(57)【要約】 【課題】ＥＧＲ弁３や電子制御装置４の構成・制御を複雑にすることなく、デポジットが堆積され続けても、所望のＥＧＲ量を確保できる排気ガス再循環装置を提供する。【解決手段】ＥＧＲ弁３が、ＥＧＲガスの流量を決定する弁口３２および弁体３３を具備しており、要求される所定のＥＧＲ量の流量特性を定格流量特性Ｑ０と定義した場合、弁口３２が、定格流量特性Ｑ０より大なる流量特性の初期流量特性ＱＸを確保できる開口面積を有している。また、電子制御装置４が、流量検出手段４８によって定格流量特性Ｑ０より大なるＥＧＲ量を検出しているときに、弁体３３により弁口３２の開口面積を減じさせることでＥＧＲ弁３の流量特性を定格流量特性Ｑ０に適合させる制御手段４９を備えている。よって、デポジットが弁口３２および弁体３３に堆積していても、所望のＥＧＲ量を確保することができる。【選択図】  図２
2015197075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１００）から排気通路（１２０）へ排出される排気ガスの一部を吸気通路（１１０）へ再循環させる排気ガス還流通路（２）と、
この排気ガス還流通路（２）を流れる排気ガス還流量を調節するために前記排気還流通路（２）に設けられた流量制御弁（３）と、
前記内燃機関（１００）の運転状態に応じて前記流量制御弁（３）の開度を制御する電子制御装置（４）と
を備えた排気ガス再循環装置（１）において、
前記流量制御弁（３）は、全閉位置と全開位置との範囲において前記排気ガス還流通路（２）の流路面積を決定する弁口（３２）および弁体（３３）を具備し、
前記内燃機関（１００）に要求される所定の排気ガス還流量特性を定格流量特性（Ｑ０）と定義した場合、前記弁口（３２）は、前記定格流量特性（Ｑ０）より大なる流量特性の初期流量特性（ＱＸ）を確保できる開口面積を有しており、
前記電子制御装置（４）は、前記排気ガス還流通路（２）を流れる排気ガス還流量を検出する流量検出手段（４８）と、当該流量検出手段（４８）が前記定格流量特性（Ｑ０）より大なる流量を検出しているときに、前記弁体（３３）により前記弁口（３２）の開口面積を減じさせることで前記流量制御弁（３）の前記初期流量特性（ＱＸ）を前記定格流量特性（Ｑ０）に適合させる流量特性制御手段（４９）を備えていることを特徴とする排気ガス再循環装置。  
【請求項２】
請求項１に記載の排気ガス再循環装置（１）において、
前記流量制御弁（３）は、弁体（３３）が直線移動しながら前記弁口（３２）の開口面積を増減するポペット型弁構造（３２、３３）で構成されていることを特徴とする排気ガス再循環装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の排気ガス再循環装置（１）において、
前記電子制御装置（４）は、前記内燃機関（１００）の制御全般を担う既設の電子制御装置（４）で兼用されていることを特徴とする排気ガス再循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出された排気ガスの一部を内燃機関の吸気通路へ再循環させるようにした排気ガス再循環装置に関するもので、とりわけ、吸気通路内に混入させる排気ガスの流量を調節するためのバルブ周りに付着するデポジット（堆積物）対策として好適な改良技術に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
自動車等の車両に搭載されている内燃機関には、今や、内燃機関から排出された排気ガスの一部を排気再循環ガス（以下、ＥＧＲガスという。）として吸気通路内を流れる吸入空気中に混入させることにより、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、標準装備されている。
そして、当該排気ガス再循環装置は、内燃機関の出力の低下および内燃機関の運転性の低下を招来しないように、吸気通路に還流させるＥＧＲガスの排気ガス還流量（以下、ＥＧＲ量という。）を調節するための流量制御手段を備えている。
【０００３】
上記の一般的な流量制御手段は、ＥＧＲ量を調節するバルブ装置と、このバルブ装置の開度を制御する電子制御装置とを基本構成要素とするものである。
そして、バルブ装置には、ＥＧＲガスを還流させる排気ガス還流通路（以下、ＥＧＲ通路という。）に配設され、その流路面積を調節する流量制御弁（以下、ＥＧＲ弁という。）が、もっぱら採用されている。このＥＧＲ弁は、内燃機関の運転状態に応じて電子制御装置からの制御信号を受けて、ＥＧＲ通路の流路面積を、バルブ全閉位置とバルブ全開位置との範囲内において調節することにより、運転条件毎に設定されたＥＧＲ量を確保するものである。
なお、弁構造としては、弁体が直線移動するポペット型や弁体が回動するバタフライ型の２種の弁構造が賞用されている。
【０００４】
［従来技術の不具合］
ところが、この種の排気ガス再循環装置においては、デポジット（堆積物）対策を如何に図るかが最大の懸案事項である。
つまり、ＥＧＲ通路を還流するＥＧＲガスにはＰＭ（粒子状物質）、未燃焼ガス、潤滑油など多種・多様の物質が含まれており、これらの物質が通路内にデポジットとして付着・堆積することにより、流路面積が減少し、所望のＥＧＲ量を確保できなくなるからである。特に、ＥＧＲ弁はＥＧＲ通路の流路面積を決定する中枢機能であるため、弁構造の周りにデポジットが付着・堆積すると、流路面積に直接影響が及ぶことから、ＥＧＲ弁周りについてのデポジット対策が重要、かつ、必須となっている。
【０００５】
これまでも、ＥＧＲ弁周りのデポジット対策として種々な方策が提案され、実用に供されてきた。その代表的なものとして、例えば、特許文献１および特許文献２に記載の２つの方策が知られている。
（１）特許文献１に記載の方策は、内燃機関の停止後にＥＧＲ弁を操作し、バタフライ弁体の全閉位置を基準として所定の正および負の開度にバタフライ弁体を回動させてデポジットを掻き落とす方法である。
（２）特許文献２に記載の方策は、上記第１の方策の改善策として提案されたもので、内燃機関の運転状態に応じデポジットの生成量を算出し、それを積算して流路内に堆積したデポジット堆積量を推定するデポジット量推定手段と、内燃機関の運転時にデポジットを除去する（掻き落とす）べく、デポジット量推定手段により推定したデポジット堆積量に基づいてＥＧＲ弁のバタフライ弁体を回動させるデポジット除去手段とを備える方法である。
【０００６】
しかしながら、上記の２つの方策は、いずれも、堆積したデポジットを如何にして除去するかについての具体的手法であって、電子制御装置の構成や制御を複雑にしたにもかかわらず、デポジットを除去しえなかった場合には所望のＥＧＲ量を確保できなくなる事態を招く点で問題がある。
【０００７】
また、上記のいずれの方策も、ＥＧＲ弁の弁構造として弁体が回動するバタフライ型のものへの適用に自ずと限られる。つまり、バタフライ型の場合には、バタフライ弁体が回動しながらデポジットを掻き落とすため、デポジット除去効果をある程度期待し得るものの、弁体が直線移動するポペット型の弁構造の場合には、そのようなデポジット除去効果を期待しにくく、適用できない点でも問題を有する。
【０００８】
さらに、近時、デポジットの組成や生成過程の多様化により、一旦付着・堆積したデポジットを簡単には除去できない傾向にある。
【０００９】
以上のことから、排気ガス再循環装置には、ＥＧＲ弁や電子制御装置の構成・制御を複雑にすることなく、デポジットを除去しえなかった場合にも、所望のＥＧＲ量を確保できる方策が切望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３１４３７７号公報
【特許文献２】特開２００８−０３８６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＥＧＲ弁や電子制御装置の構成・制御を複雑にすることなく、ＥＧＲ弁の弁口および弁体にデポジットが堆積され続けても（デポジットを除去しえなかった場合にも）、所望のＥＧＲ量を確保できる排気ガス再循環装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明は、ＥＧＲ弁の弁構造としてポペット式の弁構造を採用することができる有用な排気ガス再循環装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の発明（排気ガス再循環装置）は、内燃機関から排気通路へ排出される
排気ガスの一部を吸気通路へ再循環させるＥＧＲ通路（排気ガス還流通路）と、このＥＧＲ通路を流れるＥＧＲ量（排気ガス還流量）を調節するためにＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁（流量制御弁）と、内燃機関の運転状態に応じてＥＧＲ弁の開度を制御する電子制御装置とを備えていることを基本構成としている。
【００１４】
そして、本発明の排気ガス再循環装置は、ＥＧＲ弁が、全閉位置と全開位置との範囲においてＥＧＲ通路の流路面積を決定する弁口および弁体を具備しており、内燃機関に要求される所定のＥＧＲ量の流量特性を定格流量特性Ｑ０と定義した場合、弁口が、定格流量特性Ｑ０より大なる流量特性の初期流量特性ＱＸを確保できる開口面積を有していること、また、電子制御装置が、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲ量を検出する流量検出手段と、この流量検出手段が定格流量特性Ｑ０より大なる流量を検出しているときに、弁体により弁口の開口面積を減じさせることでＥＧＲ弁の初期流量特性ＱＸを定格流量特性Ｑに適合させる流量特性制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
上記構成によれば、ＥＧＲ弁の弁口および弁体にデポジットが堆積されても（デポジットを除去しえなかった場合にも）、ＥＧＲ弁自体の流量特性を初期流量特性ＱＸに戻すようにすることで定格流量特性Ｑ０を確保し、所望のＥＧＲ量を確実に得ることができる。
しかも、ＥＧＲ弁自体の構造は、弁口の開口面積をあらかじめ大きくしておくだけの簡単な改造でよく、ＥＧＲ弁の流量特性を初期流量特性ＱＸと定格流量特性Ｑ０とに切替えるための制御も、既設の電子制御装置の機能を有効活用して行うことができる。
したがって、ＥＧＲ弁や電子制御装置の構成・制御を複雑にすることなく、デポジットが堆積され続けも所望のＥＧＲ量を確保することが可能な待望の排気ガス再循環装置を提供することができる。
【００１６】
また、弁体を回動させてデポジットを掻き落とすなどのデポジットを強制的に除去する構成ではないため、ＥＧＲ弁の弁構造に制約を受けることがなく、ポペット型のＥＧＲ弁を積極的に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の排気ガス再循環装置が適用される内燃機関制御システムの全体構成図である（実施例１）。
【図２】本発明の排気ガス再循環装置の中枢機能部品であるＥＧＲ弁の一実施形態を示す主要部の模式的縦断面図である（実施例１）。
【図３】上記ＥＧＲ弁の機能説明に供する要部断面図で、図２の矢印Ａ方向から視た図である（実施例１）。
【図４】上記ＥＧＲ弁の機能説明に供する要部断面図で、図２の矢印Ｂ方向から視た図である（実施例１）。
【図５】本発明の排気ガス再循環装置の機能説明に供するＥＧＲ弁の流量特性図である（実施例１）。
【図６】従来装置におけるＥＧＲ弁の流量特性図である（従来技術）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例にしたがって詳細に説明する。なお、各図において、同一もしくは均等部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
【実施例】
【００１９】
〔実施例１〕
本発明の排気ガス再循環装置が適用される内燃機関制御システムの全体構成、および、当該システムにおける本発明装置の位置付けについて、図１を参照しながら概説する。
【００２０】
〔内燃機関制御システムの全体構成〕
内燃機関１００は、ガソリンエンジンで代表される往復動型の火花点火式内燃機関を示している。この内燃機関１００は、エンジン本体１０１に所要数の気筒１０２が設けられていて、各気筒１０２毎に、吸気ポート１０３、排気ポート１０４、吸気弁１０５、排気弁１０６、点火プラグ１０７、および、ピストン１０８などの主要構成要素が備えられている一般的なものである。
【００２１】
吸気ポート１０３に連なる吸気通路１１０は、白抜き矢印１１１で示すごとく吸入空気を内燃機関１００へ導入するものであり、この吸気通路１１０には、上流側から下流側へ順次、エアクリーナ１１２、スロットル弁１１３、サージタンク１１４、および、燃料噴射弁１１５が配設されている。
【００２２】
排気ポート１０４に連なる排気通路１２０は、太い矢印１２１で示すごとく内燃機関１００から排出される排気ガスを外部へ導出するものであり、出口側付近に排気ガスを浄化するための、例えば触媒式の排気ガス浄化装置１２２が配設されている。
【００２３】
そして、吸気通路１１０と排気通路１２０とを架橋するように、排気ガス再循環装置１が配設されている。
【００２４】
〔排気ガス再循環装置１の基本構成〕  
排気ガス再循環装置１は、ＥＧＲ通路（排気ガス還流通路）２、ＥＧＲ弁（流量制御弁）３、および、電子制御装置４を基本構成としている。
ＥＧＲ通路２は、内燃機関１００から排気通路１２０へ排出される排気ガスの一部を吸気通路１１０へＥＧＲガス（排気再循環ガス）として再循環させるものである。
ＥＧＲ弁（流量制御弁）３は、ＥＧＲ通路２に配設され、このＥＧＲ通路２を流れるＥＧＲ量（排気ガス還流量）を調節するためのものである。
電子制御装置４は、内燃機関１の運転状態に応じてＥＧＲ弁３の開度を制御するものである。なお、この電子制御装置４は、かかる機能（ＥＧＲ弁３の開度変更制御＜ＥＧＲ量変更制御＞機能）のほかに、後述するごとく、内燃機関１００の所望の運転状態を確保するために必要な制御全般についての機能を担う司令塔の役目を果たすものとして装備されている既設のものであり、排気ガス再循環装置１の制御にも兼用されている。
【００２５】
ここで、ＥＧＲ通路２と吸気通路１１０および排気通路１２０との関係について補足説明する。
ＥＧＲ通路２は、ＥＧＲガスの流れを基準にすると、上流側端が、排気ガス浄化装置１２２の下流側において排気通路１２０に接続され，下流側端が、吸気通路１１０のサージタンク１１４に接続されている。
ＥＧＲ通路２には、ＥＧＲ弁３のほかに、必要に応じてＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ５が、ＥＧＲ弁３の上流側において配設されている。
【００２６】
本実施例は、サージタンク１１４を可変容量タイプにできるものを例示しており、吸気通路１１０には、サージタンク１１４付近において、可変式の容積部１１６が接続されている。吸気通路１１０に連通する容積部１１６内にピストン１１７が摺動自在に配設されて、例えば電磁式のアクチュエータ１１８によってピストン１１７を駆動してその位置を変更することにより、容積部１１６のうち吸気通路１１０に連通する部分の容積が変更されるようになっている。なお、この容積部１１６は、ＥＧＲ通路２の吸気通路１１０（サージタンク１１４）への開口端よりも下流側に配設されている。
【００２７】
また、電子制御装置４の基本構成について補足説明する。
電子制御装置４は、内燃機関１００の運転制御に必要な機能がマイクロコンピュータを利用して構成されている制御ユニット（コントローラ）であり、上述のＥＧＲ弁３の開度変更制御（ＥＧＲ量変更制御）機能のほかに、本実施例では燃料噴射弁１１５からの燃料噴射量制御（空燃比制御）機能、および、アクチュエータ１１８の駆動制御（容積部１１６の容積変更制御）機能を代表機能として備えている。
そして、電子制御装置４には、かかる機能を的確に果たすために、各種センサ４１〜４７からの信号が入力される。例えば、センサ４１は、内燃機関１００を搭載した車両の速度を検出する車速センサである。センサ４２は、内燃機関１００へ供給される吸入空気量を検出する吸気量センサである。センサ４３は、内燃機関１００の回転数を検出するＮＥセンサである。センサ４４は、内燃機関１００の冷却水温を検出する水温センサである。センサ４５は，排気ガスの空燃比を検出するＡ／Ｆセンサである。４６は、排気ガスの酸素濃度を検出するＯ２センサである。センサ４７は、ＥＧＲ弁３の開度を検出する開度センサである。
【００２８】
〔ＥＧＲ弁３の基本構成〕
次に、ＥＧＲ弁３の基本構成について、図２〜図４を参照しながら説明する。
本実施例のＥＧＲ弁３には、弁構造として、弁体が直線移動するポペット型の弁構造が採用されている。
【００２９】
ＥＧＲ弁３は、主通路３０を有するハウジング３１に、弁口（バルブシート）３２、弁体（バルブ）３３、弁軸（シャフト）３４、リンク機構３５、減速機構３６、モータ（駆動源）３７、および、上述の開度センサ４７などの主要構成部品が収容されている。
【００３０】
主通路３０は、ＥＧＲ通路２の排気通路側と吸気通路側とを連接するもので、この主通路３０が弁口３２および弁体３３によって開閉される。
弁口３２および弁体３３は、弁体３３が弁口３２に着座し弁口３２を完全に閉塞する全閉位置と、弁体３３が弁口３２から離座し弁口３２を完全に開放する全開位置との間において、弁体３３の離座量（以下、バルブリフト量という。）に応じて弁口３２の開口面積を変えることで、ＥＧＲ通路２の流路面積を実質的に決定することができる。
【００３１】
弁体３３は、弁口３２に対し図示の上下方向から直線移動して弁口３２に着座できるように、弁軸３４の先端（図示下端）に取付けられている。弁軸３４は、ハウジング３１に軸受３８により摺動自在に支持されており、その後端（図示上端）にはリンク機構３５が結合されている。また、弁軸３４の周りには、弁軸３４を常時上方に引き上げて弁体３３を全閉位置に保持するリターンスプリング３９が配設されている。
【００３２】
リンク機構３５は、減速機構３６の出力ギヤ３６Ｄの回動角度に応じて弁軸３４を軸方向に移動させるもので、所謂、出力ギヤ３６Ｄ側からの回転運動を弁軸３４の直線運動に変換するための運動変換機構である。
そして、このリンク機構３５は、出力ギヤ３６Ｄの出力シャフト３６Ｅに偏心レバー３５Ａを介して取付けられるフォロア３５Ｂと、このフォロア３５Ｂを包持するヨーク３５Ｃとから構成され、フォロア３５Ｂの回転運動がヨーク３５Ｃの直線運動に変換される。もっとも、このリンク機構（運動変換機構）には、出力ギヤ３６Ｄに駆動されて回転運動するピニオンとこのピニオンに噛合って直線運動し弁軸３４を上下移動させるラックからなる、所謂ピニオン・ラック機構を用いることができることは勿論である。
【００３３】
減速機構３６は、小径の入力ギヤ３６Ａと、この入力ギヤ３６Ａと噛合する大径の中間ギヤ３６Ｂと、その軸心部の小ギヤ３６Ｃと噛合する扇形状の出力ギヤ３６Ｄと、この出力ギヤ３６Ｄに結合された出力シャフト３６Ｅとからなる。そして、図３に示すように、出力ギヤ３６Ｄの回動角度αによって、弁体３３の全閉位置と全開位置との範囲におけるバルブリフト量が決定される。したがって、出力ギヤ３６Ｄの回動角度α＝弁体３３のバルブリフト量であり、以下、回動角度αをバルブリフト量αとも呼ぶ。
【００３４】
駆動源をなすモータ３７は、電子制御装置４からの制御信号（開弁指令）を受けて回転するものであり、本実施例では一方向に回転する一般的な直流モータが採用されている。モータ３７の出力軸には減速機構３６の入力ギヤ３６Ａが結合されている。
なお、リターンスプリング３９を廃止して、モータ３７により弁軸３４を上下の両方向に駆動する場合には、モータ３７として、正転と逆転との両方向に回転可能な可逆転式直流モータが採用される。
【００３５】
開度センサ４７は、減速機構３６の出力ギヤ３６Ｄの回動角度αを検出することによって、弁体３３の開度を検出している。開度センサ４７からの開度信号が電子制御装置４に入力される。
既設の電子制御装置４は、ＥＧＲガスの再循環時におけるＥＧＲ量を、Ａ／Ｆセンサ４５やＯ２センサ４６からの入力信号によって推定し、開度センサ４７からの開度信号に応じたＥＧＲ量が流れていないことがＡ／Ｆセンサ４５やＯ２センサ４６からの入力信号によって判定された場合には、弁体３３の開度を調整すべくモータ３７を制御するフィードバック手段を備えている。かかるフィードバック手段は、上述のＥＧＲ弁３の開度変更制御（ＥＧＲ量変更制御）機能に含まれている。
【００３６】
次に、上記構成の排気ガス再循環装置１について、その基本的作動を説明する。
【００３７】
内燃機関１００の運転状態が排気ガス再循環装置１によるＥＧＲ量を必要とする場合には、電子制御装置４からの制御信号によりＥＧＲ弁３のモータ３７に対して開弁指令がなされる。
ＥＧＲ弁３は、減速機構３６およびリンク機構３５を介して弁軸３４が弁体３３をリターンスプリング３９の付勢力に抗して押し下げ、弁口３２を開く。    
このとき、内燃機関１００の運転状態に応じて設定される目標ＥＧＲ量に対応したバルブリフト量α分だけ、弁口３２が開口する。このバルブ開度にしたがって主通路３０が開放されるため、上記目標ＥＧＲ量を確保するに必要なＥＧＲ通路２の流路面積が決定される。
【００３８】
これにより、内燃機関１００の各気筒１０２毎の燃焼室より排気通路１２０に流出した排気ガスの一部が、ＥＧＲガスとして、排気通路１２０からＥＧＲ通路２、ＥＧＲ弁３の主通路３０を経由して吸気通路１１０に再循環される。すなわち、ＥＧＲガスが内燃機関１００の各気筒１０２毎の燃焼室に供給される吸入空気に混入される。
【００３９】
一方、内燃機関１００の運転状態が排気ガス再循環装置１によるＥＧＲ量を必要としない場合には、電子制御装置４からＥＧＲ弁３のモータ３７への開弁指令が停止される。このため、ＥＧＲ弁３は、リターンスプリングの付勢力によって弁体３３が弁口３２を閉じ、全閉位置に戻される。
これによって、ＥＧＲ弁３の主通路３０が閉鎖され、したがってＥＧＲ通路２が閉鎖されるため、ＥＧＲガスが吸入空気に混入しなくなる。
【００４０】
ここで、排気ガス再循環装置１においては、ＥＧＲ弁３の全閉位置と全開位置との範囲内におけるＥＧＲ量の流量特性が機能上の要となる。よって、かかる流量特性について、図５および図６に示す流量特性図を参照しながら説明する。
【００４１】
まず、本発明を適用していない従来例を図６により説明する。
図６において、横軸はバルブリフト量α、縦軸はＥＧＲ量としての流量Ｑを示すもので、全閉位置（α＝０）から全開位置（α＝ＭＡＸ）までのストローク範囲βにおいて、全開位置（α＝ＭＡＸ）では最大の所望ＥＧＲ量（流量ＱＭＡＸ）を確保できるような実線のごとき流量特性（曲線Ｑ０＝定格流量特性）が得られるように、弁口３２および弁体３３の関係が設定されている。
ところが、ＥＧＲガスにはデポジットを生成する各種物質が混入していることから、経年変化により弁口３２および弁体３３にデポジットが付着・堆積する事態を避けることができない。そして、デポジットが付着・堆積すると、同じバルブリフト量αであっても、弁口３２の実質的な開口面積が狭くなる。
その結果、ＥＧＲ弁３は、バルブリフト量αに応じて破線で示すごとき流量特性（曲線Ｑ１）を呈することとなり、全開位置（α＝ＭＡＸ）でも所望ＥＧＲ量（流量ＱＭＡＸ）を確保することができなくなる。
このため、定期的に、あるいは、デポジット堆積量を把握して、デポジットを除去する方策を採っていたのが、前述した従来の手法であった。
【００４２】
〔実施例１の特徴〕
本発明は、デポジットの組成や生成過程の多様化により、ＥＧＲ弁３の弁口３２および弁体３３に一旦付着・堆積したデポジットを簡単には除去できないこと、および、ＥＧＲ弁３や電子制御装置４の構成・制御を複雑にしないことを前提として創案されたもので、デポジットを除去しえなかった場合にも、所望のＥＧＲ量を確実に確保することができるようにした点にある。
特に、本実施例では、ＥＧＲ弁３の僅かな改造と、既設の電子制御装置４の制御手段を巧みに活用することで、上記所望ＥＧＲ量の確保を実現することを特徴としている。
【００４３】
その具体的な特徴点について、図１、図２および図５と共に説明する。
【００４４】
・第１に、ＥＧＲ弁３は、次のような構成を有している。
内燃機関１００に要求される所定のＥＧＲ量の流量特性を定格流量特性（図５の破線による曲線）Ｑ０と定義した場合、弁口３２は、定格流量特性Ｑ０より大なる流量特性の初期流量特性（図５の実線による曲線）ＱＸを確保できる開口面積を有している。
そして、弁体３３のバルブリフト量αを小さくする、すなわち、弁口３２の開口面積を減じることで、初期流量特性ＱＸを定格流量特性Ｑ０に適合させる（切替える）ことができる。
なお、初期流量特性ＱＸとは、ＥＧＲ弁３が新品の状態の時に発揮する流量特性のことである。
【００４５】
・第２に、電子制御装置４は、次のような制御手段を有している。
電子制御装置４は、ＥＧＲ通路２を流れるＥＧＲ量を検出する流量検出手段４８と、当該流量検出手段４８が定格流量特性Ｑ０より大なる流量を検出しているときに、弁体３３により弁口３２の開口面積を減じさせることでＥＧＲ弁３の初期流量特性ＱＸを定格流量特性Ｑ０に適合させる流量特性制御手段４９を備えている。
【００４６】
上記構成によれば、図５に示すように、ＥＧＲ弁３の全閉位置（α＝０）から全開位置（α＝ＭＡＸ）までのストローク範囲βにおいて、初期ストローク範囲β１では、例えば、全開位置の１／２の中間開度のバルブリフト量（α＝Ｃ）で最大の所望ＥＧＲ量（流量ＱＭＡＸ）を確保することができる。換言すれば、初期状態では、初期流量特性ＱＸに初期流量余裕γが確保されている。
そして、ＥＧＲ弁３の弁口３２および弁体３３にデポジットが付着・堆積して弁口３２の開口面積が狭くなった場合においても、弁口３２の開口面積をあらかじめそれを見越した大きな開口面積にしてあるため、中間開度位置（α＝Ｃ）から全開位置（α＝ＭＡＸ）までの必要ストロークＵＰ分β２が有効に機能し、全開位置（α＝ＭＡＸ）にすることによって最大の所望ＥＧＲ量（流量ＱＭＡＸ）が確保することができる。
【００４７】
・第３には、電子制御装置４において、上記流量検出手段４８および流量特性制御手段４９は、既存の制御手段を有効活用することができる。
既設の電子制御装置４は、前述したように、ＥＧＲ弁３の開度変更制御（ＥＧＲ量変更制御）機能（フィードバック手段付き）を有している。したがって、かかる機能の、とりわけ、フィードバック手段を巧みに活用して、上記の流量検出手段４８および制御手段４９を実現することができる。
つまり、ＥＧＲガスの再循環時におけるＥＧＲ量をＡ／Ｆセンサ４５やＯ２センサ４６からの入力信号によって推定する機能を、流量検出手段４８として活用し、また、開度センサ４７からの開度信号に応じたＥＧＲ量が流れていないことがＡ／Ｆセンサ４５やＯ２センサ４６からの入力信号によって判定された場合には弁体３３の開度を調整すべくモータ３７を制御する機能を、流量特性制御手段４９として活用するわけである。
【００４８】
〔実施例１の効果〕
上記実施例１による本発明の排気ガス再循環装置１によれば、次のような作用効果を奏する。
【００４９】
（１）ＥＧＲ弁３の弁口３２および弁体３３にデポジットが堆積しても（デポジットを除去しえなかった場合にも）、ＥＧＲ弁３自体の流量特性を初期流量特性ＱＸに戻すようにすることで定格流量特性Ｑ０を確保することができる。したがって、デポジットの堆積にかかわらず、所望のＥＧＲ量（流量ＱＭＡＸ）を確保することができる。
【００５０】
（２）また、ＥＧＲ弁３自体の構造は、弁口３２の開口面積をあらかじめ大きくしておくだけの簡単な改造でよく、ＥＧＲ弁３の流量特性を初期流量特性ＱＸと定格流量特性Ｑ０とに切替えるための制御も、既設の電子制御装置４の機能を有効活用して実行することができる。
したがって、ＥＧＲ弁３や電子制御装置４の構成・制御を複雑にすることなく、ＥＧＲ弁３の弁口３２および弁体３３にデポジットが堆積されても所望のＥＧＲ量（流量ＱＭＡＸ）を確保できる排気ガス再循環装置１を提供することができる。
【００５１】
（３）また、弁体を回動させてデポジットを掻き落とすなどのデポジットを強制的に除去する構成ではないため、ＥＧＲ弁３の弁構造に制約を受けることがなく、本実施例のごとく弁体３３が直線移動するポペット型のＥＧＲ弁３を積極的に用いることができる。
【００５２】
〔他の実施形態；変形例〕
以上本発明の一実施例について詳述してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々変形することが可能であり、他の実施形態としてその変形例を例示する。
【００５３】
（１）実施例１においては、ＥＧＲ弁３として、弁体３３が直線移動するポペット型の弁構造のものを採用したが、ＥＧＲ弁３の弁構造に制約を受けることがないため、弁体が回動するバタフライ型の弁構造など、他の弁構造のものであっても、弁口の開口面積をあらかじめ大きくしておくだけで、同様に適用することができる。
【００５４】
（２）実施例１においては、ＥＧＲ弁３の流量特性を初期流量特性ＱＸと定格流量特性Ｑ０とに切替えるための制御を、既設の電子制御装置４の機能を積極的に活用するようにしたが、既設の電子制御装置４を兼用することなく、ＥＧＲ弁３の上記制御専用の電子制御装置を独立して設けても良いことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
上述の実施例では、本発明を適用する内燃機関制御システムとして、ガソリンエンジン、とりわけ往復動型の火花点火式内燃機関のものを例示したが、回転型のガソリンエンジンやデイーゼルエンジンなど、排気ガス再循環装置を要するあらゆる内燃機関に利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１…排気ガス再循環装置、２…排気ガス還流通路（ＥＧＲ通路）、３…流量制御弁（ＥＧＲ弁）、３２…弁口（バルブシート）、３３…弁体（バルブ）、４…電子制御装置、４８…流量検出手段、４９…流量特性制御手段、１００…内燃機関、１１０…吸気通路、１２０…排気通路、Ｑ０…定格流量特性、ＱＸ…初期流量特性。
【図１】
2015197075.tif 000003
【図２】
2015197075.tif 000004
【図３】
2015197075.tif 000005
【図４】
2015197075.tif 000006
【図５】
2015197075.tif 000007
【図６】
2015197075.tif 000008