JP2022023773A - Ｅｇｒシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】ＥＧＲシステムにおいて、排気通路からＥＧＲ通路へ流れる温度の高いＥＧＲガスを適度な温度に低下させて樹脂製の下流側ＥＧＲ通路へ流し、その下流側ＥＧＲ通路の溶損とその下流側ＥＧＲ通路での凝縮水の発生を抑制すること。【解決手段】ＥＧＲシステムは、ＥＧＲ通路12にてＥＧＲガス流量を調節するＥＧＲ弁14、ＥＧＲ通路12を流れるＥＧＲガスを冷却するためにＥＧＲガスとエンジン冷却水との間で熱交換を行う熱交換器32を含むＥＧＲクーラ13、ＥＧＲクーラ13の熱交換器32へ流れるＥＧＲガスを迂回させるバイパス通路16、バイパス通路16を開閉するバイパス弁17、ＥＧＲクーラ13及びバイパス通路16より下流に設けられる樹脂製のＥＧＲガス分配器15を備える。バイパス弁17は、弁体21と、ＥＧＲガスの温度又は冷却水の温度が第１所定値以上となるときに弁体21を開いた状態から閉じるように構成されたアクチュエータ22を含む。【選択図】 図１
Description
この明細書に開示される技術は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介して吸気通路へ流してエンジンへ還流させるように構成したＥＧＲシステムに関する。
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載の技術（排気熱回収装置）が知られている。この排気熱回収装置は、内燃機関（エンジン）などの排気系で、排気ガスと媒体（冷却水）との間で熱交換を行う熱交換器と、排気ガスが熱交換器を迂回するバイパス経路（バイパス通路）と、バイパス通路を開閉する弁体（バイパス弁）とを備える。バイパス弁は、排気ガスの流量が所定値以上になると、付勢体（スプリング）の付勢力に抗してバイパス通路を閉状態から開動作する弁体と、冷却水の温度が所定値以上になると弁体を開動作する温度作動（温度感応式の）アクチュエータを含み、排気ガスの流量及び媒体の温度の少なくとも一方が所定値以上になった際に弁体が開動作するようになっている。
ところが、特許文献１に記載の排気熱回収装置では、排気ガスが大流量のとき、又は冷却水が高温のときにバイパス弁が開いて排気ガスが熱交換器を迂回するので、排気熱回収装置よりも下流に樹脂製の排気部品が設けられている場合に、その排気部品で高熱による溶損のおそれがある。
ここで、上記した排気熱回収装置と同等の構成を、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介して吸気通路へ流してエンジンへ還流させるＥＧＲシステムに具体化することができる。このＥＧＲシステムは、ＥＧＲ通路に設けられ、エンジンの冷却水を媒体とした熱交換器を有するＥＧＲクーラと、ＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路と、バイパス通路を開閉するバイパス弁と、ＥＧＲクーラ及びバイパス通路より下流の下流側ＥＧＲ通路を構成する樹脂製のＥＧＲ通路又は樹脂製のＥＧＲガス分配器とを備える。このＥＧＲシステムでは、ＥＧＲガスが高温のとき、又は冷却水が高温のときに、バイパス弁が開いて高温のＥＧＲガスがＥＧＲクーラ（熱交換器）を迂回してバイパス通路を流れ、下流側ＥＧＲ通路を構成する樹脂製のＥＧＲ通路又は樹脂製のＥＧＲガス分配器へ流れてそれらＥＧＲ通路又はＥＧＲガス分配器が高熱により溶損するおそれがある。また、その下流側ＥＧＲ通路では、未暖機のときにＥＧＲガスが流れると、内部で凝縮水が発生するおそれがある。
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、上記したＥＧＲシステムにおいて、排気通路からＥＧＲ通路へ流れる温度の高いＥＧＲガスを適度な温度に低下させて樹脂製の下流側ＥＧＲ通路へ流し、その下流側ＥＧＲ通路の溶損とその下流側ＥＧＲ通路での凝縮水の発生を抑制することにある。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介し吸気通路へ流してエンジンへ還流させるように構成したＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲ通路においてＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するために、ＥＧＲガスとエンジンの冷却水との間で熱交換を行う熱交換器を含むＥＧＲクーラと、ＥＧＲ通路においてＥＧＲクーラの熱交換器へ流れるＥＧＲガスの一部を迂回させるためのバイパス通路と、バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と、ＥＧＲクーラ及びバイパス通路より下流の下流側ＥＧＲ通路が樹脂材により構成されることとを備え、バイパス弁は、弁体と、ＥＧＲガスの温度、下流側ＥＧＲ通路の温度又は冷却水の温度が第１所定値以上となるときに弁体を開いた状態から閉じるように構成されたアクチュエータを含むことを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、ＥＧＲガスの温度、下流側ＥＧＲ通路の温度又は冷却水の温度が第１所定値未満となるＥＧＲの実行時には、バイパス弁の弁体がアクチュエータにより開いた状態となる。このとき、排気通路からＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスの一部がバイパス通路へ流れると共に、残りが熱交換器へ流れる。そして、それら二つの流れが下流側ＥＧＲ通路で合流し、同下流側ＥＧＲ通路を流れる。従って、排気通路からＥＧＲ通路へ温度の高いＥＧＲガスが流れても、そのＥＧＲガスのうちバイパス通路を流れるＥＧＲガスが、熱交換器で熱交換されて温度が低下したＥＧＲガスとの合流によって温度が低下し、適度な温度に低下したＥＧＲガスが下流側ＥＧＲ通路へ流れる。一方、エンジンの暖機後にＥＧＲガスの温度、下流側ＥＧＲ通路の温度又は冷却水の温度が第１所定値以上になると、バイパス弁の弁体がアクチュエータにより開いた状態から閉じる。従って、排気通路からＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスのほぼ全部がＥＧＲクーラの熱交換器へ流れ、熱交換器で熱交換されて適度な温度に低下し、適度な温度のＥＧＲガスが下流側ＥＧＲ通路へ流れる。
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、アクチュエータは、温度の変化に感応して動作することを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、バイパス弁のアクチュエータが温度の変化に感応して動作するので、バイパス弁を電気的に制御する必要がなく、バイパス弁に関する構成が簡略化する。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、アクチュエータは、ＥＧＲ弁を全閉にする条件において弁体を開くように構成されることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、バイパス弁のアクチュエータは、ＥＧＲ弁を全閉にする条件において弁体を開く。従って、ＥＧＲ弁を全閉にする条件においてバイパス弁の弁体が開いたときは、その弁体が閉じているときにバイパス弁より下流に溜まった凝縮水のバイパス弁より上流への流れが許容される。
上記目的を達成するために、請求項４に記載の技術は、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術において、熱交換器は、ＥＧＲガスが流れ出る出口を含み、バイパス通路は、熱交換器の出口に隣接して配置されＥＧＲガスが流れ出る出口を含み、バイパス弁は、弁体が板状をなすことと、弁体を回動する回転軸とを更に含み、弁体と回転軸がバイパス通路の出口に対応して配置され、回転軸が回動することにより弁体がバイパス通路の出口を開閉するように構成され、回転軸には、ＥＧＲガスの外部への漏れを防止するためのシール部材が設けられ、バイパス弁は、弁体がバイパス通路の出口を閉じる閉弁時には、弁体が熱交換器の軸方向と平行又は熱交換器の側に下流へ向けて傾いた位置に配置され、弁体がバイパス通路の出口を開く開弁時には、弁体が熱交換器の出口の流路面積の一部を遮り流路面積を狭くする位置に配置されることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術の作用に加え、バイパス弁の閉弁時には、排気通路からＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスのほぼ全てが熱交換器へ流れて冷やされ、その出口から流れ出てバイパス弁の弁体に沿って下流側ＥＧＲ通路へ向けて流れる。一方、バイパス弁の開弁時には、弁体が熱交換器の出口の流路面積の一部を遮り流路面積が狭くなる。従って、熱交換器の出口の流路面積が狭くなる分だけ、熱交換器から流れ出る冷やされたＥＧＲガスの流量が減少し、その流量に対する、バイパス通路から流れ出る冷やされないＥＧＲガスの流量の割合が多くなり、下流側ＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスの温度が高くなる。
上記目的を達成するために、請求項５に記載の技術は、請求項４に記載の技術において、熱交換器の出口とバイパス通路の出口との境部位と、弁体又は回転軸との間に隙間が設けられ、隙間は、弁体の閉弁時よりも開弁時の方が大きくなるように構成されることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項４に記載の技術の作用に加え、境部位と弁体又は回転軸との間の隙間は、バイパス弁の弁体の閉弁時に開弁時よりも小さくなるので、バイパス通路の中のＥＧＲガスが、隙間を介して熱交換器の出口の側へ漏れ難くなる。一方、その隙間は、その弁体の開弁時に閉弁時よりも大きくなるので、熱交換器の出口から放出される凝縮水が隙間へ流れ易くなる。また、熱交換器の出口の流路面積の一部が弁体により遮られるので、その出口から放出される凝縮水の飛散が抑えられる。
上記目的を達成するために、請求項６に記載の技術は、請求項１又は３乃至５のいずれかに記載の技術において、バイパス弁は、弁体を閉弁方向へ付勢する閉弁スプリングを更に含み、アクチュエータは、コイルを含むステータと、ステータの中心にて回転可能に配置されたロータと、ロータに対しねじ機構を介して軸方向へ往復動可能に連結された駆動軸と、駆動軸をその軸方向へ付勢する軸スプリングとを備え、バイパス弁の回転軸を回動させるために回転軸とアクチュエータの駆動軸とがリンクを介して連結され、軸スプリングは、駆動軸をリンク及び回転軸を介して弁体を閉弁方向へ付勢するように構成されることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１又は３乃至５のいずれかに記載の技術の作用に加え、バイパス弁は、弁体を閉弁方向へ付勢する閉弁スプリングを含み、アクチュエータは、駆動軸をリンク及び回転軸を介して弁体を閉弁方向へ付勢する軸スプリングを含む。従って、バイパス弁の弁体には、常に閉弁スプリングの付勢力と軸スプリングの付勢力とが閉弁方向に作用することになり、弁体の閉弁がアシストされる。
上記目的を達成するために、請求項７に記載の技術は、請求項６に記載の技術において、コイルの断線を検出するための断線検出手段と、ＥＧＲガスの還流を制御するためのＥＧＲ制御手段とを更に備え、ＥＧＲ制御手段は、断線検出手段の検出結果に応じてＥＧＲガスの還流を制御するために、ＥＧＲ弁の開弁開始の条件及び最大開度の少なくとも一方を変更することを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項６に記載の技術の作用に加え、アクチュエータのコイルの断線が検出された場合は、ＥＧＲガスの還流を制御するために、ＥＧＲ弁の開弁開始の条件及び最大開度の少なくとも一方が変更される。従って、コイルの断線によりアクチュエータが正常動作しない場合は、ＥＧＲ弁の開弁開始の条件が変更されることで、暖機前のＥＧＲクーラへＥＧＲガスが流れなくなり、ＥＧＲ弁の最大開度が変更されることで、高温のＥＧＲガスが大量に下流側ＥＧＲ通路へ流れなくなる。
上記目的を達成するために、請求項８に記載の技術は、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術において、ＥＧＲクーラは、ハウジングを含み、バイパス通路の少なくとも一部は、ＥＧＲクーラのハウジングと一体に設けられ、バイパス弁は、ＥＧＲクーラのハウジングと一体に設けられるバイパス通路に設けられ、バイパス弁の周囲には冷却水が流れる冷却水通路が設けられることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術の作用に加え、バイパス弁がＥＧＲクーラのハウジングと一体に設けられるバイパス通路に設けられ、バイパス弁の周囲には冷却水が流れる冷却水通路が設けられる。従って、バイパス弁のアクチュエータが温度の変化に感応して動作する場合は、冷却水通路を流れる冷却水の温度の変化に感応してアクチュエータが動作することになり、バイパス弁の弁体が冷却水の温度変化に応じて開閉動作することになる。
上記目的を達成するために、請求項９に記載の技術は、請求項１乃至３のいずれか又は８に記載の技術において、ＥＧＲ弁は、アルミ材より形成されるハウジングを含み、バイパス弁は、ＥＧＲ弁のハウジングと一体に設けられることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１乃至３のいずれか又は８に記載の技術の作用に加え、ＥＧＲ弁のハウジングがアルミ材より形成されるので、熱伝導性がよい。また、バイパス弁がＥＧＲ弁のハウジングと一体に設けられる。従って、バイパス弁のアクチュエータが温度の変化に感応して動作する場合は、バイパス弁の弁体がＥＧＲ弁のハウジングの温度変化に応じて開閉動作することになる。
上記目的を達成するために、請求項１０に記載の技術は、請求項１乃至９のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲクーラが車両に搭載された状態において、バイパス通路は、ＥＧＲクーラに対し鉛直方向下側に配置され、その上流側が排気通路へ向かって鉛直方向下方へ傾斜することを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１乃至９のいずれかに記載の技術の作用に加え、ＥＧＲクーラが車両に搭載された状態において、バイパス通路が、ＥＧＲクーラに対し鉛直方向下側に配置されるので、ＥＧＲクーラで発生した凝縮水は、その自重によりバイパス通路への流下が可能となる。また、バイパス通路の上流側が排気通路へ向かって鉛直方向下方へ傾斜するので、バイパス通路へ流下した凝縮水は、その自重により排気通路への流下が可能となる。
上記目的を達成するために、請求項１１に記載の技術は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の技術において、ＥＧＲクーラとバイパス通路は、仕切壁を介して隣接することを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１乃至１０のいずれかに記載の技術の作用に加え、ＥＧＲクーラとバイパス通路が仕切壁を介して隣接するので、ＥＧＲクーラとバイパス通路との間で仕切壁を介して熱交換が可能となる。
上記目的を達成するために、請求項１２に記載の技術は、請求項１１に記載の技術において、仕切壁は、熱交換器に接する主壁部と、熱交換器より下流へ延びる下流壁部とを含み、下流壁部には、ＥＧＲクーラからバイパス通路に連通する少なくとも一つの連通孔が設けられることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１１に記載の技術の作用に加え、ＥＧＲクーラにて熱交換器から流れ出た凝縮水は、仕切壁の下流壁部にて連通孔からバイパス通路へ自重により流下し易くなる。
上記目的を達成するために、請求項１３に記載の技術は、請求項１２に記載の技術において、連通孔は、バイパス弁の弁体と対向する位置に配置され、バイパス弁の閉弁時に弁体と下流壁部との干渉を避ける逃がし孔として機能することを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１２に記載の技術の作用に加え、連通孔が、バイパス弁の閉弁時に弁体と下流壁部との干渉を避ける逃がし孔として機能するので、閉弁時に弁体が過剰に作動しても下流壁部に接触することがない。
上記目的を達成するために、請求項１４に記載の技術は、請求項１１乃至１３のいずれかに記載の技術において、ＥＧＲクーラには、仕切壁に隣接し、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数のフィンが設けられることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１１乃至１３のいずれかに記載の技術の作用に加え、ＥＧＲクーラにて、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数のフィンが仕切壁に隣接して設けられる。従って、バイパス通路を流れるＥＧＲガスの熱が仕切壁を介してフィンへ伝わり、フィンが暖められ、フィンに付着した凝縮水が暖められる。
上記目的を達成するために、請求項１５に記載の技術は、請求項１１乃至１４のいずれかに記載の技術において、バイパス通路には、仕切壁に接し、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数のフィンが設けられることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１１乃至１４のいずれかに記載の技術の作用に加え、バイパス通路にて、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数のフィンが仕切壁に隣接して設けられる。従って、バイパス通路を流れるＥＧＲガスの熱がフィンを介して仕切壁へ伝わり、ＥＧＲクーラが暖められる。
上記目的を達成するために、請求項１６に記載の技術は、請求項１乃至１５のいずれかに記載の技術において、バイパス通路においてバイパス弁へ流れるＥＧＲガスを迂回させるためのサブバイパス通路を更に備え、サブバイパス通路には、外気温度が第２所定値未満となるときに開弁するサブバイパス弁が設けられることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１乃至１５のいずれかに記載の技術の作用に加え、バイパス通路にて、バイパス弁へ流れるＥＧＲガスを迂回させるサブバイパス通路が設けられ、サブバイパス通路に設けられるサブバイパス弁が、外気温度が第２所定値未満となるときに開弁する。従って、バイパス弁が閉弁しているときでも、外気温度が第２所定値未満となるときは、サブバイパス弁が開弁し、バイパス通路及びサブバイパス通路を通じてその下流側へＥＧＲガスが流れ、ＥＧＲクーラで冷却されたＥＧＲガスと合流し、下流側ＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスの温度が増す。
上記目的を達成するために、請求項１７に記載の技術は、請求項１乃至１６のいずれかに記載の技術において、下流側ＥＧＲ通路の温度又は下流側ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの温度を検出するための温度検出手段と、温度検出手段の検出値に基づきＥＧＲ弁を制御するための第１制御手段とを更に備え、第１制御手段は、温度検出手段により検出される温度が下流側ＥＧＲ通路の加熱許容温度を超えた場合に、ＥＧＲ弁を強制的に全閉又は中間開度に制御することを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１乃至１６のいずれかに記載の技術の作用に加え、温度検出手段により検出される下流側ＥＧＲ通路の温度又は下流側ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの温度が、下流側ＥＧＲ通路の加熱許容温度を超えた場合には、第１制御手段がＥＧＲ弁を強制的に全閉又は中間開度に制御する。従って、ＥＧＲ通路におけるＥＧＲガスの流れが直ちに遮断又は減量され、下流側ＥＧＲ通路の加熱許容温度を超える過剰な加熱が直ちに停止する。
上記目的を達成するために、請求項１８に記載の技術は、請求項１乃至１７のいずれかに記載の技術において、下流側ＥＧＲ通路の温度又は下流側ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの温度を検出するための温度検出手段と、温度検出手段の検出値に基づきＥＧＲ弁を制御するための第２制御手段とを更に備え、第２制御手段は、温度検出手段により検出される温度が第３所定値以上で下流側ＥＧＲ通路の耐熱温度未満となる場合に、ＥＧＲ弁を通常の開度に制御することを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１乃至１７のいずれかに記載の技術の作用に加え、温度検出手段により検出される下流側ＥＧＲ通路の温度又は下流側ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの温度が第３所定値以上で下流側ＥＧＲ通路の耐熱温度未満となる場合には、第２制御手段がＥＧＲ弁を通常の開度に制御する。従って、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量が適度に調整され、下流側ＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスが耐熱温度を超えない流量に抑制される。
上記目的を達成するために、請求項１９に記載の技術は、請求項３に記載の技術において、アクチュエータは、電気的に動作し、下流側ＥＧＲ通路の温度又は下流側ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの温度を検出するための温度検出手段と、温度検出手段の検出値に基づきバイパス弁を制御するための第３制御手段とを更に備え、第３制御手段は、温度検出手段により検出される温度が下流側ＥＧＲ通路の加熱許容温度を超えた場合に、バイパス弁を閉弁させるようにアクチュエータを制御することを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項３に記載の技術の作用に加え、温度検出手段により検出される下流側ＥＧＲ通路の温度又は下流側ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの温度が下流側ＥＧＲ通路の加熱許容温度を超えた場合には、第３制御手段がバイパス弁を閉弁させるようにアクチュエータを制御する。従って、ＥＧＲ通路を流れる大部分のＥＧＲガスがバイパス通路へ流れることなくＥＧＲクーラで冷却されてから下流側ＥＧＲ通路へ流れる。
上記目的を達成するために、請求項２０に記載の技術は、請求項１９に記載の技術において、バイパス弁は、アクチュエータをオフして動作させないとき閉弁となるように構成されることを趣旨とする。
上記技術の構成によれば、請求項１９に記載の技術の作用に加え、バイパス弁は、アクチュエータをオフして動作させないとき閉弁となるので、アクチュエータが故障して動作しなくてもバイパス弁が閉弁状態に保たれる。
請求項１に記載の技術によれば、ＥＧＲシステムにおいて、排気通路からＥＧＲ通路へ流れる温度の高いＥＧＲガスを適度な温度に低下させて樹脂材より構成される下流側ＥＧＲ通路へ流すことができ、その下流側ＥＧＲ通路の溶損とその下流側ＥＧＲ通路での凝縮水の発生を抑制することができる。
請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、ＥＧＲシステムとしての製品コストを抑えることができる。
請求項３に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、バイパス弁が閉弁しているときに、バイパス弁より下流に溜まった凝縮水を、ＥＧＲ弁を全閉にする条件においてバイパス弁より上流へ自重により流すことができる。
請求項４に記載の技術によれば、請求項１又は３に記載の技術の効果に加え、バイパス弁の閉弁時には、バイパス弁の弁体を冷やされたＥＧＲガスで冷やすことができ、その弁体を介して回転軸を冷やすことができ、回転軸に設けられたシール部材をＥＧＲガスの熱害から保護することができる。また、バイパス弁の開弁時には、バイパス流量比が増えた分だけ下流側ＥＧＲ通路の暖機を促進することができる。
請求項５に記載の技術によれば、請求項４に記載の技術の効果に加え、バイパス弁の弁体の閉弁時には、隙間を狭くすることで、バイパス通路から熱交換器側へのＥＧＲガスの漏れを抑えることができ、熱交換器によるＥＧＲガスの冷却効率の低下を抑えることができる。また、その弁体の開弁時には、隙間を広くすることで、熱交換器の出口から放出される凝縮水を隙間を介して多量にバイパス通路へ排出することができる。
請求項６に記載の技術によれば、請求項１又は３乃至５のいずれかに記載の技術の効果に加え、万が一、アクチュエータが故障しても、バイパス弁の弁体を閉弁することができ、バイパス通路でのＥＧＲガスの流れを遮断し、冷却されない高温のＥＧＲガスが下流側ＥＧＲ通路へ流れないようにすることができ、下流側ＥＧＲ通路の熱害を抑制することができる。
請求項７に記載の技術によれば、請求項６に記載の技術の効果に加え、バイパス弁のアクチュエータのコイルが断線してアクチュエータが正常に動作せず、バイパス弁を好適に制御できない場合には、それに対応して下流側ＥＧＲ通路へのＥＧＲガスの流れを制御することで、ＥＧＲクーラでの凝縮水の発生を抑制したり、下流側ＥＧＲ通路での熱害の発生を抑制したりすることができる。
請求項８に記載の技術によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術の効果に加え、バイパス弁を熱伝達率の悪いＥＧＲクーラのハウジングに取り付けた場合でも、バイパス弁のアクチュエータが冷却水の温度の変化に感応して動作するので、バイパス弁を電気的に制御する必要がなく、バイパス弁に関する構成を簡略化することができる。
請求項９に記載の技術によれば、請求項１乃至３のいずれか又は８に記載の技術の効果に加え、ＥＧＲ弁のハウジングにエンジンの冷却水を流す冷却水通路が設けられる場合は、バイパス弁を、冷却水の温度変化に応じて開閉動作させることができる。
請求項１０に記載の技術によれば、請求項１乃至９のいずれかに記載の技術の効果に加え、ＥＧＲ通路やＥＧＲクーラで発生した凝縮水を、自重によりバイパス通路を通じて排気通路へ排出することができる。
請求項１１に記載の技術によれば、請求項１乃至１０のいずれかに記載の技術の効果に加え、バイパス通路を流れるＥＧＲガスの熱をＥＧＲクーラへ逃がすことができ、その分だけ下流側ＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスの温度を低下させることができ、下流側ＥＧＲ通路の溶損をより確かに抑制することができる。
請求項１２に記載の技術によれば、請求項１１に記載の技術の効果に加え、ＥＧＲ通路やＥＧＲクーラ等で発生した凝縮水を、自重により効率良くバイパス通路へ流すことができ、排気通路へ排出することができる。
請求項１３に記載の技術によれば、請求項１２に記載の技術の効果に加え、バイパス弁において弁体が過剰に作動しても、弁体又は下流壁部がダメージを受けることを防止することができる。
請求項１４に記載の技術によれば、請求項１１乃至１３のいずれかに記載の技術の効果に加え、ＥＧＲクーラで発生した凝縮水を効率良く蒸発させることができる。
請求項１５に記載の技術によれば、請求項１１乃至１４のいずれかに記載の技術の効果に加え、バイパス通路の放熱を促進することができ、加えてＥＧＲクーラの昇温を促進することができる。
請求項１６に記載の技術によれば、請求項１乃至１５のいずれかに記載の技術の効果に加え、外気温度が氷点下となるような低温環境下で、バイパス弁が閉弁していても、下流側ＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスにより下流側ＥＧＲ通路を暖めることができ、下流側ＥＧＲ通路の溶損と下流側ＥＧＲ通路での凝縮水の発生を抑制することができる。
請求項１７に記載の技術によれば、請求項１乃至１６のいずれかに記載の技術の効果に加え、下流側ＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスの温度が必要以上に高くなっても、ＥＧＲガスの流れを止める又は減量することで下流側ＥＧＲ通路の溶損を確実に防止することができる。
請求項１８に記載の技術によれば、請求項１乃至１７のいずれかに記載の技術の効果に加え、ＥＧＲガスを下流側ＥＧＲ通路を介してエンジンへ還流させながら下流側ＥＧＲ通路の溶損と下流側ＥＧＲ通路での凝縮水の発生を抑制することができる。
請求項１９に記載の技術によれば、請求項３に記載の技術の効果に加え、下流側ＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスの温度が下流側ＥＧＲ通路の加熱許容温度を超えると、ＥＧＲガスの温度を低下させるようにバイパス弁を制御し、下流側ＥＧＲ通路の溶損と下流側ＥＧＲ通路での凝縮水の発生を抑制することができる。
請求項２０に記載の技術によれば、請求項１９に記載の技術の効果に加え、バイパス弁のアクチュエータが故障してもバイパス通路のＥＧＲガスの流れを遮断することができ、下流側ＥＧＲ通路の溶損を抑制することができる。
以下、ＥＧＲシステムをガソリンエンジンシステムに具体化したいくつかの実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
先ず、第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[エンジンシステムについて]
図１に、この実施形態のガソリンエンジンシステム（以下、単に「エンジンシステム」と言う。）を概略構成図により示す。自動車に搭載されたエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン１を備える。このエンジン１は、４気筒、４サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン１には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、エンジン１の各気筒から排気を導出するための排気通路３が設けられる。吸気通路２には、その上流側からエアクリーナ９、スロットル装置４及び吸気マニホールド５が設けられる。また、排気通路３には、その上流側から順に排気マニホールド６及び触媒７が設けられる。加えて、このエンジンシステムは、高圧ループタイプの排気還流装置（ＥＧＲ装置）１１を備える。
図１に、この実施形態のガソリンエンジンシステム（以下、単に「エンジンシステム」と言う。）を概略構成図により示す。自動車に搭載されたエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン１を備える。このエンジン１は、４気筒、４サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン１には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、エンジン１の各気筒から排気を導出するための排気通路３が設けられる。吸気通路２には、その上流側からエアクリーナ９、スロットル装置４及び吸気マニホールド５が設けられる。また、排気通路３には、その上流側から順に排気マニホールド６及び触媒７が設けられる。加えて、このエンジンシステムは、高圧ループタイプの排気還流装置（ＥＧＲ装置）１１を備える。
スロットル装置４は、吸気マニホールド５より上流の吸気通路２に配置され、運転者のアクセル操作に応じてバタフライ式のスロットル弁４ａを開度可変に開閉駆動させることで、吸気通路２を流れる吸気量を調節するようになっている。吸気マニホールド５は、主として樹脂材より構成され、エンジン１の直上流にて吸気通路２に配置され、吸気が導入される一つのサージタンク５ａと、サージタンク５ａに導入された吸気をエンジン１の各気筒へ分配するためにサージタンク５ａから分岐した複数（４つ）の分岐管５ｂとを含む。触媒７には、排気を浄化するために、例えば、三元触媒が内蔵される。
エンジン１には、各気筒に対応して燃料を噴射するための燃料噴射装置（図示略）が設けられる。燃料噴射装置は、燃料供給装置（図示略）から供給される燃料をエンジン１の各気筒へ噴射するように構成される。各気筒では、燃料噴射装置から噴射される燃料と吸気マニホールド５から導入される吸気とにより可燃混合気が形成される。
エンジン１には、各気筒に対応して点火装置（図示略）が設けられる。点火装置は、各気筒で可燃混合気に点火するように構成される。各気筒内の可燃混合気は、点火装置の点火動作により爆発・燃焼し、燃焼後の排気は、各気筒から排気マニホールド６及び触媒７を経て外部へ排出される。このとき、各気筒でピストン（図示略）が上下運動し、クランクシャフト（図示略）が回転することにより、エンジン１に動力が得られる。
[ＥＧＲシステムについて]
この実施形態のＥＧＲシステムは、上記したＥＧＲ装置１１を備える。ＥＧＲ装置１１は、エンジン１の各気筒から排気通路３へ排出される排気の一部を排気還流ガス（ＥＧＲガス）として吸気通路２へ流してエンジン１の各気筒へ還流させるように構成される。ＥＧＲ装置１１は、排気通路３から吸気通路２へＥＧＲガスを流すための排気還流通路（ＥＧＲ通路）１２と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却するための排気還流クーラ（ＥＧＲクーラ）１３と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの流量を調節するためにＥＧＲクーラ１３より下流に設けられた排気還流弁（ＥＧＲ弁）１４と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスをエンジン１の各気筒へ分配するために、吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへＥＧＲガスを分配する排気還流ガス分配器（ＥＧＲガス分配器）１５とを備える。ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びＥＧＲ弁１４より下流のＥＧＲ通路１２に設けられる。ＥＧＲ通路１２は、入口１２ａと出口１２ｂを含む。ＥＧＲ通路１２の入口１２ａは、触媒７より上流の排気通路３に接続され、同通路１２の出口１２ｂは、ＥＧＲガス分配器１５に接続される。この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、樹脂材により構成され、ＥＧＲクーラ１３及びバイパス通路１６より下流に位置するこの開示技術における下流側ＥＧＲ通路の終段（一部）を構成している。ＥＧＲ通路１２において、ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲクーラ１３より下流にてＥＧＲクーラ１３に隣接して設けられる。ＥＧＲクーラ１３は、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却するために、ＥＧＲガスとエンジンの冷却水との間で熱交換を行うように構成される。
この実施形態のＥＧＲシステムは、上記したＥＧＲ装置１１を備える。ＥＧＲ装置１１は、エンジン１の各気筒から排気通路３へ排出される排気の一部を排気還流ガス（ＥＧＲガス）として吸気通路２へ流してエンジン１の各気筒へ還流させるように構成される。ＥＧＲ装置１１は、排気通路３から吸気通路２へＥＧＲガスを流すための排気還流通路（ＥＧＲ通路）１２と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却するための排気還流クーラ（ＥＧＲクーラ）１３と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの流量を調節するためにＥＧＲクーラ１３より下流に設けられた排気還流弁（ＥＧＲ弁）１４と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスをエンジン１の各気筒へ分配するために、吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへＥＧＲガスを分配する排気還流ガス分配器（ＥＧＲガス分配器）１５とを備える。ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びＥＧＲ弁１４より下流のＥＧＲ通路１２に設けられる。ＥＧＲ通路１２は、入口１２ａと出口１２ｂを含む。ＥＧＲ通路１２の入口１２ａは、触媒７より上流の排気通路３に接続され、同通路１２の出口１２ｂは、ＥＧＲガス分配器１５に接続される。この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、樹脂材により構成され、ＥＧＲクーラ１３及びバイパス通路１６より下流に位置するこの開示技術における下流側ＥＧＲ通路の終段（一部）を構成している。ＥＧＲ通路１２において、ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲクーラ１３より下流にてＥＧＲクーラ１３に隣接して設けられる。ＥＧＲクーラ１３は、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却するために、ＥＧＲガスとエンジンの冷却水との間で熱交換を行うように構成される。
このＥＧＲ装置１１では、ＥＧＲ弁１４が開弁することにより、排気通路３を流れる排気の一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１２を流れ、ＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５を介して吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへ分配され、更にエンジン１の各気筒へ分配されて還流される。
この実施形態において、ＥＧＲ弁１４とＥＧＲクーラ１３との間には、バイパス通路１６が設けられる。バイパス通路１６は、ＥＧＲ通路１２において、ＥＧＲクーラ１３へ流れるＥＧＲガスの一部を迂回させるための通路である。バイパス通路１６には、同通路１６を開閉するためのバイパス弁１７が設けられる。
ＥＧＲガス分配器１５は、主として樹脂材により構成され、全体として横長な形状を有し、その長手方向（図１の左右方向）において、図１に示すように、吸気マニホールド５の複数の分岐管５ｂを横切るように配置される。この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ通路１２の出口１２ｂから導入されるＥＧＲガスが集まる一つのガスチャンバ１５ａと、ガスチャンバ１５ａから分岐され、ガスチャンバ１５ａから各分岐管５ｂへＥＧＲガスを分配する複数（４つ）のガス分配通路１５ｂとを含む。
図２、図３にＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７とＥＧＲ弁１４の一部をその長手方向に沿って切断した断面図により示す。図２は、バイパス弁１７が開弁した状態を示し、図３は、バイパス弁１７が閉弁した状態を示す。図２、図３に示すように、ＥＧＲクーラ１３の出口フランジ３１ｄには、ＥＧＲ弁１４の入口フランジ１８ａが接続される。ＥＧＲクーラ１３が車両に搭載された状態において、バイパス通路１６は、ＥＧＲクーラ１３からＥＧＲ弁１４のハウジング１８にわたって、ＥＧＲクーラ１３及びＥＧＲ弁１４に対し鉛直方向上側に配置される。図２、図３において、矢印Ａ１は、冷却水の流れを示し、矢印Ａ２は高温のＥＧＲガスの流れを示し、矢印Ａ３は冷却されたＥＧＲガスの流れを示す（以下において同様。）。
図４に、図２、図３におけるＥＧＲクーラ１３とバイパス通路１６の一部を断面図により示す。図４に示すように、ＥＧＲクーラ１３は、ハウジング３１と、ハウジング３１の中に設けられる熱交換器３２と、ハウジング３１にＥＧＲガスを導入するための導入口３３と、ハウジング３１からＥＧＲガスを導出するための導出口３４とを含む。この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３は、ＥＧＲガスが斜め上方へ流れるようにＥＧＲ通路１２において斜めに配置される。この斜めの配置状態において、導出口３４は導入口３３よりも鉛直方向において高い位置に配置される。
ハウジング３１は、熱交換器３２が設けられる本体部３１ａと、本体部３１ａから導入口３３までの間の導入部３１ｂと、本体部３１ａから導出口３４までの間の導出部３１ｃと、出口フランジ３１ｄとを含む。導入部３１ｂは、その内部に導入空間３５を有する。導出部３１ｃは、その内部に導出空間３６を有する。熱交換器３２は、冷却水が流れる水通路４１と、水通路４１の中に配置され、ＥＧＲガスが流れるガス通路４２とを含む。ガス通路４２は、扁平形状をなす複数の小ガス通路４２Ａにより構成される。各小ガス通路４２Ａには、その内壁に接するように複数の内部フィン４４が設けられる。水通路４１は、本体部３１ａの内部空間により構成され、その内部空間の軸方向両端は隔壁４３Ａ，４３Ｂにより封鎖される。本体部３１ａには、水通路４１に冷却水を取り入れるための取入口３８と、水通路４１から冷却水を取り出すための取出口３９が形成される。複数の小ガス通路４２Ａは、互いに水通路４１を構成する隙間を介して平行に配置される。各小ガス通路４２Ａの両端開口部は、両隔壁４３Ａ，４３Ｂを貫通して配置され、それぞれ導入空間３５及び導出空間３６に連通する。ＥＧＲクーラ１３には、バイパス通路１６の一部が一体に形成される。ＥＧＲクーラ１３とバイパス通路１６は、仕切壁４６を介して隣接する。図２～図４に示すように、仕切壁４６は、熱交換器３２に接する主壁部４６ａと、熱交換器３２より下流へ延びる下流壁部４６ｂとを含む。下流壁部４６ｂは、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１と一体に形成される壁部４６ｂａと、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８と一体に形成される壁部４６ｂｂとを含む。
［バイパス弁について］
この実施形態において、図２、図３に示すように、バイパス弁１７は、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８と一体に取り付けられ、同ハウジング１８に設けられるバイパス通路１６を開閉するようになっている。この実施形態で、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８はアルミ材より形成される。バイパス弁１７は、弁体２１と、エンジン１の冷却水の温度が第１所定値以上となるときに弁体２１を開いた状態から閉じるように構成されたアクチュエータ２２を含む。この実施形態では、第１所定値が「４０℃以上６５℃未満」の範囲の温度に設定される。この実施形態で、バイパス弁１７は、サーモワックス弁により構成される。図５、図６に、そのバイパス弁１７の具体例を断面図により示す。図５は、開弁状態のバイパス弁１７を示し、図６は、閉弁状態のバイパス弁１７を示す。図５、図６に示すように、バイパス弁１７は、弁体２１の他に、ケーシング２３と、ケーシング２３に内蔵されるサーモワックス２４と、サーモワックス２４を封止すると共にサーモワックス２４の膨張及び収縮に応じて変形可能なダイアフラム２５とを備える。弁体２１は軸状をなし、一端がダイアフラム２５に固定され、他端部がケーシング２３に対し往復動可能に設けられる。この実施形態で、アクチュエータ２２はサーモワックス２４とダイアフラム２５により構成され、温度の変化に感応して動作するように構成される。バイパス弁１７は、低温時には、図５に示すようにサーモワックス２４が収縮することで、ダイアフラム２５を介して弁体２１がケーシング２３に引き込まれて開弁する。すなわち、バイパス通路１６を開く。一方、バイパス弁１７は、高温時には、図６に示すようにサーモワックス２４が膨張することで、ダイアフラム２５を介して弁体２１がケーシング２３から突出して閉弁する。すなわち、バイパス通路１６を閉じる。
この実施形態において、図２、図３に示すように、バイパス弁１７は、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８と一体に取り付けられ、同ハウジング１８に設けられるバイパス通路１６を開閉するようになっている。この実施形態で、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８はアルミ材より形成される。バイパス弁１７は、弁体２１と、エンジン１の冷却水の温度が第１所定値以上となるときに弁体２１を開いた状態から閉じるように構成されたアクチュエータ２２を含む。この実施形態では、第１所定値が「４０℃以上６５℃未満」の範囲の温度に設定される。この実施形態で、バイパス弁１７は、サーモワックス弁により構成される。図５、図６に、そのバイパス弁１７の具体例を断面図により示す。図５は、開弁状態のバイパス弁１７を示し、図６は、閉弁状態のバイパス弁１７を示す。図５、図６に示すように、バイパス弁１７は、弁体２１の他に、ケーシング２３と、ケーシング２３に内蔵されるサーモワックス２４と、サーモワックス２４を封止すると共にサーモワックス２４の膨張及び収縮に応じて変形可能なダイアフラム２５とを備える。弁体２１は軸状をなし、一端がダイアフラム２５に固定され、他端部がケーシング２３に対し往復動可能に設けられる。この実施形態で、アクチュエータ２２はサーモワックス２４とダイアフラム２５により構成され、温度の変化に感応して動作するように構成される。バイパス弁１７は、低温時には、図５に示すようにサーモワックス２４が収縮することで、ダイアフラム２５を介して弁体２１がケーシング２３に引き込まれて開弁する。すなわち、バイパス通路１６を開く。一方、バイパス弁１７は、高温時には、図６に示すようにサーモワックス２４が膨張することで、ダイアフラム２５を介して弁体２１がケーシング２３から突出して閉弁する。すなわち、バイパス通路１６を閉じる。
この実施形態において、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８には、エンジン１の冷却水が流れる冷却水通路（図示略）が形成されており、その冷却水によってハウジング１８が加熱又は冷却されるようになっている。そして、この実施形態では、バイパス弁１７がＥＧＲ弁１４のハウジング１８に取り付けられることから、冷却水の温度が低い場合には、ハウジング１８とバイパス弁１７が暖められず、図５に示すようにバイパス弁１７が開弁する。バイパス弁１７が開弁する場合は、図２に示すように、ＥＧＲクーラ１３の導入口３３から導入されるＥＧＲガスの大部分がバイパス通路１６を流れ、残りのＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１３（熱交換器３２）を流れて、それぞれＥＧＲ弁１４にて合流する。合流したＥＧＲガスは、更にＥＧＲガス分配器１５へ流れ、吸気マニホールド５を介してエンジン１の各気筒へ分配される。これに対し、冷却水の温度が高い場合には、ハウジング１８とバイパス弁１７が暖められ、図６に示すようにバイパス弁１７が閉弁する。バイパス弁１７が閉弁する場合は、図３に示すように、ＥＧＲクーラ１３の導入口３３から導入されるＥＧＲガスの全部がＥＧＲクーラ１３（熱交換器３２）へ流れて冷却され、更にＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５へ流れ、吸気マニホールド５を介してエンジン１の各気筒へ分配され還流される。
図７に、バイパス弁１７の開閉特性をグラフにより示す。このグラフは、横軸に冷却水温度ＴＨＷを、縦軸にバイパス弁１７の開度を示す。このグラフからわかるように、バイパス弁１７は、サーモワックス２４の特性から、冷却水温度ＴＨＷが「４０℃」未満となる場合に全開となり、冷却水温度ＴＨＷが「６５℃」以上となる場合に全閉となり、「４０℃」以上「６５℃」未満の範囲で全開と全閉との間の開度となる。
［エンジンシステムの電気的構成について］
次に、エンジンシステムの電気的構成の一例について説明する。図１において、このエンジンシステムに設けられる各種センサ等８１～８８は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。エンジン１に設けられる水温センサ８１は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられる回転数センサ８２は、エンジン１のクランクシャフトの回転角（クランク角度）を検出すると共に、そのクランク角度の変化（クランク角速度）をエンジン１の回転数（エンジン回転数）ＮＥとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ９の近傍に設けられるエアフローメータ８３は、エアクリーナ９を流れる吸気量Ｇａを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。サージタンク５ａに設けられる吸気圧センサ８４は、スロットル装置４より下流の吸気通路２（サージタンク５ａ）における吸気圧力ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。スロットル装置４に設けられるスロットルセンサ８５は、スロットル弁４ａの開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。ＥＧＲ通路１２の入口１２ａと触媒７との間の排気通路３に設けられる酸素センサ８６は、排気中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ９の入口に設けられる吸気温センサ８７は、エアクリーナ９に吸入される外気の温度（吸気温度）ＴＨＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。ＥＧＲガス分配器１５に設けられる壁温センサ８８は、ＥＧＲガス分配器１５の壁の温度（壁温度）ＴＨＤＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。壁温センサ８８は、この開示技術における温度検出手段の一例に相当する。
次に、エンジンシステムの電気的構成の一例について説明する。図１において、このエンジンシステムに設けられる各種センサ等８１～８８は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。エンジン１に設けられる水温センサ８１は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられる回転数センサ８２は、エンジン１のクランクシャフトの回転角（クランク角度）を検出すると共に、そのクランク角度の変化（クランク角速度）をエンジン１の回転数（エンジン回転数）ＮＥとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ９の近傍に設けられるエアフローメータ８３は、エアクリーナ９を流れる吸気量Ｇａを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。サージタンク５ａに設けられる吸気圧センサ８４は、スロットル装置４より下流の吸気通路２（サージタンク５ａ）における吸気圧力ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。スロットル装置４に設けられるスロットルセンサ８５は、スロットル弁４ａの開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。ＥＧＲ通路１２の入口１２ａと触媒７との間の排気通路３に設けられる酸素センサ８６は、排気中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ９の入口に設けられる吸気温センサ８７は、エアクリーナ９に吸入される外気の温度（吸気温度）ＴＨＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。ＥＧＲガス分配器１５に設けられる壁温センサ８８は、ＥＧＲガス分配器１５の壁の温度（壁温度）ＴＨＤＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。壁温センサ８８は、この開示技術における温度検出手段の一例に相当する。
このエンジンシステムは、同システムの制御を司る電子制御装置（ＥＣＵ）９０を更に備える。ＥＣＵ９０には、各種センサ等８１～８８がそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ９０には、ＥＧＲ弁１４の他、インジェクタ（図示略）及びイグニションコイル（図示略）が接続される。ＥＣＵ９０は、この開示技術における第１制御手段の一例に相当する。周知のようにＥＣＵ９０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ等８１～８８の検出信号に基づき、所定の制御プログラムに基づいて燃料噴射制御、点火時期制御及びＥＧＲ制御等を実行するようになっている。
この実施形態で、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ制御において、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ弁１４を制御するようになっている。具体的には、ＥＣＵ９０は、エンジン１の停止時、アイドル運転時及び減速運転時には、ＥＧＲ弁１４を全閉に制御し、それ以外の運転時には、その運転状態に応じて目標ＥＧＲ開度を求め、ＥＧＲ弁１４をその目標ＥＧＲ開度に制御するようになっている。このときＥＧＲ弁１４が開弁されることにより、エンジン１から排気通路３へ排出され、その排気の一部が、ＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１２、ＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５等を介して吸気通路２（吸気マニホールド５）へ流れ、エンジン１の各気筒へ分配され還流される。
［第１のＥＧＲ制御について］
この実施形態で、バイパス弁１７によるバイパス通路１６の開閉は、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８を流れる冷却水の温度に依存して切り替えられるが、ＥＧＲガスの温度によっては切り替えられないことがある。すなわち、バイパス弁１７が開弁状態から閉弁しないことがあり、温度の高いＥＧＲガスがＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５へ流れ続けるおそれがある。そのため、冷却水の温度が低い低水温時にＥＧＲを開始し、エンジン１が高回転高負荷となる条件下で運転されると、温度の高いＥＧＲガスが樹脂製のＥＧＲガス分配器１５に流入し、同分配器１５が熱で溶損するおそれがある。そこで、この実施形態では、ＥＧＲガスの温度が必要以上に高くなった場合にＥＧＲガス分配器１５の溶損を防止するために、ＥＣＵ９０は、次のような第１のＥＧＲ制御を実行するようになっている。
この実施形態で、バイパス弁１７によるバイパス通路１６の開閉は、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８を流れる冷却水の温度に依存して切り替えられるが、ＥＧＲガスの温度によっては切り替えられないことがある。すなわち、バイパス弁１７が開弁状態から閉弁しないことがあり、温度の高いＥＧＲガスがＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５へ流れ続けるおそれがある。そのため、冷却水の温度が低い低水温時にＥＧＲを開始し、エンジン１が高回転高負荷となる条件下で運転されると、温度の高いＥＧＲガスが樹脂製のＥＧＲガス分配器１５に流入し、同分配器１５が熱で溶損するおそれがある。そこで、この実施形態では、ＥＧＲガスの温度が必要以上に高くなった場合にＥＧＲガス分配器１５の溶損を防止するために、ＥＣＵ９０は、次のような第１のＥＧＲ制御を実行するようになっている。
図８に、第１のＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ９０は、壁温センサ８８の検出値に基づきＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷを取り込む。
次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ９０は、壁温度ＴＨＤＷがＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度である「１２０℃」以上か否かを判断する。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１４０へ移行する。
ステップ１２０では、ＥＣＵ９０は、壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」以上であることから、ＥＧＲガス分配器１５に溶損のおそれがあるものとして、強制ＥＧＲカットを実行する。すなわち、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ弁１４を全閉に制御する。
次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ９０は、強制ＥＧＲカットフラグＸＥＧＲＣを「１」に設定し、処理をステップ１００へ戻す。
一方、ステップ１１０から移行してステップ１４０では、ＥＣＵ９０は、強制ＥＧＲカットフラグＸＥＧＲＣが「１」か否か、すなわち既に強制ＥＧＲカットを実行したか否かを判断する。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１８０へ移行する。
ステップ１５０では、ＥＣＵ９０は、壁温度ＴＨＤＷが「１００℃」以上か否かを判断する。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は、壁温度ＴＨＤＷが「１００℃」以上であり、依然としてＥＧＲガス分配器１５に溶損のおそれがあるものとして、処理をステップ１２０へ移行する。この判断結果が否定となる場合は、ＥＧＲガス分配器１５に溶損のおそれがないもとして、処理をステップ１６０へ移行する。
ステップ１６０では、ＥＣＵ９０は、強制ＥＧＲカットを解除する。すなわち、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ弁１４の全閉制御を解除する。
次に、ステップ１７０で、ＥＣＵ９０は、強制ＥＧＲカットフラグＸＥＧＲＣを「０」に設定し、処理をステップ１００へ戻す。
一方、ステップ１４０から移行してステップ１８０では、ＥＣＵ９０は、通常のＥＧＲ制御を実行し、処理をステップ１００へ戻す。通常のＥＧＲ制御は、エンジン１の運転状態に応じて算出される目標ＥＧＲ開度に基づきＥＧＲ弁１４を制御することである。
上記した第１のＥＧＲ制御によれば、ＥＣＵ９０は、壁温センサ８８（温度検出手段）により検出される壁温度ＴＨＤＷ（温度）がＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度を超えた場合に、ＥＧＲ弁１４を強制的に全閉に制御するようになっている。具体的には、ＥＣＵ９０は、第１のＥＧＲ制御において、ＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」以上の高温となる場合は、樹脂製のＥＧＲガス分配器１５の溶損を回避するために強制ＥＧＲカットを実行するようになっている。この第１のＥＧＲ制御によれば、サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７が開いたまま動かなくなった（開故障）場合にも、壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」以上の高温となることがあることから、強制ＥＧＲカットが実行されることになる。よって、この第１のＥＧＲ制御は、バイパス弁１７が開故障した場合には、フェイルセーフとして機能することになる。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したように、この実施形態におけるＥＧＲシステムの構成によれば、冷却水の温度が第１所定値（４０℃）未満となるＥＧＲの実行時には、バイパス弁１７の弁体２１がサーモワックス２４より構成されるアクチュエータ２２により開いた状態となる。このとき、排気通路３からＥＧＲ通路１２へ流れるＥＧＲガスの一部がバイパス通路１６へ流れると共に、残りが熱交換器３２へ流れる。そして、それら二つの流れが下流のＥＧＲ弁１４にて合流し、更に下流のＥＧＲ通路１２を経てＥＧＲガス分配器１５へ流れる。従って、排気通路３からＥＧＲ通路１２へ温度の高いＥＧＲガスが流れても、そのＥＧＲガスのうちバイパス通路１６を流れるＥＧＲガスが、熱交換器３２で熱交換されて温度が低下したＥＧＲガスとの合流によって温度が低下し、適度な温度に低下したＥＧＲガスがＥＧＲガス分配器１５へ流れる。一方、エンジン１の暖機後に冷却水の温度が第１所定値（６５℃）以上になると、バイパス弁１７の弁体２１がサーモワックス２４より構成されるアクチュエータ２２により開いた状態から閉じる。従って、排気通路３からＥＧＲ通路１２へ流れるＥＧＲガスのほぼ全部がＥＧＲクーラ１３の熱交換器３２へ流れ、熱交換器３２で熱交換されて適度な温度に低下し、適度な温度のＥＧＲガスがＥＧＲ弁１４とＥＧＲ通路１２を経てからＥＧＲガス分配器１５へ流れる。このため、ＥＧＲシステムにおいて、排気通路３からＥＧＲ通路１２へ流れる温度の高いＥＧＲガスを適度な温度に低下させて樹脂製のＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流すことができ、ＥＧＲガス分配器１５の溶損とＥＧＲガス分配器１５での凝縮水の発生を抑制することができる。
以上説明したように、この実施形態におけるＥＧＲシステムの構成によれば、冷却水の温度が第１所定値（４０℃）未満となるＥＧＲの実行時には、バイパス弁１７の弁体２１がサーモワックス２４より構成されるアクチュエータ２２により開いた状態となる。このとき、排気通路３からＥＧＲ通路１２へ流れるＥＧＲガスの一部がバイパス通路１６へ流れると共に、残りが熱交換器３２へ流れる。そして、それら二つの流れが下流のＥＧＲ弁１４にて合流し、更に下流のＥＧＲ通路１２を経てＥＧＲガス分配器１５へ流れる。従って、排気通路３からＥＧＲ通路１２へ温度の高いＥＧＲガスが流れても、そのＥＧＲガスのうちバイパス通路１６を流れるＥＧＲガスが、熱交換器３２で熱交換されて温度が低下したＥＧＲガスとの合流によって温度が低下し、適度な温度に低下したＥＧＲガスがＥＧＲガス分配器１５へ流れる。一方、エンジン１の暖機後に冷却水の温度が第１所定値（６５℃）以上になると、バイパス弁１７の弁体２１がサーモワックス２４より構成されるアクチュエータ２２により開いた状態から閉じる。従って、排気通路３からＥＧＲ通路１２へ流れるＥＧＲガスのほぼ全部がＥＧＲクーラ１３の熱交換器３２へ流れ、熱交換器３２で熱交換されて適度な温度に低下し、適度な温度のＥＧＲガスがＥＧＲ弁１４とＥＧＲ通路１２を経てからＥＧＲガス分配器１５へ流れる。このため、ＥＧＲシステムにおいて、排気通路３からＥＧＲ通路１２へ流れる温度の高いＥＧＲガスを適度な温度に低下させて樹脂製のＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流すことができ、ＥＧＲガス分配器１５の溶損とＥＧＲガス分配器１５での凝縮水の発生を抑制することができる。
この実施形態の構成によれば、バイパス弁１７のアクチュエータ２２がサーモワックス２４とダイアフラム２５により構成され、温度の変化に感応して動作するので、バイパス弁１７を電気的に制御する必要がなく、バイパス弁１７に関する構成が簡略化する。このため、ＥＧＲシステムとしての製品コストを抑えることができる。
この実施形態の構成によれば、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８がアルミ材より形成されるので、その熱伝導性がよい。また、バイパス弁１７がＥＧＲ弁１４のハウジング１８と一体に設けられ、そのアクチュエータ２２がサーモワックス２４とダイアフラム２５により構成され、温度の変化に感応して動作する。従って、バイパス弁１７の弁体２１がＥＧＲ弁１４のハウジング１８の温度変化に応じて開閉動作することになる。このため、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８にエンジン１の冷却水を流す冷却水通路が設けられる場合は、バイパス弁１７を、冷却水の温度変化に応じて開閉動作させることができる。
この実施形態の構成によれば、ＥＧＲクーラ１３とバイパス通路１６が仕切壁４６を介して隣接するので、ＥＧＲクーラ１３とバイパス通路１６との間で仕切壁４６を介して熱交換が可能となる。このため、バイパス通路１６を流れるＥＧＲガスの熱をＥＧＲクーラ１３へ逃がすことができ、その分だけＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスの温度を低下させることができ、ＥＧＲガス分配器１５の溶損をより確かに抑制することができる。
この実施形態の構成によれば、第１のＥＧＲ制御において、壁温センサ８８により検出されるＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが、ＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度（１２０℃）を超えた場合には、ＥＣＵ９０がＥＧＲ弁１４を強制的に全閉に制御する、すなわち、強制ＥＧＲカットを実行する。従って、ＥＧＲ通路１２におけるＥＧＲガスの流れが直ちに遮断され、ＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度を超える過剰な加熱が直ちに停止する。このため、ＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスの温度が必要以上に高くなっても、ＥＧＲガスの流れを止めることでＥＧＲガス分配器１５の溶損を確実に防止することができる。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
次に、第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
この実施形態では、ＥＣＵ９０が実行する「第２のＥＧＲ制御」の内容の点で、第１実施形態の「第１のＥＧＲ制御」と異なる。この実施形態において、ＥＣＵ９０は、この開示技術における第２制御手段の一例に相当する。
［第２のＥＧＲ制御］
図９に、第２のＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００で、ＥＣＵ９０は水温センサ８１、回転数センサ８２、スロットルセンサ８５、吸気温センサ８７及び壁温センサ８８の検出値に基づき、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ、吸気温度ＴＨＡ、エンジン負荷ＫＬ及び壁温度ＴＨＤＷをそれぞれ取り込む。ＥＣＵ９０は、エンジン負荷ＫＬを、スロットル開度ＴＡ又は吸気圧力ＰＭに基づいて求めることができる。
図９に、第２のＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００で、ＥＣＵ９０は水温センサ８１、回転数センサ８２、スロットルセンサ８５、吸気温センサ８７及び壁温センサ８８の検出値に基づき、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ、吸気温度ＴＨＡ、エンジン負荷ＫＬ及び壁温度ＴＨＤＷをそれぞれ取り込む。ＥＣＵ９０は、エンジン負荷ＫＬを、スロットル開度ＴＡ又は吸気圧力ＰＭに基づいて求めることができる。
次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ開始許可条件が成立したか否かを判断する。ＥＣＵ９０は、取り込まれた上記各種パラメータＴＨＷ，ＴＨＡに基づき、ＥＧＲ開始許可条件の成立を判断することができる。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２９０へ移行する。
ステップ２２０では、ＥＣＵ９０は、吸気温度ＴＨＡ、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬに応じた目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲを求める。ＥＣＵ９０は、例えば、所定の目標ＥＧＲ開度マップ（図示略）を参照することにより目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲを求めることができる。
次に、ステップ２３０で、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが「１４０℃」未満か否かを判断する。「１４０℃」は、一例である。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理を２４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３４０へ移行する。
ステップ２４０では、ＥＣＵ９０は、強制ＥＧＲカットフラグＸＥＧＲＣが「０」か否かを判断する。後述するように、このフラグＸＥＧＲＣは、強制ＥＧＲカットが実行されるときに「１」に設定されるようになっている。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理を２５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３１０へ移行する。
ステップ２５０で、ＥＣＵ９０は、壁温度ＴＨＤＷがＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度である「１２０℃」以上か否かを判断する。「１２０℃」は、一例である。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理を２６０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２８０へ移行する。
ステップ２６０で、ＥＣＵ９０は、冷却水温度ＴＨＷに応じたＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸを求める。ＥＣＵ９０は、例えば、図１０に示すようなＥＧＲ許容開度マップを参照することにより、冷却水温度ＴＨＷに応じたＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸを求めることができる。このマップでは、冷却水温度ＴＨＷが「４０℃」未満となる場合に、ＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸが「４０（％）」の開度となり、冷却水温度ＴＨＷが「６５℃」以上となる場合に、ＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸが「１００（％）」の全開となり、冷却水温度ＴＨＷが「４０℃」以上「６５℃」未満となる範囲では、ＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸが「４０（％）」の開度から「１００％」の全開の間の開度となる。
次に、ステップ２７０で、ＥＣＵ９０は、目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲが、ＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸより小さいか否かを判断する。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理を２８０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３００へ移行する。
ステップ２８０では、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ弁１４を目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲに制御し、処理をステップ２００へ戻す。
ステップ２７０からステップ３００へ移行した場合は、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸを目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲに設定し、処理をステップ２８０へ移行する。
一方、ステップ２３０から移行してステップ３４０では、ＥＣＵ９０は、強制ＥＧＲカットのために目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲを「０」に設定する。
次に、ステップ３５０で、ＥＣＵ９０は、強制ＥＧＲカットフラグＸＥＧＲＣを「１」に設定し、処理をステップ２８０へ移行する。
また、ステップ２４０から移行してステップ３１０では、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが「１３０℃」未満か否かを判断する。「１３０℃」は、一例である。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理を３２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３４０へ移行する。
ステップ３２０では、ＥＣＵ９０は、既に実行されている強制ＥＧＲカットを解除する。すなわち、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ弁１４を強制的に全閉とする制御を終了する。
次に、ステップ３３０で、ＥＣＵ９０は、強制ＥＧＲカットフラグＸＥＧＲＣを「０」に設定し、処理をステップ２８０へ移行する。
一方、ステップ２１０から移行してステップ２９０では、ＥＣＵ９０は、目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲを「０」に設定し、処理をステップ２８０へ移行する。
上記した第２のＥＧＲ制御によれば、ＥＣＵ９０は、壁温センサ８８（温度検出手段）により検出される壁温度ＴＨＤＷがＥＧＲガス分配器１５の耐熱温度（１４０℃）を超えた場合に、ＥＧＲ弁１４を強制的に全閉に制御（強制ＥＧＲカット）するようになっている。また、ＥＣＵ９０は、壁温センサ８８（温度検出手段）により検出される壁温度ＴＨＤＷが第３所定値（ＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度（１２０℃）以上１３０℃未満）以上でＥＧＲガス分配器１５の耐熱温度（１４０℃）未満となる場合に、ＥＧＲ弁１４を通常の開度に制御するようになっている。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１実施形態の第１のＥＧＲ制御と異なり、第２のＥＧＲ制御により次のような作用及び効果が得られる。すなわち、壁温センサ８８により検出されるＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが、ＥＧＲガス分配器１５の耐熱温度（１４０℃）を超えた場合には、ＥＣＵ９０がＥＧＲ弁１４を強制的に全閉に制御する、すなわち、強制ＥＧＲカットを実行する。従って、ＥＧＲ通路１２におけるＥＧＲガスの流れが直ちに遮断され、ＥＧＲガス分配器１５の耐熱温度（１４０℃）を超える過剰な加熱が直ちに停止する。このため、ＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスの温度が必要以上に高くなっても、ＥＧＲガスの流れを止めることでＥＧＲガス分配器１５の溶損を確実に防止することができる。また、壁温センサ８８により検出される壁温度ＴＨＤＷが第３所定値（１２０℃以上１３０℃未満）以上でＥＧＲガス分配器１５の耐熱温度（１４０℃）未満となる場合には、ＥＣＵ９０がＥＧＲ弁１４を通常の開度に制御する。従って、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの流量が適度に調整され、ＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスが耐熱温度（１４０℃）を超えない流量に抑制される。このため、ＥＧＲガスをＥＧＲガス分配器１５を介してエンジン１へ還流させながらＥＧＲガス分配器１５の溶損とＥＧＲガス分配器１５での凝縮水の発生を抑制することができる。この場合は、第１のＥＧＲ制御と異なり、強制ＥＧＲカットが実行されないことから、エンジン１にてＥＧＲによる効果（例えば、燃費低減効果）を得ることもできる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１実施形態の第１のＥＧＲ制御と異なり、第２のＥＧＲ制御により次のような作用及び効果が得られる。すなわち、壁温センサ８８により検出されるＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが、ＥＧＲガス分配器１５の耐熱温度（１４０℃）を超えた場合には、ＥＣＵ９０がＥＧＲ弁１４を強制的に全閉に制御する、すなわち、強制ＥＧＲカットを実行する。従って、ＥＧＲ通路１２におけるＥＧＲガスの流れが直ちに遮断され、ＥＧＲガス分配器１５の耐熱温度（１４０℃）を超える過剰な加熱が直ちに停止する。このため、ＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスの温度が必要以上に高くなっても、ＥＧＲガスの流れを止めることでＥＧＲガス分配器１５の溶損を確実に防止することができる。また、壁温センサ８８により検出される壁温度ＴＨＤＷが第３所定値（１２０℃以上１３０℃未満）以上でＥＧＲガス分配器１５の耐熱温度（１４０℃）未満となる場合には、ＥＣＵ９０がＥＧＲ弁１４を通常の開度に制御する。従って、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの流量が適度に調整され、ＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスが耐熱温度（１４０℃）を超えない流量に抑制される。このため、ＥＧＲガスをＥＧＲガス分配器１５を介してエンジン１へ還流させながらＥＧＲガス分配器１５の溶損とＥＧＲガス分配器１５での凝縮水の発生を抑制することができる。この場合は、第１のＥＧＲ制御と異なり、強制ＥＧＲカットが実行されないことから、エンジン１にてＥＧＲによる効果（例えば、燃費低減効果）を得ることもできる。
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、ＥＣＵ９０が実行する「第３のＥＧＲ制御」の内容の点で、前記各実施形態の「第１のＥＧＲ制御」及び「第２のＥＧＲ制御」と異なる。
［第３のＥＧＲ制御］
図１１に、第３のＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。図１１に示す第３のＥＧＲ制御は、ステップ２５０の処理を省略した点で図９に示す第２のＥＧＲ制御と内容が異なる。
図１１に、第３のＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。図１１に示す第３のＥＧＲ制御は、ステップ２５０の処理を省略した点で図９に示す第２のＥＧＲ制御と内容が異なる。
処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ９０は、ステップ２００～ステップ２４０の処理を実行し、ステップ２４０の判断結果が肯定となる場合は、処理をステップ２６０へ移行し、ステップ２４０の判断結果が否定となる場合は、処理をステップ３１０へ移行する。すなわち、図１１のフローチャートでは、図９に示すステップ２５０の処理、すなわち、壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」以上か否かの判断を省略し、ステップ２４０からステップ２６０へ移行する。その他の処理内容については、図９に示す第２のＥＧＲ制御と同じである。
上記した第３のＥＧＲ制御によれば、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが「１４０℃」未満となる場合には、壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」以上であるか否かにかかわらず、ＥＧＲ弁１４を冷却水温度ＴＨＷに応じたＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸに制御することにより、壁温度ＴＨＤＷが加熱許容温度である「１２０℃」を超えないＥＧＲガス流量に抑制するようになっている。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、前記第２実施形態における第２のＥＧＲ制御とは異なり、ＥＣＵ９０は、壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」以上であるか否かにかかわらず、ＥＧＲ弁１４を冷却水温度ＴＨＷに応じたＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸに制御することにより、壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」を超えないＥＧＲガス流量に抑制するようになっている。図１２には、ＥＧＲ開始後のＥＧＲ弁１４の開度の変化をグラフにより示す。図１３には、同じくＥＧＲ開始後の壁温度ＴＨＤＷの変化をグラフにより示す。図１２、図１３において、太線は第２実施形態の第２のＥＧＲ制御の場合を示し、破線は本実施形態の第３のＥＧＲ制御の場合を示す。図１２、図１３に示すように、この第３実施形態では、ＥＧＲ開始後からＥＧＲ弁１４の開度が、目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲより低いＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸに制御されるので、ＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスの流量が抑制され、ＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」未満に抑えられる。これに対し、第２実施形態では、ＥＧＲ開始後からＥＧＲ弁１４の開度が、目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲに制御され、壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」以上となることで、目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲより低いＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸに制御されるので、ＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスの流量が、目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲに制御した分だけ増加し、その分だけＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」を一旦超えることになる。このため、この実施形態では、上記のようにＥＧＲガスの流量が減った分だけ、エンジン１でのＥＧＲガスによる効果（例えば、燃費低減効果）が減少するものの、壁温度ＴＨＤＷを「１２０℃」未満に抑えることができるので、ＥＧＲガス分配器１５の溶損を確実に防止することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、前記第２実施形態における第２のＥＧＲ制御とは異なり、ＥＣＵ９０は、壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」以上であるか否かにかかわらず、ＥＧＲ弁１４を冷却水温度ＴＨＷに応じたＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸに制御することにより、壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」を超えないＥＧＲガス流量に抑制するようになっている。図１２には、ＥＧＲ開始後のＥＧＲ弁１４の開度の変化をグラフにより示す。図１３には、同じくＥＧＲ開始後の壁温度ＴＨＤＷの変化をグラフにより示す。図１２、図１３において、太線は第２実施形態の第２のＥＧＲ制御の場合を示し、破線は本実施形態の第３のＥＧＲ制御の場合を示す。図１２、図１３に示すように、この第３実施形態では、ＥＧＲ開始後からＥＧＲ弁１４の開度が、目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲより低いＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸに制御されるので、ＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスの流量が抑制され、ＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」未満に抑えられる。これに対し、第２実施形態では、ＥＧＲ開始後からＥＧＲ弁１４の開度が、目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲに制御され、壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」以上となることで、目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲより低いＥＧＲ許容開度ＴＥＧＲＭＸに制御されるので、ＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスの流量が、目標ＥＧＲ開度ＴＥＧＲに制御した分だけ増加し、その分だけＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷが「１２０℃」を一旦超えることになる。このため、この実施形態では、上記のようにＥＧＲガスの流量が減った分だけ、エンジン１でのＥＧＲガスによる効果（例えば、燃費低減効果）が減少するものの、壁温度ＴＨＤＷを「１２０℃」未満に抑えることができるので、ＥＧＲガス分配器１５の溶損を確実に防止することができる。
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第４実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７の構造の点で前記各実施形態と異なる。
［バイパス弁について］
図１４、図１５に、この実施形態のバイパス弁１７の具体例を図５、図６に準ずる断面図により示す。図１４は、開弁状態のバイパス弁１７を示し、図１５は、閉弁状態のバイパス弁１７を示す。サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７は、サーモワックス２４が過剰膨張したとき、その弁体２１が過剰に突出し、先端が壁部４６ｂｂに突き当たり、弁体２１又は壁部４６ｂｂがダメージを受けるおそれがある。そこで、この実施形態では、弁体２１が過剰に突出しようとしても、弁体２１又は壁部４６ｂｂのダメージを緩和するようになっている。
図１４、図１５に、この実施形態のバイパス弁１７の具体例を図５、図６に準ずる断面図により示す。図１４は、開弁状態のバイパス弁１７を示し、図１５は、閉弁状態のバイパス弁１７を示す。サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７は、サーモワックス２４が過剰膨張したとき、その弁体２１が過剰に突出し、先端が壁部４６ｂｂに突き当たり、弁体２１又は壁部４６ｂｂがダメージを受けるおそれがある。そこで、この実施形態では、弁体２１が過剰に突出しようとしても、弁体２１又は壁部４６ｂｂのダメージを緩和するようになっている。
すなわち、この実施形態では、図１４、図１５に示すように、バイパス弁１７の弁体２１の先端部に、弁体２１に対しスライド可能なキャップ２６が脱落しないように取り付けられる。キャップ２６の中には、弁体２１との間に緩衝用のスプリング２７が設けられる。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、バイパス弁１７の構成の違いの点で前記各実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、図１４に示すように、バイパス弁１７が開弁した状態では、キャップ２６はケーシング２３の先端に張り付き、キャップ２６の中では、スプリング２７が伸びている。一方、図１５に示すように、バイパス弁１７が閉弁した状態では、その弁体２１の伸長に伴いキャップ２６が壁部４６ｂｂに突き当たるが、キャップ２６の中のスプリング２７が縮むので、その縮んだ分だけキャップ２６の壁部４６ｂｂに対する突き当りの衝撃が緩和される。このため、バイパス弁１７において、サーモワックス２４が過剰膨張して弁体２１が過剰に突出しようとしても、弁体２１と壁部４６ｂｂとの間で突き当たりによるダメージを緩和することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、バイパス弁１７の構成の違いの点で前記各実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、図１４に示すように、バイパス弁１７が開弁した状態では、キャップ２６はケーシング２３の先端に張り付き、キャップ２６の中では、スプリング２７が伸びている。一方、図１５に示すように、バイパス弁１７が閉弁した状態では、その弁体２１の伸長に伴いキャップ２６が壁部４６ｂｂに突き当たるが、キャップ２６の中のスプリング２７が縮むので、その縮んだ分だけキャップ２６の壁部４６ｂｂに対する突き当りの衝撃が緩和される。このため、バイパス弁１７において、サーモワックス２４が過剰膨張して弁体２１が過剰に突出しようとしても、弁体２１と壁部４６ｂｂとの間で突き当たりによるダメージを緩和することができる。
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第５実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７に関連する構造の点で前記第１実施形態と異なる。
［バイパス弁について］
図１６、図１７に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７とＥＧＲ弁１４の一部を、図２，図３に準ずる断面図により示す。図１６は、バイパス弁１７が開弁した状態を示し、図１７は、バイパス弁１７が閉弁した状態を示す。この実施形態でも、サーモワックス２４が過剰膨張して弁体２１が過剰に突出しても、弁体２１又は壁部４６ｂｂがダメージを受けないようになっている。
図１６、図１７に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７とＥＧＲ弁１４の一部を、図２，図３に準ずる断面図により示す。図１６は、バイパス弁１７が開弁した状態を示し、図１７は、バイパス弁１７が閉弁した状態を示す。この実施形態でも、サーモワックス２４が過剰膨張して弁体２１が過剰に突出しても、弁体２１又は壁部４６ｂｂがダメージを受けないようになっている。
すなわち、この実施形態では、図１６、図１７に示すように、バイパス弁１７の弁体２１の先端が突き当たる仕切壁４６の壁部４６ｂｂに、弁体２１との干渉を避けるための逃がし孔４７が形成される。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、バイパス弁１７に関連した構成の違いの点で前記各実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、図１７に示すように、バイパス弁１７が閉弁した状態では、その弁体２１の先端部が逃がし孔４７を貫通するので、閉弁時に弁体２１が過剰に突出しても弁体２１の先端部が下流壁部４６ｂの壁部４６ｂｂに突き当たることがない。このため、バイパス弁１７において、サーモワックス２４が過剰膨張して弁体２１が過剰に突出しても、弁体２１又は壁部４６ｂｂがダメージを受けることを防止することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、バイパス弁１７に関連した構成の違いの点で前記各実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、図１７に示すように、バイパス弁１７が閉弁した状態では、その弁体２１の先端部が逃がし孔４７を貫通するので、閉弁時に弁体２１が過剰に突出しても弁体２１の先端部が下流壁部４６ｂの壁部４６ｂｂに突き当たることがない。このため、バイパス弁１７において、サーモワックス２４が過剰膨張して弁体２１が過剰に突出しても、弁体２１又は壁部４６ｂｂがダメージを受けることを防止することができる。
＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第６実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７に関連した構成の点で前記各実施形態と異なる。
［バイパス弁について］
図１８、図１９に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７とＥＧＲ弁１４の一部を、図３に準ずる断面図により示す。図１８及び図１９は、冷却水温度ＴＨＷが「６５℃」以上となるときにバイパス弁１７が閉弁した状態を示す。図１８、図１９に示すように、この実施形態で、バイパス通路１６には、バイパス弁１７へ流れるＥＧＲガスを迂回させるためのサブバイパス通路４８が設けられる。このサブバイパス通路４８は、外気に曝される位置に配置される。サブバイパス通路４８には、外気温度が第２所定値未満となるときに開弁するサーモワックス弁よりなるサブバイパス弁４９が設けられる。この実施形態で、第２所定値は「－１０℃以上５℃未満」の範囲の温度に設定される。サブバイパス弁４９の基本構成は、図５、図６に示すバイパス弁１７のそれと同じである。サブバイパス弁４９には、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８に伝わる熱をサーモワックスに伝えないようにするために、断熱層５０を介してサブバイパス通路４８に取り付けられる。図１８は、サブバイパス弁４９が開弁した状態を示し、図１９は、サブバイパス弁４９が閉弁した状態を示す。このサブバイパス弁４９は、外気温度の変化に感応して動作する。すなわち、サブバイパス弁４９は、外気温度が「－１０℃」未満となるときに、図１８に示すように開弁し、外気温度が「５℃」以上となるときに、図１９に示すように閉弁するようになっている。
図１８、図１９に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７とＥＧＲ弁１４の一部を、図３に準ずる断面図により示す。図１８及び図１９は、冷却水温度ＴＨＷが「６５℃」以上となるときにバイパス弁１７が閉弁した状態を示す。図１８、図１９に示すように、この実施形態で、バイパス通路１６には、バイパス弁１７へ流れるＥＧＲガスを迂回させるためのサブバイパス通路４８が設けられる。このサブバイパス通路４８は、外気に曝される位置に配置される。サブバイパス通路４８には、外気温度が第２所定値未満となるときに開弁するサーモワックス弁よりなるサブバイパス弁４９が設けられる。この実施形態で、第２所定値は「－１０℃以上５℃未満」の範囲の温度に設定される。サブバイパス弁４９の基本構成は、図５、図６に示すバイパス弁１７のそれと同じである。サブバイパス弁４９には、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８に伝わる熱をサーモワックスに伝えないようにするために、断熱層５０を介してサブバイパス通路４８に取り付けられる。図１８は、サブバイパス弁４９が開弁した状態を示し、図１９は、サブバイパス弁４９が閉弁した状態を示す。このサブバイパス弁４９は、外気温度の変化に感応して動作する。すなわち、サブバイパス弁４９は、外気温度が「－１０℃」未満となるときに、図１８に示すように開弁し、外気温度が「５℃」以上となるときに、図１９に示すように閉弁するようになっている。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、バイパス弁１７に関連した構成の違いの点で前記各実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、バイパス通路１６にて、バイパス弁１７へ流れるＥＧＲガスを迂回させるサブバイパス通路４８が設けられる。また、サブバイパス通路４８に設けられるサブバイパス弁４９が、外気温度が第２所定値（－１０℃）未満となるときに開弁する。従って、バイパス弁１７が閉弁しているときでも、外気温度が第２所定値未満となるときは、サブバイパス弁４９が開弁し、バイパス通路１６及びサブバイパス通路４８を通じてその下流側へＥＧＲガスが流れ、ＥＧＲクーラ１３の熱交換器３２で冷却されたＥＧＲガスと合流し、ＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスの温度が増す。このため、外気温度が氷点下となるような低温環境下で、バイパス弁１７が閉弁していても、ＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスによりＥＧＲガス分配器１５を暖めることができ、同分配器１５での凝縮水の発生を抑制することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、バイパス弁１７に関連した構成の違いの点で前記各実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、バイパス通路１６にて、バイパス弁１７へ流れるＥＧＲガスを迂回させるサブバイパス通路４８が設けられる。また、サブバイパス通路４８に設けられるサブバイパス弁４９が、外気温度が第２所定値（－１０℃）未満となるときに開弁する。従って、バイパス弁１７が閉弁しているときでも、外気温度が第２所定値未満となるときは、サブバイパス弁４９が開弁し、バイパス通路１６及びサブバイパス通路４８を通じてその下流側へＥＧＲガスが流れ、ＥＧＲクーラ１３の熱交換器３２で冷却されたＥＧＲガスと合流し、ＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスの温度が増す。このため、外気温度が氷点下となるような低温環境下で、バイパス弁１７が閉弁していても、ＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスによりＥＧＲガス分配器１５を暖めることができ、同分配器１５での凝縮水の発生を抑制することができる。
＜第７実施形態＞
次に、第７実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第７実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、バイパス通路１６におけるバイパス弁１７の配置と構造の点で前記各実施形態と異なる。
［バイパス弁について］
図２０、図２１にＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７とＥＧＲ弁１４の一部をその長手方向に沿って切断した断面図により示す。図２０は、バイパス弁１７が開弁した状態を示し、図２１は、バイパス弁１７が閉弁した状態を示す。この実施形態では、バイパス弁１７は、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８ではなく、ＥＧＲクーラ１３において、バイパス通路１６に直接取り付けられる。この場合、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１とバイパス通路１６は、それぞれ薄いＳＵＳ板で形成されており、熱伝達率が悪く、熱交換器３２へ流れるエンジン１の冷却水の熱が伝わり難いことから、バイパス弁１７を冷却水の温度に応じて動作させることができない。そこで、この実施形態では、バイパス弁１７の周囲にエンジン１の冷却水を流すために、バイパス弁１７には冷却水が流れる冷却水通路５１ａを含むアダプタ５１が設けられる。アダプタ５１は、熱伝達率のよい金属より形成される。その他の構成は、前記各実施形態の構成と同じである。
図２０、図２１にＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７とＥＧＲ弁１４の一部をその長手方向に沿って切断した断面図により示す。図２０は、バイパス弁１７が開弁した状態を示し、図２１は、バイパス弁１７が閉弁した状態を示す。この実施形態では、バイパス弁１７は、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８ではなく、ＥＧＲクーラ１３において、バイパス通路１６に直接取り付けられる。この場合、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１とバイパス通路１６は、それぞれ薄いＳＵＳ板で形成されており、熱伝達率が悪く、熱交換器３２へ流れるエンジン１の冷却水の熱が伝わり難いことから、バイパス弁１７を冷却水の温度に応じて動作させることができない。そこで、この実施形態では、バイパス弁１７の周囲にエンジン１の冷却水を流すために、バイパス弁１７には冷却水が流れる冷却水通路５１ａを含むアダプタ５１が設けられる。アダプタ５１は、熱伝達率のよい金属より形成される。その他の構成は、前記各実施形態の構成と同じである。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、バイパス弁１７の配置と構造の違いの点で前記各実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、バイパス弁１７がＥＧＲクーラ１３のハウジング３１と一体に設けられるバイパス通路１６に設けられ、バイパス弁１７の周囲には、冷却水が流れる冷却水通路５１ａを含むアダプタ５１が設けられる。従って、バイパス弁１７のアクチュエータ２２が温度の変化に感応して動作する場合は、冷却水通路５１ａを流れる冷却水の温度の変化に感応してアクチュエータ２２が動作することになり、バイパス弁１７の弁体２１が冷却水の温度変化に応じて開閉動作することになる。このため、バイパス弁１７を熱伝達率の悪いＥＧＲクーラ１３のハウジング３１に取り付けた場合でも、バイパス弁１７のアクチュエータ２２が冷却水の温度の変化に感応して動作するので、バイパス弁１７を電気的に制御する必要がなく、バイパス弁１７に関する構成を簡略化することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、バイパス弁１７の配置と構造の違いの点で前記各実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、バイパス弁１７がＥＧＲクーラ１３のハウジング３１と一体に設けられるバイパス通路１６に設けられ、バイパス弁１７の周囲には、冷却水が流れる冷却水通路５１ａを含むアダプタ５１が設けられる。従って、バイパス弁１７のアクチュエータ２２が温度の変化に感応して動作する場合は、冷却水通路５１ａを流れる冷却水の温度の変化に感応してアクチュエータ２２が動作することになり、バイパス弁１７の弁体２１が冷却水の温度変化に応じて開閉動作することになる。このため、バイパス弁１７を熱伝達率の悪いＥＧＲクーラ１３のハウジング３１に取り付けた場合でも、バイパス弁１７のアクチュエータ２２が冷却水の温度の変化に感応して動作するので、バイパス弁１７を電気的に制御する必要がなく、バイパス弁１７に関する構成を簡略化することができる。
＜第８実施形態＞
次に、第８実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第８実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［バイパス通路の配置について］
この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３に対するバイパス通路１６の配置の点で前記各実施形態と異なる。すなわち、図２２、図２３に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７とＥＧＲ弁１４の一部をその長手方向に沿って切断した断面図により示す。図２２は、バイパス弁１７が開弁した状態を示し、図２３は、バイパス弁１７が閉弁した状態を示す。図２２、図２３に示すように、この実施形態で、ＥＧＲ弁１４とＥＧＲクーラ１３が車両に搭載された状態において、バイパス通路１６は、ＥＧＲ弁１４とＥＧＲクーラ１３に対し鉛直方向下側に配置され、そのバイパス通路１６の上流側がエンジン１の排気通路３へ向かって鉛直方向下方へ傾斜するように設けられる。この点、バイパス通路１６が、ＥＧＲ弁１４とＥＧＲクーラ１３の鉛直方向上側に設けられる前記各実施形態と異なる。この実施形態で、サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７は、前記第１～第６の実施形態と同様、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８にて、バイパス通路１６に対応して取り付けられる。図２２、図２３において、矢印Ａ４は凝縮水の流れを示す。
この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３に対するバイパス通路１６の配置の点で前記各実施形態と異なる。すなわち、図２２、図２３に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７とＥＧＲ弁１４の一部をその長手方向に沿って切断した断面図により示す。図２２は、バイパス弁１７が開弁した状態を示し、図２３は、バイパス弁１７が閉弁した状態を示す。図２２、図２３に示すように、この実施形態で、ＥＧＲ弁１４とＥＧＲクーラ１３が車両に搭載された状態において、バイパス通路１６は、ＥＧＲ弁１４とＥＧＲクーラ１３に対し鉛直方向下側に配置され、そのバイパス通路１６の上流側がエンジン１の排気通路３へ向かって鉛直方向下方へ傾斜するように設けられる。この点、バイパス通路１６が、ＥＧＲ弁１４とＥＧＲクーラ１３の鉛直方向上側に設けられる前記各実施形態と異なる。この実施形態で、サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７は、前記第１～第６の実施形態と同様、ＥＧＲ弁１４のハウジング１８にて、バイパス通路１６に対応して取り付けられる。図２２、図２３において、矢印Ａ４は凝縮水の流れを示す。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、ＥＧＲクーラ１３に対するバイパス通路１６の配置の違いの点で前記各実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３が車両に搭載された状態において、バイパス通路１６が、ＥＧＲクーラ１３に対し鉛直方向下側に配置されるので、ＥＧＲクーラ１３で発生した凝縮水は、その自重によりバイパス通路１６への流下が可能となる。また、バイパス通路１６の上流側が排気通路３へ向かって鉛直方向下方へ傾斜するので、バイパス通路１６へ流下した凝縮水は、その自重により排気通路３への流下が可能となる。このため、ＥＧＲ通路１２やＥＧＲクーラ１３等で発生した凝縮水を、自重によりバイパス通路１６通じて排気通路３へ排出することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、ＥＧＲクーラ１３に対するバイパス通路１６の配置の違いの点で前記各実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３が車両に搭載された状態において、バイパス通路１６が、ＥＧＲクーラ１３に対し鉛直方向下側に配置されるので、ＥＧＲクーラ１３で発生した凝縮水は、その自重によりバイパス通路１６への流下が可能となる。また、バイパス通路１６の上流側が排気通路３へ向かって鉛直方向下方へ傾斜するので、バイパス通路１６へ流下した凝縮水は、その自重により排気通路３への流下が可能となる。このため、ＥＧＲ通路１２やＥＧＲクーラ１３等で発生した凝縮水を、自重によりバイパス通路１６通じて排気通路３へ排出することができる。
＜第９実施形態＞
次に、第９実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第９実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［バイパス弁の配置について］
この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３の構成とサーモワックス弁よりなるバイパス弁１７の配置の点で前記第８実施形態と異なる。すなわち、図２４に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７を、その長手方向に沿って切断した断面図により示す。図２４は、バイパス弁１７が開弁した状態を示す。この実施形態で、バイパス通路１６は、その入口側から出口側まで、ＥＧＲクーラ１３のＳＵＳよりなるハウジング３１と一体に形成される。この実施形態でも、ＥＧＲクーラ１３とバイパス通路１６は、仕切壁４６を介して隣接する。仕切壁４６は、熱交換器３２に接する主壁部４６ａと、熱交換器３２より下流へ延びる下流壁部４６ｂとを含む。バイパス弁１７は、バイパス通路１６の出口側にて傾斜が急な立ち上がり部分にて、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１に取り付けられる。また、この実施形態では、仕切壁４６の下流壁部４６ｂには、ＥＧＲクーラ１３の出口側を流れる凝縮水を抜くために、ＥＧＲクーラ１３の出口側からバイパス通路１６に連通する複数の連通孔５３が設けられる。更に、この実施形態では、バイパス弁１７の周囲にエンジン１の冷却水を流すために、バイパス弁１７には冷却水が流れる冷却水通路５１ａを含むアダプタ５１が設けられる。アダプタ５１は、熱伝達率のよい金属より形成される。
この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３の構成とサーモワックス弁よりなるバイパス弁１７の配置の点で前記第８実施形態と異なる。すなわち、図２４に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７を、その長手方向に沿って切断した断面図により示す。図２４は、バイパス弁１７が開弁した状態を示す。この実施形態で、バイパス通路１６は、その入口側から出口側まで、ＥＧＲクーラ１３のＳＵＳよりなるハウジング３１と一体に形成される。この実施形態でも、ＥＧＲクーラ１３とバイパス通路１６は、仕切壁４６を介して隣接する。仕切壁４６は、熱交換器３２に接する主壁部４６ａと、熱交換器３２より下流へ延びる下流壁部４６ｂとを含む。バイパス弁１７は、バイパス通路１６の出口側にて傾斜が急な立ち上がり部分にて、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１に取り付けられる。また、この実施形態では、仕切壁４６の下流壁部４６ｂには、ＥＧＲクーラ１３の出口側を流れる凝縮水を抜くために、ＥＧＲクーラ１３の出口側からバイパス通路１６に連通する複数の連通孔５３が設けられる。更に、この実施形態では、バイパス弁１７の周囲にエンジン１の冷却水を流すために、バイパス弁１７には冷却水が流れる冷却水通路５１ａを含むアダプタ５１が設けられる。アダプタ５１は、熱伝達率のよい金属より形成される。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、ＥＧＲクーラ１３の構成とバイパス弁１７の配置の違いの点で前記第８実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３の出口側にて熱交換器３２から流れ出た凝縮水は、仕切壁４６の下流壁部４６ｂにて連通孔５３からバイパス通路１６へ自重により流下し易くなる。このため、ＥＧＲ通路１２やＥＧＲクーラ１３等で発生した凝縮水を、自重により効率良くバイパス通路１６へ流すことができ、排気通路３へ排出することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、ＥＧＲクーラ１３の構成とバイパス弁１７の配置の違いの点で前記第８実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３の出口側にて熱交換器３２から流れ出た凝縮水は、仕切壁４６の下流壁部４６ｂにて連通孔５３からバイパス通路１６へ自重により流下し易くなる。このため、ＥＧＲ通路１２やＥＧＲクーラ１３等で発生した凝縮水を、自重により効率良くバイパス通路１６へ流すことができ、排気通路３へ排出することができる。
＜第１０実施形態＞
次に、第１０実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第１０実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［バイパス弁の配置について］
この実施形態では、サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７の配置の点で前記第９実施形態と異なる。すなわち、図２５に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７を、その長手方向に沿って切断した断面図により示す。図２５は、バイパス弁１７が開弁した状態を示す。この実施形態で、バイパス弁１７は、熱交換器３２の出口近くに対応してＥＧＲクーラ１３のハウジング３１に取り付けられる。この実施形態では、熱交換器３２の出口近くの仕切壁４６（下流壁部４６ｂ）に連通孔５３が形成される。この連通孔５３は、バイパス弁１７の弁体２１の先端と対向する位置に配置され、バイパス弁１７の閉弁時に伸びる弁体２１の先端と下流壁部４６ｂとの干渉を避ける逃がし孔として機能するようになっている。
この実施形態では、サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７の配置の点で前記第９実施形態と異なる。すなわち、図２５に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７を、その長手方向に沿って切断した断面図により示す。図２５は、バイパス弁１７が開弁した状態を示す。この実施形態で、バイパス弁１７は、熱交換器３２の出口近くに対応してＥＧＲクーラ１３のハウジング３１に取り付けられる。この実施形態では、熱交換器３２の出口近くの仕切壁４６（下流壁部４６ｂ）に連通孔５３が形成される。この連通孔５３は、バイパス弁１７の弁体２１の先端と対向する位置に配置され、バイパス弁１７の閉弁時に伸びる弁体２１の先端と下流壁部４６ｂとの干渉を避ける逃がし孔として機能するようになっている。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、前記第９実施形態の作用及び効果に加え次のような作用及び効果を有する。すなわち、この実施形態では、連通孔５３が、バイパス弁１７の閉弁時に弁体２１の先端と下流壁部４６ｂとの干渉を避ける逃がし孔として機能するので、閉弁時に弁体２１が過剰に突出しても、弁体２１の先端部が下流壁部４６ｂに突き当たる（接触する）ことがない。このため、バイパス弁１７において、サーモワックス２４が過剰膨張して弁体２１が過剰に突出（作動）しても、弁体２１又は下流壁部４６ｂがダメージを受けることを防止することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、前記第９実施形態の作用及び効果に加え次のような作用及び効果を有する。すなわち、この実施形態では、連通孔５３が、バイパス弁１７の閉弁時に弁体２１の先端と下流壁部４６ｂとの干渉を避ける逃がし孔として機能するので、閉弁時に弁体２１が過剰に突出しても、弁体２１の先端部が下流壁部４６ｂに突き当たる（接触する）ことがない。このため、バイパス弁１７において、サーモワックス２４が過剰膨張して弁体２１が過剰に突出（作動）しても、弁体２１又は下流壁部４６ｂがダメージを受けることを防止することができる。
＜第１１実施形態＞
次に、第１１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第１１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［放熱フィンについて］
この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３の出口側の構成の点で前記第９実施形態と異なる。すなわち、図２６に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７を図２４に準ずる断面図により示す。図２７に、放熱フィン５５を、図２６のＢ－Ｂ線断面図により示す。図２６、図２７に示すように、ＥＧＲクーラ１３の出口側の導出空間３６には、仕切壁４６（下流壁部４６ｂ）に隣接し、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数の放熱フィン５５が設けられる。これら放熱フィン５５の下側は、下流壁部４６ｂに接続され、放熱フィン５５の上側は、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１に接続されておらず離れている。
その他の構成は、第９実施形態のそれと同じである。
この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３の出口側の構成の点で前記第９実施形態と異なる。すなわち、図２６に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７を図２４に準ずる断面図により示す。図２７に、放熱フィン５５を、図２６のＢ－Ｂ線断面図により示す。図２６、図２７に示すように、ＥＧＲクーラ１３の出口側の導出空間３６には、仕切壁４６（下流壁部４６ｂ）に隣接し、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数の放熱フィン５５が設けられる。これら放熱フィン５５の下側は、下流壁部４６ｂに接続され、放熱フィン５５の上側は、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１に接続されておらず離れている。
その他の構成は、第９実施形態のそれと同じである。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、前記第９実施形態の作用及び効果に加え次のような作用及び効果を有する。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３にて、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数の放熱フィン５５が仕切壁４６の下流壁部４６ｂに隣接して設けられる。従って、バイパス通路１６を流れるＥＧＲガスの熱が下流壁部４６ｂを介して放熱フィン５５へ伝わり、放熱フィン５５が暖められ、放熱フィン５５に付着した凝縮水が暖められる。このため、ＥＧＲクーラ１３で発生した凝縮水を効率良く蒸発させることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、前記第９実施形態の作用及び効果に加え次のような作用及び効果を有する。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３にて、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数の放熱フィン５５が仕切壁４６の下流壁部４６ｂに隣接して設けられる。従って、バイパス通路１６を流れるＥＧＲガスの熱が下流壁部４６ｂを介して放熱フィン５５へ伝わり、放熱フィン５５が暖められ、放熱フィン５５に付着した凝縮水が暖められる。このため、ＥＧＲクーラ１３で発生した凝縮水を効率良く蒸発させることができる。
＜第１２実施形態＞
次に、第１２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第１２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［放熱フィンについて］
この実施形態では、放熱フィン５６の配置の点で前記第１１実施形態と異なる。すなわち、図２８に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７を図２４に準ずる断面図により示す。図２８に示すように、バイパス通路１６の中間部であって熱交換器３２の直下には、仕切壁４６（主壁部４６ａ）に接し、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数の放熱フィン５６が設けられる。これら放熱フィン５６の上側は、主壁部４６ａに接続され、放熱フィン５６の下側はＥＧＲクーラ１３のハウジング３１に接続される。この実施形態では、仕切壁４６の下流壁部４６ｂに連通孔は設けられていない。
この実施形態では、放熱フィン５６の配置の点で前記第１１実施形態と異なる。すなわち、図２８に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１７を図２４に準ずる断面図により示す。図２８に示すように、バイパス通路１６の中間部であって熱交換器３２の直下には、仕切壁４６（主壁部４６ａ）に接し、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数の放熱フィン５６が設けられる。これら放熱フィン５６の上側は、主壁部４６ａに接続され、放熱フィン５６の下側はＥＧＲクーラ１３のハウジング３１に接続される。この実施形態では、仕切壁４６の下流壁部４６ｂに連通孔は設けられていない。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、次のような点で前記第１１実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、バイパス通路１６にて、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数の放熱フィン５６が仕切壁４６（主壁部４６ａ）に隣接して設けられる。従って、バイパス通路１６を流れるＥＧＲガスの熱が放熱フィン５６を介して主壁部４６ａへ伝わり、ＥＧＲクーラ１３が暖められる。このため、バイパス通路１６の放熱を促進することができ、加えてＥＧＲクーラ１３の昇温を促進することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、次のような点で前記第１１実施形態と作用及び効果が異なる。すなわち、この実施形態では、バイパス通路１６にて、ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数の放熱フィン５６が仕切壁４６（主壁部４６ａ）に隣接して設けられる。従って、バイパス通路１６を流れるＥＧＲガスの熱が放熱フィン５６を介して主壁部４６ａへ伝わり、ＥＧＲクーラ１３が暖められる。このため、バイパス通路１６の放熱を促進することができ、加えてＥＧＲクーラ１３の昇温を促進することができる。
＜第１３実施形態＞
次に、第１３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第１３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、バイパス弁１７の構成とＥＧＲ制御の内容の点で前記各実施形態と異なる。
［エンジンシステムについて］
図２９に、この実施形態のエンジンシステムを概略構成図により示す。図３０に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１９を図２８に準ずる断面図により示す。この実施形態におけるＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１９（閉弁状態）の配置は、放熱フィンが無いことを除き、第１２実施形態のそれと同じである。この実施形態で、バイパス弁１９は、電磁弁により構成され、ＥＣＵ９０により制御されるようになっている。バイパス弁１９のアクチュエータ２２は、電気的に動作するソレノイド２９により構成される。他の実施形態において、サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７を、ソレノイドをアクチュエータとするバイパス弁１９に置き替えることで、この実施形態を実施することもできる。この実施形態で、バイパス弁１９は、アクチュエータ２２（ソレノイド２９）をオフして動作させないとき閉弁となるよう（ノーマル閉弁）に構成される。
図２９に、この実施形態のエンジンシステムを概略構成図により示す。図３０に、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１９を図２８に準ずる断面図により示す。この実施形態におけるＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁１９（閉弁状態）の配置は、放熱フィンが無いことを除き、第１２実施形態のそれと同じである。この実施形態で、バイパス弁１９は、電磁弁により構成され、ＥＣＵ９０により制御されるようになっている。バイパス弁１９のアクチュエータ２２は、電気的に動作するソレノイド２９により構成される。他の実施形態において、サーモワックス弁よりなるバイパス弁１７を、ソレノイドをアクチュエータとするバイパス弁１９に置き替えることで、この実施形態を実施することもできる。この実施形態で、バイパス弁１９は、アクチュエータ２２（ソレノイド２９）をオフして動作させないとき閉弁となるよう（ノーマル閉弁）に構成される。
［第４のＥＧＲ制御］
図３１に、第４のＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。図３１に示すように、第４のＥＧＲ制御は、ステップ２６０、２７０及び３００の処理を省略し、その代わりにステップ２５０とステップ２８０との間にステップ４００と４１０の処理を加えた点で図９に示す第２のＥＧＲ制御と内容が異なる。
図３１に、第４のＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。図３１に示すように、第４のＥＧＲ制御は、ステップ２６０、２７０及び３００の処理を省略し、その代わりにステップ２５０とステップ２８０との間にステップ４００と４１０の処理を加えた点で図９に示す第２のＥＧＲ制御と内容が異なる。
処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ９０は、ステップ２００～ステップ２５０の処理を実行し、ステップ２５０の判断結果が肯定となる場合は、処理をステップ４００へ移行し、ステップ２５０の判断結果が否定となる場合は、処理をステップ４１０へ移行する。
そして、ステップ４００では、ＥＣＵ９０は、バイパス弁１９を閉弁し、その後、処理をステップ２８０へ移行する。
一方、ステップ４１０では、ＥＣＵ９０は、バイパス弁１９を開弁し、その後、処理をステップ２８０へ移行する。
上記した第４のＥＧＲ制御によれば、ＥＣＵ９０は、壁温センサ８８により検出される壁温度ＴＨＤＷがＥＧＲガス分配器１５の耐熱温度（１４０℃）を超えた場合に、強制ＥＧＲカットを実行するために、ＥＧＲ弁１４を全閉に制御するようになっている。一方、ＥＣＵ９０は、強制ＥＧＲカットを実行していないとき、検出される壁温度ＴＨＤＷがＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度である「１２０℃」を超えた場合に、バイパス弁１９を閉弁させるようにアクチュエータ２２（ソレノイド２９）制御すると共に、通常のＥＧＲ制御を実行するようになっている。この実施形態では、ＥＣＵ９０は、本開示技術の第３制御手段の一例に相当する。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、壁温センサ８８により検出されるＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷがＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度（１２０℃）を超えた場合には、ＥＣＵ９０はバイパス弁１９を閉弁させるようにアクチュエータ２２（ソレノイド２９）を制御する。従って、ＥＧＲ通路１２を流れる大部分のＥＧＲガスがバイパス通路１６へ流れることなくＥＧＲクーラ１３で冷却されてからＥＧＲガス分配器１５へ流れる。このため、ＥＧＲ通路１２をＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスの温度がＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度を超えると、ＥＧＲガスの温度を低下させるようにバイパス弁１９を制御し、ＥＧＲガス分配器１５の溶損とＥＧＲガス分配器１５での凝縮水の発生を抑制することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、壁温センサ８８により検出されるＥＧＲガス分配器１５の壁温度ＴＨＤＷがＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度（１２０℃）を超えた場合には、ＥＣＵ９０はバイパス弁１９を閉弁させるようにアクチュエータ２２（ソレノイド２９）を制御する。従って、ＥＧＲ通路１２を流れる大部分のＥＧＲガスがバイパス通路１６へ流れることなくＥＧＲクーラ１３で冷却されてからＥＧＲガス分配器１５へ流れる。このため、ＥＧＲ通路１２をＥＧＲガス分配器１５へ流れるＥＧＲガスの温度がＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度を超えると、ＥＧＲガスの温度を低下させるようにバイパス弁１９を制御し、ＥＧＲガス分配器１５の溶損とＥＧＲガス分配器１５での凝縮水の発生を抑制することができる。
この実施形態の構成によれば、バイパス弁１９は、アクチュエータ２２（ソレノイド２９）をオフして動作させないとき閉弁となるので、ソレノイド２９が故障して動作しなくてもバイパス弁１９が閉弁状態に保たれる。このため、バイパス弁１９のアクチュエータ２２（ソレノイド２９）が故障しても、バイパス通路１６のＥＧＲガスの流れを遮断することができ、ＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）の溶損を抑制することができる。
＜第１４実施形態＞
次に、第１４実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第１４実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、第１３実施形態における第４のＥＧＲ制御に加え、バイパス弁１９の開閉を切り換えるバイパス切換制御を実行する点で第１３実施形態と異なる。
エンジン１の冷間時（未暖機時）には、ＥＧＲ通路１２からＥＧＲクーラ１３へ流れるＥＧＲガスの一部をバイパス通路１６へ流して迂回させるために、バイパス弁１９が開弁される。その後、エンジン１の暖機が完了すると、ＥＧＲクーラ１３へＥＧＲガスのほぼ全部を流すために、バイパス弁１９が閉弁される。ところが、暖機が一旦完了しても、低温時には、図３０に示すように、バイパス通路１６の出口付近等に凝縮水ＣＷが滞留することがある。そこで、この実施形態では、バイパス弁１９が閉弁した後にバイパス通路１６の出口付近等に滞留した凝縮水ＣＷを排出するために、次のようなバイパス弁切換制御を実行するようになっている。
［バイパス弁切換制御について］
図３２に、この実施形態におけるバイパス弁切換制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ５００で、ＥＣＵ９０は、水温センサ８１、回転数センサ８２、スロットルセンサ８５、吸気温センサ８７及び壁温センサ８８の検出値に基づき、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ、吸気温度ＴＨＡ、エンジン負荷ＫＬ及び壁温度ＴＨＤＷをそれぞれ取り込む。
図３２に、この実施形態におけるバイパス弁切換制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ５００で、ＥＣＵ９０は、水温センサ８１、回転数センサ８２、スロットルセンサ８５、吸気温センサ８７及び壁温センサ８８の検出値に基づき、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ、吸気温度ＴＨＡ、エンジン負荷ＫＬ及び壁温度ＴＨＤＷをそれぞれ取り込む。
次に、ステップ５１０で、ＥＣＵ９０は、バイパス弁１９への開弁要求が有るか否かを判断する。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ５２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ５３０へ移行する。
ステップ５２０では、ＥＣＵ９０は、バイパス弁１９を開弁し、その後に処理をステップ５００へ戻す。
一方、ステップ５３０では、ＥＣＵ９０は、冷却水温度ＴＨＷが「８０℃」未満か否かを判断する。「８０℃」は一例である。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ５４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ５５０へ移行する。
ステップ５４０では、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲカットか否かを判断する。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ５２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ５５０へ移行する。
そして、ステップ５３０又はステップ５４０から移行してステップ５５０では、ＥＣＵ９０は、バイパス弁１９を閉弁し、処理をステップ５００へ戻す。
上記したバイパス弁切換制御によれば、ＥＣＵ９０は、バイパス弁１９を閉弁しているときに、ＥＧＲカットの実行を条件にバイパス弁１９を強制的に開弁するようになっている。すなわち、この実施形態では、バイパス弁１９のアクチュエータ２２（ソレノイド２９）は、ＥＧＲ弁１４を全閉にする条件において、弁体２１を開くように構成される。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１３実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、バイパス弁１９のアクチュエータ２２（ソレノイド２９）は、ＥＧＲカットを実行する（ＥＧＲ弁１４を全閉にする）条件において、バイパス弁１９の弁体２１を開く。従って、ＥＧＲ弁１４を全閉にする条件においてバイパス弁１９の弁体２１が開いたときは、その弁体２１が閉じているときにバイパス弁１９より下流（バイパス通路１６の出口側）に溜まった凝縮水ＣＷのバイパス弁１９より上流への流れが許容される。このため、バイパス弁１９が閉弁しているときに、バイパス弁１９より下流のバイパス通路１６に溜まった凝縮水ＣＷを、ＥＧＲカットの実行時に、バイパス弁１９より上流のバイパス通路１６へ自重により流すことができ、排気通路３へ排出することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１３実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、バイパス弁１９のアクチュエータ２２（ソレノイド２９）は、ＥＧＲカットを実行する（ＥＧＲ弁１４を全閉にする）条件において、バイパス弁１９の弁体２１を開く。従って、ＥＧＲ弁１４を全閉にする条件においてバイパス弁１９の弁体２１が開いたときは、その弁体２１が閉じているときにバイパス弁１９より下流（バイパス通路１６の出口側）に溜まった凝縮水ＣＷのバイパス弁１９より上流への流れが許容される。このため、バイパス弁１９が閉弁しているときに、バイパス弁１９より下流のバイパス通路１６に溜まった凝縮水ＣＷを、ＥＧＲカットの実行時に、バイパス弁１９より上流のバイパス通路１６へ自重により流すことができ、排気通路３へ排出することができる。
＜第１５実施形態＞
次に、第１５実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第１５実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、ＥＧＲクーラ１３に対するバイパス通路１６の配置と、バイパス弁６０の構成と、バイパス弁６０の開閉制御の点で前記第８～第１４の実施形態と構成が異なる。図３３に、バイパス通路１６とバイパス弁６０を一体に設けたＥＧＲクーラ１３を正面図により示す。図３４に、同じくＥＧＲクーラ１３を背面図により示す。図３５に、バイパス弁６０の弁体６１が全閉となるときであって、ＥＧＲクーラ１３をその長手方向に沿って切断した断面図により示す。図３６に、ＥＧＲクーラ１３であって、図３５の１点鎖線四角Ｘ１で囲った部分を拡大断面図により示す。図３７に、バイパス弁６０の弁体６１が半開となるときであって、ＥＧＲクーラ１３を図３５に準ずる断面図により示す。図３８に、ＥＧＲクーラ１３であって、図３７に１点鎖線四角Ｘ２で囲った部分を拡大断面図により示す。図３９に、バイパス弁６０の弁体６１が全開となるときであって、ＥＧＲクーラ１３を図３５に準ずる断面図により示す。図４０に、ＥＧＲクーラ１３であって、図３９に１点鎖線四角Ｘ３で囲った部分を拡大断面図により示す。
［ＥＧＲクーラの構成について］
図３３～図４０に示すように、この実施形態のＥＧＲクーラ１３は、第８～第１４の実施形態のＥＧＲクーラ１３と同様、車両に搭載された状態において、バイパス通路１６が、ＥＧＲクーラ１３に対し鉛直方向下側に配置され、ＥＧＲクーラ１３とバイパス通路１６の上流側がエンジン１の排気通路３へ向かって鉛直方向下方へ傾斜するように設けられる。また、熱交換器３２は、ＥＧＲガスが流れ入る入口３２ａと、ＥＧＲガスが流れ出る出口３２ｂを含む。バイパス通路１６も、ＥＧＲガスが流れ入る入口１６ａと、ＥＧＲガスが流れ出る出口１６ｂを含む。バイパス通路１６の出口１６ｂは、熱交換器３２の出口３２ｂに隣接して配置される。この実施形態で、バイパス弁６０の弁体６１と回転軸６２は、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１において、バイパス通路１６の出口１６ｂに対応して配置される。なお、図３３～図４０では、便宜上、冷却水の取入口や取出口の図示を省略すると共に、熱交換器３２やバイパス弁６０の図示を簡略化した。
図３３～図４０に示すように、この実施形態のＥＧＲクーラ１３は、第８～第１４の実施形態のＥＧＲクーラ１３と同様、車両に搭載された状態において、バイパス通路１６が、ＥＧＲクーラ１３に対し鉛直方向下側に配置され、ＥＧＲクーラ１３とバイパス通路１６の上流側がエンジン１の排気通路３へ向かって鉛直方向下方へ傾斜するように設けられる。また、熱交換器３２は、ＥＧＲガスが流れ入る入口３２ａと、ＥＧＲガスが流れ出る出口３２ｂを含む。バイパス通路１６も、ＥＧＲガスが流れ入る入口１６ａと、ＥＧＲガスが流れ出る出口１６ｂを含む。バイパス通路１６の出口１６ｂは、熱交換器３２の出口３２ｂに隣接して配置される。この実施形態で、バイパス弁６０の弁体６１と回転軸６２は、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１において、バイパス通路１６の出口１６ｂに対応して配置される。なお、図３３～図４０では、便宜上、冷却水の取入口や取出口の図示を省略すると共に、熱交換器３２やバイパス弁６０の図示を簡略化した。
［バイパス弁の構成について］
図３５～図４０に示すように、この実施形態のバイパス弁６０は、略四角板状をなす弁体６１と、その弁体６１を回動する回転軸６２とを含み、弁体６１の一辺側が回転軸６２に固定され、上記一辺に対向する弁体６１の他辺側が回転軸６２を中心に揺動するスイングタイプとして構成される。また、図３４に示すように、このバイパス弁６０は、回転軸６２を回動するために電気的に動作するアクチュエータ６３を含む。このアクチュエータ６３は、軸方向へ往復動可能な駆動軸６３ａを備え、その駆動軸６３ａの先端部が、回転軸６２に対しリンク６４を介して駆動連結される。そして、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａが軸方向へ往復動することで、回転軸６２がリンク６４を介して一方向又はその反対方向へ回動し、その回転軸６２の回動により弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを開閉するように構成される。
図３５～図４０に示すように、この実施形態のバイパス弁６０は、略四角板状をなす弁体６１と、その弁体６１を回動する回転軸６２とを含み、弁体６１の一辺側が回転軸６２に固定され、上記一辺に対向する弁体６１の他辺側が回転軸６２を中心に揺動するスイングタイプとして構成される。また、図３４に示すように、このバイパス弁６０は、回転軸６２を回動するために電気的に動作するアクチュエータ６３を含む。このアクチュエータ６３は、軸方向へ往復動可能な駆動軸６３ａを備え、その駆動軸６３ａの先端部が、回転軸６２に対しリンク６４を介して駆動連結される。そして、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａが軸方向へ往復動することで、回転軸６２がリンク６４を介して一方向又はその反対方向へ回動し、その回転軸６２の回動により弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを開閉するように構成される。
この実施形態では、図３５、図３６に示すように、バイパス弁６０の弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを閉じる閉弁時（全閉時）には、その弁体６１が熱交換器３２の軸線Ｌ１の方向（軸方向）とほぼ平行になるように配置され、その弁体６１が熱交換器３２の出口３２ｂの直下流の流路を全開放する位置に配置される。また、図３７、図３８に示すように、その弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを半開とする半開時（開弁時）には、その弁体６１が熱交換器３２の出口３２ｂの直下流の流路の一部を遮り流路面積を狭くする位置に配置される。更に、図３９、図４０に示すように、その弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを全開する全開時（開弁時）には、その弁体６１が熱交換器３２の出口３２ｂの一部を更に遮りその出口３２ｂの流路面積を更に狭くする位置に配置される。
[バイパス弁を構成する弁アッセンブリとその組み付け手順について]
ここで、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１は、一部にスポット溶接を実施した後、全体の締結をロウ付けで仕上げることが考えられる。この手順を採用する理由は、ロウ付け後に溶接加工を施すと、ロウ付け部分が溶けてしまい締結不良が発生するからである。また、バイパス弁６０を構成する回転軸６２には、ガス漏れを防止するために、一般にゴム製のリップシールを設けている。この場合、リップシールを回転軸６２に組み付けた状態でロウ付けすることはできず、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１を仕上げた後にリップシールを組み付けた回転軸６２をハウジング３１に後付けすることが必要になる。ここで、回転軸６２をハウジング３１に組み付けた後、弁体６１を回転軸６２に締結するには、締結用の窓をハウジング３１に設けなければならない。また、弁体６１を回転軸６２に締結した後、その締結用の窓を蓋等で封鎖する必要が生じる。この場合、蓋を溶接することは難しく、ガスケットによるシールが必要になり、製造コストアップにつながる。そこで、この実施形態では、バイパス弁６０を構成する弁アッセンブリとその組み付け手順につき、以下のような構成を提案する。
ここで、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１は、一部にスポット溶接を実施した後、全体の締結をロウ付けで仕上げることが考えられる。この手順を採用する理由は、ロウ付け後に溶接加工を施すと、ロウ付け部分が溶けてしまい締結不良が発生するからである。また、バイパス弁６０を構成する回転軸６２には、ガス漏れを防止するために、一般にゴム製のリップシールを設けている。この場合、リップシールを回転軸６２に組み付けた状態でロウ付けすることはできず、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１を仕上げた後にリップシールを組み付けた回転軸６２をハウジング３１に後付けすることが必要になる。ここで、回転軸６２をハウジング３１に組み付けた後、弁体６１を回転軸６２に締結するには、締結用の窓をハウジング３１に設けなければならない。また、弁体６１を回転軸６２に締結した後、その締結用の窓を蓋等で封鎖する必要が生じる。この場合、蓋を溶接することは難しく、ガスケットによるシールが必要になり、製造コストアップにつながる。そこで、この実施形態では、バイパス弁６０を構成する弁アッセンブリとその組み付け手順につき、以下のような構成を提案する。
図４１に、バイパス通路１６の出口１６ｂに対応して設けられる弁アッセンブリ６５の構成を断面図により示す。図４１に示すように、バイパス通路１６を構成するＥＧＲクーラ１３のハウジング３１には、ベアリングケース６６が設けられる。ベアリングケース６６は、筒部６６ａと、筒部６６ａの底部６６ｂと、底部６６ｂの外周に設けられるフランジ部６６ｃとを含む。ベアリングケース６６は、そのフランジ部６６ｃがボルト６７を介してハウジング３１に固定される。ベアリングケース６６のフランジ部６６ｃがハウジング３１に当接する部分には、ガス漏れを防止するガスケット６８が設けられる。ベアリングケース６６の筒部６６ａの内側には、ボールベアリング６９が設けられる。ボールベアリング６９には、回転軸６２が回転可能に支持される。回転軸６２の基端部６２ａは、ベアリングケース６６の底部６６ｂを貫通してバイパス通路１６の出口１６ｂの近傍に配置される。この基端部６２ａには、弁体６１がねじ７０を介して固定される。ボールベアリング６９と底部６６ｂとの間にて、回転軸６２上には、ガス漏れを防止するためのリップシール７１が設けられる。リップシール７１は、ゴム等の可撓性材により形成される。リップシール７１は、この開示技術におけるシール部材の一例に相当する。また、回転軸６２の先端には、回転軸６２を回動させるためのレバー７２が固定される。このレバー７２は、回転軸６２及び弁体６１と一体に回動可能となっている。また、筒部６６ａの外周には、弁体６１を閉弁方向へ付勢するための閉弁スプリング７３が設けられる。この閉弁スプリング７３は、ベアリングケース６６とレバー７２との間に介在され、回転軸６２を介して弁体６１を閉弁方向へ回動付勢するようになっている。
上記した弁アッセンブリ６５は、次のような手順で組み付けることができる。すなわち、（１）初めに、回転軸６２の外周にボールベアリング６９の内側を圧入する。（２）ベアリングケース６６の筒部６６ａの内周にリップシール７１を圧入する。（３）筒部６６ａの内周にボールベアリング６９の外周を圧入すると共に、回転軸６２の基端部６２ａを、リップシール７１とベアリングケース６６の底部６６ｂに貫通させる。（４）回転軸６２の基端部６２ａに弁体６１をねじ７０により固定した後、ねじ７０の頭部を点溶接する。（５）ベアリングケース６６の筒部６６ａの外周に閉弁スプリング７３を取り付け、回転軸６２の先端にレバー７２を取り付けて固定することで、サブ弁アッセンブリとする。ここで、回転軸６２へのレバー７２の固定は、ナットの締め付け、溶接又はカシメにより行うことができる。（６）サブ弁アッセンブリのベアリングケース６６を、ガスケット６８を介してハウジング３１にボルト６７で固定することにより、弁アッセンブリ６５の組み付けを完了する。
［バイパス弁の開閉制御について］
次に、上記のように構成したバイパス弁６０の開閉制御について説明する。図４２に、その制御内容をフローチャートにより示す。なお、この実施形態のエンジンシステムは、図２９に示すエンジンシステムを採用するものとし、図２９におけるバイパス弁１９を本実施形態のバイパス弁６０に置き換え、バイパス弁６０を制御するためにアクチュエータ６３を制御するものとする。
次に、上記のように構成したバイパス弁６０の開閉制御について説明する。図４２に、その制御内容をフローチャートにより示す。なお、この実施形態のエンジンシステムは、図２９に示すエンジンシステムを採用するものとし、図２９におけるバイパス弁１９を本実施形態のバイパス弁６０に置き換え、バイパス弁６０を制御するためにアクチュエータ６３を制御するものとする。
処理が図４２に示すルーチンへ移行すると、ステップ６００で、ＥＣＵ９０は、水温センサ８１、回転数センサ８２、スロットルセンサ８５及び吸気温センサ８７の検出値に基づき、エンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、冷却水温度ＴＨＷ及び吸気温度ＴＨＡをそれぞれ取り込む。
次に、ステップ６１０で、ＥＣＵ９０は、エンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、冷却水温度ＴＨＷ及び吸気温度ＴＨＡに応じた目標バイパス開度ＴＥＣＢＶを求める。ＥＣＵ９０は、例えば、図４３に示す目標バイパス開度マップを参照することにより、各種パラメータＮＥ，ＫＬ，ＴＨＷ，ＴＨＡに応じた目標バイパス開度ＴＥＣＢＶを求めることができる。図４３に示すように、この目標バイパス開度マップは、吸気温度ＴＨＡ（外気温度でもある。）が「－１０℃以下」、「０℃」及び「２５℃以上」の３つの吸気温度範囲に規定され、それら各吸気温度範囲につき、冷却水温度ＴＨＷが「４０℃未満」、「４０℃」、「６０℃」及び「８０℃以上」の４つの冷却水温度範囲に規定される。そして、各吸気温度範囲と各冷却水温度範囲とで組み合わされる１２の組み合わせ領域毎に、エンジン負荷ＫＬとエンジン回転数ＮＥに応じた目標バイパス開度ＴＥＣＢＶが設定される。このマップでは、エンジン１が低回転かつ軽負荷となるほど、目標バイパス開度ＴＥＣＢＶが大きくなるように設定される。また、このマップでは、吸気温度ＴＨＡが低くなるほど、目標バイパス開度ＴＥＣＢＶが大きくなるように設定され、吸気温度ＴＨＡが低くなる場合は、エンジン１の完全暖機後も低回転かつ軽負荷ほど、目標バイパス開度ＴＥＣＢＶが大きくなるように設定される。更に、このマップでは、冷却水温度ＴＨＷが低くなるほど、目標バイパス開度ＴＥＣＢＶが大きくなるように設定されるが、冷却水温度ＴＨＷがＥＧＲ開始水温度である「４０℃未満」となる場合は、目標バイパス開度ＴＥＣＢＶが「０」となるように設定される。
次に、ステップ６２０で、ＥＣＵ９０は、吸気温度ＴＨＡに応じたＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを求める。ＥＣＵ９０は、例えば、図４４に示すＥＧＲ開始許可水温度マップを参照することにより、吸気温度ＴＨＡに応じたＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを求めることができる。このマップは、吸気温度ＴＨＡが「３０℃」から「－２０℃」まで低くなるほど、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷが「４０℃」から「８５℃」まで高くなるように設定され、吸気温度ＴＨＡが「３０℃」以上になるとＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷが「４０℃」に設定されるようになっている。
次に、ステップ６３０で、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷが冷却水温度ＴＨＷより低いか否かを判断する。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ６４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ６６０へ移行する。
ステップ６４０では、ＥＣＵ９０は、冷却水温度ＴＨＷが「１００℃」より低いか否かを判断する。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ６５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ６６０へ移行する。
ステップ６５０では、ＥＣＵ９０は、目標バイパス開度ＴＥＣＢＶを、最終目標バイパス開度ＦＴＥＣＢＶとして設定する。
一方、ステップ６３０又はステップ６４０から移行してステップ６６０では、ＥＣＵ９０は、「０％」を、最終目標バイパス開度ＦＴＥＣＢＶとして設定する。
そして、ステップ６５０又はステップ６６０から移行してステップ６７０では、ＥＣＵ９０は、バイパス弁６０を最終目標バイパス開度ＦＴＥＣＢＶに制御する。
上記したバイパス弁６０の開閉制御によれば、ＥＣＵ９０は、冷却水温度ＴＨＷが、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷ以下の条件では、バイパス弁６０を全閉に制御し、冷却水温度ＴＨＷが、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷより高く、かつ、１００℃以上の高温度となる条件では、吸気温度ＴＨＡ（外気温度）が低くてもバイパス弁６０を全閉に制御し、冷却水温度ＴＨＷが、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷより高く、かつ、１００℃より低くなる条件では、バイパス弁６０を目標バイパス開度ＴＥＣＢＶに制御するようになっている。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第８～第１４の実施形態の作用及び効果と同等の作用及び効果を得ることができる。加えて、この実施形態のＥＧＲクーラ１３の構成によれば、バイパス通路１６の出口１６ｂが熱交換器３２の出口３２ｂに隣接して配置され、バイパス弁６０の弁体６１と回転軸６２がバイパス通路１６の出口１６ｂに対応して配置される。また、バイパス弁６０は、弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを閉じる全閉時（閉弁時）には、弁体６１が熱交換器３２の軸方向とほぼ平行に配置される。従って、バイパス弁６０の全閉時には、排気通路３からＥＧＲ通路１２へ流れるＥＧＲガスのほぼ全てが熱交換器３２へ流れて冷やされ、その出口３２ｂから流れ出てバイパス弁６０の弁体６１に沿ってＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ向けて流れる。このため、バイパス弁の全閉時には、バイパス弁６０の弁体６１を冷やされたＥＧＲガスで冷やすことができ、その弁体６１を介して回転軸６２を冷やすことができる。この結果、回転軸６２に設けられたリップシール７１をＥＧＲガスの熱害から保護することができる。一方、バイパス弁６０の半開時又は全開時（開弁時）には、弁体６１が熱交換器３２の出口３２ｂの流路面積の一部を遮り流路面積が狭くなる。従って、熱交換器３２の出口３２ｂの流路面積が狭くなる分だけ、熱交換器３２の出口３２ｂから流れ出る冷やされたＥＧＲガスの流量が減少し、その流量に対する、バイパス通路１６の出口１６ｂから流れ出る冷やされないＥＧＲガスの流量の割合（バイパス流量比）が多くなり、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスの温度が高くなる。このため、バイパス弁６０の半開時又は全開時には、バイパス流量比が増える分だけＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）の暖機を促進することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第８～第１４の実施形態の作用及び効果と同等の作用及び効果を得ることができる。加えて、この実施形態のＥＧＲクーラ１３の構成によれば、バイパス通路１６の出口１６ｂが熱交換器３２の出口３２ｂに隣接して配置され、バイパス弁６０の弁体６１と回転軸６２がバイパス通路１６の出口１６ｂに対応して配置される。また、バイパス弁６０は、弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを閉じる全閉時（閉弁時）には、弁体６１が熱交換器３２の軸方向とほぼ平行に配置される。従って、バイパス弁６０の全閉時には、排気通路３からＥＧＲ通路１２へ流れるＥＧＲガスのほぼ全てが熱交換器３２へ流れて冷やされ、その出口３２ｂから流れ出てバイパス弁６０の弁体６１に沿ってＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ向けて流れる。このため、バイパス弁の全閉時には、バイパス弁６０の弁体６１を冷やされたＥＧＲガスで冷やすことができ、その弁体６１を介して回転軸６２を冷やすことができる。この結果、回転軸６２に設けられたリップシール７１をＥＧＲガスの熱害から保護することができる。一方、バイパス弁６０の半開時又は全開時（開弁時）には、弁体６１が熱交換器３２の出口３２ｂの流路面積の一部を遮り流路面積が狭くなる。従って、熱交換器３２の出口３２ｂの流路面積が狭くなる分だけ、熱交換器３２の出口３２ｂから流れ出る冷やされたＥＧＲガスの流量が減少し、その流量に対する、バイパス通路１６の出口１６ｂから流れ出る冷やされないＥＧＲガスの流量の割合（バイパス流量比）が多くなり、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスの温度が高くなる。このため、バイパス弁６０の半開時又は全開時には、バイパス流量比が増える分だけＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）の暖機を促進することができる。
図４５には、バイパス弁６０の半開時と全開時における、下流側ＥＧＲ通路へ流れるＥＧＲガスの全流量に対する熱交換器３２を流れたＥＧＲガスの流量の割合（クーラ流量比）とバイパス流量比の違いをグラフにより示す。図４５に示すように、半開時には、クーラ流量比は「７５％」となり、バイパス流量比は「２５％」となる。一方、全開時には、クーラ流量比は「６０％」となり、バイパス流量比は「４０％」となる。このように、半開時に比べ全開時には、バイパス流量比が約１５％アップすることがわかる。
ここで、この実施形態におけるバイパス弁６０の開閉制御によれば、ＥＣＵ９０は、冷却水温度ＴＨＷが、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷ以下の条件では、ＥＧＲ弁１４が閉弁し、ＥＧＲクーラ１３にＥＧＲガスが流れず、バイパス弁６０を全閉に制御する。また、ＥＣＵ９０は、冷却水温度ＴＨＷが、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷより高く、かつ、１００℃以上の高温度となる条件では、吸気温度ＴＨＡ（外気温度）が低くてもバイパス弁６０を全閉に制御する。このため、ＥＧＲ弁１４が開弁し、ＥＧＲクーラ１３へ流れるＥＧＲガスの全てを熱交換器３２で冷却することができ、ＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ温度低下させたＥＧＲガスを流すことができる。更に、ＥＣＵ９０は、冷却水温度ＴＨＷが、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷより高く、かつ、１００℃より低くなる条件では、バイパス弁６０を目標バイパス開度ＴＥＣＢＶに制御する。このため、ＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスにおけるバイパス流量比を増加させることができ、そのＥＧＲガスを昇温させることができ、ＥＧＲガス分配器１５を適度に暖機することができる。
更に、この実施形態のＥＧＲクーラ１３の構成によれば、上記した組み付け手順を採用することで弁アッセンブリ６５を設けた。すなわち、各種部品６１，６２，６６，６９，７０～７３を組み付けてなるサブ弁アッセンブリのベアリングケース６６を、最後に、ガスケット６８を介してハウジング３１にボルト６７で固定することで、弁アッセンブリ６５の組み付けを完了するようにした。このため、ベアリングケース６６をハウジング３１に固定するためにガスケット６８とボルト６７が必要になるものの、組付け窓を設けることなく、かつ、溶接を施すことなく、ハウジング３１に対し弁アッセンブリ６５を設けることができ、ＥＧＲクーラ１３の製造コストを抑えることができる。
＜第１６実施形態＞
次に、第１６実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第１６実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、スイングタイプのバイパス弁６０の構成の点で第１５実施形態と異なる。第１６実施形態では、バイパス通路１６の出口１６ｂを、熱交換器３２の出口３２ｂに隣接して配置すると共に、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５をバイパス通路１６の出口１６ｂに対応して配置した。すなわち、熱交換器３２の出口３２ｂとバイパス通路１６の出口１６ｂとの近傍に弁アッセンブリ６５を配置した。このため、弁アッセンブリ６５の回転軸６２が、熱交換器３２とバイパス通路１６との間の仕切壁４６の一端縁４６ｃに沿って配置されることになった。ここで、仕切壁４６の一端縁４６ｃと回転軸６２との間に多少の隙間ができることがある。この隙間が大きくなると、弁体６１の全閉時に、バイパス通路１６で遮断されたＥＧＲガスが、その隙間を介して熱交換器３２の出口３２ｂの側へ漏れるおそれがある。その結果、漏れたＥＧＲガスにより、熱交換器３２で冷却されたＥＧＲガスの冷却効率が低下するおそれがある。一方、上記隙間が大きくなれば、熱交換器３２から流れ出る凝縮水を、その隙間を介してバイパス通路１６へ排出することができる。そこで、この実施形態では、バイパス弁６０を次のように構成した。
[バイパス弁の構成について]
図４６、図４７に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、熱交換器３２の出口３２ｂに隣接したバイパス通路１６の出口１６ｂの部分と、バイパス弁６０の弁体６１及び回転軸６２との関係を断面図により示す。図４６は、バイパス弁６０の弁体６１が全閉となる状態を示し、図４７は、弁体６１が開弁した状態を示す。この実施形態で、熱交換器３２の出口３２ｂとバイパス通路１６の出口１６ｂとの境部位５８と、回転軸６２との間に隙間５９が設けられる。その隙間５９は、弁体６１の閉弁時（全閉時）よりも開弁時の方が大きくなるように構成される。ここで、境部位５８は、仕切壁４６の一端縁４６ｃにより構成される。
図４６、図４７に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、熱交換器３２の出口３２ｂに隣接したバイパス通路１６の出口１６ｂの部分と、バイパス弁６０の弁体６１及び回転軸６２との関係を断面図により示す。図４６は、バイパス弁６０の弁体６１が全閉となる状態を示し、図４７は、弁体６１が開弁した状態を示す。この実施形態で、熱交換器３２の出口３２ｂとバイパス通路１６の出口１６ｂとの境部位５８と、回転軸６２との間に隙間５９が設けられる。その隙間５９は、弁体６１の閉弁時（全閉時）よりも開弁時の方が大きくなるように構成される。ここで、境部位５８は、仕切壁４６の一端縁４６ｃにより構成される。
すなわち、この実施形態では、図４６、図４７に示すように、仕切壁４６の一端縁４６ｃが平坦をなし、その一端縁４６ｃに隣接して回転軸６２が配置される。この回転軸６２の一部には、断面円弧状をなす切り欠き６２ｂが形成され、この切り欠き６２ｂが、回転軸６２の回動に伴い境部位５８（一端縁４６ｃ）に対し変位するようになっている。詳しくは、図４６に示すように、弁体６１の全閉時には、回転軸６２と境部位５８（一端縁４６ｃ）との間の隙間５９が最小となるように切り欠き６２ｂが変位する。一方、図４７に示すように、弁体６１の開弁時には、回転軸６２と境部位５８（一端縁４６ｃ）との間の隙間５９が最大となるように切り欠き６２ｂが変位する。弁体６１は、その基部が回転軸６２の中に収まった状態で固定される。また、弁体６１は、その先部側が回転軸６２から半径方向へ張り出し、バイパス通路１６の出口１６ｂを開閉するようになっている。ここで、弁体６１の先端は、ハウジング３１の傾斜に合わせて傾斜する。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１５実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、この実施形態では、熱交換器３２の出口３２ｂとバイパス通路１６の出口１６ｂとの境部位５８（一端縁４６ｃ）と、回転軸６２との間の隙間５９が、バイパス弁６０の弁体６１の閉弁時よりも開弁時の方が大きくなるように構成される。従って、図４６に示すように、この隙間５９は、弁体６１の閉弁時に開弁時よりも小さくなるので、バイパス通路１６の中のＥＧＲガスが、隙間５９を介して熱交換器３２の出口３２ｂの側へ漏れ難くなる。このため、弁体６１の閉弁時には、隙間５９を狭くすることで、バイパス通路１６から熱交換器３２の側への隙間５９によるＥＧＲガスの漏れを抑えることができ、熱交換器３２によるＥＧＲガスの冷却効率の低下を抑えることができる。一方、図４７に示すように、この隙間５９は、弁体６１の開弁時に閉弁時よりも大きくなるので、熱交換器３２の出口３２ｂから放出される凝縮水（図４７に白丸で示す。）が隙間５９へ流れ易くなる。また、熱交換器３２の出口３２ｂの流路面積の一部が弁体６１により遮られるので、その出口３２ｂから放出される凝縮水の飛散が抑えられる。このため、弁体６１の開弁時には、隙間５９を広くすることで、熱交換器３２の出口３２ｂから放出される凝縮水を隙間５９を介して多量にバイパス通路１６へ排出することができる。ここで、弁体６１の開弁時には、バイパス通路１６から流れ出るＥＧＲガスが、熱交換器３２で冷却されたＥＧＲガスに合流するので、ＥＧＲガスの冷却効率が問題になることはない。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１５実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、この実施形態では、熱交換器３２の出口３２ｂとバイパス通路１６の出口１６ｂとの境部位５８（一端縁４６ｃ）と、回転軸６２との間の隙間５９が、バイパス弁６０の弁体６１の閉弁時よりも開弁時の方が大きくなるように構成される。従って、図４６に示すように、この隙間５９は、弁体６１の閉弁時に開弁時よりも小さくなるので、バイパス通路１６の中のＥＧＲガスが、隙間５９を介して熱交換器３２の出口３２ｂの側へ漏れ難くなる。このため、弁体６１の閉弁時には、隙間５９を狭くすることで、バイパス通路１６から熱交換器３２の側への隙間５９によるＥＧＲガスの漏れを抑えることができ、熱交換器３２によるＥＧＲガスの冷却効率の低下を抑えることができる。一方、図４７に示すように、この隙間５９は、弁体６１の開弁時に閉弁時よりも大きくなるので、熱交換器３２の出口３２ｂから放出される凝縮水（図４７に白丸で示す。）が隙間５９へ流れ易くなる。また、熱交換器３２の出口３２ｂの流路面積の一部が弁体６１により遮られるので、その出口３２ｂから放出される凝縮水の飛散が抑えられる。このため、弁体６１の開弁時には、隙間５９を広くすることで、熱交換器３２の出口３２ｂから放出される凝縮水を隙間５９を介して多量にバイパス通路１６へ排出することができる。ここで、弁体６１の開弁時には、バイパス通路１６から流れ出るＥＧＲガスが、熱交換器３２で冷却されたＥＧＲガスに合流するので、ＥＧＲガスの冷却効率が問題になることはない。
＜第１７実施形態＞
次に、第１７実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第１７実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[バイパス弁の構成について]
この実施形態では、スイングタイプのバイパス弁６０の構成の点で第１６実施形態と異なる。図４８に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、バイパス弁６０の弁体６１が全閉となる状態を、図４６に準ずる断面図により示す。図４９に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、弁体６１が開弁した状態を、図４７に準ずる断面図により示す。この実施形態でも、バイパス弁６０は、熱交換器３２の出口３２ｂとバイパス通路１６の出口１６ｂとの境部位５８と、回転軸６２との間に隙間５９が設けられる。その隙間５９は、弁体６１の全閉時よりも開弁時の方が大きくなるように構成される。
この実施形態では、スイングタイプのバイパス弁６０の構成の点で第１６実施形態と異なる。図４８に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、バイパス弁６０の弁体６１が全閉となる状態を、図４６に準ずる断面図により示す。図４９に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、弁体６１が開弁した状態を、図４７に準ずる断面図により示す。この実施形態でも、バイパス弁６０は、熱交換器３２の出口３２ｂとバイパス通路１６の出口１６ｂとの境部位５８と、回転軸６２との間に隙間５９が設けられる。その隙間５９は、弁体６１の全閉時よりも開弁時の方が大きくなるように構成される。
すなわち、図４８、図４９に示すように、この実施形態でも、仕切壁４６の一端縁４６ｃが平坦をなし、その一端縁４６ｃにより境部位５８が構成される。そして、その境部位５８に隣接して回転軸６２が配置される。この実施形態では、回転軸６２の一部に切り欠きは形成されておらず、スイングタイプのバイパス弁６０を構成する回転軸６２は、境部位５８（一端縁４６ｃ）に対し所定の隙間５９を介して配置される。弁体６１は、その基部側が回転軸６２に固定され、その基端６１ａが回転軸６２の半径方向へわずかに突出する。また、弁体６１は、その先部側が回転軸６２から半径方向へ張り出し、バイパス通路１６の出口１６ｂを開閉するようになっている。ここで、弁体６１の先端は、ハウジング３１の傾斜に合わせて鋭角に傾斜し、弁体６１の基端６１ａも鋭角に傾斜する。そして、図４８に示すように、弁体６１の全閉時には、回転軸６２と境部位５８との間の隙間５９は、弁体６１の基端６１ａにより封鎖される。一方、図４９に示すように、弁体６１の開弁時には、回転軸６２と共に弁体６１が回動することで、弁体６１の基端６１ａが回動し、境部位５８（一端縁４６ｃ）との間の隙間５９が開放されるようになっている。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１６実施形態の構成と多少の違いはあるものの、第１６実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１６実施形態の構成と多少の違いはあるものの、第１６実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
＜第１８実施形態＞
次に、第１８実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第１８実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[バイパス弁の構成について]
この実施形態では、バイパス弁６０がバタフライタイプの構成を有する点でスイングタイプの構成を有する第１６及び第１７の実施形態のそれと異なる。図５０に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、バイパス弁６０の弁体６１が全閉した状態を、図４８に準ずる断面図により示す。図５１に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、バイパス弁６０の弁体６１が開弁した状態を、図４９に準ずる断面図により示す。この実施形態でも、バイパス弁６０は、熱交換器３２の出口３２ｂとバイパス通路１６の出口１６ｂとの境部位５８と、弁体６１との間に隙間５９が設けられるようになっている。その隙間５９は、弁体６１の閉弁時（全閉時）よりも開弁時の方が大きくなるように構成される。
この実施形態では、バイパス弁６０がバタフライタイプの構成を有する点でスイングタイプの構成を有する第１６及び第１７の実施形態のそれと異なる。図５０に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、バイパス弁６０の弁体６１が全閉した状態を、図４８に準ずる断面図により示す。図５１に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、バイパス弁６０の弁体６１が開弁した状態を、図４９に準ずる断面図により示す。この実施形態でも、バイパス弁６０は、熱交換器３２の出口３２ｂとバイパス通路１６の出口１６ｂとの境部位５８と、弁体６１との間に隙間５９が設けられるようになっている。その隙間５９は、弁体６１の閉弁時（全閉時）よりも開弁時の方が大きくなるように構成される。
すなわち、図５０、図５１に示すように、この実施形態では、境部位５８（仕切壁４６の一端縁４６ｃ）に隣接して回転軸６２が配置される。この実施形態のバイパス弁６０は、バタフライタイプの構成を有することから、回転軸６２は、境部位５８（一端縁４６ｃ）に対し所定の間隔を介して配置される。弁体６１は、その中間部が回転軸６２に固定され、その一端側６１ｂと他端側６１ｃが、それぞれ回転軸６２の半径方向へ張り出している。また、弁体６１は、その一端側６１ｂが仕切壁４６の一端縁４６ｃに対し接触可能となり、その他端側６１ｃがハウジング３１の傾斜する内壁に対し接触可能となっている。ここで、弁体６１の一端側６１ｂは、仕切壁４６の傾斜する一端縁４６ｃに合わせて鋭角に傾斜し、弁体６１の他端側６１ｃは、ハウジング３１の傾斜に合わせて鋭角に傾斜する。そして、図５０に示すように、弁体６１の全閉時には、弁体６１の一端側６１ｂが境部位５８（一端縁４６ｃ）に接触し、回転軸６２と境部位５８（一端縁４６ｃ）との間に隙間５９はできない。一方、図５１に示すように、弁体６１の開弁時には、回転軸６２と共に弁体６１が回動することで、弁体６１の一端側６１ｂと境部位５８（一端縁４６ｃ）との間に隙間５９ができるようになっている。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１６及び第１７の実施形態とバイパス弁６０のタイプは異なるものの、第１６及び第１７の実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１６及び第１７の実施形態とバイパス弁６０のタイプは異なるものの、第１６及び第１７の実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
＜第１９実施形態＞
次に、第１９実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第１９実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[バイパス弁の弁アッセンブリの構成と弁アッセンブリの組み付け手順について]
この実施形態では、バタフライタイプのバイパス弁６０に係る弁アッセンブリ６５の構成と弁アッセンブリ６５の組み付け手順の点で、第１５実施形態のスイングタイプのバイパス弁６０と異なる。図５２に、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５の構成を図４１に準ずる断面図により示す。図５２に示す弁アッセンブリ６５おいて、図４１に示す構成要素と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する（以下の説明において同様。）。
この実施形態では、バタフライタイプのバイパス弁６０に係る弁アッセンブリ６５の構成と弁アッセンブリ６５の組み付け手順の点で、第１５実施形態のスイングタイプのバイパス弁６０と異なる。図５２に、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５の構成を図４１に準ずる断面図により示す。図５２に示す弁アッセンブリ６５おいて、図４１に示す構成要素と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する（以下の説明において同様。）。
図５２に示すように、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１は、外側へ突出する外筒部３１ｅを含む。外筒部３１ｅの外周には、平坦面をなす圧入受け面３１ｅａが、周方向に複数（４つ）等角度間隔に配置される。これら圧入受け面３１ｅａは、外筒部３１ｅの外周を切削するかたちで形成されるので、図５２では、その部分が凹状をなして見える。この圧入受け面３１ｅａは、後述するように、回転軸６２及び弁体６１等を含むサブ弁アッセンブリを外筒部３１ｅの内側に圧入するときに、ハウジング３１の側を位置決め治具で位置決めするために使用される。ベアリングケース６６は、筒部６６ａと底部６６ｂを含み、フランジ部は含まない。ベアリングケース６６は、ハウジング３１の外筒部３１ｅの内側に圧入されて固定される。ベアリングケース６６の筒部６６ａには、回転軸６２がボールベアリング６９を介して回転可能に支持され、回転軸６２の外周がリップシール７１を介してシールされる。ハウジング３１の内部にて、回転軸６２の基端部６２ａには、弁体６１がねじ７０を介して固定される。回転軸６２の先端部には、レバー７２が固定される。ハウジング３１の外筒部３１ｅの外周には、筒状をなすスプリングガイド７４が設けられる。スプリングガイド７４の外周にて、スプリングガイド７４とレバー７２との間には、弁体６１を閉弁方向へ付勢するための閉弁スプリング７３が設けられる。
上記した弁アッセンブリ６５の組み付け手順は以下の通りである。すなわち、（１）回転軸６２の外周にボールベアリング６９の内側を圧入する。（２）ベアリングケース６６の筒部６６ａの内側にリップシール７１を圧入する。（３）筒部６６ａの内側に、回転軸６２を圧入したボールベアリング６９の外側を圧入する。（４）回転軸６２をリップシール７１とベアリングケース６６の底部６６ｂに貫通させ、その回転軸６２の基端部６２ａに弁体６１をねじ７０で固定した後、ねじ７０の頭部を点溶接する。このようにバイパス弁６０のサブ弁アッセンブリの組み付けを完了する。（５）サブ弁アッセンブリを構成するベアリングケース６６を、ハウジング３１の外筒部３１ｅに圧入して固定する。このとき、ハウジング３１の外筒部３１ｅの外周に形成される圧入受け面３１ｅａの凹みを利用することで、ベアリングケース６６を外筒部３１ｅに容易に圧入できる。（６）ハウジング３１の外筒部３１ｅの外周に、筒状のスプリングガイド７４を取り付けると共に、スプリングガイド７４の外周に閉弁スプリング７３を取り付ける。（７）回転軸６２の先端にレバー７２を固定することにより、弁アッセンブリ６５の組み付けを完了する。回転軸６２へのレバー７２の固定は、ナットの締め付け、溶接又はカシメにより行うことができる。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５の構成が第１５実施形態のそれと多少異なるものの、第１５実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。また、この実施形態の構成によれば、上記した組み付け手順を採用することで弁アッセンブリ６５を設けた。すなわち、各種部品６１，６２，６６，６９，７１を組み付けてなるサブ弁アッセンブリのベアリングケース６６を、ハウジング３１の外筒部３１ｅに圧入して固定した後、残りの各種部品７２～７４を組み付けることで、弁アッセンブリ６５の組み付けを完了する。このため、ベアリングケース６６をハウジング３１に固定するために、組付け窓を設けることなく、かつ、溶接を施すことなく、ハウジング３１に対し弁アッセンブリ６５を設けることができ、ＥＧＲクーラ１３の製造コストを抑えることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５の構成が第１５実施形態のそれと多少異なるものの、第１５実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。また、この実施形態の構成によれば、上記した組み付け手順を採用することで弁アッセンブリ６５を設けた。すなわち、各種部品６１，６２，６６，６９，７１を組み付けてなるサブ弁アッセンブリのベアリングケース６６を、ハウジング３１の外筒部３１ｅに圧入して固定した後、残りの各種部品７２～７４を組み付けることで、弁アッセンブリ６５の組み付けを完了する。このため、ベアリングケース６６をハウジング３１に固定するために、組付け窓を設けることなく、かつ、溶接を施すことなく、ハウジング３１に対し弁アッセンブリ６５を設けることができ、ＥＧＲクーラ１３の製造コストを抑えることができる。
＜第２０実施形態＞
次に、第２０実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第２０実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[バイパス弁の弁アッセンブリの構成と弁アッセンブリの組み付け手順について]
この実施形態では、バイパス弁６０に係る弁アッセンブリ６５の構成と弁アッセンブリの組み付け手順の点で第１９実施形態と異なる。図５３に、弁アッセンブリ６５を図５２に準ずる断面図により示す。図５３に示すように、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１は、ハウジング３１の外側へ突出する外筒部３１ｅと、ハウジング３１の中に嵌入する内筒部３１ｆとを有する長筒部３１ｇを含む。内筒部３１ｆには、バイパス通路１６の出口１６ｂに対応して、ＥＧＲガスが流れる開口３１ｆａが形成される。ベアリングケース６６は、筒部６６ａと底部６６ｂを含む。ベアリングケース６６は、ハウジング３１の外筒部３１ｅの内側に圧入されて固定される。ベアリングケース６６の筒部６６ａには、回転軸６２がボールベアリング６９を介して回転可能に支持され、回転軸６２の外周がリップシール７１を介してシールされる。ハウジング３１の内筒部３１ｆの中にて、回転軸６２の基端部６２ａには、弁体６１がねじ７０を介して固定される。回転軸６２の先端には、レバー７２が固定される。ハウジング３１の外筒部３１ｅの外周には、レバー７２との間に、閉弁スプリング７３が設けられる。
この実施形態では、バイパス弁６０に係る弁アッセンブリ６５の構成と弁アッセンブリの組み付け手順の点で第１９実施形態と異なる。図５３に、弁アッセンブリ６５を図５２に準ずる断面図により示す。図５３に示すように、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１は、ハウジング３１の外側へ突出する外筒部３１ｅと、ハウジング３１の中に嵌入する内筒部３１ｆとを有する長筒部３１ｇを含む。内筒部３１ｆには、バイパス通路１６の出口１６ｂに対応して、ＥＧＲガスが流れる開口３１ｆａが形成される。ベアリングケース６６は、筒部６６ａと底部６６ｂを含む。ベアリングケース６６は、ハウジング３１の外筒部３１ｅの内側に圧入されて固定される。ベアリングケース６６の筒部６６ａには、回転軸６２がボールベアリング６９を介して回転可能に支持され、回転軸６２の外周がリップシール７１を介してシールされる。ハウジング３１の内筒部３１ｆの中にて、回転軸６２の基端部６２ａには、弁体６１がねじ７０を介して固定される。回転軸６２の先端には、レバー７２が固定される。ハウジング３１の外筒部３１ｅの外周には、レバー７２との間に、閉弁スプリング７３が設けられる。
上記した弁アッセンブリ６５の組み付け手順は以下の通りである。すなわち、（１）回転軸６２の外周にボールベアリング６９の内側を圧入する。（２）ベアリングケース６６の筒部６６ａの内側にリップシール７１を圧入する。（３）筒部６６ａの内側に回転軸６２を組み付けたボールベアリング６９の外側を圧入する。（４）ベアリングケース６６の底部６６ｂに回転軸６２を貫通させ、その回転軸６２の基端部６２ａに、弁体６１をねじ７０で固定し、ねじ７０の頭部を点溶接する。これによりサブ弁アッセンブリを形成する。（５）サブ弁アッセンブリのベアリングケース６６を、ハウジング３１の外筒部３１ｅに圧入する。（６）ハウジング３１の外筒部３１ｅの外側に、閉弁スプリング７３を装着する。（７）回転軸６２の先端に、レバー７２を取り付けて固定すると共に、レバー７２に閉弁スプリング７３を係合させる。これにより、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５の組み付けを完了する。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１９実施形態と多少の構成の違いはあるものの、第１９実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１９実施形態と多少の構成の違いはあるものの、第１９実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
＜第２１実施形態＞
次に、第２１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第２１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、バイパス弁６０の構成とコイル断線対応制御等の点で前記第１５実施形態と構成が異なる。図５４に、アクチュエータ６３及びリンク６４を含むＥＧＲクーラ１３を背面側から視た斜視図により示す。図５５、図５６に、そのＥＧＲクーラ１３を図３４に準ずる背面図により示す。図５５は、バイパス弁６０を開弁（全開）に動作させたときのアクチュエータ６３及びリンク６４の状態を示し、図５６は、バイパス弁６０を閉弁（全閉）に動作させたときのアクチュエータ６３及びリンク６４の状態を示す。なお、この実施形態では、図３５～図４１に示すバイパス弁６０と同等の構成を有し、アクチュエータ６３及びリンク６４の構成が異なる。以下に、この実施形態のアクチュエータ６３及びリンク６４について説明する。
［アクチュエータ及びリンクの構成について］
この実施形態のアクチュエータ６３は、回転軸６２を回動するために電気的に動作するように構成される。図５４～図５６に示すように、アクチュエータ６３は、軸方向へ往復動可能な駆動軸６３ａを備え、その駆動軸６３ａの先端が回転軸６２に対しリンク６４を介して駆動連結される。この実施形態では、回転軸６２の先端にレバー７２が一体回転可能に固定される。レバー７２は、その基端部が回転軸６２に固定され、その先端部に長孔７２ａが形成される。この長孔７２ａに駆動軸６３ａの先端が移動可能に連結されることでリンク６４が構成される。このバイパス弁６０では、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａが、その軸方向へ往復動することにより、回転軸６２が一方向及び逆方向へ回動し、弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを開閉するようになっている。
この実施形態のアクチュエータ６３は、回転軸６２を回動するために電気的に動作するように構成される。図５４～図５６に示すように、アクチュエータ６３は、軸方向へ往復動可能な駆動軸６３ａを備え、その駆動軸６３ａの先端が回転軸６２に対しリンク６４を介して駆動連結される。この実施形態では、回転軸６２の先端にレバー７２が一体回転可能に固定される。レバー７２は、その基端部が回転軸６２に固定され、その先端部に長孔７２ａが形成される。この長孔７２ａに駆動軸６３ａの先端が移動可能に連結されることでリンク６４が構成される。このバイパス弁６０では、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａが、その軸方向へ往復動することにより、回転軸６２が一方向及び逆方向へ回動し、弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを開閉するようになっている。
図５７に、バイパス弁６０を全開に動作させたときのアクチュエータ６３を、その軸方向に沿って切断した断面図により示す。図５８に、バイパス弁６０を全閉に動作させたときのアクチュエータ６３を、その軸方向に沿って切断した断面図により示す。図５９は、バイパス弁６０の弁体６１が全開となるときであって、ＥＧＲクーラ１３の一部を示す図４０に準ずる断面図である。図６０は、バイパス弁６０の弁体６１が全閉となるときであって、ＥＧＲクーラ１３の一部を示す図３６に準ずる断面図である。
図５７、図５８に示すように、アクチュエータ６３は、ハウジング９４１と、ハウジング９４１に設けられ、下端部（一端部）と上端部（他端部）を含む内軸部９４２と、内軸部９４２の下端部にて同軸をなすように一体に設けられる駆動軸６３ａと、内軸部９４２の基端側に対応してハウジング９４１に設けられ、内軸部９４２及び駆動軸６３ａを軸線方向へ往復動させるためのステップモータ９４４と、内軸部９４２及び駆動軸６３ａをステップモータ９４４から遠ざかる方向へ付勢するための軸スプリング９４５とを含む。内軸部９４２は、ハウジング９４１の中心を貫通して配置され、上端部に雄ねじ９４６が設けられる。
ハウジング９４１は、アクチュエータ６３の外側を覆う外ハウジング９６１と、外ハウジング９６１の内側に配置される内ハウジング９６２と、内ハウジング９６２の下部内側に配置される軸受ハウジング９６３とを含む。内ハウジング９６２の上部は、ステップモータ９４４のステータ９７１を構成し、その外周には一対をなす上層コイル９７２Ａ及び下層コイル９７２Ｂが設けられる。軸受ハウジング９６３は、その中心部に内軸部９４２をスラスト方向へ往復動可能に支持するスラスト軸受部９６３ａを含み、スラスト軸受部９６３ａの周囲は中空となっている。ステータ９７１の内側には、ステップモータ９４４を構成するロータ９７３が配置される。外ハウジング９６１には、上方へ突出するコネクタ９６１ａが形成される。コネクタ９６１ａには、各コイル９７２Ａ，９７２Ｂに接続される端子９７４が設けられる。外ハウジング９６１の下部には、フランジ９６１ｂが形成される。図５４～図５６に示すように、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１の外側には、ブラケット７５が設けられる。アクチュエータ６３は、そのフランジ９６１ｂを介してボルト等（図示略）によりブラケット７５に固定される。
ロータ９７３は、ロータ本体９７３ａと、ロータ本体９７３ａの外周に設けられるマグネット９７３ｂとを含む。ロータ本体９７３ａの下端には、下方へ伸びるスリーブ９７５が設けられ、スリーブ９７５の外周と内ハウジング９６２との間には、ラジアル軸受９７６が設けられる。ロータ９７３は、ラジアル軸受９７６によりステータ９７１の内側にて回転可能に支持される。ロータ本体９７３ａの中心には、内軸部９４２の雄ねじ９４６に螺合される雌ねじ９４７が設けられる。雄ねじ９４６と雌ねじ９４７との間には、内軸部９４２の軸線方向において所定のバックラッシ９４９（図６１、図６２参照）が設けられる。
図５７、図５８に示すように、この実施形態において、駆動軸６３ａの基部６３ａｂには、軸受ハウジング９６３の内側にて、駆動軸６３ａ及び内軸部９４２が往復動するときに、内部への異物や水分の侵入を防止するために軸受ハウジング９６３との間をシールするためのリップシール９５１が設けられる。この実施形態で、内軸部９４２の周囲には、リップシール９５１に接触可能な外周部９５２ｃを含み、駆動軸６３ａの基部６３ａｂから内軸部９４２に沿って伸びる円筒状の外軸９５２が設けられる。この実施形態で、外軸９５２の外周部９５２ｃの外径は、駆動軸６３ａの最大外径と同じに設定される。
このアクチュエータ６３には、外軸９５２と軸受ハウジング９６３との間をリップシール９５１によりシールすることでハウジング９４１の内側に区分される内側空間９５３が設けられる。外軸９５２の上端部９５２ａ（一端部）は、この内側空間９５３に面して配置される。そして、この内側空間９５３を大気に連通させるために、ハウジング９４１（外ハウジング９６１、内ハウジング９６２及び軸受ハウジング９６３）には、大気通路９５４（二点鎖線で概形を示す。）が設けられる。なお、この実施形態のアクチュエータ６３には、従来のアクチュエータと異なり、内軸部９４２の基準となる初期位置を規定するためのストッパや当接部は設けられていない。
すなわち、上記したアクチュエータ６３を構成するステップモータ９４４は、上層コイル９７２Ａ及び下層コイル９７２Ｂを含むステータ９７１と、ステータ９７１の中心にて回転可能に配置されたロータ９７３と、ロータ９７３に対し、ねじ機構（雄ねじ９４６及び雌ねじ９４７）を介して軸方向へ往復動可能に連結された駆動軸６３ａと、駆動軸６３ａをその軸方向へ付勢する軸スプリング９４５とを備える。そして、バイパス弁６０の回転軸６２を回動させるために回転軸６２とアクチュエータ６３の駆動軸６３ａとがリンク６４を介して連結される。軸スプリング９４５は、駆動軸６３ａを軸方向へ付勢することで、リンク６４及び回転軸６２を介して弁体６１を閉弁方向へ付勢するように構成される。
上記のように構成したアクチュエータ６３は、ステップモータ９４４を駆動させてロータ９７３を回転させることにより、その回転運動を雄ねじ９４６と雌ねじ９４７を介して内軸部９４２及び駆動軸６３ａのストローク運動に変換し、レバー７２を介して回転軸６２を回動させるようになっている。すなわち、アクチュエータ６３は、図５６、図５８に示すように、駆動軸６３ａをハウジング９４１から突出させてレバー７２を押し下げた状態から、ロータ９７３を一方向へ回転させる。これにより、雄ねじ９４６と雌ねじ９４７の螺合関係により、軸スプリング９４５の付勢力に抗して、内軸部９４２及び駆動軸６３ａがスラスト方向である図５８の上方向へストローク運動する。これにより、図５４、図５５及び図５７に示すように、内軸部９４２がハウジング９４１の中に没入し、駆動軸６３ａによりレバー７２が引き上げられて、図５９に示すように弁体６１が全開状態となる。
一方、アクチュエータ６３は、図５４、図５５及び図５７に示すように、駆動軸６３ａをハウジング９４１に没入させてレバー７２を引き上げた状態から、ロータ９７３を反対方向へ回転させる。これにより、雄ねじ９４６と雌ねじ９４７の螺合関係により、軸スプリング９４５の付勢力との協働により、内軸部９４２及び駆動軸６３ａがスラスト方向である図５７の下方向へストローク運動する。これにより、図５６、図５８に示すように、駆動軸６３ａがハウジング９４１から突出し、駆動軸６３ａによりレバー７２が押し下げられて、図６０に示すように弁体６１が全閉状態となる。
図６１に、バイパス弁６０の弁体６１を全開にした状態における雄ねじ９４６と雌ねじ９４７との螺合状態の一部を拡大断面図により示す。図６２に、後述する「突き当て全閉状態」における雄ねじ９４６と雌ねじ９４７との螺合状態の一部を拡大断面図により示す。図６１、図６２に示すように、雄ねじ９４６は、内軸部９４２の軸線方向において螺旋状に連なる雄ねじ山９４６ａを有する。この雄ねじ山９４６ａは、ステップモータ９４４から遠ざかる方（下方）へ向いた第１雄ねじ山面９４６ａａと、その第１雄ねじ山面９４６ａａの反対側（上側）に位置する第２雄ねじ山面９４６ａｂを含む。また、雌ねじ９４７は、内軸部９４２の軸線方向において螺旋状に連なる雌ねじ山９４７ａを有する。この雌ねじ山９４７ａは、ステップモータ９４４から遠ざかる方（下方）へ向いた第１雌ねじ山面９４７ａａと、その第１雌ねじ山面９４７ａａの反対側（上側）に位置する第２雌ねじ山面９４７ａｂを含む。そして、図６１、図６２に示すように、この雄ねじ９４６と雌ねじ９４７との間には、内軸部９４２の軸線方向において所定のバックラッシ９４９（あそび）がある。
この実施形態のバイパス弁６０は、その弁体６１が開弁する状態又は閉弁する状態では、弁体６１が閉弁スプリング７３の付勢力により閉弁方向へ付勢される。また、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａは、軸スプリング９４５の付勢力により駆動軸６３ａがハウジング９４１から突出する方向、すなわち弁体６１を閉弁させる方向へ付勢される。そのため、図６１に示すように、内軸部９４２に設けられた雄ねじ９４６の第１雄ねじ山面９４６ａａが、ロータ本体９７３ａに設けられた雌ねじ９４７の第２雌ねじ山面９４７ａｂに当接した状態となる。一方、弁体６１が全閉した状態から、ロータ本体９７３ａによる締め込みにより駆動軸６３ａをレバー７２に突き当てる「突き当て制御」を実行する。これにより、図６２に示すように、雌ねじ山９４７ａの第１雌ねじ山面９４７ａａと雄ねじ山９４６ａの第２雄ねじ山面９４６ａｂとが係合し、かつ、軸スプリング９４５により内軸部９４２及び駆動軸６３ａがステップモータ９４４から遠ざかる方向（閉弁方向）へ最大限に付勢された状態（完全係合付勢状態）となる。この完全係合付勢状態では、内軸部９４２及び駆動軸６３ａに上記付勢方向と反対方向の力が作用しても完全係合付勢状態が維持されることになる。これにより、バイパス弁６０の弁体６１が全閉状態に維持されることになる。ただし、完全係合付勢状態からアクチュエータ６３のロータ本体９７３ａを更に締め込むと、ステップモータ９４４に「脱調」が発生し、最大「２step」だけ開弁側へ脱調することになる。この場合も、内軸部９４２及び駆動軸６３ａは、軸スプリング９４５の付勢力により完全係合付勢状態が保たれ、バイパス弁６０の弁体６１は全閉状態に保たれる。
上記したバイパス弁６０によれば、その弁体６１が、閉弁スプリング７３により閉弁方向へ付勢され、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａが、軸スプリング９４５により突出方向（レバー７２及び回転軸６２を介して弁体６１を閉弁させる方向）へ付勢される。ここで、閉弁スプリング７３の付勢力は、アクチュエータ６３の軸スプリング９４５の付勢力よりも強く設定される。また、弁体６１の全閉時には、ＥＣＵ９０がアクチュエータ６３を「突き当て制御」することにより、雄ねじ９４６の雄ねじ山９４６ａと雌ねじ９４７の雌ねじ山９４７ａとが係合し、駆動軸６３ａ（内軸部９４２）の移動がロックされる。ここで、バイパス弁６０の閉弁スプリング７３の付勢力が、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａに作用しない構成では、アクチュエータ６３の脱調時に、雄ねじ９４６と雌ねじ９４７との間に微少（最大で０．０８４ｍｍ程度）な隙間ができる。そのため、雄ねじ９４６と雌ねじ９４７との間で、振動により摩耗が発生するおそれがある。これに対し、この実施形態のアクチュエータ６３の構成によれば、脱調時に、雄ねじ９４６と雌ねじ９４７とが係合して駆動軸６３ａ（内軸部９４２）の移動がロックされるので、雄ねじ９４６と雌ねじ９４７との間に微少な隙間ができることがなく、雄ねじ９４６と雌ねじ９４７との間で、振動により摩耗が発生するおそれがない。
［アクチュエータのコイルの断線について］
この実施形態のアクチュエータ６３では、上層コイル９７２Ａと下層コイル９７２Ｂのうち、一方が断線したときは他方により駆動軸６３ａを動作させて回転軸６２を回動させ、弁体６１を閉弁方向へ駆動し、全閉にすることができる。このとき、アクチュエータ６３の制御性は低下するものの、閉弁スプリング７３が弁体６１の動きを閉弁方向へアシストするので、上層コイル９７２Ａ又は下層コイル９７２Ｂのみによってバイパス弁６０を全閉に制御することができる。
この実施形態のアクチュエータ６３では、上層コイル９７２Ａと下層コイル９７２Ｂのうち、一方が断線したときは他方により駆動軸６３ａを動作させて回転軸６２を回動させ、弁体６１を閉弁方向へ駆動し、全閉にすることができる。このとき、アクチュエータ６３の制御性は低下するものの、閉弁スプリング７３が弁体６１の動きを閉弁方向へアシストするので、上層コイル９７２Ａ又は下層コイル９７２Ｂのみによってバイパス弁６０を全閉に制御することができる。
図６３、図６４に、アクチュエータ６３の上層コイル９７２Ａと下層コイル９７２Ｂが正常な場合の各コイル９７２Ａ，９７２Ｂに対する通電パターンをタイムチャートにより示す。図６３は、上層コイル９７２Ａの極Ｓ１へ通電した場合を示し、図６４は、下層コイル９７２Ｂの極Ｓ２へ通電した場合を示す。図６４において、ロータ９７３の各極Ｎと下層コイル９７２Ｂの極Ｓ２との間の太線矢印は磁力が強くなる場合を、破線矢印は磁力が弱くなる場合をそれぞれ示す。図６３、図６４において、（ａ）はロータ９７３における複数の極Ｎを示し、（ｂ）は極Ｓ１，Ｓ３となる上層コイル９７２Ａのオン・オフを示し、（ｃ）は極Ｓ２，Ｓ４となる下層コイル９７２Ｂのオン・オフを示す。
各コイル９７２Ａ，９７２Ｂが正常な場合は、各コイル９７２Ａ，９７２Ｂへの通電パターンである「極Ｓ１→極Ｓ２→極Ｓ３→極Ｓ４」を繰り返すことで、ステップモータ９４４のロータ９７３の回転方向を弁体６１の閉弁に対応する方向に制御することができる。図６３、図６４に示すように、各コイル９７２Ａ，９７２Ｂへの通電を上層コイル９７２Ａの極Ｓ１から下層コイル９７２Ｂの極Ｓ２へ切り換えた場合、ロータ９７３の各極Ｎに対する極Ｓ２の磁力は「強」から「弱」へ繰り返し変化する。そのため、その磁力の引き合い差により、ロータ９７３が弁体６１の閉弁に対応する方向へ回転することになる。
図６５、図６６に、アクチュエータ６３の下層コイル９７２Ｂが断線した場合の各コイル９７２Ａ，９７２Ｂに対する通電パターンをタイムチャートにより示す。図６５、図６６は、上層コイル９７２Ａの極Ｓ１へ通電した場合をそれぞれ示す。図６６において、ロータ９７３の各極Ｎと上層コイル９７２Ａの極Ｓ３との間の実線矢印は磁力が中程度となる場合を示す。図６５、図６６における（ａ）～（ｃ）の名目は、図６３、図６４におけるそれと同じである。
下層コイル９７２Ｂが断線した場合は、上層コイル９７２Ａへの通電パターンである「極Ｓ１→極Ｓ３→」を繰り返すことで、ステップモータ９４４のロータ９７３の回転方向を弁体６１の閉弁に対応する方向に制御することができる。図６５、図６６に示すように、上層コイル９７２Ａへの通電を極Ｓ１から極Ｓ３へ切り換えた場合、ロータ９７３の各極Ｎに対する極Ｓ３の磁力は常に「中程度」で均等となるので、磁力の引き合い差が生じない。しかし、アクチュエータ６３の軸スプリング９４５の付勢力と、弁アッセンブリ６５の閉弁スプリング７３の付勢力との協働により、ロータ９７３を弁体６１の閉弁に対応する方向へ回転させることができる。
［コイル断線対応制御について］
次に、アクチュエータ６３の各コイル９７２Ａ，９７２Ｂの断線に対処するためのコイル断線対応制御について説明する。図６７に、この制御内容をフローチャートにより示す。なお、この実施形態では、第１５実施形態と同じエンジンシステムを採用するものとし、図２９に示すバイパス弁１９の代わりに、この実施形態のバイパス弁６０（アクチュエータ６３）を制御するものとする。
次に、アクチュエータ６３の各コイル９７２Ａ，９７２Ｂの断線に対処するためのコイル断線対応制御について説明する。図６７に、この制御内容をフローチャートにより示す。なお、この実施形態では、第１５実施形態と同じエンジンシステムを採用するものとし、図２９に示すバイパス弁１９の代わりに、この実施形態のバイパス弁６０（アクチュエータ６３）を制御するものとする。
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ７００で、ＥＣＵ９０は、アクチュエータ６３の上層コイル９７２Ａが断線したか否かを判断する。この実施形態で、ＥＣＵ９０は、アクチュエータ６３を制御するとき、各コイル９７２Ａ，９７２Ｂへの正常な通電の有無を監視することで、上層コイル９７２Ａ及び下層コイル９７２Ｂの断線を検出することができるようになっている。この実施形態で、ＥＣＵ９０は、この開示技術の断線検出手段の一例に相当する。ＥＣＵ９０は、このステップ７００の判断結果が肯定となる場合は処理をステップ７１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ７６０へ移行する。
ステップ７１０では、ＥＣＵ９０は、アクチュエータ６３の下層コイル９７２Ｂが断線したか否かを判断する。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ７２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ７４０へ移行する。
ステップ７２０では、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ制御に関するＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを「４０℃」から「６５℃」に変更する。すなわち、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ弁１４の開弁開始の時期的条件を遅らせる方向へ変更する。ＥＣＵ９０は、別途設けられたＥＧＲ制御のためのプログラムにおいて、冷却水温度ＴＨＷがＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷになったときにＥＧＲを開始するようになっている（以下において同様。）。
次に、ステップ７３０で、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ弁１４の開度を所定の上限開度以下でガードする。すなわち、ＥＣＵ９０は、別途設けられたＥＧＲ制御のプログラムにおいて、ＥＧＲ弁１４の開度を所定の上限開度以下に制限するようになっている。つまり、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ弁１４の最大開度を小さくする方向へ変更する。
一方、ステップ７１０から移行したステップ７４０では、ＥＣＵ９０は、アクチュエータ６３の下層コイル９７２Ｂを通電することでバイパス弁６０の弁体６１を全閉に制御する。
次に、ステップ７５０で、ＥＣＵ９０は、ステップ７２０と同様、ＥＧＲ制御に関するＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを「４０℃」から「６５℃」に変更した後、処理をステップ７００へ戻す。
一方、ステップ７００から移行してステップ７６０では、ＥＣＵ９０は、アクチュエータ６３の下層コイル９７２Ｂが断線したか否かを判断する。ＥＣＵ９０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ７７０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ７９０へ移行する。
ステップ７７０では、ＥＣＵ９０は、アクチュエータ６３の上層コイル９７２Ａを通電することでバイパス弁６０の弁体６１を全閉に制御する。
次に、ステップ７８０で、ＥＣＵ９０は、ステップ７２０と同様、ＥＧＲ制御に関するＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを「４０℃」から「６５℃」に変更した後、処理をステップ７００へ戻す。
また、ステップ７６０から移行してステップ７９０では、バイパス弁６０の通常の開閉制御を実行すると共に、通常のＥＧＲ制御を実行した後、処理をステップ７００へ戻す。
上記したコイル断線対応制御において、ＥＣＵ９０は、アクチュエータ６３のステップモータ９４４を構成する上層コイル９７２Ａと下層コイル９７２Ｂにおける断線の有無を監視する。そして、上層コイル９７２Ａ又は下層コイル９７２Ｂの断線を検出した場合は、ＥＣＵ９０は、正常な方の下層コイル９７２Ｂ又は上層コイル９７２Ａのみによりステップモータ９４４（アクチュエータ６３）を駆動させ、バイパス弁６０の弁体６１を全閉に制御すると共に、ＥＧＲ制御におけるＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを「４０℃」から「６５℃」へ変更するようになっている。また。上層コイル９７２Ａと下層コイル９７２Ｂの両方の断線を検出した場合は、ＥＣＵ９０は、ステップモータ９４４（アクチュエータ６３）を駆動させることが困難なため、次のようにＥＧＲ制御を実行する。すなわち、バイパス弁６０の弁体６１が全閉付近で上層コイル９７２Ａ及び下層コイル９７２Ｂが断線した場合は、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ制御におけるＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを「４０℃」から「６５℃」へ変更する。これに対し、バイパス弁６０の弁体６１が全開付近で両コイル９７２Ａ，９７２Ｂが断線した場合は、ＥＣＵ９０は、ＥＧＲ弁１４を所定の上限開度以下にガードする。すなわち、ＥＣＵ９０は、各コイル９７２Ａ，９７２Ｂの断線検出結果に応じてＥＧＲガスの還流を制御するために、ＥＧＲ弁１４の開弁開始及び最大開度の少なくとも一方を変更するようになっている。ここで、ＥＣＵ９０は、この開示技術のＥＧＲ制御手段の一例に相当する。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第２０実施形態と異なり次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、この実施形態の構成によれば、バイパス弁６０は、弁体６１を閉弁方向へ付勢する閉弁スプリング７３を含み、アクチュエータ６３は、駆動軸６３ａをリンク６４及び回転軸６２を介して弁体６１を閉弁方向へ付勢する軸スプリング９４５を含む。従って、バイパス弁６０の弁体６１には、常に閉弁スプリング７３の付勢力と軸スプリング９４５の付勢力とが閉弁方向に作用することになり、弁体６１の閉弁がアシストされる。このため、万が一、アクチュエータ６３が故障しても、バイパス弁６０の弁体６１を閉弁することができ、バイパス通路１６でのＥＧＲガスの流れを遮断し、冷却されない高温のＥＧＲガスがＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れないようにすることができ、ＥＧＲガス分配器１５の熱害を抑制することができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第２０実施形態と異なり次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、この実施形態の構成によれば、バイパス弁６０は、弁体６１を閉弁方向へ付勢する閉弁スプリング７３を含み、アクチュエータ６３は、駆動軸６３ａをリンク６４及び回転軸６２を介して弁体６１を閉弁方向へ付勢する軸スプリング９４５を含む。従って、バイパス弁６０の弁体６１には、常に閉弁スプリング７３の付勢力と軸スプリング９４５の付勢力とが閉弁方向に作用することになり、弁体６１の閉弁がアシストされる。このため、万が一、アクチュエータ６３が故障しても、バイパス弁６０の弁体６１を閉弁することができ、バイパス通路１６でのＥＧＲガスの流れを遮断し、冷却されない高温のＥＧＲガスがＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れないようにすることができ、ＥＧＲガス分配器１５の熱害を抑制することができる。
この実施形態の構成によれば、アクチュエータ６３の各コイル９７２Ａ，９７２Ｂの断線がＥＣＵ９０により検出された場合は、ＥＧＲガスの還流を制御するために、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷ（ＥＧＲ弁１４の開弁開始の条件）及び上限開度（最大開度）の少なくとも一方が変更される。従って、各コイル９７２Ａ，９７２Ｂの断線によりアクチュエータ６３が正常動作しない場合は、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷが変更されることで、暖機前のＥＧＲクーラ１３へＥＧＲガスが流れなくなり、ＥＧＲ弁１４の上限開度が変更されることで、高温のＥＧＲガスが大量にＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れなくなる。
すなわち、この実施形態では、上層コイル９７２Ａのみが断線した場合は、下層コイル９７２Ｂを通電することでアクチュエータ６３を動作させてバイパス弁６０の弁体６１を全閉に制御すると共に、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを「４０℃」から「６５℃」へ変更する。つまり、ＥＧＲ弁１４の開弁開始の時期的条件を遅れさせる方向へ変更することで、暖機前のＥＧＲクーラ１３へＥＧＲガスを流さないようにする。また、下層コイル９７２Ｂのみが断線した場合は、上層コイル９７２Ａを通電することでアクチュエータ６３を動作させてバイパス弁６０の弁体６１を全閉に制御すると共に、上記と同様、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを「４０℃」から「６５℃」へ変更する。更に、上層コイル９７２Ａと下層コイル９７２Ｂの両方が断線した場合は、アクチュエータ６３を動作させることなく、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを「４０℃」から「６５℃」へ変更すると共に、ＥＧＲ弁１４の開度を所定の上限開度以下にガードする。つまり、ＥＧＲ弁１４の最大開度を全開にならないように制限することで、高温のＥＧＲガスを大量にＥＧＲガス分配器１５へ流さないようにする。このため、バイパス弁６０のアクチュエータ６３の各コイル９７２Ａ，９７２Ｂが断線してアクチュエータ６３が正常に動作せず、バイパス弁６０を好適に制御できない場合には、それに対応してＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へのＥＧＲガスの流れを制御することで、ＥＧＲクーラ１３での凝縮水の発生を抑制したり、ＥＧＲガス分配器１５での熱害の発生を抑制したりすることができる。
この実施形態の構成によれば、弁体６１が全閉した状態から、アクチュエータ６３のロータ本体９７３ａによる締め込みにより駆動軸６３ａをレバー７２に突き当てる「突き当て制御」をＥＣＵ９０が実行したとする。この場合、アクチュエータ６３の雌ねじ山９４７ａの第１雌ねじ山面９４７ａａと雄ねじ山９４６ａの第２雄ねじ山面９４６ａｂとが係合し、かつ、軸スプリング９４５により内軸部９４２（駆動軸６３ａ）がステップモータ９４４から遠ざかる方向（閉弁方向）へ最大限に付勢された状態（完全係合付勢状態）となる。この完全係合付勢状態では、内軸部９４２（駆動軸６３ａ）に上記付勢方向と反対方向の力が作用しても完全契合付勢状態が維持されることになる。このため、バイパス弁６０の弁体６１を全閉状態にロックすることができ、その弁体６１に、弁体６１を開弁させようとする高圧力が作用しても、弁体６１を全閉に維持することができ、弁体６１の下流側へのＥＧＲガスの漏れを抑制することができる。
＜第２２実施形態＞
次に、第２２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第２２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［コイル断線対応制御について］
この実施形態では、アクチュエータ６３に関するコイル断線対応制御の内容の点で第２１実施形態と構成が異なる。図６８に、この実施形態のコイル断線対応制御の内容をフローチャートにより示す。図６８のフローチャートでは、ステップ７００より前にステップ８００の処理が設けられ、ステップ７２０の変わりにステップ８１０の処理が、ステップ７３０の変わりにステップ８２０の処理が設けられる点で図６７のフローチャートと構成が異なる。以下には、図６７のフローチャートと異なる処理を中心に説明する。
この実施形態では、アクチュエータ６３に関するコイル断線対応制御の内容の点で第２１実施形態と構成が異なる。図６８に、この実施形態のコイル断線対応制御の内容をフローチャートにより示す。図６８のフローチャートでは、ステップ７００より前にステップ８００の処理が設けられ、ステップ７２０の変わりにステップ８１０の処理が、ステップ７３０の変わりにステップ８２０の処理が設けられる点で図６７のフローチャートと構成が異なる。以下には、図６７のフローチャートと異なる処理を中心に説明する。
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ８００で、ＥＣＵ９０は、最終目標バイパス開度ＦＴＥＣＢＶと実際のバイパス開度（実バイパス開度）ＥＣＢＶstepを取り込む。最終目標バイパス開度ＦＴＥＣＢＶは、上記した図４２に示すバイパス弁６０の開閉制御により求めることができる。実バイパス開度ＥＣＢＶstepは、アクチュエータ６３（ステップモータ９４４）に対するＥＣＵ９０の指令値から求めることができる。
次に、ＥＣＵ９０は、ステップ７００及びステップ７１０の判断を実行し、ステップ７００の判断結果が否定となる場合は、処理をステップ７６０へ移行し、ステップ７６０～ステップ７９０の処理を実行する。また、ＥＣＵ９０は、ステップ７１０の判断結果が否定となる場合は、処理をステップ７４０へ移行し、ステップ７４０及びステップ７５０の処理を実行する。
一方、ステップ７１０の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ９０は、ステップ８１０で、実バイパス開度ＥＣＢＶstepを最終実バイパス開度ＦＥＣＢＶstepとして記憶する。
次に、ステップ８２０で、ＥＣＵ９０は、最終実バイパス開度ＦＥＣＢＶstepに応じたＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷと、ＥＧＲ弁１４に関するＥＧＲ最大開度ＥＧＲＭＡＸstepを算出する。ＥＣＵ９０は、例えば、図６９に示す水温・開度マップを参照することにより、最終実バイパス開度ＦＥＣＢＶstepに応じたＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷ（実線）とＥＧＲ最大開度ＥＧＲＭＡＸstep（破線）を求めることができる。図６９において、横軸は最終実バイパス開度ＦＥＣＢＶstepを示し、縦軸はＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷとＥＧＲ最大開度ＥＧＲＭＡＸstepを示す。この水温・開度マップでは、最終実バイパス開度ＦＥＣＢＶstepが全閉から全開になるほど、ＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷが「６５℃」から「４０℃」へ向けて低くなる。また、この水温・開度マップでは、最終実バイパス開度ＦＥＣＢＶstepが全閉から全開になるほど、ＥＧＲ最大開度ＥＧＲＭＡＸstepが所定値Ｒ１へ向けて低くなる。その後、ＥＣＵ９０は、処理をステップ８００へ戻す。
上記したコイル断線対応制御によれば、上層コイル９７２Ａと下層コイル９７２Ｂの両方の断線を検出した場合は、第２１実施形態と異なり、ＥＣＵ９０は、断線直前の実バイパス開度ＥＣＢＶstepを最終実バイパス開度ＦＥＣＢＶstepとし、同開度ＦＥＣＢＶstepに応じてＥＧＲ制御におけるＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷを算出すると共に、ＥＧＲ弁１４のＥＧＲ最大開度ＥＧＲＭＡＸstepを算出する。すなわち、ＥＣＵ９０は、上層コイル９７２Ａと下層コイル９７２Ｂの両方が断線した場合は、コイル断線直前の実バイパス開度ＥＣＢＶstepに応じてＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷとＥＧＲ最大開度ＥＧＲＭＡＸstepを変更するようになっている。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第２１実施形態と異なり次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、ＥＣＵ９０は、上層コイル９７２Ａと下層コイル９７２Ｂの両方が断線した場合は、実バイパス開度ＥＣＢＶstepに応じてＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷとＥＧＲ最大開度ＥＧＲＭＡＸstepを変更する。このため、コイル断線直前の実バイパス開度ＥＣＢＶstepに（実際のバイパス弁６０の弁体６１の開度）応じて好適なＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷとＥＧＲ最大開度ＥＧＲＭＡＸstepを求めることができ、ＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスの過熱を精密に抑制することができ、ＥＧＲクーラ１３での凝縮水の発生を精密に抑制したり、ＥＧＲガス分配器１５での熱害の発生を精密に抑制したりすることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第２１実施形態と異なり次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、ＥＣＵ９０は、上層コイル９７２Ａと下層コイル９７２Ｂの両方が断線した場合は、実バイパス開度ＥＣＢＶstepに応じてＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷとＥＧＲ最大開度ＥＧＲＭＡＸstepを変更する。このため、コイル断線直前の実バイパス開度ＥＣＢＶstepに（実際のバイパス弁６０の弁体６１の開度）応じて好適なＥＧＲ開始許可水温度ＳＥＧＲＴＨＷとＥＧＲ最大開度ＥＧＲＭＡＸstepを求めることができ、ＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスの過熱を精密に抑制することができ、ＥＧＲクーラ１３での凝縮水の発生を精密に抑制したり、ＥＧＲガス分配器１５での熱害の発生を精密に抑制したりすることができる。
＜第２３実施形態＞
次に、第２３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第２３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、バイパス弁６０のアクチュエータ６３及びリンク６４の構成の点で第２１実施形態と構成が異なる。図７０に、アクチュエータ６３及びリンク６４を含むＥＧＲクーラ１３を背面側から視た斜視図により示す。図７１に、ＥＧＲクーラ１３であって、バイパス弁６０を閉弁（全閉）に動作させたときのアクチュエータ６３及びリンク６４の状態を図５６に準ずる背面図により示す。図７２に、ＥＧＲクーラ１３であって、バイパス弁６０を開弁（全開）に動作させたときのアクチュエータ６３及びリンク６４の状態を図５５に準ずる背面図により示す。この実施形態では、アクチュエータ６３及びリンク６４の構成が第２１及び第２２の実施形態と異なる。以下に、この実施形態のアクチュエータ６３及びリンク６４について説明する。
［アクチュエータ及びリンクの構成について］
この実施形態のアクチュエータ６３は、回転軸６２を回動するために電気的に動作するように構成される。図７０～図７２に示すように、このアクチュエータ６３は、軸方向へ往復動可能な駆動軸６３ｂを備え、その駆動軸６３ｂの先端が回転軸６２に対しリンク６４を介して駆動連結される。この実施形態では、駆動軸６３ｂの先端がレバー７６を回動させるために、レバー７６に対し常に当接するようになっている。レバー７６は、その基端部が回転軸６２に固定され、その先端側に回転軸６２の軸方向と平行をなす受け板７６ａが形成される。この受け板７６ａを駆動軸６３ｂの先端が常に押圧することでリンク６４が構成される。このバイパス弁６０では、アクチュエータ６３の駆動軸６３ｂが、その軸方向へ往復動することにより、回転軸６２が一方向及び逆方向へ回動し、弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを開閉するようになっている。なお、第２１実施形態におけるアクチュエータ６３とバイパス弁６０の弁アッセンブリ６５では、弁体６１を閉弁方向へ付勢する閉弁スプリング７３がレバー７６に組み付けられると共に、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａをハウジング９４１から突出する方向（弁体６１を閉弁させる方向）へ付勢する軸スプリング９４５が設けられていた。これに対し、この実施形態では、レバー７６の受け板７６ａを駆動軸６３ｂの先端に常に当接させるために、弁体６１を閉弁方向へ付勢する閉弁スプリング７３がレバー７６に組み付けられると共に、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａをハウジング９４１から突出する方向（弁体６１を開弁させる方向）へ付勢する軸スプリング９４５が設けられる。また、閉弁スプリングの付勢力は、アクチュエータ６３の軸スプリング９４５の付勢力よりも大きく設定される。
この実施形態のアクチュエータ６３は、回転軸６２を回動するために電気的に動作するように構成される。図７０～図７２に示すように、このアクチュエータ６３は、軸方向へ往復動可能な駆動軸６３ｂを備え、その駆動軸６３ｂの先端が回転軸６２に対しリンク６４を介して駆動連結される。この実施形態では、駆動軸６３ｂの先端がレバー７６を回動させるために、レバー７６に対し常に当接するようになっている。レバー７６は、その基端部が回転軸６２に固定され、その先端側に回転軸６２の軸方向と平行をなす受け板７６ａが形成される。この受け板７６ａを駆動軸６３ｂの先端が常に押圧することでリンク６４が構成される。このバイパス弁６０では、アクチュエータ６３の駆動軸６３ｂが、その軸方向へ往復動することにより、回転軸６２が一方向及び逆方向へ回動し、弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを開閉するようになっている。なお、第２１実施形態におけるアクチュエータ６３とバイパス弁６０の弁アッセンブリ６５では、弁体６１を閉弁方向へ付勢する閉弁スプリング７３がレバー７６に組み付けられると共に、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａをハウジング９４１から突出する方向（弁体６１を閉弁させる方向）へ付勢する軸スプリング９４５が設けられていた。これに対し、この実施形態では、レバー７６の受け板７６ａを駆動軸６３ｂの先端に常に当接させるために、弁体６１を閉弁方向へ付勢する閉弁スプリング７３がレバー７６に組み付けられると共に、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａをハウジング９４１から突出する方向（弁体６１を開弁させる方向）へ付勢する軸スプリング９４５が設けられる。また、閉弁スプリングの付勢力は、アクチュエータ６３の軸スプリング９４５の付勢力よりも大きく設定される。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、開弁スプリングが弁体６１を開弁方向へ付勢するので、閉弁スプリング７３が弁体６１を閉弁方向へ付勢する第２１実施形態と違いはあるものの、第２１実施形態とほぼ同等の作用及び効果を得ることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、開弁スプリングが弁体６１を開弁方向へ付勢するので、閉弁スプリング７３が弁体６１を閉弁方向へ付勢する第２１実施形態と違いはあるものの、第２１実施形態とほぼ同等の作用及び効果を得ることができる。
＜第２４実施形態＞
次に、第２４実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第２４実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、バイパス弁６０のアクチュエータ７７及びリンク６４の構成の点で第２１～第２３の実施形態と構成が異なる。図７３に、アクチュエータ７７及びリンク６４を含むＥＧＲクーラ１３を正面図により示す。図７４に、図７３のＥＧＲクーラ１３を、矢印Ｙ１の方向から視た上面図により示す。図７５に、ＥＧＲクーラ１３を図７４のＣ－Ｃ線断面図により示す。図７６に、ＥＧＲクーラ１３の一部を、図７３のＤ－Ｄ線断面図により示す。この実施形態では、バイパス弁６０のアクチュエータ７７及びリンク６４の構成の点で第２１～第２３の実施形態と構成が異なる。以下に、この実施形態のアクチュエータ７７及びリンク６４について説明する。
［アクチュエータ及びリンクの構成について］
図７３、図７４に示すように、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５、アクチュエータ７７及びリンク６４は、ＥＧＲクーラ１３の正面側にてハウジング３１に設けられる。また、アクチュエータ７７は、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１であって、熱交換器３２とバイパス通路１６の両方に対応する位置に設けられる。
図７３、図７４に示すように、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５、アクチュエータ７７及びリンク６４は、ＥＧＲクーラ１３の正面側にてハウジング３１に設けられる。また、アクチュエータ７７は、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１であって、熱交換器３２とバイパス通路１６の両方に対応する位置に設けられる。
この実施形態のアクチュエータ７７は、渦巻き状のバイメタル７８を内蔵し、ＥＧＲクーラ１３から伝わる熱によりバイメタル７８が収縮及び伸張し、その開放端が周方向へ変位（回動）し、バイパス弁６０のレバー７９を回動するように構成される。図７７に、アクチュエータ７７のバイメタル７８が冷えて収縮した状態を正面図により示す。図７８に、アクチュエータ７７のバイメタル７８が加熱により伸張し、その開放端７８ａが周方向へ回動した状態を正面図により示す。この実施形態では、バイメタル７８の収縮及び伸張により開放端７８ａが、その周方向に往復動することにより、回転軸６２が一方向及び逆方向へ回動し、弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを開閉するようになっている。図７７に示すように、バイメタル７８が収縮した状態では、レバー７９が、図７３に２点鎖線で示す状態となり、弁体６１が図７５に２点鎖線で示す開弁状態となる。バイメタル７８が更に冷えて収縮することにより、弁体６１は全開位置まで回動する。一方、図７８に示すように、バイメタル７８が加熱により伸張した状態では、レバー７９が、図７３に実線で示す状態へ回動し、弁体６１が図７５に実線で示す全閉状態となる。
図７６に示すように、この実施形態のアクチュエータ７７は、渦巻き状のバイメタル７８の開放端７８ａが、弁アッセンブリ６５の回転軸６２に対しリンク６４を介して駆動連結される。バイメタル７８の開放端７８ａは、レバー７９を回動するために、レバー７９に接続される。レバー７９は、その基端部が回転軸６２に固定され、その先端に断面略Ｌ形をなすアーム７９ａが設けられる。この実施形態では、バイメタル７８の開放端７８ａがアーム７９ａの先端を常に押圧するようになっており、その開放端７８ａとレバー７９とによりリンク６４が構成される。この実施形態の弁アッセンブリ６５は、図５２に示す第１９実施形態の弁アッセンブリ６５の構成に準ずる。この実施形態で、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５には、閉弁スプリング７３ではなく、弁体６１を開弁方向へ付勢する開弁スプリング８０が設けられる。そして、この実施形態でも、バイメタル７８が高温となるときに開放端７８ａからレバー７９に作用する回動力、すなわち弁体６１を閉弁させようとする力が、開弁スプリング８０の付勢力よりも十分に大きく設定される。
この実施形態では、アクチュエータ７７が、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１であって、熱交換器３２とバイパス通路１６の両方に対応する位置に設けられるので、バイパス弁６０の開閉特性は、ＥＧＲクーラ１３を流れるＥＧＲ流量と、ＥＧＲクーラ１３を循環する冷却水温度に応じて変化することになる。図７９に、この実施形態のバイパス弁６０につき、ＥＧＲ流量及び冷却水温度に対する開閉特性を表に示す。この表において、例えば、冷却水温度ＴＨＷが「４０℃」で、ＥＧＲ流量が「低」となる場合は、バイパス弁６０の弁体６１は「全開」となる。冷却水温度ＴＨＷが「４０℃」で、ＥＧＲ流量が「中」となる場合は、弁体６１は「全開」となる。冷却水温度ＴＨＷが「４０℃」で、ＥＧＲ流量が「高」となる場合は、弁体６１は「全開」となる。冷却水温度ＴＨＷが「６０℃」又は「８０℃」となる場合は、同表に示す通りである。
ここで、対比例として、アクチュエータ７７が、ＥＧＲクーラ１３のハウジング３１であって、熱交換器３２のみに対応する位置に設けられた場合を想定する。この場合、バイパス弁６０の開閉特性は、冷却水温度のみに応じて変化することになる。図８０に、この実施形態のバイパス弁６０につき、冷却水温度に対する開閉特性を表に示す。この表において、冷却水温度ＴＨＷが「４０℃」の場合は、バイパス弁６０の弁体６１は「全開」となり、「６０℃」の場合は、弁体６１は「閉じ始め」となり、「８０℃」の場合は、弁体６１は「全閉」となる。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１５実施形態と異なり次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、アクチュエータ７７をバイメタル７８で構成し、バイパス弁６０の開閉特性を、ＥＧＲクーラ１３におけるＥＧＲ流量及び冷却水温度に応じて変化させるように構成した。このため、電動式のアクチュエータ６３を備えたバイパス弁６０と異なり、アクチュエータ７７への電気的配線とアクチュエータ７７を電気的に制御することが不要となり、バイパス弁６０の構成の簡略化を図ることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第１５実施形態と異なり次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、アクチュエータ７７をバイメタル７８で構成し、バイパス弁６０の開閉特性を、ＥＧＲクーラ１３におけるＥＧＲ流量及び冷却水温度に応じて変化させるように構成した。このため、電動式のアクチュエータ６３を備えたバイパス弁６０と異なり、アクチュエータ７７への電気的配線とアクチュエータ７７を電気的に制御することが不要となり、バイパス弁６０の構成の簡略化を図ることができる。
＜第２５実施形態＞
次に、第２５実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第２５実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
この実施形態では、バイパス弁６０のアクチュエータ９１及びリンク６４の構成の点で第２４実施形態と異なる。以下には、第２４実施形態と異なる点を中心に説明する。第２４実施形態では、アクチュエータ７７をバイメタル７８で構成したことから、バイメタル７８に熱が伝わり、その開放端７８ａが回動するまでに時間がかかり、アクチュエータ７７としての動作応答性がよくなかった。また、バイメタル７８を通電により加熱することができなかった。また、バイメタル７８の下面全体をヒータに接触させて直接加熱することも考えられるが、ヒータとの間で摺動摩耗が発生するので、バイメタル７８の全体を直接加熱することも困難であった。
そこで、この実施形態では、アクチュエータの動作応答性を高めるために、アクチュエータ９１を、バイメタル７８ではなく、直接に通電加熱することで動作させることができる「バイオメタル」により構成する。バイオメタルは、それ自体で緊張収縮－弛緩伸長する繊維状アクチュエータであり、柔軟で静かな動きが特徴である。バイオメタルは、通常は柔らかくしなやかであるが、通電により温度を高める（例えば、６０～７０℃）ことで硬くなって強い力で収縮する。通電を止めると、再び柔らかくなって元の長さまで伸長する。また、バイオメタルは、雰囲気温度の変化によっても動作し、雰囲気温度が約７０℃以上になると収縮し、約７０℃未満になると伸長する。バイオメタルの内部組織は、安定的な構造を有し、優れた耐久性と安定した動作特性を有する。
［アクチュエータ及びリンクの構成について］
図８１に、この実施形態のアクチュエータ９１及びリンク６４を含むＥＧＲクーラ１３を正面図により示す。図８２に、バイパス弁６０の弁体６１が全閉となる状態のＥＧＲクーラ１３であって、図８１のＥ－Ｅ線断面図により示す。図８３に、バイパス弁６０の弁体６１が開弁した状態であって、ＥＧＲクーラ１３を図８２に準ずる断面図により示す。
図８１に、この実施形態のアクチュエータ９１及びリンク６４を含むＥＧＲクーラ１３を正面図により示す。図８２に、バイパス弁６０の弁体６１が全閉となる状態のＥＧＲクーラ１３であって、図８１のＥ－Ｅ線断面図により示す。図８３に、バイパス弁６０の弁体６１が開弁した状態であって、ＥＧＲクーラ１３を図８２に準ずる断面図により示す。
図８１～図８３に示すように、この実施形態では、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５、アクチュエータ９１及びリンク６４は、ＥＧＲクーラ１３の正面側にてハウジング３１に設けられる。この実施形態のアクチュエータ９１は、棒状のバイオメタル９２を含み、バイオメタル９２の一端（基端）にはプラス電極９３が設けられる。プラス電極９３は、絶縁材９４を介してブラケット９５に支持される。ブラケット９５は、ハウジング３１に固定される。バイオメタル９２の他端（先端）は、弁アッセンブリ６５を構成するレバー９６の先端部に固定される。バイオメタル９２の先端は、レバー９６及び回転軸６２等を介してハウジング３１に導通し、電気的にアースされる。そして、プラス電極９３を介してバイオメタル９２が通電加熱されることで、バイオメタル９２が伸張状態から収縮し、弁アッセンブリ６５のレバー９６が回動するようになっている。
図８２は、アクチュエータ９１のバイオメタル９２が通電加熱により収縮した状態を示す。図８３は、アクチュエータ９１のバイオメタル９２が非通電により伸張した状態を示す。この実施形態のバイパス弁６０では、バイオメタル９２が収縮及び伸張することにより、レバー９６が一方向及び逆方向へ回動し、回転軸６２を介して弁体６１がバイパス通路１６の出口１６ｂを開閉するようになっている。図８２に示すように、バイオメタル９２が収縮した状態では、レバー９６が、図８１に実線で示す状態となり、弁体６１が全閉状態となる。一方、図８３に示すように、バイオメタル９２が非通電により伸張した状態では、レバー９６が、図８１に２点鎖線で示す状態へ回動し、弁体６１が開弁状態となる。
図８１～図８３に示すように、このアクチュエータ９１は、棒状のバイオメタル９２の先端９２ａが、弁アッセンブリ６５の回転軸６２に対しリンク６４を介して駆動連結される。この実施形態では、レバー９６を回動するために、バイオメタル９２の先端９２ａがレバー９６に接続される。レバー９６は、その基端部が回転軸６２に固定され、その先端部にアーム９６ａが設けられる。この実施形態では、バイオメタル９２の先端９２ａがアーム９６ａに固定されることで、バイオメタル９２の先端９２ａとレバー９６とによりリンク６４が構成される。この実施形態の弁アッセンブリ６５は、レバー９６の形状は異なるものの、第２４実施形態の弁アッセンブリ６５と同じ構成を有するものとする。そして、この弁アッセンブリ６５は、低温時にバイオメタル９２が非通電により伸張するときは、レバー９６及び回転軸６２を介して弁体６１が開弁されると共に、弁体６１が開弁スプリング８０により開弁方向へ付勢される。一方、この弁アッセンブリ６５は、高温時又はバイオメタル９２が通電加熱により収縮するときは、開弁スプリング８０の付勢力に抗してレバー９６及び回転軸６２を介して弁体６１が閉弁される。
この実施形態のＥＧＲシステムにおいて、外気が極低温度の場合、ＥＧＲ弁１４が全閉とするＥＧＲカットが長くなると、エンコパにおいてＥＧＲ通路１２やＥＧＲガス分配器１５が冷えてしまう。ここで、第２４実施形態におけるバイメタル７８を使用したアクチュエータ７７では、ＥＧＲカットからのＥＧＲ再開時に、全閉状態のバイパス弁６０を応答性よく再開弁することは困難であった。これに対し、本実施形態のバイオメタル９２を使用したアクチュエータ９１では、エンコパの雰囲気温度が極低温度の場合には、バイオメタル９２が伸長状態となり、弁体６１が開弁する。このため、ＥＧＲ再開時に、バイパス通路１６を通じてＥＧＲ弁１４やＥＧＲガス分配器１５へ高温のＥＧＲガスを流すことができる。一方、本実施形態のバイオメタル９２を使用したアクチュエータ９１では、外気が常温度でエンジン１が完全暖機状態にある場合には、バイオメタル９２が収縮状態となり、弁体６１を閉弁する。このため、ＥＧＲ再開時に、バイパス通路１６でのＥＧＲガスの流れを遮断し、熱交換器３２で冷却されたＥＧＲガスのみをＥＧＲ弁１４やＥＧＲガス分配器１５へ流すことができる。
図８４には、ＥＧＲの再開時及び再開後、エンコパ温度及び冷却水温度の条件に対応したバイパス弁６０の全開又は全閉の制御内容の一例を表に示す。図８５には、図８４に示す制御内容を実施するために行われ、ＥＧＲの再開時及び再開後、エンコパ温度及び冷却水温度の条件に対応したバイオメタル９２への通電（オン）又は非通電（オフ）の制御内容の一例を表に示す。図８５において、エンコパ温度と冷却水温度が共に「７０℃」以上となる場合は、バイオメタル９２へ非通電でもバイパス弁６０を全閉にすることができる。
［ＥＧＲシステムの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第２４実施形態と異なり次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、この実施形態では、アクチュエータ７７をバイオメタル９２により構成したので、バイオメタル９２を通電により応答性良く収縮させ、バイパス弁６０の弁体６１を開弁状態から応答性よく閉弁することができる。このため、熱交換器３２から流れ出るＥＧＲガスへの、バイパス通路１６からのＥＧＲガスの流れ込み（合流）を応答性良く停止することができる。その結果、ＥＧＲクーラ１３からＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスの温度を速やかに低下させることができる。また、バイオメタル９２は、通電しなくても雰囲気温度の上昇に伴い収縮し、バイパス弁６０の弁体６１を開弁状態から閉弁することができる。このため、バイオメタル９２への通電が故障により困難になった場合にも、バイパス弁６０の弁体６１を閉弁することができ、通電故障時にフェイルセーフ機能を発揮させることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、第２４実施形態と異なり次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、この実施形態では、アクチュエータ７７をバイオメタル９２により構成したので、バイオメタル９２を通電により応答性良く収縮させ、バイパス弁６０の弁体６１を開弁状態から応答性よく閉弁することができる。このため、熱交換器３２から流れ出るＥＧＲガスへの、バイパス通路１６からのＥＧＲガスの流れ込み（合流）を応答性良く停止することができる。その結果、ＥＧＲクーラ１３からＥＧＲガス分配器１５（下流側ＥＧＲ通路）へ流れるＥＧＲガスの温度を速やかに低下させることができる。また、バイオメタル９２は、通電しなくても雰囲気温度の上昇に伴い収縮し、バイパス弁６０の弁体６１を開弁状態から閉弁することができる。このため、バイオメタル９２への通電が故障により困難になった場合にも、バイパス弁６０の弁体６１を閉弁することができ、通電故障時にフェイルセーフ機能を発揮させることができる。
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
（１）前記各実施形態では、バイパス弁１７，１９を冷却水の温度に応じて開弁又は閉弁させるように構成したが、ＥＧＲガスの温度に応じてバイパス弁を開弁又は閉弁させるように構成することもできる。
（２）前記第１～第１２の実施形態では、バイパス弁１７につき、温度の変化に感応して動作するアクチュエータ２２として、サーモワックス２４を使用したが、サーモワックス２４の代わりにバイメタルや形状記憶合金を使用することもできる。
（３）前記第１４実施形態では、電磁弁よりなるバイパス弁１９をバイパス通路１６の出口側に設け、バイパス弁１９の下流側に滞留した凝縮水を排水するために、バイパス弁１９をＥＧＲカットの実行を条件に開弁するように構成した。これに対し、図８６に示すように、ダイアフラム式弁よりなるバイパス弁２０をバイパス通路１６の入口側に設け、バイパス弁２０の下流側に滞留した凝縮水ＣＷを排水するために、ＥＧＲカットの実行を条件に開弁するように構成することもできる。図８６は、ＥＧＲクーラ１３、バイパス通路１６及びバイパス弁２０(閉弁状態)をその長手方向に沿って切断して示す断面図である。
（４）前記第１及び第２の実施形態では、壁温センサ８８（温度検出手段）により検出される壁温度ＴＨＤＷ（温度）がＥＧＲガス分配器１５の加熱許容温度を超えた場合に、ＥＧＲ弁１４を強制的に全閉に制御するように構成したが、全閉に制御するのではなく中間開度（全閉から全開の間の開度）に制御するように構成することもできる。この場合は、ＥＧＲ通路におけるＥＧＲガスの流れが減量され、下流側ＥＧＲ通路の加熱許容温度を超える過剰な加熱が直ちに停止する。このため、下流側ＥＧＲ通路の溶損を確実に防止することができる。
（５）前記各実施形態では、下流側ＥＧＲ通路を構成するＥＧＲガス分配器１５を介して吸気マニホールド５の各分岐管５ｂにＥＧＲガスを分配するように構成した。これに対し、ＥＧＲガス分配器を設けることなく下流側ＥＧＲ通路から吸気マニホールドのサージタンクへＥＧＲガスを導入するように構成することもできる。この場合、樹脂材より構成された下流側ＥＧＲ通路に壁温センサを設けることができる。
（６）前記第１５実施形態では、図３５、図３６に示すように、バイパス弁６０の閉弁時に、その弁体６１が熱交換器３２の軸方向と平行に配置されるように構成した。これに対し、図８７に示すように、バイパス弁６０の閉弁時に、その弁体６１が熱交換器３２の側に下流へ向けて傾いた位置に配置されるように構成することもできる。この場合、図８７に示すように、弁体６１の板面積が、第１５実施形態の弁体６１のそれより大きくなる。そのため、弁体６１の開弁時に弁体６１が熱交換器３２の出口３２ｂの流路面積を遮る面積が大きくなり、出口３２ｂから流れ出るＥＧＲガスの流量を更に減少させることができる。また、閉弁時と開弁時との間の弁体６１の揺動角度が、第１５実施形態のそれよりも小さくなるので、アクチュエータ６３の駆動軸６３ａの移動量（ストローク量）を小さくすることができる。加えて、バイパス弁６０の閉弁時には、熱交換器３２を経て冷やされたＥＧＲガスが弁体６１に当たりやすくなるので、弁体６１を介してリップシール（シール部材）が冷やされやすくなる。図８７は、ＥＧＲクーラ１３の一部を示す図３６に準ずる拡大断面図である。
（７）前記第１８実施形態では、図５２に示すように、外筒部３１ｅの外周に平坦面をなす複数の圧入受け面３１ｅａを設けた。これら圧入受け面３１ｅａは、外筒部３１ｅの外周を平坦に切削することで形成され、その部分が凹状をなす。これに対し、図８８に示すように、スプリングガイド７４の内周に爪７４ａを設け、外筒部３１ｅの凹状をなす圧入受け面３１ｅａの部分にその爪７４ａを係合させるように構成することもできる。この場合、スプリングガイド７４の外れ防止を図ることができる。図８８は、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５の構成を示す図５２に準ずる断面図である。
（８）前記第１５実施形態では、図４１に示すように、バイパス弁６０をスイングタイプの弁体６１を有する弁アッセンブリ６５に具体化した。これに対し、図８９に示すように、図４１と同等の構成を有する弁アッセンブリ６５につき、バタフライタイプの弁体６１を有するバイパス弁６０に具体化することもできる。図８９は、バイパス弁６０の弁アッセンブリ６５の構成を示す図４１に準ずる断面図である。
この開示技術は、車両に搭載されるガソリンエンジンやディーゼルエンジンに適用することができる。
１ エンジン
２ 吸気通路
３ 排気通路
５ 吸気マニホールド（吸気通路）
１２ ＥＧＲ通路
１３ ＥＧＲクーラ
１４ ＥＧＲ弁
１５ ＥＧＲガス分配器（下流側ＥＧＲ通路）
１６ バイパス通路
１６ｂ 出口
１７ バイパス弁
１８ ハウジング
１９ バイパス弁
２０ バイパス弁
２１ 弁体
２２ アクチュエータ
３１ ハウジング
３２ 熱交換器
３２ｂ 出口
４６ 仕切壁
４６ａ 主壁部
４６ｂ 下流壁部
４８ サブバイパス通路
４９ サブバイパス弁
５１ａ 冷却水通路
５３ 連通孔
５５ 放熱フィン
５６ 放熱フィン
５８ 境部位
５９ 隙間
６０ バイパス弁
６１ 弁体
６３ アクチュエータ
６３ａ 駆動軸
６３ｂ 駆動軸
６４ リンク
７１ リップシール（シール部材）
７３ 閉弁スプリング
７７ アクチュエータ
８８ 壁温センサ（温度検出手段）
９０ ＥＣＵ（第１制御手段、第２制御手段、第３制御手段、ＥＧＲ制御手段，断線検出手段）
９１ アクチュエータ
９４５ 軸スプリング
９４６ 雄ねじ
９４７ 雌ねじ
９７１ ステータ
９７２Ａ 上層コイル
９７２Ｂ 下層コイル
９７３ ロータ
２ 吸気通路
３ 排気通路
５ 吸気マニホールド（吸気通路）
１２ ＥＧＲ通路
１３ ＥＧＲクーラ
１４ ＥＧＲ弁
１５ ＥＧＲガス分配器（下流側ＥＧＲ通路）
１６ バイパス通路
１６ｂ 出口
１７ バイパス弁
１８ ハウジング
１９ バイパス弁
２０ バイパス弁
２１ 弁体
２２ アクチュエータ
３１ ハウジング
３２ 熱交換器
３２ｂ 出口
４６ 仕切壁
４６ａ 主壁部
４６ｂ 下流壁部
４８ サブバイパス通路
４９ サブバイパス弁
５１ａ 冷却水通路
５３ 連通孔
５５ 放熱フィン
５６ 放熱フィン
５８ 境部位
５９ 隙間
６０ バイパス弁
６１ 弁体
６３ アクチュエータ
６３ａ 駆動軸
６３ｂ 駆動軸
６４ リンク
７１ リップシール（シール部材）
７３ 閉弁スプリング
７７ アクチュエータ
８８ 壁温センサ（温度検出手段）
９０ ＥＣＵ（第１制御手段、第２制御手段、第３制御手段、ＥＧＲ制御手段，断線検出手段）
９１ アクチュエータ
９４５ 軸スプリング
９４６ 雄ねじ
９４７ 雌ねじ
９７１ ステータ
９７２Ａ 上層コイル
９７２Ｂ 下層コイル
９７３ ロータ
Claims (20)
- エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介し吸気通路へ流して前記エンジンへ還流させるように構成したＥＧＲシステムにおいて、
前記ＥＧＲ通路において前記ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスを冷却するために、前記ＥＧＲガスと前記エンジンの冷却水との間で熱交換を行う熱交換器を含むＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲ通路において前記ＥＧＲクーラの前記熱交換器へ流れる前記ＥＧＲガスの一部を迂回させるためのバイパス通路と、
前記バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と、
前記ＥＧＲクーラ及び前記バイパス通路より下流の下流側ＥＧＲ通路が樹脂材により構成されることと
を備え、
前記バイパス弁は、弁体と、前記ＥＧＲガスの温度、前記下流側ＥＧＲ通路の温度又は前記冷却水の温度が第１所定値以上となるときに前記弁体を開いた状態から閉じるように構成されたアクチュエータを含む
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記アクチュエータは、温度の変化に感応して動作する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記アクチュエータは、前記ＥＧＲ弁を全閉にする条件において前記弁体を開くように構成される
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記熱交換器は、前記ＥＧＲガスが流れ出る出口を含み、前記バイパス通路は、前記熱交換器の前記出口に隣接して配置され前記ＥＧＲガスが流れ出る出口を含み、
前記バイパス弁は、前記弁体が板状をなすことと、前記弁体を回動する回転軸とを更に含み、前記弁体と前記回転軸が前記バイパス通路の前記出口に対応して配置され、前記回転軸が回動することにより前記弁体が前記バイパス通路の前記出口を開閉するように構成され、
前記回転軸には、前記ＥＧＲガスの外部への漏れを防止するためのシール部材が設けられ、
前記バイパス弁は、前記弁体が前記バイパス通路の前記出口を閉じる閉弁時には、前記弁体が前記熱交換器の軸方向と平行又は前記熱交換器の側に下流へ向けて傾いた位置に配置され、前記弁体が前記バイパス通路の前記出口を開く開弁時には、前記弁体が前記熱交換器の前記出口の流路面積の一部を遮り前記流路面積を狭くする位置に配置される
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項４に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記熱交換器の前記出口と前記バイパス通路の前記出口との境部位と、前記弁体又は前記回転軸との間に隙間が設けられ、前記隙間は、前記弁体の前記閉弁時よりも前記開弁時の方が大きくなるように構成される
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１又は３乃至５のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記バイパス弁は、前記弁体を閉弁方向へ付勢する閉弁スプリングを更に含み、
前記アクチュエータは、コイルを含むステータと、前記ステータの中心にて回転可能に配置されたロータと、前記ロータに対しねじ機構を介して軸方向へ往復動可能に連結された駆動軸と、前記駆動軸をその軸方向へ付勢する軸スプリングとを備え、
前記バイパス弁の前記回転軸を回動させるために前記回転軸と前記アクチュエータの前記駆動軸とがリンクを介して連結され、
前記軸スプリングは、前記駆動軸を前記リンク及び前記回転軸を介して前記弁体を閉弁方向へ付勢するように構成される
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項６に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記コイルの断線を検出するための断線検出手段と、
前記ＥＧＲガスの還流を制御するためのＥＧＲ制御手段と
を更に備え、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記断線検出手段の検出結果に応じて前記ＥＧＲガスの還流を制御するために、前記ＥＧＲ弁の開弁開始の条件及び最大開度の少なくとも一方を変更する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記ＥＧＲクーラは、ハウジングを含み、
前記バイパス通路の少なくとも一部は、前記ＥＧＲクーラの前記ハウジングと一体に設けられ、
前記バイパス弁は、前記ＥＧＲクーラの前記ハウジングと一体に設けられる前記バイパス通路に設けられ、
前記バイパス弁の周囲には前記冷却水が流れる冷却水通路が設けられる
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１乃至３のいずれか又は８に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記ＥＧＲ弁は、アルミ材より形成されるハウジングを含み、
前記バイパス弁は、前記ＥＧＲ弁の前記ハウジングと一体に設けられる
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１乃至９のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記ＥＧＲクーラが車両に搭載された状態において、前記バイパス通路は、前記ＥＧＲクーラに対し鉛直方向下側に配置され、その上流側が前記排気通路へ向かって鉛直方向下方へ傾斜する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１乃至１０のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記ＥＧＲクーラと前記バイパス通路は、仕切壁を介して隣接する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１１に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記仕切壁は、前記熱交換器に接する主壁部と、前記熱交換器より下流へ延びる下流壁部とを含み、前記下流壁部には、前記ＥＧＲクーラから前記バイパス通路に連通する少なくとも一つの連通孔が設けられる
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１２に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記連通孔は、前記バイパス弁の前記弁体と対向する位置に配置され、前記バイパス弁の閉弁時に前記弁体と前記下流壁部との干渉を避ける逃がし孔として機能する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１１乃至１３のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記ＥＧＲクーラには、前記仕切壁に隣接し、前記ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数のフィンが設けられる
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１１乃至１４のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記バイパス通路には、前記仕切壁に接し、前記ＥＧＲガスの流れ方向に平行な複数のフィンが設けられる
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１乃至１５のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記バイパス通路において前記バイパス弁へ流れる前記ＥＧＲガスを迂回させるためのサブバイパス通路を更に備え、
前記サブバイパス通路には、外気温度が第２所定値未満となるときに開弁するサブバイパス弁が設けられる
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１乃至１６のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記下流側ＥＧＲ通路の温度又は前記下流側ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスの温度を検出するための温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出値に基づき前記ＥＧＲ弁を制御するための第１制御手段と
を更に備え、
前記第１制御手段は、前記温度検出手段により検出される温度が前記下流側ＥＧＲ通路の加熱許容温度を超えた場合に、前記ＥＧＲ弁を強制的に全閉又は中間開度に制御する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１乃至１７のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記下流側ＥＧＲ通路の温度又は前記下流側ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスの温度を検出するための温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出値に基づき前記ＥＧＲ弁を制御するための第２制御手段と
を更に備え、
前記第２制御手段は、前記温度検出手段により検出される温度が第３所定値以上で前記下流側ＥＧＲ通路の耐熱温度未満となる場合に、前記ＥＧＲ弁を通常の開度に制御する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項３に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記アクチュエータは、電気的に動作し、
前記下流側ＥＧＲ通路の温度又は前記下流側ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスの温度を検出するための温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出値に基づき前記バイパス弁を制御するための第３制御手段と
を更に備え、
前記第３制御手段は、前記温度検出手段により検出される温度が前記下流側ＥＧＲ通路の加熱許容温度を超えた場合に、前記バイパス弁を閉弁させるように前記アクチュエータを制御する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。 - 請求項１９に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記バイパス弁は、前記アクチュエータをオフして動作させないとき閉弁となるように構成される
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2021048848A Pending JP2022023773A (ja) | 2020-07-27 | 2021-03-23 | Ｅｇｒシステム |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2022023773A (ja) |
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2021
- 2021-03-23 JP JP2021048848A patent/JP2022023773A/ja active Pending
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