專利名稱：用于內(nèi)燃機的閥控制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)置在安裝于機動車輛等上的內(nèi)燃機(下文也稱為"發(fā)動 機")中的閥控制裝置。特別地，本發(fā)明涉及對為了消除或者防止由沉積 物等引起的閥的任何固著所執(zhí)行的操作的改進。
背景技術(shù)：
例如用于機動車輛的發(fā)動機通常設(shè)置有排氣再循環(huán)設(shè)備，其中一部分在排氣管內(nèi)流動的排氣作為排氣再循環(huán)氣體(即"EGR氣體")被引 入進氣管，并且氣缸內(nèi)的最高燃燒溫度通過EGR氣體與進氣的混合而 降低，從而減少排氣中所包含的有害物質(zhì)(例如氧化氮)。這種排氣再循環(huán)設(shè)備包括在發(fā)動機內(nèi)使排氣系統(tǒng)與進氣系統(tǒng)彼此 連接的EGR管路、以及容置在EGR管路內(nèi)且其開度可以調(diào)節(jié)的EGR 岡。也就是說，通過調(diào)節(jié)EGR閥的開度來調(diào)節(jié)EGR氣體的回流量(free wheel quantity )。在這種類型的排氣再循環(huán)設(shè)備中，可能在EGR管路中一一例如在 形成于裝配在閥套內(nèi)的圓筒形噴嘴內(nèi)部的排氣回流通道中一一產(chǎn)生包 含在EGR氣體中的燃燒產(chǎn)物(例如氧化物或碳化物)的沉積物。這種 沉積物由包含在排氣中的碳氫化合物(簡寫為"HC")、碳(筒寫為"C") 或機油形成，且由于高粘度而不利地粘附在EGR閥的外周、EGR閥的 驅(qū)動軸以及排氣回流通道的內(nèi)壁等上。在沉積物(即沉渣)粘附在EGR閥的外周與排氣回流通道的內(nèi)壁之間或者粘附在驅(qū)動軸與排氣回流通 道的內(nèi)壁之間的情形中，EGR閥的打開/關(guān)閉操作被阻止，從而引起了 如下問題不能有利地調(diào)節(jié)EGR閥的開度、不能把EGR氣體供應(yīng)入進 氣管、不能獲得適當(dāng)?shù)腅GR氣體回流量等等。特別地，上述不利尤其 發(fā)生在用于打開/關(guān)閉EGR閥的驅(qū)動扭矩較小或者要將EGR閥的開度 控制在微小的角度范圍內(nèi)的情形下。為了解決上述的問題，提出了專利文獻1 (即日本專利公開 2004-162665號)。專利文獻1公開了當(dāng)發(fā)動機停止時在閥完全關(guān)閉位置附近將EGR閥以預(yù)定開度進行打開/關(guān)閉(下文這個操作被稱為"閥往 復(fù)移動控制操作")。因此，粘附的沉積物由EGR閥刮掉，從而消除或 防止了閥的任何固著。另外地，專利文獻2 (即日本專利公開2000-320347號)公開了 ，在 用于消除由沉積物引起的節(jié)氣門固著的操作中，節(jié)氣門于包含節(jié)氣門完 全關(guān)閉位置的前后的預(yù)定范圍內(nèi)往復(fù)移動。換句話說，專利文獻2公開 了針對節(jié)氣門的"閥往復(fù)移動控制操作"。然而，上述的專利文獻1和2均沒有考慮由于沉積物造成的閥的牢 固固著而導(dǎo)致的即使通過"閥往復(fù)移動控制操作，，也不能將沉積物刮掉 的情形，從而導(dǎo)致了下述問題即，專利文獻1公開的閥往復(fù)移動控制操作設(shè)計成一直持續(xù)到供應(yīng) 到驅(qū)動馬達的馬達電流的最大電流值降低到預(yù)定的電流值或低于該預(yù) 定電流值。然而，在馬達電流的最大電流值因為閥的牢固固著而沒有降 低到預(yù)定的電流值或低于該預(yù)定電流值的情形中，不利地繼續(xù)對驅(qū)動馬 達供電，從而不易于縮短控制操作所需要的時間、獲得高的效率以及節(jié) 約能量消耗。同時，專利文獻2公開的閥往復(fù)移動控制操作設(shè)計成首先以將閥從 0°的閥開度(即完全關(guān)閉位置)打開到正側(cè)3°的閥開度的方式向直動 式扭矩馬達供應(yīng)驅(qū)動電流。在此，在岡由于閥的牢固固著而未能一直打 開到3°位置的情形中，不利地繼續(xù)向直動式扭矩馬達供應(yīng)驅(qū)動電流。 同樣地，在這種情形中，閥往復(fù)移動控制操作持續(xù)很長的一段時間，從 而使得不易于縮短控制操作所需要的時間、獲得高的效率以及節(jié)約能量 消耗。發(fā)明內(nèi)容考慮到上述的情形而作出本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的是提供一種用 于內(nèi)燃機的閥控制裝置，其中所述閥控制裝置執(zhí)行用于通過在閥完全關(guān) 閉位置附近打開/關(guān)閉閥來消除或防止閥的任何固著的控制操作，從而 可以縮短控制操作所需要的時間、獲得高的效率以及節(jié)約能量消耗。——問題的解決原理依據(jù)本發(fā)明的所設(shè)想的實現(xiàn)上述目的的解決方案是對沿一個方向 移動閥所需要的驅(qū)動時間以及沿另一個方向移動閥所需要的驅(qū)動時間 中的每一個都進行限制、依據(jù)所限制的時間來切換閥的移動方向、以及 在預(yù)定的時間段內(nèi)完成預(yù)定次數(shù)的移動操作。——解決方案具體地，本發(fā)明構(gòu)思了一種用于內(nèi)燃機的閥控制裝置，其設(shè)置有閥， 其設(shè)置在所述內(nèi)燃機內(nèi)的氣體管道上并通過打開/關(guān)閉操作而允許在所述 管道內(nèi)流動的氣體的流量改變；以及閥致動單元，用于執(zhí)行"固著避免操 作"，所述"固著避免操作"用于通過所述閥在閥完全關(guān)閉位置附近沿一 個或另一個方向進行用于消除固著的移動量的打開/關(guān)閉往復(fù)移動而消除 或防止所述閥的任意的固著。在所述的用于內(nèi)燃機的閥控制裝置中，所述 閥致動單元構(gòu)造為所述閥致動單元在所述"固著避免^Mt"期間開始沿所 述一個方向移動所述閥的^Mt、在即使經(jīng)過了預(yù)定的移動控制時間4L后閥 移動量還是未達到所述的用于消除固著的移動量時開始沿所述另一個方 向移動所述閥的^^作、并且在所述的沿另一個方向移動所述閥的操作期間 當(dāng)即使經(jīng)過了所述預(yù)定的移動控制時間之后所述閥移動量還是未達到所 述的用于消除固著的移動量時開始沿所述一個方向移動所述岡的操作，并 且在執(zhí)行了預(yù)定次數(shù)的所述沿一個方向以及沿另一個方向移動所述閥的 操作之后終止所述"固著避免操作"。在這個特定的事項中，當(dāng)開始"固著避免IMt"時，閥首先開始從完 全關(guān)閉位置附近沿一個方向移動。例如，通過為用于打開/關(guān)閉所述閥的驅(qū) 動馬達通電而開始沿一個方向移動所述閥。在開始此IMt之后，當(dāng)即使經(jīng) 過了預(yù)定的移動控制時間之后閥移動量還是未達到固著消除移動量時，即 當(dāng)由于存在沉積物等使閥牢固地固著而使閥不能沿一個方向順暢地移動 時(即閥不能達到預(yù)定的開度)，搮作停止，且切換閥的移動方向。換句 話說，開始沿另一個方向移動閥。同樣地，在閥開始沿另一個方向移動之 后，當(dāng)即使經(jīng)過了預(yù)定的移動控制時間之后閥移動量還是未達到固著消除 移動量時，即當(dāng)由于存在沉積物等使閥仍然牢固地固著而使岡也不能沿另 一個方向順暢地移動時(即閥不能達到預(yù)定的開度)，操作停止，且再次 切換岡的移動方向。換句話說，開始沿所述的一個方向移動閥。上述操作 執(zhí)行預(yù)定的次數(shù)，從而完成"固著避免操作"。以此方式，根據(jù)本發(fā)明的 解決方案，在由于存在沉積物等使閥牢固地固著而使閥不能順暢地移動的情形中，在經(jīng)過預(yù)定時間之后(即經(jīng)過預(yù)定的移動控制時間之后)切換閥 的移動方向，從而在執(zhí)行預(yù)定次數(shù)的閥移動操作之后完成"固著避免操 作"。因此，可以避免發(fā)生沿一個或另一個方向移動閥的操作持續(xù)一個長 的時間的情況，從而在相對短的時間段內(nèi)完成"固著避免操作"。由此， 可以縮短"固著避免操作，，所需要的時間，從而增加操作的效率以及節(jié)約能量消耗。同時，當(dāng)在"固著避免^Mt"中判斷閥是否固著時，可以在短 時間內(nèi)作出準(zhǔn)確的判斷。附及地，依據(jù)本解決方案，當(dāng)所述閥移動量在所述用于沿一個方向移 動所述閥的操作或者用于沿一個方向移動所述岡的操作開始之后經(jīng)過了 預(yù)定的移動控制時間之前就達到所述用于消除固著的移動量時(即閥達到 預(yù)定的開度)，則判定由于沉積物等所致的岡的固著被消除了、或者從 一開始起就沒有發(fā)生固著。在閥移動量達到固著消除移動量時，切換閥 移動方向。此時，可以完成"固著避免操作"。在"固著避免操作，，中判斷閥是否固著的特定構(gòu)造如下所述。設(shè)置 用于判定所述"固著避免操作"是否能夠消除所述岡的固著的固著判定部。 進一步地，在所述閥移動量于所述沿一個方向移動所述閥的操作或者所述 沿另一個方向移動所述閥的操作開始之后的預(yù)定的移動控制時間內(nèi)達到 所述的用于消除固著的移動量的情況下，所述固著判定部判定消除了所述 閥的固著。此外，在當(dāng)開始所述沿一個方向移動所述閥的^作以及所述沿另一個 方向移動所述閥的操作執(zhí)行預(yù)定次數(shù)之后、即使經(jīng)過了預(yù)定的移動控制時 間之后所述閥移動量未達到所述的用于消除固著的移動量的情形多于所 述預(yù)定次數(shù)的情況下，所述固著判定部判定所述岡的固著未被消除。在這些特定的事項中，用于判定閥是否固著的操作(即固著判定操 作)能夠與"固著避免操作" 一起執(zhí)行。如上所述，"固著避免操作"在 相對短的時間內(nèi)完成，因此，由固著判定操作進行的關(guān)于閥固著的判定 可以在相對短的時間內(nèi)判定出。進一步地，在"固著iaiL操作"中，閥沿 一個或另一個方向移動預(yù)定的次數(shù)，從而實現(xiàn)固著判定的高可靠性。依據(jù)由固著判定部作出的固著判定結(jié)果的內(nèi)燃機的具體操作包括 即在固著判定部判定閥的固著沒有消除時，禁止閥在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期間的 打開/關(guān)閉操作。另外地，在所述固著判定部判定消除了所述閥的固著的情況下將所述 閥的打開/關(guān)閉位置設(shè)在預(yù)定位置處，且執(zhí)行基準(zhǔn)位置校正操作以將所述預(yù)基準(zhǔn)位置。在判定閥的固著未被消除時禁止閥的打開/關(guān)閉操作的情況下，可以 避免因為對固著的閥的強迫性操作而導(dǎo)致的對閥的破壞。相反地，當(dāng)在判定消除了閥的固著時校正在執(zhí)行閥的打開/關(guān)閉控制 操作中的基準(zhǔn)位置的情況下，可以在閥可以準(zhǔn)確地定位在預(yù)定的基準(zhǔn)位 置上(例如閥完全關(guān)閉位置)的情形下校正基準(zhǔn)位置，從而高精確度地 控制閥在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期間的開度，以有利地執(zhí)行內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)。例如，當(dāng)ERG閥的閥基準(zhǔn)位置通過把本發(fā)明的解決方案用作ERG閥的控制裝 置而校正時，可以高精確度地控制ERG氣體回流量。另外，當(dāng)節(jié)氣閥 的閥基準(zhǔn)位置通過把本發(fā)明的解決方案用作節(jié)氣閥的控制裝置而校正時，可以高精確度地控制進氣量。另外地，"固著避免操作"設(shè)計成在內(nèi)燃機停止時操作。因此，可 以執(zhí)行"固著避免操作"或"固著判定操作"，同時避免在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)利影響(例如排放劣化)。依據(jù)本發(fā)明，在為了防止岡的固著的往復(fù)移動期間，當(dāng)即使經(jīng)過了 預(yù)定的移動控制時間之后閥移動量還是沒有達到預(yù)定量時，閥開始沿另一 個方向移動。從而，可以防止用于沿一個方向或另一個方向移動閥的操 作持續(xù)一個長的時間，從而在相對短的時間內(nèi)完成"固著避免操作"。 由此，可以縮短"固著避免操作"所需要的時間，從而提高操作的效率 以及節(jié)約能量消耗。


圖l是示意性地示出依據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施方式的發(fā)動機和控制 系統(tǒng)的構(gòu)造的示圖。圖2是示出EGR閥控制器的主要結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖3是示出EGR閥的開度的視圖。圖4是示出整個EGR閥控制操作的控制步驟的流程圖。圖5是示出固著避免操作和固著判定操作的控制步驟的流程圖。圖6是示出在固著標(biāo)記設(shè)為OFF的情形下驅(qū)動定時器的定時值、 驅(qū)動計數(shù)器的計數(shù)值、以及固著計數(shù)器的計數(shù)值的變化的時序圖。圖7是示出在固著標(biāo)記設(shè)為ON的情形下驅(qū)動定時器的定時值、驅(qū) 動計數(shù)器的計數(shù)值、以及固著計數(shù)器的計數(shù)值的變化的時序圖。圖8是示出當(dāng)把EGR閥的完全關(guān)閉位置視為基準(zhǔn)位置時的閥基準(zhǔn) 位置校正操作的時序圖。圖9是示出當(dāng)把EGR閥抵靠止擋件的位置視為基準(zhǔn)位置時的閥基 準(zhǔn)位置校正操作的流程圖。
具體實施方式
參見附圖，下文將對實現(xiàn)本發(fā)明的方式進行描述。本優(yōu)選實施方式 以用于位于安裝在機動車輛上的共軌型缸內(nèi)直噴多缸(例如4缸)柴油 發(fā)動機中的EGR岡的控制裝置作為示例，本發(fā)明應(yīng)用于其中。——對發(fā)動機構(gòu)造的說明首先，將對本優(yōu)選實施方式中的柴油發(fā)動機(下文簡稱為"發(fā)動機") 的示意性構(gòu)造進行說明。圖l是示意性地示出本發(fā)明優(yōu)選實施方式的發(fā) 動機2和控制系統(tǒng)的構(gòu)造的示圖。作為進氣系統(tǒng)的進氣通路4通過進氣閥4a連接到限定在發(fā)動機2 的氣缸2a和活塞2c之間的燃燒室3。在進氣通路4中，設(shè)置有用于過 濾進氣的空氣濾清器6、用于檢測進氣量GN的進氣量傳感器8、用于 檢測進氣溫度的進氣溫度傳感器10、以及用于調(diào)節(jié)從上游順序地引入到 燃燒室3內(nèi)的進氣量的節(jié)氣門14。節(jié)氣門14通過驅(qū)動機構(gòu)16驅(qū)動而打開/關(guān)閉。驅(qū)動機構(gòu)16的構(gòu)成 包括步進馬達18以及一組用于驅(qū)動地連接步進馬達18和節(jié)氣門14的 齒輪。在此，步進馬達18由電子控制單元(下文簡寫為"ECU") 20 驅(qū)動地控制以執(zhí)行發(fā)動機2的各種類型的控制。此外，驅(qū)動機構(gòu)16包括在節(jié)氣門14位于完全打開位置時接通的全開開關(guān)22。同時,作為排氣系統(tǒng)的排氣通路24通過排氣閥24a連接到燃燒室3。 EGR ("排氣再循環(huán)，，的筒寫)管26從排氣通路24分支。EGR管26 在進氣通路4上連接到節(jié)氣門14的下游。在EGR管26上設(shè)置有EGR 閥30，所述EGR閥30可以通過由ECU 20控制的致動器28驅(qū)動而打 開/關(guān)閉。將在下文描述致動器28和EGR閥30中的每一個的構(gòu)造和動 作?？梢酝ㄟ^分別用節(jié)氣門14和EGR閥30來調(diào)節(jié)進氣量和EGR量以 自由地設(shè)定引入燃燒室3內(nèi)的進氣量和EGR量之間的比例。因此，可 以在發(fā)動機2的所有運轉(zhuǎn)范圍中正確地控制進氣量和EGR量。發(fā)動機2包括多個氣缸(雖然在本優(yōu)選實施方式中存在四個氣缸， 在此只示出了一個氣缸)#1、 #2、 #3和#4，每個氣缸均具有一個針對其 燃燒室3的噴射器32。通過接通或關(guān)斷噴射控制電磁閥32a來控制從噴 射器32噴射到發(fā)動機2的#1到#4氣缸中的各氣缸的燃料。噴射器32連接到作為所有氣缸的共用的蓄壓管路的共軌34，因此， 停留在共軌34內(nèi)的燃料設(shè)計成在噴射控制電磁閥32a打開時通過噴射 器32噴射入燃燒室3。相當(dāng)于燃料噴射壓的較高壓力蓄積在共軌34內(nèi)。 為了獲得蓄壓，共軌34通過供應(yīng)管路35連接到供應(yīng)泵36的排出口 36a。 此外，在供應(yīng)管路35的中途設(shè)置有止回岡37。止回岡37的存在允許燃 料從供應(yīng)泵36供應(yīng)到共軌34,另一方面，其可以限制燃料從共軌34 流回供應(yīng)泵36。供應(yīng)泵36通過吸入口 36b連接到燃料罐38，其中途設(shè)置有過濾器 39。供應(yīng)泵36經(jīng)由過濾器39從燃料罐38吸入燃料。同時，供應(yīng)泵36 通過與發(fā)動機2同步轉(zhuǎn)動的凸輪迫使柱塞作往復(fù)移動，從而將燃料壓力 增加到所需要的壓力，并將高壓燃料供應(yīng)到共軌34。此外，在供應(yīng)泵36排出口 36a的附近設(shè)置有壓力控制閥40。壓力 控制閥40適于控制要從排出口 36a排到共軌34的燃料壓力(即，噴射 壓力)。在壓力控制閥40打開時，不從排出口 36a排出的多余燃料被設(shè) 計成從設(shè)置在供應(yīng)泵36中的返回口 36c經(jīng)由返回管路41返回到燃料罐 38。在發(fā)動機2的燃燒室3中設(shè)置有電熱塞42。電熱塞42是一個啟動輔助設(shè)備，當(dāng)正好在發(fā)動機2啟動之前電流在電熱繼電器(glow relay) 42a中流動時，所述啟動輔助設(shè)備發(fā)熱并在一部分燃料噴霧噴射到其上 時促進點火和燃燒。附及地，在發(fā)動機2的輸出軸(即曲軸)中設(shè)置有發(fā)動機速度傳感 器44，其包括與輸出軸同步轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子并且由電磁拾取器構(gòu)成，所述電 磁拾取器用于檢測形成在轉(zhuǎn)子的外周面上的突起以輸出與轉(zhuǎn)速對應(yīng)的 脈沖信號。來自于發(fā)動機速度傳感器44的輸出由ECU 20獲取，以作 為用于計算發(fā)動機2的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號。此外，除了如上所述的由進氣量傳感器8檢測到的進氣量信息和由 進氣溫度傳感器10檢測到的進氣溫度信息之外，還一起由ECU 20獲 取的是由加速器踏板位置傳感器46檢測到的加速器踏板位置信息(加 速器踏板壓下量信息)、IG("點火"的簡寫)開關(guān)48上的ON (接通) 或OFF(關(guān)斷)信息、啟動開關(guān)50上的ON或OFF信息、由i更置在氣 缸體2b中的冷卻液溫度傳感器52檢測到的冷卻液溫度信息、由設(shè)置在 變速器中的變速位置傳感器54檢測到的變速位置信息、響應(yīng)于來自于 車輛速度傳感器56的信號而檢測到的車輛速度信息、由設(shè)置在返回管 路41上的燃料溫度傳感器58檢測到的燃料溫度信息、由設(shè)置在共軌34 中的燃料壓力傳感器60檢測到的燃料壓力(即噴射壓力PC )信息等等。——對EGR閥控制器的"^兌明然后，將對包括EGR閥30和用于驅(qū)動EGR閥30的致動器(即閥 致動單元)28的EGR閥控制器進行說明。圖2是示出EGR閥控制器 的主要結(jié)構(gòu)的橫截面視圖，且圖3是示出EGR閥30的開度的視圖。本優(yōu)選實施方式中的EGR閥控制器包括構(gòu)成EGR管26的一部 分的閥套70;裝配到形成于閥套70上的排氣回流通道71的圓筒形噴嘴 72;可打開地容置在噴嘴72內(nèi)的EGR閥30;與EGR閥30 —體轉(zhuǎn)動 的閥軸80;用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動閥軸80的驅(qū)動馬達5;以及具有用于把驅(qū) 動馬達5的旋轉(zhuǎn)動力傳遞到閥軸80的動力系的動力單元(其中動力單 元的詳細結(jié)構(gòu)將在下文描述)。動力單元設(shè)計成由ECU 20可驅(qū)動地控 制。此外，EGR閥控制器包括用于把EGR閥30的開度轉(zhuǎn)換成電信號的閥開度傳感器7。當(dāng)EGR閥30位于閥完全打開位置時(即最大開度) 時，閥開度傳感器7傳遞上限電壓(例如4伏)的傳感器輸出；相反地， 當(dāng)EGR閥30位于閥完全關(guān)閉位置時(即最小開度)，其傳遞下限電壓 (例如l伏)的傳感器輸出。另外，閥開度傳感器7包括固定到圖2 中閥軸80右端、且由鐵基金屬材料(即磁性材料)制造的大致呈U形 橫截面的轉(zhuǎn)子81;用作磁場發(fā)生源的分離式永久磁鐵82 (形成為大致 呈矩形形狀)；要被磁化成永久磁鐵的分離式磁輒(即磁性構(gòu)件)(形成 為大致呈弧形形狀)；以面對著分離式永久磁鐵82的方式一體地設(shè)置在 傳感器罩83 —側(cè)的多個霍爾器件84;由導(dǎo)電金屬薄板制造并把霍爾器 件84電連接到ECU 20的端子；以及由鐵基金屬材料(即磁性材料) 制造并將磁通量集中到霍爾器件84上的定子85。分離式永久磁鐵82和分離式磁軛通過粘合劑等粘合到夾物模制到 減速齒輪中的轉(zhuǎn)子81的內(nèi)周面，所述減速齒輪為動力系的一個組成元 件。在此，在分離式永久磁鐵82中，沿圖2中豎直方向磁化(即上側(cè) 指定為N極而下側(cè)指定為S極)的大致矩形的永久磁鐵布置為相同的 磁極定向在相同方向上。霍爾器件84是非接觸型的檢測器件，且相對 地設(shè)置在永久磁鐵82的內(nèi)周側(cè)上，使得當(dāng)N極或S極的磁場形成在感 應(yīng)表面上時，電動勢通過感應(yīng)磁場而形成(即在形成N極磁場時形成正 電勢；相反地，在形成S極磁場時形成負電勢)。岡套70是用于沿從閥完全關(guān)閉位置到岡完全打開位置(兩個位置 都示于圖3中)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)地保持EGR閥30的裝置，其位于形成 在噴嘴72中的排氣回流通道71內(nèi)，并且通過例如螺栓的上緊工具牢固 地緊固到排氣回流通道。噴嘴裝配部73與閥套70 —體地形成以裝配和 保持噴嘴72。此外，用于通過金屬軸承(例如懸臂軸承)74轉(zhuǎn)動地支 撐閥軸80 —端的軸頸軸承75與噴嘴72和噴嘴裝配部73 —體地形成。因為閥套70使用在溫度嚴苛的環(huán)境中，其以非常耐高溫的耐熱材料一一例如不銹鋼---體地形成。與閥套70類似，噴嘴72也以非常耐高溫的耐熱材料一一例如不銹鋼一一形成為圓筒形狀。金屬軸承74 以例如M-Cu-C形成為圓筒形狀。可轉(zhuǎn)動地容納動力單元中的動力系的 凹入齒輪箱76 —體地形成在噴嘴裝配部73和軸頸軸承75的外側(cè)。如圖2下側(cè)所示，在噴嘴裝配部73和軸頸軸承75的外壁上一體地 形成有凹入的馬達殼體77，馬達殼體77中容置有動力單元的驅(qū)動馬達5。用于通過利用空氣來防止EGR氣體的熱量在馬達殼體77內(nèi)的空氣 中傳遞的隔熱層78設(shè)置在噴嘴裝配部73和馬達殼體77之間以及設(shè)置 在軸頸軸承75和馬達殼體77之間，例如設(shè)置在排氣回流通道71周圍、 閥完全關(guān)閉位置附近或噴嘴72周圍的噴嘴裝配部73內(nèi)。另外地，冷卻液管路連接到閥套70，以允許預(yù)定溫度范圍內(nèi)(例如 從751C到80X:)的發(fā)動機冷卻液(熱水)流入形成在噴嘴裝配部73中、 例如形成在排氣回流通道71周圍、閥完全關(guān)閉位置附近或噴嘴72周圍 的噴嘴裝配部73中的熱水循環(huán)通道內(nèi)，且另一個冷卻液管路連接到閥 套70，以允許熱水流出熱水循環(huán)通道。在此，發(fā)動機冷卻液(熱水)可 以在隔熱層78中循環(huán)以及供應(yīng)到隔熱層78。在閥套70中的齒輪箱76和馬達殼體77的開口側(cè)上固定有傳感器 罩83,以關(guān)閉齒輪箱76的開口側(cè)。傳感器罩83由可以使閥開度傳感器 7的端子彼此電絕緣的熱塑性樹脂制造。傳感器罩83具有裝配部(即結(jié) 合端)，其裝配到形成于齒輪箱76和馬達殼體77的開口側(cè)上的裝配部 (即結(jié)合端)，從而通過鉚釘或螺釘氣密地結(jié)合在形成于齒輪箱76開口 側(cè)上的裝配部中。EGR閥30是一種蝶形的回轉(zhuǎn)閥，其類似于噴嘴72那樣由非常耐高 溫的耐熱材料一一例如不銹鋼一一形成為大致呈盤狀，并且進一步地， 其控制混合到在進氣管內(nèi)流動的進氣中的EGR氣體的EGR量。此外， EGR閥30通過多個例如緊固螺釘或固定螺栓的螺釘87牢固地緊固到 形成在閥軸80上的閥布置部86。環(huán)形保持槽形成在EGR閥30的外周 部處，以保持密封環(huán)(例如密封劑)88，所述密封環(huán)可以在閥完全打開 位置附近與噴嘴72的內(nèi)壁面(即通道槽壁面)滑動地接觸。在此，密 封環(huán)88類似于EGR閥30那樣由非常耐高溫的耐熱材料一一例如不銹 鋼一一形成為環(huán)形。閥軸80類似于EGR閥30那樣由非常耐高溫的耐熱材料——例如不銹鋼---體地形成，具有用于保持EGR閥30的半圓形閥布置部86，并且由軸頸軸承75可轉(zhuǎn)動或可滑動地支撐。位于閥側(cè)的齒輪90和 通過例如斂縫的固定裝置來固定轉(zhuǎn)子81的斂縫部一體地形成在閥軸80 的端部，其中，所述齒輪卯是動力系的組成元件之一，所述轉(zhuǎn)子81是 閥開度傳感器7的組成元件之一。附及地，用于保持油封91的環(huán)形止 擋92設(shè)置在閥軸80的圖2中的右端與軸承75的內(nèi)周部之間。本優(yōu)選實施方式中的動力單元的組成包括用于沿轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動閥軸80的驅(qū)動馬達5、以及用于把驅(qū)動馬達5的旋轉(zhuǎn)動力傳遞到閥軸80 的動力系(即本優(yōu)選實施方式中的齒輪減速機構(gòu))。驅(qū)動馬達5是與嵌 入于齒輪箱76和傳感器罩83內(nèi)的馬達通電端子相連接以通過通電而致 動的驅(qū)動源。驅(qū)動馬達5是包括金屬前框架93、柱形軛94、多個永久 磁鐵、馬達軸、電樞鐵芯、電樞線圏等的驅(qū)動源。驅(qū)動馬達5是馬達致動器(即直流電動機)，其通過兩個嵌在傳感 器罩83內(nèi)并保持在傳感器軍83內(nèi)的馬達通電端子通電，兩個馬達連接 端子一體地連接到所述馬達通電端子并從傳感器罩83朝驅(qū)動馬達5突 出，且兩個馬達動力供應(yīng)端子可拆卸地連接到馬達連接端子，從而轉(zhuǎn)動 馬達軸。此外，在本優(yōu)選實施方式中，對流往驅(qū)動馬達5的驅(qū)動電流進行控 制，使得其以如下方式反饋由ECU 20指令的指令EGR量(即目標(biāo) 閥開度)和由岡開度傳感器7檢測到的檢測EGR量(即閥開度)大致 彼此相等。附及地，所希望的是，針對驅(qū)動馬達5的控制指令值(即驅(qū) 動電流)應(yīng)當(dāng)由占空控制來控制。換句話說，本優(yōu)選實施方式采取占空 控制以通過根據(jù)指令EGR量(即指令閥開度)和檢測EGR量(即閥開 度)之間的偏差來調(diào)節(jié)控制脈沖信號在單位時間內(nèi)的ON/OFF比率(即 通電比率或者占空比)而改變閥開度。前框架93通過例如固定螺栓或緊固螺釘?shù)穆葆斃喂痰毓潭ǖ今R達 殼體77位于開口側(cè)的端部。輒94位于前側(cè)的端部通過例如斂縫的固定 裝置在多個位于前框架93處的點進行斂縫。在此，用于產(chǎn)生朝圖2中 右方迫壓驅(qū)動馬達5的迫壓力(即用于把驅(qū)動馬達5迫壓到前才醫(yī)架93 上的迫壓力)的波形墊圏95在本優(yōu)選實施方式中置于驅(qū)動馬達5的軛 94的突出端軛與馬達殼體77的凹入底部之間。波形墊圏95沿與馬達軸 的軸向相同的方向彈性地變形，并且進一步地是沿周向呈波狀模制的環(huán) 形彈性構(gòu)件。齒輪減速機構(gòu)為閥驅(qū)動裝置，其適于以變?yōu)轭A(yù)定減速比的方式降低 驅(qū)動馬達5的馬達軸的轉(zhuǎn)速，并且包括繞驅(qū)動馬達5的馬達軸緊固的小 齒輪96、與小齒輪96嚙合地轉(zhuǎn)動的中間減速齒輪97、以及與中間減速 齒輪97嚙合地轉(zhuǎn)動的閥側(cè)齒輪90,從而轉(zhuǎn)動地驅(qū)動閥軸80。小齒輪96 是馬達側(cè)齒輪，其以金屬材料一體地形成為預(yù)定的形狀，并且與驅(qū)動馬達5的馬達軸一體地轉(zhuǎn)動。中間減速齒輪97以樹脂材料一體地形成為預(yù)定的形狀，并且可轉(zhuǎn) 動地繞作為轉(zhuǎn)動中心的支撐軸98裝配。中間減速齒輪97包括與小齒輪 96嚙合的大直徑齒輪99以及與閥側(cè)齒輪90嚙合的小直徑齒輪100。在 此，小齒輪96和中間減速齒輪97是用于把扭矩從驅(qū)動馬達5傳遞到閥 側(cè)齒輪90的扭矩傳遞裝置。支撐軸98軸向上的一個端部(圖2中的右 端)裝配入形成于傳感器罩83內(nèi)壁面上的凹部中，且相反地，另一個 端部(圖2中的左端)緊固地壓合到形成于齒輪箱76底壁面上的凹部。本優(yōu)選實施方式中的岡側(cè)齒輪卯以樹脂材料一體地形成為預(yù)定的 形狀。與中間減速齒輪97的小直徑齒輪100嚙合的齒輪101 —體地形 成在閥側(cè)齒輪卯的周圍。在此，在本優(yōu)選實施方式的排氣再循環(huán)設(shè)備 中，復(fù)位彈簧102置于齒輪箱76的底壁面和閥側(cè)齒輪90的圖2中的左 端之間。附及地，由鐵基金屬材料(即磁性材料)制造的轉(zhuǎn)子81夾物 模制到閥側(cè)齒輪90的內(nèi)直徑側(cè)上。隨后，將對本優(yōu)選實施方式中的排氣再循環(huán)設(shè)備的操作進行描述。 當(dāng)發(fā)動機2中的進氣門4a隨著發(fā)動機2的啟動而打開時，經(jīng)過空氣濾 清器6過濾的進氣經(jīng)由進氣通路4分配到氣缸#1到#4的進氣歧管，從 而被吸入到發(fā)動機2的氣缸#1到#4內(nèi)?？諝庠诎l(fā)動機2中受到壓縮， 直到溫度超過燃料燃燒溫度，且燃料從噴射器32呈霧狀噴出，隨后燃 燒。在氣缸#1到#4中燃燒的燃燒氣體經(jīng)由排氣歧管和排氣通路24從排 出口排出。此時，驅(qū)動馬達5通電，使得EGR閥30通過ECU 20打開 到預(yù)定的開度，從而轉(zhuǎn)動驅(qū)動馬達5的馬達軸。馬達軸的轉(zhuǎn)動使得小齒輪96轉(zhuǎn)動，從而扭矩傳遞到中間減速齒輪 97的大直徑齒輪99。伴隨著大直徑齒輪99的轉(zhuǎn)動，小直徑齒輪100在 支撐軸98上轉(zhuǎn)動，從而轉(zhuǎn)動具有與小直徑齒輪100嚙合的齒輪101的 閥側(cè)齒輪90。因此，由于閥側(cè)齒輪90在閥軸80上轉(zhuǎn)動，所以閥軸80 轉(zhuǎn)動預(yù)定的轉(zhuǎn)角，使得在從閥完全關(guān)閉位置朝完全打開位置的方向上 (即在打開方向上)轉(zhuǎn)動地驅(qū)動EGR閥30。然后，發(fā)動機2中的一部 分排氣作為EGR氣體經(jīng)由EGR管26流入閥套70以及噴嘴72的排氣 回流通道71。流入排氣回流通道71的EGR氣體流入進氣通路4，與從 空氣濾清器6流過來的進氣混合。附及地，EGR氣體回流量被控制為以基于進氣量傳感器(即空氣 流量計)8、進氣溫度傳感器10和閥開度傳感器7輸出的檢測信號而保 持預(yù)定值的方式進行反饋。隨后，吸入到發(fā)動機2的氣缸#1到#4內(nèi)的 進氣設(shè)計為通過線性地控制EGR閥30的閥開度與從排氣通路24經(jīng)由 排氣回流通道71返回到進氣通路4內(nèi)的EGR氣體混合，從而獲得根據(jù) 發(fā)動機2的操作狀態(tài)設(shè)定的EGR量以減少排放。——EGR閥控制操作接下來，將對本優(yōu)選實施方式的控制操作特征進行說明。參見圖4， 在說明各種類型的控制操作之前，將對整個控制程序進行概略性的描 述。首先，在發(fā)動機2出于擔(dān)心EGR閥30由于作為包含在EGR氣體 中的燃燒產(chǎn)物沉渣的沉積物固著到排氣回流通道71內(nèi)壁面等的考慮而 停止之后，執(zhí)行用于移除沉積物的"固著避免操作，，(步驟ST1)。當(dāng)在 發(fā)動機2的操作過程中EGR閥30因為"固著避免操作"的目的而打開 /關(guān)閉時，EGR氣體量可能意外地偏離適當(dāng)值，從而可能引發(fā)例如排放 劣化的不利。然而，在本優(yōu)選實施方式中，"固著避免操作"在發(fā)動機2 停止后執(zhí)行，從而避免了這種不利。在"固著避免操作"之后，執(zhí)行"固著判定操作，，(通過依據(jù)本發(fā) 明的固著判定部進行判定操作)以判定是否消除了 EGR閥30的固著(步 驟ST2)。在這些操作之后，僅僅在將消除了 EGR閥30固著判定為"固 著判定操作"的結(jié)果的情形下，EGR閥30固定在預(yù)定的基準(zhǔn)位置上， 這個位置被認為是EGR閥30在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中打開/關(guān)閉的閥基準(zhǔn) 位置，從而執(zhí)行校正(即學(xué)習(xí))操作(步驟ST3)。其后，停止EGR閥 30的打開控制，且發(fā)動機進入正常停止?fàn)顟B(tài)(步驟ST4)。在下文中， 將對每個控制操作進行描述。-固著避免操作出于擔(dān)心EGR閥30由于作為包含在EGR氣體中的燃燒產(chǎn)物沉渣 的沉積物而固著到排氣回流通道71內(nèi)壁面等的考慮，本優(yōu)選實施方式 中的EGR閥控制器設(shè)計成執(zhí)行用于移除沉積物的"固著避免操作"。根 據(jù)"固著避免操作"，在發(fā)動機2停止之后(在剛剛停止之后)驅(qū)動所述驅(qū)動馬達5，使得EGR閥30在預(yù)定的角度范圍內(nèi)、于完全關(guān)閉位置 附近打開/關(guān)閉。角度范圍為從相對EGR閥30完全關(guān)閉位置的正側(cè)(即 朝向EGR閥30的完全打開位置)的30° (即，圖3中由符號X指示 的位置)到相對完全關(guān)閉位置的負側(cè)(即與朝EGR閥30完全打開位置 的方向相反的方向)的30° 。固著的沉積物通過交替地執(zhí)行EGR閥30 朝正側(cè)的打開操作以及EGR閥30朝負側(cè)的操作而由EGR閥30刮掉， 從而消除EGR閥30的固著。在此，角度范圍并不限于上述的示例，而 是可以任意地設(shè)定。另外，正側(cè)和負側(cè)的角度可以彼此不同?；蛘?，在 固著避免操作開始時，閥可以首先向正負側(cè)中的任一側(cè)打開。在執(zhí)行"固著避免操作，，之后，ECU 20執(zhí)行"固著判定操作，，以 判定EGR閥30的固著是否由"固著避免操作"消除。根據(jù)"固著判定 操作"，當(dāng)在EGR閥30沿一個方向(例如朝正側(cè))移動時閥移動量在 預(yù)定的移動控制時間內(nèi)達到預(yù)定的固著消除移動量(距離上述完全關(guān)閉 位置30°的位置處)的情況下，判定消除了 EGR閥30的固著，例如 參見流程圖(即圖5的流程圖)。下文將參見圖5的流程圖來說明"固 著避免操作"和"固著避免操作"之后的"固著判定操作"。當(dāng)發(fā)動機2通過關(guān)斷點火開關(guān)等而停止時，開始"固著避免操作"， 首先在"固著避免操作"的步驟ST11中，判定第一驅(qū)動方向。例如， 正側(cè)被判定為EGR閥30的驅(qū)動方向。在步驟ST12中，原先設(shè)定在ECU 20內(nèi)的驅(qū)動計數(shù)器的計數(shù)值n被重置為"0"，并且進一步地，驅(qū)動計 時器的計時值t也被重置為"0"。此外，在步驟ST13中，固著計數(shù)器 的計數(shù)值m被重置為"0"。在步驟ST14中，計算用于確定EGR閥30開度的指令值。在此情 況中，EGR閥30從完全關(guān)閉位置朝正側(cè)打開30。，并且因此計算為了 在此位置處打開EGR閥30的指令值。在計算出指令值之后，根據(jù)所述 指令值開始EGR閥30的打開操作(步驟ST15 )。換句話說，依據(jù)指令 值的電流供應(yīng)到驅(qū)動馬達5，從而開始EGR岡30的打開操作。在^L據(jù)此方式開始對EGR閥30的打開控制之后，相應(yīng)地執(zhí)行"固 著判定操作"。首先，在步驟ST16中判定EGR閥30的開度是否位于 預(yù)定驅(qū)動范圍之內(nèi)(下文中，這個移動量將被稱為"固著消除移動量")。 也就是說，判定位于0°位置的EGR閥30是否到達位于正側(cè)30°處的 位置。因為在"固著避免操作"剛剛開始之后EGR閥30還沒有到達位于正側(cè)30。處的位置，所以步驟ST16中的結(jié)果為否，并且其后控制程 序進行到步驟ST17。在步驟ST17中，判定驅(qū)動計時器的計時值t是否 超過預(yù)定的驅(qū)動允許時間(即上述的移動控制時間)。此驅(qū)動允許時間 的值例如設(shè)定為l秒。因為在"固著避免操作，，剛剛開始之后驅(qū)動計時 器的計時值t還沒有超過預(yù)定的驅(qū)動允許時間，所以步驟ST17中的結(jié) 果為否，并且其后控制程序進行到步驟ST24。在步驟ST24中，判定驅(qū) 動計數(shù)器的計數(shù)值n是否達到預(yù)定的值N(是否完成了固著避免操作)。 每當(dāng)EGR閥30在正側(cè)或負側(cè)打開時，此計數(shù)值n都增加(即加"1") (見步驟ST21)。同時，預(yù)定值N例如設(shè)為"10"。換句話說，在步驟 ST24中判定EGR岡30在正側(cè)或負側(cè)的打開操作是否總共進行了 10次。 因為在"固著避免操作"剛剛開始之后驅(qū)動計數(shù)器的計數(shù)值n還沒有超 過預(yù)定值N，所以步驟ST24中的結(jié)果為否，并且其后控制程序返回到 步驟ST15，在步驟ST15中，EGR閥30才艮據(jù)上述的指令值繼續(xù)打開。在繼續(xù)上述操作時，當(dāng)在EGR閥30的開度達到預(yù)定驅(qū)動范圍之前 (步驟ST16中沒有作出肯定的判定)驅(qū)動計時器的計時值t超過驅(qū)動 允許時間(步驟ST17中的結(jié)果是肯定的)的情況下，控制程序進行到 步驟ST18，在步驟ST18中，固著計數(shù)器的計數(shù)值m增加(即加"1")。相反地，當(dāng)在驅(qū)動計時器的計時值t到達驅(qū)動允許時間之前(步驟 ST17中沒有作出肯定的判定)EGR閥30的打開量達到固著消除移動 量(步驟ST16中的結(jié)果是肯定的)的情況下，控制程序進行到步驟 ST19，在步驟ST19中固著計數(shù)器的計數(shù)值m被重置為"0"。在固著計數(shù)器的計數(shù)值m被增加或重置之后，控制程序進行到步驟 ST20，在步驟ST20中，沿相反方向驅(qū)動EGR閥30。具體地，如杲在 步驟ST11中第一驅(qū)動方向設(shè)為正側(cè)時，在步驟ST20中，EGR閥30 的驅(qū)動方向反轉(zhuǎn)到負側(cè)。其后，控制程序進行到步驟ST21，驅(qū)動計數(shù) 器的計數(shù)值n增加(即加"l")，并且控制程序進行到步驟ST22。在步 驟ST22中，重置驅(qū)動計時器，且其后在步驟ST23中再次計算指令值。 以這種方式，控制程序進行到步驟ST24。繼續(xù)重復(fù)上述操作，直至步驟ST24中的結(jié)果是肯定的，即，直至 在正側(cè)或負側(cè)打開EGR閥30的操作總共執(zhí)行了 10次。換句話說，只 要狀態(tài)保持在上述總共為10次的打開操作中驅(qū)動計時器的計時值t在 EGR閥30的打開量達到固著消除移動量之前就達到驅(qū)動允許時間的情況下(即存在可能形成EGR閥30固著的可能性的情況下)，固著計數(shù) 器的計數(shù)值m就增加。相反地，在EGR閥30的打開量于驅(qū)動計時器 的計時值t達到驅(qū)動允許時間之前就達到固著消除移動量的情況下(即 消除了 EGR閥30的固著的情況下)，固著計數(shù)器的計數(shù)值m重置為"0"。如果步驟ST24中的結(jié)果是肯定的，則控制程序進行到步驟ST25, 在步驟ST25中，判定固著計數(shù)器的計數(shù)值m是否超過預(yù)定的固著判定 次數(shù)M (判定是否存在固著)。具體地，判定固著可能形成于EGR閥 30中的次數(shù)是否大于固著判定次數(shù)M而不在步驟ST19中將固著計數(shù) 器的計數(shù)值m重置為"0"。如果結(jié)果是肯定的，則判定雖然執(zhí)行了 "固 著避免操作"但固著形成于EGR閥30中(即沒有消除固著)的可能性 是高的，從而在步驟ST26中打開固著標(biāo)記。相反地，如果步驟ST25 中結(jié)果是否定的，則判定通過"固著避免操作"消除了 EGR閥30的固 著，從而在步驟ST27中關(guān)閉固著標(biāo)記。根據(jù)上述的操作，打開或關(guān)閉固著標(biāo)記，從而完成"固著判定操作" 和"固著避免操作"之后的"固著避免操作"。圖6是示出在固著標(biāo)記設(shè)為OFF (關(guān)閉)的情形下驅(qū)動計時器的計 時值、驅(qū)動計數(shù)器的計數(shù)值以及固著計數(shù)器的計數(shù)值的變化的時序圖； 而圖7是示出在固著標(biāo)記設(shè)為ON (打開)的情形下驅(qū)動計時器的計時 值、驅(qū)動計數(shù)器的計數(shù)值以及固著計數(shù)器的計數(shù)值的變化的時序圖。在固著標(biāo)記設(shè)為OFF的情形下，即，在通過執(zhí)行"固著避免操作" 消除了 EGR閥30的固著的情形下，例如在"固著避免操作"的過程中 EGR閥30可以很大程度地打開(圖6中的時間點A)，此時固著計數(shù) 器的計數(shù)值重置為"0"。在圖6中，時間點B代表"固著避免操作"的 開始；時間點C代表"固著避免操作"的完成；而虛線指示在"固著避 免操作，，期間的閥開度指令信號，其中在指令信號的符號反轉(zhuǎn)時的時間 點EGR岡30的移動方向換向。在圖6中，驅(qū)動計時器的"上限"意味 著上述的驅(qū)動允許時間；而固著計數(shù)器中的"閾值"意味著固著判定次 數(shù)M (同樣適用于圖7)。由于EGR閥30的驅(qū)動方向在驅(qū)動計時器的 計時值t達到預(yù)定的驅(qū)動允許時間之前就反轉(zhuǎn)，所以EGR閥30朝正側(cè) 和負側(cè)的打開操作可以在短時間內(nèi)完成(即完成總共為10次的操作)， 從而縮短"固著避免操作"和"固著判定操作"所需要的時間。相反地，在固著標(biāo)記設(shè)為ON的情形下，即，在雖然執(zhí)行了 "固著 避免操作但是形成EGR閥30的固著的可能性仍4艮高的情形下，EGR 閥30不能很大程度地打開。固著計數(shù)器的計數(shù)值持續(xù)地增加，且因此 "固著避免操作"和"固著判定操作"在固著計數(shù)器的計數(shù)值m超過 固著判定次數(shù)M時完成。一一閥基準(zhǔn)位置校正操作隨后，將對"閥基準(zhǔn)位置校正操作"進行說明，當(dāng)通過"判定操作" 判定消除了 EGR閥30的固著時執(zhí)行該"閥基準(zhǔn)位置校正操作"。當(dāng)通 過"固著判定操作"判定沒有消除EGR閥30的固著時不執(zhí)行此"閥基 準(zhǔn)位置校正操作"。在這種情形中，不進行對EGR閥30的開度的控制 (即，閥的打開/關(guān)閉操作被禁止)，即使其后發(fā)動機2開始被致動，也 是如此。由此，能夠在EGR閥30的固著狀態(tài)下禁止閥基準(zhǔn)位置的校正， 從而避免任意錯誤的閥基準(zhǔn)位置識別，并防止任意由強迫地致動被固著 的EGR閥30而導(dǎo)致的EGR閥30破壞。"閥基準(zhǔn)位置校正操作"包括兩個操作，如下即，根據(jù)"岡基準(zhǔn) 位置校正操作"，EGR閥30位于預(yù)定的位置(即預(yù)定的基準(zhǔn)位置)，該 位置由閥開度傳感器7識別并以將其視為執(zhí)行閥打開/關(guān)閉控制操作中 的基準(zhǔn)位置的方式進行校正。在其后的發(fā)動機致動中，基于所識別的基 準(zhǔn)位置來執(zhí)行岡打開/關(guān)閉控制操作。EGR閥30所處的預(yù)定位置此時包 括以下位置首先，將EGR閥30的完全關(guān)閉位置(即0°的開度)視為是基準(zhǔn) 位置。設(shè)置兩種類型的復(fù)位彈簧102以施加朝正側(cè)和負側(cè)的迫壓力。在 解除向驅(qū)動馬達5的通電時，復(fù)位彈簧102的迫壓力彼此平衡的位置被 視為是EGR閥30的完全關(guān)閉位置。在另外的位置中，存在止擋件以限制EGR閥30朝負側(cè)的移動量。 向驅(qū)動馬達5的通電使得EGR閥30可以抵靠止擋件。這樣的抵靠位置 被視為是基準(zhǔn)位置。例如，止擋件設(shè)置在EGR閥30中的負側(cè)的30° 位置處。在EGR閥30抵靠止擋件的狀態(tài)下由閥開度傳感器7讀取的在 負側(cè)30。處的位置被視為是基準(zhǔn)位置。在下文中，將對每種閥基準(zhǔn)位置校正操作進行詳細的說明。首先，將對把EGR閥30的完全關(guān)閉位置視為基準(zhǔn)位置的情形進行 描述。圖8示出了這樣的情形的時序圖。首先，當(dāng)發(fā)動機通過關(guān)斷點火 開關(guān)(筒寫為"IGSW")而暫停時(圖8中的時間點D)，開始"固著 避免操作"和"固著判定操作"。已經(jīng)參照圖5的流程圖對"固著避免 操作"和"固著判定操作"進行了說明。操作的時間段由圖8中的時間 T標(biāo)記。在判定出當(dāng)操作完成時固著消除操作完成標(biāo)記打開、且通過"判 定操作"判定消除了 EGR閥30的固著的情形下，開始"閥基準(zhǔn)位置校 正操作，，(在圖8中的時間點E處)。在"閥基準(zhǔn)位置校正操作，，中，首先打開固著消除操作完成標(biāo)記， 并且同時打開不通電要求標(biāo)記，從而解除對驅(qū)動馬達81的通電。通過 解除該通電，EGR閥30在復(fù)位彈簧的迫力彼此平衡的位置處一一即完 全關(guān)閉位置移動。此時，由于通過復(fù)位彈簧的迫壓力產(chǎn)生了彈簧振動， 閥開度和閥開度的偏離逐漸地衰減，從而收斂于完全關(guān)閉位置。此外， 預(yù)先設(shè)有不通電岡穩(wěn)定計數(shù)器。當(dāng)閥開度和閥開度的偏離落在預(yù)定的范 圍內(nèi)(即位于圖8的穩(wěn)定判定上限和穩(wěn)定判定下限之間)時，不通電閥 穩(wěn)定計數(shù)器計數(shù)。閥開度和閥開度的偏離逐漸地衰減并收斂于完全關(guān)閉 位置，以落到預(yù)定的范圍內(nèi)。其后，當(dāng)計數(shù)值達到預(yù)定的穩(wěn)定判定值時， 判定EGR閥30達到完全關(guān)閉位置.由此，當(dāng)不通電閥穩(wěn)定計數(shù)器的計數(shù)值達到"穩(wěn)定判定值"時(圖 8中的時間點F處)，閥開度傳感器7識別位置(即完全關(guān)閉位置)，從 而，如上所述，以將此位置視為執(zhí)行閥打開/關(guān)閉控制操作時的基準(zhǔn)位 置的方式執(zhí)行基準(zhǔn)位置校正。然后，將對把EGR閥30抵靠止擋件的位置視為基準(zhǔn)位置的情形進 行說明。圖9是該情形中的流程圖。首先，在步驟ST31中判定固著標(biāo) 記是否在"固著判定操作，，中被設(shè)為OFF。當(dāng)EGR閥30的固著被消 除且固著標(biāo)記在"固著判定操作"中被設(shè)為OFF時，步驟ST31中的結(jié) 果是肯定的，且控制程序進行到步驟ST32。在步驟ST32中，進行"閥 穩(wěn)定判定"，以判定EGR閥30是否被穩(wěn)定地定位。"閥穩(wěn)定判定，，是用 于基于EGR閥30在止擋件上的抵靠來判定EGR閥30是否被穩(wěn)定地定 位(即在閥中沒有產(chǎn)生游隙)的操作。特別地，基于閥開度、閥打開速 度、驅(qū)動負載等來作出判定。因為在"閥基準(zhǔn)位置校正操作"開始時EGR閥30還沒有抵靠在止擋件上，步驟ST32中的判定結(jié)果是否定的，所以控制程序進行到步驟 ST33。使EGR閥30在短時間內(nèi)抵靠到止擋件上，并且進一步地，根 據(jù)步驟ST33到ST36中的步驟來避免EGR閥30在強烈沖擊下接觸止 擋件。換句話說，閥打開速度在EGR閥30剛剛抵靠在止擋件之前增加， 且其后逐漸地降低(即逐漸地變化)，從而防止對齒輪或止擋件的破壞， 且進一步地防止EGR閥30從止擋件彈回?？紤]到此，判定指令值(p ) 是否大于指令值漸變開始開度(PB )(步驟ST33 )。如果結(jié)果是否定的， 通過把漸變速度(PBD )加到指令值(p )上所獲得的值作為指令值(p ) 而以相對高的速度驅(qū)動EGR閥30 ( 4驟ST35和ST36 )。相反地，如 果步驟ST33中的結(jié)果是肯定的，則將漸變前指令值(PBT)設(shè)為指令 值(p )，且以低的速度驅(qū)動EGR閥30。當(dāng)EGR閥30才艮據(jù)這些程序抵 靠止擋件、進而被穩(wěn)定住時，步驟ST32中的結(jié)果是肯定的，其中閥開 度位置傳感器7識別抵靠著止擋件的EGR閥30的位置。以將EGR閥 30的位置視為在執(zhí)行閥打開/關(guān)閉控制操作時的基準(zhǔn)位置的方式校正基 準(zhǔn)位置(步驟ST37 )。當(dāng)以這種方式執(zhí)行閥基準(zhǔn)位置校正操作之后，控制程序進行到步驟 ST38，在步驟ST38中，解除對驅(qū)動馬達5的通電，且EGR閥30返回 到完全關(guān)閉位置(步驟ST38 )，從而停止驅(qū)動單元打開EGR閥30的驅(qū) 動操作。-固著判定操作的變例在上述優(yōu)選實施方式的"固著判定操作"中，通過在判定操作完成 時固著計數(shù)器的計數(shù)值m超過固著判定次數(shù)M來判定固著的消除。另 外，判定操作可如下地執(zhí)行。即，當(dāng)用于沿一個或另一個方向移動EGR閥30的操作執(zhí)行了預(yù)定 的次數(shù)(在上述優(yōu)選實施方式中總共為10次)時，判定在EGR閥30 的開度達到預(yù)定的驅(qū)動范圍之前(步驟ST16中沒有肯定的結(jié)果)驅(qū)動 計時器的計時值t超過驅(qū)動允許時間的的次數(shù)(即步驟ST17的結(jié)果為 肯定的次數(shù))是否為預(yù)定的次數(shù)或更多。如果判定結(jié)果是肯定的，則控 制固著標(biāo)記使其打開；相反地，如果判定結(jié)果是否定的，則控制固著標(biāo) 記使其關(guān)閉?？蛇x地，可以不設(shè)置固著計數(shù)器，當(dāng)用于沿一個或另一個方向移動EGR閥30的操作執(zhí)行預(yù)定次數(shù)時(例如總共10次)，可以在最后的移 動操作中執(zhí)行固著判定操作，且當(dāng)最后一次中在驅(qū)動計時器的計時值t 達到驅(qū)動允許時間之前(步驟ST17中沒有肯定的結(jié)果)EGR岡30的 開度量可達到固著消除移動量時(如果步驟ST16的結(jié)果是肯定的)，可 以關(guān)閉固著標(biāo)記?！渌鼘嵤┓绞皆谏鲜龅膬?yōu)選實施方式和變例中對應(yīng)用于位于安裝在機動車輛上 的共軌型缸內(nèi)直噴多缸(例如4缸)柴油發(fā)動機2中的EGR閥30的控 制裝置的本發(fā)明進行了描述。然而，本發(fā)明并不限于此，因此，本發(fā)明 可應(yīng)用于其它類型的柴油發(fā)動機或汽油發(fā)動機。另外，本發(fā)明不僅可應(yīng) 用于機動車輛的發(fā)動機還可有其它的用途。此外，氣缸的數(shù)量或者發(fā)動 機的類型(直列型或V型)也沒有特別的限制。本發(fā)明所針對的閥控制裝置不限于EGR閥30的控制裝置，還可以 用于節(jié)氣門14。也就是說，可以防止由沉積物造成的節(jié)氣門14的固著， 并且進一步地，可以在沒有發(fā)生固著的狀態(tài)下執(zhí)行閥基準(zhǔn)位置校正操 作。認為在此描述的優(yōu)選實施方式不應(yīng)當(dāng)是限制性的而是在所有方面都是 示例性的。本發(fā)明的范疇不由上述的說明書表達，而是由權(quán)利要求表達， 并且進一步地，意圖包括與權(quán)利要求的意思和范疇等同的所有變例和變 化。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的閥控制裝置，包括閥，其設(shè)置在所述內(nèi)燃機內(nèi)的氣體管道上并通過打開/關(guān)閉操作而允許在所述管道內(nèi)流動的氣體的流量改變；閥致動單元，用于執(zhí)行固著避免操作，所述固著避免操作用于通過所述閥在閥完全關(guān)閉位置附近沿一個或另一個方向進行用于消除固著的移動量的打開/關(guān)閉往復(fù)移動而消除或防止所述閥的任意的固著；其中所述閥致動單元在所述固著避免操作期間開始沿所述一個方向移動所述閥的操作、在即使經(jīng)過了預(yù)定的移動控制時間之后閥移動量還是未達到所述的用于消除固著的移動量時開始沿所述另一個方向移動所述閥的操作、并且在所述的沿另一個方向移動所述閥的操作期間當(dāng)即使經(jīng)過了所述預(yù)定的移動控制時間之后所述閥移動量還是未達到所述的用于消除固著的移動量時開始沿所述一個方向移動所述閥的操作，并且在執(zhí)行了預(yù)定次數(shù)的所述沿一個方向以及沿另一個方向移動所述閥的操作之后終止所述固著避免操作。
2.如權(quán)利要求l所述的用于內(nèi)燃機的閥控制裝置，進一步包括固著判定部，用于判定所述固著避免操作是否能夠消除所述閥的固 著，其中在所述閥移動量于所述沿一個方向移動所述閥的操作或者所述沿另的用于消除固著的移動量的情況下，所述固著判定部判定消除了所述閥的 固著。
3.如權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機的閥控制裝置，其中，在所述固著 判定部判定所述岡的固著未被消除的情況下，所述用于內(nèi)燃機的閥控制裝 置禁止所述閥在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期間的打開/關(guān)閉操作。
4.如權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機的閥控制裝置，其中，在所述固著 判定部判定消除了所述閥的固著的情況下將所述閥的打開/關(guān)閉位置設(shè)在預(yù)定位置處，且執(zhí)行基準(zhǔn)位置校正操作以將所述預(yù)定位置認定為在所述內(nèi) 燃機運轉(zhuǎn)期間執(zhí)行所述閥的打開/關(guān)閉控制操作的基準(zhǔn)位置。
5.如權(quán)利要求l所述的用于內(nèi)燃機的閥控制裝置，進一步包括固著判定部，用于判定所述固著避免操作是否能夠消除所述閥的固 著，其中在當(dāng)開始所述沿一個方向移動所述閥的操作以及所述沿另一個方向 移動所述閥的操作執(zhí)行預(yù)定次數(shù)之后、即使經(jīng)過了預(yù)定的移動控制時間之 后所述閥移動量未達到所述的用于消除固著的移動量的情形多于所述預(yù) 定次數(shù)的情況下，所述固著判定部判定所述岡的固著未被消除。
6.如權(quán)利要求5所述的用于內(nèi)燃機的岡控制裝置，其中，在所述固著 判定部判定所述閥的固著未被消除的情況下，所述用于內(nèi)燃機的閥控制裝 置禁止所述閥在所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期間的打開/關(guān)閉^Mt 。
7.如權(quán)利要求5所述的用于內(nèi)燃機的閥控制裝置，其中，在所述固著 判定部判定消除了所述閥的固著的情況下將所述閥的打開/關(guān)閉位置設(shè)在 預(yù)定位置處，且執(zhí)行基準(zhǔn)位置校正操作以將所述預(yù)定位置認定為在所述內(nèi) 燃機運轉(zhuǎn)期間執(zhí)行所述閥的打開/關(guān)閉控制操作的基準(zhǔn)位置。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的用于內(nèi)燃機的閥控制裝置，其中， 當(dāng)所述內(nèi)燃機停止的時候執(zhí)行所述固著避免操作。
9. 一種用于內(nèi)燃機的閥控制方法，所述內(nèi)燃機設(shè)置有閥，其設(shè)置在 所述內(nèi)燃機內(nèi)的氣體管道上并通過打開/關(guān)閉操作而允許在所述管道內(nèi)流 動的氣體的流量改變；以及閥致動單元，用于執(zhí)行固著避免操作，所述固 著避免操作用于通過所述閥在岡完全關(guān)閉位置附近沿一個或另一個方向 進行用于消除固著的移動量的打開/關(guān)閉往復(fù)移動而消除或防止所述閥的 任意的固著，所述用于內(nèi)燃機的閥控制方法包括以下步驟在所述固著避免操作期間開始沿所述一個方向移動所述閥的操作；在即使過了預(yù)定的移動控制時間之后閥移動量還是未達到所述的用于消除固著的移動量時開始沿所述另一個方向移動所述閥的IMt、并且在 所述沿另一個方向移動所述閥的操作期間當(dāng)即使經(jīng)過了所述預(yù)定的移動 控制時間之后所述閥移動量還是未達到所述的用于消除固著的移動量時 開始沿所述一個方向移動所述閥的^作；并且在執(zhí)行了預(yù)定次數(shù)的所述沿一個方向以及沿另一個方向移動所述閥 的操作之后終止所述固著避免操作。
10.如權(quán)利要求9所述的用于內(nèi)燃機的閥控制方法，進一步包括以下 步驟判定所述固著避免操作是否能夠消除所述閥的固著，其中在所述判定步驟中，在所述閥移動量于所述沿一個方向移動所述閥的 操作或者所述沿另一個方向移動所述閥的操作開始之后的預(yù)定移動控制 時間內(nèi)達到所述的用于消除固著的移動量的情況下，判定消除了所述閥的 固著。
11.如權(quán)利要求10所述的用于內(nèi)燃機的閥控制方法，進一步包括以下 步驟在判定所述閥的固著未被消除的情況下，禁止所述閥在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期 間的打開/關(guān)閉。
12.如權(quán)利要求10所述的用于內(nèi)燃機的閥控制方法，進一步包括以下 步驟在判定消除了所述閥的固著的情況下將所述閥的打開/關(guān)閉位置定位 在預(yù)定位置處，且執(zhí)行基準(zhǔn)位置校正操作以將所述預(yù)定位置認定為在所述 內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期間執(zhí)行所述閥的打開/關(guān)閉控制操作的基準(zhǔn)位置。
13.如權(quán)利要求9所述的用于內(nèi)燃機的閥控制方法，進一步包括以下 步驟判定所述固著避免操作是否能夠消除所述岡的固著，其中所述判定步驟包括以下步驟在當(dāng)所述沿一個方向移動所述閥的^Mt 或所述沿另一個方向移動所述閥的操作執(zhí)行預(yù)定次數(shù)之后、即使經(jīng)過了預(yù) 定的移動控制時間之后所述閥移動量未達到所述用于消除固著的移動量 的情形多于所述預(yù)定次數(shù)的情況下，判定所述閥的固著未被消除。
14.如權(quán)利要求13所述的用于內(nèi)燃機的閥控制方法，進一步包括以下 步驟在判定所述閥的固著未被消除的情況下，禁止在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期間打開 /關(guān)閉所述閥。
15.如權(quán)利要求13所述的用于內(nèi)燃機的閥控制方法，進一步包括以下 步驟在判定消除了所述閥的固著的情況下將所述岡的打開/關(guān)閉位置定位 在預(yù)定位置處，且執(zhí)行基準(zhǔn)位置校正操作以將所述預(yù)定位置認定為在所述 內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期間執(zhí)行所述閥的打開/關(guān)閉控制操作的基準(zhǔn)位置。
16.如權(quán)利要求9至15中任一項所述的用于內(nèi)燃機的閥控制方法，其 中，在所述內(nèi)燃機停止的時候執(zhí)行所述固著避免操作。
全文摘要
一種閥控制裝置，其執(zhí)行控制以通過在閥的完全關(guān)閉位置附近打開/關(guān)閉閥來消除或避免EGR閥(30)的固著。在發(fā)動機停止之后，閥控制裝置執(zhí)行“固著避免操作”，用于在完全關(guān)閉位置附近打開/關(guān)閉EGR閥(30)，并且進一步地執(zhí)行“固著判定操作”。當(dāng)判定消除了EGR閥(30)的固著時，EGR閥(30)被定位在完全關(guān)閉位置處，且校正基準(zhǔn)位置而將完全關(guān)閉位置視為基準(zhǔn)位置，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間在所述基準(zhǔn)位置處執(zhí)行閥打開/關(guān)閉控制。
文檔編號F02M25/07GK101228345SQ200680026999
公開日2008年7月23日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者榎本弘 申請人:豐田自動車株式會社