以下、図面を参照して、本発明の最良の� ��態を説明する。図1は、本実施形態のバルブ 開閉装置の構成の概略を示す外観斜視図であ る。図2は、バルブ開閉装置で開閉されるバ� �ブ6の構成の概略を示す右側面図である。な� ��、以下の説明で用いる上下,前後,左右の各� �向は説明に用いる各図に示している。この� �下,前後,左右は説明のために記載したもので 、実際の配置と異なってよいことはもちろん である。

 バルブ開閉装置により開閉されるバルブ6 は、気筒休止用排気バルブであり、図1及び� �2に示すように、バルブ軸61に開閉板62を取り 付けて構成されている。バルブ6で開閉され� �排気通路7は、円形の開口形状を有しており� ��ベース4に取り付けられている。バルブ6の� �ルブ軸61は、排気通路7の軸線を挟んで向か� �合う左右の周壁間に掛け渡されて軸支され� �おり、その基端部がベース4に形成された挿� ��孔(不図示)を通して、ベース4の前面側から� ��面側にかけてを貫通している。開閉板62は� �排気通路7の内径とほぼ等しい外径を有する� ��円形の平板体から構成されている。バルブ6 は、バルブ開閉装置から付与される回転力に よりバルブ軸61を回転させて、図2に実線で示 す全開と同図に2点差線で示す全閉との間で� �閉板62を回動させ、排気通路7を開閉する。

 このような構成のバルブ6を開閉するバル ブ開閉装置は、図1に示すように、バルブ6を� ��閉するアクチュエータ1を、排気通路7と上� �に並べてベース4に取り付けて構成されてい� ��。アクチュエータ1は、ケース本体11aに蓋体 11bを嵌め合わせて構成される支持ケース11に� ��後述する構成部品を内蔵している。また、� ��ルブ開閉装置は、ベース4の後面側に構成さ れてアクチュエータ1の駆動をバルブ6に伝達� ��る図示しない駆動伝達機構と、後述するバ� ��ブ開度検知装置3とを備えている。

 図3は、バルブ開閉装置のアクチュエータ 1の構成の概略を示す図である。図4は、アク� ��ュエータ1の動作と検知部32による検知結果� ��びにバルブ6の開度との関係を模式的に示す 図である。図3に示すように、アクチュエー� �1は、ケース本体11aに軸支された入力軸22と� �入力軸22に固定された入力ギア23と、入力ギ� ��23と噛み合わされた出力ギア24と、出力ギア 24の固定された出力軸25と、図示しないモー� �とを備えている。モータは、バルブ6の開閉� ��作の方向に応じて正極性又は負極性の電流� ��印可され、正極性の電流を印可されると正� ��転し、負極性の電流を印可されると逆回転� ��て、印加電流値に応じた回転力を出力する� ��バルブ開閉装置は、ECU(electronic control unit)� ��制御部から入力された制御信号に従い、同� ��くECUが備える駆動回路がアクチュエータ1の モータに印可する電流値及び極性を調整し、 モータの駆動を制御する。

 入力軸22は、モータから減速機構(不図示) を介して回転力を付与されて回転する。出力 ギア24は、入力ギア23から入力された回転力� �、回転速度を減速して出力軸25に伝達する。 出力ギア24には、後述するバルブ開度検知装� ��3の被検知部31を収納する収納部24aが設けら� ��ている。出力軸25は、ケース本体11aに軸支� �れており、出力ギア24から伝達された回転力 をベース4の後面側の駆動伝達機構(不図示)に 出力する。このようにして構成されるアクチ ュエータ1は、モータの駆動で入力軸22を回転 させることにより、入力ギア23と噛み合わさ� ��た出力ギア24を、図4(a)に示す回転位置θ20か ら,同図(b)に示す回転位置θ21,同図(c)に示す回 転位置θ22,同図(d)に示す回転位置θ23の順序で 正方向に、又は、この逆の逆方向に回転させ 、出力軸25から駆動伝達機構に回転力を入力� ��る。バルブ6の開度は、出力ギア24の回転位� ��θ20では全閉,回転位置θ21では開度θ11,回転� �置θ22では開度θ12,回転位置θ23では全開とな� ��。本実施形態では、出力ギア24の回転位置θ 20を0度とすると、回転位置θ21が10度,回転位� �θ22が35度,回転位置θ23が45度に設定されてい� ��。また、出力ギア24の回転位置θ20でのバル� ��6の全閉の開度を0度とすると、回転位置θ21� ��の開度θ11が15度,回転位置θ22での回転位置θ 12が55度,回転位置θ23での全開の開度が70度に� ��定されている。このように、出力ギア24か� �出力軸25を介して出力された回転力は、回転 速度を3/2に増速されて駆動伝達機構によりバ ルブ軸61に伝達される。

 図3に示すように、バルブ開度検知装置3� �、出力ギア24に設けられた被検知部31と、支� ��ケース11に設けられて被検知部31を検知する 検知部32とを備えている。被検知部31は、略� �角ブロック状の磁石から構成されており、� �述した収納部24aに収納されて出力ギア24に固 定される。また、検知部32は、リードスイッ� ��から構成されている。ケース本体11aの外面� ��は収納部11cが設けられており、検知部32は� �収納部11cに収納されてケース本体11aに固定� �れ、支持ケース11の外側から支持ケース11内� ��被検知部31を検知する。被検知部31及び検知 部32は、全閉から全開にかけてのバルブ6の開 閉動作範囲に含まれる開度θ11から開度θ12の� ��閉動作範囲の両端の開度で、検知部32によ� �検知結果が切り変わるように、出力ギア24又 は支持ケース11に設けられている。

 具体的には、図4(e)に示すように、出力ギ ア24と一体となって出力軸25を中心に回転す� �被検知部31が、バルブ6の開度θ11の開度での� ��力ギア24の回転位置θ21(図4(b)参照)から、開� ��θ12の開度での出力ギア24の回転位置θ22(図4( c)参照)にかけて検知部32で検知されるように� ��検知部32が収納部11cに、また、被検知部31が 収納部24aにそれぞれ取り付けられている。こ の取付位置及び向きは、被検知部31を構成す� ��磁石の磁力や着磁態様、及び、検知部32を� �成するリードスイッチが被検知部31の磁力を 検知して作動する範囲に応じて設定される。 また、出力ギア24の回転位置θ21でのバルブ6� �開度θ11は、バルブ6の全閉の近傍の開度であ れば任意であるが、本実施形態では、検知部 32として用いるリードスイッチの感度と、出� ��ギア24の製品ばらつきを考慮して、上述し� �ように全閉時からの開度15度に設定されてい る。また、出力ギア24の回転位置θ22でのバル ブ6の開度θ12は、バルブ6の全開の近傍の開度 であれば任意であるが、本実施形態では、検 知部32として用いるリードスイッチの感度と� ��出力ギア24の製品ばらつきを考慮して、上� �したように全閉時からの開度55度に設定され ている。

 また、バルブ開度検知装置3は、バルブ6� �開閉駆動するモータの駆動信号(駆動電流値) と、検知部32による検知結果とに基づき、バ� ��ブ6の開度を判別する判別部(不図示)を備え� ��いる。判別部は、バルブ開閉装置を構成す� ��ECU(electronic control unit)の制御部から構成さ� ��ている。判別部は、検知部32による検知結� �がONからOFFに切り替わってから所定時間経過 後に、モータの駆動電流値が所定の上閾値以 上又は所定の下閾値以下であるかを判別し、 上閾値以上であると全開,下閾値以下である� �全閉と判定する。この上閾値及び下閾値は� �本実施形態でのモータの駆動電流値が、正� �転時には+1Aを上回る約1.1A,逆回転時には-1Aを 下回る約-1.1Aであることから、それぞれ+1A,-1A に設定されている。また、全開,全閉を判定� �るまでの上記所定時間は、出力ギア24が回転 位置θ22から回転位置θ23まで、及び、回転位� ��θ21から回転位置θ20までそれぞれ回転する� �に要する時間よりも長く、且つ、バルブ6の� ��閉のための駆動電流のモータへの印可終了� ��での時間よりも短く設定されている。

 次に、バルブ開閉装置でバルブ6を開閉す る際のバルブ開度検知装置3の動作について� �明する。図5及び図6は、アクチュエータ1が� �えるモータの駆動電流値と検知部32からの出 力信号との関係を示す図であり、図5は全閉� �ら全開へのバルブ6の動作時,図6は全閉から� �開した後に全閉に戻るバルブ6の動作時を示� ��ている。

 バルブ開閉装置は、ECUの制御部から入力� ��れた制御信号に従い、駆動回路がアクチュ� ��ータ1のモータに電流を印加してモータを駆 動することにより、駆動伝達機構を介してバ ルブ軸61に回転力を伝達し、開方向又は閉方� ��に開閉板62を回動させる。モータには、回� �方向に応じた極性の電流が所定時間の間印� �される。これにより、出力ギア24が図4(a)に� �す回転位置θ20から同図(d)に示す回転位置θ23 の間を、図4(a)~図4(d)に順に示す正方向、又は 逆方向に回転して、バルブ6が全閉と全開と� �間で開閉動作を行う。

 出力ギア24に取り付けられた被検知部31は 、バルブ6の開閉動作が行われる間、出力ギ� �24と一体となって出力軸25を中心として正方� ��又は逆方向に回転する。図4(b)に示す回転位 置θ21から同図(c)に示す回転位置θ22にかけて� ��力ギア24が回転動作を行う間、被検知部31か ら磁界を印加された検知部32は、リードの磁� ��が強まることにより接点を閉成させている� ��これにより、図4(e)に示すように、開度θ11� �ら開度θ12の間でバルブ6が開閉動作を行う間 検知部32がONとなり、検知部32からの入力電圧 がHiの状態を保つ。判別部は、検知部32によ� �検知結果がOFFに切り替わってから所定時間� �過後に、モータに印可される駆動電流値が� �閾値以上だと全開,下閾値以下だと全閉と判� ��する。

 例えば、全閉時からバルブ6を全開させる 場合には、制御部からの制御信号に従う駆動 回路により、アクチュエータ1のモータには� �図5に示すように、時刻T0~T4の間、同図に示� �波形の正極性の電流が印加される。これに� �り、モータが正回転して、出力ギア24が出力 軸25と共に正方向に回転し、バルブ6が開動作 を行う。また、被検知部31は、出力ギア24と� �に正方向に回転する。出力ギア24が回転位置 θ21まで回転してバルブ6の開度が時刻T1に開� �θ11に達すると、被検知部31から印加される� �界の強まった検知部32の接点が閉成され、検 知部32がOFFからONに切り替わる。これにより� �同図に示すように、検知部32からの入力電圧 がLoからHiに切り替わる。その後、時刻T2に出 力ギア24が回転位置θ22まで回転し、バルブ6� �開度が開度θ12に達すると、被検知部31から� �加される磁界の弱まった検知部32の接点が開 放され、検知部32がONからOFFに切り替わる。� �れにより、同図に示すように検知部32からの 入力電圧がHiからLoに切り替わる。それから� �定時間経過後の時刻T3のモータの駆動電流値 が上閾値以上であることから、判別部では、 バルブ6が全開であると判別される。

 また、全閉から全開したバルブ6を再び全 閉させる場合には、図6に示すように、バル� �6が開度θ12に達して時刻T2に検知部32の入力� �圧がLoに切り替わり、モータに印可される正 極性の電流値に基づき時刻T3にバルブ6の全開 が判別された後、バルブ6の閉動作が行われ� �。この閉動作時には、制御部からの制御信� �に従う駆動回路により、時刻T5~T9の間、同図 に示す波形の負極性の電流がモータに印加さ れ、出力ギア24と共に被検知部31が逆方向に� �転する。出力ギア24が回転位置θ22まで回転� �てバルブ6の開度が時刻T6に開度θ12に達する� ��、被検知部31から印加される磁界の強まっ� �検知部32が、OFFからONに切り替わる。これに� ��り、同図に示すように、検知部32からの入� �電圧がLoからHiに切り替わる。その後、時刻T 7に出力ギア24が回転位置θ21まで回転し、バ� �ブ6の開度が開度θ11に達すると、被検知部31� ��ら印加される磁界の弱まった検知部32が、ON からOFFに切り替わる。これにより、同図に示 すように検知部32からの入力電圧がHiからLoに 切り替わる。それから所定時間経過後の時刻 T8のモータの駆動電流値が下閾値以下である� ��とから、判別部では、バルブ6が全閉である と判別される。

 本実施形態によれば、バルブ6の開閉に連 動して出力ギア24と共に被検知部31が移動す� �と、検知部32による検知結果がバルブ6の開� �θ11での出力ギア24の回転位置θ21、及び、開� ��θ12での出力ギア24の回転位置θ22でそれぞれ 切り替わることから、この検知結果の切り替 わりを確認することにより、バルブ6の開度θ 11及び開度θ12を知ることができる。このため 、被検知部31を出力ギア24に、検知部32をケー ス本体11aに取り付けるという簡単な構成で、 バルブ6の開度θ11及び開度θ12を判別し、この 判別結果に基づきバルブ6の全閉及び全開を� �断することができる。従って、構成を簡略� �することのできるバルブ開度検知装置を提� �することが可能となる。

 また、本実施形態によれば、検知部32に� �る検知結果がOFFに切り替わった後に、モー� �を正回転させる駆動信号が検知されるとバ� �ブ6の全開、逆回転させる駆動信号が検知さ� ��ると全閉を判別したことから、バルブ6の開 閉動作が不規則に行われた場合でもバルブの 全閉及び全開を正確に判別することができる 。従って、バルブ6の開度の検知精度を高め� �ことができる。

 また、上記実施形態では、出力ギア24の� �納部24aに収納された被検知部31を、ケース本 体11aの収納部11cに収納された検知部32により� ��支持ケース11の外側から検知することから� �支持ケース11への検知部32の着脱作業を容易� ��行うことができ、検知部32の交換作業を簡� �化することができる。

 上記実施形態では、気筒休止用の排気バ� ��ブ6を開閉するバルブ開閉装置に、本発明を 適用した場合について説明した。しかしなが ら、本発明は、DPF(Diesel Particulate Filter)再生� ��,廃熱回収用,T/C(ツインキャブレター)通路切 替用等の他の排気系のバルブや、可変吸気コ ントロール用,スワールコントロール用,タン� ��ルコントロール用等の吸気系のバルブの開� ��の検知に適用することもできる。

 上記実施形態では、検知部32による検知� �果がOFFに切り替わってから所定時間経過後� �、モータの駆動電流が所定の上閾値以上で� �ると全開,下閾値以下であると全閉と判定す� ��ことにより、バルブ6の全開と全閉とを判別 した場合について説明した。しかしながら、 検知部32による検知結果が切り替わると直ち� ��モータ駆動電流値の判別を行う構成として� ��よい。また、上記実施形態では、検知部32� �よる検知結果のOFFへの切り変わりを条件に� �モータの駆動電流値の判別を行った場合に� �いて説明した。しかしながら、検知部32によ る検知結果がON又はOFFであるかを一定の時間� ��隔で判別する構成としてもよい。また、バ� ��ブ6の開閉動作が規則的に行われる場合には 、検知部32による検知結果のみに基づき、バ� ��ブ6の全閉及び全開を判別してもよい。

 上記実施形態では、モータを駆動する駆� ��信号の電流値と、検知部32による検知結果� �に基づき、バルブ6の開度を判別した場合に� ��いて説明した。しかしながら、モータの駆� ��を制御する制御信号と、検知部32による検� �結果とに基づき、バルブ6の開度を判別する� ��成としてもよい。例えば、検知部32による� �知結果のOFFへの切替時に、モータの正回転� �指示する制御信号が出力されていると全開� �逆回転を指示する制御信号が出力されてい� �と全閉と判別する構成としてもよい。また� �モータの正回転を指示する制御信号の出力� �に検知部32による検知結果がOFFに切り替わる と全開、逆回転を指示する制御信号の出力時 に検知部32による検知結果がOFFに切り替わる� ��全閉と判別する構成としてもよい。

 上記実施形態では、バルブ6を開閉する駆 動源としてモータを用いた場合について説明 したが、駆動源は任意であり、例えば、エン ジンの負圧を利用したダイヤフラム式のアク チュエータを用いることもできる。また、上 記実施形態では、被検知部31が四角ブロック� ��を呈している場合について説明したが、被� ��知部31の形状は任意である。

 上記実施形態では、バルブ6の開度が開度 θ11及び開度θ12の場合に検知部32による検知� �果が切り替わる構成を、バルブ開度検知装� �3が有している場合について説明した。しか� ��ながら、バルブ6の開度θ11から開度θ12にか� ��ての間の所定の開度でも、検知部32による� �知結果が切り替わる構成を有していてもよ� �。例えば、図7(a)に示すように、開度θ11から 開度θ12の開閉動作範囲に含まれる開度θ13及� ��開度θ14のバルブ6の開度を検知する場合に� �、開度θ13及び開度θ14で被検知部31の検知結� ��が切り替わる検知部32を支持ケース11に別途 設ける構成としてもよい。また、開度θ11と� �度θ13及び開度θ14の何れか一方とで検知結果 が切り替わる検知部32と、他方の開度θ13又は 開度θ14と開度θ12とで検知結果が切り替わる� ��知部32とを備える構成としてもよい。

 また、被検知部31を構成する磁石の形状� �数量は、検知するバルブ6の開度や開閉動作� ��囲に応じて適宜設定することができ、開度� �11から開度θ12の開閉動作範囲に含まれるバ� �ブ6の開度をも検知する場合には、検知部32� �より検知される部分を被検知部31が複数備え た形状を呈していてもよい。例えば、図7(a)� �示すように、開度θ11から開度θ12の開閉動作 範囲に含まれる開度θ13及び開度θ14のバルブ6 の開度を検知する場合には、開度θ11と開度θ 13との間で検知部32により検知される部分と� �開度θ14と開度θ12との間で検知部32により検� ��される部分とを、被検知部31が備える構成� �してもよい。

 また、図7(b)に示すように、開度θ11,開度� �12,開度θ13,開度θ14の4つを上回る更に多数の� ��ルブ6の開度でも検知部32による検知結果が� ��り替わる構成として、それらの開度を検知� ��てもよい。また、検知部32による検知結果� �ONからOFF及びOFFからONへの切替回数は、同じ� ��ある必要はなく、例えば、開度θ11から開度 θ12にかけてOFFからON,ONからOFF,OFFからONと順に 切り替わり、ONへの切替回数が2回,OFFへの切� �回数が1回となる構成としてもよい。このよ� ��に、バルブ6の開度θ11及び開度θ12の何れか� ��方でOFF,他方でONとなる構成によれば、モー� ��の駆動状態を判別することなく、バルブ6の 全閉及び全開を判断することができる。

 また、上記実施形態では、出力ギア24に� �検知部31を、支持ケース11に検知部32を、そ� �ぞれ設けた場合について説明した。しかし� �がら、出力ギア24に検知部32を、支持ケース1 1に被検知部31を、それぞれ設ける構成として もよい。この構成によっても、バルブ6の開� �に連動して出力ギア24と共に検知部32が移動� ��ると、バルブ6の開度θ11及び開度θ12で検知� ��32による検知結果をONとOFFの間で切り替える ことができる。

 また、上記実施形態では、被検知部31を� �力ギア24に取り付け、検知部32をケース本体1 1aに取り付けた場合について説明した。しか� ��ながら、入力軸22,入力ギア23,及び出力軸25� �何れかに被検知部31を設け、蓋体11bに検知部 32を設ける構成としてもよい。また、被検知� ��31及び検知部32を複数備える構成とする場合 には、複数ある被検知部31がそれぞれ入力軸2 2,入力ギア23,出力ギア24,及び出力軸25の何れ� �取り付けられていても、また、複数ある検� �部32がそれぞれケース本体11a及び蓋体11bの何 れに取り付けられていてもよい。

 上記実施形態では、被検知部31を設ける� �動体として出力ギア24を用いた場合について 説明した。しかしながら、バルブ6の開閉に� �動して移動するのであれば、移動体の構成� �任意であり、例えば、バルブ6の開閉に連動� ��るスライダに被検知部31を設けてもよい。� �体的には、エンジンの負圧を受けて移動し� �バルブ6を開閉させる作動軸と、この作動軸� ��支持する支持体とを備えるダイヤフラム式� ��アクチュエータを用いる場合には、作動軸� ��び支持体の一方に被検知部31を設け、他方� �検知部32を設ける構成としてもよい。また、 被検知部31及び検知部32は、アクチュエータ1� ��なく駆動伝達機構に設けてもよい。

 また、上記実施形態では、被検知部31と� �て磁石,検知部32としてリードスイッチを用� �た場合について説明した。しかしながら、� �知部32としてホールIC等の他の磁気センサを� ��いてもよい。また、検知部32として誘導形� �近接スイッチを用い、被検知部31として金属 導体を用いる構成としてもよい。また、検知 部32としては、磁気センサだけでなくマイク� ��スイッチ等の接触式センサや、光センサ等� ��他の非接触式センサを用いることもできる� ��検知部32として接触式センサを用いる場合� �は、被検知部31を出力ギア24等の移動体の一� ��として構成してもよく、光センサを用いる� ��合には、出力ギア24等の移動体に反射部を� �り付ける等して被検知部31を構成することが できる。また、被検知部31と出力ギア24とを� �じ材質で形成できる場合には、これらを一� �に形成してもよい。

 上記実施形態では、制御信号を出力する� ��御部及びモータの駆動を制御する駆動回路� ��、何れもECUに備えられている場合について� ��明したが、モータの駆動回路を別途備える� ��成としてもよく、また、これらが互いに異� ��るECUに備えられていてもよい。また、判別� ��は、バルブ開閉装置を構成するECUの制御部� ��ら構成されている必要は必ずしもなく、判� ��部を別途備える構成としてもよく、また、� ��ルブ開閉装置を構成するECUとは異なるECUに� ��えられていてもよい。