JP2023149432A - Ｅｇｒシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＧＲクーラのバイパス弁をダイアフラム式アクチュエータにより開閉駆動させる構成において、エンジン完全暖機後に吸気負圧を強制的に発生させることなくアクチュエータを動作させてバイパス弁の開弁制御を可能とすること。【解決手段】ＥＧＲ通路12には、バイパス通路16とバイパス弁17が設けられ、バイパス弁17はアクチュエータ21により開閉される。アクチュエータ21は、圧力室23に吸気負圧を導入してバイパス弁17を開弁し、圧力室23に大気圧を導入してバイパス弁17を閉弁する。圧力室23に連通する連通路27を吸気通路2へ連通させる状態と大気に連通させる状態とに切り替えるＶＳＶ28が設けられる。ＥＣＵ80は、エンジン1が運転しているときでＥＧＲ弁14が閉弁しているときに、ＶＳＶ28を制御して吸気通路2で発生する吸気負圧を連通路27を介して圧力室23に導入することでバイパス弁17を開弁駆動し、その開弁状態で停止する。【選択図】図１

Description

この明細書に開示される技術は、エンジンを間欠運転させるハイブリッド自動車に適用され、エンジンに設けられる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「エンジンの排気還流装置」が知られている。この装置は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてエンジンへ還流させるために吸気通路へ流すＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁とを備え、ＥＧＲ弁はダイアフラム式のアクチュエータにより開閉駆動されるように構成される。ここで、このアクチュエータは、そのケーシングがダイアフラムを介して圧力室と大気室に区分けされる。圧力室には、吸気通路に連通する連通路が設けられる。連通路には、大気通路が分岐して設けられ、連通路の接続を、大気通路側と吸気通路側との間で切り替える切替弁が設けられる。そして、切替弁により連通路の圧力状態を大気圧と吸気負圧との間で切り替えることで、ＥＧＲ弁を開閉駆動させるようになっている。

特開２０１３－１７０４５７号公報

ところで、特許文献１に記載のＥＧＲ弁をダイアフラム式のアクチュエータにより開閉駆動させる構成を、エンジンを間欠運転させるハイブリッド自動車（以下、「ＨＶ」と言う。）のエンジンに設けられるＥＧＲクーラのバイパス弁として採用することを想定することができる。このバイパス弁は、ＥＧＲ通路にてＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路に設けられる。この場合、エンジンの冷却水温度が所定温度以上になると、エンジンを間欠運転の停止状態から再始動させると同時にＥＧＲ弁を開弁させるようになっている。そのため、ＥＧＲ弁の開弁時には吸気通路で発生する吸気負圧が小さく、連通路を吸気通路に連通させても、圧力室に吸気負圧が十分に供給されず、開弁が必要な場合でもバイパス弁を開弁できなくなってしまう。例えば、ＥＧＲ通路を暖機するためにバイパス弁を開弁することがあるが、この場合にバイパス弁を開弁することができず、ＥＧＲ通路を暖機できなくなってしまう。

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、ＨＶのエンジンに設けられるＥＧＲシステムであって、ＥＧＲクーラのバイパス通路に設けられるバイパス弁をダイアフラム式のアクチュエータにより開閉駆動させる構成において、エンジンの完全暖機後に、吸気負圧を強制的に発生させることなくアクチュエータを動作させてバイパス弁の開弁制御を可能とすることにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、エンジンを間欠運転させるハイブリッド自動車に適用され、エンジンに設けられるＥＧＲシステムであって、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてエンジンへ還流させるために吸気通路へ流すＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を流れる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のＥＧＲクーラと、ＥＧＲ通路にて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ためのバイパス弁とを備え、バイパス弁は、ダイアフラム式のアクチュエータにより開閉駆動されるように構成され、アクチュエータは、そのケーシングがダイアフラムを介して圧力室と大気室に区分けされ、圧力室には、吸気通路に連通する連通路が設けられ、アクチュエータは、圧力室に吸気負圧が導入されることでバイパス弁を開弁駆動し、圧力室に大気圧が導入されることでバイパス弁を閉弁駆動し、連通路には、連通路を吸気通路へ連通させる状態と大気に連通させる状態とを選択的に切り替えるための電動式の切替弁が設けられるように構成したＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲ弁、バイパス弁及び切替弁を制御するためのＥＧＲ制御手段を更に備え、ＥＧＲ制御手段は、エンジンが運転しているときであって、ＥＧＲ弁が閉弁しているときに、切替弁を制御して吸気通路で発生する吸気負圧を連通路を介してアクチュエータの圧力室に導入することでバイパス弁を開弁駆動し、その開弁状態で停止することを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、ＥＧＲ制御手段は、エンジンが運転しているときであって、ＥＧＲ弁が閉弁しているときに、切替弁を制御して吸気通路で発生する吸気負圧を連通路を介してアクチュエータの圧力室に導入することでバイパス弁を開弁駆動し、その開弁状態で停止する。従って、完全暖機後にエンジンが間欠停止し、その後、エンジンが再始動したときにＥＧＲ通路に暖機が必要であっても、バイパス弁が既に開弁しているので、バイパス通路を流れる温度の高いＥＧＲガスが、ＥＧＲクーラより下流の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、ＥＧＲ制御手段は、エンジンの完全暖機後にバイパス弁が閉弁している状態でエンジンが間欠停止するときは、切替弁を制御してエンジンの停止直前に吸気通路で発生した吸気負圧を連通路を介してアクチュエータの圧力室に導入することでバイパス弁を開弁駆動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、ＥＧＲ制御手段は、エンジンの完全暖機後にバイパス弁が閉弁している状態でエンジンが間欠停止するときは、切替弁を制御してエンジンの停止直前に吸気通路で発生した吸気負圧を連通路を介してアクチュエータの圧力室に導入することでバイパス弁を開弁駆動する。従って、完全暖機後にエンジンが間欠停止し、その後、エンジンが再始動したときにＥＧＲ通路に暖機が必要であっても、エンジンの停止直前に吸気通路で発生した吸気負圧を利用してバイパス弁が既に開弁しているので、バイパス通路を流れる温度の高いＥＧＲガスが、ＥＧＲクーラより下流のＥＧＲ通路へ流れる。

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又は２に記載の技術において、ＥＧＲ制御手段は、バイパス弁が開弁状態で停止している場合に、エンジンが間欠停止から再始動するときは、エンジンの再始動から遅れてＥＧＲ弁を開弁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又は２に記載の技術の作用に加え、ＥＧＲ制御手段は、バイパス弁が開弁状態で停止している場合に、エンジンが間欠停止から再始動するときは、エンジンの再始動から遅れてＥＧＲ弁を開弁制御する。従って、エンジンが再始動したときにＥＧＲ通路に暖機が必要な場合にアクチュエータの圧力室に一旦導入された吸気負圧が漏れていてもエンジンの再始動時にＥＧＲガスが吸気通路へ流れず、吸気通路で吸気負圧が発生し、その吸気負圧がバイパス弁の開弁駆動のために使用可能となる。

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３に記載の技術において、ＥＧＲ制御手段は、エンジンの間欠停止時間が所定時間を超えた場合に、エンジンの再始動から遅れてＥＧＲ弁を開弁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、ＥＧＲ制御手段は、エンジンの間欠停止時間が所定時間を超えた場合に、エンジンの再始動から遅れてＥＧＲ弁を開弁制御する。従って、エンジンの間欠停止時間が所定時間を超えて長くなり、アクチュエータの圧力室に一旦導入された吸気負圧が漏れ出たとしても、エンジンの再始動時にＥＧＲガスが吸気通路へ流れず、吸気通路で吸気負圧が発生し、その吸気負圧がバイパス弁の開弁駆動のために使用可能となる。

上記目的を達成するために、請求項５に記載の技術は、エンジンを間欠運転させるハイブリッド自動車に適用され、エンジンに設けられるＥＧＲシステムであって、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてエンジンへ還流させるために吸気通路へ流すＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を流れる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のＥＧＲクーラと、ＥＧＲ通路にて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ためのバイパス弁とを備え、バイパス弁は、ダイアフラム式のアクチュエータにより開閉駆動されるように構成され、アクチュエータは、そのケーシングがダイアフラムを介して圧力室と大気室に区分けされ、圧力室には、吸気通路に連通する連通路が設けられ、アクチュエータは、圧力室に吸気負圧が導入されることでバイパス弁を開弁駆動し、圧力室に大気圧が導入されることでバイパス弁を閉弁駆動し、連通路には、連通路を吸気通路へ連通させる状態と大気に連通させる状態とを選択的に切り替えるための電動式の切替弁が設けられるように構成したＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲ弁、バイパス弁及び切替弁を制御するためのＥＧＲ制御手段を更に備え、ＥＧＲ制御手段は、バイパス弁が開弁状態で停止している場合に、エンジンが間欠停止から再始動するときは、エンジンの再始動から遅れてＥＧＲ弁を開弁制御することを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、ＥＧＲ制御手段は、バイパス弁が開弁状態で停止している場合に、エンジンが間欠停止から再始動するときは、エンジンの再始動から遅れてＥＧＲ弁を開弁制御する。従って、エンジンが再始動したときにＥＧＲ通路に暖機が必要な場合にアクチュエータの圧力室に一旦導入された吸気負圧が漏れていてもエンジンの再始動時にＥＧＲガスが吸気通路へ流れず、吸気通路で吸気負圧が発生し、その吸気負圧がバイパス弁の開弁駆動のために使用可能となる。

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５に記載の技術において、ＥＧＲ制御手段は、エンジンの間欠停止時間が所定時間を超えた場合に、バイパス弁の開弁駆動から遅れてＥＧＲ弁を開弁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５に記載の技術の作用に加え、ＥＧＲ制御手段は、エンジンの間欠停止時間が所定時間を超えた場合に、エンジンの再始動から遅れてＥＧＲ弁を開弁制御する。従って、エンジンの間欠停止時間が所定時間を超えて長くなり、アクチュエータの圧力室に一旦導入された吸気負圧が漏れ出たとしても、エンジンの再始動時にＥＧＲガスが吸気通路へ流れず、吸気通路で吸気負圧が発生し、その吸気負圧がバイパス弁の開弁駆動のために使用可能となる。

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１乃至６のいずれかに記載の技術において、ＥＧＲ制御手段は、切替弁への通電オフ時に、連通路を大気に連通させる状態に切り替えてバイパス弁を閉弁駆動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６のいずれかに記載の技術の作用に加え、ＥＧＲ制御手段は、切替弁への通電オフ時に、連通路を大気に連通させる状態に切り替えてバイパス弁を閉弁駆動する。従って、切替弁が故障しても、切替弁が連通路を大気に連通させる状態となり、バイパス弁が閉弁状態に保たれる。

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７のいずれかに記載の技術において、ＥＧＲ制御手段は、エンジンの低温始動時であって、ＥＧＲ弁が閉弁状態の場合は、切替弁を制御して吸気通路で発生する吸気負圧を連通路を介してアクチュエータの圧力室に導入することでバイパス弁を開弁駆動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７のいずれかに記載の技術の作用に加え、エンジンの低温始動時であってＥＧＲ弁が閉弁状態の場合は、吸気通路にて、アクチュエータの動作に必要な吸気負圧を確保することが可能となり、バイパス弁を開弁駆動させることが可能となる。

請求項１に記載の技術によれば、ＨＶのエンジンに設けられるＥＧＲシステムであって、ＥＧＲクーラのバイパス通路に設けられるバイパス弁をダイアフラム式のアクチュエータにより開閉駆動させる構成において、エンジンの完全暖機後に、吸気負圧を強制的に発生させることなくアクチュエータを吸気負圧で動作させてバイパス弁を開弁制御することができる。

請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術と同等の効果を得ることができる。

請求項３に記載の技術によれば、請求項１又は２に記載の技術の効果に加え、間欠停止時にアクチュエータの圧力室に一旦導入された吸気負圧が漏れてもエンジンの完全暖機後の再始動時にアクチュエータを吸気負圧で動作させてバイパス弁を開弁制御することができる。

請求項４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、間欠停止時にアクチュエータの圧力室に一旦導入された吸気負圧が漏れていると判断した場合、エンジンの完全暖機後の再始動時にアクチュエータを吸気負圧で動作させてバイパス弁を開弁制御することができる。

請求項５に記載の技術によれば、ＨＶのエンジンに設けられるＥＧＲシステムであって、ＥＧＲクーラのバイパス通路に設けられるバイパス弁をダイアフラム式のアクチュエータにより開閉駆動させる構成において、エンジンの完全暖機後の再始動時に、吸気負圧を強制的に発生させることなくアクチュエータを吸気負圧で動作させてバイパス弁を開弁制御することができる。

請求項６に記載の技術によれば、請求項５に記載の技術の効果に加え、圧力室からの吸気負圧の漏れの有無にかかわらず、エンジンの完全暖機後にアクチュエータを吸気負圧で動作させてバイパス弁を開弁制御することができる。

請求項７に記載の技術によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の技術の効果に加え、切替弁の故障時に、バイパス通路に不用意に高い温度のＥＧＲガスが流れることを防止することができ、ＥＧＲクーラより下流のＥＧＲ通路の溶損を抑制することができる。

請求項８に記載の技術によれば、請求項１乃至７のいずれかに記載の技術の効果に加え、エンジンの低温始動時にも、吸気負圧を強制的に発生させることなくアクチュエータを吸気負圧で動作させてバイパス弁を開弁制御することができる。

第１実施形態に係り、エンジンシステムを示す概略構成図。 第１実施形態に係り、バイパス弁が全閉となるときであって、ＥＧＲクーラをその長手方向に沿って切断した状態を、バイパス弁の開閉駆動機構と共に示す断面図。 第１実施形態に係り、ＥＧＲクーラの一部であって、図２の１点鎖線四角で囲った部分を示す拡大断面図。 第１実施形態に係り、バイパス弁が全開となるときであって、ＥＧＲクーラの一部を示す図３に準ずる拡大断面図。 第１実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態を示す概略図。 第１実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態を示す概略図。 第１実施形態に係り、バイパス弁切替制御の内容を示すフローチャート。 第１実施形態に係り、バイパス弁切替制御の内容を示すフローチャート。 第１実施形態に係り、バイパス弁開弁要求判定制御の内容を示すフローチャート。 第１実施形態に係り、吸気温度に応じた開弁要求水温度を求めるために参照される開弁要求水温度マップ。 第１実施形態に係り、バイパス弁切替制御に関する各種パラメータの挙動を示すタイムチャート。 第２実施形態に係り、バイパス弁開弁要求判定制御の内容を示すフローチャート。 第２実施形態に係り、冷却水温度と吸気温度に応じた開弁判定時間を求めるために参照される開弁判定時間マップ。 第３実施形態に係り、バイパス弁開弁要求判定制御の内容を示すフローチャート。 第３実施形態に係り、ＥＧＲ開度に応じた時間補正係数を求めるために参照される時間補正係数マップ。 第４実施形態に係り、バイパス弁開弁要求判定制御の内容を示すフローチャート。

以下、このＥＧＲシステムをＨＶに搭載される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。

[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。このエンジンシステムは、エンジンを間欠運転させるＨＶに適用される。ＨＶ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。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。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。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システム（ＥＧＲシステム）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。吸気マニホールド５は、吸気通路２の一部を構成する。

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。排気マニホールド６は、排気通路３の一部を構成する。

[ＥＧＲシステムについて]
図１に示すように、この実施形態のＥＧＲシステム１１は、排気通路３と吸気通路２との間に設けられ、エンジン１から排気通路３へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてエンジン１へ還流させるために吸気通路２へ流すＥＧＲ通路１２と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却するための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の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ＥＧＲガス分配器１５とを備える。これらＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５のＥＧＲガスが流れる流路もＥＧＲ通路１２を構成している。ＥＧＲガス分配器１５より上流にてＥＧＲ通路１２を構成する配管は、入口１２ａと出口１２ｂを含む。その入口１２ａは、触媒７より下流の排気通路３に接続され、その出口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、ＥＧＲ通路１２の終段を構成している。ＥＧＲ通路１２において、ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲクーラ１３より下流に設けられ、ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ弁１４より下流に設けられる。

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、その長手方向において、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、導入されたＥＧＲガスが集まるガスチャンバ１５ａと、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。

このＥＧＲシステム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クーラ１３には、バイパス通路１６が一体に設けられる。バイパス通路１６は、ＥＧＲ通路１２にてＥＧＲクーラ１３を迂回する通路であり、ＥＧＲクーラ１３へ流れるＥＧＲガスの一部を迂回させて流す。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。

図２に、バイパス弁１７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状態を、バイパス弁１７の開閉駆動機構１９と共に断面図により示す。図３に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、図２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４に、バイパス弁１７が全開となるときであって、ＥＧＲクーラ１３の一部を図３に準ずる拡大断面図により示す。

図２に示すように、ＥＧＲクーラ１３は、ハウジング４１と、ハウジング４１の中に設けられた熱交換器４２と、ハウジング４１にＥＧＲガスを導入するための導入口４３と、ハウジング４１からＥＧＲガスを導出するための導出口４４とを含む。バイパス通路１６は、ハウジング４１に一体に設けられる。熱交換器４２は、ＥＧＲガスが流入する入口４２ａと、ＥＧＲガスが流出する出口４２ｂとを含む。バイパス通路１６は、ＥＧＲガスが流入する入口１６ａと、ＥＧＲガスが流出する出口１６ｂとを含む。バイパス通路１６の出口１６ｂは、熱交換器４２の出口４２ｂに隣接して配置される。また、ハウジング４１は、熱交換器４２の入口４２ａから導入口４３までの間の導入空間４５と、熱交換器４２の出口４２ｂから導出口４４までの間の導出空間４６とを含む。バイパス通路１６は、仕切壁４８を介して熱交換器４２に隣接する。

図２に示すように、この実施形態で、ＥＧＲクーラ１３は、車両に搭載された状態において、ＥＧＲガスが斜め上方へ流れるように斜めに配置される。この斜めの配置状態において、導出口４４は導入口４３よりも鉛直方向において高い位置に配置され、バイパス通路１６は、熱交換器４２に対し鉛直方向下側に配置される。これにより、熱交換器４２の内部で発生した凝縮水がその出口４２ｂから放出され、バイパス通路１６へ流下し、同通路１６の上流部へ向けて流下するようになっている。熱交換器４２は、エンジン１の冷却水が流れる水通路（図示略）と、その水通路の中に配置され、ＥＧＲガスが流れるガス通路（図示略）とを含む。なお、図２では、便宜上、熱交換器４２に対する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４２やバイパス弁１７の図示を簡略化して示す。

図２に示すように、この実施形態において、バイパス弁１７は、ハウジング４１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。バイパス弁１７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とを含む。バイパス弁１７は、弁体６１の一辺側が回転軸６２に固定され、その一辺側に対向する弁体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、回転軸６２の一端部には、その半径方向へ伸びるアーム６３が設けられる。

[開閉駆動機構について]
図１、図２に示すように、この実施形態のＥＧＲシステム１１は、バイパス弁１７の回転軸６２を回動させて弁体６１を開閉駆動させる開閉駆動機構１９を備える。図５、図６には、開閉駆動機構１９の動作状態を概略図により示す。図１、図２、図５及び図６に示すように、この開閉駆動機構１９は、バイパス弁１７を開閉駆動させるダイアフラム式のアクチュエータ２１を含む。このアクチュエータ２１は、ケーシング２１ａを有し、そのケーシング２１ａがダイアフラム２２により圧力室２３と大気室２４とに区分けされる。圧力室２３には、ダイアフラム２２を大気室２４の側へ付勢するスプリング２５が設けられる。また、ダイアフラム２２には、大気室２４から突出するロッド２６の基端が固定される。図２に示すように、このロッド２６の先端は、回転軸６２を回動させるためにアーム６３に連結される。圧力室２３には、サージタンク５ａ（吸気通路２でもある。）に連通する連通路２７が設けられる。大気室２４は、大気口２１ｂを介して大気に連通する。

この開閉駆動機構１９において、アクチュエータ２１は、圧力室２３に吸気負圧が導入されることでバイパス弁１７を開弁駆動し、圧力室２３に大気圧が導入されることでバイパス弁１７を閉弁駆動するようになっている。連通路２７には、連通路２７をサージタンク５ａへ連通させる状態と大気に連通させる状態とを選択的に切り替えるための電動式のバキューム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）２８が設けられる。ＶＳＶ２８は、この開示技術の「切替弁」の一例に相当する。図２，図５及び図６に示すように、ＶＳＶ２８は、第１ポート２８ａ、第２ポート２８ｂ及び第３ポート２８ｃを有する。第１ポート２８ａには、圧力室２３から伸びる連通路２７が接続され、第２ポート２８ｂには、大気に連通するエアフィルタ２９が接続され、第３ポート２８ｃには、サージタンク５ａから伸びる連通路２７が接続される。サージタンク５ａから伸びる連通路２７には、逆止弁３０が設けられる。この逆止弁３０は、サージタンク５ａから第３ポート２８ｃへ向かう気流を阻止し、第３ポート２８ｃからサージタンク５ａへ向かう気流を許容するように構成される。

この実施形態で、ＶＳＶ２８は、常開式弁であって、非通電時（通電オフ時）に第１ポート２８ａが第２ポート２８ｂに連通し、圧力室２３から伸びる連通路２７を大気に連通させ、通電時（オン時）に第１ポート２８ａが第３ポート２８ｃに連通し、圧力室２３から伸びる連通路２７をサージタンク５ａに連通させるように構成される。すなわち、ＶＳＶ２８が通電オフされることで、図５に示すように、エアフィルタ２９に作用する大気圧が、連通路２７を通じてアクチュエータ２１の圧力室２３に導入される。このとき、ダイアフラム２２が大気室２４の側へ変位してロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出することで、図２、図３に示すように、バイパス弁１７が全閉となる。一方、ＶＳＶ２８がオンされることで、図６に示すように、サージタンク５ａから連通路２７に作用する吸気圧力がアクチュエータ２１の圧力室２３に導入される。このとき、ダイアフラム２２がスプリング２５の付勢力に抗して圧力室２３の側へ変位してロッド２６の一部がケーシング２１ａへ没入することで、バイパス弁１７が全閉状態から図４に示すように全開となる。

［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７１～７７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７１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７２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７３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７４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７５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。排気マニホールド６と触媒７との間の排気通路３に設けられる酸素センサ７６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７７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。

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）８０を更に備える。ＥＣＵ８０には、各種センサ等７１～７７がそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ８０には、ＥＧＲ弁１４及びＶＳＶ２８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。この実施形態で、ＥＣＵ８０は、この開示技術における制御手段の一例に相当する。周知のようにＥＣＵ８０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７１～７７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、ＥＣＵ８０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、ＥＣＵ８０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。加えて、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ制御に関連し、ＨＶの走行モードに応じてバイパス弁１７の開閉を切り替えるためにバイパス弁切替制御を実行するようになっている。

[バイパス弁切替制御について]
次に、この実施形態のバイパス弁切替制御について説明する。図７、図８に、バイパス弁切替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、ＥＣＵ８０は、ステップ１００で、イグニション（ＩＧ）がオンか、すなわち点火装置がオンしたか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１１０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１９０へ移行する。

ステップ１９０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７を閉弁するためにＶＳＶ２８をオフ制御し、ＶＳＶ２８をオンしたことを示すＶＳＶオンフラグＸＶＯＮを「０」に設定する。その後、ＥＣＵ８０は、処理をステップ１００へ戻す。

ステップ１１０では、ＥＣＵ８０は、水温センサ７１、回転数センサ７２、スロットルセンサ７５及び吸気圧センサ７４の検出値に基づき、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ、スロットル開度ＴＡ及び吸気圧力ＰＭと、ＥＧＲの開閉動作、すなわちＥＧＲ弁１４の開弁又は閉弁の状態を取り込む。

次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ８０は、取り込まれた各種パラメータＴＨＷ，ＮＥ，ＴＡ，ＰＭとＥＧＲの開閉動作に基づき、ＨＶが走行モード（１）であるか否かを判断する。走行モード（１）は、エンジン１が、低水温で始動し、アイドル運転中であり、ＥＧＲカット（ＥＧＲ弁閉弁）状態の場合を意味する。この走行モード（１）では、吸気通路２にてＥＧＲカットにより高い吸気負圧が発生する。ＥＣＵ８０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１３０へ移行する。

ステップ１３０で、ＥＣＵ８０は、取り込まれた各種パラメータＴＨＷ，ＮＥ，ＴＡ，ＰＭとＥＧＲの開閉動作に基づき、ＨＶが走行モード（２）であるか否かを判断する。走行モード（２）は、エンジン１が、低水温で始動し、ＥＧＲオン（ＥＧＲ弁開弁）状態の場合を意味する。この走行モード（２）では、直前の走行モード（１）で発生した高い吸気負圧が、アクチュエータ２１の圧力室２３に導入済みとなる。ＥＣＵ８０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１４０へ移行する。

ステップ１４０で、ＥＣＵ８０は、取り込まれた各種パラメータＴＨＷ，ＮＥ，ＴＡ，ＰＭとＥＧＲの開閉動作に基づき、ＨＶが走行モード（３）であるか否かを判断する。走行モード（３）は、エンジン１が、再始動し、アイドル運転中である場合を意味する。この走行モード（３）でも、ＥＧＲカットにより高い吸気負圧が発生する。ＥＣＵ８０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２００へ移行する。

ステップ１２０、ステップ１３０又はステップ１４０から移行してステップ１５０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７に対する開弁要求が有るか否かを判断する。この開弁要求は、ＥＧＲ通路１２に暖機の必要性がある場合に、それをＥＣＵ８０が判定して発する要求である。この開弁要求の判定制御については後述する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１６０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理を１７０へ移行する。

ステップ１６０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７を開弁するためにＶＳＶ２８をオン制御し、ＶＳＶ２８をオンしたことを示すＶＳＶオンフラグＸＶＯＮを「１」に設定する。

ステップ１７０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７を閉弁するためにＶＳＶ２８をオフ制御し、ＶＳＶオンフラグＸＶＯＮを「０」に設定する。

ステップ１６０又はステップ１７０から移行してステップ１８０では、ＥＣＵ８０は、エンジン１の間欠停止要求が有るか否かを判断する。この間欠停止要求は、ＨＶのモータ駆動との兼ね合いからＨＶ制御用のコントローラが発する要求である。ＥＣＵ８０は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２５０へ移行する。

一方、ステップ１４０から移行してステップ２００では、ＥＣＵ８０は、取り込まれた各種パラメータＴＨＷ，ＮＥ，ＴＡ，ＰＭとＥＧＲの開閉動作に基づき、ＨＶが走行モード（４）であるか否かを判断する。走行モード（４）は、エンジン１が、再始動し、ＥＧＲオン（ＥＧＲ弁開弁）中である場合を意味する。この走行モード（４）では、ＥＧＲオンにより低い吸気負圧が発生する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２１０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２６０へ移行する。

ステップ２１０では、ＥＣＵ８０は、ＶＳＶオンフラグＸＶＯＮが「１」か否かを判断する。ＥＣＵ８０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２４０へ移行する。

ステップ２２０では、バイパス弁１７に対する閉弁要求が有るか否かを判断する。この閉弁要求は、ＥＧＲ通路１２に暖機の必要性がない場合にＥＣＵ８０が判定する要求である。この閉弁要求の判定制御については、開弁要求の判定制御と共に後述する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２３０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２４０へ移行する。

ステップ２３０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７を閉弁するためにＶＳＶ２８をオフ制御し、ＶＳＶオンフラグＸＶＯＮを「０」に設定する。

ステップ２１０、ステップ２２０又はステップ２３０から移行してステップ２４０では、ＥＣＵ８０は、エンジン１に対する間欠停止要求が有るか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ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１００へ戻す。

ステップ１８０又はステップ２４０から移行してステップ２５０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７を開弁するためにＶＳＶ２８をオン制御し、ＶＳＶオンフラグＸＶＯＮを「１」に設定する。

ステップ２００又はステップ２５０から移行してステップ２６０では、ＥＣＵ８０は、エンジン１を間欠停止させる。この場合、走行モード（５）となる。この走行モード（５）では、エンジン１の間欠停止時に、スロットル装置４の閉弁とＥＧＲカット（ＥＧＲ弁閉弁）により吸気通路２で発生する高い吸気負圧を、アクチュエータ２１の圧力室２３に導入することができる。エンジン１の間欠停止（ＥＧＲカット）の時間が長い場合は、エンジン１の再始動時に、吸気通路２へのＥＧＲガス導入を遅延させて吸気負圧を発生させることができる。

次に、ステップ２７０では、ＥＣＵ８０は、エンジン１に対する再始動要求が有るか否かを判断する。この再始動要求は、ＨＶのモータ駆動との兼ね合いからＨＶ制御用のコントローラが発する要求である。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ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１００へ戻す。

ステップ２８０では、ＥＣＵ８０は、エンジン１の間欠停止時間ＴＩstpを取り込む。この間欠停止時間ＴＩstpは、直前にエンジン１を間欠停止したときからＥＣＵ８０がカウントした時間である。

次に、ステップ２９０で、ＥＣＵ８０は、間欠停止時間ＴＩstpが所定時間Ａ１を超えたか否かを判断する。この所定時間Ａ１は、ＶＳＶ２８からの微量な空気漏れにより、アクチュエータ２１の圧力室２３からの吸気負圧の抜けを想定した時間である。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は、圧力室２３からの吸気負圧の抜けが多量であったとして処理をステップ３００へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、圧力室２３からの吸気負圧の抜けが少量であったとして処理をステップ３１０へ移行する。

次に、ステップ３００で、ＥＣＵ８０は、エンジン１を再始動させると共に、遅延ＥＧＲ制御を実行した後、処理をステップ１００へ戻す。すなわち、ステップ２９０～ステップ３００では、ＥＣＵ８０は、間欠停止時間ＴＩstpが長い場合に、アクチュエータ２１の圧力室２３から多量な吸気負圧の抜けが生じたとして、エンジン１の再動後のＥＧＲ開始を遅らせるのである。この場合、ＥＧＲ開始を遅らせ、ＥＧＲ通路１２へのＥＧＲガスの導入を遅らせた分だけ、吸気通路２にて吸気負圧が発生することになり、その吸気負圧を利用してアクチュエータ２１を動作させることにより、バイパス弁１７を開弁させることが可能となる。

一方、ステップ２９０から移行してステップ３１０では、ＥＣＵ８０は、エンジン１を再始動させると共に、通常ＥＧＲ制御を実行した後、処理をステップ１００へ戻す。すなわち、ステップ２９０から移行してステップ３１０では、ＥＣＵ８０は、間欠停止時間ＴＩstpが長くない場合は、アクチュエータ２１の圧力室２３から吸気負圧の抜けが生じていないとして、エンジン１の再動後に通常通りにＥＧＲ開始させるのである。

上記したバイパス弁切替制御によれば、ＥＣＵ８０は、エンジン１が運転しているときであって、ＥＧＲ弁１４が閉弁しているときに、（ステップ１２０がＹＥＳ、ステップ１４０がＹＥＳの場合）は、ＶＳＶ２８を制御してサージタンク５ａ（吸気通路２）で発生した吸気負圧を連通路２７を介してアクチュエータ２１の圧力室２３に導入することでバイパス弁１７を開弁駆動し（ステップ１５０がＹＥＳでステップ１６０の処理、ステップ１８０がＹＥＳでステップ２５０の処理）、その開弁状態で停止するようになっている。ここで、ＥＣＵ８０は、特に、エンジン１の完全暖機後にバイパス弁１７が閉弁している状態でエンジン１が間欠停止するときは、ＶＳＶ２８を制御してエンジン１の停止直前に吸気通路２で発生した吸気負圧を連通路２７を介してアクチュエータ２１の圧力室２３に導入することでバイパス弁１７を開弁駆動するようになっている。

上記したバイパス弁切替制御によれば、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７が開弁状態で停止している場合に、エンジン１が間欠停止から再始動するとき（ステップ２７０のＹＥＳの場合）は、サージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する吸気負圧を、ＶＳＶ２８を制御してアクチュエータ２１の圧力室２３に導入することでバイパス弁１７を開弁状態に維持したままエンジン１を間欠停止をしているため（ステップ２５０，２６０の処理）、エンジン１の再始動時にバイパス弁１７の開弁制御は不要である。ＥＣＵ８０は、間欠停止時にアクチュエータ２１の圧力室２３に一旦導入された吸気負圧が漏れていると判断した場合、エンジン１の再始動から遅れてＥＧＲ弁１４を開弁制御（ステップ３００の処理）するようになっている。また、ＥＣＵ８０は、上記エンジン１の再始動に際して、エンジン１の間欠停止時間ＴＩstpが所定時間Ａ１を超えた場合（ステップ２９０がＹＥＳの場合）に、エンジン１の再始動から遅れてＥＧＲ弁１４を開弁制御（ステップ３００の処理）するようになっている。すなわち、エンジン１の間欠停止から再始動までの時間（間欠停止時間ＴＩstep）が所定時間Ａ１を超えた場合は、圧力抜けが生じている懸念があるため、ＥＧＲ弁１４の開弁を遅らせて吸気負圧を発生させるようになっている。

上記したバイパス弁切替制御によれば、ＥＣＵ８０は、ＶＳＶ２８への通電オフ時に、連通路２７を大気に連通させる状態に切り替えてバイパス弁１７を閉弁駆動するようになっている（ステップ１７０，１９０，２３０）。

更に、上記したバイパス弁切替制御によれば、ＥＣＵ８０は、エンジン１の低温始動時であって（ステップ１２０がＹＥＳの場合）、ＥＧＲ弁１４が閉弁状態の場合（ステップ１５０がＹＥＳの場合）は、ＶＳＶ２８を制御し、吸気通路２で発生する吸気負圧を連通路２７を介してアクチュエータ２１の圧力室２３に導入することでバイパス弁１７を開弁駆動するようになっている。

［バイパス弁開弁要求判定制御について］
次に、バイパス弁開弁要求判定制御について説明する。図９に、バイパス弁開弁要求判定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、ＥＣＵ８０は、ステップ４００で、水温センサ７１、回転数センサ７２及び吸気温センサ７７の検出値に基づき、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ及び吸気温度ＴＨＡをそれぞれ取り込む。

次に、ステップ４１０で、ＥＣＵ８０は、エンジン回転数ＮＥが「５００ｒｐｍ」を超えたか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は、エンジン１が稼働中であるとして処理をステップ４２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、エンジン１が停止中であるとして処理をステップ４５０へ移行する。

ステップ４２０では、ＥＣＵ８０は、吸気温度ＴＨＡに応じた開弁要求水温度ＴＨＷＢＯを算出する。ＥＣＵ８０は、例えば、図１０に示す所定の開弁要求水温度マップを参照することにより、吸気温度ＴＨＡに応じた開弁要求水温度ＴＨＷＢＯを求めることができる。

次に、ステップ４３０で、ＥＣＵ８０は、開弁要求水温度ＴＨＷＢＯが冷却水温度ＴＨＷより高いか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４４０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４５０へ移行する。

そして、ステップ４４０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ通路１２に暖機の必要性があると判断し、バイパス弁開弁要求と判定した後、処理をステップ４００へ戻す。

一方、ステップ４５０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ通路１２に暖機の必要性がないと判断し、バイパス弁閉弁要求と判定した後、処理をステップ４００へ戻す。

上記したバイパス弁開弁要求判定制御によれば、ＥＣＵ８０は、エンジン１の稼働中に、吸気温度ＴＨＡ、すなわち外気温度に応じてバイパス弁開弁要求の判定又はバイパス弁閉弁要求の判定を行うようになっている。

[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、特に開閉駆動機構１９の構成によれば、スロットル装置４より下流のサージタンク５ａ（吸気通路２）における圧力はエンジン１の運転状態により変わり、吸気負圧から大気圧までの圧力状態となる。ここで、ＶＳＶ２８をオフすることで、第１ポート２８ａと第２ポート２８ｂが連通し、エアフィルタ２９を介して連通路２７に導入される大気圧が、アクチュエータ２１の圧力室２３に導入され、図５に示すように、ダイアフラム２２が大気室２４の側へ変位してアクチュエータ２１が所定の動作状態、すなわちロッド２６がケーシング２１ａから突出する状態となる。これにより、バイパス弁１７が全閉に閉弁駆動される。一方、ＶＳＶ２８をオンすることで、第１ポート２８ａと第３ポート２８ｃが連通し、連通路２７に大気圧が作用しなくなる。このとき、サージタンク５ａ（吸気通路２）が吸気負圧の状態であれば、その吸気負圧が逆止弁３０及び連通路２７を介して圧力室２３に導入され、図６に示すように、ダイアフラム２２がスプリング２５の付勢力に抗して圧力室２３の側へ変位してアクチュエータ２１が上記所定の動作状態とは逆の動作状態、すなわちロッド２６の一部がケーシング２１ａに没入する状態となる。これにより、バイパス弁１７が全開に開弁駆動される。このとき、ＶＳＶ２８をオンし続けることで、圧力室２３には大気圧が作用せず、圧力室２３からサージタンク５ａ（吸気通路２）への吸気負圧の抜けが逆止弁３０により抑えられ、圧力室２３での吸気負圧が最も大きい状態で保持され、バイパス弁１７の全開が保持される。

ここで、ＥＣＵ８０は、エンジン１の完全暖機後にバイパス弁１７が閉弁している状態でエンジン１が運転しているときであって、ＥＧＲ弁１４が閉弁しているときに、ＶＳＶ２８を制御してサージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する吸気負圧を連通路２７を介してアクチュエータ２１の圧力室２３に導入することでバイパス弁１７を開弁駆動し、その開弁状態で停止する。従って、完全暖機後にエンジン１が間欠停止し、その後、エンジン１が再始動したときにＥＧＲ通路１２に暖機が必要であっても、バイパス弁１７が既に開弁しているので、バイパス通路１６を流れる温度の高いＥＧＲガスが、ＥＧＲクーラ１３より下流のＥＧＲ通路１２（ＥＧＲガス分配器１５）へ流れる。このため、ＨＶのエンジン１に設けられるＥＧＲシステムであって、ＥＧＲクーラ１３のバイパス通路１６に設けられるバイパス弁１７をダイアフラム式のアクチュエータ２１により開閉駆動させる構成において、エンジン１の完全暖機後の再始動時に、吸気負圧を強制的に発生させることなく（例えば、スロットル装置４を制御することなく）アクチュエータ２１を吸気負圧で動作させてバイパス弁１７を開弁制御することができる。

すなわち、この実施形態では、ＥＣＵ８０は、（Ｃ１）エンジン１の間欠停止時にバイパス弁１７を開弁制御し、その開弁状態で停止し、（Ｃ２）エンジン１の再始動時に開弁状態のバイパス弁１７によりバイパス通路１６を流れる温度の高いＥＧＲガスにより、ＥＧＲクーラ１３より下流のＥＧＲ通路１２を暖機する。そして、ＥＣＵ８０は、（Ｃ３）ＥＧＲ通路１２の暖機が完了したら、バイパス弁１７を閉弁制御する。ＥＣＵ８０は、エンジン１の間欠運転に合わせて上記（Ｃ１）～（Ｃ３）の処理を繰り返すことで、吸気通路２で吸気負圧を強制的に発生させなくても、完全暖機後にバイパス弁１７を開弁制御するようになっている。

また、この実施形態の構成によれば、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７が開弁状態で停止している場合に、エンジン１が間欠停止から再始動するときは、サージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する吸気負圧を、ＶＳＶ２８を制御してアクチュエータ２１の圧力室２３に導入することでバイパス弁１７を開弁状態に維持したままエンジン１を間欠停止をしているため、エンジン１の再始動時にバイパス弁１７を開弁制御することは不要である。間欠停止時にアクチュエータ２１の圧力室２３に一旦導入された吸気負圧が漏れていると判断した場合、ＥＣＵ８０は、エンジン１の再始動から遅れてＥＧＲ弁１４を開弁制御する。図１１に、この制御に関する各種パラメータの挙動をタイムチャートにより示す。図１１において、（ａ）はエンジン回転数ＮＥの変化を示し、（ｂ）は吸気圧力ＰＭの変化を示し、（ｃ）はＥＧＲ開度ＴＥＧＲの変化を示す。図１１において、エンジン１が間欠停止後に、時刻ｔ１～ｔ４の間で再始動する場合、時刻ｔ１でエンジン１が再始動を開始した後、通常のＥＧＲ制御を実行したとすれば、時刻ｔ２にて（ｃ）に実線で示すように、ＥＧＲ弁１４が開弁を開始するので、（ｂ）に実線で示すように、時刻ｔ３では適当な吸気負圧の発生がなく、アクチュエータ２１の圧力室２３へ吸気負圧を導入することができない。これに対し、この実施形態では、（ｃ）に破線で示すように、時刻ｔ２より遅れた時刻ｔ３にてＥＧＲ弁１４の開弁を開始するので、（ｂ）に破線で示すように、時刻ｔ３に適当な吸気負圧が発生し、アクチュエータ２１の圧力室２３へ吸気負圧を導入できるようになる。従って、完全暖機後にエンジン１が間欠停止し、その後、エンジン１が再始動したときにＥＧＲ通路１２に暖機が必要であっても、ＥＧＲ弁１４が開弁するより前にバイパス弁１７が開弁状態を維持しているため開弁制御することは不要である。アクチュエータ２１の圧力室２３に一旦導入された吸気負圧が漏れていてもエンジン１の再始動時にＥＧＲ弁１４の開弁を遅らせることでＥＧＲガスが吸気通路２へ流れず、吸気通路２で吸気負圧が発生し、その吸気負圧がバイパス弁１７の開弁駆動のために使用可能となる。この意味でも、ＨＶのエンジン１に設けられるＥＧＲシステムであって、ＥＧＲクーラ１３のバイパス通路１６に設けられるバイパス弁１７をダイアフラム式のアクチュエータ２１により開閉駆動させる構成において、エンジン１の完全暖機後の再始動時に、吸気負圧を強制的に発生させることなく（例えば、スロットル装置４を制御することなく）、アクチュエータ２１を吸気負圧で動作させてバイパス弁１７を開弁制御することができる。

また、この実施形態の構成によれば、ＥＣＵ８０は、エンジン１の間欠停止時間ＴＩstpが所定時間Ａ１を超えた場合に、エンジン再始動時から遅らせてＥＧＲ弁１４の開弁制御を行う。従って、エンジン１の間欠停止時間ＴＩstpが所定時間Ａ１を超えて長くなり、アクチュエータ２１の圧力室２３に一旦導入された吸気負圧が漏れ出たとしても、バイパス弁１７の開弁時にＥＧＲガスが吸気通路２へ流れず、吸気通路２で吸気負圧が発生し、その吸気負圧がバイパス弁１７の開弁駆動のために使用可能となる。このため、間欠停止時にアクチュエータ２１の圧力室２３に一旦導入された吸気負圧が漏れていると判断した場合、エンジン１の完全暖機後の再始動時にアクチュエータ２１を吸気負圧で動作させてバイパス弁１７を開弁制御することができる。

更に、この実施形態の構成によれば、ＥＣＵ８０は、ＶＳＶ２８への通電オフ時に、連通路２７を大気に連通させる状態に切り替えてバイパス弁１７を閉弁駆動する。従って、ＶＳＶ２８が故障しても、ＶＳＶ２８が連通路２７を大気に連通させる状態となり、バイパス弁１７が閉弁状態に保たれる。このため、ＶＳＶ２８の故障時に、バイパス通路１６に不用意に高い温度のＥＧＲガスが流れることを防止することができ、ＥＧＲクーラ１３より下流のＥＧＲ通路１２の溶損を抑制することができる。

加えて、この実施形態の構成によれば、エンジン１の低温始動時であってＥＧＲ弁１４が閉弁状態の場合は、吸気通路２にて、アクチュエータ２１の動作に必要な吸気負圧を確保することが可能となり、バイパス弁１７を開弁駆動させることが可能となる。このため、エンジン１の低温始動時にも、吸気負圧を強制的に発生させることなくアクチュエータ２１を吸気負圧で動作させてバイパス弁１７を開弁制御することができる。

＜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、以下には異なった点を中心に説明する。

［バイパス弁開弁要求判定制御について］
この実施形態では、バイパス弁開弁要求判定制御の内容の点で第１実施形態と構成が異なる。図１２に、この実施形態のバイパス弁開弁要求判定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、ＥＣＵ８０は、水温センサ７１、回転数センサ７２及び吸気温センサ７７の検出値に基づき、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ及び吸気温度ＴＨＡをそれぞれ取り込む。また、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁１４を開弁制御するための指令値をＥＧＲ開度ＴＥＧＲとして取り込む。

次に、ステップ５１０で、ＥＣＵ８０は、エンジン回転数ＮＥが、例えば「５００ｒｐｍ」を超えたか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は、エンジン１が稼働中であるとして処理をステップ５２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、エンジン１が停止中であるとして処理をステップ６１０へ移行する。

一方、ステップ５２０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ開度ＴＥＧＲが所定値Ｂ１以上か否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ５３０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５４０へ移行する。

ステップ５３０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ開度ＴＥＧＲが所定値Ｂ１以上のときの累積時間ＴＭＥＯＮ(i)を積算算出する。この場合、ＥＣＵ８０は、前回の累積時間ＴＭＥＯＮ(i-1)に所定の積算値αを加えることで今回の累積時間ＴＭＥＯＮ(i)を算出する。

一方、ステップ５４０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ開度ＴＥＧＲが所定値Ｂ１未満のときの累積時間ＴＭＥＯＮ(i)を減算算出する。この場合、ＥＣＵ８０は、前回の累積時間ＴＭＥＯＮ(i-1)から所定の減算値βを引くことで今回の累積時間ＴＭＥＯＮ(i)を算出する。

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、ＥＣＵ８０は、累積時間ＴＭＥＯＮ(i)を、そのままバイパス弁開時間ＴＢＯＮに置き換える。

次に、ステップ５６０で、ＥＣＵ８０は、バイパス弁開時間ＴＢＯＮが「０」以上か否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ５８０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５７０へ移行する。

ステップ５７０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁開時間ＴＢＯＮを「０」に設定し、処理をステップ５８０へ移行する。

ステップ５６０又はステップ５７０から移行してステップ５８０では、ＥＣＵ８０は、冷却水温度ＴＨＷと吸気温度ＴＨＡに応じた開弁判定時間ＦＴＢＯＮを算出する。ＥＣＵ８０は、例えば、図１３に示すような開弁判定時間マップを参照することにより冷却水温度ＴＨＷと吸気温度ＴＨＡに応じた開弁判定時間ＦＴＢＯＮを求めることができる。

次に、ステップ５９０で、ＥＣＵ８０は、開弁判定時間ＦＴＢＯＮがバイパス弁開時間ＴＢＯＮより大きいか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ６００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６１０へ移行する。

そして、ステップ６００では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ通路に暖機の必要があるので、バイパス弁開弁要求と判定し、処理をステップ５００へ戻す。

一方、ステップ５１０又はステップ５９０から移行してステップ６１０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ通路１２に暖機の必要がないので、バイパス弁閉弁要求と判定し、処理をステップ５００へ戻す。

上記したバイパス弁開弁要求判定制御によれば、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁１４が所定値Ｂ１以上のＥＧＲ開度ＴＥＧＲで開弁した累積時間ＴＭＥＯＮ(i)に基いてバイパス弁開弁要求及びバイパス弁閉弁要求を判定するようになっている。

＜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。

［バイパス弁開弁要求判定制御について］
この実施形態では、バイパス弁開弁要求判定制御の内容の点で第２実施形態と構成が異なる。図１４に、この実施形態のバイパス弁開弁要求判定制御の内容をフローチャートにより示す。図１４のフローチャートは、ステップ５２０～ステップ５４０の代わりにステップ７００とステップ７１０を設けた点で図１２のフローチャートと構成が異なる。

すなわち、図１４のフローチャートにおいて、ステップ５１０の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ８０は、ステップ７００で、ＥＧＲ開度ＴＥＧＲに応じた時間補正係数Ｋαを算出する。ＥＣＵ８０は、例えば、図１５に示すような時間補正係数マップを参照することによりＥＧＲ開度ＴＥＧＲに応じた時間補正係数Ｋαを求めることができる。図１５において、「β」は、図１２のステップ５４０における減算値に相当する。

次に、ステップ７１０で、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ開度ＴＥＧＲに応じた累積時間ＴＭＥＯＮ(i)を積算算出する。この場合、ＥＣＵ８０は、前回の累積時間ＴＭＥＯＮ(i-1)に時間補正係数Ｋαを加えることで今回の累積時間ＴＭＥＯＮ(i)を算出する。その後、ＥＣＵ８０は、ステップ５５０以降の処理を実行する。

上記したバイパス弁開弁要求判定制御によれば、ＥＣＵ８０は、第２実施形態と同様、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁１４が所定値Ｂ１以上のＥＧＲ開度ＴＥＧＲで開弁した累積時間ＴＭＥＯＮ(i)に基いてバイパス弁開弁要求及びバイパス弁閉弁要求を判定するようになっている。ただし、この実施形態では、累積時間ＴＭＥＯＮ(i)を、ＥＧＲ開度ＴＥＧＲに応じた時間補正係数Ｋαにより補正する点で第２実施形態と異なる。

＜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。

［バイパス弁開弁要求判定制御について］
この実施形態では、バイパス弁開弁要求判定制御の内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図１６に、この実施形態のバイパス弁開弁要求判定制御の内容をフローチャートにより示す。この実施形態では、バイパス弁開弁要求の判定を、ＥＧＲ通路１２におけるＥＧＲガス温度ＴＨegrに基づいて行うことから、エンジンシステムには、例えば、図１に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁１４より下流のＥＧＲ通路１２に、ＥＧＲガス温度ＴＨegrを検出するためのガス温センサ７８を設けることができる。

処理が図１６のフローチャートのルーチンへ移行すると、ステップ８００で、ＥＣＵ８０は、ガス温センサ７８の検出値に基づきＥＧＲガス温度ＴＨegrを取り込む。

次に、ステップ８１０で、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲガス温度ＴＨegrが「１３０℃」未満か否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ８２０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８３０へ移行する。

そして、ステップ８２０では、ＥＧＲガス温度ＴＨegrが「１３０℃」未満と低いことから、バイパス弁開弁要求と判定し、処理をステップ８００へ戻す。

一方、ステップ８３０では、ＥＧＲガス温度ＴＨegrが「１３０℃」以上と高いことから、バイパス弁閉弁要求と判定し、処理をステップ８００へ戻す。

上記したバイパス弁開弁要求判定制御によれば、ＥＣＵ８０は、ガス温センサ７８で検出されるＥＧＲガス温度ＴＨegrに基きバイパス弁開弁要求及びバイパス弁閉弁要求を判定するようになっている。

＜別の実施形態＞
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、この開示技術の切替弁を三方弁よりなるＶＳＶ２８により構成したが、切替弁を二つの開閉弁により構成することもできる。

（２）前記各実施形態では、エンジン１の完全暖機後にエンジン１が間欠停止するときに、ＶＳＶ２８を制御してエンジン１の停止直前に吸気通路２で発生した吸気負圧を連通路２７を介してアクチュエータ２１の圧力室２３に導入することでバイパス弁１７を開弁駆動するように構成した。これに対し、エンジンの完全暖機後でなく、エンジンの停止直前でなくても、エンジンが間欠停止するときに、ＶＳＶを制御して吸気通路２で発生した吸気負圧を連通路を介してアクチュエータの圧力室に導入することでバイパス弁を開弁駆動するように構成することもできる。

（３）この開示技術は、バイパス弁１７の開閉制御を実施したものであるが、ダイアフラム式アクチュエータを用い、吸気負圧で制御するものであれば実施可能である。

この開示技術は、エンジンを間欠運転させるハイブリッド自動車の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）
１１ ＥＧＲシステム
１２ ＥＧＲ通路
１３ ＥＧＲクーラ
１４ ＥＧＲ弁
１５ ＥＧＲガス分配器(ＥＧＲ通路)
１６ バイパス通路
１７ バイパス弁
２１ アクチュエータ
２１ａ ケーシング
２２ ダイアフラム
２３ 圧力室
２４ 大気室
２７ 連通路
２８ ＶＳＶ（切替弁）
８０ ＥＣＵ（ＥＧＲ制御手段）

Claims (8)

1. エンジンを間欠運転させるハイブリッド自動車に適用され、前記エンジンに設けられるＥＧＲシステムであって、
   前記エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして前記エンジンへ還流させるために吸気通路へ流すＥＧＲ通路と、
   前記ＥＧＲ通路を流れる前記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のＥＧＲクーラと、
   前記ＥＧＲ通路にて前記ＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路と、
   前記バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と
   を備え、
   前記バイパス弁は、ダイアフラム式のアクチュエータにより開閉駆動されるように構成され、
   前記アクチュエータは、そのケーシングがダイアフラムを介して圧力室と大気室に区分けされ、前記圧力室には、前記吸気通路に連通する連通路が設けられ、
   前記アクチュエータは、前記圧力室に吸気負圧が導入されることで前記バイパス弁を開弁駆動し、前記圧力室に大気圧が導入されることで前記バイパス弁を閉弁駆動し、
   前記連通路には、前記連通路を前記吸気通路へ連通させる状態と大気に連通させる状態とを選択的に切り替えるための電動式の切替弁が設けられる
   ように構成したＥＧＲシステムにおいて、
   前記ＥＧＲ弁、前記バイパス弁及び前記切替弁を制御するためのＥＧＲ制御手段を更に備え、
   前記ＥＧＲ制御手段は、前記エンジンが運転しているときであって、前記ＥＧＲ弁が閉弁しているときに、前記切替弁を制御して前記吸気通路で発生する前記吸気負圧を前記連通路を介して前記アクチュエータの前記圧力室に導入することで前記バイパス弁を開弁駆動し、その開弁状態で停止する
   ことを特徴とするＥＧＲシステム。
2. 請求項１に記載のＥＧＲシステムにおいて、
   前記ＥＧＲ制御手段は、前記エンジンの完全暖機後に前記バイパス弁が閉弁している状態で前記エンジンが間欠停止するときは、前記切替弁を制御して前記エンジンの停止直前に前記吸気通路で発生した前記吸気負圧を前記連通路を介して前記アクチュエータの前記圧力室に導入することで前記バイパス弁を開弁駆動する
   ことを特徴とするＥＧＲシステム。
3. 請求項１又は２に記載のＥＧＲシステムにおいて、
   前記ＥＧＲ制御手段は、前記バイパス弁が開弁状態で停止している場合に、前記エンジンが間欠停止から再始動するときは、前記エンジンの再始動から遅れて前記ＥＧＲ弁を開弁制御する
   ことを特徴とするＥＧＲシステム。
4. 請求項３に記載のＥＧＲシステムにおいて、
   前記ＥＧＲ制御手段は、前記エンジンの間欠停止時間が所定時間を超えた場合に、前記エンジンの再始動から遅れて前記ＥＧＲ弁を開弁制御する
   ことを特徴とするＥＧＲシステム。
5. エンジンを間欠運転させるハイブリッド自動車に適用され、前記エンジンに設けられるＥＧＲシステムであって、
   前記エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして前記エンジンへ還流させるために吸気通路へ流すＥＧＲ通路と、
   前記ＥＧＲ通路を流れる前記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のＥＧＲクーラと、
   前記ＥＧＲ通路にて前記ＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路と、
   前記バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と
   を備え、
   前記バイパス弁は、ダイアフラム式のアクチュエータにより開閉駆動されるように構成され、
   前記アクチュエータは、そのケーシングがダイアフラムを介して圧力室と大気室に区分けされ、前記圧力室には、前記吸気通路に連通する連通路が設けられ、
   前記アクチュエータは、前記圧力室に吸気負圧が導入されることで前記バイパス弁を開弁駆動し、前記圧力室に大気圧が導入されることで前記バイパス弁を閉弁駆動し、
   前記連通路には、前記連通路を前記吸気通路へ連通させる状態と大気に連通させる状態とを選択的に切り替えるための電動式の切替弁が設けられる
   ように構成したＥＧＲシステムにおいて、
   前記ＥＧＲ弁、前記バイパス弁及び前記切替弁を制御するためのＥＧＲ制御手段を更に備え、
   前記ＥＧＲ制御手段は、前記バイパス弁が開弁状態で停止している場合に、前記エンジンが間欠停止から再始動するときは、前記エンジンの再始動から遅れて前記ＥＧＲ弁を開弁制御する
   ことを特徴とするＥＧＲシステム。
6. 請求項５に記載のＥＧＲシステムにおいて、
   前記ＥＧＲ制御手段は、前記エンジンの間欠停止時間が所定時間を超えた場合に、前記エンジンの再始動から遅れて前記ＥＧＲ弁を開弁制御する
   ことを特徴とするＥＧＲシステム。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
   前記ＥＧＲ制御手段は、前記切替弁への通電オフ時に、前記連通路を前記大気に連通させる状態に切り替えて前記バイパス弁を閉弁駆動する
   ことを特徴とするＥＧＲシステム。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のＥＧＲシステムにおいて、
   前記ＥＧＲ制御手段は、前記エンジンの低温始動時であって、前記ＥＧＲ弁が閉弁状態の場合は、前記切替弁を制御して前記吸気通路で発生する前記吸気負圧を前記連通路を介して前記アクチュエータの前記圧力室に導入することで前記バイパス弁を開弁駆動する
   ことを特徴とするＥＧＲシステム。

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