排気ガス制御弁の固着防止装置および方法
【課題】排気ガス制御弁を過度に開閉することなく、固着防止を図ることができる排気ガス制御弁の固着防止装置および方法を提供する。
【解決手段】車両のエンジン１０の排気ガスが流通する通路３に、該通路３の流量を調整するための排気ガス制御弁４が設けられ、その排気ガス制御弁４に上記排気ガス中の煤などの汚れが堆積して該排気ガス制御弁４が固着するのを防止するために、上記エンジン１０を停止する際に上記排気ガス制御弁４に開閉動作を行わせる固着防止装置１において、上記エンジン１０の運転状態または上記車両の走行状態を基に、上記排気ガス制御弁４に堆積した煤などの汚れを該排気ガス制御弁４から落とすために必要な開閉回数を算出する回数算出手段６６と、上記エンジン１０が停止する際に、上記排気ガス制御弁４を、上記回数算出手段６６により算出された開閉回数だけ開閉動作させる制御手段６６とを備えたものである。
【解決手段】車両のエンジン１０の排気ガスが流通する通路３に、該通路３の流量を調整するための排気ガス制御弁４が設けられ、その排気ガス制御弁４に上記排気ガス中の煤などの汚れが堆積して該排気ガス制御弁４が固着するのを防止するために、上記エンジン１０を停止する際に上記排気ガス制御弁４に開閉動作を行わせる固着防止装置１において、上記エンジン１０の運転状態または上記車両の走行状態を基に、上記排気ガス制御弁４に堆積した煤などの汚れを該排気ガス制御弁４から落とすために必要な開閉回数を算出する回数算出手段６６と、上記エンジン１０が停止する際に、上記排気ガス制御弁４を、上記回数算出手段６６により算出された開閉回数だけ開閉動作させる制御手段６６とを備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気ガスが流通する通路に設けられた排気ガス制御弁の固着を防止するものであり、特に、排気ガスの一部を吸気系に還流するためのＥＧＲ装置のＥＧＲバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気ガスが流通する通路に設けられた排気ガス制御弁として、排ガス再循環装置（排気還流装置、以下、ＥＧＲ装置という）のＥＧＲバルブがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＥＧＲ装置は、排気ガスに含まれるＮＯｘを低減するために、ディーゼルエンジンの排気ガスの一部を吸気系に還流するものであり、例えば、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路を有する。そのＥＧＲ通路の流量を調整するために、上述したＥＧＲバルブが、ＥＧＲ通路に設けられている。
【０００４】
ＥＧＲバルブは、ＥＧＲ通路を流通する排気ガスに曝されているので、ＥＧＲバルブには、エンジン運転中に、排気ガス中に含まれる煤やオイルなどの汚れが付着、堆積する。その堆積した汚れは、ＥＧＲバルブの固着の原因となってしまう。
【０００５】
そこで、従来の固着防止方法として、エンジン停止後に固着防止のために、所定の回数だけＥＧＲバルブを開閉するものがある。その固着防止方法では、ＥＧＲバルブを開閉することにより、ＥＧＲバルブの摺動部（ステム）に堆積した汚れを掻き落とし、固着を防止している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３８８９３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の固着防止方法では、開閉回数が一定回数に固定されていることから、以下のような問題があった。
【０００８】
エンジン停止後に、必ずＥＧＲバルブを一定の回数開閉するため、頻繁にエンジンを停止する近距離配送車などでは、ＥＧＲバルブの動作回数が多くなりすぎ、ＥＧＲバルブの寿命を越えてしまい、エンジンや車両の寿命の前にバルブ故障に至る虞がある、という問題点がある。一方、長距離、長時間運転する車両において、数十時間のエンジン運転後に数回のバルブ開閉では、十分な汚れの掻き落としがなされない、という問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、排気ガス制御弁を過度に開閉することなく、固着防止を図ることができる排気ガス制御弁の固着防止装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、車両のエンジンの排気ガスが流通する通路に、該通路の流量を調整するための排気ガス制御弁が設けられ、その排気ガス制御弁に上記排気ガス中の煤などの汚れが堆積して該排気ガス制御弁が固着するのを防止するために、上記エンジンを停止する際に上記排気ガス制御弁を開閉動作させる固着防止装置において、上記エンジンの運転状態または上記車両の走行状態を基に、上記排気ガス制御弁に堆積した煤などの汚れを該排気ガス制御弁から落とすために必要な開閉回数を求める回数算出手段と、上記エンジンが停止する際に、上記排気ガス制御弁を、上記回数算出手段により求められた開閉回数だけ開閉動作させる制御手段とを備えたものである。
【００１１】
好ましくは、上記エンジンが始動されてから停止するまでのエンジン運転時間を求めるためのエンジン運転時間算出手段を備え、上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記エンジン運転時間算出手段により求められたエンジン運転時間から求めるものである。
【００１２】
好ましくは、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記エンジンが消費した燃料消費量を求めるための積算燃料消費量算出手段を備え、上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記積算燃料消費量算出手段により求められた燃料消費量から求めるものである。
【００１３】
好ましくは、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記車両が走行した走行距離を求めるための積算走行距離算出手段を備え、上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記積算走行距離算出手段により求められた走行距離から求めるものである。
【００１４】
好ましくは、上記エンジンが始動されてから停止するまでのエンジン運転時間を求めるためのエンジン運転時間算出手段と、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記エンジンが消費した燃料消費量を求めるための積算燃料消費量算出手段と、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記車両が走行した走行距離を求めるための積算走行距離算出手段とを備え、上記回数算出手段は、上記エンジン運転時間算出手段により求められたエンジン運転時間から第一の開閉回数を求め、かつ上記積算燃料消費量算出手段により求められた燃料消費量から第二の開閉回数を求め、かつ上記積算走行距離算出手段により求められた走行距離から第三の開閉回数を求め、上記制御手段は、上記回数算出手段が求めた第一から第三の開閉回数のうちの最大回数を求め、その最大回数だけ上記排気ガス制御弁を開閉動作させるものである。
【００１５】
好ましくは、上記通路が、エンジンの排気ガスの一部を吸気系に還流させるためのＥＧＲ通路であり、上記排気ガス制御弁が、上記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブであるものである。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、車両のエンジンの排気ガスが流通する通路に、該通路の流量を調整するための排気ガス制御弁が設けられ、その排気ガス制御弁に上記排気ガス中の煤などの汚れが堆積して該排気ガス制御弁が固着するのを防止するために、上記エンジンを停止する際に上記排気ガス制御弁を開閉動作させる固着防止方法において、上記エンジンの運転状態または上記車両の走行状態を基に、上記排気ガス制御弁に堆積した煤などの汚れを該排気ガス制御弁から落とすために必要な開閉回数を求め、上記エンジンが停止する際に、上記排気ガス制御弁を、上記求めた開閉回数だけ開閉動作させるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、排気ガス制御弁を過度に開閉することなく、固着防止を図ることができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１９】
本実施形態に係る排気ガス制御弁の固着防止装置（以下、固着防止装置という）は、例えば、トラックなどの大型車両に搭載され排ガス浄化のためのＥＧＲ装置を有するディーゼルエンジン（以下、エンジンという）に適用され、ＥＧＲ装置のＥＧＲバルブを対象とする。
【００２０】
図１および図２に基づき本実施形態のエンジンおよび固着防止装置の概略構造を説明する。
【００２１】
図１に示すように、エンジン１０は、エンジン本体１１と、そのエンジン本体１１に燃料を噴射・供給するための燃料噴射装置１２と、そのエンジン本体１１に吸気を供給するための吸気通路１３と、エンジン本体１１からの排気を排出するための排気通路１４と、エンジン１０の排気の一部を吸気系に還流するＥＧＲ装置２とを備える。
【００２２】
エンジン本体１１は、燃焼室１１１を区画形成するピストン１１２、シリンダブロック１１３およびシリンダヘッド１１４を有する。シリンダヘッド１１４には、燃焼室１１１に連通する吸気ポート１１５および排気ポート１１６が形成される。吸気ポート１１５には、吸気通路１３の下流端が接続され、排気ポート１１６には、排気通路１４の上流端が接続される。
【００２３】
燃料噴射装置１２は、燃焼室１１１に燃料を噴射するためのインジェクタ１２１を有する。そのインジェクタ１２１は、燃焼室１１１に臨ませてエンジン本体１１内に配置される。
【００２４】
ＥＧＲ装置２は、排気通路１４の排気ガスの一部を吸気通路１３に還流させるためのＥＧＲ通路３と、そのＥＧＲ通路３に設けられたＥＧＲバルブ４と、ＥＧＲ通路３を流通する排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラー２１とを備える。
【００２５】
ＥＧＲ通路３は、一端（上流端）が排気通路１４に接続され、他端（下流端）が吸気通路１３に接続される。ＥＧＲバルブ４の開弁時には、排気通路１４からの排気ガスがＥＧＲ通路３内を流通して吸気通路１３へと戻されるようになっている。
【００２６】
ＥＧＲバルブ４は、ＥＧＲ通路３の一部をなすハウジング４１と、そのハウジング４１（ＥＧＲ通路３）を流れるＥＧＲガスの流量を調整するためのバルブ本体４２と、そのバルブ本体４２を開閉駆動するためのバルブアクチュエータ４３とを有する。
【００２７】
バルブ本体４２は、ハウジング４１の外部に配置されたバルブアクチュエータ４３からハウジング４１を貫通してハウジング４１の内部まで延びるステム４２１と、そのステム４２１の先端に設けられた弁体４２２とを有する。ステム４２１は、ハウジング４１に軸方向に移動可能に支持されると共に、図示しないバルブスプリングに係合する。そのバルブスプリングによりステム４２１を介して弁体４２２が閉弁側に（図１の例では下側に）付勢される。
【００２８】
バルブアクチュエータ４３は、例えば、バルブスプリング（図示せず）の付勢力に抗してステム４２１（および弁体４２２）を開弁側に（図１の例では上側に）移動させる電動の直動モータで構成される。
【００２９】
ハウジング４１には、バルブ本体４２のステム４２１が貫通するガイド穴と、弁体４２２を着座させるための弁座４１１が形成される。
【００３０】
ここで、バルブ本体４２のステム４２１は、ハウジング４１（ＥＧＲ通路３）の内部に露出しており、排気ガスに曝されるため、排ガス中に含まれる煤やオイルなどの汚れがステム４２１に付着してしまう。
【００３１】
そこで、ハウジング４１には、ＥＧＲバルブ４の開閉時にステム４２１の外周面に摺接してステム４２１に付着した汚れを掻き落とすための汚れ掻き部４４が設けられる。図例の汚れ掻き部４４は、ハウジング４１の内壁面に固定され、ガイド穴からステム４２１に沿って延びるほぼ円筒状に形成される。
【００３２】
本実施形態の固着防止装置１は、ＥＧＲバルブ４に排気ガス中の煤などの汚れが堆積してＥＧＲバルブ４が固着してしまうのを防止するために、エンジン１０を停止する際にＥＧＲバルブ４を開閉動作させるものであり、エンジン１０の運転状態または車両の走行状態を基に、ＥＧＲバルブ４に堆積した汚れをＥＧＲバルブ４から掻き落とすために必要な開閉回数（以下、必要開閉回数という）を求める回数算出手段と、エンジン１０が停止する際に、ＥＧＲバルブ４を、回数算出手段により求められた必要開閉回数だけ開閉動作させる制御手段とを備える。
【００３３】
本実施形態の回数算出手段および制御手段は、車両に搭載された電子制御ユニット６の後述するＥＧＲ制御部６６からなる。
【００３４】
図２に基づき、制御ユニット６について説明する。以下の説明において、エンジン１０が始動されてから停止するまでの期間を、エンジン運転期間といい、そのエンジン運転期間の長さを、エンジン運転時間という。具体的には、エンジン運転期間は、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わってから、ＯＮからＯＦＦに切り替わるまでの期間である。
【００３５】
図２において、６は電子制御ユニット、７はイグニッションスイッチ、８は車速センサである。車速センサ８は、例えば、図示しない変速機の出力軸に取り付けられ、その出力軸の回転数を検出する。
【００３６】
電子制御ユニット６において、６１は車速算出部、６２は運転期間中に車両が走行した走行距離（以下、積算走行距離という）を求めるための積算走行距離算出部（積算走行距離算出手段）、６３は燃料噴射量演算部、６４は運転期間中にエンジン１０が消費した燃料消費量（以下、積算燃料消費量という）を求めるための積算燃料消費量演算部（積算燃料消費量算出手段）、６５はエンジン運転時間を求めるためのエンジン運転時間演算部（エンジン運転時間算出手段）、６６は上述した回数算出手段および制御手段をなすＥＧＲ制御部である。
【００３７】
車速算出部６１には、車速センサ８とイグニッションスイッチ７とが接続され、車速センサ信号とイグニッションスイッチ信号とが入力される。車速算出部６１は、車速センサ８からの車速センサ信号を基に車速を算出する。例えば、車速算出部６１は、変速機の出力軸の回転数を車速に変換する。
【００３８】
積算走行距離算出部６２には、車速算出部６１が接続され、その車速算出部６１が算出した車速が入力される。積算走行距離算出部６２は、車速算出部６１からの車速を基に積算走行距離を算出する。
【００３９】
燃料噴射量演算部６３には、図示しないアクセル開度センサおよびエンジン回転数センサが接続される。燃料噴射量演算部６３は、それらセンサからのアクセル開度およびエンジン回転数に基づき、燃料噴射量および燃料噴射時期などを演算して求める。
【００４０】
また、燃料噴射量演算部６３は、燃料噴射装置１２に接続され、その燃料噴射装置１２に、演算した燃料噴射量および燃料噴射時期などを出力する。図例では、燃料噴射量演算部６３は、演算した燃料噴射量を燃料噴射装置１２に燃料噴射量情報として出力し、その燃料噴射量情報に基づきインジェクタ１２１の燃料噴射量が制御される。したがって、燃料噴射量情報は、インジェクタ１２１が実際に噴射した燃料噴射量を表すことになる。
【００４１】
積算燃料消費量演算部６４には、燃料噴射量演算部６３とイグニッションスイッチ７とが接続され、燃料噴射量情報とイグニッションスイッチ信号とが入力される。積算燃料消費量演算部６４は、燃料噴射量演算部６３からの燃料噴射量情報を積算して積算燃料消費量を求める。
【００４２】
エンジン運転時間演算部６５には、イグニッションスイッチ７が接続され、イグニッションスイッチ信号が入力される。エンジン運転時間演算部６５は、例えば、タイマーを有し、そのタイマーは、イグニッションスイッチ信号のＯＦＦからＯＮへの切り替えにより計時を開始し、ＯＮからＯＦＦへの切り替えにより計時を終了する。
【００４３】
ＥＧＲ制御部６６は、ＥＧＲバルブ４のバルブアクチュエータ４３に接続され、そのバルブアクチュエータ４３にＥＧＲ駆動信号を出力する。
【００４４】
ＥＧＲ制御部６６は、エンジン１０の運転中に、エンジン１０の運転状態（アクセル開度、エンジン回転数など）から決定された目標ＥＧＲ開度に基づきＥＧＲバルブ４を開閉し、かつエンジン１０が停止する際に、ＥＧＲバルブ４の固着防止のためにＥＧＲバルブ４を開閉動作させる。本実施形態のＥＧＲ制御部６６は、固着防止のための開閉動作の回数を、積算走行距離、積算燃料消費量およびエンジン運転時間から決定する。
【００４５】
具体的には、ＥＧＲ制御部６６に、積算走行距離算出部６２と積算燃料消費量演算部６４とエンジン運転時間演算部６５とイグニッションスイッチ７とが各々接続され、積算走行距離と積算燃料消費量とエンジン運転時間とイグニッションスイッチ信号とが各々入力される。
【００４６】
ＥＧＲ制御部６６（回数算出手段）は、エンジン運転時間演算部６５により求められたエンジン運転時間から必要開閉回数Ｎａ（第一の開閉回数）を算出し、かつ積算燃料消費量演算部６４により求められた積算燃料消費量から必要開閉回数Ｎｂ（第二の開閉回数）を算出し、かつ積算走行距離算出部６２により求められた積算走行距離から必要開閉回数Ｎｃ（第三の開閉回数）を算出する。
【００４７】
詳しくは後述するが、本実施形態では、エンジン運転時間をパラメータとした必要開閉回数Ｎａの変数マップＡ（図４参照）、積算燃料消費量をパラメータとした必要開閉回数Ｎｂの変数マップＢ（図５参照）、および積算走行距離をパラメータとした必要開閉回数Ｎｃの変数マップＣ（図６参照）が、各々ＥＧＲ制御部６６内に記憶、保存され、ＥＧＲ制御部６６は、保存された変数マップＡ−Ｃを参照して必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃを各々求める。
【００４８】
さらに、ＥＧＲ制御部６６（制御手段）は、求めた必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃのうちの最大回数を求め、その最大回数だけＥＧＲバルブ４を開閉動作させる。
【００４９】
ここで、１回の開閉動作とは、例えば、ＥＧＲバルブ４を、全閉から全開とした後に再び全閉とする動作をいう。開閉動作は、これに限定されず、ステム４２１を軸方向両側に移動させる動作であればよく、様々なものが考えられる。
【００５０】
次に、本実施形態の固着防止装置１による排気ガス制御弁の固着防止方法（以下、固着防止方法という）を説明する。
【００５１】
その固着防止方法は、エンジン１０の運転状態または車両の走行状態を基に、ＥＧＲバルブ４に堆積した煤などの汚れをＥＧＲバルブ４から落とすために必要な開閉回数を算出し、エンジン１０が停止する際に、ＥＧＲバルブ４を、算出した開閉回数だけ開閉動作させるものである。
【００５２】
すなわち、ＥＧＲバルブ４への汚れ堆積度合いを、エンジン運転時間、積算燃料消費量、積算走行距離から推定し、従来の一定回数ではなく、汚れ堆積度合いに応じた回数の、固着防止のための開閉動作を行う。
【００５３】
本実施形態では、ＥＧＲバルブ４への汚れ堆積度合いをエンジン停止時に推定するために、予め実験などにより、エンジン運転時間、積算燃料消費量および積算燃料消費量と、ＥＧＲバルブ４の汚れの堆積量との関係が各々求められる。
【００５４】
さらに、求められたエンジン運転時間、積算燃料消費量および積算走行距離と汚れの堆積量との関係から、汚れ堆積度合いに応じた開閉回数を決定するために、ＥＧＲバルブ４の汚れの堆積量と、その堆積量の汚れを落とすのに必要な開閉回数（つまり、固着を防止するために必要な開閉回数）との関係が求められる。
【００５５】
この堆積量と開閉回数との関係、および上述したエンジン運転時間と堆積量との関係から、エンジン運転時間と必要開閉回数Ｎａとの関係が求められる。
【００５６】
同様に、堆積量と開閉回数との関係、および積算燃料消費量と堆積量との関係から、積算燃料消費量と必要開閉回数Ｎｂとの関係が求められる。また、堆積量と開閉回数との関係、および積算走行距離と堆積量との関係から、積算走行距離と必要開閉回数Ｎｃとの関係が求められる。
【００５７】
図例では、これらエンジン運転時間と必要開閉回数Ｎａとの関係、積算燃料消費量と必要開閉回数Ｎｂとの関係および積算走行距離と必要開閉回数Ｎｃとの関係から、ＥＧＲ制御部６６が必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃを算出するための変数マップＡ−Ｃ（図４から図６参照）が各々作成される。
【００５８】
次に、図３から図６に基づき、固着防止方法の一例を説明する。図３から図６のフローチャートは、制御ユニット６により実行される。
【００５９】
図３のフローチャートに示すように、ステップＳ１では、制御ユニット６は、イグニッションスイッチ信号がＯＦＦからＯＮに変化したことをもって、車両の運転開始（エンジン始動）と判断する。
【００６０】
ステップＳ２では、制御ユニット６内の、積算走行距離算出部６２、積算燃料消費量演算部６４、エンジン運転時間演算部６５が、それぞれ演算を開始する。
【００６１】
ステップＳ３で、自動車の運転が終了して、イグニッション信号がＯＮからＯＦＦに変化すると（エンジン停止）、積算走行距離算出部６２、積算燃料消費量演算部６４、エンジン運転時間演算部６５が、それぞれ演算を終了する。さらに、ステップＳ３では、制御ユニット６内のＥＧＲ制御部６６が、積算走行距離算出部６２、積算燃料消費量演算部６４、エンジン運転時間演算部６５の演算結果から、汚れの掻き落としに必要十分なＥＧＲバルブ４の開閉回数を計算する。
【００６２】
この必要開閉回数の演算にあたって、ＥＧＲ制御部６６は、エンジン運転時間（始動後経過時間）に対する変数マップＡを用いて必要開閉回数Ｎａを求め（ステップＳ４）、積算燃料消費量に対する変数マップＢを用いて必要開閉回数Ｎｂを求め（ステップＳ５）、積算走行距離に対する変数マップＣを用いて必要開閉回数Ｎｃを求める（ステップＳ６）。
【００６３】
より具体的には、ステップＳ４では、図４に示すように、エンジン運転時間演算部６５からのエンジン運転時間がＥＧＲ制御部６６に入力され、ＥＧＲ制御部６６は、入力されたエンジン運転時間と保存された変数マップＡとから必要開閉回数Ｎａを求める。
【００６４】
ステップＳ５では、図５に示すように、積算燃料消費量演算部６４からの積算燃料消費量がＥＧＲ制御部６６に入力され、ＥＧＲ制御部６６は、入力された積算燃料消費量と変数マップＢとから必要開閉回数Ｎｂを求める。
【００６５】
ステップＳ６では、図６に示すように、積算走行距離算出部６２からの積算走行距離がＥＧＲ制御部６６に入力され、ＥＧＲ制御部６６は、入力された積算走行距離と変数マップＣとから必要開閉回数Ｎｃを求める。
【００６６】
図３に戻り、ステップＳ７では、ＥＧＲ制御部６６は、ステップＳ４−Ｓ６で求めた必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃの最大値（最大回数）を求める。こうして必要な開閉回数の最大回数を求めた後、ＥＧＲ制御部６６は、ＥＧＲバルブ４を算出した最大回数だけ開閉する。
【００６７】
このＥＧＲバルブ４の開閉動作はエンジン停止後に行われるため、この動作によりエンジン１０の性能に影響を及ぼすことはない。開閉動作は、例えば、燃料噴射が停止された後や、エンジン回転数が実質的に０になったときに行われる。
【００６８】
ここで、もし、ステップＳ７で、必要開閉回数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃとも１未満の場合は、最大回数を１として１回だけＥＧＲバルブ４を開閉する。すなわち、変数マップＡ−Ｃの開閉回数（図４−６の縦軸）が実数（整数でない）の場合には、変数マップＡ−Ｃから読みとった値を整数化（四捨五入、切り捨てなど）して必要開閉回数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃが求められる。この場合、車両が短時間、短距離、少燃料消費量の走行を繰り返したときには、必要開閉回数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ＜１となり得る。
【００６９】
そこで、本実施形態では、車両が短時間、短距離、少燃料消費量の走行を繰り返した場合でも必ず最低１回はＥＧＲバルブ４を開閉することにより、汚れの体積を防止するために、必要開閉回数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃとも１未満の場合は、最大回数を１とする。なお、これに限定されず、例えば、変数マップＡ−Ｃの開閉回数の１から始める（最低値を１に設定する）ようにしてもよい。
【００７０】
以上のように、本実施形態によれば、ＥＧＲバルブ４を過度に開閉することないのでＥＧＲバルブ４の寿命を越えず、かつ十分な汚れの掻き落としを行うことができ、ＥＧＲバルブ４の固着防止を図ることができる。
【００７１】
より具体的には、例えば、従来の固着防止方法では、近距離配送車において、１ｋｍごとにエンジン１０を停止し、停止ごとにＥＧＲバルブ４を３回開閉する場合、積算走行距離が５０万ｋｍ走行に達した時には、５０万×３＝１５０万回の固着防止のための開閉を行うことになる。この回数では、固着防止の開閉だけで一般的なＥＧＲバルブ４の開閉回数の耐久寿命の７〜８割を消費してしまう。
【００７２】
これに対して、本実施形態では、１ｋｍ走行では、約１０分程度、燃料消費量も少量とすると、１ｋｍ走行後の固着防止動作は１回に制限される。
【００７３】
この結果、たとえ５０万ｋｍ走行しても、耐久寿命の２〜３割程度を固着防止動作に割り当てる程度ですむ。
【００７４】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【００７５】
例えば、対象とする排気ガス制御弁は、ＥＧＲバルブ４に限定されず、様々なものが考えられる。例えば、排気ガス制御弁は、エンジン１０の暖気や排気ブレーキのために排気通路１４に設けられるエキゾーストスロットルバルブや、などでもよい。
【００７６】
また、必要開閉回数を決定するためのパラメータ（エンジン１０の運転状態、車両の走行状態）は、エンジン運転時間、積算燃料消費量、積算走行距離に限定されず、様々なものが可能である。
【００７７】
また、上述の実施形態では、必要開閉回数を、エンジン運転時間、積算燃料消費量、積算走行距離から求まる必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃの最大回数としたが、これに限定されず、例えば、必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃのいずれかのみを用いてもよい。その他にも、エンジン運転時間、積算燃料消費量および積算走行距離の全てをパラメータとした、必要開閉回数の４次元の変数マップを作成して、必要開閉回数を求めるようにしてもよい。
【００７８】
また、エンジン運転期間中に、通常のＥＧＲ制御に基づきＥＧＲバルブ４を開閉動作した場合には、その開閉動作により汚れが落ちる（堆積量が減少する）と考えられる。そこで、必要開閉回数を、通常のＥＧＲ制御に基づくＥＧＲバルブ４の開閉回数に基づき、減算補正することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、本発明に係る一実施形態による排気ガス制御弁の固着防止装置が適用されるエンジンの概略構造図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る排気ガス制御弁の固着防止装置のシステム図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る排気ガス制御弁の固着防止方法によるフローチャートの一例である。
【図４】図４は、エンジン運転時間による必要開閉回数Ｎａの求め方を説明するための図である。
【図５】図５は、積算燃料消費量による必要開閉回数Ｎｂの求め方を説明するための図である。
【図６】図６は、積算走行距離による必要開閉回数Ｎｃの求め方を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 固着防止装置
３ ＥＧＲ通路（通路）
４ ＥＧＲバルブ（排気ガス制御弁）
６ 制御ユニット６（回数算出手段、制御手段）
１０ エンジン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気ガスが流通する通路に設けられた排気ガス制御弁の固着を防止するものであり、特に、排気ガスの一部を吸気系に還流するためのＥＧＲ装置のＥＧＲバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気ガスが流通する通路に設けられた排気ガス制御弁として、排ガス再循環装置（排気還流装置、以下、ＥＧＲ装置という）のＥＧＲバルブがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＥＧＲ装置は、排気ガスに含まれるＮＯｘを低減するために、ディーゼルエンジンの排気ガスの一部を吸気系に還流するものであり、例えば、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路を有する。そのＥＧＲ通路の流量を調整するために、上述したＥＧＲバルブが、ＥＧＲ通路に設けられている。
【０００４】
ＥＧＲバルブは、ＥＧＲ通路を流通する排気ガスに曝されているので、ＥＧＲバルブには、エンジン運転中に、排気ガス中に含まれる煤やオイルなどの汚れが付着、堆積する。その堆積した汚れは、ＥＧＲバルブの固着の原因となってしまう。
【０００５】
そこで、従来の固着防止方法として、エンジン停止後に固着防止のために、所定の回数だけＥＧＲバルブを開閉するものがある。その固着防止方法では、ＥＧＲバルブを開閉することにより、ＥＧＲバルブの摺動部（ステム）に堆積した汚れを掻き落とし、固着を防止している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３８８９３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の固着防止方法では、開閉回数が一定回数に固定されていることから、以下のような問題があった。
【０００８】
エンジン停止後に、必ずＥＧＲバルブを一定の回数開閉するため、頻繁にエンジンを停止する近距離配送車などでは、ＥＧＲバルブの動作回数が多くなりすぎ、ＥＧＲバルブの寿命を越えてしまい、エンジンや車両の寿命の前にバルブ故障に至る虞がある、という問題点がある。一方、長距離、長時間運転する車両において、数十時間のエンジン運転後に数回のバルブ開閉では、十分な汚れの掻き落としがなされない、という問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、排気ガス制御弁を過度に開閉することなく、固着防止を図ることができる排気ガス制御弁の固着防止装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、車両のエンジンの排気ガスが流通する通路に、該通路の流量を調整するための排気ガス制御弁が設けられ、その排気ガス制御弁に上記排気ガス中の煤などの汚れが堆積して該排気ガス制御弁が固着するのを防止するために、上記エンジンを停止する際に上記排気ガス制御弁を開閉動作させる固着防止装置において、上記エンジンの運転状態または上記車両の走行状態を基に、上記排気ガス制御弁に堆積した煤などの汚れを該排気ガス制御弁から落とすために必要な開閉回数を求める回数算出手段と、上記エンジンが停止する際に、上記排気ガス制御弁を、上記回数算出手段により求められた開閉回数だけ開閉動作させる制御手段とを備えたものである。
【００１１】
好ましくは、上記エンジンが始動されてから停止するまでのエンジン運転時間を求めるためのエンジン運転時間算出手段を備え、上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記エンジン運転時間算出手段により求められたエンジン運転時間から求めるものである。
【００１２】
好ましくは、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記エンジンが消費した燃料消費量を求めるための積算燃料消費量算出手段を備え、上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記積算燃料消費量算出手段により求められた燃料消費量から求めるものである。
【００１３】
好ましくは、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記車両が走行した走行距離を求めるための積算走行距離算出手段を備え、上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記積算走行距離算出手段により求められた走行距離から求めるものである。
【００１４】
好ましくは、上記エンジンが始動されてから停止するまでのエンジン運転時間を求めるためのエンジン運転時間算出手段と、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記エンジンが消費した燃料消費量を求めるための積算燃料消費量算出手段と、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記車両が走行した走行距離を求めるための積算走行距離算出手段とを備え、上記回数算出手段は、上記エンジン運転時間算出手段により求められたエンジン運転時間から第一の開閉回数を求め、かつ上記積算燃料消費量算出手段により求められた燃料消費量から第二の開閉回数を求め、かつ上記積算走行距離算出手段により求められた走行距離から第三の開閉回数を求め、上記制御手段は、上記回数算出手段が求めた第一から第三の開閉回数のうちの最大回数を求め、その最大回数だけ上記排気ガス制御弁を開閉動作させるものである。
【００１５】
好ましくは、上記通路が、エンジンの排気ガスの一部を吸気系に還流させるためのＥＧＲ通路であり、上記排気ガス制御弁が、上記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブであるものである。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、車両のエンジンの排気ガスが流通する通路に、該通路の流量を調整するための排気ガス制御弁が設けられ、その排気ガス制御弁に上記排気ガス中の煤などの汚れが堆積して該排気ガス制御弁が固着するのを防止するために、上記エンジンを停止する際に上記排気ガス制御弁を開閉動作させる固着防止方法において、上記エンジンの運転状態または上記車両の走行状態を基に、上記排気ガス制御弁に堆積した煤などの汚れを該排気ガス制御弁から落とすために必要な開閉回数を求め、上記エンジンが停止する際に、上記排気ガス制御弁を、上記求めた開閉回数だけ開閉動作させるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、排気ガス制御弁を過度に開閉することなく、固着防止を図ることができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１９】
本実施形態に係る排気ガス制御弁の固着防止装置（以下、固着防止装置という）は、例えば、トラックなどの大型車両に搭載され排ガス浄化のためのＥＧＲ装置を有するディーゼルエンジン（以下、エンジンという）に適用され、ＥＧＲ装置のＥＧＲバルブを対象とする。
【００２０】
図１および図２に基づき本実施形態のエンジンおよび固着防止装置の概略構造を説明する。
【００２１】
図１に示すように、エンジン１０は、エンジン本体１１と、そのエンジン本体１１に燃料を噴射・供給するための燃料噴射装置１２と、そのエンジン本体１１に吸気を供給するための吸気通路１３と、エンジン本体１１からの排気を排出するための排気通路１４と、エンジン１０の排気の一部を吸気系に還流するＥＧＲ装置２とを備える。
【００２２】
エンジン本体１１は、燃焼室１１１を区画形成するピストン１１２、シリンダブロック１１３およびシリンダヘッド１１４を有する。シリンダヘッド１１４には、燃焼室１１１に連通する吸気ポート１１５および排気ポート１１６が形成される。吸気ポート１１５には、吸気通路１３の下流端が接続され、排気ポート１１６には、排気通路１４の上流端が接続される。
【００２３】
燃料噴射装置１２は、燃焼室１１１に燃料を噴射するためのインジェクタ１２１を有する。そのインジェクタ１２１は、燃焼室１１１に臨ませてエンジン本体１１内に配置される。
【００２４】
ＥＧＲ装置２は、排気通路１４の排気ガスの一部を吸気通路１３に還流させるためのＥＧＲ通路３と、そのＥＧＲ通路３に設けられたＥＧＲバルブ４と、ＥＧＲ通路３を流通する排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラー２１とを備える。
【００２５】
ＥＧＲ通路３は、一端（上流端）が排気通路１４に接続され、他端（下流端）が吸気通路１３に接続される。ＥＧＲバルブ４の開弁時には、排気通路１４からの排気ガスがＥＧＲ通路３内を流通して吸気通路１３へと戻されるようになっている。
【００２６】
ＥＧＲバルブ４は、ＥＧＲ通路３の一部をなすハウジング４１と、そのハウジング４１（ＥＧＲ通路３）を流れるＥＧＲガスの流量を調整するためのバルブ本体４２と、そのバルブ本体４２を開閉駆動するためのバルブアクチュエータ４３とを有する。
【００２７】
バルブ本体４２は、ハウジング４１の外部に配置されたバルブアクチュエータ４３からハウジング４１を貫通してハウジング４１の内部まで延びるステム４２１と、そのステム４２１の先端に設けられた弁体４２２とを有する。ステム４２１は、ハウジング４１に軸方向に移動可能に支持されると共に、図示しないバルブスプリングに係合する。そのバルブスプリングによりステム４２１を介して弁体４２２が閉弁側に（図１の例では下側に）付勢される。
【００２８】
バルブアクチュエータ４３は、例えば、バルブスプリング（図示せず）の付勢力に抗してステム４２１（および弁体４２２）を開弁側に（図１の例では上側に）移動させる電動の直動モータで構成される。
【００２９】
ハウジング４１には、バルブ本体４２のステム４２１が貫通するガイド穴と、弁体４２２を着座させるための弁座４１１が形成される。
【００３０】
ここで、バルブ本体４２のステム４２１は、ハウジング４１（ＥＧＲ通路３）の内部に露出しており、排気ガスに曝されるため、排ガス中に含まれる煤やオイルなどの汚れがステム４２１に付着してしまう。
【００３１】
そこで、ハウジング４１には、ＥＧＲバルブ４の開閉時にステム４２１の外周面に摺接してステム４２１に付着した汚れを掻き落とすための汚れ掻き部４４が設けられる。図例の汚れ掻き部４４は、ハウジング４１の内壁面に固定され、ガイド穴からステム４２１に沿って延びるほぼ円筒状に形成される。
【００３２】
本実施形態の固着防止装置１は、ＥＧＲバルブ４に排気ガス中の煤などの汚れが堆積してＥＧＲバルブ４が固着してしまうのを防止するために、エンジン１０を停止する際にＥＧＲバルブ４を開閉動作させるものであり、エンジン１０の運転状態または車両の走行状態を基に、ＥＧＲバルブ４に堆積した汚れをＥＧＲバルブ４から掻き落とすために必要な開閉回数（以下、必要開閉回数という）を求める回数算出手段と、エンジン１０が停止する際に、ＥＧＲバルブ４を、回数算出手段により求められた必要開閉回数だけ開閉動作させる制御手段とを備える。
【００３３】
本実施形態の回数算出手段および制御手段は、車両に搭載された電子制御ユニット６の後述するＥＧＲ制御部６６からなる。
【００３４】
図２に基づき、制御ユニット６について説明する。以下の説明において、エンジン１０が始動されてから停止するまでの期間を、エンジン運転期間といい、そのエンジン運転期間の長さを、エンジン運転時間という。具体的には、エンジン運転期間は、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わってから、ＯＮからＯＦＦに切り替わるまでの期間である。
【００３５】
図２において、６は電子制御ユニット、７はイグニッションスイッチ、８は車速センサである。車速センサ８は、例えば、図示しない変速機の出力軸に取り付けられ、その出力軸の回転数を検出する。
【００３６】
電子制御ユニット６において、６１は車速算出部、６２は運転期間中に車両が走行した走行距離（以下、積算走行距離という）を求めるための積算走行距離算出部（積算走行距離算出手段）、６３は燃料噴射量演算部、６４は運転期間中にエンジン１０が消費した燃料消費量（以下、積算燃料消費量という）を求めるための積算燃料消費量演算部（積算燃料消費量算出手段）、６５はエンジン運転時間を求めるためのエンジン運転時間演算部（エンジン運転時間算出手段）、６６は上述した回数算出手段および制御手段をなすＥＧＲ制御部である。
【００３７】
車速算出部６１には、車速センサ８とイグニッションスイッチ７とが接続され、車速センサ信号とイグニッションスイッチ信号とが入力される。車速算出部６１は、車速センサ８からの車速センサ信号を基に車速を算出する。例えば、車速算出部６１は、変速機の出力軸の回転数を車速に変換する。
【００３８】
積算走行距離算出部６２には、車速算出部６１が接続され、その車速算出部６１が算出した車速が入力される。積算走行距離算出部６２は、車速算出部６１からの車速を基に積算走行距離を算出する。
【００３９】
燃料噴射量演算部６３には、図示しないアクセル開度センサおよびエンジン回転数センサが接続される。燃料噴射量演算部６３は、それらセンサからのアクセル開度およびエンジン回転数に基づき、燃料噴射量および燃料噴射時期などを演算して求める。
【００４０】
また、燃料噴射量演算部６３は、燃料噴射装置１２に接続され、その燃料噴射装置１２に、演算した燃料噴射量および燃料噴射時期などを出力する。図例では、燃料噴射量演算部６３は、演算した燃料噴射量を燃料噴射装置１２に燃料噴射量情報として出力し、その燃料噴射量情報に基づきインジェクタ１２１の燃料噴射量が制御される。したがって、燃料噴射量情報は、インジェクタ１２１が実際に噴射した燃料噴射量を表すことになる。
【００４１】
積算燃料消費量演算部６４には、燃料噴射量演算部６３とイグニッションスイッチ７とが接続され、燃料噴射量情報とイグニッションスイッチ信号とが入力される。積算燃料消費量演算部６４は、燃料噴射量演算部６３からの燃料噴射量情報を積算して積算燃料消費量を求める。
【００４２】
エンジン運転時間演算部６５には、イグニッションスイッチ７が接続され、イグニッションスイッチ信号が入力される。エンジン運転時間演算部６５は、例えば、タイマーを有し、そのタイマーは、イグニッションスイッチ信号のＯＦＦからＯＮへの切り替えにより計時を開始し、ＯＮからＯＦＦへの切り替えにより計時を終了する。
【００４３】
ＥＧＲ制御部６６は、ＥＧＲバルブ４のバルブアクチュエータ４３に接続され、そのバルブアクチュエータ４３にＥＧＲ駆動信号を出力する。
【００４４】
ＥＧＲ制御部６６は、エンジン１０の運転中に、エンジン１０の運転状態（アクセル開度、エンジン回転数など）から決定された目標ＥＧＲ開度に基づきＥＧＲバルブ４を開閉し、かつエンジン１０が停止する際に、ＥＧＲバルブ４の固着防止のためにＥＧＲバルブ４を開閉動作させる。本実施形態のＥＧＲ制御部６６は、固着防止のための開閉動作の回数を、積算走行距離、積算燃料消費量およびエンジン運転時間から決定する。
【００４５】
具体的には、ＥＧＲ制御部６６に、積算走行距離算出部６２と積算燃料消費量演算部６４とエンジン運転時間演算部６５とイグニッションスイッチ７とが各々接続され、積算走行距離と積算燃料消費量とエンジン運転時間とイグニッションスイッチ信号とが各々入力される。
【００４６】
ＥＧＲ制御部６６（回数算出手段）は、エンジン運転時間演算部６５により求められたエンジン運転時間から必要開閉回数Ｎａ（第一の開閉回数）を算出し、かつ積算燃料消費量演算部６４により求められた積算燃料消費量から必要開閉回数Ｎｂ（第二の開閉回数）を算出し、かつ積算走行距離算出部６２により求められた積算走行距離から必要開閉回数Ｎｃ（第三の開閉回数）を算出する。
【００４７】
詳しくは後述するが、本実施形態では、エンジン運転時間をパラメータとした必要開閉回数Ｎａの変数マップＡ（図４参照）、積算燃料消費量をパラメータとした必要開閉回数Ｎｂの変数マップＢ（図５参照）、および積算走行距離をパラメータとした必要開閉回数Ｎｃの変数マップＣ（図６参照）が、各々ＥＧＲ制御部６６内に記憶、保存され、ＥＧＲ制御部６６は、保存された変数マップＡ−Ｃを参照して必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃを各々求める。
【００４８】
さらに、ＥＧＲ制御部６６（制御手段）は、求めた必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃのうちの最大回数を求め、その最大回数だけＥＧＲバルブ４を開閉動作させる。
【００４９】
ここで、１回の開閉動作とは、例えば、ＥＧＲバルブ４を、全閉から全開とした後に再び全閉とする動作をいう。開閉動作は、これに限定されず、ステム４２１を軸方向両側に移動させる動作であればよく、様々なものが考えられる。
【００５０】
次に、本実施形態の固着防止装置１による排気ガス制御弁の固着防止方法（以下、固着防止方法という）を説明する。
【００５１】
その固着防止方法は、エンジン１０の運転状態または車両の走行状態を基に、ＥＧＲバルブ４に堆積した煤などの汚れをＥＧＲバルブ４から落とすために必要な開閉回数を算出し、エンジン１０が停止する際に、ＥＧＲバルブ４を、算出した開閉回数だけ開閉動作させるものである。
【００５２】
すなわち、ＥＧＲバルブ４への汚れ堆積度合いを、エンジン運転時間、積算燃料消費量、積算走行距離から推定し、従来の一定回数ではなく、汚れ堆積度合いに応じた回数の、固着防止のための開閉動作を行う。
【００５３】
本実施形態では、ＥＧＲバルブ４への汚れ堆積度合いをエンジン停止時に推定するために、予め実験などにより、エンジン運転時間、積算燃料消費量および積算燃料消費量と、ＥＧＲバルブ４の汚れの堆積量との関係が各々求められる。
【００５４】
さらに、求められたエンジン運転時間、積算燃料消費量および積算走行距離と汚れの堆積量との関係から、汚れ堆積度合いに応じた開閉回数を決定するために、ＥＧＲバルブ４の汚れの堆積量と、その堆積量の汚れを落とすのに必要な開閉回数（つまり、固着を防止するために必要な開閉回数）との関係が求められる。
【００５５】
この堆積量と開閉回数との関係、および上述したエンジン運転時間と堆積量との関係から、エンジン運転時間と必要開閉回数Ｎａとの関係が求められる。
【００５６】
同様に、堆積量と開閉回数との関係、および積算燃料消費量と堆積量との関係から、積算燃料消費量と必要開閉回数Ｎｂとの関係が求められる。また、堆積量と開閉回数との関係、および積算走行距離と堆積量との関係から、積算走行距離と必要開閉回数Ｎｃとの関係が求められる。
【００５７】
図例では、これらエンジン運転時間と必要開閉回数Ｎａとの関係、積算燃料消費量と必要開閉回数Ｎｂとの関係および積算走行距離と必要開閉回数Ｎｃとの関係から、ＥＧＲ制御部６６が必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃを算出するための変数マップＡ−Ｃ（図４から図６参照）が各々作成される。
【００５８】
次に、図３から図６に基づき、固着防止方法の一例を説明する。図３から図６のフローチャートは、制御ユニット６により実行される。
【００５９】
図３のフローチャートに示すように、ステップＳ１では、制御ユニット６は、イグニッションスイッチ信号がＯＦＦからＯＮに変化したことをもって、車両の運転開始（エンジン始動）と判断する。
【００６０】
ステップＳ２では、制御ユニット６内の、積算走行距離算出部６２、積算燃料消費量演算部６４、エンジン運転時間演算部６５が、それぞれ演算を開始する。
【００６１】
ステップＳ３で、自動車の運転が終了して、イグニッション信号がＯＮからＯＦＦに変化すると（エンジン停止）、積算走行距離算出部６２、積算燃料消費量演算部６４、エンジン運転時間演算部６５が、それぞれ演算を終了する。さらに、ステップＳ３では、制御ユニット６内のＥＧＲ制御部６６が、積算走行距離算出部６２、積算燃料消費量演算部６４、エンジン運転時間演算部６５の演算結果から、汚れの掻き落としに必要十分なＥＧＲバルブ４の開閉回数を計算する。
【００６２】
この必要開閉回数の演算にあたって、ＥＧＲ制御部６６は、エンジン運転時間（始動後経過時間）に対する変数マップＡを用いて必要開閉回数Ｎａを求め（ステップＳ４）、積算燃料消費量に対する変数マップＢを用いて必要開閉回数Ｎｂを求め（ステップＳ５）、積算走行距離に対する変数マップＣを用いて必要開閉回数Ｎｃを求める（ステップＳ６）。
【００６３】
より具体的には、ステップＳ４では、図４に示すように、エンジン運転時間演算部６５からのエンジン運転時間がＥＧＲ制御部６６に入力され、ＥＧＲ制御部６６は、入力されたエンジン運転時間と保存された変数マップＡとから必要開閉回数Ｎａを求める。
【００６４】
ステップＳ５では、図５に示すように、積算燃料消費量演算部６４からの積算燃料消費量がＥＧＲ制御部６６に入力され、ＥＧＲ制御部６６は、入力された積算燃料消費量と変数マップＢとから必要開閉回数Ｎｂを求める。
【００６５】
ステップＳ６では、図６に示すように、積算走行距離算出部６２からの積算走行距離がＥＧＲ制御部６６に入力され、ＥＧＲ制御部６６は、入力された積算走行距離と変数マップＣとから必要開閉回数Ｎｃを求める。
【００６６】
図３に戻り、ステップＳ７では、ＥＧＲ制御部６６は、ステップＳ４−Ｓ６で求めた必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃの最大値（最大回数）を求める。こうして必要な開閉回数の最大回数を求めた後、ＥＧＲ制御部６６は、ＥＧＲバルブ４を算出した最大回数だけ開閉する。
【００６７】
このＥＧＲバルブ４の開閉動作はエンジン停止後に行われるため、この動作によりエンジン１０の性能に影響を及ぼすことはない。開閉動作は、例えば、燃料噴射が停止された後や、エンジン回転数が実質的に０になったときに行われる。
【００６８】
ここで、もし、ステップＳ７で、必要開閉回数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃとも１未満の場合は、最大回数を１として１回だけＥＧＲバルブ４を開閉する。すなわち、変数マップＡ−Ｃの開閉回数（図４−６の縦軸）が実数（整数でない）の場合には、変数マップＡ−Ｃから読みとった値を整数化（四捨五入、切り捨てなど）して必要開閉回数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃが求められる。この場合、車両が短時間、短距離、少燃料消費量の走行を繰り返したときには、必要開閉回数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ＜１となり得る。
【００６９】
そこで、本実施形態では、車両が短時間、短距離、少燃料消費量の走行を繰り返した場合でも必ず最低１回はＥＧＲバルブ４を開閉することにより、汚れの体積を防止するために、必要開閉回数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃとも１未満の場合は、最大回数を１とする。なお、これに限定されず、例えば、変数マップＡ−Ｃの開閉回数の１から始める（最低値を１に設定する）ようにしてもよい。
【００７０】
以上のように、本実施形態によれば、ＥＧＲバルブ４を過度に開閉することないのでＥＧＲバルブ４の寿命を越えず、かつ十分な汚れの掻き落としを行うことができ、ＥＧＲバルブ４の固着防止を図ることができる。
【００７１】
より具体的には、例えば、従来の固着防止方法では、近距離配送車において、１ｋｍごとにエンジン１０を停止し、停止ごとにＥＧＲバルブ４を３回開閉する場合、積算走行距離が５０万ｋｍ走行に達した時には、５０万×３＝１５０万回の固着防止のための開閉を行うことになる。この回数では、固着防止の開閉だけで一般的なＥＧＲバルブ４の開閉回数の耐久寿命の７〜８割を消費してしまう。
【００７２】
これに対して、本実施形態では、１ｋｍ走行では、約１０分程度、燃料消費量も少量とすると、１ｋｍ走行後の固着防止動作は１回に制限される。
【００７３】
この結果、たとえ５０万ｋｍ走行しても、耐久寿命の２〜３割程度を固着防止動作に割り当てる程度ですむ。
【００７４】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【００７５】
例えば、対象とする排気ガス制御弁は、ＥＧＲバルブ４に限定されず、様々なものが考えられる。例えば、排気ガス制御弁は、エンジン１０の暖気や排気ブレーキのために排気通路１４に設けられるエキゾーストスロットルバルブや、などでもよい。
【００７６】
また、必要開閉回数を決定するためのパラメータ（エンジン１０の運転状態、車両の走行状態）は、エンジン運転時間、積算燃料消費量、積算走行距離に限定されず、様々なものが可能である。
【００７７】
また、上述の実施形態では、必要開閉回数を、エンジン運転時間、積算燃料消費量、積算走行距離から求まる必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃの最大回数としたが、これに限定されず、例えば、必要開閉回数Ｎａ−Ｎｃのいずれかのみを用いてもよい。その他にも、エンジン運転時間、積算燃料消費量および積算走行距離の全てをパラメータとした、必要開閉回数の４次元の変数マップを作成して、必要開閉回数を求めるようにしてもよい。
【００７８】
また、エンジン運転期間中に、通常のＥＧＲ制御に基づきＥＧＲバルブ４を開閉動作した場合には、その開閉動作により汚れが落ちる（堆積量が減少する）と考えられる。そこで、必要開閉回数を、通常のＥＧＲ制御に基づくＥＧＲバルブ４の開閉回数に基づき、減算補正することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、本発明に係る一実施形態による排気ガス制御弁の固着防止装置が適用されるエンジンの概略構造図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る排気ガス制御弁の固着防止装置のシステム図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る排気ガス制御弁の固着防止方法によるフローチャートの一例である。
【図４】図４は、エンジン運転時間による必要開閉回数Ｎａの求め方を説明するための図である。
【図５】図５は、積算燃料消費量による必要開閉回数Ｎｂの求め方を説明するための図である。
【図６】図６は、積算走行距離による必要開閉回数Ｎｃの求め方を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 固着防止装置
３ ＥＧＲ通路（通路）
４ ＥＧＲバルブ（排気ガス制御弁）
６ 制御ユニット６（回数算出手段、制御手段）
１０ エンジン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンの排気ガスが流通する通路に、該通路の流量を調整するための排気ガス制御弁が設けられ、その排気ガス制御弁に上記排気ガス中の煤などの汚れが堆積して該排気ガス制御弁が固着するのを防止するために、上記エンジンを停止する際に上記排気ガス制御弁を開閉動作させる固着防止装置において、
上記エンジンの運転状態または上記車両の走行状態を基に、上記排気ガス制御弁に堆積した煤などの汚れを該排気ガス制御弁から落とすために必要な開閉回数を求める回数算出手段と、
上記エンジンが停止する際に、上記排気ガス制御弁を、上記回数算出手段により求められた開閉回数だけ開閉動作させる制御手段とを備えたことを特徴とする排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項２】
上記エンジンが始動されてから停止するまでのエンジン運転時間を求めるためのエンジン運転時間算出手段を備え、
上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記エンジン運転時間算出手段により求められたエンジン運転時間から求める請求項１記載の排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項３】
上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記エンジンが消費した燃料消費量を求めるための積算燃料消費量算出手段を備え、
上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記積算燃料消費量算出手段により求められた燃料消費量から求める請求項１記載の排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項４】
上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記車両が走行した走行距離を求めるための積算走行距離算出手段を備え、
上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記積算走行距離算出手段により求められた走行距離から求める請求項１記載の排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項５】
上記エンジンが始動されてから停止するまでのエンジン運転時間を求めるためのエンジン運転時間算出手段と、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記エンジンが消費した燃料消費量を求めるための積算燃料消費量算出手段と、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記車両が走行した走行距離を求めるための積算走行距離算出手段とを備え、
上記回数算出手段は、上記エンジン運転時間算出手段により求められたエンジン運転時間から第一の開閉回数を求め、かつ上記積算燃料消費量算出手段により求められた燃料消費量から第二の開閉回数を求め、かつ上記積算走行距離算出手段により求められた走行距離から第三の開閉回数を求め、
上記制御手段は、上記回数算出手段が求めた第一から第三の開閉回数のうちの最大回数を求め、その最大回数だけ上記排気ガス制御弁を開閉動作させる請求項１記載の排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項６】
上記通路が、エンジンの排気ガスの一部を吸気系に還流させるためのＥＧＲ通路であり、上記排気ガス制御弁が、上記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブである請求項１から５いずれかに記載の排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項７】
車両のエンジンの排気ガスが流通する通路に、該通路の流量を調整するための排気ガス制御弁が設けられ、その排気ガス制御弁に上記排気ガス中の煤などの汚れが堆積して該排気ガス制御弁が固着するのを防止するために、上記エンジンが停止する際に上記排気ガス制御弁を開閉動作させる固着防止方法において、
上記エンジンの運転状態または上記車両の走行状態を基に、上記排気ガス制御弁に堆積した煤などの汚れを該排気ガス制御弁から落とすために必要な開閉回数を求め、
上記エンジンが停止する際に、上記排気ガス制御弁を、上記求めた開閉回数だけ開閉動作させることを特徴とする排気ガス制御弁の固着防止方法。
【請求項１】
車両のエンジンの排気ガスが流通する通路に、該通路の流量を調整するための排気ガス制御弁が設けられ、その排気ガス制御弁に上記排気ガス中の煤などの汚れが堆積して該排気ガス制御弁が固着するのを防止するために、上記エンジンを停止する際に上記排気ガス制御弁を開閉動作させる固着防止装置において、
上記エンジンの運転状態または上記車両の走行状態を基に、上記排気ガス制御弁に堆積した煤などの汚れを該排気ガス制御弁から落とすために必要な開閉回数を求める回数算出手段と、
上記エンジンが停止する際に、上記排気ガス制御弁を、上記回数算出手段により求められた開閉回数だけ開閉動作させる制御手段とを備えたことを特徴とする排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項２】
上記エンジンが始動されてから停止するまでのエンジン運転時間を求めるためのエンジン運転時間算出手段を備え、
上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記エンジン運転時間算出手段により求められたエンジン運転時間から求める請求項１記載の排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項３】
上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記エンジンが消費した燃料消費量を求めるための積算燃料消費量算出手段を備え、
上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記積算燃料消費量算出手段により求められた燃料消費量から求める請求項１記載の排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項４】
上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記車両が走行した走行距離を求めるための積算走行距離算出手段を備え、
上記回数算出手段は、上記開閉回数を、上記積算走行距離算出手段により求められた走行距離から求める請求項１記載の排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項５】
上記エンジンが始動されてから停止するまでのエンジン運転時間を求めるためのエンジン運転時間算出手段と、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記エンジンが消費した燃料消費量を求めるための積算燃料消費量算出手段と、上記エンジンが始動されてから停止するまでの間に上記車両が走行した走行距離を求めるための積算走行距離算出手段とを備え、
上記回数算出手段は、上記エンジン運転時間算出手段により求められたエンジン運転時間から第一の開閉回数を求め、かつ上記積算燃料消費量算出手段により求められた燃料消費量から第二の開閉回数を求め、かつ上記積算走行距離算出手段により求められた走行距離から第三の開閉回数を求め、
上記制御手段は、上記回数算出手段が求めた第一から第三の開閉回数のうちの最大回数を求め、その最大回数だけ上記排気ガス制御弁を開閉動作させる請求項１記載の排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項６】
上記通路が、エンジンの排気ガスの一部を吸気系に還流させるためのＥＧＲ通路であり、上記排気ガス制御弁が、上記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブである請求項１から５いずれかに記載の排気ガス制御弁の固着防止装置。
【請求項７】
車両のエンジンの排気ガスが流通する通路に、該通路の流量を調整するための排気ガス制御弁が設けられ、その排気ガス制御弁に上記排気ガス中の煤などの汚れが堆積して該排気ガス制御弁が固着するのを防止するために、上記エンジンが停止する際に上記排気ガス制御弁を開閉動作させる固着防止方法において、
上記エンジンの運転状態または上記車両の走行状態を基に、上記排気ガス制御弁に堆積した煤などの汚れを該排気ガス制御弁から落とすために必要な開閉回数を求め、
上記エンジンが停止する際に、上記排気ガス制御弁を、上記求めた開閉回数だけ開閉動作させることを特徴とする排気ガス制御弁の固着防止方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２８１２８５（Ｐ２００９−２８１２８５Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３４２５２（Ｐ２００８−１３４２５２）
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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