０１内の外周部に固定し、固定子１１４の内周部に励磁コイルの回転子１１５を、玉軸受１１６を介して回転可能に保持する。回転子１１５の軸孔内には雌ネジ部１１７が形成され、雄ネジ部１１２ａを有する駆動軸１１２が、雄ネジ部１１２ａを雌ネジ部１１７に螺合させた状態で回転子１１５の雌ネジ部１１７内に挿入されている。よって、回転子１１５が回転すると、雌ネジ部１１７に螺合した雄ネジ部１１２ａが軸方向に移動し、駆動軸１１２が前進（下方へ移動）又は後退（上方へ移動）する。なお、不図示であるが、ＤＣモータ１１３の回転子１１５への通電を遮断すると、駆動軸１１２がバネ等により機械的に駆動軸１１２の先端が最後退位置となる最後方（最上方）まで移動する。

ＤＣモータ１１３には、回転子１１５の所定位置を検知する非接触回転センサ１１８が設けられている。このため、回転子１１５の所定位置の回転数の検知によって駆動軸１１２の移動量が分かる。なお、駆動軸１１２の移動量は、製造誤差等があるので、学習制御させるとよい。学習制御は、ＤＣモータ１１３を非通電状態から通電し、駆動軸１１２を前進させて、駆動軸１１２の先端を最後退位置から閉弁位置に位置する弁軸１０８の末端に駆動軸１１２の先端を当接させた閉弁位置までの移動量をフィードバックすることで行える。

ＥＧＲ弁１００では、ＤＣモータ１１３が通電されると、駆動軸１１２が前進して駆動軸１１２の先端が弁軸１０８の末端と当接する。そして、さらに駆動軸１１２がコイルバネ１１１の付勢力に抗って前進すると、弁軸１０８も前進し弁体１０６がバルブシート１０２から離れてＥＧＲ弁１００は開弁する。

このようなＥＧＲ弁１００では、ＤＣモータ１１３の非通電状態において、バルブ１０７の弁軸１０８の末端とＤＣモータ１１３の駆動軸１１２の先端が離間している。このため、ＤＣモータ１１３が通電されると、まず、ＤＣモータ１１３の駆動軸１１２の先端を閉弁位置に位置するバルブ１０７の弁軸１０８の末端に当接させたバルブ１０７の閉弁状態を形成し、この状態からバルブ１０７を制御できるようにする。しかし、ＤＣモータ１１３は、ステップモータ等と比較して駆動速度が４倍速い高応答アクチュエータである。このようなＤＣモータ１１３を用いる場合には、ＤＣモータ１１３を始動させて駆動軸１１２の先端を弁軸１０８の末端に当接させるバルブ１０７の閉弁状態を形成する際に、通常の駆動電力を供給した通常の駆動速度であると、駆動速度が速過ぎてしまう。このため、図３に示すように、ＤＣモータ１１３に通常供給電力を供給してしまうと、駆動軸１１２の先端が一旦閉弁位置を超えるまで駆動軸１１２が過度に前進してしまい、その後駆動軸１１２の先端が閉弁位置となるまで駆動軸１１２を後退させるオーバーシュートが生じる。このようなオーバーシュートが生じると、弁軸１０８の末端が一旦閉弁位置よりも前進してバルブ１０７が一旦開弁してしまう。バルブ１０７が一旦開弁してしまうと、余分なＥＧＲガスが内燃機関１に還流してしまい、燃焼悪化が生じたり、最悪内燃機関が始動不良に陥ったりする懸念がある。

そこで、本実施例では、ＤＣモータ１１３が非通電状態から通電状態となった場合に、バルブ１０７の閉弁状態を形成するために、駆動軸１１２の先端が最後退位置から弁軸１０８の末端に当接する閉弁位置に至るまで駆動軸１１２を前進させる間は、ＤＣモータ１１３の駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くするようにした。

ＤＣモータ１１３の駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くする手法は、例えば、図４に示すように、前進する駆動軸１１２の先端の目標位置を閉弁位置に至るまで段階的に閉弁
位置へずらしていく方法が採用できる。また、この他にも、非接触回転センサ１１８で検知した駆動軸１１２の移動量をＤＣモータ１１３の駆動目標量にフィードバックする際に、フィードバックゲインを低ゲインに切り替える方法も採用できる。また、ＤＣモータ１１３への供給電力を低下させる方法も採用できる。

本実施例によると、ＤＣモータ１１３が非通電状態から通電状態となり、ＤＣモータ１１３を始動させて駆動軸１１２の先端を弁軸１０８の末端に当接させるバルブ１０７の閉弁状態を形成する際に、駆動速度が通常の駆動速度よりも遅くなる。このため、駆動速度が速過ぎて駆動軸１１２の先端が一旦閉弁位置を超えるまで駆動軸１１２が過度に前進してしまうことがない。つまり、駆動軸１１２の先端が一旦閉弁位置を超えるまで駆動軸１１２が過度に前進してしまい、その後駆動軸１１２の先端が閉弁位置となるまで駆動軸１１２を後退させるオーバーシュートが生じない。このようにオーバーシュートが生じないので、弁軸１０８の末端が一旦閉弁位置よりも前進してバルブ１０７が一旦開弁してしまう弊害も生じない。よって、ＤＣモータ１１３が非通電状態から通電状態となってバルブ１０７の閉弁状態を形成する際に、バルブ１０７が一旦開弁して余分なＥＧＲガスが内燃機関１に還流してしまうことはない。したがって、燃焼悪化が生じず、内燃機関１が始動不良に陥ることも防止できる。

次に、本実施例に係るＥＧＲ弁制御ルーチン１について説明する。図５は、本実施例に係るＥＧＲ弁制御ルーチン１を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１０１では、内燃機関１が始動されたか否かを判別する。内燃機関１が始動したことは、クランクポジションセンサによって検知する内燃機関１の機関回転速度が上昇したこと等から判断できる。ステップＳ１０１において肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０１において否定判定された場合には、ステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０２では、ＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる。

ステップＳ１０３では、駆動軸１１２の先端が最後退位置から弁軸１０８の末端に当接する閉弁位置に至るまでの駆動軸１１２の前進か否かを判別する。駆動軸１１２の先端が最後退位置から弁軸１０８の末端に当接する閉弁位置に至るまでの駆動軸１１２の前進か否かは、非接触回転センサ１１８で検知する駆動軸１１２の移動量に基づいて判断できる。ステップＳ１０３において肯定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ１０３において否定判定された場合には、ステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０４では、ＤＣモータ１１３の駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くする。本ステップの処理の後、ステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０５では、ＤＣモータ１１３の駆動速度を通常の駆動速度にする。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０６では、ＤＣモータ１１３を非通電状態とする。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

以上説明したルーチンによると、内燃機関１の始動後にＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる。これにより、内燃機関１の始動後のＥＧＲガスの還流を開始する前にバルブ１０７の閉弁状態を形成し、ＥＧＲ弁１００を制御可能状態にすることができる。

＜実施例２＞
本実施例では、内燃機関１の運転状態がＥＧＲガスの還流を実行する状態となった場合に、ＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる。その他上記実施例と同様な構成については説明を省略する。

本実施例に係るＥＧＲ弁制御ルーチン２について説明する。図６は、本実施例に係るＥＧＲ弁制御ルーチン２を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンでは、ステップＳ２０１のステップを図５に示したＥＧＲ弁制御ルーチン１に追加したものである。図５に示したＥＧＲ弁制御ルーチン１と同様な部分については説明を省略する。

ステップＳ１０１では、内燃機関１が始動されたか否かを判別する。ステップＳ１０１において肯定判定された場合には、ステップＳ２０１へ移行する。ステップＳ１０１において否定判定された場合には、ステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ２０１では、内燃機関１の運転状態がＥＧＲガスの還流を実行する状態となったか否かを判別する。内燃機関１の運転状態がＥＧＲガスの還流を実行する状態となったかは、クランクポジションセンサによって検知する内燃機関１の機関回転速度やアクセルポジションセンサによって検知する内燃機関１の機関負荷に基づいて判断できる。ステップＳ２０１において肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ２０１において否定判定された場合には、ステップＳ１０６へ移行する。

以上説明したルーチンによると、内燃機関１の運転状態がＥＧＲガスの還流を実行する状態となった場合に、ＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる。これにより、内燃機関１の運転状態がＥＧＲガスの還流を実行する状態となった場合にバルブ１０７の閉弁状態を形成し、ＥＧＲ弁１００を制御可能状態にすることができる。このため、内燃機関１が始動しても内燃機関１の運転状態がＥＧＲガスの還流を実行しない状態では、ＤＣモータ１１３を非通電状態に維持し、ＤＣモータ１１３に余分な電力が供給されることを回避し、節電することができる。

＜実施例３＞
本実施例では、内燃機関１が始動し第１所定時間経過前に内燃機関１の要求負荷が所定負荷以上となるか否かでＤＣモータ１１３の駆動速度を変更するものである。その他上記実施例と同様な構成については説明を省略する。

本実施例に係るＥＧＲ弁制御ルーチン３について説明する。図７は、本実施例に係るＥＧＲ弁制御ルーチン３を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンでは、ステップＳ３０１及び３０２のステップを図５に示したＥＧＲ弁制御ルーチン１に追加したものである。図５に示したＥＧＲ弁制御ルーチン１と同様な部分については説明を省略する。

ステップＳ１０３では、駆動軸１１２の先端が最後退位置から弁軸１０８の末端に当接する閉弁位置に至るまでの駆動軸１１２の前進か否かを判別する。ステップＳ１０３において肯定判定された場合には、ステップＳ３０１へ移行する。ステップＳ１０３において否定判定された場合には、ステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ３０１では、第１所定時間経過まで内燃機関１の要求負荷が所定負荷よりも低いか否かを判別する。第１所定時間とは、内燃機関１が始動してからの予め定められた時間である。所定負荷とは、それ以上の要求負荷であると、ＥＧＲガスの還流が早期に必
要であり、バルブ１０７を目標開度へ早めに開弁させる必要がある閾値となる負荷である。内燃機関１の要求負荷が所定負荷よりも低いか否かは、アクセルポジションセンサによって検知する内燃機関１の機関負荷に基づいて判断できる。ステップＳ３０１において肯定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ３０１において否定判定された場合には、ステップＳ３０２へ移行する。

ステップＳ３０２では、バルブ１０７が目標開度となるまで駆動軸１１２を前進させる間は、ＤＣモータ１１３の駆動速度を、ステップＳ１０４での通常の駆動速度よりも遅くした速度よりも速める。なお、本ステップでの駆動速度は、ステップＳ１０４での駆動速度よりも速ければよく、ステップＳ１０５での通常の駆動速度と比較しては速くても遅くてもよい。場合によっては、内燃機関１の要求負荷に応じて速度を変更してもよい。本ステップの処理の後、ステップＳ１０５へ移行する。

以上説明したルーチンによると、内燃機関１が始動し第１所定時間経過まで内燃機関１の要求負荷が所定負荷よりも低いときにＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、駆動軸１１２の先端が最後退位置から弁軸１０８の末端に当接する閉弁位置に至るまで駆動軸１１２を前進させる間は、ＤＣモータ１１３の駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くする。一方、内燃機関１が始動し第１所定時間経過前に内燃機関１の要求負荷が所定負荷以上となるときにＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、バルブ１０７が目標開度となるまで駆動軸１１２を前進させる間は、ＤＣモータ１１３の駆動速度を、内燃機関１が始動し第１所定時間経過まで内燃機関１の要求負荷が所定負荷よりも低いときにＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる場合の通常の駆動速度よりも遅くした速度よりも速める。

これにより、内燃機関１が始動し第１所定時間経過まで内燃機関１の要求負荷が所定負荷よりも低いときにＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、バルブ１０７が一旦開弁して余分なＥＧＲガスが内燃機関１に還流してしまうことはない。したがって、燃焼悪化が生じず、内燃機関が始動不良に陥ることも防止できる。しかし、内燃機関１が始動し第１所定時間経過前に内燃機関１の要求負荷が所定負荷以上となるときにＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、ＥＧＲガスの還流が早期に必要であり、バルブ１０７を目標開度へ早めに開弁させる。これにより、ＥＧＲガス還流による効果を早期に得ることができる。

＜実施例４＞
本実施例では、内燃機関１が駆動モータ等の他の駆動源と共にハイブリッド車両の駆動源となっており、ハイブリッド車両のシステムが起動され第２所定時間経過する前に内燃機関１が始動されるか否かでＤＣモータ１１３の駆動速度を変更するものである。その他上記実施例と同様な構成については説明を省略する。また、ハイブリッド車両及びそのシステムも従来公知技術であるので説明を省略する。

本実施例に係るＥＧＲ弁制御ルーチン４について説明する。図８は、本実施例に係るＥＧＲ弁制御ルーチン４を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。

ステップＳ４０１では、ハイブリッド車両のシステムが起動された「Ready ON」の状態となったか否かを判別する。ステップＳ４０１において肯定判定された場合には、ステップＳ４０２へ移行する。ステップＳ４０１において否定判定された場合には、ステップＳ４０８へ移行する。

ステップＳ４０２では、ＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる。

ステップＳ４０３では、駆動軸１１２の先端が最後退位置から弁軸１０８の末端に当接する閉弁位置に至るまでの駆動軸１１２の前進か否かを判別する。ステップＳ４０３において肯定判定された場合には、ステップＳ４０４へ移行する。ステップＳ４０３において否定判定された場合には、ステップＳ４０７へ移行する。

ステップＳ４０４では、第２所定時間経過する前に内燃機関１が始動されるか否かを判別する。第２所定時間とは、「Ready ON」の状態となってからの予め定められた時間である。ステップＳ４０４において肯定判定された場合には、ステップＳ４０５へ移行する。ステップＳ４０４において否定判定された場合には、ステップＳ４０６へ移行する。

ステップＳ４０５では、ＤＣモータ１１３の駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くする。本ステップの処理の後、ステップＳ４０３へ移行する。

ステップＳ４０６では、ＤＣモータ１１３の駆動速度を通常の駆動速度にする。本ステップの処理の後、ステップＳ４０３へ移行する。

ステップＳ４０７では、ＤＣモータ１１３の駆動速度を通常の駆動速度にする。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ４０８では、ＤＣモータ１１３を非通電状態とする。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

以上説明したルーチンによると、ハイブリッド車両のシステムが起動され「Ready ON」の状態となり第２所定時間経過する前に内燃機関１が始動されたときにＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、駆動軸１１２の先端が最後退位置から弁軸１０８の末端に当接する閉弁位置に至るまで駆動軸１１２を前進させる間は、ＤＣモータ１１３の駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くする。一方、ハイブリッド車両のシステムが起動され「Ready ON」の状態となり第２所定時間経過しても内燃機関１が始動されないときにＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態に移行させる場合には、ＤＣモータ１１３の駆動速度を通常の駆動速度としたまま、駆動軸１１２の先端が最後退位置から弁軸１０８の末端に当接する閉弁位置へ駆動軸１１２を前進させる。

これにより、ハイブリッド車両のシステムが起動され「Ready ON」の状態となり第２所定時間経過する前に内燃機関１が始動されたときにＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、バルブ１０７が一旦開弁して余分なＥＧＲガスが内燃機関１に還流してしまうことはない。したがって、燃焼悪化が生じず、内燃機関１が始動不良に陥ることも防止できる。しかし、ハイブリッド車両のシステムが起動され「Ready ON」の状態となり第２所定時間経過しても内燃機関１が始動されないときにＤＣモータ１１３を非通電状態から通電状態に移行させる場合には、バルブ１０７が一旦開弁しても、内燃機関１が始動されていないので、余分なＥＧＲガスが内燃機関１に還流してしまうことはない。したがって、ＤＣモータ１１３の駆動軸１１２の先端を閉弁位置に位置するバルブ１０７の弁軸１０８の末端に当接させた状態に早期に移行できれば、バルブ１０７が一旦開弁してしまってもよい。

本発明に係る流量制御弁は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。

１内燃機関
２気筒
３ピストン
４燃焼室
５吸気ポート
６排気ポート
８ＥＣＵ
１１吸気通路
１２排気通路
１３ＥＧＲ通路
１００ＥＧＲ弁
１０４入口ポート
１０５出口ポート
１０６弁体
１０７バルブ
１０８弁軸
１１０コイルバネ
１１２駆動軸
１１２ａ雄ネジ部
１１３ＤＣモータ
１１４固定子
１１５回転子
１１７雌ネジ部
１１８非接触回転センサ

Claims

弁体を弁軸の先端に有するバルブと、
前記バルブを閉弁方向に付勢する付勢手段と、
駆動軸の先端を前記弁軸の末端に当接させて前記駆動軸を軸方向に前進させることにより、前記付勢手段の付勢力に抗って前記バルブを開弁させるモータと、
を備え、
前記モータの非通電状態では、前記バルブは前記付勢手段に付勢されて閉弁し前記弁軸の末端が閉弁位置に位置し、前記駆動軸の先端は前記閉弁位置よりも後に後退して最後退位置に位置し、前記弁軸の末端と前記駆動軸の先端との間に隙間が形成される流量制御弁において、
前記モータが非通電状態から通電状態となった場合に、前記駆動軸の先端が前記最後退位置から前記弁軸の末端に当接する前記閉弁位置に至るまで前記駆動軸を前進させる間は、前記モータの駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くすることを特徴とする流量制御弁。
前記流量制御弁は、内燃機関から排出された排気の一部であって前記内燃機関に還流されるＥＧＲガスの流量を制御する弁であり、
前記内燃機関が始動した場合に、前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
前記流量制御弁は、内燃機関から排出された排気の一部であって前記内燃機関に還流されるＥＧＲガスの流量を制御する弁であり、
前記内燃機関の運転状態が前記ＥＧＲガスの還流を実行する状態となった場合に、前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
前記流量制御弁は、内燃機関から排出された排気の一部であって前記内燃機関に還流されるＥＧＲガスの流量を制御する弁であり、
前記内燃機関が始動し第１所定時間経過まで前記内燃機関の要求負荷が所定負荷よりも低いときに前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、前記駆動軸の先端が前記最後退位置から前記弁軸の末端に当接する前記閉弁位置に至るまで前記駆動軸を前進させる間は、前記モータの駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くし、
前記内燃機関が始動し第１所定時間経過前に前記内燃機関の要求負荷が所定負荷以上となるときに前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、前記バルブが目標開度となるまで前記駆動軸を前進させる間は、前記モータの駆動速度を、前記内燃機関が始動し第１所定時間経過まで前記内燃機関の要求負荷が所定負荷よりも低いときに前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合の通常の駆動速度よりも遅くした速度よりも速めることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
前記流量制御弁は、内燃機関から排出された排気の一部であって前記内燃機関に還流されるＥＧＲガスの流量を制御する弁であり、
前記内燃機関は、他の駆動源と共にハイブリッド車両の駆動源であり、
前記ハイブリッド車両のシステムが起動され第２所定時間経過する前に前記内燃機関が始動されたときに前記モータを非通電状態から通電状態へ移行させる場合には、前記駆動軸の先端が前記最後退位置から前記弁軸の末端に当接する前記閉弁位置に至るまで前記駆動軸を前進させる間は、前記モータの駆動速度を通常の駆動速度よりも遅くし、
前記ハイブリッド車両のシステムが起動され第２所定時間経過しても前記内燃機関が始動されないときに前記モータを非通電状態から通電状態に移行させる場合には、前記モータの駆動速度を通常の駆動速度としたまま、前記駆動軸の先端が前記最後退位置から前記弁軸の末端に当接する前記閉弁位置へ前記駆動軸を前進させることを特徴とする請求項１
に記載の流量制御弁。