(57)【要約】      （修正有）【課題】物理量を最適の感度で計測できるセンサを提供する。【解決手段】センサは、−物理的特性が高感度範囲にある場合には第１感度で、−物理的特性が低感度範囲にある場合には第２感度で、構成要素の物理的特性を計測できる。第１感度は、第２感度よりも高い。【選択図】図１
2016065864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車の構成要素用のセンサ（１１０）において、
構成要素の物理的特性を、
−前記物理的特性が高感度範囲にある場合には第１感度で、
−前記物理的特性が低感度範囲にある場合には第２感度で計測でき、前記第１感度は、前記第２感度よりも高い、センサ（１１０）。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサ（１１０）において、
二つの高感度範囲（Ｐ１、Ｐ３）及び一つの低感度範囲（Ｐ２）を発生するように構成されている、ことを特徴とするセンサ（１１０）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のセンサ（１１０）において、
前記高感度範囲（Ｐ１、Ｐ３）は、前記低感度範囲（Ｐ２）の両側にある、ことを特徴とするセンサ（１１０）。
【請求項４】
請求項１、２、又は３に記載のセンサ（１１０）において、
前記高感度の値は、前記低感度の値よりも少なくとも二倍、特に少なくとも四倍高い、ことを特徴とするセンサ（１１０）。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のセンサ（１１０）において、
前記センサは、アナログ型の信号を送出するように構成されている、ことを特徴とするセンサ（１１０）。
【請求項６】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のセンサ（１１０）において、
前記センサは、デジタル型の信号を発生するように構成されている、ことを特徴とするセンサ（１１０）。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のセンサ（１１０）において、
前記センサによって計測される前記物理的特性は、作動デバイス（１５）の位置である、ことを特徴とするセンサ（１１０）。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載のセンサ（１１０）において、
前記センサによって計測される前記物理的特性は、角度位置である、ことを特徴とするセンサ（１１０）。
【請求項９】
特に自動車用の、少なくとも三つのポートを持つバルブ（１００）用の流体制御ユニット（１）において、
−前記三つのポートのうちの第１ポート（２）を選択的に開閉するように構成された可動計測手段（１２）と、
−前記三つのポートのうちの第２ポート（９）又は第３ポート（１１）を選択的に閉鎖するように構成された可動分流手段（１０）と、
−前記二つの手段（１０、１２）用の作動デバイス（１５）と、
−前記作動デバイスの物理的特性を、
ｉ．前記物理的特性が高感度範囲にある場合には第１感度で、
ｉｉ．前記物理的特性が低感度範囲にある場合には第２感度で計測でき、前記第１感度は前記第２感度よりも高い、少なくとも一つのセンサとを含む、ことを特徴とするユニット（１）。
【請求項１０】
第１及び第２の高感度範囲（Ｐ１、Ｐ３）を含む、請求項９に記載のユニット（１）において、
−前記第１感度範囲（Ｐ１）は、前記計測手段（１２）の最大開放の位置（Ｆ１）と対応する前記作動デバイスの前記位置から、前記計測手段の前記閉鎖位置と対応する位置（Ｆ２）まで延びており、前記分流手段（１０）は、この範囲で静止しており且つ前記第２ポート（９）を閉鎖しており、
−前記第２感度範囲（Ｐ３）は、前記計測手段（１２）の閉鎖位置と対応する前記作動デバイスの前記位置（Ｆ３）から、前記計測手段（１２）の前記最大開放位置と対応する位置（Ｆ４）まで延びており、前記分流手段（１０）は、この範囲で静止しており且つ前記第３ポート（１１）を閉鎖しており、
−前記低感度範囲（Ｐ２）は、前記作動デバイスの前記位置（Ｆ２）から、前記位置（Ｆ３）まで延びており、前記計測手段（１２）は、この範囲で前記第１ポート（２）の前記閉鎖位置にあり、前記分流手段（１０）は、前記第２ポート（９）の前記閉鎖位置から、前記第３ポート（１１）の前記閉鎖位置に移行する、ことを特徴とするユニット（１）。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のユニット（１）において、
前記作動デバイス（１５）は、前記計測手段（１２）及び前記分流手段（１０）を協働作動するための回転自在に取り付けられた少なくとも一つの作動ホイールを含む、ことを特徴とするユニット（１）。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のうちのいずれか一項に記載の流体制御ユニット（１）を含むバルブ（１００）。
【請求項１３】
構成要素の物理的特性を計測するための方法において、
−前記物理的特性が高感度範囲にある場合に前記物理的特性を第１感度で計測する工程と、
−前記物理的特性が低感度範囲にある場合に前記物理的特性を第２感度で計測する工程とを含み、前記第１感度は前記第２感度よりも高い、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、
前記計測された物理的特性は、バルブの角度位置である、ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の方法において、
様々な感度範囲の一方の限度と対応する位置の各々について発生した電圧が確実に一定であるようにするため、前記センサの特性を個々に較正する、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、バルブ、具体的にはプロポーショニングフラップ及びダイバータフラップを備えたエンジン制御バルブ用の流体制御ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロポーショニングフラップは、一般的には、ガスが通過する断面を変化するため、第１ポート内で枢動でき、ダイバータフラップは、第２ポートの第１閉鎖位置と第３ポートの第２閉鎖位置との間で枢動するように設計されている。このようなバルブは、例えば、クーラーの下流のＥＧＲ（排気ガス再循環）ガスループに位置決めされていてもよく、プロポーショニングフラップは、前記ループ内のガスの流量を調節し、ダイバータフラップは、前記クーラー又はこのクーラーをバイパスする分流チャンネルのいずれかへのアクセスポートを閉鎖できる。バルブは、前記フラップ用の改良された作動機構によって作動されるプロポーショニングフラップ及びダイバータフラップを含んでいてもよい。
【０００３】
ＵＳ２０１０／０１９９９５７には、クーラーの上流に位置決めされたＥＧＲバルブが記載されている。前記バルブは、ＥＧＲループ内のガスの流量を制御するようになった第１プロポーショニングフラップと、前記プロポーショニングフラップの下流に位置決めされた第２ダイバータフラップとを有する。ダイバータフラップは、ガスをクーラーに通すか或いは前記クーラーを迂回するためにガスを分流チャンネル内に分流することができる。前記バルブの主要な特徴は、二つのフラップに共通の作動機構を提供することである。このような機構の主な欠点は、互いに複雑に相互作用する特殊な形状の多数の構成要素を含み、そのため、故障、及び場合によっては破壊の危険が増倍するということである。
【０００４】
バルブを制御する目的で、バルブを制御できるようにするために作動機構の位置を得るため、位置センサをそれ自体周知の方法で使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ２０１０／０１９９９５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、物理量を最適の感度で計測できるセンサを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かくして、本発明は、特に自動車の構成要素用の、構成要素の物理的特性を、
−物理的特性が高感度範囲にある場合には第１感度で、
−物理的特性が低感度範囲にある場合には第２感度で計測できるセンサに関する。第１感度は、第２感度よりも高い。
【０００８】
本発明により、計測値を高感度で得るのが望ましい、例えばコマンドが正確な計測値に基づかなければならない一つ又はそれ以上の範囲、及び高感度を必要としない、例えばコマンドが正確な計測値を要求しない一つ又はそれ以上の他の範囲を選択できる。換言すると、本発明は、所定範囲では、計測値の精度に関して強調(emphasis)を行い、他の範囲では計測値の割引（discount）を行う。かくして、本センサは、当該範囲に対し、例えば一定の感度を提供することによって作動するセンサよりも効果的に適用できる。
【０００９】
本発明の一つの例示の実施例では、センサは、二つの高感度範囲及び一つの低感度範囲を発生するように構成されている。
【００１０】
高感度範囲は、好ましくは、低感度範囲の両側に配置される。
【００１１】
高感度範囲は、計測感度が同じであってもよいし、又は変形例として、これらの高感度範囲の少なくとも一方の感度が他方の高感度範囲よりも高くてもよい。
【００１２】
所望であれば、高感度範囲の幅は、低感度範囲の幅よりも大きくてもよい。
【００１３】
変形例として、高感度範囲の少なくとも一方の幅が低感度範囲の幅よりも小さくてもよい。
【００１４】
有利には、高感度の値は、低感度の値の少なくとも二倍であり、特に少なくとも四倍である。
【００１５】
センサは、アナログ型の信号を送出するように構成されていてもよい。
【００１６】
例えば、センサは、電圧である出力信号を発生するように構成されていてもよい。
【００１７】
変形例として、センサは、デジタル型の信号を発生するように構成されていてもよい。
【００１８】
センサが発生した信号は、好ましくは、計測範囲内で線型経路を辿る。
【００１９】
本発明の一つの例示の実施例では、センサによって計測された物理的特性は、作動デバイスの位置である。
【００２０】
例えば、センサによって計測された物理的特性は、角度位置である。
【００２１】
必要であれば、角度位置は、０°乃至３６０°の二つの極値間で変化してもよい。
【００２２】
変形例として、センサによって計測された物理的特性は、線型位置であってもよい。
【００２３】
本発明は、更に他の目的は、少なくとも三つのポートを持つ、特に自動車用のバルブ用流体制御ユニットにおいて、
三つのポートのうちの第１ポートを選択的に開閉するように構成された可動計測手段と、
−三つのポートのうちの第２ポート又は第３ポートを選択的に開閉するように構成された可動分流手段と、
−二つの手段用の作動デバイスと、
−作動デバイスの物理的特性を、
ｉ．物理的特性が高感度範囲にある場合には第１感度で、
ｉｉ．物理的特性が低感度範囲にある場合には第２感度で計測でき、第１感度は第２感度よりも高い、少なくとも一つのセンサとを含む、ことを特徴とするユニットを提供することである。
【００２４】
好ましくは、第１及び第２の高感度範囲を含むユニットにおいて、
−第１感度範囲は、計測手段の最大開放の位置と対応する作動デバイスの位置から、計測手段の閉鎖位置と対応する位置まで延びており、分流手段は、この範囲で静止しており且つ第２ポートを閉鎖しており、
−第２感度範囲は、計測手段の閉鎖位置と対応する作動デバイスの位置から、計測手段の最大開放位置と対応する位置まで延びており、分流手段は、この範囲で静止しており且つ第３ポートを閉鎖しており、
−低感度範囲は、計測手段が第１ポートの閉鎖位置にあり、分流手段が第２ポートの閉鎖位置から第３ポートの閉鎖位置に移行し、好ましくは二つの高感度範囲間にある、ことを特徴とするユニットを提供する。
【００２５】
本発明の一実施例では、作動デバイスは、計測手段及び分流手段を協働作動するように回転する少なくとも一つの作動ホイールを含む。
【００２６】
本発明は、更に、上文中に説明した流体制御ユニットを含むバルブに関する。
【００２７】
本発明は、更に、構成要素の物理的特性を計測するための方法において、
−物理的特性が高感度範囲にある場合に物理的特性を第１感度で計測する工程と、
−物理的特性が低感度範囲にある場合に物理的特性を第２感度で計測する工程とを含む、方法に関する。
【００２８】
本発明の一実施例では、作動デバイスは、計測された物理的特性は角度位置である。
【００２９】
例えば、計測された物理的特性はバルブの位置である。
【００３０】
好ましくは、感度の異なる定義の範囲の一方の極値と対応する各位置について発生した電圧が一定であるため、センサの特徴の個々の較正が行われる。
【００３１】
本発明は、添付図面を参照することにより更によく理解されるであろう。
【００３２】
上文中に説明した流体制御ユニットは、
−三つのポートのうちの第１ポートを選択的に開閉するように構成された可動計測手段と、
−三つのポートのうちの第２ポート又は第３ポートを選択的に閉鎖するように構成された可動分流手段と、
−二つの手段用の作動デバイスとを含んでいてもよく、
ユニットは、第１作動範囲において、作動デバイスが分流手段を作動するが、計測手段が静止したままにするように構成されている。
【００３３】
有利には、計測手段のレベルでの第１ポートへの開口部の断面は、かくして、分流手段の作動中、一定レベルに維持される。かくして、バルブ内を循環する流体の流量は、第２ポート及び第３ポートの一方の選択中、一定レベルに維持される。
【００３４】
本願の意味内で、閉鎖という表現は、全閉状態又は準全閉（quasi-total closing）状態を意味すると理解される。全閉状態は、流体が全く通過しない閉鎖状態と対応する。準全閉状態は、特に計測手段又は分流手段の作動空間のため、流れが残っていてもよい閉鎖状態と対応する。
【００３５】
バルブは、
−共通の内部空間内に開放した第１ポート、第２ポート、及び第３ポートが形成された本体と、
−第１ポートを閉鎖するように構成された可動計測手段と、
−三つのポートのうちの第２ポート又は第３ポートを選択的に閉鎖するように構成された可動分流手段と、
−二つの手段に共通の作動デバイスとを含み、
第１作動範囲において、作動デバイスが分流手段を作動するが、計測手段が静止したままであるように構成されている。
【００３６】
好ましくは、バルブは、クーラー及びこのクーラーを迂回する分流チャンネルを含むＥＧＲループに位置決めされていてもよい。計測手段は、前記ＥＧＲループ内のガス流を調節し、分流手段は、前記クーラー又は前記分流チャンネルのいずれかへのアクセスを提供するポートを閉鎖する。
【００３７】
ＥＧＲループは、高圧ループであってもよいし、低圧ループであってもよい。
【００３８】
本発明によるバルブ用の流体制御ユニットの好ましい実施例を、図１乃至図１２を参照して以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、バルブを使用した低圧ＥＧＲループの概略図である。
【図２】図２は、プロポーショニングフラップ及びダイバータフラップの角度位置を作動ホイールの角度位置に応じて示すグラフである。
【図３】図３は、本発明による流体制御ユニットの斜視図である。
【図４】図４は、流体制御ユニットのフラップの休止位置からの同じ回転方向での作動ホイールの第１の回転段階での本発明によるバルブ用流体制御ユニットを下から見た図である。
【図５】図５は、図４による流体制御ユニットを示す、上方から見た図である。
【図６】図６は、流体制御ユニットのフラップの休止位置からの同じ回転方向での作動ホイールの第２の回転段階での本発明によるバルブ用流体制御ユニットを下から見た図である。
【図７】図７は、図６による流体制御ユニットを示す、上方から見た図である。
【図８】図８は、流体制御ユニットのフラップの休止位置からの同じ回転方向での作動ホイールの第３の回転段階での本発明によるバルブ用流体制御ユニットを下から見た図である。
【図９】図９は、図８による流体制御ユニットを示す、上方から見た図である。
【図１０】図１０は、流体制御ユニットのフラップの休止位置からの同じ回転方向での作動ホイールの第４の回転段階での本発明によるバルブ用流体制御ユニットを下から見た図である。
【図１１】図１１は、図１０による流体制御ユニットを示す、上方から見た図である。
【図１２】図１２は、従来技術によるセンサの応答曲線及び本発明によるセンサの応答曲線を比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１を参照すると、本発明によるバルブ１００は、タービン４の下流の排気ライン３を、コンプレッサ６の上流の外部空気注入回路５と関連するＥＧＲループに位置決めされた低圧ＥＧＲバルブである。更に、ターボコンプレッサ４、６は、従来のように、内燃エンジン７に連結されている。ＥＧＲループは、バルブ１００と、ＥＧＲガス用のクーラー８と、前記ガス用の分流チャンネル９とを含む。分流チャンネル９は、前記クーラー８の上流で始まり、前記クーラー８の下流のＥＧＲループの出口ポート２内に排出する。バルブ１００は、三つのポートを持つバルブであり、ポート２、９、及び１１を形成する本体を含む。これらの三つのポートは、共通の内部空間内に繋がっている。バルブ１００は、本発明による流体制御ユニット１を有する。流体制御ユニット１は、軸線１３を中心として回転自在に取り付けられたプロポーショニングフラップ１２を含み、前記プロポーショニングフラップ１２は、ポート２及びかくしてＥＧＲループ内にガスを通すための断面を調節する。流体制御ユニット１は、同様に、分流チャンネル９の閉鎖位置とクーラー８にアクセスするための通路１１の閉鎖位置との間で軸線１４を中心として回転する、可動ダイバータフラップ１０を含む。流体制御ユニット１は、更に、二つのフラップ１０、１２の回転移動を制御するための共通の作動デバイス１５を含む。
【００４１】
図３は、本発明によるバルブ１００用の流体制御ユニット１の斜視図を示す。ここで考えている例では、二つのフラップ１０、１２用の共通の作動デバイス１５は、中間歯車５１と係合した電気モータ５０によって、両方向で回転に関して設定できる作動ホイール１６を含む。中間歯車５１は、作動ホイール１６と係合している。前記ホイール１６の回転方向は、ダイバータフラップ１０に加えることが望ましい閉鎖位置によって指示される。このホイール１６は、プロポーショニングフラップ１２の枢動及びダイバータフラップ１０の枢動の両方を、同期機構（synchronized cinematic）に従って制御する。
【００４２】
ここで考えている例では、作動デバイス１５は、二つのフラップ１０、１２を休止位置に戻すため、テンションばね１８を含む。
【００４３】
作動デバイス１５は、更に、プロポーショニングフラップ１２を作動できる案内手段２２、２４を含む。作動デバイス１５は、更に、プロポーショニングフラップ１２にしっかりと連結されたインターフェースユニット２１を含む。このインターフェースユニット２１は、ここで考えている例では、フラップ１２の軸線１３の一端に取り付けられたクランクであり、プロポーショニングフラップ１２を枢動できるようにするため、案内手段２２、２４と相互作用する。
【００４４】
ここに説明した例では、案内手段２２、２４は、遅延デバイス６０を含む。ここに説明した例では、遅延デバイス６０は、インターフェースユニット２１と相互作用する案内手段２２の端部に設けられている。遅延デバイス６０は細長いキャビティを含み、インターフェースユニット２１はキャビティ内に延びるピン６３を含む。これは、ピンをキャビティの内部で摺動できるようにするためである。案内手段２２、２４は、第１レバー２４及び第２レバー２２を含む。これらのレバーは、共通の端部を介して回転するように互いに関節連結されている。第１レバー２４はの他端は、枢軸１７を介して作動ホイール１６と相互作用し、第２レバー２２は遅延デバイス６０を含む。第２レバー２２及び細長いキャビティは、同じ軸線上を延びる。
【００４５】
本明細書中に説明した例では、作動デバイス１５は、更に、ダイバータフラップ１０用の作動システムを含む。この作動システムは、案内部分３２と、インターフェース構成要素２６と、インターフェース構成要素２６用の保持部分３３とを含む。保持部分３３及び案内部分３２は、作動ホイール１６にしっかりと連結されている。インターフェース構成要素２６は、ダイバータフラップ１０にしっかりと連結されている。案内部分３２は、ダイバータフラップ１０を枢動するため、インターフェース構成要素２６と相互作用する。
【００４６】
作動ホイール１６は、ホイール１６の第１面を介して案内部分３２と相互作用し、作動ホイール１６は、ホイール１６の第１面とは反対側の面を介して、案内手段２２、２４の第１レバー２４及び第２レバー２２の共通の端部に面する。
【００４７】
インターフェース構成要素２６、案内部分３２、及び保持部分３３は、作動ホイール１６の第１面に面して配置されている。クランク２１及びレバー２４及び２２は、作動ホイール１６の第１面とは反対側の第２面に面して配置されている。
【００４８】
盲溝２８がインターフェース構成要素２６に配置されており、少なくともダイバータフラップが休止位置にあるとき、案内部分３２が盲溝２８内で休止状態にある。案内部分３２が盲溝２８内で休止状態にあるとき、案内部分３２は、かくして、ダイバータフラップ１０を作動するため、作動ホイール１６の回転の作用でインターフェース構成要素３２に圧力を及ぼす。
【００４９】
保持部分３３及びインターフェース構成要素２６は、相補的表面を備えている。これらの相補的表面間の相互作用により、インターフェース構成要素２６を、案内部分３２の変位中に所定位置に保持する。この際、ダイバータフラップ１０は、分流チャンネル９又は通路１１を閉鎖している。
【００５０】
バルブ１００の流体制御ユニット１を、作動ホイール１６の角度位置が１３０°程度の形態で示す。この位置を図２にＤで表示する。この角度位置では、ダイバータフラップ１０は、ポート１１の閉鎖位置にあり、プロポーショニングフラップ１２の角度位置は４０°程度である。即ち、前記フラップ１２は、ポート２を部分的に開放している。
【００５１】
図２は、
−プロポーショニングフラップ１２及びダイバータフラップ１０の角度位置を縦軸に示し、
−作動ホイール１６の角度位置を横軸に示す。
【００５２】
曲線６０はダイバータフラップ１０の角度位置を示し、曲線６２はプロポーショニングフラップ１２の角度位置を示す。
【００５３】
かくして、図３乃至図１１に示すプロポーショニングフラップ１２及びダイバータフラップ１０の様々な角度位置を図２の曲線に示す。即ち、
−図４及び図５に示す休止位置Ａは、作動ホイール１６の０°の角度位置に相当し、
−図６及び図７に示す休止位置Ｂは、作動ホイール１６の４５°の角度位置に相当し、
−図８及び図９に示す休止位置Ｃは、作動ホイール１６の６０°の角度位置に相当し、
−図３に示す休止位置Ｄは、作動ホイール１６の１３０°の角度位置に相当し、
−図１０及び図１１に示す休止位置Ｅは、作動ホイール１６の１７０°の角度位置に相当する。
【００５４】
休止位置Ａでは、プロポーショニングフラップ１２は、ＥＧＲループの出力ポート２の閉鎖位置（０°の角度位置）にあり、ダイバータフラップ１０は、ポート９及びポート１１のいずれも閉鎖していない位置（０°の角度位置）にある。この休止位置Ａでは、作動ホイール１６の角度位置は０°である。
【００５５】
作動デバイス１５の休止位置Ａから開始して、作動ホイール１６を、第１方向（１９９°に達するため）又は第１方向とは逆の第２方向（−１４８°に達するため）に回転することにより、
−プロポーショニングフラップ１２を、いずれの場合でも同じ方向に枢動し、これを７５°程度の正の最大角度位置を示し、
−ダイバータフラップ１０を枢動することにより、−３０°又は３０°の夫々に達する。
【００５６】
換言すると、プロポーショニングフラップ１２は、休止位置Ａからのホイール１６の回転方向に関わらず、同じ方向に枢動し、その振幅は、プロポーショニングフラップ１２がポート２を閉鎖する位置から７５°に及び、ダイバータフラップ１０は、ポート９及び１１の一方又は他方を閉鎖するため、第１方向又は第２方向に枢動する。
【００５７】
曲線６０及び６２は、作動デバイス１５がダイバータフラップ１０を作動するがプロポーショニングフラップ１２が静止したままの第１作動範囲を決定する。実際、この作動範囲７１では、プロポーショニングフラップは、ポート２の閉鎖位置にとどまり（角度位置は０°程度であり）、ダイバータフラップ１０は、３０°乃至−３０°程度の角度位置から枢動する。ダイバータフラップ１０は、第１作動範囲７１では、ポート９及びポート１１のいずれも閉鎖しない。換言すると、ダイバータフラップ１０は、第１範囲７１の外で、ポート９及びポート１１の一方を閉鎖する。第１範囲７１の外では、プロポーショニングフラップはポート２を閉鎖しておらず、ポート２内への流体の通路の断面を変化するため、枢動する。
【００５８】
第１作動範囲７１では、作動ホイールは、１２０°に及ぶ振幅で回転し、休止位置Ａは第１作動範囲７１に含まれる。
【００５９】
休止位置Ａでは、ダイバータフラップは中央位置にあり、この位置では、ポート９及び１１の各々は、その最大程度まで開放している。
【００６０】
位置Ｂは、第１作動範囲７１に含まれる。この位置Ｂでは、プロポーショニングフラップ１２はポート２の閉鎖位置にあり、ダイバータフラップ１０は、ポート１１の通路の断面がポート９の通路の断面よりも小さい所定位置にある。
【００６１】
位置Ｃは、第１作動範囲７１に含まれる。この位置は、作動デバイスが第１作動範囲７１から出る直前にとる位置である。この位置Ｃでは、ダイバータフラップ１０は、ポート１１をほぼ完全に閉鎖した位置にあり、プロポーショニングフラップ１２は未だポート２の閉鎖位置にある。
【００６２】
位置Ｄ及びＥは、第１作動範囲７１の外にある。これらの位置では、プロポーショニングフラップ１２はポート２を開放しており、ダイバータフラップ１０はポート１１を閉鎖している。
【００６３】
図４、６、８、及び１０（下方から見た図）及び図５、７、９、及び１１（上方から見た図）は、夫々、図４の休止位置Ａから開始する四つの異なる段階での流体制御ユニット１を示す。図１１の位置Ｅに達するため、作動ホイール１６は、図６、８、及び１０に矢印２３で示す方向に回転する。この回転方向は、作動ホイール１６を下から見た場合の方向である。
【００６４】
作動ホイール１６の回転により、レバー２４及び案内部分３２を回転する。
【００６５】
作動ホイール１６、レバー２２、クランク２１、レバー２４、及びプロポーショニングフラップ１２は空間内に位置決めされており、互いに関し、作動ホイール１６の一方又は他方への回転により、レバー２２を変位し、これによってレバー２２をクランク２１に対して同じ方向に変位し、この硬化により細長いキャビティをピン６３に対して変位するように配置されている。
【００６６】
ダイバータフラップ１０は、「マルタ十字」型の機構によって回転移動される。この機構の原理は、マルタ十字形態の物体と相互作用するアクチュエータの連続的回転によって、マルタ十字形態の物体を不連続に回転するということに基づく。本発明との関係においては、マルタ十字形態の物体は、フラップ１０と一体化したインターフェース構成要素２６である。このインターフェース構成要素２６は二つの平行なアーム２７を有する。これらのアーム間に、下文でわかるように案内経路を形成する溝２８を形成する。インターフェース構成要素２６は、二つの横突出部２９を有する。前記突出部２９の各々は、溝２８の長さ方向軸線の両側に位置決めされている。
【００６７】
溝２８の長さ方向軸線に関して同じ側に位置決めされたアーム２７及び突出部２９は、円３０の円弧の形態の表面を介して互いに連結されている。インターフェース構成要素２６は、溝２８の長さ方向軸線と整合したベースプレート３１を有する。軸線は、二つの突出部２９を互いに連結し、前記ベースプレート３１及び二つのアーム２７を離間する。このようにして、各アーム２７は、一端がベースプレート３１に埋め込まれており、他端が自由である。フラップ１０は、二つのポート９、１１の二つの閉鎖位置間でフラップ１０を枢動可能にする回転軸線１４を有する。インターフェース構成要素２６は、前記ベースプレート３１によってフラップ１０の一端にしっかりと取り付けられている。更に詳細には、インターフェース構成要素２６は、インターフェース構成要素２６のベースプレート３１をフラップ１０の回転軸線１４が横切るように、フラップ１０に取り付けられている。かくして、インターフェース構成要素２６の回転により、フラップ１０をその回転軸線１４を中心として回転すると同時に、インターフェース構成要素２６が同じ角度だけ回転する。
【００６８】
案内部分３２は、この場合、作動ホイール１６に取り付けられた駆動ピンであり、説明した例では、これとボールベアリングが相互作用する。駆動ピン３２は、例えば円筒形であり、作動ホイール１６の周囲に位置決めされており、作動ホイール１６の平面から垂直方向に延びている。
【００６９】
保持部分３３は、この場合、作動ホイール１６と同軸であり且つ一体の別のホイールの一部である。この別のホイール３３は、作動ホイール１６の中心ゾーンに配置されている。この別のホイール３３は、ホイール１６の平面から垂直方向に延びており、及びかくして余分の厚さを形成する。別のホイール３３の、その回転軸線に対して垂直な横断面は、その周囲の半分以上に亘って円形の輪郭を呈し、並びに、前記断面を閉じるために部分的に円形の輪郭を連結する湾曲した断面によって境界が定められた凹所を形成する。
【００７０】
図４及び図５は、フラップ１０、１２が休止位置Ａにある場合の作動システム１５を示す。
【００７１】
作動ホイール１６の駆動ピン３２は、溝２８のベースのところに位置決めされている。この際、インターフェース構成要素２６の二つのアーム２７は、保持部分３３によって空所のままに残された中空部を占有する。これらのアームの自由端は、前記保持部分３３の湾曲区分と摺動接触する。
【００７２】
レバー２２及び２４は直線上に並ぶ状態にある。プロポーショニングフラップ１２は、戻しばね１８によって、ポート２の閉鎖位置に戻されている。ピン６３はキャビティの一端に配置されており、キャビティの第１内縁部はピン６３から所定距離のところにあり、第２内縁部はピン６３の近くにある。ピン６３と第２内縁部との間には、ユニット１の設置中に部分の調節を行うことができるようにするため、隙間が残されていてもよい。
【００７３】
ダイバータフラップ１０は、ポート９及び１１の最大開放を提供する位置にある。
【００７４】
図６及び図７を参照すると、ホイール１６が、休止位置から、下方から見た図に示す矢印２３で示す方向に回転すると、溝２８を形成する二つのアーム２７の一方に駆動ピン３２が圧力を及ぼすことによって、インターフェース構成要素２６及びかくしてインターフェース構成要素と一体のダイバータフラップ１０を回転する。更に、作動ホイール１６の回転により、レバー２４が回転され、これにより、レバー２２が変位する。ピン６３は、細長いキャビティ６２の内部で摺動し、クランク２１は静止したままである。その結果、プロポーショニングフラップ１２は、ポート２の閉鎖位置にとどまる。
【００７５】
図８及び図９を参照すると、フラップ１０はポート１１の閉鎖位置に達し、プロポーショニングフラップ１２はポート２の閉鎖位置にとどまる。ピン６３はキャビティの第１内縁部に当接している。クランク２１は静止したままであり、プロポーショニングフラップ１２はポート２の閉鎖位置にとどまる。
【００７６】
図１０及び図１１を参照すると、ダイバータフラップ１０がポート１１のその閉鎖位置に達した後、作動ホイール１６はその回転を続行し、インターフェース構成要素２６の円の円弧の形態のセグメント３０が保持部分３３に当接し、更に詳細には、前記部分３３の円筒形部分の外面に当接する。この保持部分３３は、インターフェース構成要素２６の円の円弧の形態のセグメント３０に当接することによって、ダイバータフラップ１０をポート１１の閉鎖位置に維持するのを補助する。作動ホイール１６の回転を続行することにより、レバー２４を回転し、これによりレバー２２を変位する。ピン６３により、クランク２１、及びかくしてこれと一体のプロポーショニングフラップ１２を回転する。これは、キャビティの第１内縁部に圧力を及ぼすことによって行われる。ここでは、７０°程度の角度位置にある場合のプロポーショニングフラップ１２を示す。
【００７７】
排気ガスをポート２内に最大流量で通すことができるようにするため、作動ホイール１６の回転を、プロポーショニングフラップ１２が最大開放位置に達するまで、同じ方向に続行してもよい。かくして、作動ホイール１６の制御下で前記プロポーショニングフラップ１２を枢動することにより、プロポーショニングフラップ１２の開度を制御する。この際、ダイバータフラップ１０はポート１１の閉鎖位置にとどまる。プロポーショニングフラップ１２の開放位置を調節するため、任意の時点で、作動ホイール１６を、逆方向に回転してもよい。これは、ポート２内へのガスの流量を減少することによって行われる。
【００７８】
フラップ１２が７５°の角度位置に達したとき、プロポーショニングフラップ１２の最大開放位置に達する。例えば、作動ホイール１６が端ストップ（ここには例示していない）に当接したとき、この位置に達する。
【００７９】
同様に、作動ホイール１６を、図６、図８、及び図１０に矢印２３で示す方向と逆方向に回転してもよい。
【００８０】
例えば図１０及び図１１に示す位置Ｅにおけるように、ダイバータフラップ１０がポート１１の閉鎖位置にある場合、作動ホイール１６を矢印２３が示す方向と逆方向に回転することにより、駆動ピン３２及びレバー２４に回転を加える。かくして、駆動ピン３２は、これを溝２８内に戻すことができる方向に回転する。レバー２４により、レバー２２を変位する。かくして、キャビティ６２の第１内縁部が、ピン６３に圧力を及ぼす。この圧力は、戻しばねがプロポーショニングフラップ１２に及ぼす圧力よりも小さい。従って、フラップ１２は、ポート２のガス通路の断面を減少するため、戻しばね１８によって作動される。
【００８１】
プロポーショニングフラップ１２がポート２を閉鎖するように、作動ホイール１６の回転を同じ方向に続行してもよい。ユニットは、次いで、位置Ｃに達する。作動ホイール１６が同じ方向に回転し続けるに従って、駆動ピン３２が溝２８に入り、インターフェース構成要素２６及びかくしてこれと一体のダイバータフラップ１０を回転する。これは、溝２８を形成する二つのアーム２７の一方に圧力を及ぼすことによって行われる。ピン６３はキャビティ６２内で摺動し、プロポーショニングフラップ１２は戻しばね１８によってポート２の閉鎖位置に維持され、レバー２２はその変位を続行する。作動ホイール１６の回転は、同じ回転方向に続行されてもよい。このようにして、プロポーショニングフラップ１２がポートを閉鎖し、ダイバータフラップ１０がポート９及び１１を最大程度に開放する。ユニットは、次いで、図４及び図５の休止位置Ａに達する。
【００８２】
ポート１１を閉鎖するためのダイバータフラップ１０の枢動機構に関して上文中にこれまで説明したことは、前記フラップ１０がポート９を閉鎖する場合、即ち、ユニット１が休止位置にある状態で作動ホイール１６が図６の矢印２３の方向とは逆方向に回転する場合にも等しくあてはまる。
【００８３】
次に、図１でわかるように、バルブ１００の制御を行うことができるように作動デバイス１５の角度位置を計測できるセンサ１１０を説明する。
【００８４】
前記センサ１１０は、この角度位置を、
−角度位置が高感度範囲Ｐ１にある場合には、第１高感度ＨＲ１で計測でき、
−角度位置が低感度範囲Ｐ２にある場合には、低感度ＬＲで計測でき、
−角度位置が第２高感度範囲Ｐ３にある場合には、第２高感度ＨＲ２で計測できる。感度ＨＲ１及びＨＲ２は、ＬＲよりも高い。
【００８５】
ここに説明する例では、図２から明らかなように、
−第１高感度範囲Ｐ１は、作動デバイスの位置Ｆ１から位置Ｆ２まで延びる。
−第２高感度範囲Ｐ３は、作動デバイスの位置Ｆ３から位置Ｆ４まで延びる。
−低感度範囲Ｐ２は、作動デバイスの位置Ｆ２から位置Ｆ３まで延びる。この低感度範囲は、二つの高感度範囲間にあり、換言すると、これらの高感度範囲間は、低感度範囲の両側に配置されている。
【００８６】
説明した例では、位置Ｆ１は、計測手段１２がポート２の最大開放位置にあると同時に、分流手段１０がポート９の閉鎖位置にある、作動デバイス１５の角度と対応する。流体は、この場合、ポート１１に流入する。
位置Ｆ２は、計測手段１２がポート２の閉鎖位置に達し、分流手段１０がポート９の閉鎖位置にある、作動デバイス１５の角度と対応する。
位置Ｆ３は、計測手段１２がポート２の開放を開始し、分流手段１０がポート１１の閉鎖位置にある、作動デバイス１５の角度と対応する。
位置Ｆ４は、計測手段１２がポート２の最大開放位置にあると同時に、分流手段１０がポート１１の閉鎖位置にある、作動デバイス１５の角度と対応する。流体は、この場合、ポート９に流入する。
Ｆ２及びＦ３の位置を正確に決定するため、以下のように実行してもよい。即ち、駆動ホイールが位置Ａにあり、プロポーショニングフラップが完全に閉鎖しており、ダイバータフラップ１０が二つのポートのいずれも閉鎖していないとき、プロポーショニングフラップを押圧する工具によってプロポーショニングフラップをその閉鎖位置に係止してもよい。しかしながら、前記工具は添付図面には示してない。次いで、作動デバイスを、一方の方向に、例えば作動デバイス１５の正の角度計測方向に制御する。かくして、プロポーショニングフラップが工具によって所定位置に係止されていない場合、作動デバイスをプロポーショニングフラップが枢動を開始する位置まで回転できる。得られた位置は、点Ｆ３と対応する。この時点で、センサの出力信号が確実にＶ３と等しいように、センサを較正する。
センサの較正は、商業的に入手可能な大部分のセンサに組み込まれた機能である。これにより、使用者は、信号のレベルを、例えば四つの所定数の位置について、選択されたレベルに設定できる。
次いで、作動デバイスを他方の方向に、即ち作動デバイス１５の負の角度計測方向に制御する。上文中に説明したように、工具によって所定位置に係止されていない場合、プロポーショニングフラップが枢動を開始する位置まで作動デバイスを回転できる。この得られた位置は、点Ｆ２と対応する。次いで、センサの出力信号が確実にＶ２と等しいように、センサを較正する。
【００８７】
次いで、プロポーショニングフラップが通常通りに枢動できるようにするため、プロポーショニングフラップを係止できる工具を取り外す。次いで、点Ｆ１乃至Ｆ４の正確な位置を、以下の方法で決定できる。
作動デバイスを、次いで、機械的第１ストップと対応するアクセス可能な最大値まで、正の角度計測方向で制御する。得られた位置は位置Ｆ４と対応する。この場合、プロポーショニングフラップは全開であり、ダイバータフラップはポート１１を閉鎖している。次いで、センサの出力信号がＶ４と等しいようにセンサを較正する。
【００８８】
最後に、作動デバイスを、機械的第２ストップと対応するアクセス可能な最小値まで、負の角度計測方向で制御する。得られた位置は位置Ｆ１と対応する。この場合、プロポーショニングフラップは全開であり、ダイバータフラップはポート９を閉鎖している。次いで、センサの出力信号が確実にＶ１と等しいようにセンサを較正する。この手順は、製造された全ての部品について個々に行われてもよい。値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、製造された一つの部品と他の部品との間で一定である。
【００８９】
かくして、大規模大量生産では不可避の部品間の寸法のばらつきにより点Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の角度位置が変化しても、これらの位置の各々についてセンサが発生する出力電圧は常に同じである。位置Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のばらつきが考慮されていないバルブに関し、流量調節の精度が向上する。
【００９０】
図１２は、従来技術によるセンサ及びセンサ１１０の応答曲線を比較する。二つの曲線Ｃ１及びＣ２は、作動デバイス１５の回転角度に応じてこれらのセンサが供給する出力電圧をプロットしたものである。センサの感度は、作動デバイスの角度についての電圧曲線の傾きによって表示される。
【００９１】
破線で描いた曲線Ｃ１は、角度範囲に関わらず感度が一体の従来技術のセンサを示す。その結果、出力電圧の応答曲線は、回転角度について直線をなす。
【００９２】
実線で描いた曲線Ｃ２の場合には、感度が角度範囲に応じて変化する。この例では、二つの高感度範囲Ｐ１、Ｐ３、及び低感度範囲Ｐ２が区別される。
【００９３】
範囲Ｐ３は範囲Ｐ２よりも広く、範囲Ｐ２は範囲Ｐ１よりも広い。ここに説明する二つの高感度範囲のうち、感度の値は、範囲Ｐ３における値の方が範囲Ｐ２における値よりも高い。
【００９４】
これらの範囲Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の各々で、信号は線型経路を辿る。角度で決まる電圧の応答曲線は、三つの線セグメントから形成されている。
【００９５】
かくして範囲Ｐ１における電圧の変化は、曲線Ｃ２における方が曲線Ｃ１に関して大きい。その結果、この範囲内での角度位置の変化を比較的高い精度で計測できる。
【００９６】
同じことが範囲Ｐ３についてもいえる。
【００９７】
これとは対照的に、分流手段が一方の閉鎖位置から他方の閉鎖位置に移行する角度範囲Ｐ２における電圧の変化は、感度一定センサの特性である曲線Ｃ１に関して大幅に小さくなる。この範囲の角度位置の変化の計測精度は比較的低いが、このゾーンでは精度に対する要求が低いため、何等不都合を生じない。
【００９８】
位置センサの応答曲線は、上文中に説明した流体制御ユニットを効果的に制御するため、精度に対する要求が最も重要なゾーンを強調する。
【００９９】
全体として、点Ｆ１とＦ４との間の作動手段の回転は、実際には３６０°に亘って行われる。
【０１００】
一方の高感度の値と低感度の値との間の比の最小値は、顕著な利点を得るため、２である。好ましくは、少なくとも４と等しい比を使用しなければならない。
【０１０１】
図１２の例は、計測されるべき角度に応じて電圧を供給するアナログ型のセンサを説明する。デジタル型のセンサ、即ち、特定数のビットに基づいてコード化したデジタル情報を供給するセンサに同じ原理が適用されてもよい。この場合、アナログ信号には、センサのアナログ／デジタル変換工程によって変換される前に、上文中に説明した処理が加えられる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  流体制御ユニット
２  出口ポート
３  排気ライン
４、６  ターボコンプレッサ
５  外部空気注入回路
６  コンプレッサ
７  内燃エンジン
８  クーラー
９  分流チャンネル（ポート）
１０  可動ダイバータフラップ
１１  ポート
１２  プロポーショニングフラップ
１３、１４    軸線
１５  作動デバイス
１６  作動ホイール
１８  テンションばね
２１  インターフェースユニット
２２、２４  案内手段
５０  電気モータ
５１  中間歯車
１００  低圧ＥＧＲバルブ
【図１】
2016065864.tif 000003
【図２】
2016065864.tif 000004
【図３】
2016065864.tif 000005
【図４】
2016065864.tif 000006
【図５】
2016065864.tif 000007
【図６】
2016065864.tif 000008
【図７】
2016065864.tif 000009
【図８】
2016065864.tif 000010
【図９】
2016065864.tif 000011
【図１０】
2016065864.tif 000012
【図１１】
2016065864.tif 000013
【図１２】
2016065864.tif 000014
【外国語明細書】
2016065864000001.pdf