JP2011236888A - 低圧ｅｇｒバルブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】バルブハウジングが車両搭載上の制約を受けても、吸気絞弁体の組付け性の悪化を招かない低圧ＥＧＲバルブユニットを提供する。
【解決手段】バルブハウジング４を、ＥＧＲ側ハウジング１５と吸気側ハウジング１６とに分けて形成し、両者の接合面Ｍを低圧ＥＧＲシャフト１１と吸気絞シャフト１３の間に設ける。これにより、バルブハウジング４の低圧ＥＧＲ流路２および吸気通路３が、車両搭載上の制約を受けて、長くなったり曲がったりするような場合であっても、「吸気側ハウジング１６だけの状態」であれば、低圧ＥＧＲ流路２を成す開口部から吸気絞シャフト１３までの工具類の到達が容易になり、且つ目視も容易になり、ネジ３４を用いて吸気絞シャフト１３に吸気絞弁体１４を締結する作業を容易に実施できる。また、吸気側ハウジング１６を樹脂材料によって形成できるため、コストを抑え、軽量にできる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、低圧ＥＧＲ装置に用いられるものであり、低圧ＥＧＲ調整弁と吸気負圧発生弁の両方を搭載する低圧ＥＧＲバルブユニットに関する。

〔従来技術〕
エンジンの燃焼温度を抑えることで、排気ガス中におけるＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑える高圧ＥＧＲ装置が知られている。
この高圧ＥＧＲ装置は、従来より一般的にＥＧＲ装置と呼ばれているものであり、排気通路を流れる排気ガスの一部をＥＧＲガスとして、吸気通路におけるスロットルバルブの吸気下流側（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装置においてＥＧＲガスを吸気側へ戻す高圧ＥＧＲ流路には、高圧ＥＧＲ流路の開度調整を行なう高圧ＥＧＲ調整弁が設けられており、この高圧ＥＧＲ調整弁は、エンジンの運転状態（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、広い運転範囲でＮＯｘの発生を少なくするための技術として、高圧ＥＧＲ装置とは別に、低圧ＥＧＲ装置を搭載する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
低圧ＥＧＲ装置は、排気通路における低排気圧範囲（排気圧が低い範囲）の排気ガスの一部を、吸気通路における低吸気負圧発生範囲（吸気負圧の発生が弱い範囲）に戻すことで、少量のＥＧＲガスをエンジンの吸気側へ戻す装置である。
このため、高圧ＥＧＲ装置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装置においてＥＧＲガスを吸気側へ戻す低圧ＥＧＲ流路には、低圧ＥＧＲ流路の開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁が設けられており、この低圧ＥＧＲ調整弁も、上述した高圧ＥＧＲ調整弁と同様、エンジンの運転状態（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１〕
低圧ＥＧＲ装置は、排気通路における低排気圧範囲の排気ガスの一部を、吸気通路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装置を用いて多量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことが要求されるエンジン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、低圧ＥＧＲ装置がＥＧＲガスを戻す部位の吸気通路に、吸気負圧を発生可能な吸気負圧発生弁（吸気絞り弁）を設け、低圧ＥＧＲ装置を用いて多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻したい運転領域では、吸気負圧発生弁を閉じる方向（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装置を用いて大きなＥＧＲ量を得たい運転領域では、吸気負圧発生弁で吸気負圧を発生させて多量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことが考えられる。

このため、低圧ＥＧＲ調整弁と吸気負圧発生弁とを、共通のバルブハウジングに設けてユニット化することが考えられる。
即ち、低圧ＥＧＲ調整弁と吸気負圧発生弁を、１つの低圧ＥＧＲバルブユニットとして設けることが考えられる。

ここで、低圧ＥＧＲ調整弁は、組付け上の制約から、バルブハウジングに対して回動自在に支持される低圧ＥＧＲシャフトと、低圧ＥＧＲ流路内に配置される低圧ＥＧＲ弁体とが分離して設けられており、低圧ＥＧＲ流路の内部において、低圧ＥＧＲシャフトに低圧ＥＧＲ弁体を取り付けている。
吸気負圧発生弁も、低圧ＥＧＲ調整弁と同様に、バルブハウジングに対して回動自在に支持される吸気絞シャフトと、吸気通路内に配置される吸気絞弁体とが分離して設けられており、吸気通路の内部において、吸気絞シャフトに吸気絞弁体を取り付けている。

一方、低圧ＥＧＲ調整弁と吸気負圧発生弁が組付けられるバルブハウジングは、車両に搭載されるものであるため、バルブハウジングは車両搭載上の制約を受ける。
その結果、バルブハウジングに形成される低圧ＥＧＲ流路および吸気通路も、車両搭載上の制約を受ける。

このように、バルブハウジングに形成される低圧ＥＧＲ流路および吸気通路が車両搭載上の制約を受けることにより、吸気絞弁体の組付け性が悪化する問題があった。
具体的に、吸気絞弁体は、バルブハウジングの奥方に配置される。そして、バルブハウジングに形成される低圧ＥＧＲ流路および吸気通路が、車両搭載上の制約から、曲がったり、長くなったりすることで、バルブハウジングの外部から吸気絞シャフトまで工具類が到達し難くなり、且つ目視も困難になる。その結果、バルブハウジングに組付けられた吸気絞シャフトに吸気絞弁体を固定する作業が困難となる。

〔従来技術の問題点２〕
ＥＧＲガスは、排気ガスの一部であるため、温度が高い。このため、低圧ＥＧＲ流路を形成する部材を金属で設ける必要があり、吸気通路側も金属（アルミニウム等）によって製作される。
その結果、バルブハウジングの重量が増加するとともに、コストアップの要因になってしまう。

〔従来技術の問題点３〕
低圧ＥＧＲ調整弁または吸気負圧発生弁の一方が故障した場合には、低圧ＥＧＲバルブユニットの全てを交換することになる。このため、故障に対する交換コスト（修理に要するコスト）が高いものになる不具合があった。

〔従来技術の問題点４〕
バルブハウジングは、上述したように、車両搭載上の制約を種々受ける。このため、エンジンの仕様毎、メーカや車種の仕様毎に応じたバルブハウジングが要求される。即ち、異なる仕様に応じて複雑なバルブハウジングの形状（複雑な低圧ＥＧＲ流路および吸気通路）を設ける必要がある。
このため、仕様変更をする毎に、複雑で大きいバルブハウジングの全てを新規に作成しなければならず、複雑で大型の成形型の制作コストなどが必要になり、仕様変更に要するコストが高くなってしまう不具合があった。

〔従来技術の問題点５〕
低圧ＥＧＲ調整弁と吸気負圧発生弁とをリンク装置を介して連結して、１つのアクチュエータで駆動する場合、リンク装置が共通のバルブハウジングに設けられるため、リンク装置におけるリンク結合部（例えば、カムプレートのカム溝と、従動ピンとの結合部など）の組付けの自由度が無い。
このため、リンク装置におけるリンク結合部の組付けや、組外し（分離）が難しいものになってしまい、組付け性およびメンテナンス性の悪化を招く不具合があった。

特開２００８−１５０９５５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、バルブハウジングに形成される低圧ＥＧＲ流路および吸気通路が車両搭載上の制約を受けても、吸気絞弁体の組付け性の悪化を招かない低圧ＥＧＲバルブユニットの提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する低圧ＥＧＲバルブユニットにおいて、低圧ＥＧＲ調整弁と吸気負圧発生弁を搭載するバルブハウジングは、２つの部材を結合して設けられるものであり、２つの部材の接合面が吸気絞シャフトの近傍に設けられる。
このため、バルブハウジングに形成される低圧ＥＧＲ流路および吸気通路が、車両搭載上の制約を受けるような場合であっても、「２つの部材を結合する前の状態（２つの部材を分離した状態）」であれば、２つの部材の接合面から吸気絞シャフトまでの工具類の到達が容易になり、且つ目視も容易になる。その結果、「一方の部材」に組付けられた吸気絞シャフトに吸気絞弁体を固定する作業を容易に実施できる。
即ち、バルブハウジングの低圧ＥＧＲ流路および吸気通路が、車両搭載上の制約を受けて、長くなったり曲がったりするような場合であっても、吸気絞弁体の組付け性の悪化を回避することができる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用する低圧ＥＧＲバルブユニットにおける２つの部材は、低圧ＥＧＲ流路を形成するＥＧＲ側ハウジング、および吸気通路を形成する吸気側ハウジングである。
このため、「ＥＧＲ側ハウジングと吸気側ハウジングとを結合する前の状態」であれば、低圧ＥＧＲ流路を成す開口部から吸気絞シャフトまでの工具類の到達が容易になり、且つ目視も容易になる。その結果、吸気側ハウジングに組付けられた吸気絞シャフトに吸気絞弁体を固定する作業を容易に実施できる。

また、低圧ＥＧＲ調整弁がＥＧＲ側ハウジングに設けられ、吸気負圧発生弁が吸気側ハウジングに設けられるため、低圧ＥＧＲ調整弁または吸気負圧発生弁の一方が故障したとしても、低圧ＥＧＲバルブユニットの全てを交換する必要がなく、一方（故障側）のみの交換で済む。このため、故障に対する交換コストを低く抑えることが可能になる。

さらに、車種等に応じて低圧ＥＧＲ流路または吸気通路の仕様変更を行なう場合、バルブハウジングの全てを仕様変更する必要がなく、一方（仕様変更が要求される側のハウジング）のみを変更することで対応が可能になる。
即ち、複雑で大きいバルブハウジングの全てを新規に作成する必要がなく、ＥＧＲ側ハウジングまたは吸気側ハウジングの一方のみを仕様変更することで済む。これにより、成形型の制作コストなどを抑えることが可能になり、仕様変更に要するコストを低く抑えることが可能になる。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用する低圧ＥＧＲバルブユニットは、ＥＧＲ側ハウジングが金属材料によって形成され、吸気側ハウジングが樹脂材料によって形成される。
このように、バルブハウジングのうち、吸気側ハウジングを樹脂材料によって設けることにより、バルブハウジングの重量を低下させ、結果的に低圧ＥＧＲバルブユニットを軽量化させることができる。
また、吸気側ハウジングを樹脂材料によって設けることにより、バルブハウジングの材料コストを抑え、結果的に低圧ＥＧＲバルブユニットのコストを抑えることができる。

［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用する低圧ＥＧＲバルブユニットは、低圧ＥＧＲ調整弁を駆動する１つのアクチュエータと、このアクチュエータの出力特性を変化させる特性変換部を有し、この特性変換部で変化させた出力により吸気負圧発生弁を駆動するリンク装置とを備えるものである。

また、この請求項４を上記請求項２（低圧ＥＧＲ調整弁がＥＧＲ側ハウジングに設けられ、吸気負圧発生弁が吸気側ハウジングに設けられる技術）と組み合わせることにより、リンク装置におけるリンク結合部（例えば、カムプレートのカム溝と、従動ピンとの結合部）の組付け、および組外し（メンテナンス等における脱着等）を容易に実施できる。このため、低圧ＥＧＲバルブユニットの組付け性を向上できるとともに、低圧ＥＧＲバルブユニットのメンテナンス性を向上できる。

低圧ＥＧＲバルブユニットの断面斜視図である。 低圧ＥＧＲバルブユニットの上視図および要部断面図である。 吸気絞弁体の組付けを示す説明図である。 エンジンの吸排気システムの概略説明図である。 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。 高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムにおけるＥＧＲ制御の説明図である。

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バルブユニット１は、低圧ＥＧＲ流路２と吸気通路３の合流部を備えるバルブハウジング４と、このバルブハウジング４に設けられて低圧ＥＧＲ流路２の開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁５と、このバルブハウジング４に設けられて吸気通路３の合流部に吸気負圧を発生させる吸気負圧発生弁６とを具備する。

また、低圧ＥＧＲバルブユニット１は、低圧ＥＧＲ調整弁５を駆動する１つの電動アクチュエータ７と、この電動アクチュエータ７の出力特性を変化して吸気負圧発生弁６を駆動するリンク装置８とを備える。そして、１つの電動アクチュエータ７で低圧ＥＧＲ調整弁５を駆動するとともに、１つの電動アクチュエータ７の出力をリンク装置８を介して吸気負圧発生弁６に伝える。
ここで、リンク装置８には、電動アクチュエータ７の出力特性を変化して吸気負圧発生弁６へ伝達する特性変換部９が設けられており、低圧ＥＧＲ調整弁５が所定開度より大きくなってから低圧ＥＧＲ調整弁５の開度アップに連動させて吸気負圧発生弁６の開度を小さくする（吸気通路３を絞って負圧アップする）。

低圧ＥＧＲ調整弁５は、バルブハウジング４に対して回動自在に支持される低圧ＥＧＲシャフト１１と、低圧ＥＧＲ流路２内に配置される低圧ＥＧＲ弁体１２とを備える。そして、低圧ＥＧＲ流路２の内部において、低圧ＥＧＲシャフト１１に低圧ＥＧＲ弁体１２を取り付けるものである。
吸気負圧発生弁６は、バルブハウジング４に対して回動自在に支持される吸気絞シャフト１３と、吸気通路３内に配置される吸気絞弁体１４とを備える。そして、吸気通路３の内部において、吸気絞シャフト１３に吸気絞弁体１４を取り付けるものである。

バルブハウジング４は、低圧ＥＧＲ流路２を形成するＥＧＲ側ハウジング１５と、吸気通路３を形成する吸気側ハウジング１６とを結合して設けられる。即ち、この実施形態では、低圧ＥＧＲ調整弁５が設けられるＥＧＲ側ハウジング１５と、吸気負圧発生弁６が設けられる吸気側ハウジング１６とを結合することで、低圧ＥＧＲバルブユニット１が設けられる。そして、ＥＧＲ側ハウジング１５と吸気側ハウジング１６との接合面Ｍは、ＥＧＲ側ハウジング１５と吸気側ハウジング１６との間（吸気絞シャフト１３に近い部位）に設けられる。

次に、低圧ＥＧＲバルブユニット１の具体的な一例を、図１〜図６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４〜図６を参照してエンジン吸排気システムを説明する。

エンジン吸排気システムには、高圧ＥＧＲ装置２１と低圧ＥＧＲ装置２２が設けられている。
高圧ＥＧＲ装置２１は、高排気圧範囲（ＤＰＦ２３の排気上流側で、高い排気圧が発生する範囲）の排気通路２４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２６を備えている。
具体的な一例として、図４の高圧ＥＧＲ流路２６は、排気通路２４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に接続されている。

図４に示す高圧ＥＧＲ装置２１では、高圧ＥＧＲ流路２６の途中に、高圧ＥＧＲ流路２６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２７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２８と、吸気側に戻されるＥＧＲガスを高圧ＥＧＲクーラ２８から迂回させる高圧クーラバイパス２９と、高圧ＥＧＲクーラ２８と高圧クーラバイパス２９の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替弁３０とが設けられている。
なお、図４は具体例であり、高圧ＥＧＲクーラ２８、高圧クーラバイパス２９および高圧ＥＧＲクーラ切替弁３０を搭載しないものであっても良い。

低圧ＥＧＲ装置２２は、低排気圧範囲（ＤＰＦ２３の排気下流側で、低い排気圧が発生する範囲）の排気通路２４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ガスをエンジン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２を備えている。
具体的な一例として、図４の低圧ＥＧＲ流路２は、排気通路２４側がＤＰＦ２３より排気下流側の排気管に接続され、吸気通路３側がターボチャージャのコンプレッサ３１より吸気上流側の吸気管に接続されている。

低圧ＥＧＲ装置２２には、低圧ＥＧＲ流路２の途中に、低圧ＥＧＲ流路２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３２とが設けられている。
また、低圧ＥＧＲ装置２２は、吸気通路３と低圧ＥＧＲ流路２の合流部に吸気負圧を発生させるための吸気負圧発生弁６を設けている。

この吸気負圧発生弁６は、吸気通路３を最大に絞った状態であっても、吸気通路３の一部を開放するように設けられるものである。具体的には、吸気負圧発生弁６が吸気通路３を最大に絞った状態であっても、吸気通路３の例えば１０％ほどを開放するように設けられるものである（図５の実線Ｙの最小流量参照）。

次に、高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置２２の制御を行なうＥＣＵを説明する。
ＥＣＵは、高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置２２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、
（ｉ）エンジンの暖気状態（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３０の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替プログラムと、
（ｉｉ）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２７、低圧ＥＧＲ調整弁５および吸気負圧発生弁６の開度制御を行なう高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムとを備えている。

高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムの概略を、図６を参照して説明する。
高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムは、
（ｉ）図６に示す実線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２２を停止させ、高圧ＥＧＲ装置２１の高圧ＥＧＲ調整弁２７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２を低圧ＥＧＲ調整弁５によって閉塞させ、高圧ＥＧＲ調整弁２７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６に示す実線αと実線βの間の運転領域の時に、高圧ＥＧＲ装置２１の高圧ＥＧＲ調整弁２７の開度制御と、低圧ＥＧＲ装置２２の低圧ＥＧＲ調整弁５および吸気負圧発生弁６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２７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および吸気負圧発生弁６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６に示す実線β以上における運転領域の時に、高圧ＥＧＲ装置２１を停止させ、低圧ＥＧＲ装置２２の低圧ＥＧＲ調整弁５および吸気負圧発生弁６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２６を高圧ＥＧＲ調整弁２７によって閉塞させ、低圧ＥＧＲ調整弁５および吸気負圧発生弁６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。

低圧ＥＧＲ装置２２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ガスをエンジンに戻すことを得意とする。しかるに、低圧ＥＧＲ装置２２を用いて多量のＥＧＲガスをエンジン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２２では多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻すことが困難である。
そこで、低圧ＥＧＲ装置２２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負圧発生弁６を設け、低圧ＥＧＲ装置２２において大きなＥＧＲ量を得たい運転領域では、吸気負圧発生弁６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２２において多量のＥＧＲ量をコントロールすることを可能にしている。

しかし、（ｉ）低圧ＥＧＲ装置２２を用いて少量のＥＧＲガスをエンジンへ戻す「低濃度制御状態」の時に、吸気負圧発生弁６は負圧を発生させないように最大開度（全開開度）で固定されて、低圧ＥＧＲ調整弁５のみを開度制御する必要があり、
（ｉｉ）低圧ＥＧＲ装置２２を用いて多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻す「高濃度制御状態」の時に、低圧ＥＧＲ調整弁５の開度を増加するとともに、負圧を増加させるべく吸気負圧発生弁６の開度を小さくする必要がある。

このように、「低濃度制御状態」では吸気負圧発生弁６が全開に固定されて低圧ＥＧＲ調整弁５のみが開度制御され、「高濃度制御状態」では低圧ＥＧＲ調整弁５の開度に対応して吸気負圧発生弁６の開度も変化するものである。
このため、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と、吸気負圧発生弁６を駆動するための専用のアクチュエータとが要求されるが、それぞれに専用のアクチュエータを搭載すると、コストアップ、体格アップ、重量アップの要因になってしまう。

そこで、この実施例１の低圧ＥＧＲ装置２２は、図２に示すように、低圧ＥＧＲ調整弁５を駆動する１つの電動アクチュエータ７と、この電動アクチュエータ７の出力特性を変化して吸気負圧発生弁６を駆動するリンク装置８とを備え、リンク装置８を介して伝達された電動アクチュエータ７の出力によって吸気負圧発生弁６を駆動する。

リンク装置８には、電動アクチュエータ７の出力特性を変化して吸気負圧発生弁６へ伝達する特性変換部９が設けられ、低圧ＥＧＲ調整弁５が所定開度より大きくなってから低圧ＥＧＲ調整弁５の開度アップに連動させて吸気負圧発生弁６の開度を小さくするように設けられている（図５参照）。
なお、図５の実線Ｘは低圧ＥＧＲ調整弁５の回転角度に対するＥＧＲ流量の変化を示し、図５の実線Ｙは低圧ＥＧＲ調整弁５の回転角度に対する吸気負圧発生弁６による吸気流量の変化を示すものである。

〔低圧ＥＧＲバルブユニット１の説明〕
低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気負圧発生弁６は、上述したように、リンク装置８を介して連結して、共通の電動アクチュエータ７によって駆動されるものである。
このため、低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気負圧発生弁６は、１つの低圧ＥＧＲバルブユニット１として設けられる。

この低圧ＥＧＲバルブユニット１は、低圧ＥＧＲ流路２と吸気通路３の合流部を備えるバルブハウジング４に、上述した低圧ＥＧＲ調整弁５、吸気負圧発生弁６、電動アクチュエータ７およびリンク装置８を搭載するものである。
以下において、低圧ＥＧＲバルブユニット１に搭載される低圧ＥＧＲ調整弁５、吸気負圧発生弁６、電動アクチュエータ７およびリンク装置８の概略を順次説明する。

低圧ＥＧＲ調整弁５は、バタフライバルブであり、バルブハウジング４に対して回動自在に支持される低圧ＥＧＲシャフト１１と、低圧ＥＧＲ流路２内に配置される低圧ＥＧＲ弁体１２とを備える。そして、低圧ＥＧＲ流路２の内部において、低圧ＥＧＲシャフト１１にネジ３３を用いて低圧ＥＧＲ弁体１２を取り付けたものである。

吸気負圧発生弁６は、バタフライバルブであり、バルブハウジング４に対して回動自在に支持される吸気絞シャフト１３と、吸気通路３内に配置される吸気絞弁体１４とを備える。そして、吸気通路３の内部において、吸気絞シャフト１３にネジ３４を用いて吸気絞弁体１４を取り付けたものである。
そして、低圧ＥＧＲシャフト１１と吸気絞シャフト１３は、平行に配置されるものである。

電動アクチュエータ７は、通電により回転出力を発生する電動モータ（例えば、ＤＣモータ）と、この電動モータの回転出力を減速して出力トルクを増大させる減速機構（例えば歯車減速機構）とを組み合わせたものである。そして、減速機構の出力により、低圧ＥＧＲシャフト１１を駆動するとともに、リンク装置８を介して吸気絞シャフト１３を駆動するものである。
なお、図１における符号７ａは、後述するＥＧＲ側ハウジング１５に形成された電動モータの収容空間である。

リンク装置８は、電動アクチュエータ７の出力特性（回転特性）を変化して吸気負圧発生弁６を駆動するものであり、低圧ＥＧＲシャフト１１と一体に回転するカムプレート３５と、吸気絞シャフト１３と一体に回転する従動アーム３６とを備える。
カムプレート３５は、板形状を呈し、耐摩耗性に優れた材料（例えば、ナイロン系樹脂など）により成形されたものであり、低圧ＥＧＲシャフト１１に対して直角に固定配置されている。
従動アーム３６は、板形状を呈し、耐摩耗性に優れた材料（例えば、ナイロン系樹脂など）により成形されたものであり、従動アーム３６の回動端側がカムプレート３５に対して所定の隙間を隔てて重なるように、吸気絞シャフト１３に対して直角に固定配置されている。

リンク装置８において電動アクチュエータ７の出力特性を変化する特性変換部９は、カムプレート３５の回転中心から離れた位置に設けられたカム溝３７と、従動アーム３６の回転中心から離れた位置に設けられてカム溝３７に嵌まり合う従動ピン３８とによって構成される。
従動ピン３８は、従動アーム３６の回動端側に固定された軸部と、この軸部の外周に回転自在に装着されたローラ（回転差吸収体）とからなる。なお、ローラを支持する軸部は、従動アーム３６と一体に設けられるものであっても良いし、別体に設けて従動アーム３６に固定されるものであっても良い。

従動ピン３８に対して駆動力を付与するカム溝３７のカムプロフィールは、２つの溝形状を組み合わせたものである。
カム溝３７における「一方の溝形状」は、カムプレート３５の回転中心と同一中心の円弧溝であり、低圧ＥＧＲ調整弁５の開度が低圧ＥＧＲ流路２を最大に絞る開度（図５のＥＧＲ側回転角度＝０°）から所定切替開度Ｚに至る開度範囲（開度０°〜開度Ｚの角度範囲）において、吸気負圧発生弁６の開度を最大開度に保つように設けられている。

カム溝３７における「他方の溝形状」は、カムプレート３５の回転中心と同一中心の円弧溝に対して所定の角度で変化する角度変化溝であり、低圧ＥＧＲ調整弁５の開度が所定切替開度Ｚから最大開度（図５のＥＧＲ側回転角度＝９０°）に変化するに従い、従動アーム３６を回動させて、吸気負圧発生弁６の開度を最大開度から吸気通路３を閉じる方向に回動させるように設けられている。

ここで、低圧ＥＧＲ調整弁５と吸気負圧発生弁６が組付けられるバルブハウジング４は、車両に搭載されるものであるため、バルブハウジング４は車両搭載上の制約を受ける。このため、バルブハウジング４に形成される低圧ＥＧＲ流路２および吸気通路３も、車両搭載上の制約を受ける。

このように、バルブハウジング４に形成される低圧ＥＧＲ流路２および吸気通路３が車両搭載上の制約を受けることにより、吸気絞弁体１４の組付け性が悪化してしまう。
具体的に、吸気絞弁体１４は、バルブハウジング４の奥方に配置される。そして、バルブハウジング４に形成される低圧ＥＧＲ流路２および吸気通路３が、車両搭載上の制約から、曲がったり、長くなることで、バルブハウジング４の外部から吸気絞シャフト１３まで工具類が到達し難くなり、且つ目視も困難になる。その結果、バルブハウジング４に組付けられた吸気絞シャフト１３に吸気絞弁体１４を固定する作業が困難となっていた。

〔実施例１の特徴技術〕
上記の問題点を解決するべく、この実施例１の低圧ＥＧＲバルブユニット１では、２つの部材（１５、１６）を結合してバルブハウジング４を設け、且つ２つの部材（１５、１６）の接合面Ｍを吸気絞シャフト１３の近傍に設けるものである。
具体的に、図１に示すように、低圧ＥＧＲ流路２を形成するＥＧＲ側ハウジング１５と、吸気通路３を形成する吸気側ハウジング１６とをそれぞれ独立して設け、両者を結合することでバルブハウジング４を設けている。即ち、この実施例では、低圧ＥＧＲ調整弁５が設けられるＥＧＲ側ハウジング１５と、吸気負圧発生弁６が設けられる吸気側ハウジング１６とを結合することで低圧ＥＧＲバルブユニット１を設けている。

ＥＧＲ側ハウジング１５と吸気側ハウジング１６との接合面Ｍは、低圧ＥＧＲシャフト１１と吸気絞シャフト１３の間に設けられる。このように、接合面Ｍが低圧ＥＧＲシャフト１１と吸気絞シャフト１３の間に設けられることにより、接合面Ｍが吸気絞シャフト１３の近傍に設けられる。
また、ＥＧＲ側ハウジング１５と吸気側ハウジング１６との接合面Ｍは、低圧ＥＧＲシャフト１１および吸気絞シャフト１３と平行であり、さらに合流部における吸気通路３の流れ方向に対しても平行に設けられている。

ＥＧＲ側ハウジング１５と吸気側ハウジング１６は、図２に示すように、複数のボルト３９（締結部材の一例）によって結合されている。なお、吸気側ハウジング１６は、後述するように樹脂材料によって設けられるものであり、図２（ｂ）はボルト締結用のナット４１（金属製の雌ネジ部材）が吸気側ハウジング１６にインサート成形されている状態を示す。ここで、図２（ｂ）は、図２（ａ）における矢印Ａに示す部位の断面図である。
また、バルブハウジング４は、ＥＧＲ側ハウジング１５と吸気側ハウジング１６との接合面Ｍからの漏れを防ぐシール部材４２を備える。具体的に、図２（ｂ）では、シール部材４２の一例としてＯリングを示すが、ガスケットなど他の部材を用いるものであっても良い。

（実施例１の効果１）
この実施例１に示すように、ＥＧＲ側ハウジング１５と吸気側ハウジング１６とを締結することで、バルブハウジング４が形成されるものであるため、図３に示すように、「吸気側ハウジング１６だけの状態」であれば、低圧ＥＧＲ流路２を成す開口部から吸気絞シャフト１３までの工具類の到達が容易になり、且つ目視も容易になる。その結果、吸気側ハウジング１６に組付けられた吸気絞シャフト１３に吸気絞弁体１４を固定する作業（ネジ３４を用いて吸気絞シャフト１３に吸気絞弁体１４を締結する作業）を容易に実施できる。
即ち、バルブハウジング４の低圧ＥＧＲ流路２および吸気通路３が、車両搭載上の制約を受けて、長くなったり曲がったりするような場合であっても、吸気絞弁体１４の組付け性の悪化を回避することができる。

なお、（ｉ）図３（ａ）は、低圧ＥＧＲ流路２を成す開口部から吸気絞シャフト１３が見えることを示す図であり、
（ｉｉ）図３（ｂ）は、低圧ＥＧＲ流路２を成す開口部から吸気絞弁体１４をネジ３４で締結した状態が見えること示す図であり、
（ｉｉｉ）図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図であり、低圧ＥＧＲ流路２を成す開口部から吸気絞シャフト１３までネジ３４を締結する工具の進入が容易なことを示す図である。
また、図３（ａ）に示す符号３４ａはネジ３４が螺合するネジ穴であり、吸気絞シャフト１３における吸気絞弁体１４の取付平面に形成されている。

（実施例１の効果２）
ここで、高温のＥＧＲガスを流す低圧ＥＧＲ流路２を形成するＥＧＲ側ハウジング１５は、耐熱性を確保するためにアルミニウム等の金属材料によって形成する必要がある。
一方、吸気通路３は、低圧ＥＧＲ流路２からＥＧＲガスが供給されても、吸気にＥＧＲガスが混ざり合うものであるため、吸気通路３を形成する部材を樹脂で設けることが可能となる。そこでこの実施例では、吸気側ハウジング１６をナイロン系樹脂などの樹脂材料によって形成している。

このように、バルブハウジング４のうちの吸気側ハウジング１６を樹脂材料によって設けることにより、バルブハウジング４の重量を低下させ、結果的に低圧ＥＧＲバルブユニット１を軽量化させることができる。
また、吸気側ハウジング１６を樹脂材料によって設けることにより、バルブハウジング４の材料コストを抑えることができ、結果的に低圧ＥＧＲバルブユニット１のコストを抑えることができる。

（実施例１の効果３）
この実施例は、上述したように、低圧ＥＧＲ調整弁５が設けられるＥＧＲ側ハウジング１５と、吸気負圧発生弁６が設けられる吸気側ハウジング１６とを締結することで低圧ＥＧＲバルブユニット１が設けられる。
このため、低圧ＥＧＲ調整弁５または吸気負圧発生弁６の一方が何らかの要因によって故障したとしても、低圧ＥＧＲバルブユニット１の全てを交換する必要がなく、一方（故障側）のみを交換するだけで修理を行なうことができる。
即ち、故障側（「ＥＧＲ側ハウジング１５を含む低圧ＥＧＲ調整弁５」または「吸気側ハウジング１６を含む吸気負圧発生弁６」の一方）を交換し、故障していない正常側（「ＥＧＲ側ハウジング１５を含む低圧ＥＧＲ調整弁５」または「吸気側ハウジング１６を含む吸気負圧発生弁６」の他方）を交換せずに再利用することができる。
これにより、故障に対する交換コストを低く抑えることができる。

（実施例１の効果４）
この実施例は、上述したように、ＥＧＲ側ハウジング１５と吸気側ハウジング１６とからバルブハウジング４が設けられる。
このため、車種等に応じて低圧ＥＧＲ流路２または吸気通路３の仕様変更（形状変更や径変更等）を行なう場合、バルブハウジング４の全てを仕様変更する必要がなく、一方（仕様変更が要求されるＥＧＲ側ハウジング１５または吸気側ハウジング１６の一方）のみを変更することで対応が可能になる。
即ち、「ＥＧＲ側ハウジング１５または吸気側ハウジング１６の一方」を仕様変更し、「ＥＧＲ側ハウジング１５または吸気側ハウジング１６の他方」を既存のまま利用することができる。
これにより、成形型の制作コストなどを抑えることが可能になり、仕様変更に要するコストを低く抑えることが可能になる。

（実施例１の効果５）
この実施例は、カムプレート３５が設けられる低圧ＥＧＲ調整弁５のＥＧＲ側ハウジング１５と、従動ピン３８が設けられる吸気負圧発生弁６の吸気側ハウジング１６とを締結することで低圧ＥＧＲバルブユニット１が設けられる。
このため、リンク装置８におけるリンク結合部（この実施例では、カムプレート３５のカム溝３７と、このカム溝３７に嵌まり合う従動ピン３８との結合部）の組付け、および組外しを容易に実施できる。これにより、低圧ＥＧＲバルブユニット１の組付け性を向上できるとともに、低圧ＥＧＲバルブユニット１のメンテナンス性を向上できる。

上記実施例では、バルブハウジング４の接合面Ｍ（バルブハウジング４の分離面）を低圧ＥＧＲシャフト１１と吸気絞シャフト１３の間に設ける例を示した。
しかるに、上記実施例とは異なり、バルブハウジング４を、吸気通路３の上流側と下流側の２つの部材で設け、２つの部材の接合面Ｍを吸気絞シャフト１３の近傍に設けても良い。このように、吸気通路３の上流側と下流側で分離しても、上記実施例１と同様、吸気絞弁体１４の組付け性の悪化を回避することができる。

上記実施例では、具体的な一例として、ターボチャージャを搭載するエンジン吸排気システムに本発明を適用する例を示したが、ターボチャージャに代えて他の吸気過給機（スーパチャージャ等）を搭載するエンジンの吸排気システムに本発明を適用しても良いし、ターボチャージャ等の吸気過給機を搭載しないエンジンの吸排気システムに本発明を適用しても良い。
上記実施例では、ディーゼルエンジンの吸排気システムに本発明を適用する例を示したが、ディーゼルエンジンとは異なる他のエンジン（ガソリンエンジン等）の吸排気システムに本発明を適用しても良い。
上記の説明では、ＥＧＲガスを吸気へ戻して燃焼温度を下げることでＮＯｘを低減させる例を示したが、ＥＧＲガスを吸気へ戻して燃焼温度を下げることでノッキングを防ぐものであっても良い。

１ 低圧ＥＧＲバルブユニット
２ 低圧ＥＧＲ流路
３ 吸気通路
４ バルブハウジング
５ 低圧ＥＧＲ調整弁
６ 吸気負圧発生弁
７ 電動アクチュエータ
８ リンク装置
９ 特性変換部
１３ 吸気絞シャフト
１４ 吸気絞弁体
１５ ＥＧＲ側ハウジング（２つの部材の一方）
１６ 吸気側ハウジング（２つの部材の他方）
Ｍ 接合面

Claims (4)

1. ＥＧＲガスが導かれる低圧ＥＧＲ流路（２）と吸気が通過する吸気通路（３）の合流部を備えるバルブハウジング（４）と、
   このバルブハウジング（４）に設けられて前記低圧ＥＧＲ流路（２）の開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁（５）と、
   前記バルブハウジング（４）に設けられて前記吸気通路（３）の前記合流部に吸気負圧を発生させる吸気負圧発生弁（６）と、
   を具備する低圧ＥＧＲバルブユニット（１）において、
   前記吸気負圧発生弁（６）は、前記バルブハウジング（４）に対して回転自在に支持される吸気絞シャフト（１３）および前記吸気通路（３）内に配置される吸気絞弁体（１４）を備え、
   前記バルブハウジング（４）は、２つの部材（１５、１６）を結合して設けられ、
   この２つの部材（１５、１６）の接合面（Ｍ）は、前記吸気絞シャフト（１３）の近傍に設けられることを特徴とする低圧ＥＧＲバルブユニット。
2. 請求項１に記載の低圧ＥＧＲバルブユニット（１）において、
   前記２つの部材は、前記低圧ＥＧＲ流路（２）を形成するＥＧＲ側ハウジング（１５）、および前記吸気通路（３）を形成する吸気側ハウジング（１６）であることを特徴とする低圧ＥＧＲバルブユニット。
3. 請求項２に記載の低圧ＥＧＲバルブユニット（１）において、
   前記ＥＧＲ側ハウジング（１５）は、金属材料によって形成され、
   前記吸気側ハウジング（１６）は、樹脂材料によって形成されることを特徴とする低圧ＥＧＲバルブユニット。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の低圧ＥＧＲバルブユニット（１）において、
   この低圧ＥＧＲバルブユニット（１）は、
   前記低圧ＥＧＲ調整弁（５）を駆動する１つのアクチュエータ（７）と、
   このアクチュエータ（７）の出力特性を変化させる特性変換部（９）を有し、この特性変換部（９）で変化させた出力により前記吸気負圧発生弁（６）を駆動するリンク装置（８）と、
   を備えることを特徴とする低圧ＥＧＲバルブユニット。

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