JP2011052604A - 低圧ｅｇｒ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の技術では、吸気絞り弁とその駆動手段を追加することで、部品点数が増加してしまい、大型化やコスト上昇を招くとともに、潜在的な故障確率が増えてしまう不具合があった。
【解決手段】 吸気絞り弁を廃止し、軸中心線Ｆが吸気通路３の内部に配置された低圧ＥＧＲシャフト８によって略コ字形状を呈した低圧ＥＧＲ弁本体７を回動操作する。この構成により、低圧ＥＧＲ弁本体７が閉弁側で回動しても、低圧ＥＧＲ弁本体７が吸気通路３を塞ぐ割合が小さく、吸気に対して大きな影響を及ぼさず、少量のＥＧＲガスをコントロールすることができる。逆に、低圧ＥＧＲ弁本体７が低圧ＥＧＲ流路４を大きくする開度では、ＥＧＲガスを戻す吸気通路３に負圧を発生させることができ、多量のＥＧＲガスをコントロールすることができる。吸気絞り弁とその駆動手段を廃止できるため、コストおよび故障確率を抑えることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジン（燃料の燃焼により動力を発生させる内燃機関）の排気ガスの一部を、吸気通路の低吸気負圧発生範囲（吸気負圧の発生が弱い範囲：スロットルバルブの吸気上流側）へ戻す低圧ＥＧＲ装置に関する。

本発明の背景技術を、図１４〜図１６を参照して説明する。なお、符号は後述する［発明を実施するための形態］および［実施例］と同一機能物に同一符号を付したものである。
〔従来技術〕
エンジン２の排気ガス中におけるＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑える技術として、高圧ＥＧＲ装置３１が知られている。この高圧ＥＧＲ装置３１の概略を図１４を参照して説明する。
高圧ＥＧＲ装置３１は、従来より一般的にＥＧＲ装置と呼ばれているものであり、排気通路２０を流れる排気ガスの一部をＥＧＲガスとして、吸気通路３におけるスロットルバルブ２５の吸気下流側（高吸気負圧発生範囲）に戻すことで、吸気の一部に不燃ガスであるＥＧＲガスを混入させて、エンジン燃焼室の燃焼温度を抑え、効果的にＮＯｘの発生を抑える技術である。

なお、高圧ＥＧＲ装置３１においてＥＧＲガスを吸気側へ戻す高圧ＥＧＲ流路３２には、高圧ＥＧＲ流路３２の開度調整を行なう高圧ＥＧＲ調整弁３３が設けられており、この高圧ＥＧＲ調整弁３３は、エンジン２の運転状態（エンジン回転数、エンジン負荷など）に応じたＥＧＲ流量（単位時間あたりの排気ガス還流量）が得られるようにＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）により開度制御される。

一方、エンジン２には、ＮＯｘの発生をより少なくするための技術が常に要求されている。
近年では、ＮＯｘの発生をより少なくするための技術として、高圧ＥＧＲ装置３１とは別に、低圧ＥＧＲ装置１を搭載する技術が提案されている。この低圧ＥＧＲ装置１の概略を図１５を参照して説明する。
低圧ＥＧＲ装置１は、排気通路２０における低排気圧範囲（排気圧の低い範囲）の排気ガスの一部を、吸気通路３における低吸気負圧発生範囲に戻すことで、少量のＥＧＲガスを比較的高い精度でエンジン２の吸気側へ戻す装置である。

具体的に、例えば、ターボチャージャを搭載する車両の低圧ＥＧＲ装置１は、ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタの略）２８の排気下流側のＥＧＲガスを、スロットルバルブ２５の吸気上流側に配置されるコンプレッサ２３のさらに吸気上流側へ戻す装置であり、低排気圧範囲の排気ガスが低吸気負圧発生範囲に戻されることで、少量のＥＧＲガスをエンジン２に戻すことが可能になる。
このため、高圧ＥＧＲ装置３１では実現困難であった、例えばエンジン負荷の大きい運転領域など、低濃度のＥＧＲガスが求められる運転領域であってもＮＯｘの発生を抑えることが可能になる。

なお、低圧ＥＧＲ装置１においてＥＧＲガスを吸気側へ戻す低圧ＥＧＲ流路４には、低圧ＥＧＲ流路４の開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁５が設けられており、この低圧ＥＧＲ調整弁５も、上述した高圧ＥＧＲ調整弁３３と同様、エンジン２の運転状態（エンジン回転数、エンジン負荷など）に応じたＥＧＲ流量が得られるように、ＥＣＵにより開度制御される。

〔従来技術の問題点〕
低圧ＥＧＲ装置１は、排気ガスの一部を吸気通路３における低吸気負圧発生範囲に戻すものである。
このため、低圧ＥＧＲ装置１は、少量のＥＧＲガスをエンジン２に戻すことを得意とする反面、低圧ＥＧＲ装置１を用いて多量のＥＧＲガスをエンジン２に戻すことが困難であった。即ち、低圧ＥＧＲ装置１を用いて多量のＥＧＲガスをエンジン２に戻すことが要求されるエンジン２の運転領域が存在しても、その要求に対応することができなかった。

そこで、ＥＧＲガスを戻す部位の吸気通路３に、吸気負圧を発生可能な吸気絞り弁Ｊ１（吸気負圧発生用バルブ）を設け、低圧ＥＧＲ装置１を用いて多量のＥＧＲガスをエンジン２へ戻したい運転領域では、吸気絞り弁Ｊ１を閉じる方向（吸気負圧が発生する方向）に制御することが考えられる。即ち、低圧ＥＧＲ装置１により大きなＥＧＲ流量を得たい運転領域では、吸気絞り弁Ｊ１で吸気負圧を発生させて多量のＥＧＲガスをエンジン２に戻すことが考えられる。

しかるに、低圧ＥＧＲ調整弁５は、上述したように、エンジン回転数やエンジン負荷等に応じて開度制御されるものである。
一方、吸気絞り弁Ｊ１は、ＥＣＵにより大きなＥＧＲ流量を得たい運転領域の時だけ、吸気通路３を閉じる方向に制御されることが望まれる。

このように、低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気絞り弁Ｊ１は、それぞれが別の運転要因に基づいて作動制御されるものであるため、低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気絞り弁Ｊ１は、それぞれが独立して操作される。
このため、低圧ＥＧＲ装置１には、低圧ＥＧＲ調整弁５を駆動するための専用のアクチュエータＪ２と、吸気絞り弁Ｊ１を駆動するための専用のアクチュエータＪ３とが必要となり、コストアップ、体格アップ、重量アップの要因になる（例えば、特許文献１参照）。

このため、小型化、軽量化、コスト削減などの目的で、低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気絞り弁Ｊ１との両方を、１つのアクチュエータＪ２’で駆動する要求がある。
そこで、図１６に示すように、１つのアクチュエータＪ２’で低圧ＥＧＲ調整弁５を駆動するように設けるとともに、１つのアクチュエータＪ２’の出力をリンク装置Ｊ４（カムを用いた動力伝達機構）を介して吸気絞り弁Ｊ１に伝えることも考えられる（周知技術ではない）。

しかし、１つのアクチュエータＪ２’で低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気絞り弁Ｊ１を駆動する技術であっても、低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気絞り弁Ｊ１の２つのバルブを用いることに変わりがなく、部品点数が多くなるとともに、故障確率（バルブが２つあることで、閉弁固着する可能性等が各バルブ毎に存在する）が高くなってしまう。
また、低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気絞り弁Ｊ１の間に、動力伝達を行なうリンク装置Ｊ４が介在されるため、リンク装置Ｊ４によって部品点数が多くなるとともに、故障確率（リンク部品の緩みや、引っ掛かりなどによるリンク不良が発生する可能性がある）が高くなってしまう。

即ち、低圧ＥＧＲ装置１を用いて、大きなＥＧＲ流量を得たい運転領域において多量のＥＧＲガスをエンジン２に戻すようにするには、
（ｉ）２つの電動アクチュエータＪ２、Ｊ３で低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気絞り弁Ｊ１を駆動するタイプと、
（ｉｉ）１つの電動アクチュエータＪ２’とリンク装置Ｊ４を用いて低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気絞り弁Ｊ１を駆動するタイプと、
が考えられるが、どちらも部品点数が多いために、大型化やコスト上昇を招くとともに、潜在的な故障確率が増えてしまう。

特開２００８−２４８７２９号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、大きなＥＧＲ流量を得たい運転領域では多量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことができるとともに、部品点数が少なく、且つ潜在的な故障確率の小さい低圧ＥＧＲ装置の提供にある。

〔請求項１の手段〕
請求項１の手段の低圧ＥＧＲ装置の低圧ＥＧＲ調整弁は、以下の構成を採用する。
〇低圧ＥＧＲシャフトの軸中心線が、吸気通路の内部に配置される。
〇低圧ＥＧＲシャフトは、第１ＥＧＲシャフトと第２ＥＧＲシャフトで構成され、第１ＥＧＲシャフトと第２ＥＧＲシャフトとが吸気通路の内部で離れた状態で配置される。
〇低圧ＥＧＲ弁本体は、低圧ＥＧＲ流路のＥＧＲ下流側を閉塞可能なものであり、略コ字形形状を呈する。具体的に、低圧ＥＧＲ弁本体は、円板形状を呈して低圧ＥＧＲ流路を閉塞可能な円板弁と、円板弁と第１ＥＧＲシャフトを連結する第１弁支持部と、円板弁と第２ＥＧＲシャフトを連結する第２弁支持部とを備えるものであり、円板弁の板面に沿う方向から見て、円板弁、第１、第２弁支持部の３者が略コ字形状を呈するものである。
〇低圧ＥＧＲ弁本体が低圧ＥＧＲ流路を開く際に、円板弁が低圧ＥＧＲシャフトの軸中心線より吸気上流側へ回動駆動されるものである。

このように、請求項１の手段の低圧ＥＧＲ装置は、
（ｉ）低圧ＥＧＲシャフトの軸中心線が吸気通路の内部に配置され、
（ｉｉ）低圧ＥＧＲ弁本体が略コ字形状を呈して低圧ＥＧＲ流路のＥＧＲ下流端を閉塞可能とする構成を採用する。
低圧ＥＧＲ弁本体が略コ字形状を呈して設けられるため、低圧ＥＧＲ弁本体が低圧ＥＧＲ流路を閉じる側で回動しても（例えば、低圧ＥＧＲ調整弁が低圧ＥＧＲ流路を閉じる開度０°〜低圧ＥＧＲ調整弁が低圧ＥＧＲ流路を少量開く開度３０°の開度範囲で回動しても）、低圧ＥＧＲ弁本体が吸気通路を塞ぐ割合が小さい（あるいは、不感帯領域によって低圧ＥＧＲ弁本体が吸気通路を全く塞がない）。
このため、低圧ＥＧＲ弁本体が低圧ＥＧＲ流路を少量開く側の開度では、吸気量の低下を抑えて、低圧ＥＧＲ流路を通過したＥＧＲガスを吸気通路へ戻すことができる。

また、低圧ＥＧＲ弁本体が低圧ＥＧＲ流路を大きく開く側の開度では、（ｉ）低圧ＥＧＲ流路を通過したＥＧＲガスを吸気通路へ戻すことができることに加え、（ｉｉ）低圧ＥＧＲシャフトの軸中心線より吸気上流側へ回動変位した低圧ＥＧＲ弁本体が吸気通路を絞り、吸気通路に対する低圧ＥＧＲ流路の接合部分（接続部分）の吸気負圧を増加させる。この吸気負圧の増加により、低圧ＥＧＲ流路を介して吸気通路へ導かれるＥＧＲ流量が増大する。

このように、低圧ＥＧＲ装置であっても、大きなＥＧＲ流量を得たい運転領域では、低圧ＥＧＲ調整弁の開度（低圧ＥＧＲ流路を開く開度）を大きくすることにより、多量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことができる。
また、従来技術で用いられていた吸気絞り弁の機能を低圧ＥＧＲ調整弁が果たすため、吸気絞り弁を廃止することができる。即ち、従来技術で用いられていた吸気絞り弁を廃止することができるとともに、吸気絞り弁を駆動するための手段（吸気絞り弁専用のアクチュエータや、リンク装置）を廃止することができる。その結果、部品点数を少なくすることができ、小型化やコスト低下を図ることができるとともに、潜在的な故障確率を小さく抑えることができる。

（請求項１の他の効果）
また、低圧ＥＧＲ弁本体を支持する低圧ＥＧＲシャフトは、電動アクチュエータより回動方向の駆動力が付与される第１ＥＧＲシャフトと、この第１ＥＧＲシャフトの軸中心線（軸芯）上に配置される第２ＥＧＲシャフトとからなり、第１ＥＧＲシャフトと第２ＥＧＲシャフトとが吸気通路の内部で離れた状態で配置される。
これにより、低圧ＥＧＲシャフトが吸気通路を塞ぐ割合を抑えることができ、低圧ＥＧＲシャフトによる吸気量の低下を防ぐことができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２の手段の低圧ＥＧＲ装置における低圧ＥＧＲ調整弁は、低圧ＥＧＲ弁本体が低圧ＥＧＲ流路を閉じる側において所定範囲内で回動しても、低圧ＥＧＲ弁本体が吸気通路の開度を小さくしない不感帯領域を備える。
これにより、低圧ＥＧＲ弁本体が低圧ＥＧＲ流路を少量開く側の開度で回動しても、低圧ＥＧＲ弁本体の回動範囲が不感帯領域であれば、低圧ＥＧＲ弁本体が吸気通路を絞らない。
これにより、低圧ＥＧＲ弁本体が低圧ＥＧＲ流路を少量開く側において、吸気流量を変化させない範囲を作り出すことができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３の手段の低圧ＥＧＲ装置のハウジング内における吸気通路は、低圧ＥＧＲ流路が接続されて低圧ＥＧＲ調整弁が配置される部位のバルブ配置通路と、このバルブ配置通路の吸気上流側および吸気下流側に連通するバルブ上下通路とからなる。
そして、ハウジング内における吸気通路を吸気の流れ方向から見て、バルブ上下通路における低圧ＥＧＲ流路の接合側に存在する壁面位置を、低圧ＥＧＲ流路の配置側とは異なった方向へ嵩上げして設ける。
この壁面位置の嵩上げ量の設定によって、不感帯領域の範囲の設定を行なうことができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４の手段の低圧ＥＧＲ装置は、ハウジング内における吸気通路を吸気の流れ方向から見て、低圧ＥＧＲ調整弁が吸気通路を最大に絞った際における通路面積を変更することで、低圧ＥＧＲ調整弁による負圧の発生度合の調整を行なうものである。
このように吸気負圧の発生度合を調整することで、低圧ＥＧＲ調整弁が吸気通路を絞った際におけるＥＧＲ流量の調整を行なうことができる。

低圧ＥＧＲ調整弁の全閉時における吸気の流れ方向から見た低圧ＥＧＲ調整弁の概略断面図である（実施例１）。 低圧ＥＧＲ調整弁の全開時における吸気の流れ方向から見た低圧ＥＧＲ調整弁の概略断面図、およびＥＧＲガスの流れ方向から見た低圧ＥＧＲ調整弁の概略断面図である（実施例１）。 低圧ＥＧＲ調整弁の開度変化に伴う弁座リングの作動説明図である（実施例１）。 低圧ＥＧＲ調整弁の回転角度に応じたＥＧＲ流量と、吸気流量との関係を示すグラフである（実施例１）。 弁座部品をＥＧＲガスの流れ方向から見た正面図、および側面断面図である（実施例１）。 シャフトカム部のカム形状を示す断面図である（実施例１）。 円板弁における外周先端の拡大断面図である（実施例１）。 エンジンの吸排気システムの概略説明図である（実施例１）。 高圧／低圧ＥＧＲ流量制御プログラムにおけるＥＧＲ制御の説明図である（実施例１）。 低圧ＥＧＲ調整弁の全閉時における吸気の流れ方向から見た低圧ＥＧＲ調整弁の概略断面図である（実施例２）。 ハウジングにおける吸気通路の中心位置の説明図である（実施例２）。 低圧ＥＧＲ調整弁の回転角度に応じたＥＧＲ流量と、吸気流量との関係を示すグラフである（実施例２）。 吸気絞り弁の全閉時における吸気の流れ方向から見た低圧ＥＧＲ調整弁の概略断面図である（実施例３）。 エンジンの吸排気システムの概略説明図である（従来例１）。 エンジンの吸排気システムの概略説明図である（従来例２）。 エンジンの吸排気システムの概略説明図である（従来例３）。

図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
低圧ＥＧＲ装置１は、
エンジン２の排気ガスの一部を吸気通路３の低吸気負圧発生範囲へ戻す低圧ＥＧＲ流路４と、
この低圧ＥＧＲ流路４の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁５と、
吸気通路３を内部に形成するとともに、この吸気通路３に対して直交方向に接続される低圧ＥＧＲ流路４を内部に形成するハウジング６とを備える。

（ａ）低圧ＥＧＲ調整弁５は、低圧ＥＧＲ流路４の開閉および通路面積の可変を行なう低圧ＥＧＲ弁本体７と、ハウジング６に対して回転自在に支持されて低圧ＥＧＲ弁本体７を回動駆動する低圧ＥＧＲシャフト８と、この低圧ＥＧＲシャフト８を介して低圧ＥＧＲ弁本体７を所定の角度範囲内で回動駆動する電動アクチュエータ９とを具備する。
（ｂ）低圧ＥＧＲシャフト８の軸中心線Ｆは、吸気通路３の内部に配置される。
（ｃ）低圧ＥＧＲシャフト８は、電動アクチュエータ９より回動方向の駆動力が付与される第１ＥＧＲシャフト１１と、この第１ＥＧＲシャフト１１の軸中心線Ｆ上に配置される第２ＥＧＲシャフト１２とからなり、第１ＥＧＲシャフト１１と第２ＥＧＲシャフト１２とが吸気通路３の内部で離れた状態で配置される。
（ｄ）低圧ＥＧＲ弁本体７は、円板形状を呈して低圧ＥＧＲ流路４を閉塞可能な円板弁１３と、この円板弁１３の外周側に設けられて当該円板弁１３と第１ＥＧＲシャフト１１を連結する第１弁支持部１４と、この第１弁支持部１４とは異なった側における円板弁１３の外周側に設けられて当該円板弁１３と第２ＥＧＲシャフト１２を連結する第２弁支持部１５とを備え、
円板弁１３の板面に沿う方向から見て、円板弁１３、第１、第２弁支持部１４、１５の３者が略コ字形状を呈する。
（ｅ）低圧ＥＧＲ調整弁５は、低圧ＥＧＲ弁本体７が低圧ＥＧＲ流路４を開く際に、円板弁１３が低圧ＥＧＲシャフト８の軸中心線Ｆより吸気上流側へ回動駆動される。

低圧ＥＧＲ装置１の具体的な一例を、図１〜図９を参照して説明する。なお、本実施例において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
〔エンジン吸排気システムの概略説明〕
先ず、図８、図９を参照してエンジン２の吸排気システムを説明する。
この実施例に示すエンジン２は、車両駆動用のディーゼルエンジンであり、吸気を気筒内に導く吸気通路３と、気筒内で発生した排気ガスを大気中に排出する排気通路２０とを備える。

吸気通路３は、吸気管、インテークマニホールドおよび吸気ポートの各内部通路によって構成される。
吸気管は、外気の取入口からインテークマニホールドまで吸気通路３を形成する通路部材であり、その吸気管には、エンジン２に吸い込まれる吸気中に含まれる塵や埃を除去するエアクリーナ２１、吸気流量を測定するエアフロメータ２２、ターボチャージャのコンプレッサ２３（吸気羽根車）、このコンプレッサ２３によって圧縮されて高圧になり温度上昇した吸気を強制冷却するインタークーラ２４、気筒内に吸引される吸気流量の調整を行なうスロットルバルブ２５などが設けられている。
インテークマニホールドは、吸気管から供給される吸気をエンジン２の各気筒内に分配する分配管であり、その内部には流量センサの精度に悪影響を与える吸気脈動や吸気干渉を防ぐためのサージタンク２６が設けられている。
吸気ポートは、エンジン２のシリンダヘッドにおいて気筒毎に形成されて、インテークマニホールドにより分配された吸気を気筒内に導く。

排気通路２０は、排気ポート、エキゾーストマニホールドおよび排気管の各内部通路によって構成される。
排気ポートは、吸気ポートと同様、エンジン２のシリンダヘッドにおいて気筒毎に形成されて、気筒内で発生した排気ガスをエキゾーストマニホールドへ導く。
エキゾーストマニホールドは、各排気ポートから排出される排気ガスの集合管であり、エキゾーストマニホールドの排気出口と排気管との接合部には、ターボチャージャの排気タービン２７（排気羽根車）が配置されている。
排気管は、排気タービン２７を通過した排気ガスを大気に向けて放出する通路部材であり、その排気管には、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するＤＰＦ２８、このＤＰＦ２８の排気上流および排気下流の排気温度を検出する排気温度センサ２９、ＤＰＦ２８の排気上流および排気下流の圧力差を検出する差圧センサ等が設けられている。

上述した吸気ポートおよび排気ポートが形成されるシリンダヘッドには、各気筒毎に、吸気ポートの出口端（吸気ポートと気筒内との境界部）を開閉する吸気バルブと、排気ポートの入口端（気筒内と排気ポートとの境界部）を開閉する排気バルブとが設けられている。
エンジン２の各気筒は、吸入、圧縮、爆発、排気の各行程を順次繰り返すものである。そして、吸気の開始時（ピストンの下降に伴う気筒内容積の増加時）に吸気バルブが開かれ、吸気の終了時（ピストンの下降終了に伴う気筒内容積の増加終了時）に吸気バルブが閉じられる。このエンジン２の吸気作動により、吸気通路３には外気取入口からエンジン２の気筒内に向かう吸気の流れが生じる。
同様に、排気の開始時（ピストンの上昇に伴う気筒内容積の減少時）に排気バルブが開かれ、排気の終了時（ピストンの上昇終了に伴う気筒内容積の減少終了時）に排気バルブが閉じられる。このエンジン２の排気作動により、排気通路２０にはエンジン２の気筒内から大気放出部（排気出口）に向かう排気ガスの流れが生じる。

ここで、図８に示すエンジン２の吸排気システムには、高圧ＥＧＲ装置３１と、本発明が適用される低圧ＥＧＲ装置１とが設けられている。
高圧ＥＧＲ装置３１は、高排気圧範囲（ＤＰＦ２８の排気上流側で、高い排気圧が発生する範囲）の排気通路２０の内部と、高吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ２５の吸気下流側で、高い吸気負圧が発生する範囲）の吸気通路３の内部とを接続して、多量のＥＧＲガスをエンジン２へ戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路３の吸気下流側へ戻す高圧ＥＧＲ流路３２を備えている。具体的に、この実施例の高圧ＥＧＲ流路３２は、排気通路２０側がエキゾーストマニホールドに接続され、吸気通路３側がインテークマニホールドのサージタンク２６に接続されるものである。

高圧ＥＧＲ流路３２の途中には、高圧ＥＧＲ流路３２の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう高圧ＥＧＲ調整弁３３と、吸気側に戻されるＥＧＲガスの冷却を行なう高圧ＥＧＲクーラ３４と、吸気側に戻されるＥＧＲガスを高圧ＥＧＲクーラ３４から迂回させる高圧クーラバイパス３５と、高圧ＥＧＲクーラ３４と高圧クーラバイパス３５の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替弁３６とが設けられている。
なお、高圧ＥＧＲ調整弁３３、高圧ＥＧＲクーラ３４、高圧クーラバイパス３５および高圧ＥＧＲクーラ切替弁３６を、予め高圧ＥＧＲモジュールとして一体的に設けて車両に搭載することが望ましいが、限定されるものではない。

低圧ＥＧＲ装置１は、低排気圧範囲（ＤＰＦ２８の排気下流側で、低い排気圧が発生する範囲）の排気通路２０の内部と、低吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ２５の吸気上流側で、低い吸気負圧が発生する範囲）の吸気通路３の内部とを接続して、少量のＥＧＲガスを高い精度でエンジン２に戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路３の吸気上流側に戻す低圧ＥＧＲ流路４を備えている。具体的に、この実施例の低圧ＥＧＲ流路４は、排気通路２０側がＤＰＦ２８より排気下流側の排気管に接続されるものであり、吸気通路３側がターボチャージャのコンプレッサ２３より吸気上流側の吸気管に接続されるものである。

また、低圧ＥＧＲ装置１には、低圧ＥＧＲ流路４の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁５と、吸気側に戻されるＥＧＲガスの冷却を行なう低圧ＥＧＲクーラ３７とが設けられている。
なお、この実施例１のように（図１参照）、低圧ＥＧＲ調整弁５、低圧ＥＧＲクーラ３７を、予め低圧ＥＧＲモジュールとして一体的に設けて車両に搭載することが望ましいが、限定されるものではない。

ここで、高圧ＥＧＲクーラ３４および低圧ＥＧＲクーラ３７は、エンジン２を循環冷却するエンジン冷却水と高温のＥＧＲガスとの熱交換を行なって高温のＥＧＲガスを冷却する水冷式ガス冷却器であり、エンジン冷却水とＥＧＲガスとの熱交換を行なう熱交換器を備えるものである。

次に、高圧ＥＧＲ装置３１および低圧ＥＧＲ装置１の制御を行なうＥＣＵ３８を説明する。
ＥＣＵ３８は、高圧ＥＧＲ装置３１における高圧ＥＧＲ調整弁３３と高圧ＥＧＲクーラ切替弁３６、および低圧ＥＧＲ装置１における低圧ＥＧＲ調整弁５の開度制御（切替制御を含む）を行なうものである。
ＥＣＵ３８は、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路等の機能を含んで構成される周知構造のマイクロコンピュータを搭載するエンジン制御用の電子制御装置である。

このＥＣＵ３８は、記憶装置に格納された制御プログラムと、種々のセンサ信号（乗員の操作信号、各種検出センサ信号等）とに基づいて、エンジン２の運転制御（燃料噴射制御など）を行なうものであり、このＥＣＵ３８の記憶装置には、高圧ＥＧＲ装置３１および低圧ＥＧＲ装置１の運転制御を行なうＥＧＲ制御プログラムが搭載されている。
このＥＧＲ制御プログラムは、エンジン２の暖気状態（例えば、エンジン冷却水の温度）に基づいて高圧ＥＧＲクーラ切替弁３６の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替プログラムと、エンジン回転数とエンジン負荷（エンジントルク）に応じて高圧ＥＧＲ調整弁３３、低圧ＥＧＲ調整弁５の開度制御を行なう高圧／低圧ＥＧＲ流量制御プログラムとを備えている。

高圧／低圧ＥＧＲ流量制御プログラムの概略を、図９を参照して説明する。
高圧／低圧ＥＧＲ流量制御プログラムは、
（ｉ）図９に示す破線α以下における運転領域（エンジン回転数とエンジントルクの関係によるエンジン運転領域）の時に、低圧ＥＧＲ装置１を停止させ、高圧ＥＧＲ装置３１の高圧ＥＧＲ調整弁３３の開度制御のみによってＥＧＲ制御を行ない（具体的には、低圧ＥＧＲ流路４を低圧ＥＧＲ調整弁５によって閉塞させ、高圧ＥＧＲ調整弁３３をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御する）、
（ｉｉ）図９に示す破線αと破線βの間の運転領域の時に、高圧ＥＧＲ装置３１の高圧ＥＧＲ調整弁３３の開度制御と、低圧ＥＧＲ装置１の低圧ＥＧＲ調整弁５の開度制御の両方によってＥＧＲ制御を行ない（具体的には、高圧ＥＧＲ調整弁３３をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御するとともに、低圧ＥＧＲ調整弁５をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御する）、
（ｉｉｉ）図９に示す破線β以上における運転領域の時に、高圧ＥＧＲ装置３１を停止させ、低圧ＥＧＲ装置１の低圧ＥＧＲ調整弁５の開度制御のみによってＥＧＲ制御を行なう（具体的には、高圧ＥＧＲ流路３２を高圧ＥＧＲ調整弁３３によって閉塞させ、低圧ＥＧＲ調整弁５をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御する）制御プログラムである。

〔実施例１の背景技術〕
低圧ＥＧＲ装置１は、低排気圧範囲のＥＧＲガスを、低吸気負圧発生範囲に戻すものであるため、少量のＥＧＲガスを高い精度でエンジン２に戻すことを得意とする。しかるに、低圧ＥＧＲ装置１を用いて多量のＥＧＲガスをエンジン２へ戻したい運転領域が存在しても、低吸気負圧発生範囲にＥＧＲガスを戻す構造の低圧ＥＧＲ装置１では多量のＥＧＲガスをエンジン２へ戻すことが困難である。
そこで、低圧ＥＧＲ装置１では、ＥＧＲガスを戻す吸気通路３内に積極的に吸気負圧を発生させるための吸気絞り弁Ｊ１（符号、図１５、図１６参照）を設け、低圧ＥＧＲ装置１において大きなＥＧＲ流量を得たい運転領域では、吸気絞り弁Ｊ１を閉じる方向（吸気負圧が発生する方向）に開度制御し、低圧ＥＧＲ装置１において多量のＥＧＲガスをコントロールする技術が提案されている。

しかし、低圧ＥＧＲ装置１を用いて大きなＥＧＲ流量を得るために、吸気絞り弁Ｊ１を設ける技術では、（ｉ）吸気絞り弁Ｊ１を設けることにより部品点数が増加してしまうとともに、（ｉｉ）吸気絞り弁Ｊ１を駆動するための駆動手段（吸気絞り弁専用のアクチュエータＪ３や、リンク装置Ｊ４：符号、図１５、図１６参照）が必要となり、部品点数が増加してしまう。
このように、吸気絞り弁Ｊ１と、その駆動手段を追加することで、低圧ＥＧＲ装置１を用いて大きなＥＧＲ流量を得ることの引き換えに、部品点数が増加し、大型化やコスト上昇を招くとともに、潜在的な故障確率が増えてしまう。

〔実施例１の特徴技術〕
そこで、この実施例１では、上記「背景技術」の問題点を解決するために、以下に示す技術を採用している。
先ず、特徴技術の基本構成を説明する。
低圧ＥＧＲ装置１は、低圧ＥＧＲ調整弁５が組付けられるハウジング６（バルブハウジング）を備えるものであり、このハウジング６の内部には、吸気通路３の一部が形成されるとともに、この吸気通路３に対して直交方向に接続する低圧ＥＧＲ流路４の一部が形成されるものである。具体的に、ハウジング６の内部には、略直線状に延びる吸気通路３と、その側方に接続される低圧ＥＧＲ流路４とが設けられるものであり、吸気通路３と低圧ＥＧＲ流路４によって略Ｔ字形の内部通路が形成されるものである。

この実施例に示す低圧ＥＧＲ調整弁５には、（ｉ）低圧ＥＧＲ流路４から吸気通路３へ戻されるＥＧＲガスの流量調整を行なう「本来の機能」とは別に、（ｉｉ）低圧ＥＧＲ流路４を大きく開く側の開度において吸気通路３を絞り、吸気通路３に対する低圧ＥＧＲ流路４の接合部分（接続部分）の吸気負圧を増加させる「吸気絞り弁Ｊ１の機能」が設けられている。

具体的に、低圧ＥＧＲ調整弁５は、回動変位によって低圧ＥＧＲ流路４の開閉および開度調整を行なうとともに、低圧ＥＧＲ流路４を大きく開く側の開度において吸気通路３を絞る低圧ＥＧＲ弁本体７（詳細は後述する）と、この低圧ＥＧＲ弁本体７が固定されて低圧ＥＧＲ弁本体７を回転自在に支持する低圧ＥＧＲシャフト８（詳細は後述する）と、低圧ＥＧＲシャフト８を介して低圧ＥＧＲ弁本体７を回動駆動する電動アクチュエータ９と、低圧ＥＧＲシャフト８を介して低圧ＥＧＲ弁本体７を全閉側（低圧ＥＧＲ流路４を閉じる側）へ付勢する低圧ＥＧＲリターンスプリングとを備える。
なお、低圧ＥＧＲリターンスプリングは、電動アクチュエータ９に内蔵されるものであり、この低圧ＥＧＲリターンスプリングの作用によって電動アクチュエータ９の通電停止時（無負荷時）に、低圧ＥＧＲ弁本体７が低圧ＥＧＲ流路４を閉塞する。

低圧ＥＧＲシャフト８は、図１に示すように、吸気通路３に接続される部位の低圧ＥＧＲ流路４の流れ中心に対して垂直に配置されるものであり、ハウジング６に対して回転自在に支持されるものである。なお、この実施例では、低圧ＥＧＲシャフト８がハウジング６によって直接的に回転自在に支持される例を示すが、軸受部品（転がりベアリング、または滑りベアリング）を介して支持されるものであっても良い。なお、低圧ＥＧＲシャフト８がハウジング６によって直接支持されることについては後述する。

電動アクチュエータ９は、ハウジング６に固定されて、低圧ＥＧＲシャフト８を回動駆動するものであり、通電により回転動力を発生する周知の電動モータを搭載している。なお、電動モータの一例として、通電による回転角度制御が可能なＤＣモータを用いたものである。
ここで、電動アクチュエータ９は、電動モータだけで設けられるもの（電動モータの出力軸により低圧ＥＧＲシャフト８を直接駆動するもの）であっても良いし、電動モータと低圧ＥＧＲシャフト８の間に減速機構（電動モータの回転出力を減速して、減速により増大化した回転トルクを低圧ＥＧＲシャフト８に伝える例えば歯車減速機構）を介在するものであっても良い。

次に、特徴技術の要部を説明する。なお、以下では、図１の図示上側を上、図示下側を下と称して説明するが、この上下は実施例の説明のための方向であり、限定されるものではない。
低圧ＥＧＲ調整弁５によって吸気通路３の一部を絞ることが可能となるように、低圧ＥＧＲシャフト８の軸中心線Ｆが、吸気通路３の内部を通って配置される。
低圧ＥＧＲシャフト８は、電動アクチュエータ９により回動方向の駆動力が付与される第１ＥＧＲシャフト１１と、この第１ＥＧＲシャフト１１の軸中心線Ｆ上に配置される第２ＥＧＲシャフト１２とからなり、図１に示すように、第１ＥＧＲシャフト１１と第２ＥＧＲシャフト１２とが吸気通路３の内部で離れた状態で配置される。

第１ＥＧＲシャフト１１は、耐熱性、耐腐食性に優れた部材（例えば、ステンレス鋼）よりなる円柱棒状を呈し、ハウジング６の上側において上下方向に延びて配置されるものであり、ハウジング６によって回転自在に支持される。この第１ＥＧＲシャフト１１の下端には、低圧ＥＧＲ弁本体７の上部（具体的には、後述する第１弁支持部１４）と一体に回転するように接続するための連結手段として、一段細くなった第１二面幅が設けられている（図３参照）。

第２ＥＧＲシャフト１２も、第１ＥＧＲシャフト１１と同様、耐熱性、耐腐食性に優れた部材（例えば、ステンレス鋼）よりなる円柱棒状を呈するものであり、ハウジング６の下側において上下方向に延びて配置され、ハウジング６によって回転自在に支持されるものである。この第２ＥＧＲシャフト１２の上端にも、低圧ＥＧＲ弁本体７の下部（具体的には、後述する第２弁支持部１５）と一体に回転するように接続するための連結手段として、一段細くなった第２二面幅が設けられている（図３参照）。
なお、第１、第２ＥＧＲシャフト１１、１２に設けられるシャフトカム部４５については後述する。

低圧ＥＧＲ弁本体７は、第１、第２ＥＧＲシャフト１１、１２の間に設けられるものであって、低圧ＥＧＲ流路４におけるＥＧＲガス流の下流側端部（吸気通路３と接続する側の端部）を開閉可能な円板弁１３と、この円板弁１３の上部において第１ＥＧＲシャフト１１の下端に連結される第１弁支持部１４と、円板弁１３の下部において第２ＥＧＲシャフト１２の上端に連結される第２弁支持部１５とからなり、図１に示すように円板弁１３の板面に沿う方向から見て、円板弁１３、第１、第２弁支持部１４、１５の３者によって略コ字形状を成すものである。

円板弁１３は、厚み寸法の小さい円板体であり、（ｉ）図１に示すように、低圧ＥＧＲ流路４に対して垂直に配置されることで低圧ＥＧＲ流路４を閉塞し、（ｉｉ）図２に示すように、低圧ＥＧＲ流路４を大きく開く側の開度において吸気通路３を絞るものである。

第１弁支持部１４は、円板弁１３の上端部に連続して設けられた厚み寸法の小さい板材であり、第１弁支持部１４の板面が円板弁１３に対して垂直方向に延びるように設けられている。この第１弁支持部１４は、第１ＥＧＲシャフト１１の下端と一体に回転するように連結されるものであり、第１弁支持部１４には、第１ＥＧＲシャフト１１の下端と一体に回転する連結手段として、第１ＥＧＲシャフト１１の下端に形成された第１二面幅と嵌合する略長丸の第１貫通穴が形成されている（図３参照）。

第２弁支持部１５は、円板弁１３の下端部に連続して設けられた厚み寸法の小さい板材であり、第２弁支持部１５の板面が第１弁支持部１４と対向し、且つ第２弁支持部１５の板面が円板弁１３に対して垂直方向に延びるように設けられている。この第２弁支持部１５は、第２ＥＧＲシャフト１２の上端と一体に回転するように連結されるものであり、第２弁支持部１５には、第２ＥＧＲシャフト１２の上端と一体に回転する連結手段として、第２ＥＧＲシャフト１２の上端に形成された第２二面幅と嵌合する略長丸の第２貫通穴が形成されている（図３参照）。

なお、第１二面幅と第１貫通穴、および第２二面幅と第２貫通穴は、低圧ＥＧＲ調整弁５の組付け時において、圧入嵌合（あるいはルーズ嵌合）の後、溶接されて固定されるものである。

さらに、低圧ＥＧＲ調整弁５は、低圧ＥＧＲ弁本体７が低圧ＥＧＲ流路４を開く際に、円板弁１３が低圧ＥＧＲシャフト８の軸中心線Ｆより吸気上流側へ回動変位するように設けられている。即ち、低圧ＥＧＲ調整弁５が低圧ＥＧＲ流路４を開く際に、電動アクチュエータ９が円板弁１３を、低圧ＥＧＲシャフト８の軸中心線Ｆより吸気上流側へ回動変位させるように設けられている。

〔実施例１の効果〕
実施例１の低圧ＥＧＲ装置１は、上記の構成を採用することにより、低圧ＥＧＲ調整弁５の回動変位に伴い、図４に示すように、ＥＧＲ流量（図中、一点鎖線Ｘ参照）と、吸気流量（図中、一点鎖線Ｙ参照）とが変化する。
なお、図４中における実線Ｘ’は、低圧ＥＧＲ装置１が「吸気絞り弁Ｊ１の機能」を果たさず、且つ独立した吸気絞り弁Ｊ１が設けられていない場合におけるＥＧＲ流量の変化を示すものである。

図４の一点鎖線Ｙ（吸気流量の特性）において長丸で囲まれる範囲Ｙ’に示すように、低圧ＥＧＲ弁本体７が低圧ＥＧＲ流路４を閉じる側で回動しても（例えば、低圧ＥＧＲ流路４を閉じる開度０°〜低圧ＥＧＲ流路４を少量開く開度３０°の開度範囲で回動しても）、低圧ＥＧＲ弁本体７が略コ字形を呈するものであるため、低圧ＥＧＲ弁本体７が吸気通路４を塞ぐ割合を極めて小さく抑えることができる。
このため、低圧ＥＧＲ弁本体７が低圧ＥＧＲ流路４を少量開く側の開度では、吸気流量の低下を抑えた状態で、低圧ＥＧＲ流路４を通過したＥＧＲガスを吸気通路３へ戻すことができる。

この実施例１では、低圧ＥＧＲ調整弁５とは別に、吸気絞り弁Ｊ１を設けていないが、一点鎖線Ｘと実線Ｘ’とを比較して解るように、低圧ＥＧＲ調整弁５が低圧ＥＧＲ流路４を大きく開く開度（例えば、低圧ＥＧＲ調整弁５の回転角度が３０°以上、特に顕著になるのは低圧ＥＧＲ調整弁５の回転角度が６０°以上）において、低圧ＥＧＲ調整弁５が吸気絞り弁Ｊ１の機能を果たし、ＥＧＲガスを戻す吸気通路３内に積極的に吸気負圧を発生させてＥＧＲ流量を増加させることができる。
即ち、この実施例１では、別途、吸気絞り弁Ｊ１を設けていないが、低圧ＥＧＲ調整弁５の開度を大きくすることで、低圧ＥＧＲ調整弁５が吸気通路３内に吸気負圧を発生させて、ＥＧＲ流量を増加させることができる。

低圧ＥＧＲ装置１であっても、大きなＥＧＲ流量を得たい運転領域では、低圧ＥＧＲ調整弁５の開度を大きくすることにより、多量のＥＧＲガスをエンジン２に戻すことができる。
このように、この実施例１では、吸気絞り弁Ｊ１の機能を低圧ＥＧＲ調整弁５が果すことができ、独立した吸気絞り弁Ｊ１を廃止することができるとともに、吸気絞り弁Ｊ１を駆動するための手段（吸気絞り弁専用の電動アクチュエータＪ３や、リンク装置Ｊ４：符号、図１５、図１６参照）を廃止することができる。その結果、部品点数を少なくすることができ、小型・軽量化、および低コスト化を図ることができる。さらに、部品点数を少なくすることができることで、低圧ＥＧＲ装置１の潜在的な故障確率を小さく抑えることができ、信頼性を高めることができる。

また、低圧ＥＧＲシャフト８の軸中心線Ｆが吸気通路３内に配置されているが、低圧ＥＧＲシャフト８を第１ＥＧＲシャフト１１と第２ＥＧＲシャフト１２に分離し、第１ＥＧＲシャフト１１と第２ＥＧＲシャフト１２を吸気通路３の内部で離れた状態で配置する構成を採用しているため、図１に示すように、低圧ＥＧＲシャフト８が吸気通路３を塞ぐ不具合がなく、低圧ＥＧＲシャフト８による吸気量の低下を防ぐことができる。

さらに、図２（ｂ）に示すように、低圧ＥＧＲ調整弁５の全開側（全開を含む）においても、（ｉ）低圧ＥＧＲ流路４の流れ方向から見て低圧ＥＧＲシャフト８が低圧ＥＧＲ流路４の内部に存在しないため、低圧ＥＧＲ流路４の開口面積を低圧ＥＧＲシャフト８が塞ぐ割合を減らすことができるとともに、（ｉｉ）低圧ＥＧＲ弁本体７をＥＧＲガスの流れ方向から見て略コ字形状に設け、且つ低圧ＥＧＲ弁本体７において略コ字形状を成す円板弁１３、第１、第２弁支持部１４、１５の板厚を薄く設けたことで低圧ＥＧＲ流路４の開口面積を低圧ＥＧＲ弁本体７が塞ぐ割合を極めて小さく減らすことができる。これにより、低圧ＥＧＲ調整弁５の全開側における低圧ＥＧＲ流路４内の流路抵抗を極めて小さくすることができ、ＥＧＲ流量を増加させることができる。

〔実施例１における他の特徴技術１〕
実施例１の低圧ＥＧＲ弁本体７は、薄板金属（例えば、ステンレス薄板）をプレス加工（打ち抜きと曲折加工）によって略コ字形状の円板弁１３、第１、第２弁支持部１４、１５の３者を一体に設けたものである。即ち、低圧ＥＧＲ弁本体７は、金属板のプレス成形品によって設けられたものである。
このように、低圧ＥＧＲ弁本体７を構成する円板弁１３、第１、第２弁支持部１４、１５を金属板のプレス成形品によって設けることで、低圧ＥＧＲ弁本体７を極めて薄くすることができ、ＥＧＲ全開側の圧力損失を極めて小さくすることができる。
また、低圧ＥＧＲ弁本体７をプレス成形品で設けることで、低圧ＥＧＲ弁本体７のコストを低く抑えることができ、結果的に低圧ＥＧＲ調整弁５のコストを抑えることができる。

〔実施例１における他の特徴技術２〕
実施例１の低圧ＥＧＲ調整弁５は、その閉弁時（低圧ＥＧＲ弁本体７が低圧ＥＧＲ流路４を閉塞する際）に円板弁１３の外周部に当接してＥＧＲガスの漏れを防ぐ弁座リング４１（シールリング）を有した弁座部品４２を備えている。
弁座リング４１において円板弁１３が当接する弁座シート面（バルブ着座面）は、図１に示すように、円板弁１３が配置される方向（ＥＧＲガス流の下流方向）に向かって直線的に拡径するテーパ面に設けられている。

一方、弁座部品４２には、（ｉ）図１に示すように、弁座リング４１をＥＧＲガスの流れ方向へ変位可能に支持するベローズ４３が設けられるとともに、（ｉｉ）図５に示すように、弁座リング４１を低圧ＥＧＲ流路４の全ての径方向へ変位可能に支持する３つの薄肉膨出部４４が設けられる。

これにより、（ｉ）ベローズ４３と、３つの薄肉膨出部４４によって弁座リング４１が全三次元方向（三次元を示すＸ軸Ｙ軸Ｚ軸の全方向）へ変位可能に支持されるとともに、（ｉｉ）閉弁時に円板弁１３が弁座リング４１の弁座シート面（テーパ面）に着座することで生じる調芯作用によって、低圧ＥＧＲ弁本体７をプレス成形品で設けることで生じた精度低下を吸収させることができる。
即ち、低圧ＥＧＲ弁本体７をプレス成形品で設けても、閉弁時に低圧ＥＧＲ調整弁５においてＥＧＲガスが漏れる不具合を回避することができ、低圧ＥＧＲ調整弁５の信頼性を高めることができる。

〔実施例１における他の特徴技術３〕
実施例１における第１、第２ＥＧＲシャフト１１、１２には、図３および図６に示すように、円板弁１３が低圧ＥＧＲ流路４を開く際に弁座リング４１と接触して、この弁座リング４１を円板弁１３から離れる側に押圧して移動させるシャフトカム部４５が形成されている。

このシャフトカム部４５は、弁座リング４１に対向する部位の第１、第２ＥＧＲシャフト１１、１２に設けられる。具体的に、シャフトカム部４５は、低圧ＥＧＲ弁本体７が低圧ＥＧＲ流路４を少量開く開度から最大開度に至る範囲において弁座リング４１をＥＧＲガスの上流側へ移動させるものであり、低圧ＥＧＲ弁本体７の開度と、弁座リング４１がＥＧＲガスの上流側に押されて移動する移動距離との関係は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、シャフトカム部４５の形状（カムプロフィール）によって決定されるものである。

このように、第１、第２ＥＧＲシャフト１１、１２にシャフトカム部４５を設けることにより、第１、第２ＥＧＲシャフト１１、１２が回動して、円板弁１３が低圧ＥＧＲ流路４を開く際に、シャフトカム部４５の作用によって、弁座リング４１が円板弁１３から離れる側へ移動することで（図３参照）、弁座リング４１と円板弁１３の間に隙間が形成される。
このように、円板弁１３が低圧ＥＧＲ流路４を開く際に、弁座リング４１と円板弁１３の間に隙間が形成されることにより、円板弁１３と弁座リング４１の接触摩耗を回避することができるとともに、円板弁１３と弁座リング４１の接触抵抗が抑えられることで、円板弁１３を駆動するために第１ＥＧＲシャフト１１の回動に要するトルクを減らすことができ、電動アクチュエータ９を小型化することができる。
また、開弁時に弁座リング４１と円板弁１３とが強制的に離されることで、低圧ＥＧＲ弁本体７が閉弁ロックする不具合を回避することができ、低圧ＥＧＲ調整弁５の信頼性を高めることができる。

〔実施例１における他の特徴技術４〕
ベローズ４３は、円板弁１３よりＥＧＲガス流の上流側に配置され、弁座リング４１と一体に設けられた蛇腹形状のフレキシブル配管である。
このベローズ４３のＥＧＲガス流の上流側には、ハウジング６内に存在する低圧ＥＧＲ流路４の内壁に形成された段差（ＥＧＲガス流の上流側に向かって拡径する部位の段差）に係合する環状係合部が設けられており、環状係合部が段差に着座することで、低圧ＥＧＲ流路４と弁座部品４２との間の隙間がシールされる。

〔実施例１における他の特徴技術５〕
弁座リング４１の外周側に略等間隔に配置された３箇所の薄肉膨出部４４は、図５（ａ）に示すように、径方向へ円弧状に膨らむ膨出部の内側をナイフ型で打ち抜き、厚み（径方向の厚みと、流れ方向の厚みの両方）を薄く設けることでバネ性を持たせたものである。そして、弁座リング４１を低圧ＥＧＲ流路４内における所定の組付位置に挿入配置することで、３箇所の薄肉膨出部４４が低圧ＥＧＲ流路４の内壁によって内側へ少し弾性変形した状態で組付けられるものであり、この薄肉膨出部４４によるバネ作用によって弁座リング４１が低圧ＥＧＲ流路４の全ての径方向へ変位可能に支持される。
このように、低圧ＥＧＲ流路４の内壁の内側において３つの薄肉膨出部４４を介して弁座リング４１が支持される構造であるため、弁座リング４１の耐振動性を向上させることができ、振動による開弁（閉弁時におけるＥＧＲガスの漏れ）を防ぐことができる。

〔実施例１における他の特徴技術６〕
実施例１の弁座部品４２は、表面が円滑な樹脂材料｛例えばテフロン（登録商標）や、耐熱性に優れたナイロン樹脂等｝によって一部品で設けられている。即ち、３つの薄肉膨出部４４を含む弁座リング４１や、環状係合部を含むベローズ４３が、１つの樹脂材料により一体に設けられている。
このように、表面が円滑な樹脂材料によって弁座部品４２が設けられることにより、低圧ＥＧＲ弁本体７と弁座リング４１との接触抵抗を下げることができるとともに、シャフトカム部４５と弁座リング４１との接触抵抗を下げることができ、電動アクチュエータ９を小型化することができる。

また、弁座リング４１の弁座シート面にデポジットが付着する不具合が抑えられる。これにより、デポジットの付着による低圧ＥＧＲ弁本体７の回動抵抗の増加や低圧ＥＧＲ弁本体７の閉弁固着が抑えられることになり、電動アクチュエータ９を小型化することができる。
あるいは、弁座シート面への水滴の付着が防がれるため、付着した水滴が凍結して起きる低圧ＥＧＲ弁本体７の回動抵抗の増加が抑えられることになり、電動アクチュエータ９を小型化することができる。

〔実施例１における他の特徴技術７〕
実施例１の円板弁１３は、ＥＧＲ閉弁時において弁座リング４１に当接する弁側当接部（弁座シート面に着座する部分）が、球面形状に設けられている。
これにより、円板弁１３が弁座リング４１に接触して回動する範囲（閉弁状態から開弁側に僅かに開いた回動範囲）において円板弁１３の駆動トルクを小さくでき、電動アクチュエータ９を小型化することができる。
また、ＥＧＲ閉弁時における円板弁１３と弁座リング４１の接触面積が大きくなり、円板弁１３と弁座シート面の接触摩耗を抑えることができる。

〔実施例１における他の特徴技術８〕
実施例１の円板弁１３は、図７に示すように、弁側当接部よりさらに外周に存在する外周先端１３ａが、全周に亘ってナイフエッジ形状（ナイフの刃のように尖った形状）に設けられている。このナイフエッジ形状は、円板弁１３をプレス形成する際に、プレス加工によって同時に加圧形成され、塑性変形して設けられたものである。
このように、円板弁１３の外周先端１３ａがナイフエッジ形状に設けられることにより、ＥＧＲ開弁時において、円板弁１３がＥＧＲガスの流れから受ける影響を小さくすることができる。これによって、電動アクチュエータ９を小型化することができる。

〔実施例１における他の特徴技術９〕
実施例１の低圧ＥＧＲ流路４の内部には、図１に示すように、低圧ＥＧＲ流路４の内部を通過するＥＧＲガスの濾過を行なうメッシュフィルタ４６（ステンレス網等よりなる濾材）が配置されている。
このメッシュフィルタ４６を設けたことにより、低圧ＥＧＲ流路４の異物（デポジット等）が吸気通路３に侵入する不具合を回避することができる。
また、メッシュフィルタ４６の形状を、低圧ＥＧＲ流路４の上流側へ膨出するお碗形状に設けている。このように設けることにより、フィルタの濾過面積を増やすことができ、メッシュフィルタ４６による圧力損失を抑えることができる。

〔実施例１における他の特徴技術１０〕
実施例１のメッシュフィルタ４６は、ベローズ４３の内側に挿入配置される筒状部４６ａを備える。この筒状部４６ａは、お碗形状を成すメッシュ部と一体の網材で設けられており、ベローズ４３の内径寸法より僅かに小径の円筒に設けられている。
このように、ベローズ４３の内側にメッシュフィルタ４６における筒状部４６ａを挿入配置することで、筒状部４６ａの内側をＥＧＲガスが沿って流れ、ベローズ４３の蛇腹の凹凸で生じるガス流速の乱れを抑えることができ、ガス流速の乱れによるＥＧＲ流量の低下を防ぐことができる。
なお、メッシュフィルタ４６においてお碗形状を成すメッシュ部は、低圧ＥＧＲ流路４の上流側へ膨出して、低圧ＥＧＲ弁本体７がメッシュフィルタ４６に干渉しないように設けられている。

〔実施例１における他の特徴技術１１〕
実施例１のハウジング６は、図１に示すように、低圧ＥＧＲ調整弁５のＥＧＲガスの上流側に低圧ＥＧＲクーラ３７を内蔵している。
このように、ハウジング６に低圧ＥＧＲクーラ３７を設けることで、ハウジング６の温度を下げることができるとともに、低圧ＥＧＲクーラ３７を通過したＥＧＲガスの温度が下がり、低圧ＥＧＲクーラ３７のＥＧＲガスの下流側に配置される部品を樹脂化することができる。

なお、図１における符号４７は、低圧ＥＧＲクーラ３７へＥＧＲガスを供給する低圧ＥＧＲパイプ（低圧ＥＧＲ流路４の一部）である。
また、ハウジング６と低圧ＥＧＲパイプ４７の間に挟まれた符号４８は、低圧ＥＧＲクーラ３７の固定を行なうとともに、ＥＧＲガスの漏れを防ぐシール用のシートであり、ベローズ４３のＥＧＲ上流側の端部（環状係合部）とメッシュフィルタ４６の外周縁は、低圧ＥＧＲ流路４の内壁に形成された段差と低圧ＥＧＲクーラ３７に挟まれて固定されるものである。
さらに、図１における符号４９は、低圧ＥＧＲクーラ３７へ冷却水（エンジン冷却水）を導く冷却水配管である。

〔実施例１における他の特徴技術１２〕
実施例１のハウジング６は、上述したように、低圧ＥＧＲ調整弁５のＥＧＲガスの上流側に低圧ＥＧＲクーラ３７を内蔵している。これにより、ハウジング６の温度が下がるため、この実施例１では、ハウジング６を樹脂材料によって設けている。具体的に、ハウジング６は、耐熱性に優れ、且つ耐摩耗性に優れた樹脂材料（例えば、ナイロン系樹脂など）により成形されている。
このように、ハウジング６を樹脂材料で設けることにより、第１、第２ＥＧＲシャフト１１、１２を樹脂製のハウジング６により直接摺動自在に支持することができる。これにより、軸受部品を別途設ける必要がなく、コストを抑えることができる。

なお、この実施例１では、ハウジング６を樹脂材料で設けることで、第１、第２ＥＧＲシャフト１１、１２を回転自在に支持するための軸受部品を廃止しているが、ハウジング６をアルミニウムなどの金属材料で設ける場合であっても、第１、第２ＥＧＲシャフト１１、１２をハウジング６によって直接摺動支持させても良い。その場合は、第１、第２ＥＧＲシャフト１１、１２とハウジング６との摺動箇所に、摺動性を高める被膜をコーティング（被覆）することが望ましい。

実施例２を図１０〜図１２を参照して説明する。
（実施例２における特徴技術１）
この実施例２における低圧ＥＧＲ調整弁５には、図１２において吸気流量を示す一点鎖線Ｙのうち、低圧ＥＧＲ調整弁５が低圧ＥＧＲ流路４を閉じる側において所定範囲内（開度０°〜開度Ｚに至る角度範囲内：具体的に例えば、低圧ＥＧＲ調整弁５の回転角度が０°〜３０°の範囲内）で回動しても、低圧ＥＧＲ弁本体７が吸気通路３の開度を小さくしない不感帯領域Ａが設けられている。

この不感帯領域Ａを具体的に説明する。
ハウジング６内における吸気通路３は、低圧ＥＧＲ流路４が接続されて低圧ＥＧＲ調整弁５が配置される部位のバルブ配置通路３ａと、このバルブ配置通路３ａの吸気上流側および吸気下流側に連通するバルブ上下通路３ｂとからなる。
図１０に示すように、ハウジング６内における吸気通路３を吸気の流れ方向から見て、バルブ上下通路３ｂにおける低圧ＥＧＲ流路４の接合側（図１０の右側）に存在する壁面位置Ｂを、低圧ＥＧＲ流路４の配置側とは異なった方向（図１０の左側）へ嵩上げしている。

この壁面位置Ｂの嵩上げ量により、不感帯領域Ａの範囲の設定を行なうことができる。 具体的には、壁面位置Ｂを、図１０の左側に設けるほど（嵩上げ量を大きくするほど）、図１２において吸気流量が低下を開始する開度（吸気絞りが発生する開度）Ｚを大きくすることができる。即ち、壁面位置Ｂを、図１０の左側に設けるほど、低圧ＥＧＲ弁本体７が低圧ＥＧＲ流路４を閉じる側において大きく回動しても、低圧ＥＧＲ弁本体７が吸気通路３を絞らない範囲（不感帯領域Ａ）を大きくすることができる。

このように、低圧ＥＧＲ装置１で大きなＥＧＲ流量が要求されない運転領域（低圧ＥＧＲ調整弁５の開度が小さい運転領域）を不感帯領域Ａに設定することにより、この運転領域では、低圧ＥＧＲ弁本体７が回動しても、低圧ＥＧＲ弁本体７が吸気通路３を絞らない。
これにより、低圧ＥＧＲ調整弁５の開度が小さい運転領域では、吸気通路３が絞られないため、吸気量の低下による出力低下や、燃費の悪化を回避することができる。

（実施例２における特徴技術２）
ハウジング６内における吸気通路３を吸気の流れ方向から見て、低圧ＥＧＲ調整弁５が吸気通路３を最大に絞った際における通路面積を変更することで、負圧の発生度合の調整を行なうことができる。
具体的にこの実施例２では、低圧ＥＧＲ調整弁５によって絞られる部位の吸気通路３の通路面積を小さくすることで、負圧の発生度合を実施例１より大きくするものである。

このことを具体的に説明する。
図１１（ａ）は、上記実施例１における吸気通路３の中心位置Ｃ（低圧ＥＧＲ調整弁５によって絞られる部位の吸気通路３の中心位置Ｃ）を示す。
これに対し、この実施例２では、図１１（ｂ）に示すように、ハウジング６内の吸気通路３の中心位置Ｃ’を図示右側（低圧ＥＧＲシャフト８の軸中心線Ｆ側）に近づけたり、図１１（ｃ）に示すように、ハウジング６内の吸気通路３の中心位置Ｃ”をさらに図示右側に近づけるものである。

このように、吸気通路３の中心位置を図示右側（低圧ＥＧＲシャフト８の軸中心線Ｆ側）に近づけることにより、低圧ＥＧＲ調整弁５が吸気通路３を最大に絞った際における通路面積を小さくすることができ、負圧の発生度合を実施例１より大きくすることができる。即ち、図１２の矢印Ｄを大きくすることができる。このように、低圧ＥＧＲ調整弁５による負圧の発生度合を大きくすることで、低圧ＥＧＲ装置１における最大ＥＧＲ流量を増やすことができる。

実施例３を図１３を参照して説明する。
上記の実施例２では、低圧ＥＧＲ調整弁５が吸気通路３を最大に絞った際における通路面積を小さくすることで、低圧ＥＧＲ調整弁５による負圧の発生度合を実施例１より大きくする例を示した。
これに対し、この実施例３は、低圧ＥＧＲ調整弁５が吸気通路３を最大に絞った際における通路面積を大きくすることで、低圧ＥＧＲ調整弁５による負圧の発生度合を実施例１より小さくするものである。

このことを具体的に説明する。
この実施例３では、ハウジング６内の吸気通路３の通路形状（具体的には、少なくともバルブ配置通路３ａの通路形状）を、図１３に示すように矩形に設けることで、低圧ＥＧＲ調整弁５が吸気通路３を最大に絞った際における通路面積を大きくし、低圧ＥＧＲ調整弁５による負圧の発生度合を実施例１より小さくしたものである。このように、低圧ＥＧＲ調整弁５による負圧の発生度合を小さくすることで、低圧ＥＧＲ装置１における最大ＥＧＲ流量を減らすことができる。

即ち、「実施例２における特徴技術２」または「実施例３」で示したように、低圧ＥＧＲ調整弁５が吸気通路３を最大に絞った際における通路面積を変更することで、低圧ＥＧＲ調整弁５による負圧の発生度合の調整を行なうことができ、ＥＧＲ流量の調整を行なうことができる。

１ 低圧ＥＧＲ装置
２ エンジン
３ 吸気通路
３ａ バルブ配置通路
３ｂ バルブ上下通路
４ 低圧ＥＧＲ流路
５ 低圧ＥＧＲ調整弁
６ ハウジング
７ 低圧ＥＧＲ弁本体
８ 低圧ＥＧＲシャフト
９ 電動アクチュエータ
１１ 第１ＥＧＲシャフト
１２ 第２ＥＧＲシャフト
１３ 円板弁
１４ 第１弁支持部
１５ 第２弁支持部
Ａ 不感帯領域
Ｂ 壁面位置
Ｆ 低圧ＥＧＲシャフトの軸中心線

Claims (4)

1. エンジン（２）の排気ガスの一部を吸気通路（３）の低吸気負圧発生範囲へ戻す低圧ＥＧＲ流路（４）と、
   この低圧ＥＧＲ流路（４）の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁（５）と、
   前記吸気通路（３）を内部に形成するとともに、この吸気通路（３）に対して直交方向に接続される前記低圧ＥＧＲ流路（４）を内部に形成するハウジング（６）と、
   を備える低圧ＥＧＲ装置（１）において、
   （ａ）前記低圧ＥＧＲ調整弁（５）は、前記低圧ＥＧＲ流路（４）の開閉および通路面積の可変を行なう低圧ＥＧＲ弁本体（７）と、前記ハウジング（６）に対して回転自在に支持されて前記低圧ＥＧＲ弁本体（７）を回動駆動する低圧ＥＧＲシャフト（８）と、この低圧ＥＧＲシャフト（８）を介して前記低圧ＥＧＲ弁本体（７）を所定の角度範囲内で回動駆動する電動アクチュエータ（９）とを具備し、
   （ｂ）前記低圧ＥＧＲシャフト（８）の軸中心線（Ｆ）は、前記吸気通路（３）の内部に配置され、
   （ｃ）前記低圧ＥＧＲシャフト（８）は、前記電動アクチュエータ（９）より回動方向の駆動力が付与される第１ＥＧＲシャフト（１１）と、この第１ＥＧＲシャフト（１１）の軸中心線（Ｆ）上に配置される第２ＥＧＲシャフト（１２）とからなり、前記第１ＥＧＲシャフト（１１）と前記第２ＥＧＲシャフト（１２）とが前記吸気通路（３）の内部で離れた状態で配置され、
   （ｄ）前記低圧ＥＧＲ弁本体（７）は、円板形状を呈して前記低圧ＥＧＲ流路（４）を閉塞可能な円板弁（１３）と、この円板弁（１３）の外周側に設けられて当該円板弁（１３）と前記第１ＥＧＲシャフト（１１）を連結する第１弁支持部（１４）と、この第１弁支持部（１４）とは異なった側における前記円板弁（１３）の外周側に設けられて当該円板弁（１３）と前記第２ＥＧＲシャフト（１２）を連結する第２弁支持部（１５）とを備え、
   前記円板弁（１３）の板面に沿う方向から見て、前記円板弁（１３）、前記第１、第２弁支持部（１４、１５）の３者が略コ字形状を呈し、
   （ｅ）低圧ＥＧＲ調整弁（５）は、前記低圧ＥＧＲ弁本体（７）が前記低圧ＥＧＲ流路（４）を開く際に、前記円板弁（１３）が前記低圧ＥＧＲシャフト（８）の軸中心線（Ｆ）より吸気上流側へ回動駆動されることを特徴とする低圧ＥＧＲ装置。
2. 請求項１に記載の低圧ＥＧＲ装置（１）において、
   前記低圧ＥＧＲ調整弁（５）は、前記低圧ＥＧＲ弁本体（７）が前記低圧ＥＧＲ流路（４）を閉じる側において所定範囲内で回動しても、前記低圧ＥＧＲ弁本体（７）が前記吸気通路（３）の開度を小さくしない不感帯領域（Ａ）を備えることを特徴とする低圧ＥＧＲ装置。
3. 請求項２に記載の低圧ＥＧＲ装置（１）において、
   前記ハウジング（６）内における前記吸気通路（３）は、前記低圧ＥＧＲ流路（４）が接続されて前記低圧ＥＧＲ調整弁（５）が配置される部位のバルブ配置通路（３ａ）と、このバルブ配置通路（３ａ）の吸気上流側および吸気下流側に連通するバルブ上下通路（３ｂ）とからなり、
   前記ハウジング（６）内における前記吸気通路（３）を吸気の流れ方向から見て、前記バルブ上下通路（３ｂ）における前記低圧ＥＧＲ流路（４）の接合側に存在する壁面位置（Ｂ）を、前記低圧ＥＧＲ流路（４）の配置側とは異なった方向へ嵩上げして設けることを特徴とする低圧ＥＧＲ装置。
4. 請求項３に記載の低圧ＥＧＲ装置（１）において、
   前記ハウジング（６）内における前記吸気通路（３）を吸気の流れ方向から見て、前記低圧ＥＧＲ調整弁（５）が前記吸気通路（３）を最大に絞った際における通路面積を変更することで、前記低圧ＥＧＲ調整弁（５）による負圧の発生度合の調整を行なうことを特徴とする低圧ＥＧＲ装置。

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