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JP6070492B2 - Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine - Google Patents

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JP6070492B2
JP6070492B2 JP2013195303A JP2013195303A JP6070492B2 JP 6070492 B2 JP6070492 B2 JP 6070492B2 JP 2013195303 A JP2013195303 A JP 2013195303A JP 2013195303 A JP2013195303 A JP 2013195303A JP 6070492 B2 JP6070492 B2 JP 6070492B2
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雄祐 丹羽
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Description

本発明は、内燃機関より排出される排気ガスの一部をEGRガスとして吸気側に還流させる排気ガス再循環装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation device that recirculates a part of exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an intake side as EGR gas.

従来技術として、例えば、特許文献1に開示された排気ガス再循環装置がある。
この排気ガス再循環装置は、EGR通路を開閉するEGRバルブと、モータを動力源としてEGRバルブを駆動するバルブ駆動手段と、EGRバルブを閉弁方向に付勢するスプリングと、モータへの供給電力を制御するモータ制御手段等より構成される。なお、バルブ駆動手段は、モータの駆動トルクを増幅してEGRバルブに伝達するギヤトレイン(歯車列)である。
ところで、モータへの電力供給が何らかの不具合により断たれるフェール時には、スプリングのトルクでEGRバルブが全閉位置へ自戻りする必要がある。
スプリングのトルクに抵抗する要因としてモータのコギングトルクがあるが、このコギングトルクは低温になるほど大きくなる。従って、低温でもEGRバルブの自戻り性を確保するためには、モータのコギングトルクに打ち勝つようにスプリングのトルクを大きくする必要がある。
As a prior art, for example, there is an exhaust gas recirculation device disclosed in Patent Document 1.
This exhaust gas recirculation device includes an EGR valve that opens and closes an EGR passage, valve driving means that drives the EGR valve using a motor as a power source, a spring that urges the EGR valve in the valve closing direction, and electric power supplied to the motor Motor control means for controlling the motor. The valve driving means is a gear train (gear train) that amplifies the driving torque of the motor and transmits it to the EGR valve.
By the way, at the time of failure in which power supply to the motor is interrupted due to some trouble, the EGR valve needs to return to the fully closed position by the torque of the spring.
A factor that resists the torque of the spring is the cogging torque of the motor, and this cogging torque increases as the temperature decreases. Therefore, in order to ensure the self-returning property of the EGR valve even at a low temperature, it is necessary to increase the torque of the spring so as to overcome the cogging torque of the motor.

特開2007−285123号公報JP 2007-285123 A

ところが、スプリングのトルクが大きくなると、EGRバルブを開閉駆動する時のモータ負荷が増えるため、設定できるスプリングのトルクには制約がある。このため、低温環境下でエンジンを始動した場合、モータの雰囲気温度が高くなってコギングトルクがスプリングのトルクを下回るまでは、EGRバルブの作動を開始させることが出来ないという問題がある。
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、EGRバルブの開閉作動を早期に開始させることが出来る内燃機関の排気ガス再循環装置を提供することにある。
However, when the torque of the spring increases, the motor load when opening and closing the EGR valve increases, so that the settable torque of the spring is limited. For this reason, when the engine is started in a low temperature environment, there is a problem that the operation of the EGR valve cannot be started until the atmospheric temperature of the motor becomes high and the cogging torque falls below the spring torque.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that can start the opening / closing operation of an EGR valve at an early stage. .

本発明は、内燃機関の排気通路から吸気通路へ排気の一部(EGRガスと呼ぶ)を還流させるEGR通路と、このEGR通路を流れるEGRガスの流量を調整するEGRバルブと、界磁に永久磁石を使用するモータと、このモータの駆動トルクを増幅してEGRバルブに伝達するギヤトレインと、EGRバルブを閉弁方向に付勢するスプリングと、EGRバルブを所定の開度に駆動するためにモータへの供給電力を制御するEGR制御手段とを備える内燃機関の排気ガス再循環装置において、内燃機関の運転状態に応じてEGRバルブの開閉動作を制御することをバルブ開度制御と呼ぶ時に、EGR制御手段は、内燃機関の始動直後にモータに所定の電力を供給してEGRバルブを全閉位置に保持するとともに、吸気通路を流れる吸気の温度を検出する吸気温センサの検出値からモータの雰囲気温度を推定し、その温度が閾値を超えた時点でバルブ開度制御を開始する。または、モータを収容するモータ室の内部に温度センサを配置し、温度センサで検出される温度が閾値を超えた時点でバルブ開度制御を開始する。そして、閾値は、モータのコギングトルクがスプリングのトルクよりも小さくなる数値として設定されている。 The present invention relates to an EGR passage that recirculates a portion of exhaust (referred to as EGR gas) from an exhaust passage of an internal combustion engine to an intake passage, an EGR valve that adjusts the flow rate of EGR gas that flows through the EGR passage, and a permanent magnetic field. A motor that uses a magnet, a gear train that amplifies the drive torque of the motor and transmits it to the EGR valve, a spring that urges the EGR valve in the valve closing direction, and the EGR valve to drive it to a predetermined opening In an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine comprising an EGR control means for controlling power supplied to the motor, when controlling the opening / closing operation of the EGR valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine is referred to as valve opening control. EGR control means holds the EGR valve for supplying a predetermined power to the motor immediately after starting the internal combustion engine to the fully closed position, the temperature of the intake air flowing through the intake passage Estimating the ambient temperature of the motor from the detected value of the intake air temperature sensor to be detected, it starts a valve opening control at the time the temperature exceeds a threshold value. Alternatively, a temperature sensor is arranged inside the motor chamber that houses the motor, and the valve opening control is started when the temperature detected by the temperature sensor exceeds a threshold value. The threshold value is set as a numerical value that makes the cogging torque of the motor smaller than the torque of the spring.

請求項1に係る本発明は、内燃機関の始動直後にモータに所定の電力を供給することでモータが発熱するため、低温環境下でもモータの雰囲気温度が上昇してモータのコギングトルクが低下する。よって、モータのコギングトルクが早期にスプリングのトルクを下回るため、EGRバルブの開閉作動(バルブ開度制御)を早期に開始することが可能である。なお、モータに所定の電力が供給されている間は、EGRバルブが全閉位置に保持されているので、通常のバルブ開度制御が開始されるまでは、EGRガスが吸気通路へ還流することはない。   According to the first aspect of the present invention, since the motor generates heat by supplying predetermined electric power to the motor immediately after the internal combustion engine is started, the ambient temperature of the motor is increased even in a low temperature environment, and the cogging torque of the motor is decreased. . Therefore, since the cogging torque of the motor falls below the spring torque at an early stage, the EGR valve opening / closing operation (valve opening degree control) can be started at an early stage. Since the EGR valve is held in the fully closed position while the predetermined electric power is supplied to the motor, the EGR gas recirculates to the intake passage until normal valve opening degree control is started. There is no.

参考例に係るEGR装置の断面図である。It is sectional drawing of the EGR apparatus which concerns on a reference example . 参考例に係るギヤトレインの配置を示すEGR装置の平面図である。It is a top view of an EGR device showing arrangement of a gear train concerning a reference example . EGRバルブの開度をECUによりフィードバック制御する構成図である。It is a block diagram which feedback-controls the opening degree of an EGR valve by ECU. 排気ガス再循環装置のシステム図である。It is a system diagram of an exhaust gas recirculation device. 参考例の作動説明に係るタイムチャートである。It is a time chart which concerns on the action | operation description of a reference example . 実施例2に係るEGR装置の断面図である。6 is a cross-sectional view of an EGR device according to Embodiment 2. FIG.

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.

参考例
排気ガス再循環装置は、図4に示すように、エンジン1の燃焼室1aより排出される排気ガスの一部をEGRガスとして吸気側に還流させるシステムであり、エンジン1の排気通路2と吸気通路3とを連通する排ガス還流通路4にEGR装置5を備える。
吸気通路3の上流端には、空気をろ過するエアクリーナ6が配設される。エアクリーナ6の出口には、吸気量を測定するエアフロメータ7が取り付けられ、エアフロメータ7の下流側に吸気量を調整するスロットルバルブ8が配設される。
スロットルバルブ8より下流側にはサージタンク9が設けられ、このサージタンク9に排ガス還流通路4の下流端が接続されている。また、排ガス還流通路4には、EGR装置5より上流側(排気通路2側)にEGRガスを冷却するEGRクーラ10が取り付けられている。
[ Reference example ]
As shown in FIG. 4, the exhaust gas recirculation device is a system that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber 1a of the engine 1 to the intake side as EGR gas. An exhaust gas recirculation passage 4 communicating with the passage 3 is provided with an EGR device 5.
An air cleaner 6 that filters air is disposed at the upstream end of the intake passage 3. An air flow meter 7 for measuring the intake air amount is attached to the outlet of the air cleaner 6, and a throttle valve 8 for adjusting the intake air amount is disposed downstream of the air flow meter 7.
A surge tank 9 is provided downstream of the throttle valve 8, and the downstream end of the exhaust gas recirculation passage 4 is connected to the surge tank 9. Further, an EGR cooler 10 for cooling the EGR gas is attached to the exhaust gas recirculation passage 4 on the upstream side (exhaust passage 2 side) from the EGR device 5.

EGR装置5は、図1に示すように、EGR通路11を形成するハウジング12と、EGRガスの流量を調整するEGRバルブ13と、このEGRバルブ13を駆動するバルブ駆動手段(後述する)と、EGRバルブ13を閉弁方向へ付勢するスプリング14と、EGRバルブ13の開度を検出する回転角センサ(後述する)等を備える。なお、閉弁方向とは、EGR通路11の開口面積が小さくなる方向を言う。
ハウジング12は、EGR通路11の上流端が排気側の排ガス還流通路4に接続され、EGR通路11の下流端が吸気側の排ガス還流通路4に接続される。
EGRバルブ13は、軸受15を介してハウジング12に回転自在に支持されるバルブシャフト16と、このバルブシャフト16の一方の端部に取り付けられる円板状の弁体17とを有し、弁体17がバルブシャフト16と一体に回転してEGR通路11の開口面積を可変する。
As shown in FIG. 1, the EGR device 5 includes a housing 12 that forms an EGR passage 11, an EGR valve 13 that adjusts the flow rate of EGR gas, and valve drive means (described later) that drives the EGR valve 13; A spring 14 that urges the EGR valve 13 in the valve closing direction, a rotation angle sensor (described later) that detects the opening degree of the EGR valve 13, and the like are provided. The valve closing direction refers to a direction in which the opening area of the EGR passage 11 decreases.
The housing 12 has an upstream end of the EGR passage 11 connected to the exhaust gas recirculation passage 4 on the exhaust side, and a downstream end of the EGR passage 11 connected to the exhaust gas recirculation passage 4 on the intake side.
The EGR valve 13 includes a valve shaft 16 that is rotatably supported by the housing 12 via a bearing 15, and a disc-like valve body 17 that is attached to one end of the valve shaft 16. 17 rotates integrally with the valve shaft 16 to vary the opening area of the EGR passage 11.

バルブ駆動手段は、電力の供給を受けてトルクを発生するモータ18と、このモータ18の駆動トルクを増幅してバルブシャフト16に伝達するギヤトレイン(歯車列)とで構成される。
モータ18は、例えば、界磁に永久磁石を用いた直流モータであり、ハウジング12に形成されるモータ室19に収容される。
ギヤトレインは、図1、図2に示すように、モータ18の出力軸18aに取り付けられるモータギヤ20と、バルブシャフト16の他方の端部に取り付けられるバルブギヤ21と、モータギヤ20の回転をバルブギヤ21に伝達する中間ギヤとで構成される。
中間ギヤは、モータギヤ20に噛み合う大径ギヤ22と、バルブギヤ21に噛み合う小径ギヤ23とで構成され、両ギヤ22、23が同一軸心上に一体に形成されて、共通の中間シャフト24に回転自在に支持されている。
The valve driving means includes a motor 18 that generates torque upon receiving electric power, and a gear train (gear train) that amplifies the driving torque of the motor 18 and transmits the amplified torque to the valve shaft 16.
The motor 18 is, for example, a DC motor using a permanent magnet as a field, and is accommodated in a motor chamber 19 formed in the housing 12.
As shown in FIGS. 1 and 2, the gear train includes a motor gear 20 attached to the output shaft 18 a of the motor 18, a valve gear 21 attached to the other end of the valve shaft 16, and rotation of the motor gear 20 to the valve gear 21. It consists of an intermediate gear that transmits.
The intermediate gear includes a large-diameter gear 22 that meshes with the motor gear 20 and a small-diameter gear 23 that meshes with the valve gear 21, and both gears 22, 23 are integrally formed on the same axis and rotate around a common intermediate shaft 24. It is supported freely.

上記のギヤトレインは、ハウジング12の端面に開口するギヤ室25に配置され、センサカバー26によって覆われている。なお、図2は、ギヤ室25に配置されるギヤトレインをセンサカバー26の無い状態(センサカバー26を外した状態)で図示している。
センサカバー26は、例えば樹脂成型品であり、ギヤ室25が開口するハウジング12の端面にシール部品27(図1参照)を介して組み付けられ、スクリュ等の締め付けによりハウジング12に固定される。
The gear train is disposed in the gear chamber 25 that opens to the end surface of the housing 12, and is covered with a sensor cover 26. 2 illustrates the gear train disposed in the gear chamber 25 in a state where the sensor cover 26 is not present (a state where the sensor cover 26 is removed).
The sensor cover 26 is, for example, a resin molded product, and is assembled to the end surface of the housing 12 where the gear chamber 25 is opened via a seal part 27 (see FIG. 1), and is fixed to the housing 12 by tightening a screw or the like.

スプリング14は、エンジン停止時、すなわち、モータ18への電力供給が停止している時にEGRバルブ13を全閉位置へ付勢する。また、エンジン1の運転中において、何らかの不具合によりモータ18への電力供給が遮断されると、スプリング14のトルクによってEGRバルブ13を全閉位置へ戻すことができる。なお、EGRバルブ13の全閉位置とは、EGR通路11の開口面積が最小となるEGRバルブ13の開度を言う。
回転角センサは、例えば、バルブギヤ21の内周に取り付けられた永久磁石28の内側にホールIC29を配置して構成される。ホールIC29は、バルブギヤ21と共に永久磁石28が回転することで、ホール素子を貫く磁束密度に比例した電気信号(電圧)をECU30(図3参照)へ出力する。
The spring 14 biases the EGR valve 13 to the fully closed position when the engine is stopped, that is, when the power supply to the motor 18 is stopped. Further, when the power supply to the motor 18 is interrupted due to some trouble during the operation of the engine 1, the EGR valve 13 can be returned to the fully closed position by the torque of the spring 14. The fully closed position of the EGR valve 13 refers to the opening degree of the EGR valve 13 at which the opening area of the EGR passage 11 is minimized.
The rotation angle sensor is configured, for example, by arranging a Hall IC 29 inside a permanent magnet 28 attached to the inner periphery of the valve gear 21. The Hall IC 29 outputs an electric signal (voltage) proportional to the magnetic flux density penetrating the Hall element to the ECU 30 (see FIG. 3) by rotating the permanent magnet 28 together with the valve gear 21.

ECU30は、図3に示すように、アクセル開度やエンジン回転数等から把握されるエンジン1の運転状態に応じてEGRバルブ13の目標開度を演算し、回転角センサによって検出されるEGRバルブ13の実開度が目標開度と一致するようにモータ18への供給電力をフィードバック制御する。
以下、エンジン1の運転状態に応じてEGRバルブ13の実開度を目標開度と一致させるための制御をバルブ開度制御と呼ぶ。
As shown in FIG. 3, the ECU 30 calculates a target opening degree of the EGR valve 13 according to the operating state of the engine 1 grasped from the accelerator opening degree, the engine speed, etc., and detects the EGR valve by the rotation angle sensor. The power supplied to the motor 18 is feedback-controlled so that the actual opening of 13 coincides with the target opening.
Hereinafter, the control for matching the actual opening of the EGR valve 13 with the target opening according to the operating state of the engine 1 is referred to as valve opening control.

上記のECU30は、本発明のEGR制御手段として機能する。
すなわち、ECU30(EGR制御手段)は、図5に示すように、エンジン1の始動直後(時刻t0)にモータ18に所定の電力を供給してEGRバルブ13を全閉位置に保持し、モータ18へ所定の電力を供給してから規定時間経過後(時刻t1)にバルブ開度制御を開始する。以下、モータ18に所定の電力を供給してEGRバルブ13を全閉位置に保持する制御をバルブ全閉制御と呼ぶ。また、モータ18へ所定の電力を供給してからバルブ開度制御を開始するまでの「規定時間」は、例えば、想定される最低の低温環境下において、モータ18の雰囲気温度が規定値を超えるまでの時間によって設定できる。
The ECU 30 functions as EGR control means of the present invention.
That is, as shown in FIG. 5, the ECU 30 (EGR control means) supplies predetermined power to the motor 18 immediately after the engine 1 is started (time t0) to hold the EGR valve 13 in the fully closed position. The valve opening degree control is started after a predetermined time has elapsed (time t1) after the predetermined power is supplied to. Hereinafter, the control for supplying predetermined electric power to the motor 18 and holding the EGR valve 13 in the fully closed position is referred to as valve fully closed control. In addition, the “specified time” from when the predetermined power is supplied to the motor 18 until the valve opening degree control is started, for example, the ambient temperature of the motor 18 exceeds the specified value in the assumed minimum low temperature environment. It can be set according to the time until.

参考例の作用および効果〕
参考例では、エンジン1の始動直後にECU30がバルブ全閉制御を行う。つまり、エンジン1の始動直後にモータ18に所定の電力を供給してEGRバルブ13を全閉位置に保持するので、通常のバルブ開度制御を開始する前にモータ18が発熱する。これにより、図5に示すように、低温環境下でもモータ18の雰囲気温度が次第に上昇し、それに連れてモータ18のコギングトルクが低下する。その結果、モータ18のコギングトルクが早期にスプリング14のトルクを下回るため、EGRバルブ13の開閉作動(バルブ開度制御)を早期に開始することが可能である。すなわち、低温環境下でエンジン1を始動した場合でも、エンジン1の始動直後にバルブ全閉制御を行うことで、モータ18のコギングトルクがスプリング14のトルクを下回るまでの時間を短くできる。よって、エンジン1の始動直後にバルブ全閉制御を実施しない従来のEGR制御と比較して、早期にバルブ開度制御を開始することができる。
[ Operation and effect of reference example ]
In the reference example , immediately after the engine 1 is started, the ECU 30 performs valve full-close control. That is, immediately after the engine 1 is started, predetermined power is supplied to the motor 18 to hold the EGR valve 13 in the fully closed position, so that the motor 18 generates heat before starting normal valve opening control. As a result, as shown in FIG. 5, the ambient temperature of the motor 18 gradually increases even in a low temperature environment, and the cogging torque of the motor 18 decreases accordingly. As a result, since the cogging torque of the motor 18 quickly falls below the torque of the spring 14, the opening / closing operation (valve opening degree control) of the EGR valve 13 can be started early. That is, even when the engine 1 is started in a low temperature environment, the time until the cogging torque of the motor 18 falls below the torque of the spring 14 can be shortened by performing the valve full-close control immediately after the engine 1 is started. Therefore, compared with the conventional EGR control in which the valve fully closed control is not performed immediately after the engine 1 is started, the valve opening degree control can be started earlier.

また、モータ18に所定の電力が供給されている間は、EGRバルブ13が全閉位置に保持されているので、通常のバルブ開度制御が開始されるまでは、EGRガスが吸気通路3へ還流することはない。
なお、スプリング14のトルクによって保持されるEGRバルブ13の全閉位置(メカ的な全閉位置と呼ぶ)と、ECU30のバルブ全閉制御によって保持されるEGRバルブ13の全閉位置(制御上の全閉位置と呼ぶ)とは、必ずしも一致する必要はない。つまり、メカ的な全閉位置と制御上の全閉位置とを意図的にずらすことも出来る。
Since the EGR valve 13 is held in the fully closed position while the predetermined electric power is supplied to the motor 18, the EGR gas is supplied to the intake passage 3 until the normal valve opening degree control is started. There is no reflux.
The fully closed position of the EGR valve 13 held by the torque of the spring 14 (referred to as mechanical fully closed position) and the fully closed position of the EGR valve 13 held by the valve fully closed control of the ECU 30 (on control) It is not always necessary to agree with the “fully closed position”. That is, the mechanical fully closed position and the control fully closed position can be intentionally shifted.

以下、本発明に係る実施例について説明する。
なお、参考例と共通する部品および構成を示すものは、参考例と同一の符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
実施例1
この実施例1は、図4に示すように、ECU30(EGR制御手段)がエアフロメータ6に取り付けられる吸気温センサ31の検出値からモータ18の雰囲気温度を推定し、その温度が予め設定された閾値を超えた時点でバルブ開度制御を開始する事例である。
The following describes engagement Ru real施例the present invention.
Note that components and configurations common to the reference example are denoted by the same reference numerals as those of the reference example, and detailed description thereof is omitted.
[ Example 1 ]
In the first embodiment , as shown in FIG. 4, the ECU 30 (EGR control means) estimates the ambient temperature of the motor 18 from the detected value of the intake air temperature sensor 31 attached to the air flow meter 6, and the temperature is preset. In this example, valve opening control is started when the threshold value is exceeded.

上記の参考例では、ECU30がバルブ全閉制御を実施してからバルブ開度制御を開始するまでの「規定時間」を一律に設定している。これに対し、実施例1では、ECU30がバルブ全閉制御を実施してから吸気温センサ31の検出値が閾値を超えるまでの時間を「規定時間」と読み替えることができる。よって、「規定時間」は一律ではなく、吸気温センサ31の検出値によって変動する。この場合、吸気温センサ31の検出値が閾値を超えた時点でモータ18の雰囲気温度が規定値を超えたと判断できるので、バルブ開度制御をより早期に開始することが可能である。 In the above reference example , the “specified time” from when the ECU 30 performs the valve full-close control until the valve opening control is started is uniformly set. On the other hand, in the first embodiment , the time from when the ECU 30 performs the valve fully closed control until the detected value of the intake air temperature sensor 31 exceeds the threshold value can be read as “specified time”. Therefore, the “specified time” is not uniform and varies depending on the detection value of the intake air temperature sensor 31. In this case, since it can be determined that the ambient temperature of the motor 18 has exceeded the specified value when the detection value of the intake air temperature sensor 31 exceeds the threshold value, the valve opening degree control can be started earlier.

実施例2
この実施例2は、図6に示すように、EGR装置5のハウジング12に形成されるモータ室19に温度センサ32を配置し、その温度センサ32の検出温度が閾値を超えた時点でバルブ開度制御を開始する事例である。
この実施例2においても、実施例1と同様に、ECU30がバルブ全閉制御を実施してからバルブ開度制御を開始するまでの「規定時間」は一律ではなく、温度センサ32の検出温度によって変動する。
また、温度センサ32をモータ室19に配置しているので、モータ18の雰囲気温度を温度センサ32によって直接検出できる。このため、吸気温度とモータ18の雰囲気温度とのずれを考慮する必要はなく、温度センサ32の検出温度が閾値を超えた時点で早期にバルブ開度制御を開始することができる。
[ Example 2 ]
In the second embodiment , as shown in FIG. 6, a temperature sensor 32 is disposed in a motor chamber 19 formed in the housing 12 of the EGR device 5, and the valve is opened when the detected temperature of the temperature sensor 32 exceeds a threshold value. This is an example of starting degree control.
Also in the second embodiment , as in the first embodiment , the “specified time” from when the ECU 30 performs the valve full-closed control to when the valve opening control is started is not uniform and depends on the temperature detected by the temperature sensor 32. fluctuate.
Further, since the temperature sensor 32 is disposed in the motor chamber 19, the ambient temperature of the motor 18 can be directly detected by the temperature sensor 32. For this reason, it is not necessary to consider the difference between the intake air temperature and the ambient temperature of the motor 18, and the valve opening degree control can be started early when the temperature detected by the temperature sensor 32 exceeds the threshold value.

〔変形例〕
参考例では、EGRバルブ13を駆動する動力源として永久磁石を界磁に使用する直流モータ18を記載したが、直流モータ18に限定する必要はなく、例えば、界磁(回転子)に永久磁石を有する交流モータあるいはステッピングモータ等を使用することもできる。つまり、非励磁状態(電機子巻線に電流を流さない状態)でロータを回した時に、磁気吸引力であるコギングトルクが発生する永久磁石モータであれば良い。
実施例1に記載した吸気温センサ31は、必ずしもエアフロメータ6に取り付ける必要はなく、エアフロメータ6とは別に吸気通路3に設置することもできる。
[Modification]
In the reference example , the DC motor 18 that uses a permanent magnet for the field as a power source for driving the EGR valve 13 is described. However, the DC motor 18 is not limited to the DC motor 18, and for example, the field magnet (rotor) has a permanent magnet. It is also possible to use an AC motor or a stepping motor having That is, any permanent magnet motor that generates a cogging torque that is a magnetic attractive force when the rotor is rotated in a non-excited state (a state in which no current flows through the armature winding) may be used.
The intake air temperature sensor 31 described in the first embodiment is not necessarily attached to the air flow meter 6, and can be installed in the intake passage 3 separately from the air flow meter 6.

1 エンジン(内燃機関)
2 排気通路
3 吸気通路
11 EGR通路
13 EGRバルブ
14 スプリング
18 モータ
19 モータ室
20 モータギヤ(ギヤトレイン)
21 バルブギヤ(ギヤトレイン)
22 大径ギヤ(ギヤトレイン)
23 小径ギヤ(ギヤトレイン)
30 ECU(EGR制御手段)
31 吸気温センサ
32 温度センサ
1 engine (internal combustion engine)
2 Exhaust passage 3 Intake passage 11 EGR passage 13 EGR valve 14 Spring 18 Motor 19 Motor chamber 20 Motor gear (gear train)
21 Valve gear (gear train)
22 Large diameter gear (gear train)
23 Small-diameter gear (gear train)
30 ECU (EGR control means)
31 Intake air temperature sensor 32 Temperature sensor

Claims (2)

内燃機関(1)の排気通路(2)から吸気通路(3)へ排気の一部(EGRガスと呼ぶ)を還流させるEGR通路(11)と、
このEGR通路(11)を流れるEGRガスの流量を調整するEGRバルブ(13)と、
界磁に永久磁石を使用するモータ(18)と、
このモータ(18)の駆動トルクを増幅して前記EGRバルブ(13)に伝達するギヤトレイン(20、21、22、23)と、
前記EGRバルブ(13)を閉弁方向に付勢するスプリング(14)と、
前記EGRバルブ(13)を所定の開度に駆動するために前記モータ(18)への供給電力を制御するEGR制御手段(30)とを備える内燃機関の排気ガス再循環装置において、
前記内燃機関(1)の運転状態に応じて前記EGRバルブ(13)の開閉動作を制御することをバルブ開度制御と呼ぶ時に、
前記EGR制御手段(30)は、前記内燃機関(1)の始動直後に前記モータ(18)に所定の電力を供給して前記EGRバルブ(13)を全閉位置に保持するとともに、前記吸気通路(3)を流れる吸気の温度を検出する吸気温センサ(31)の検出値から前記モータ(18)の雰囲気温度を推定し、その温度が閾値を超えた時点で前記バルブ開度制御を開始し、
前記閾値は、前記モータ(18)のコギングトルクが前記スプリング(14)のトルクよりも小さくなる数値として設定されていることを特徴とする内燃機関の排気ガス再循環装置。
An EGR passage (11) for recirculating a part of exhaust (referred to as EGR gas) from the exhaust passage (2) of the internal combustion engine (1) to the intake passage (3);
An EGR valve (13) for adjusting the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage (11);
A motor (18) using a permanent magnet for the field;
A gear train (20, 21, 22, 23) for amplifying the drive torque of the motor (18) and transmitting it to the EGR valve (13);
A spring (14) for urging the EGR valve (13) in the valve closing direction;
In an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, comprising an EGR control means (30) for controlling power supplied to the motor (18) in order to drive the EGR valve (13) to a predetermined opening degree.
Controlling the opening / closing operation of the EGR valve (13) according to the operating state of the internal combustion engine (1) is referred to as valve opening control.
The EGR control means (30) supplies a predetermined electric power to the motor (18) immediately after the internal combustion engine (1) is started to hold the EGR valve (13) in a fully closed position, and the intake passage. (3) the ambient temperature of the motor (18) is estimated from the detected value of the intake air temperature sensor for detecting the temperature of intake air flowing through (31), to start the valve opening control at the time the temperature exceeds a threshold value ,
The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, wherein the threshold value is set to a value at which the cogging torque of the motor (18) is smaller than the torque of the spring (14) .
内燃機関(1)の排気通路(2)から吸気通路(3)へ排気の一部(EGRガスと呼ぶ)を還流させるEGR通路(11)と、
このEGR通路(11)を流れるEGRガスの流量を調整するEGRバルブ(13)と、
界磁に永久磁石を使用するモータ(18)と、
このモータ(18)の駆動トルクを増幅して前記EGRバルブ(13)に伝達するギヤトレイン(20、21、22、23)と、
前記EGRバルブ(13)を閉弁方向に付勢するスプリング(14)と、
前記EGRバルブ(13)を所定の開度に駆動するために前記モータ(18)への供給電力を制御するEGR制御手段(30)とを備える内燃機関の排気ガス再循環装置において、
前記モータ(18)を収容するモータ室(19)の内部に温度センサ(32)を配置し、
前記内燃機関(1)の運転状態に応じて前記EGRバルブ(13)の開閉動作を制御することをバルブ開度制御と呼ぶ時に、
前記EGR制御手段(30)は、前記内燃機関(1)の始動直後に前記モータ(18)に所定の電力を供給して前記EGRバルブ(13)を全閉位置に保持し、前記温度センサ(32)で検出される温度が閾値を超えた時点で前記バルブ開度制御を開始し、
前記閾値は、前記モータ(18)のコギングトルクが前記スプリング(14)のトルクよりも小さくなる数値として設定されていることを特徴とする内燃機関の排気ガス再循環装置
An EGR passage (11) for recirculating a part of exhaust (referred to as EGR gas) from the exhaust passage (2) of the internal combustion engine (1) to the intake passage (3);
An EGR valve (13) for adjusting the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage (11);
A motor (18) using a permanent magnet for the field;
A gear train (20, 21, 22, 23) for amplifying the drive torque of the motor (18) and transmitting it to the EGR valve (13);
A spring (14) for urging the EGR valve (13) in the valve closing direction;
In an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, comprising an EGR control means (30) for controlling power supplied to the motor (18) in order to drive the EGR valve (13) to a predetermined opening degree.
A temperature sensor (32) is disposed inside the motor chamber (19) that houses the motor (18),
Controlling the opening / closing operation of the EGR valve (13) according to the operating state of the internal combustion engine (1) is referred to as valve opening control.
The EGR control means (30) supplies predetermined electric power to the motor (18) immediately after starting the internal combustion engine (1) to hold the EGR valve (13) in a fully closed position, and the temperature sensor ( The valve opening control is started when the temperature detected in step 32) exceeds the threshold value,
The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, wherein the threshold value is set to a value at which the cogging torque of the motor (18) is smaller than the torque of the spring (14) .
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