JP6220136B2 - 排気再循環装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気ガスの流量を調節するための排気バルブを制御する排気再循環装置に関する。

流体の流量を調整するためのバルブをＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御などのフィードバック制御により電子制御する技術が知られている。この技術による制御対象のバルブとして、例えば自動車のエンジン等の内燃機関に用いられる排気バルブや吸気バルブ、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブが挙げられる。従来、このようなバルブの制御において、フィードバック制御則のゲインを調整することにより応答性を上げると、次第にオーバーシュートやアンダーシュートを生じるようになるという問題があった。

特に、排気バルブは、その弁体であるジスクの回動により生じる動摩擦力に対し、回動前の静摩擦力の方が大きく、前述したような従来のフィードバック制御を適用して応答性を上げると、オーバーシュート/アンダーシュートを生じやすい。

このような問題に対し、モータの駆動において、高トルクにおいて起動を行うとともに目的の位置に近づいた時にブレーキをかける技術が知られている（例えば、特許文献１参照）

特開２０００−３３３４８２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、大電流によりバルブを起動してブレーキをかけることで制動をかけるバルブ制御を行うと、ギヤ等のバルブの駆動に係る機械構造部分に負担が係るという問題が生じ、耐久性要件の厳しい制御対象には適用は難しいという問題があった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、バルブの駆動に係る機械構造部分に負担をかけることなく、オーバーシュートまたはアンダーシュートの抑制と応答性の向上とを両立することができる排気再循環装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様は、内燃機関に空気を導入するための吸気通路と前記内燃機関の排気ガスを大気に導出するための排気通路とを連通する排気循環通路と、前記排気通路から前記排気循環通路へ分岐する分岐位置より下流に設けられる排気バルブと、該排気バルブの開度を制御する制御装置とを備える排気再循環装置であって、前記排気バルブは、前記排気通路から導出される前記排気ガスの流量を調節する回動自在な弁体と、該弁体と接続され回動する動力を前記弁体に伝達する弁軸と、前記排気通路を気密するように前記弁軸の軸周りに配されたシール材とを有し、前記制御装置は、前記弁体の開度または前記弁体の所定時間後の予測開度が、前記弁体の制御に制動をかけるための制動条件を満たすか否かを判定し、前記開度または前記予測開度が前記制動条件を満たすと判定した場合、所定の比例制御則を用いて算出した操作量に基づいて前記弁体の回動に制動をかける。

本発明によれば、バルブの駆動に係る機械構造部分に負担をかけることなく、オーバーシュートまたはアンダーシュートの抑制と応答性の向上とを両立することができる。

本実施の形態に係るエンジン吸排気システムを示す模式図である。 排気バルブの構成を示す断面図である。 ＥＣＵのハードウェア構成を示すブロック図である。 ＥＣＵの機能構成を示す機能ブロック図である。 本実施の形態に係る操作量算出処理を示すフローチャートである。 第１演算処理及び第２演算処理を説明するための模式図である。 第１演算処理及び第２演算処理を説明するための模式図である。 本実施の形態に係る操作量算出処理の別形態を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態においては、自動車等のエンジン吸排気システムに本発明を適用した場合を例に取り説明を行う。なお、これに限定されるものではなく、気体の流量を、バルブを用いて電子制御するシステムであれば本発明を適用できる。

まず、本実施の形態に係るエンジン吸排気システムについて説明する。図１は、本実施の形態に係るエンジン吸排気システムを示す模式図である。

図１に示されるように、本実施の形態に係るエンジン吸排気システム１は、エンジン１１、吸気通路１２、排気通路１３、排気循環通路１４、排気バルブ２１、モータ２２、ポジションセンサ２３、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２４、過給機３１、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブ４１を備える。

エンジン吸排気システム１は、図示しない吸気バルブによる吸気を吸気通路１２を介してエンジン１１に供給し、エンジン１１による燃料の燃焼により生じた排気（排気ガス）を排気通路１３を介して外部に排出する。また、エンジン吸排気システム１は、吸気をエンジン１１に供給する際、排気循環通路１４を介して排気の一部を吸気に混合し、エンジン１１に吸入させる。

エンジン１１は、自動車等の車両の内燃機関である。吸気通路１２はエンジン１１に吸気を導入するためのパイプである。排気通路１３は、エンジン１１の排気を大気に導出するためのパイプである。排気循環通路１４は、吸気通路１２と排気通路１３を連通し、排気通路１３を通った排気を吸気通路１２へ導入するためのパイプである。

排気バルブ２１は、エンジン吸排気システム１の排気側、具体的には、排気通路１３から排気循環通路１４へ分岐する分岐位置１５より下流に設けられ、後述するジスク（弁体）の開度が調節されることによってエンジン１１からの排気量を制御するものである。モータ２２は、排気バルブ２１を駆動するアクチュエータとしての直流モータである。ポジションセンサ２３は、ジスクの開度（角度）を検出するものである。ＥＣＵ２４は、エンジン１１に係る各種動作を制御するマイクロコントローラであり、本実施の形態においては、ポジションセンサ２３により検出されたジスクの開度に基づいて、所謂モータ２２の動作を操作するバルブコントローラとして以後説明を行う。また、過給機３１は、エンジン１１へ吸気を送り込む装置である。また、ＥＧＲバルブ４１は、吸気に混合される排気量を制御するものである。

次に、排気バルブ２１の構成について説明する。図２は、排気バルブの構成を示す断面図である。図２に示されるように、排気バルブ２１は、分岐位置１５より下流側にある排気通路である排気上流側パイプ１３ａと、その下流側にある排気通路である排気下流側パイプ１３ｂとの間に取り付けられるバタフライバルブである。排気バルブ２１は、回転トルクを生成するモータ２２を収容するハウジングである駆動側（モータ２２側）のボディ２１ａと、軸受けとして機能するハウジングであり排気通路の一部を形成するジスク側のボディ２１ｂとを備える。ボディ２１ａは、モータ２２の他に、ギヤトレイン２１１、シャフト２１２、リンク機構２１３、スプリング２１４、シャフトシール２１５を収容し、ボディ２１ｂは、ステム２１６、ジスク２１７、リング２１８ａ及び２１８ｂ、気密シール２１９ａ及び２１９ｂを収容する。

ギヤトレイン２１１、シャフト２１２、リンク機構２１３は、ボディ２１ａに回転自在に支持され、ギヤトレイン２１１は、モータ２２のシャフト端部に設けられたモータギヤ２２ａの回転に連動して回転し、モータ２２の回転トルクを増幅してシャフト２１２の端部に設けられたシャフトギヤ２１２ａを介してシャフト２１２へ伝達する。シャフト２１２は、シャフトギヤ２１２ａを介してギヤトレイン２１１から伝達された回転トルクを、リンク機構２１３を介してステム２１６へ伝達する円筒状の回転部材である。リンク機構２１３は、前述したようにシャフト２１２とステム２１６との間に設けられることにより、シャフト２１２とステム２１６と係合させ、シャフト２１２にかかる回転トルクをステム２１６へ伝達する係合部材である。

スプリング２１４は、その一端がシャフトギヤ２１２ａに支持され、他端がボディ２１ａの内のスプリング受け２１ｃに支持されており、シャフトギヤ２１２ａを介してシャフト２１２に付勢力を与えることで開方向にジスク２１７を付勢する付勢手段である。シャフトシール２１５は、リンク機構２１３近傍におけるシャフト２１２の軸周りに設けられ、ボディ２１ａとシャフト２１２との隙間を封止する補助付きリップシールであり、外部からボディ２１ａへの水や異物の浸入を防止する。シャフトシール２１５は、フッ素ゴムを用いることが好ましい。

ステム２１６、ジスク２１７は、ボディ２１ｂに回転自在に支持され、ステム２１６は、ジスク２１７と接続され、リンク機構２１３を介して伝達された回転トルクをジスク２１７へ伝達する円筒状の回転部材である。ジスク２１７は、ビス２１７ａ及び２１７ｂを介してステム２１６に接続され、排気通路１３から導出される排気の流量を調節する回動自在な円盤状の弁体である。具体的には、ジスク２１７は、全閉時に排気上流側パイプ１３ａから排気下流側パイプ１３ｂへの排気の流入を防止し、その開度の変化により排気循環通路１４へ送る排気の流量を調節する。

リング２１８ａ及び２１８ｂは、ジスク２１７近傍におけるステム２１６の軸周りに設けられ、気密シール２１９ａはリング２１８ａに近接し、気密シール２１９ｂはリング２１８ｂに近接して、それぞれステム２１６の軸周りに設けられる。これらリング２１８ａ及び２１８ｂ、気密シール２１９ａ及び２１９ｂは、ステム２１６と当該ステム２１６により貫通されたボディ２１ｂとの隙間からの排気の流出を防止することにより排気通路１３を密閉する。また、当該密閉により、外部から排気通路１３への異物の浸入を防止する。気密シール２１９ａ及び２１９ｂは、フッ素ゴムを用いることが好ましい。なお、ここでの排気通路１３を密閉するとは、ジスク２１７が全閉状態である場合において、少なくとも排気方向については排気通路１３を塞ぎ、排気通路１３を気密することを示す。

次に、ＥＣＵのハードウェア構成について説明する。図３は、ＥＣＵのハードウェア構成を示すブロック図である。

図３に示されるように、ＥＣＵ２４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２４１、メモリ２４２、入出力インターフェイス２４３、駆動回路２４４を備える。ＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４１、メモリ２４２、入出力インターフェイス２４３を協働して排気バルブ２１の制御に係る処理を行う。具体的には、入出力インターフェイス２４３を介して、ポジションセンサ２３等の各種センサにより検出された情報を取得する。取得する情報としては、ジスク２１７の実開度、エンジン１１の回転数、吸気圧力、吸気温度等が挙げられる。なお、エンジン１１の回転数、吸気圧力、吸気温度については、予めメモリ２４２等に格納されていてもよい。

ＥＣＵ２４は、取得したエンジン１１の回転数、吸気圧力、吸気温度に基づいて、ジスク２１７の目標開度を算出する。この目標開度へジスク２１７の開度を導くために、後述する操作量算出処理により、モータ２２の操作量を算出し、入出力インターフェイス２４３を介してモータ２２の操作量に応じた信号を駆動回路２４４に出力する。この駆動回路２４４は、モータ２２をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御するＰＷＭ回路であり、入力された信号の大きさに応じてパルス幅のデューティ比を変更することによりモータ２２を駆動する。

なお、本実施の形態において、ジスク２１７の可動域は９０°とし、モータ２２の駆動に係る分解能を３０４７とする。よって、本実施の形態においては、０．０２３度単位でジスク２１７の開度を制御することとなる。また、操作量を正方向に増加させた場合にジスク２１７は開方向に制御されるものとする。また、ジスク２１７の制御は、所定のサンプリング周期でなされるものとする。

次に、本実施の形態の理解を容易にするため、前述した操作量算出処理の概要を簡単に説明する。本実施の形態に係る操作量算出処理は、ジスク２１７の所定時間後の開度である予測開度（例えば、次サンプル時におけるジスク２１７の開度）が、目標開度近傍となった場合に、モータ２２によりジスク２１７を回転駆動し、その開度を変更するための操作量を算出する現制御則の構成を、位置型から速度型に切り替える処理である。切り替えられた状態を、目標開度に対するジスク２１７の実開度の偏差である制御偏差がゼロになるまで継続することにより、ＥＣＵ２４は、継続して回転トルクをジスク２１７へ段階的に付加する。

この位置型から速度型への切り替えは、現制御則に比例制御則（比例制御演算）及び微分制御則（微分制御演算）を追加する、即ち、Ｐゲイン＋Ｄゲインによって、排気バルブ２１の制御に制動をかけることによりなされる。より具体的には、比例制御則により算出される補正値と微分制御則により算出される補正値とで、現制御則により算出される操作量を補正するものである。このような特徴により、当該操作量は、ジスク２１７が開方向にある場合、制動（減少）制御する方向に働き、閉方向にある場合、開方向に作用する。なお、本実施の形態においては、補正される操作量が、駆動回路２５に入力されるものとして以後説明する。このような操作量算出処理は、ＥＣＵ２４が有する各機能により実現される。

次に、ＥＣＵ２４の機能構成について説明する。図４は、ＥＣＵの機能構成を示す機能ブロック図である。図４に示されるように、ＥＣＵ２４は、情報取得部１０１、角度算出部１０２、判定処理部１０３、操作量補正部１０４、駆動部１０５を機能として備える。なお、これらの機能は、上述したＣＰＵ２４１及びメモリ２４２等のハードウェア資源が協働することにより実現される。

情報取得部１０１は、操作量算出処理に係る各種情報を取得するものであり、例えば、ポジションセンサ２３により検知された現サンプルのジスク２１７の実開度、ジスク２１７の駆動方向（開方向または閉方向）を取得する。駆動方向は、ジスク２１７の開度の変動により判定され、これを取得する。例えば、現サンプルの実開度と前回サンプルの実開度とから方向を算出する。なお、図示しないセンサにより検知されたものを取得するようにしてもよい。また、情報取得部１０１は、目標開度や、ジスク２１７の駆動制御に制動をかけるための係数であって、目標開度に対する実開度の割合である制動係数を取得する。本実施の形態においては、図示しないＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性記憶媒体に制動係数が記憶されているものとする。

角度算出部１０２は、情報取得部１０１により取得された実開度、目標開度、及び制動係数に基づいて制動開始開度を算出するものである。制動開始開度は、ジスク２１７の駆動制御に制動を加える始める目安となる開度を示すしきい値である。

判定処理部１０３は、操作量算出処理に係る各種の判定や、予測開度の算出、制動開始開度と駆動方向とに基づいた制動条件の作成を行うものである。各種の判定としては、実開度または予測開度が制動条件を満たすか否かの判定や、目標開度に変更があるか否かの判定を行う。予測開度は、実開度に基づいて算出される。なお、実開度と現制御則により算出された操作量とから算出してもよく、現サンプルの実開度と前回サンプルの実開度とからその増減の割合に応じて算出する等、次サンプル時の実開度が算出できればよい。作成する制動条件は、ジスク２１７の制御に制動をかけるための条件であり、本実施の形態においては、駆動方向が開方向である場合、予測開度が制動開始開度以上、前記目標開度未満が制動条件となる。一方、駆動方向が閉方向である場合、予測開度が目標開度を超え、制動開始開度以下が制動条件となる。

操作量補正部１０４は、所定の制御則により算出されるジスク２１７を駆動し実開度を変更するための操作量を算出するものである。また、操作量補正部１０４は、予測開度が制動条件を満たすと判定された場合、前述した操作量を、所定の比例制御則により算出される補正値と、所定の微分制御則により算出された補正値とを合わせた補正値で補正する。また、操作量補正部１０４は、比例制御則演算により算出された補正値に関し、所定の一次遅れ要素を用いてフィルタリングする。駆動部１０５は、操作量補正部１０４により算出される操作量に基づいて、モータ２２へ出力するパルス幅のデューティ比を変更することによりモータ２２を駆動させ、ジスク２１７を回動させるものである。

次に、ＥＣＵ２４による操作量算出処理の詳細を説明する。図５は、本実施の形態に係る操作量算出処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態における操作量算出処理は、サンプル毎に実行されるものであり、図示しないイグニッションキースイッチがオフ（所謂Ｋｅｙ Ｏｆｆ）後に学習時間を経てジスク２１７が全開となるまで、継続して実行される。また、目標開度が設定されたことをトリガーとして操作量算出処理は実行される。

先ず、図５に示されるように、情報取得部１０１は、実開度、目標開度、制動係数、駆動方向、を取得する（Ｓ１０１）。取得後、角度算出部１０２は、実開度、目標開度、制動係数に基づいて制動開始開度を算出する（Ｓ１０２）。制動開始開度を算出する方法としては、目標開度と実開度との制御偏差に制動係数を乗じ、該乗じた結果に実開度を加えて算出することが好ましい。なお、制動係数は９０％が好ましい。この算出された制動開始開度は、目標開度が変更となるまで保持される。

算出後、判定処理部１０３は、目標開度に変更があるか否かを判定する（Ｓ１０３）。目標開度に変更がある場合（Ｓ１０３，ＹＥＳ）、角度算出部１０２は、予め保持された制動開始開度をステップＳ１０２にて算出された制動開始開度により更新し（Ｓ１０４）、ステップＳ１０５の制動条件を作成する処理へ移行する。なお、初回サンプル時等で予め保持された制動開始開度がない場合は、単にステップＳ１０２にて算出された制動開始開度が選択される。一方、目標開度に変更がない場合（Ｓ１０３，ＮＯ）、保持された制動開始開度を選択し、ステップＳ１０５の制動条件を作成する処理へ移行する。

次に、判定処理部１０３は、実開度に基づいて予測開度を算出し、目標開度が変更された場合、制動開始開度と、駆動方向と、により制動条件を作成する（Ｓ１０５）。例えば、判定処理部１０３は、情報取得部１０１により取得された駆動方向が開方向である場合、予測開度が制動開始開度以上、前記目標開度未満を制動条件とする。一方、駆動方向が閉方向である場合、予測開度が目標開度を超え、制動開始開度以下を制動条件とする。

なお、制動条件はこれに限るものではなく、ジスク２１７が過渡状態であることを制動条件に含むようにしても良い。例えば、駆動方向が開方向である場合、予測開度が制動開始開度以上であり且つ過渡状態であることを制動条件とする。一方、駆動方向が閉方向である場合、予測開度が制動開始開度以下であり且つ過渡状態であることを制動条件とする。過渡状態であるか定常状態であるかは、制御偏差が０であるか否かの判定、制御偏差の絶対値が３０ＬＳＢ以内であること等、定常状態か過渡状態かを判断できる処理であれば、何を用いても良い。

この制動条件作成処理において、目標開度が変更されていない場合、過去の目標開度に基づいて作成された制動条件があるため、これを選択する。なお、変更されていない目標開度に基づいて再度制動条件を作成するようにしてもよい。

制動条件作成後、判定処理部１０３は、予測開度が制動条件に満足するか否かを判定する（Ｓ１０６）。判定後、操作量補正部１０４は、補正値を算出する処理を行う（Ｓ１０７）。この処理は、目標開度と実開度の偏差に基づいて、所謂、比例制御則演算及び微分制御則演算を行い、これら演算結果を足し合わせる処理である。補正値算出後、判定処理部１０３は、ステップＳ１０６における制動条件判定の判定結果を受け、予測開度が制動条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１０８）。制動条件を満たさない場合（Ｓ１０８，ＮＯ）、操作量補正部１０４は、第１演算処理を行うことにより、操作量を算出し、駆動回路２５に与える（Ｓ１０９）。第１演算処理は、現制御則により操作量を算出するものであり、例えば、実開度と目標開度との偏差に基づく一般的なフィードバック制御則演算により操作量を算出する。

一方、制動条件を満たす場合（Ｓ１０８，ＹＥＳ）、操作量補正部１０４は、第２演算処理を行うことにより、操作量を算出し、駆動回路２５に与える（Ｓ１１０）。第２演算処理は、ステップＳ１０８における補正値の算出結果を現制御則による演算結果に加える処理である。これにより、現制御則により算出される操作量に比例制御則により算出される補正値及び微分制御則により算出される補正値で補正をかけることができ、ジスク２１７の制御に制動をかけることが可能となる。第１演算処理または第２演算処理後、駆動部１０５は、第１演算処理または第２演算処理結果の操作量に基づいて、モータ２２へ出力するパルス幅のデューティ比を変更し、モータ２２を駆動させてジスク２１７を回動させ、対象を次サンプルに移行する（Ｓ１１１）。次サンプルに移行することにより、再度ステップＳ１０１の制御情報取得の処理が行われ、本フローはサンプル毎に繰り返される。このように順次、次サンプルに移行することにより、ＥＣＵ２４は、継続して回転トルクをジスク２１７へ段階的に付加することができると共に、目標開度近傍ではその回動に制動をかけることができる。

ここで、ステップＳ１０８乃至ステップＳ１１０にかけて実行される処理の概念を、図を用いて説明する。図６及び図７は、第１演算処理及び第２演算処理を説明するための模式図である。なお、図６に示されるｅＶＯＳＤは、目標開度と実開度との偏差を示し、５１は比例制御則を示す。また、５２は微分制御則を、５３は制動条件を満たすか否かの判定をそれぞれ示し、図７に示される５４は現制御則を示す。

図６に示されるように、偏差ｅＶＯＳＤに基づいて、それぞれ比例制御則５１及び微分制御則５２による各演算がなされ、それぞれの結果が足し合わされる。その後、足し合わされた補正値を出力するか、０を出力（即ち制動制御を０）するかが、制動条件を満たすか否かの結果に基づいて切り替わる。ここで、ｇａｉｎＣは目標開度であること（または定常状態であること）を示し、ｇｅｔＴａｒｇｅｔは予測開度が制動開始開度以上または制動開始開度以下であることを示す。即ち、これらはステップＳ１０７における制動条件判定の処理結果である。これらの値により出力が切り替わる。例えば、目標開度であり、予測開度が制動開始開度以上（駆動方向が開方向である場合）であれば、ＡＮＤ要素にそれぞれ１が加えられ、補正値が出力されるようにスイッチが切り替わる。なお、図６に示されるゲイン等の値は単なる例示に過ぎず、これに限定されるものではない。

このようにして算出された補正値は、図７に示されるように、目標開度と実開度との偏差に基づくフィードバック制御則演算がなされ、その結果を補正値により補正される。一方、制動条件を満たさない場合であれば、図６に示されるように制動制御０（停止信号）が補正値として出力されるため、現制御則のみによる操作量の演算がなされることになる。

ここで、図６では、比例制御則演算において、１ｓｔ Ｏｒｄｅｒ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｉｌｌｔｅｒ（１次遅れフィルタ）を用いて、比例制御則演算により算出された値を、フィルタリングしているが、この要素を除くように構成したとしても、前述した効果を奏することができる。同様に、微分制御則演算を加えているが、状況に応じて加えるようにしてもよく、除いたとしても、前述した効果を奏することは可能である。

本実施の形態によれば、制御則に制動としてのＰもしくはＰＤ制御が加わるため、制御ゲインを上げても制動が加わるため、オーバーシュートやアンダーシュートを抑制できると共に応答性を向上させる（応答時間を短縮させる）効果を奏する。また、モータ２２に反転電流を印加する所謂ブレーキ制御と比較して、機械構造部分への負担を軽減できると共に、比例ゲイン（または比例ゲイン＋微分ゲイン）を追加するだけであるため、キャリブレーションの簡便化を図れる。更には、Ｋｅｙ Ｏｆｆ後の学習時間、量産時の設定・検査時のタクトをも短縮できる。

また、排気バルブ２１のように、排気が流入する排気通路１３への異物防止を目的とした気密シール２１９ａ及び２１９ｂがステム２１６に対して設けられている場合、気密シール２１９ａ及び２１９ｂによって全体的に摩擦力が大きくなり、ヒステリシス特性が大きくなる問題が生じる可能性がある。このような場合に従来の制御を適用すると、応答性を上げるためにはオーバーシュートやアンダーシュートを生じる様になるが、本実施の形態によれば、オーバーシュートやアンダーシュートを抑制すると共に、応答性を向上させることが可能となる。

なお、図６に示される操作量算出処理における各ステップで実行される処理の順番は、これに限定されるものではなく、適宜変更しても良い。例えば、制動開始開度の算出や補正値の算出後に各種判定を行うと説明したが、これら算出を各種判定後に行うようにしてもよい。

図８は、本実施の形態に係る操作量算出処理の別形態を示すフローチャートである。図８に示されるように、ステップＳ１０１における制御情報取得の処理後に、ステップＳ１０３の目標開度に変更があるか否かの判定を行う。目標開度に変更があれば（Ｓ１０３，ＹＥＳ）、ステップＳ１０２における制動開始開度算出、ステップＳ１０４における制動開始開度更新が行われ、ステップＳ１０５における制動条件作成の処理に移行する。一方、目標開度に変更がなければ（Ｓ１０３，ＮＯ）、保持された制動開始開度が選択され（Ｓ１１２）、ステップＳ１０５における制動条件作成の処理に移行する。

作成後、ステップＳ１０５における制動条件の作成、ステップＳ１０６における制動条件の判定が行われる。次いで、ステップＳ１０８における予測開度が制動条件を見たすか否かの判定が行われ、満たさないのであれば（Ｓ１０８，ＮＯ）、ステップＳ１０９における第１演算処理が行われる。一方、満たすのであれば（Ｓ１０８，ＹＥＳ）、ステップＳ１０７における補正値の算出、ステップＳ１１０における第２演算処理が行われる。このように、制動開始開度の算出や補正値の算出を各種判定前に行うようにすれば、判定結果によって生じる算出結果の不使用を回避でき、ＥＣＵ２４の負荷を低減できる。

本実施の形態では、予測開度を制動条件の対象として説明したが、これに限定されるものではなく、実開度を対象としても良い。このような場合、制動係数を低める補正（例えば８０％）を行い、駆動方向が開方向であれば制動開始開度を低くし、駆動方向が閉方向であれば制動開始開度を高くする。

また、本実施の形態では、操作量算出処理が、Ｋｅｙ Ｏｆｆ後に学習時間を経てジスク２１７が全開となるまで継続して実行されると説明したが、制御偏差がゼロとなった場合に操作量算出処理を終了させてもよい。

本発明は、その要旨または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、全て本発明の範囲内のものである。

なお、特許請求の範囲に記載の排気再循環装置は、例えば前述の実施の形態におけるエンジン吸排気システム１に対応する。また、制御装置は、例えばＥＣＵ２４に対応し、弁体は、例えばジスク２１７に対応する。弁軸は、例えばシャフト２１２またはステム２１６に対応し、シール材は、例えば気密シール２１９に対応する。開始開度は、例えば制動開始開度に対応する。

１ エンジン吸排気システム、１１ エンジン、１２ 吸気通路、１３ 排気通路、１３ａ 排気上流側パイプ、１３ｂ 排気下流側パイプ、１４ 排気循環通路、１５ 分岐位置、２１ 排気バルブ、２１ａ，２１ｂ ボディ、２１ｃ スプリング受け、２２ モータ、２２ａ モータギヤ、２３ ポジションセンサ、２４ ＥＣＵ、３１ 過給機、４１ ＥＧＲバルブ、５１ 比例制御則、５２ 微分制御則、５３ 制動条件を満たすか否かの判定、１０１ 情報取得部、１０２ 角度算出部、１０３ 判定処理部、１０４ 操作量補正部、１０５ 駆動部、２１１ ギヤトレイン、２１２ シャフト、２１２ａ シャフトギヤ、２１３ リンク機構、２１４ スプリング、２１５ シャフトシール、２１６ ステム、２１７ ジスク、２１７ａ，２１７ｂ ビス、２１８ａ，２１８ｂ リング、２１９ａ，２１９ｂ 気密シール、２４１ ＣＰＵ、２４２ メモリ、２４３ 入出力インターフェイス、駆動回路２４４。

Claims (2)

1. 内燃機関に空気を導入するための吸気通路と前記内燃機関の排気ガスを大気に導出するための排気通路とを連通する排気循環通路と、前記排気通路から前記排気循環通路へ分岐する分岐位置より下流に設けられる排気バルブと、該排気バルブの開度を制御する制御装置とを備える排気再循環装置であって、
   前記排気バルブは、前記排気通路から導出される前記排気ガスの流量を調節する回動自在な弁体と、該弁体と接続され回動する動力を前記弁体に伝達する弁軸と、前記排気通路を気密するように前記弁軸の軸周りに配されたシール材とを有し、
   前記制御装置は、前記開度と、予め設定された目標開度と、前記目標開度に対する前記開度の割合とに基づいて、前記排気バルブの制御に制動をかけ始める開始開度を算出し、該開始開度と前記排気バルブの駆動方向とに基づいて前記弁体の制御に制動をかけるための制動条件を作成し、前記弁体の開度または前記弁体の所定時間後の予測開度が、前記制動条件を満たすか否かを判定し、前記開度または前記予測開度が前記制動条件を満たすと判定した場合、所定の比例制御則を用いて算出した操作量に基づいて前記弁体の回動に制動をかけ、
   前記駆動方向が開方向であり且つ前記開度または前記予測開度が前記開始開度以上、前記目標開度未満である場合、または、前記駆動方向が閉方向であり且つ前記開度または前記予測開度が前記目標開度を超え、前記開始開度以下である場合、前記開度が前記制動条件を満たすと判定される
   排気再循環装置。
2. 内燃機関に空気を導入するための吸気通路と前記内燃機関の排気ガスを大気に導出するための排気通路とを連通する排気循環通路と、前記排気通路から前記排気循環通路へ分岐する分岐位置より下流に設けられる排気バルブと、該排気バルブの開度を制御する制御装置とを備える排気再循環装置であって、
   前記排気バルブは、前記排気通路から導出される前記排気ガスの流量を調節する回動自在な弁体と、該弁体と接続され回動する動力を前記弁体に伝達する弁軸と、前記排気通路を気密するように前記弁軸の軸周りに配されたシール材とを有し、
   前記制御装置は、前記弁体の開度または前記弁体の所定時間後の予測開度が、前記弁体の制御に制動をかけるための制動条件を満たすか否かを判定し、前記開度または前記予測開度が前記制動条件を満たすと判定した場合、所定の制御則により算出される前記弁軸を回動し前記開度を変更するための操作量を、所定の比例制御則により算出される補正値と、所定の微分制御則により算出される補正値とを合わせた補正値で補正し、補正された操作量により前記弁体の回動に制動をかける
   排気再循環装置。

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