(57)【要約】【課題】速やかにＥＧＲバルブを閉弁することが可能なＥＧＲ装置を提供することを課題とする。【解決手段】内燃機関から排出される排気ガスを前記内燃機関に還流させるための通路に設けられ、ボディ、前記ボディ内で摺動可能な弁体、および前記弁体に設けられた当接部を有するバルブと、前記バルブの当接部の位置を取得する位置取得部と、前記バルブの開度を制御する開度制御部と、を具備し、前記ボディは、前記バルブの当接部から見て、前記弁体の摺動方向の一方の側に位置する第１シート部、および前記摺動方向の他方の側に位置する第２シート部を含み、前記開度制御部は、前記位置取得部が取得した前記当接部の位置に基づき、前記第１シート部および前記第２シート部のうち、前記当接部から近い方に前記当接部を当接させることで前記バルブを閉じるＥＧＲ装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排気ガスを前記内燃機関に還流させるための通路に設けられ、ボディ、前記ボディ内で摺動可能な弁体、および前記弁体に設けられた当接部を有するバルブと、
前記バルブの当接部の位置を取得する位置取得部と、
前記バルブの開度を制御する開度制御部と、を具備し、
前記ボディは、前記バルブの当接部から見て、前記弁体の摺動方向の一方の側に位置する第１シート部、および前記摺動方向の他方の側に位置する第２シート部を含み、
前記開度制御部は、前記位置取得部が取得した前記当接部の位置に基づき、前記第１シート部および前記第２シート部のうち、前記当接部から近い方に前記当接部を当接させることで前記バルブを閉じるＥＧＲ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＥＧＲ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気ガスを還流させる排気再循環（Exhaust Gas Recirculation：ＥＧＲ）が知られている。排気を内燃機関の吸気管に還流させ、吸気中の酸素濃度を低下させることで、燃焼室の燃焼温度を低下させる。これにより、二酸化窒素の発生を抑制する。排気ガスの還流量はＥＧＲバルブにより制御することができる（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５５２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＥＧＲバルブが速やかに開閉しない場合、還流する排気ガスの流量を制御することが難しくなる。例えばＥＧＲバルブの閉弁が遅い場合、車両の減速時などに大量の排気ガスが内燃機関に入り込んでしまう。これにより内燃機関が失火することもある。
【０００５】
そこで、速やかにＥＧＲバルブを閉弁することが可能なＥＧＲ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、内燃機関から排出される排気ガスを前記内燃機関に還流させるための通路に設けられ、ボディ、前記ボディ内で摺動可能な弁体、および前記弁体に設けられた当接部を有するバルブと、前記バルブの当接部の位置を取得する位置取得部と、前記バルブの開度を制御する開度制御部と、を具備し、前記ボディは、前記バルブの当接部から見て、前記弁体の摺動方向の一方の側に位置する第１シート部、および前記摺動方向の他方の側に位置する第２シート部を含み、前記開度制御部は、前記位置取得部が取得した前記当接部の位置に基づき、前記第１シート部および前記第２シート部のうち、前記当接部から近い方に前記当接部を当接させることで前記バルブを閉じるＥＧＲ装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
速やかにＥＧＲバルブを閉弁することが可能なＥＧＲ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１はＥＧＲ装置を組み込んだエンジンシステムを例示する概略構成図である。
【図２】図２はＥＧＲバルブを例示する断面図である。
【図３】図３はＥＧＲバルブを例示する断面図である。
【図４】図４はＥＧＲバルブを例示する断面図である。
【図５】図５はＥＣＵが実行する制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本実施例のエンジンシステム１００について説明する。図１はＥＧＲ装置を組み込んだエンジンシステム１００を例示する概略構成図である。エンジンシステム１００は例えば自動車に搭載される。
【００１０】
図１に示すように、エンジンシステム１００は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０、エンジン２０（内燃機関）、およびＥＧＲバルブ３０を備える。
【００１１】
ＥＣＵ１０は、図示せぬＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成されるコンピュータである。ＥＣＵ１０はＥＧＲバルブ３０の開度を取得し、かつＥＧＲバルブ３０の開度を制御する。
【００１２】
エンジン２０は例えばガソリンを燃料とする。エンジン２０には、エンジン２０の排気ガスを還流させるＥＧＲ通路２２が接続されている。ＥＧＲ通路２２の一端はエンジン２０の排気管に接続され、他端はエンジン２０の吸気管に接続されている（排気管および吸気管は不図示）。ＥＧＲ通路２２にはＥＧＲバルブ３０が設けられている。
【００１３】
図２から図４はＥＧＲバルブ３０を例示する断面図である。図２から図４に示すように、ＥＧＲバルブ３０は、ボディ３１、スプリング３２、弁体３３およびモータ４０を備える。ボディ３１には、第１シート部３１ａ、第２シート部３１ｂ、ガス通路３６およびスプリング収容室３７が設けられている。ガス通路３６は図１に示したＥＧＲ通路２２に接続されている。第１シート部３１ａおよび第２シート部３１ｂはボディ３１の先端部に設けられ、ガス通路３６と連続するボディ３１の内壁の一部である。
【００１４】
弁体３３は、当接部３４、および鍔部３５を有し、軸ＡＸに沿って摺動自在に、ボディ３１内に収容されている。当接部３４は弁体３３の先端に設けられた板状の部材である。鍔部３５は当接部３４よりも基端側に設けられている。スプリング収容室３７には、スプリング３２および弁体３３の鍔部３５が収容される。スプリング３２は鍔部３５に上方向の弾性力を加える。
【００１５】
モータ４０はボディ３１の上側に配置されたステッピングモータである。モータ４０はＥＣＵ１０から入力される電気信号により駆動し、弁体３３を図２の軸ＡＸに沿った上方向および下方向に移動させる。弁体３３の摺動により、弁体３３の当接部３４も上下動する。
【００１６】
当接部３４から見て、第１シート部３１ａは弁体３３の摺動方向（軸ＡＸの方向）の一方の側（上側）に位置し、第２シート部３１ｂは摺動方向の他方の側（下側）に位置する。第１シート部３１ａと第２シート部３１ｂとは、弁体３３の摺動方向において対向している。当接部３４が第１シート部３１ａまたは第２シート部３１ｂに接触することで、ガス通路３６が閉塞し、ＥＧＲバルブ３０が閉弁する。
【００１７】
図２に示すように、第１シート部３１ａから第２シート部３１ｂまでの長さをＬ１とし、第１シート部３１ａから当接部３４までの長さをＬ２とする。図２において、当接部３４は第１シート部３１ａおよび第２シート部３１ｂに接触しておらず、ＥＧＲバルブ３０は開弁している。Ｌ２がＬ１の半分（Ｌ１／２）に等しいとき、ＥＧＲバルブ３０は全開状態にある。
【００１８】
図３においては、弁体３３の当接部３４が第１シート部３１ａに当接している。すなわち、当接部３４の上面３４ａが第１シート部３１ａに接触し、ガス通路３６を閉塞する。これによりＥＧＲバルブ３０は閉弁し、図１に示したＥＧＲ通路２２を通じた排気ガスの流れは遮断される。
【００１９】
図４においては、弁体３３の当接部３４が第２シート部３１ｂに当接している。すなわち、当接部３４の側面３４ｂが第２シート部３１ｂに接触し、ガス通路３６を閉塞する。これによりＥＧＲバルブ３０は閉弁する。
【００２０】
ＥＣＵ１０がモータ４０に通電しないとき、スプリング３２の弾性力により弁体３３は押し上げられ、当接部３４は第１シート部３１ａに当接する。つまり弁体３３の初期位置は図３の位置である。ＥＣＵ１０はモータ４０を駆動し、弁体３３を移動させることで、ＥＧＲバルブ３０の開度を制御する。弁体３３が第１シート部３１ａから第２シート部３１ｂまでの長さＬ１を移動するまでに、ＥＣＵ１０はモータ４０に例えば１００ステップの電気信号を加える。ＥＣＵ１０は、図３の状態からモータ４０に入力した電気信号のステップ数に基づき、当接部３４の位置を取得する。
【００２１】
図５はＥＣＵ１０が実行する制御の一例を示すフローチャートである。制御の開始時点では、ＥＧＲバルブ３０は開弁しており、図５はＥＧＲバルブ３０を閉じる際に行われる制御である。例えばエンジン２０の運転状態が軽負荷、低回転数の場合、ＥＧＲバルブ３０を閉弁する。
【００２２】
図５に示すように、ＥＣＵ１０は弁体３３の位置を取得する。具体的にＥＣＵ１０は、モータ４０に入力した電気信号のステップ数に応じて弁体３３の当接部３４の位置を推定する（ステップＳ１）。ＥＣＵ１０は、弁体３３の当接部３４から第１シート部３１ａまでの距離Ｌ２が、シート部間の長さＬ１の半分（Ｌ１／２）より大きいか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００２３】
Ｌ２がＬ１／２以下である場合（ステップＳ２でＮｏ）、ＥＣＵ１０はモータ４０を駆動させ、弁体３３を上方向に移動させ、当接部３４を第１シート部３１ａに当接させる（ステップＳ３）。つまり、図３に示したように、当接部３４は、２つのシート部のうち近い方の第１シート部３１ａに当接し、ＥＧＲバルブ３０は閉弁する。ステップＳ３の後、ＥＣＵ１０は制御を終了する。
【００２４】
Ｌ２がＬ１／２より大きい場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、ＥＣＵ１０はモータ４０を駆動させ、弁体３３を下方向に移動させ、当接部３４を第２シート部３１ｂに当接させる（ステップＳ４）。つまり、図４に示したように、当接部３４は、２つのシート部のうち近い方の第２シート部３１ｂに当接し、ＥＧＲバルブ３０は閉弁する。ステップＳ４の後、ＥＣＵ１０は制御を終了する。
【００２５】
本実施例によれば、ＥＧＲバルブ３０は第１シート部３１ａおよび第２シート部３１ｂを備えている。ＥＣＵ１０は、２つのシート部のうち弁体３３から近い方のシート部を選択し、弁体３３を当該シート部に当接させる（図５のステップＳ２〜Ｓ４）。このため、ＥＧＲバルブ３０の応答性が向上し、速やかにＥＧＲバルブ３０を閉弁することができる。この結果、排気ガスの還流が抑制され、エンジン２０の失火が抑制される。
【００２６】
シート部が一つの場合に比べ、モータ４０に入力するパルス数を少なくし、ＥＧＲバルブ３０の速やかな動作が可能であるため、モータ４０の脱調が抑制される。このためエンジン２０の失火が抑制される。
【００２７】
弁体３３の位置を検出する位置センサを設け、ＥＣＵ１０は位置センサから弁体３３の位置を取得してもよい。弁体３３の駆動手段はモータ４０（ステッピングモータ）に限定されない。ステッピングモータ以外のモータでもよいし、例えば圧電素子などでもよい。
【００２８】
ＥＧＲバルブ３０を閉弁する制御は、負荷、回転数などエンジン２０の運転状態以外に、エンジン２０の冷却水の温度などに応じて開始してもよい。
【００２９】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０        ＥＣＵ
２０        エンジン
２２        ＥＧＲ通路
３０        ＥＧＲバルブ
３１        ボディ
３１ａ      第１シート部
３１ｂ      第２シート部
３２        スプリング
３３        弁体
３４        当接部
３４ａ      上面
３４ｂ      側面
３５        鍔部
３６        ガス通路
４０        モータ
１００      エンジンシステム
【図１】
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【図２】
2017190717.tif 000004
【図３】
2017190717.tif 000005
【図４】
2017190717.tif 000006
【図５】
2017190717.tif 000007