JP2008050959A - バルブ開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する瞬間の衝撃を緩和させることで、バルブシート１２からハウジングを伝わって外部に漏れる音の低減化を図ることを課題とする。
【解決手段】 バルブ全閉制御時に、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前となった段階で、ＥＶＲＶ７のコイル４１を一時的にＯＮして、電動バキュームポンプ６から負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内へ作動負圧を一時的に印加する。これにより、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の移動速度（下降速度、着座速度）が遅くなるため、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する瞬間の衝撃が緩和される。これによって、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の閉弁応答性を確保しながらも、バルブ着座音の低減化を図ることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量に応じてバルブの開閉制御を行うバルブ開閉制御装置に関するものである。

［従来の技術］
従来より、内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスを制御する排気ガス制御弁として、例えばエンジンの燃焼室より流出した排気ガスの一部であるＥＧＲガスをエンジンの吸気系に再循環させる排気ガス再循環装置に組み込まれる排気ガス還流量制御弁（以下ＥＧＲ制御弁と言う）が知られている。
このＥＧＲ制御弁は、内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスの還流量を制御するバルブと、このバルブが着座するバルブシート（弁座）を有するハウジングとを備えている。また、ＥＧＲ制御弁の弁体であるバルブを駆動するバルブ駆動装置は、内部にダイヤフラム室が形成されたケーシング、およびダイヤフラム室を２つの第１、第２圧力室に区画形成すると共に、２つの第１、第２圧力室の圧力差に対応して変位するダイヤフラムを有し、このダイヤフラムの変位を利用してバルブを駆動する負圧作動式アクチュエータを備えている。

この負圧作動式アクチュエータの第１圧力室は、２位置３方向切替弁である負圧調整弁を介して、負圧供給源および大気中に選択的に連通しており、また、第２圧力室は、常時大気中に連通している。また、ダイヤフラム室内には、ダイヤフラムに対して、バルブをバルブシートに押し付ける方向に荷重を与えるコイルスプリングが収容されている。このため、バルブを開弁作動方向に駆動する場合には、負圧調整弁を制御して、第１圧力室内への負圧供給量を増加することで、コイルスプリングの付勢力に抗してバルブがバルブシートより離脱して所定のバルブリフト量だけ開弁作動方向に移動する。また、バルブを閉弁作動方向に駆動する場合には、負圧調整弁を制御して、第１圧力室内への負圧供給量を減少させることで、コイルスプリングの付勢力の助勢（アシスト）を受けながら、バルブがバルブシートに着座する側に移動する。

［従来の技術の不具合］
ここで、負圧作動式のＥＧＲ制御弁では、バルブを開弁状態から急に全閉する際に、図９のタイミングチャートに示したように、バルブがバルブシートに衝突するときの衝撃で大きな衝突音が発生し、これが運転者に不快な異音として聞こえてしまうことがある。この対策として、ダイヤフラムを挟んで固定する金属プレートに補強リブを設けて金属プレートを補強することで、バルブの閉弁制御時の金属プレートの振動を抑制してバルブ衝突時（バルブ着座時）の音（バルブ衝突音）を低減させている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、バルブ衝突音が外部に漏れ出る経路は、バルブからバルブ軸を伝わって、ダイヤフラムを挟み込む金属プレートから外部に漏れる音と、バルブシートからハウジングを伝わって外部に漏れる音との２通りがある。
ところが、特許文献１に記載のＥＧＲ制御弁においては、金属プレートから外部に漏れる音を低減しているが、バルブシートからハウジングを伝わって外部に漏れる音の低減は成されておらず、バルブ衝突音を完全に低減することができなかった。
特開平１０−１２２０６３号公報（第１−５頁、図１−図５）

本発明の目的は、バルブがバルブシートに着座する瞬間の衝撃を緩和させることで、バルブシートからハウジングを伝わって外部に漏れる音の低減化を図ることのできるバルブ開閉制御装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、バルブを全閉作動させる全閉制御時に、先ず、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量を、単位時間当たり所定の勾配量で減少させるように負圧調整弁を制御することにより、バルブのリフト量が、単位時間当たり所定の勾配量で小さくなる。
その後に、バルブがバルブシートに着座する直前となった段階で、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量を、一時的に増加させる、あるいは単位時間当たり所定の勾配量よりも緩やかな勾配量で減少させるように負圧調整弁を制御することにより、バルブの移動速度（着座速度）が遅くなり、バルブがバルブシートに着座する瞬間の衝撃が緩和される。
これによって、バルブの閉弁応答性を確保しながらも、バルブがバルブシートに着座する瞬間の衝撃を緩和させることができるので、バルブシートからハウジングを伝わって外部に漏れる音の低減化を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、バルブを全閉作動させる全閉制御時に、先ず、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量を、単位時間当たり所定の勾配量で減少させるように負圧調整弁を制御することにより、バルブのリフト量が、単位時間当たり所定の勾配量で小さくなる。
その後に、バルブがバルブシートに着座する直前となった段階で、２位置切替弁を、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧の導入を中止する第１位置から、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧の導入を実行する第２位置に切り替えることにより、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量が一時的に増加するため、バルブの移動速度（着座速度）が遅くなり、バルブがバルブシートに着座する瞬間の衝撃が緩和される。
これによって、バルブの閉弁応答性を確保しながらも、バルブがバルブシートに着座する瞬間の衝撃を緩和させることができるので、バルブシートからハウジングを伝わって外部に漏れる音の低減化を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、バルブを全閉作動させる全閉制御時に、先ず、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量を、単位時間当たり所定の勾配量で減少させるように負圧調整弁を制御し、且つ２位置切替弁を、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内からの負圧の開放を中止する第１位置から、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内からの負圧の開放を実行する第２位置に切り替えることにより、バルブのリフト量が、単位時間当たり所定の勾配量で小さくなる。
その後に、バルブがバルブシートに着座する直前となった段階で、２位置切替弁を、第２位置から第１位置に切り替えることにより、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量が、単位時間当たり所定の勾配量よりも緩やかな勾配量で減少するため、バルブの移動速度（着座速度）が遅くなり、バルブがバルブシートに着座する瞬間の衝撃が緩和される。
これによって、バルブの閉弁応答性を確保しながらも、バルブがバルブシートに着座する瞬間の衝撃を緩和させることができるので、バルブシートからハウジングを伝わって外部に漏れる音の低減化を図ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、バルブを閉弁作動方向に付勢するバルブ付勢手段を設けたことにより、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量を増加すると、バルブ付勢手段の付勢力に抗して、負圧作動式アクチュエータの駆動力によってバルブがバルブシートより離脱して流路孔が開かれる。また、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量を減少すると、すなわち、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内から負圧が（大気）開放されると、バルブ付勢手段の付勢力によってバルブがバルブシートに着座して流路孔が閉じられる。

請求項５に記載の発明によれば、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量が増加する程、バルブがバルブシートに対してバルブ軸の軸線方向のバルブシート側に対して逆側に相対変位する。これにより、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量が増加する程、バルブのリフト量が大きくなり、流路孔の開口面積が大きくなる。また、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量が減少する程、バルブがバルブシートに対してバルブ軸の軸線方向のバルブシート側に相対変位する。これにより、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量が減少する程、バルブのリフト量が小さくなり、流路孔の開口面積が小さくなる。

請求項６に記載の発明によれば、第１圧力室を負圧調整弁を介して負圧供給源に連通させ、また、第２圧力室を大気中に連通させた場合には、第１圧力室内に負圧が導入されるため、ダイヤフラムが第１圧力室側に変位する。このダイヤフラムに第１圧力室側への変位を利用してバルブをバルブ軸の軸線方向に開弁駆動する。また、２つの第１、第２圧力室を大気中に連通させた場合、第１圧力室内から負圧が開放されるため、ダイヤフラムが第２圧力室側に変位する。このダイヤフラムに第２圧力室側への変位を利用してバルブをバルブ軸の軸線方向に閉弁駆動する。
ここで、この例では、第１圧力室を負圧供給源および大気中に選択的に連通する負圧室として利用し、また、第２圧力室を大気中に常時連通する大気圧室として利用しているが、第１圧力室を大気中に常時連通する大気圧室として利用し、第２圧力室を負圧供給源および大気中に選択的に連通する負圧室として利用しても良い。

請求項７に記載の発明によれば、負圧作動式アクチュエータに、ダイヤフラムに対して、バルブをバルブシートに押し付ける方向に荷重を与える荷重付与手段を設けたことにより、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量を増加すると、荷重付与手段の荷重に抗して、ダイヤフラムの変位によってバルブがバルブシートより引き離されて流路孔が開かれる。また、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量を減少すると、すなわち、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内から負圧が（大気）開放されると、荷重付与手段の荷重によってバルブがバルブシートに押し付けられて流路孔が閉じられる。

本発明を実施するための最良の形態は、バルブシートからハウジングを伝わって外部に漏れる音の低減化を図るという目的を、負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム室内への負圧供給量を、一時的に増加させる、あるいは単位時間当たり所定の勾配量よりも緩やかな勾配量で減少させて、バルブがバルブシートに着座する瞬間の衝撃を緩和させることで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１および図２は負圧作動式アクチュエータの具体例を示した図で、図３は排気ガス再循環装置の概略構成を示した図である。

本実施例の排気ガス再循環装置は、例えば自動車等の車両に搭載される内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）に使用されるもので、排気ガス還流管内を流れる排気ガスの還流量を可変制御する排気ガス還流量制御弁（ＥＧＲ制御弁：以下ＥＧＲＶと呼ぶ）３と、このＥＧＲＶ３の弁体（バルブ）の開閉制御を行うバルブ開閉制御装置とを備えている。ここで、エンジンは、燃料が直接燃焼室内に噴射供給される直接噴射式のディーゼルエンジンが採用されている。なお、エンジンとして、ターボチャージャー付ディーゼルエンジン（ターボ過給機付エンジン）を採用しても良い。そして、エンジンは、各気筒毎の燃焼室内に新規吸入空気（吸気）を供給するためのエンジン吸気管４と、各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するためのエンジン排気管（図示せず）とを備えている。

排気ガス再循環装置の排気ガス還流管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部である高温流体（排気再循環ガス：以下ＥＧＲガスと呼ぶ）を、エンジン吸気管４に再循環（還流）させるものである。ここで、排気ガス還流管のＥＧＲガス流方向の上流端は、エンジン排気管（例えばエキゾーストマニホールド）に気密的に接続されている。また、排気ガス還流管のＥＧＲガス流方向の下流端は、ＥＧＲＶ３を介して、エンジン吸気管（例えばインテークマニホールド）４に気密的に接続されている。

排気ガス再循環装置のＥＧＲＶ３は、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるＥＧＲガスを吸入空気中に混入させるＥＧＲ量（新規吸入空気量に対するＥＧＲ率）を可変制御する流量制御弁を構成している。このＥＧＲＶ３は、負圧作動式アクチュエータ５と一体化されており、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム室に、大気圧およびこの大気圧よりも低い負圧を作動圧として選択的に導入することでバルブリフト量が変更される負圧作動式（ダイヤフラム式）のＥＧＲ制御弁である。

そして、本実施例のＥＧＲＶ３は、内部に排気ガス還流路が形成されたアルミニウム合金製のハウジング１１、このハウジング１１の内部に嵌合保持されたステンレス鋼製のバルブシート１２、このバルブシート１２の内部に形成された流路孔１３を開閉するステンレス鋼製のバルブ１４を有している。また、負圧作動式アクチュエータ５は、２つの第１、第２圧力室の圧力差に応じて板厚方向に変位するダイヤフラム１５を有し、ダイヤフラム室（例えば第１圧力室）内に負圧（作動負圧とも言う）が導入されると、シャフト１６を介して、ＥＧＲＶ３のバルブ１４をシャフト１６の軸線方向に往復駆動する作動軸力を発生する。

ＥＧＲＶ３のハウジング１１は、アルミニウム合金よりなるダイカスト製品であって、排気ガス還流管の一部（特に最下流部）を構成している。このハウジング１１は、排気ガス還流管の下流端およびエンジン吸気管４の合流部にボルト等の締結具（図示せず）を用いて締め付け固定されている。また、ハウジング１１は、内部に流路孔１３が形成されたステンレス鋼製のバルブシート１２、および内部に排気ガス還流路１７が形成された管状部１８を有している。そして、ハウジング１１の上流側の開口端である入口ポートは、排気ガス還流管内に形成される排気ガス還流路を介して、エンジン排気管内に形成される排気通路に連通している。また、ハウジング１１の下流側の開口端である出口ポートは、エンジン吸気管４内に形成される吸気通路１９に連通している。なお、流路孔１３および排気ガス還流路１７は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する流体流路を構成している。

バルブ１４は、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム１５に連動して軸線方向に往復移動するステンレス鋼製のシャフト（バルブ軸、負圧作動式アクチュエータ５の作動ロッド）１６を有している。このバルブ１４は、シャフト１６の軸線方向の一端部の外周に嵌め合わされる円環状の鍔部および円筒状の筒部を有し、バルブシート１２に対して着座、離脱して流路孔１３を閉鎖、開放する弁体（ＥＧＲＶ３の弁体）を構成している。本実施例では、バルブ１４の鍔部の外周面が、バルブシート１２の内周面に着座するように構成されている。つまり、バルブ１４の鍔部の外周端面（傾斜面、円錐台形状のテーパ面）がバルブフェースとなっている。

シャフト１６は、この軸線方向に延ばされており、バルブ１４と負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム１５とに結合されている。このシャフト１６は、ハウジング１１の図示上端部にブラケット２１を介して固定された円筒状のブッシング（軸受け部品）２２に軸線方向（図示上下方向）に摺動自在に支持されている。このシャフト１６の軸線方向の一端部（図示下端部）には、バルブ１４の鍔部がかしめ固定されており、また、シャフト１６の軸線方向の他端部（図示上端部）には、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム１５がかしめ固定されている。なお、シャフト１６は、バルブ１４と一体化されてポペット型バルブを構成している。すなわち、バルブ１４の鍔部は、ポペット型バルブの弁頭（バルブ頭部）を構成し、また、シャフト１６は、ポペット型バルブの弁軸（バルブ軸部）を構成する。

ここで、バルブ１４およびシャフト１６は、燃焼残滓やカーボン等の微粒子状の不純物（煤、煤に付着している炭化水素、黒煙や不完全燃焼物等の粉末状固体微粒子：パティキュレート）が含まれるＥＧＲガスが流れるハウジング１１の排気ガス還流路１７の内部に開閉自在に収容されている。このため、エンジンの運転中に、排気ガス中に含まれる微粒子状の不純物が、バルブ１４の表面、シャフト１６のシャフト外径面、ハウジング１１の流路壁面に付着し堆積してデポジットを形成する可能性がある。特に、排気ガス中に含まれる微粒子状の不純物がシャフト１６とブッシング２２との間に侵入すると、バルブ１４およびシャフト１６の動作不良が発生する可能性がある。

そこで、本実施例では、シャフト１６のシャフト外径部にカップ状のスリーブ２３を装着している。また、ハウジング１１の流路壁面には、スリーブ２３の内部に入り込み、ＥＧＲガスがブッシング２２に直接当たることを防止するための円筒状のガイド２４が装着されている。これらのスリーブ２３およびガイド２４によって排気ガス中に含まれる微粒子状の不純物がシャフト１６とブッシング２２との間に侵入するのを抑制している。これにより、バルブ１４およびシャフト１６の動作不良の発生を防止できる。

排気ガス再循環装置のバルブ開閉制御装置は、ＥＧＲＶ３のバルブ１４を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に駆動（または付勢）するバルブ駆動装置、およびこのバルブ駆動装置の作動状態をエンジンの運転状態に基づいて電子制御するバルブ制御ユニット（エンジン制御ユニット：以下ＥＣＵと呼ぶ）等によって構成されている。

ここで、負圧作動式アクチュエータ５の作動軸力（ダイヤフラム１５の変位）を利用してＥＧＲＶ３のバルブリフト量を調整するバルブ駆動装置（バルブリフト量調整装置）は、図３に示したように、ＥＧＲＶ３のバルブ１４を開弁駆動（または閉弁駆動）する負圧作動式アクチュエータ５と、この負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム室内に作動負圧を供給する負圧供給源としての電動バキュームポンプ６と、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム室と電動バキュームポンプ６のエア吸入口とを連通する空気流路管の途中に配設された電磁式の負圧調整弁（エレクトリック・バキューム・レギュレーティング・バルブ：以下ＥＶＲＶと呼ぶ）７とを備えている。

本実施例の負圧作動式アクチュエータ５は、ＥＶＲＶ７を介して、電動バキュームポンプ６から大気圧よりも低い負圧が導入されるとシャフト１６の軸線方向の作動軸力を発生する。この負圧作動式アクチュエータ５は、薄膜状のダイヤフラム１５と、このダイヤフラム１５に連動するシャフト１６と、内部にダイヤフラム１５を弾性変形自在に収容する２つの第１、第２ケーシング２５、２６と、これらの第１、第２ケーシング２５、２６の内部に弾性変形自在に収容されたコイルスプリング（ダイヤフラムスプリング）２７とによって構成されている。ここで、２つの第１、第２ケーシング２５、２６により囲まれた内部空間（ダイヤフラム室）は、ダイヤフラム１５によって２つの第１、第２圧力室３１、３２に気密的に区画形成されている。

ダイヤフラム１５は、第１圧力室３１の内部に弾性変形自在に収容された薄膜状のゴム系弾性体である。このダイヤフラム１５は、２つの第１、第２ケーシング２５、２６のフランジ部間に挟み込んだ状態で、第１ケーシング２５のフランジ部の外周縁部をＵ字状に折り返すことで、ダイヤフラム１５の外周端縁部が２つの第１、第２ケーシング２５、２６のフランジ部間に保持固定されている。また、ダイヤフラム１５の中央部には、シャフト１６の軸線方向の図示上端部に設けられた嵌合部が嵌合する嵌合穴が形成されている。また、ダイヤフラム１５の中央部は、鋼板製の第１、第２金属プレート３３、３４に挟み込まれている。そして、ダイヤフラム１５は、ダイヤフラム１５の嵌合穴より図示上方に突出した、シャフト１６の嵌合部をかしめることで、シャフト１６の鍔状部とかしめ部との間に２つの第１、第２金属プレート３３、３４と一緒に固定されている。

２つの第１、第２金属プレート３３、３４は、ダイヤフラム１５の表裏面に当接した状態で、シャフト１６の軸線方向の図示上端部に設けられた嵌合部に組み付けられている。これらの第１、第２金属プレート３３、３４の中央部には、シャフト１６の嵌合部が嵌合する第１、第２嵌合穴が形成されている。また、第２金属プレート３４は、中央付近から外周端縁に向けて放射状に延びる複数の補強リブ３５を有している。この第２金属プレート３４は、複数の補強リブ３５によって剛性が高められているので、振動し難くなり、運転者に不快な異音として聞こえるバルブ衝突音を効果的に低減することができる。

２つの第１、第２ケーシング２５、２６は、各フランジ部間にダイヤフラム１５の外周端縁部を挟み込んだ状態でかしめ等により一体化されている。第１ケーシング２５の天井壁には、ダイヤフラム側に凸状に突出した凸部（または凹部）が設けられており、この凸部には、ダイヤフラム１５のフルストロークを規制（拘束）するためのストッパ３６が一体的に形成されている。また、第１ケーシング２５の筒状側壁には、ＥＶＲＶ７を介して、電動バキュームポンプ６から第１圧力室３１の内部に作動負圧（または大気圧）を導入するための負圧導入管３７が接続されている。

第２ケーシング２６は、複数個の締結ねじ３８を用いてＥＧＲＶ３のハウジング１１の図示上端側に設けられる環状の結合部に締め付け固定されている。そして、第２ケーシング２６の筒状側壁には、第２圧力室３２と大気中とを連通するための大気開放穴３９が形成されている。なお、第１圧力室３１は、ＥＶＲＶ７を介して、電動バキュームポンプ６のエア吸入口および大気中に選択的に連通する負圧室を構成している。また、第２圧力室３２は、大気開放穴３９を介して、大気中に連通する大気圧室を構成している。

コイルスプリング２７は、バルブ１４およびシャフト１６を閉弁作動方向に付勢するバルブ付勢手段である。また、コイルスプリング２７は、ダイヤフラム１５に対して、バルブ１４およびシャフト１６をバルブシート１２に押し当てる方向（閉弁作動方向、流路孔１３を閉じる方向）にスプリング荷重（付勢力）を与えるスプリング荷重付与手段である。このコイルスプリング２７は、ダイヤフラム室、特に第１圧力室３１の内部に収容されている。そして、コイルスプリング２７の軸線方向の一端は、ダイヤフラム側に位置する第１金属プレート３３に保持され、また、コイルスプリング２７の軸線方向の他端は、ダイヤフラム側に対して逆側に位置する第１ケーシング２５の天井壁に保持されている。

ここで、ストッパ３６の図示下端面は、第１圧力室３１内への負圧供給時に、コイルスプリング２７のスプリング荷重（付勢力）に抗して、２つの第１、第２圧力室３１、３２の圧力差に応じてダイヤフラム１５が図示上方に変位した際にシャフト１６のかしめ部がストッパ３６に当接することで、ダイヤフラム１５の変位量（フルリフト位置、フルリフト量）を規制する規制面として利用されている。これにより、シャフト１６のかしめ部がストッパ３６に当接した際にダイヤフラム１５のそれ以上の変位が規制される。つまり、ダイヤフラム１５の位置がフルリフト位置となる。

ストッパ３６に対して対向配置されたバルブシート１２は、ハウジング１１の流路壁面、つまり排気ガス還流路１７を区画する隔壁部の流路壁面に嵌合保持（例えば圧入固定）されている。バルブシート１２の内周端縁部（流路孔１３の開口周縁部、円錐台形状のテーパ面）は、第１圧力室３１内への負圧供給の停止時（負圧導入カット時、負圧開放時）に、コイルスプリング２７のスプリング荷重によってダイヤフラム１５が図示下方に変位した際にバルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座することで、ダイヤフラム１５の変位量（デフォルト位置）を規制する規制面（ストッパ）として利用されている。これにより、バルブ１４の鍔部がバルブシート１２に当接した際にダイヤフラム１５のそれ以上の変位が規制される。つまり、ダイヤフラム１５の位置がデフォルト位置となる。

ＥＶＲＶ７は、負圧作動式アクチュエータ５の負圧導入管３７と電動バキュームポンプ６のエア吸入口とを連通する空気流路管８の途中に接続されている。このＥＶＲＶ７は、通電によって磁力を発生するコイル４１を含む電磁石と、内部にムービングコア４２、バルブ４３およびスプリング４４を収容するハウジング４５とを備えている。このハウジング４５には、３つの第１〜第３ポート５１〜５３が設けられている。
第１ポート５１は、空気流路管８を介して、電動バキュームポンプ６のエア吸入口に連通する負圧導入ポートである。また、第２ポート５２は、空気流路管８を介して、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１に連通する出力ポートである。また、第３ポート５３は、フィルタ４６を介して、大気中に連通する大気圧導入ポート（負圧開放ポート）である。フィルタ４６は、粉塵や泥水が第３ポート５３よりＥＶＲＶ７中に侵入するのを防ぐ。

ここで、ＥＶＲＶ７は、ＥＣＵによってコイル４１が通電（オン）されると、電磁石に発生する吸引起磁力によってスプリング４４の付勢力に抗してムービングコア４２およびバルブ４３が電磁石の吸引部に吸引されて、第１ポート５１を開放し第３ポート５３を閉鎖する第１バルブ位置に移動し、２つの第１、第２ポート５１、５２が連通状態となる第１連通状態に切り替えられる。これにより、電動バキュームポンプ６から負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内にダイヤフラム１５を駆動するための作動負圧が導入される。

また、ＥＶＲＶ７は、ＥＣＵによってコイル４１への通電が停止（オフ）されると、スプリング４４の付勢力によって、ムービングコア４２およびバルブ４３が第１ポート５１を閉鎖し第３ポート５３を開放する第２バルブ位置に移動し、２つの第２、第３ポート５２、５３が連通状態となる第２連通状態に切り替えられる。これにより、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内に大気圧が導入されて、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内から作動負圧が開放される。

そして、ＥＶＲＶ７は、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部をバルブシート１２より離座（離脱）させるバルブ開弁制御時に、ＥＣＵによってデューティ駆動されることで負圧導入モードに切り替えられ、また、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部をバルブシート１２に着座させるバルブ全閉制御時に、ＥＣＵによってコイル４１への通電が停止（オフ）されることで大気圧導入モード（負圧開放モード）に切り替えられる。

なお、ＥＶＲＶ７は、負圧導入モードに切り替えられると、ＥＣＵによってコイル４１を通電する時間（オン時間とオフ時間との比：デューティ比）、つまりコイル４１への供給電流量が制御されることで、バルブ４３が第１バルブ位置（負圧導入ポート全開位置）と第２バルブ位置（負圧導入ポート全閉位置）との間を単位時間当たり複数回往復移動し、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム室（特に第１圧力室３１）内に導入される作動負圧および大気圧を連続的（または段階的）に調整する電磁式の負圧供給量制御弁（電磁弁）として利用される。

ここで、バルブ駆動装置、特に電動バキュームポンプ６の電動モータおよびＥＶＲＶ７のコイル４１は、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。そして、ＥＣＵには、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。

また、マイクロコンピュータには、ＥＧＲＶ３のバルブリフト量（バルブ開度）を電気信号に変換し、ＥＣＵへどれだけＥＧＲガスがエンジン吸気管４内を流れる吸入空気に混入されているか、つまりエンジン吸気管４内へのＥＧＲガスのＥＧＲ量がどれくらいかを出力するバルブリフト量センサ（バルブ開度センサ）９が接続されている。このバルブリフト量センサ９は、負圧作動式アクチュエータ５の第１ケーシング２５に取り付けられて、ダイヤフラム１５またはシャフト１６の軸線方向の変位量（ストローク量）を測定することで、バルブシート１２に対するバルブ１４の軸線方向の移動量（ＥＧＲＶ３のバルブリフト量）を検出するバルブリフト量検出手段である。

ここで、ＥＣＵは、ＥＶＲＶ７のコイル４１への通電を停止（オフ）した際にコイルスプリング２７のスプリング荷重によってバルブ１４、ダイヤフラム１５およびシャフト１６が付勢されるＥＧＲＶ３のバルブ全閉位置を制御上の全閉ポイント（バルブリフト量＝０）としてマイクロコンピュータのメモリに格納している。なお、制御上の全閉ポイントとは、ＥＧＲＶ３のバルブ１４を全閉した全閉開度の状態（バルブ全閉位置）のことである。また、バルブ全閉位置とは、バルブ１４がバルブシート１２に着座して流路孔１３を閉鎖するバルブ位置で、且つ排気ガス還流路１７の内部を流れるＥＧＲガスのＥＧＲ量が最小となるバルブリフト量（バルブ開度）のことである。

また、ＥＣＵは、図示しないイグニッションスイッチをオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、マイクロコンピュータのメモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、エンジン冷間始動時を除き、バルブリフト量センサ９によって検出されるバルブリフト量（実バルブ開度）が、エンジンの運転状態の変化に対応して設定される制御目標値（目標バルブ開度）に略一致するように、ＥＶＲＶ７のコイル４１への供給電流量を可変制御して、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム室（特に第１圧力室３１）内への負圧供給量（または負圧開放量）をフィードバック制御している。

すなわち、ＥＶＲＶ７の負圧導入モード時における、ＥＶＲＶ７のコイル４１への供給電流量の制御は、バルブリフト量センサ９によって検出されるＥＧＲＶ３のバルブリフト量が、エンジンの運転状態に対応して設定される制御目標値に略一致するように、一制御周期当たりのオン時間とオフ時間との時間比（デューティ比）を可変制御することで実行される。具体的には、デューティ比制御の制御周波数を、ＥＣＵで演算された制御指令値（例えばデューティ比の制御信号）に基づいて可変制御している。

なお、制御指令値は、バルブリフト量センサ９によって検出されるバルブリフト量（実リフト量）とエンジンの運転状態に対応して設定される制御目標値（目標リフト量）との偏差に応じて設定される。これによって、ＥＶＲＶ７のコイル４１への供給電流量が制御されて、ＥＶＲＶ７のバルブリフト量が連続的（または段階的）に変更される。これにより、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量（または負圧開放量）が連続的（または段階的）に制御されるため、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム１５のストローク量が連続的（または段階的）に変更され、最終的にＥＧＲＶ３のバルブリフト量が連続的（または段階的）に変更される。ここで、ＥＶＲＶ７のコイル４１への供給電流量が多い程、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が多くなり、また、ＥＶＲＶ７のコイル４１への供給電流量が少ない程、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が少なくなる。

また、ＥＧＲＶ３のバルブ１４が開弁状態にある時に、ＥＣＵによってＥＶＲＶ７のコイル４１への通電が停止（オフ）されて、ＥＶＲＶ７が負圧導入モードから大気圧導入モード（負圧開放モード）に切り替えられる。このようなＥＧＲＶ３のバルブ１４を、現在のバルブ開弁位置からバルブ全閉位置に向けて全閉作動させるバルブ全閉制御時の場合には、ＥＶＲＶ７が負圧導入モードから負圧開放モードに瞬時に切り替えられたとしても、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内からの負圧開放が瞬時に成されるわけでなく、図４のタイミングチャートに示したように、コイルスプリング２７のスプリング荷重によるアシストを受けながら、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が、単位時間当たり所定の勾配量で徐々に減少する。つまり、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内の作動負圧は、所定の減少速度で降下していく。これにより、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム１５が２つの第１、第２圧力室３１、３２の圧力差に応じて緩やかに変位するため、ＥＧＲＶ３のバルブリフト量も現在のバルブ開弁位置からバルブ全閉位置に向けて所定の勾配量で徐々に減少する。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の排気ガス再循環装置の作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。

ここで、電動バキュームポンプ６の電動モータおよびＥＶＲＶ７のコイル４１への通電が成されていない場合には、ＥＶＲＶ７が負圧開放モードに切り替えられているため、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム室内に大気圧が導入されており、負圧作動式アクチュエータ５の２つの第１、第２圧力室３１、３２の圧力差はゼロ（または最小）となる。これにより、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム室内に設けられるコイルスプリング２７のスプリング荷重（付勢力）によってバルブ１４がバルブシート１２に押し付けられているので、ダイヤフラム１５がデフォルト位置に位置している（図１ないし図３参照）。この場合には、バルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座するバルブ全閉位置に維持されるため、バルブシート１２内に形成される流路孔１３が閉鎖される。これにより、ＥＧＲガスの洩れが確実に抑止されるため、ＥＧＲガスがエンジン吸気管４内を流れる吸入空気に混入しない。

一方、電動バキュームポンプ６の電動モータへの通電が成されると、電動バキュームポンプ６の回転動作に伴って、電動バキュームポンプ６のエア吐出口に正圧が発生し、エア吸入口に負圧が発生する。このとき、ＥＣＵによってＥＶＲＶ７のコイル４１への供給電流量が可変制御されてＥＶＲＶ７が負圧導入モードに切り替えられると、コイル４１への供給電流量に応じて負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量（または負圧開放量）が制御される。すなわち、電動バキュームポンプ６のエア吸入口に負圧が発生すると、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１、空気流路管８およびＥＶＲＶ７のハウジング４５内のエアが電動バキュームポンプ６の内部に吸引される。このため、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１の内部は負圧状態となり、大気中に連通する第２圧力室３２との間に圧力差が生じる。

そして、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が多くなる程、２つの第１、第２圧力室３１、３２の圧力差が大きくなるので、コイルスプリング２７のスプリング荷重（付勢力）に抗して、２つの第１、第２圧力室３１、３２の圧力差に応じてダイヤフラム１５が図示上方に変位するため、ダイヤフラム１５に連動するシャフト１６が軸線方向に移動する。これに伴って、シャフト１６の外周に固定されたバルブ１４の鍔部が、バルブシート１２より離脱（離座）し、流路孔１３が開放される。このとき、エンジンの運転状態に対応して設定される制御目標値（目標リフト量）に対応したバルブリフト量（バルブ開度）分だけ、流路孔１３が開放される。

したがって、ＥＧＲＶ３のバルブ１４は、制御目標値に相当するバルブリフト量に開弁制御される。これにより、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるＥＧＲガスが、エンジン排気管内に形成される排気通路から、排気ガス還流管内に形成される排気ガス還流路、ＥＧＲＶ３内に形成される排気ガス還流路１７を経てエンジン吸気管４内に形成される吸気通路１９に再循環される。すなわち、ＥＧＲガスがエンジンの各気筒毎の燃焼室に供給される吸入空気に混入される。

ここで、ＥＣＵは、ＥＧＲＶ３のバルブ１４が開弁している時に、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）された場合、自動車等の車両の走行状態が変更された場合、あるいはエンジンの運転状態が過度的に変更された場合（例えば運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んでアクセル全開の時、エンジン負荷が高負荷領域で、ターボ過給機により吸入空気の過給動作を行っている時、定常走行からアクセルペダルが踏み込まれて加速走行に移行した時）、あるいは運転者がブレーキペダルを踏み込んだ場合、制御目標値を制御上の全閉ポイントに設定する。すなわち、制御目標値は、現在のバルブリフト量（バルブ開度）からバルブ全閉位置（制御上の全閉ポイント）に切り替わる。

このとき、ＥＣＵは、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座した際の衝撃を緩和し、運転者に不快な異音として聞こえるバルブ着座音を低減するという目的で、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座する直前のバルブリフト量を演算する。この着座直前のバルブリフト量は、バルブリフト量センサ９によって検出される現在のバルブリフト量、コイルスプリング２７のスプリング荷重、ダイヤフラム１５の変位量、負圧開放時の第１圧力室３１内への負圧供給量の減少速度等を考慮して決められる。

そして、ＥＣＵは、ＥＧＲＶ３のバルブ１４を全閉作動させるバルブ全閉制御時に、図４のタイミングチャートに示したように、先ず、ＥＶＲＶ７のコイル４１への通電を停止（オフ）する。これにより、ＥＶＲＶ７のコイル４１への供給電流量（印加電流）はゼロになるため、ＥＶＲＶ７が負圧導入モードから負圧開放モードに切り替えられる。このため、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１、空気流路管８およびＥＶＲＶ７のハウジング４５内に大気圧が導入されるため、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が、単位時間当たり所定の勾配量で減少していく。

そして、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内からの負圧開放量が多くなる程、つまり負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が少なくなる程、２つの第１、第２圧力室３１、３２の圧力差が小さくなるので、コイルスプリング２７のスプリング荷重（付勢力）によって、ダイヤフラム１５が図示下方に変位するため、ダイヤフラム１５に連動するシャフト１６が軸線方向に移動する。これに伴って、シャフト１６の外周に固定されたバルブ１４がバルブシート１２に向けて全閉作動する。すなわち、ＥＧＲＶ３のバルブリフト量が、単位時間当たり所定の勾配量で徐々に小さくなる。

そして、ＥＣＵは、ＥＧＲＶ３のバルブ１４を全閉作動させるバルブ全閉制御時に、図４のタイミングチャートに示したように、バルブリフト量センサ９によって検出されるＥＧＲＶ３のバルブリフト量が、制御目標値であるバルブ全閉位置（制御上の全閉ポイント）に到達する直前となった段階で、つまりＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座する直前となった段階で、ＥＶＲＶ７のコイル４１を一時的に通電する。すなわち、バルブリフト量センサ９によって検出されるＥＧＲＶ３のバルブリフト量が、上述した着座直前のバルブリフト量に到達した時点（または到達した直後）で、ＥＶＲＶ７のコイル４１を一時的に通電することで、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内に作動負圧を一時的に印加する。

すると、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が一時的に増加するため、単位時間当たりのダイヤフラム１５の変位量が小さくなり、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の移動速度（作動速度、下降速度、着座速度）が遅くなる。これにより、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座する際の衝撃が緩和されて、運転者に不快な異音として聞こえるバルブ着座音が小さくなる。そして、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブ全閉位置に戻され、バルブ１４の鍔部がバルブシート１２に密着（着座）し、流路孔１３が閉鎖される。これにより、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の全閉時のＥＧＲガスの洩れが確実に抑止されるため、ＥＧＲガスが吸入空気に混入しなくなる。

［実施例１の特徴］
以上のように、本実施例の排気ガス再循環装置においては、ＥＧＲＶ３のバルブ１４を全閉作動させるバルブ全閉制御時に、図４のタイミングチャートに示したように、先ず、ＥＶＲＶ７のコイル４１をＯＦＦして、ＥＶＲＶ７を負圧導入モードから負圧開放モードに切り替える。これによって、ＥＶＲＶ７の第３ポート（大気中に開放された大気開放孔）５３から負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内に大気圧が導入されるため、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内から負圧が開放される。したがって、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が、単位時間当たり所定の勾配量で減少するため、ＥＧＲＶ３のバルブ１４のバルブリフト量が、単位時間当たり所定の勾配量で小さくなる。これにより、ＥＧＲＶ３のバルブ１４が、現在のバルブリフト量（現在のバルブ開弁位置）からバルブシート１２に着座するバルブ全閉位置に向けて所定の移動速度で下降する。これにより、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の閉弁応答性を確保することが可能となる。

そして、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブ全閉位置に向けて下降する下降途中で、バルブリフト量センサ９によって検出されるＥＧＲＶ３のバルブリフト量が、制御目標値であるバルブ全閉位置（制御上の全閉ポイント）に到達する直前となった段階で、すなわち、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前となった段階で、ＥＶＲＶ７のコイル４１を一時的にＯＮして、ＥＶＲＶ７を負圧開放モードから負圧導入モード（または大気圧導入モードと負圧導入モードとの中間位置：負圧導入ポートである第１ポート５１を僅かに開放する状態）に切り替える。具体的には、ＥＶＲＶ７のコイル４１を所定時間だけ（瞬間的に）ＯＮした後に、ＥＶＲＶ７のコイル４１を再度ＯＦＦする。これによって、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前となった段階で、電動バキュームポンプ６から負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内へ作動負圧が一時的に印加される。

したがって、減少傾向にあった、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が一時的に増加するため、単位時間当たりのダイヤフラム１５の変位量が小さくなる。これにより、バルブ全閉位置に向けて所定の移動速度で下降していたＥＧＲＶ３のバルブ１４の移動速度（着座速度）が、上記の所定の移動速度よりも遅くなるため、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座する瞬間の衝撃が緩和される。これによって、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の閉弁応答性を確保しながらも、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する瞬間の衝撃を緩和させることができるので、バルブシート１２からハウジング１１を伝わって外部に漏れる音（バルブ着座音）の低減化を図ることができる。
また、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム１５を挟み込む２つの第１、第２金属プレート３３、３４のうちで、バルブシート側に配置される第２金属プレート３４に複数の補強リブ３５を設けているので、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座した際に、第２金属プレート３４の剛性が高められて第２金属プレート３４から外部に漏れる音を低減することができる。したがって、運転者に不快な異音として聞こえるバルブ衝突音を完全に低減することができる。

本実施例では、ＥＣＵによってＥＧＲＶ３のバルブ１４を全閉作動させるバルブ全閉制御時に、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座する直前となった段階で、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量を、一時的に増加させるように、ＥＶＲＶ７のコイル４１を一時的に通電しているが、ＥＣＵによってＥＧＲＶ３のバルブ１４を全閉作動させるバルブ全閉制御時に、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座する直前となった段階で、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が、単位時間当たり所定の勾配量よりも緩やかな勾配量で減少するようにＥＶＲＶ７のコイル４１を通電制御（デューティ駆動）しても良い。

［実施例２の構成］
図５および図６は本発明の実施例２を示したもので、図５は排気ガス再循環装置の概略構成を示した図で、図６はＥＧＲＶのバルブ全閉制御方法を示したタイミングチャートである。

負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム１５の変位を利用してＥＧＲＶ３のバルブ１４を駆動するバルブ駆動装置（バルブリフト量調整装置）は、負圧作動式アクチュエータ５と、電動バキュームポンプ６およびＥＶＲＶ７の他に、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム室に対する大気圧の導入を断続する電磁式の第１負圧遮断弁（バキューム・スイッチング・バルブ：以下ＶＳＶと呼ぶ）１、および負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム室に対する作動負圧の導入を断続する電磁式の第２負圧遮断弁（バキューム・スイッチング・バルブ：以下ＶＳＶと呼ぶ）２を有している。

ＶＳＶ１は、通電によって磁力を発生するコイル６１を含む電磁石と、内部にムービングコア６２、バルブ（図示せず）およびスプリング６４を軸線方向に移動自在に収容するハウジング６５とを備えている。ハウジング６５には、２つのポート６６、６７が設けられている。ポート６６は、空気流路管６８を介して、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１に連通する出力ポートである。また、ポート６７は、フィルタ６９を介して、大気中に連通する大気圧導入ポートである。フィルタ６９は、粉塵や泥水が大気圧導入ポートよりＶＳＶ１中に侵入するのを防ぐ。

ＶＳＶ１は、第１バルブ位置（デフォルト位置）および第２バルブ位置（フルリフト位置）を、２位置にて切り替える第１の２位置切替弁である。具体的には、ＥＣＵによってコイル６１への通電が停止（オフ）されると、スプリング６４の付勢力によって、ムービングコア６２およびバルブがポート６７を閉鎖する第１バルブ位置に移動して、２つのポート６６、６７の連通が遮断される遮断状態（第１連通状態）となり、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内からの負圧の開放（大気圧の導入）を中止する負圧開放中止モードに切り替えられる。また、ＥＣＵによってコイル６１が通電（オン）されると、電磁石に発生する吸引起磁力によってスプリング６４の付勢力に抗してムービングコア６２およびバルブが電磁石の吸引部に吸引されて、ポート６７を開放する第２バルブ位置に移動して、２つのポート６６、６７が互いに連通する連通状態（第２連通状態）となり、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内からの負圧の開放を実行する負圧開放モードに切り替えられる。

ＶＳＶ２は、通電によって磁力を発生するコイル７１を含む電磁石と、内部にムービングコア７２、バルブ（図示せず）およびスプリング７４を軸線方向に移動自在に収容するハウジング７５とを備えている。ハウジング７５には、２つのポート７６、７７が設けられている。ポート７６は、空気流路管７８を介して、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１に連通する出力ポートである。また、ポート７７は、空気流路管７９を介して、電動バキュームポンプ６のエア吸入口に連通する負圧導入ポートである。

ＶＳＶ２は、第１バルブ位置（デフォルト位置）および第２バルブ位置（フルリフト位置）を、２位置にて切り替える第２の２位置切替弁である。具体的には、ＥＣＵによってコイル７１への通電が停止（オフ）されると、スプリング７４の付勢力によって、ムービングコア７２およびバルブがポート７７を閉鎖する第１バルブ位置に移動して、２つのポート７６、７７の連通が遮断される遮断状態（第１連通状態）となり、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧の導入を中止する負圧導入中止モードに切り替えられる。また、ＥＣＵによってコイル７１が通電（オン）されると、電磁石に発生する吸引起磁力によってスプリング７４の付勢力に抗してムービングコア７２およびバルブが電磁石の吸引部に吸引されて、ポート７７を開放する第２バルブ位置に移動して、２つのポート７６、７７が互いに連通する連通状態（第２連通状態）となり、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧の導入を実行する負圧導入モードに切り替えられる。

［実施例２の特徴］
以上のように、本実施例の排気ガス再循環装置においては、ＥＧＲＶ３のバルブ１４を全閉作動させるバルブ全閉制御時に、図６のタイミングチャートに示したように、先ず、ＥＶＲＶ７のコイル４１をＯＦＦして、ＥＶＲＶ７を負圧導入モードから負圧開放モードに切り替える。このとき、ＶＳＶ１のコイル６１をＯＮしてＶＳＶ１を負圧開放中止モードから負圧開放モードに切り替えても良い。また、ＶＳＶ２が負圧導入モードに切り替えられている場合には、ＶＳＶ２のコイル７１をＯＦＦして、負圧導入モードから負圧導入中止モードに切り替える。

これによって、ＥＶＲＶ７の第３ポート５３から負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内に大気圧が導入される。また、ＶＳＶ１のポート（大気中に開放された大気開放孔）６７から負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内に大気圧が導入されるため、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内から負圧が開放される。したがって、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が、単位時間当たり所定の勾配量で減少するため、ＥＧＲＶ３のバルブ１４のバルブリフト量が、単位時間当たり所定の勾配量で小さくなる。これにより、ＥＧＲＶ３のバルブ１４が、現在のバルブ開弁位置からバルブシート１２に着座するバルブ全閉位置に向けて所定の移動速度で下降する。これにより、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の閉弁応答性を確保することが可能となる。

そして、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブ全閉位置に向けて下降する下降途中で、バルブリフト量センサ９によって検出されるＥＧＲＶ３のバルブリフト量が、制御目標値であるバルブ全閉位置（制御上の全閉ポイント）に到達する直前となった段階で、すなわち、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前となった段階で、実施例１と異なり、ＥＶＲＶ７を負圧開放モードに維持しつつ、ＶＳＶ２のコイル７１を一時的にＯＮして、ＶＳＶ２を負圧導入中止モードから負圧導入モードに切り替える。具体的には、ＶＳＶ２のコイル７１を所定時間だけ（瞬間的に）ＯＮした後に、ＶＳＶ２のコイル７１を再度ＯＦＦする。これによって、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前となった段階で、電動バキュームポンプ６から負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内へ作動負圧が一時的に印加される。

したがって、実施例１と同様に、減少傾向にあった、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が一時的に増加するため、単位時間当たりのダイヤフラム１５の変位量が小さくなる。これにより、バルブ全閉位置に向けて所定の移動速度で下降していたＥＧＲＶ３のバルブ１４の移動速度（着座速度）が、上記の所定の移動速度よりも遅くなるため、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座する瞬間の衝撃が緩和される。これによって、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の閉弁応答性を確保しながらも、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する瞬間の衝撃を緩和させることができるので、バルブシート１２からハウジング１１を伝わって外部に漏れる音（バルブ着座音）の低減化を図ることができる。

なお、本実施例では、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム１５の変位を利用してＥＧＲＶ３のバルブ１４を駆動するバルブ駆動装置として、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１に連通する空気流路管に２つのＶＳＶ１、２を設置しているが、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１に連通する空気流路管に２つのＶＳＶ１、２のうちＶＳＶ２のみを設置しても良い。

［実施例３の構成］
図７および図８は本発明の実施例３を示したもので、図７は排気ガス再循環装置の概略構成を示した図で、図８はＥＧＲＶのバルブ全閉制御方法を示したタイミングチャートである。

本実施例のバルブ駆動装置は、実施例２と異なり、空気流路管６８の大気開放側にＶＳＶ１を接続し、ＶＳＶ２を廃止している。
本実施例の排気ガス再循環装置においては、ＥＧＲＶ３のバルブ１４を全閉作動させるバルブ全閉制御時に、図８のタイミングチャートに示したように、先ず、ＥＶＲＶ７のコイル４１をＯＦＦして、ＥＶＲＶ７を負圧導入モードから負圧開放モードに切り替える。さらに、ＶＳＶ１のコイル６１をＯＮしてＶＳＶ１を負圧開放中止モードから負圧開放モードに切り替える。

これによって、ＥＶＲＶ７の第３ポート５３から負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内に大気圧が導入されるため、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内から負圧が開放される。したがって、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量が、単位時間当たり所定の勾配量で減少するため、ＥＧＲＶ３のバルブ１４のバルブリフト量が、単位時間当たり所定の勾配量で小さくなる。これにより、ＥＧＲＶ３のバルブ１４が、現在のバルブ開弁位置からバルブシート１２に着座するバルブ全閉位置に向けて所定の移動速度で下降する。これにより、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の閉弁応答性を確保することが可能となる。

そして、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブ全閉位置に向けて下降する下降途中で、バルブリフト量センサ９によって検出されるＥＧＲＶ３のバルブリフト量が、制御目標値であるバルブ全閉位置（制御上の全閉ポイント）に到達する直前となった段階で、すなわち、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前となった段階で、実施例２と異なり、ＥＶＲＶ７を負圧開放モードに維持しつつ、ＶＳＶ１のコイル６１をＯＦＦして、ＶＳＶ１を負圧開放モードから負圧開放中止モードに切り替える。

したがって、減少傾向にあった、負圧作動式アクチュエータ５の第１圧力室３１内への負圧供給量の減少速度が遅くなるため、単位時間当たりのダイヤフラム１５の変位量が小さくなる。これにより、バルブ全閉位置に向けて所定の移動速度で下降していたＥＧＲＶ３のバルブ１４の移動速度（着座速度）が、上記の所定の移動速度よりも遅くなるため、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の鍔部がバルブシート１２に着座する瞬間の衝撃が緩和される。これによって、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の閉弁応答性を確保しながらも、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する瞬間の衝撃を緩和させることができるので、バルブシート１２からハウジング１１を伝わって外部に漏れる音（バルブ着座音）の低減化を図ることができる。

［変形例］
本実施例では、排気ガス還流管とエンジン吸気管４またはインテークマニホールドとの結合部にＥＧＲＶ３を設置したが、エンジン排気管とエンジン吸気管４とを連通する排気ガス還流管の途中にＥＧＲＶ３を設置しても良い。また、排気ガス還流管とエンジン排気管またはエキゾーストマニホールドとの結合部にＥＧＲＶ３を設置しても良い。さらに、本実施例では、弁体として１個のバルブ１４を使用しているが、弁体として２個以上のポペットバルブを使用しても良い。この場合には、バルブシートの個数も、２個以上となる。

本実施例では、ＥＧＲＶ３に本発明を適用したが、ＥＧＲクーラの出口側に連通する低温排気ガス流路とＥＧＲガスをＥＧＲクーラより迂回させるバイパス流路（高温排気ガス流路）とを切り替える排気ガス流路切替弁や、エンジン排気管内に設置される排気ガス制御弁等の他の排気ガス制御弁に本発明を適用しても良い。また、エンジンとして、ガソリンエンジンを用いても良い。

実施例１では、バルブ全閉制御時に、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前となった段階で、ＥＶＲＶ７のコイル４１を一時的にＯＮして、負圧作動式アクチュエータ５のダイヤフラム室内に作動負圧を印加して、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する瞬間の衝撃を緩和しているが、バルブ全閉制御時に、バルブリフト量センサ９によって検出されるＥＧＲＶ３のバルブリフト量が、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前となった段階から、あるいはＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前のバルブリフト量に到達した時点または直後から、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の作動速度（バルブ着座速度）を、制御目標値であるバルブ全閉位置に向けて徐々に減速する減速制御を開始して、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する瞬間の衝撃を緩和するようにしても良い。これは、ＥＶＲＶ７を負圧開放モードに切り替えている時に、ＥＣＵによってＥＶＲＶ７のコイル４１をデューティ駆動することで実現できる。

また、バルブ全閉制御時に、実施例１の制御と実施例２または実施例３の制御とを行っても良い。また、実施例２または実施例３において、バルブ全閉制御時に、バルブリフト量センサ９によって検出されるＥＧＲＶ３のバルブリフト量が、ＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前となった段階から、あるいはＥＧＲＶ３のバルブ１４がバルブシート１２に着座する直前のバルブリフト量に到達した時点または直後から、ＥＧＲＶ３のバルブ１４の作動速度（バルブ着座速度）を、制御目標値であるバルブ全閉位置に向けて徐々に減速する減速制御を開始しても良い。

負圧作動式アクチュエータの具体例を示した断面図である（実施例１）。 負圧作動式アクチュエータの具体例を示した断面図である（実施例１）。 排気ガス再循環装置の概略構成を示した構成図である（実施例１）。 ＥＧＲＶのバルブ全閉制御方法を示したタイミングチャートである（実施例１）。 排気ガス再循環装置の概略構成を示した構成図である（実施例２）。 ＥＧＲＶのバルブ全閉制御方法を示したタイミングチャートである（実施例２）。 排気ガス再循環装置の概略構成を示した構成図である（実施例３）。 ＥＧＲＶのバルブ全閉制御方法を示したタイミングチャートである（実施例３）。 ＥＧＲ制御弁のバルブ全閉制御方法を示したタイミングチャートである（従来の技術）。

符号の説明

１ ＶＳＶ（電磁式の２位置切替弁）
２ ＶＳＶ（電磁式の２位置切替弁）
３ ＥＧＲＶ（排気ガス還流量制御弁、流体制御弁、排気ガス制御弁）
５ 負圧作動式アクチュエータ
６ 電動バキュームポンプ（負圧供給源）
７ ＥＶＲＶ（電磁式の負圧調整弁）
８ 空気流路管
９ バルブリフト量センサ（バルブ開度センサ、バルブリフト量検出手段）
１１ ＥＧＲＶのハウジング
１２ ＥＧＲＶのバルブシート
１３ バルブシートの流路孔
１４ ＥＧＲＶのバルブ
１５ 負圧作動式アクチュエータのダイヤフラム
１６ ＥＧＲＶのシャフト（バルブ軸）
１７ ＥＧＲＶの排気ガス還流路
２７ コイルスプリング（バルブ付勢手段）
３１ 負圧作動式アクチュエータの第１圧力室（ダイヤフラム室、負圧室）
３２ 負圧作動式アクチュエータの第２圧力室（ダイヤフラム室、大気圧室）

Claims (7)

1. （ａ）内部に流路孔が形成されたバルブシートを有するハウジングと、
   （ｂ）このハウジングの内部に開閉自在に収容されて、前記バルブシートに対して着座、離脱して前記流路孔を閉鎖、開放するバルブと、
   （ｃ）負圧供給源および大気中に連通するダイヤフラム室を有し、
   前記ダイヤフラム室内への負圧供給量に応じて前記バルブを駆動する負圧作動式アクチュエータと、
   （ｄ）前記負圧供給源および大気中と前記ダイヤフラム室とを選択的に連通させることで、前記ダイヤフラム室内への負圧供給量を調整する負圧調整弁と、
   （ｅ）前記バルブを全閉作動させる全閉制御時に、
   先ず、前記ダイヤフラム室内への負圧供給量を、単位時間当たり所定の勾配量で減少させるように前記負圧調整弁を制御した後に、
   前記バルブが前記バルブシートに着座する直前となった段階で、前記ダイヤフラム室内への負圧供給量を、一時的に増加させる、あるいは前記単位時間当たり所定の勾配量よりも緩やかな勾配量で減少させるように前記負圧調整弁を制御するバルブ制御ユニットと
   を備えたバルブ開閉制御装置。
2. （ａ）内部に流路孔が形成されたバルブシートを有するハウジングと、
   （ｂ）このハウジングの内部に開閉自在に収容されて、前記バルブシートに対して着座、離脱して前記流路孔を閉鎖、開放するバルブと、
   （ｃ）負圧供給源および大気中に連通するダイヤフラム室を有し、
   前記ダイヤフラム室内への負圧供給量に応じて前記バルブを駆動する負圧作動式アクチュエータと、
   （ｄ）前記負圧供給源および大気中と前記ダイヤフラム室とを選択的に連通させることで、前記ダイヤフラム室内への負圧供給量を調整する負圧調整弁と、
   （ｅ）前記ダイヤフラム室内への負圧の導入を中止する第１位置、および前記ダイヤフラム室内への負圧の導入を実行する第２位置を、２位置にて切り替える２位置切替弁と、 （ｆ）前記バルブを全閉作動させる全閉制御時に、
   先ず、前記ダイヤフラム室内への負圧供給量を、単位時間当たり所定の勾配量で減少させるように前記負圧調整弁を制御した後に、
   前記バルブが前記バルブシートに着座する直前となった段階で、前記２位置切替弁を、前記第１位置から前記第２位置に切り替えるバルブ制御ユニットと
   を備えたバルブ開閉制御装置。
3. （ａ）内部に流路孔が形成されたバルブシートを有するハウジングと、
   （ｂ）このハウジングの内部に開閉自在に収容されて、前記バルブシートに対して着座、離脱して前記流路孔を閉鎖、開放するバルブと、
   （ｃ）負圧供給源および大気中に連通するダイヤフラム室を有し、
   前記ダイヤフラム室内への負圧供給量に応じて前記バルブを駆動する負圧作動式アクチュエータと、
   （ｄ）前記負圧供給源および大気中と前記ダイヤフラム室とを選択的に連通させることで、前記ダイヤフラム室内への負圧供給量を調整する負圧調整弁と、
   （ｅ）前記ダイヤフラム室内からの負圧の開放を中止する第１位置、および前記ダイヤフラム室内からの負圧の開放を実行する第２位置を、２位置にて切り替える２位置切替弁と、
   （ｆ）前記バルブを全閉作動させる全閉制御時に、
   先ず、前記ダイヤフラム室内への負圧供給量を、単位時間当たり所定の勾配量で減少させるように前記負圧調整弁を制御し、且つ前記２位置切替弁を、前記第１位置から前記第２位置に切り替えた後に、
   前記バルブが前記バルブシートに着座する直前となった段階で、前記２位置切替弁を、前記第２位置から前記第１位置に切り替えるバルブ制御ユニットと
   を備えたバルブ開閉制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のバルブ開閉制御装置において、 前記バルブを閉弁作動方向に付勢するバルブ付勢手段を備えたことを特徴とするバルブ開閉制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載のバルブ開閉制御装置において、 前記バルブは、軸線方向に延びるバルブ軸を有し、前記バルブシートに対して前記バルブ軸の軸線方向に相対変位可能に配設されて、前記流路孔を開閉することを特徴とするバルブ開閉制御装置。
6. 請求項５に記載のバルブ開閉制御装置において、
   前記負圧作動式アクチュエータは、前記ダイヤフラム室を２つの第１、第２圧力室に区画形成すると共に、前記２つの第１、第２圧力室の圧力差に対応して変位するダイヤフラムを有し、
   前記ダイヤフラムの変位を利用して前記バルブを前記バルブ軸の軸線方向に開弁駆動または閉弁駆動することを特徴とするバルブ開閉制御装置。
7. 請求項６に記載のバルブ開閉制御装置において、
   前記負圧作動式アクチュエータは、前記ダイヤフラムに対して、前記バルブを前記バルブシートに押し付ける方向に荷重を与える荷重付与手段を有し、
   前記荷重付与手段の荷重を利用して前記バルブを全閉位置に付勢することを特徴とするバルブ開閉制御装置。
   

Images