JP3139343B2 - 多段開度弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁開度を多段階に
制御することができる弁装置、特に車両用ディーゼルエ
ンジンのＥＧＲ制御弁に採用されて好適な多段開度弁装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】技術上良く知られているように、車両用
エンジンの排気ガス中のＮＯ_ｘを低減するために、同エ
ンジンの排気ガスの一部を、エンジンの運転状態に応じ
流量を制御してエンジンの吸気系に還流させる所謂ＥＧ
Ｒ制御弁には、弁開度を制御するアクチュエータとし
て、ダイヤフラム式の流体圧力応動装置が広く採用され
ている。しかしながら、上記ダイヤフラム式アクチュエ
ータを具えたＥＧＲ制御弁では、ダイヤフラムに作用す
る流体圧力（通常は圧縮空気圧力又は負圧）を制御する
ことによって弁開度が制御されるので、流体圧力を調整
する調圧装置やフィードバック制御が必要となり、構造
が複雑で僅かな外乱により弁開度が容易に変動するの
で、長期間にわたり確実な弁開度制御を行なうことが難
しいという問題があった。

【０００３】上記ダイヤフラム式アクチュエータを有す
るＥＧＲ制御弁の上記問題点を解決して、作動流体圧力
の精密な調整及び複雑なフィードバック制御を必要とせ
ず、容易かつ正確な弁開度制御を行なうことができる多
段開度ＥＧＲ制御弁が、既に実開平５−４７４０１号公
開公報に開示されている。

【０００４】上記既提案の弁装置の概略構造を、図１１
を参照して説明すると、図中符号０１は、総括的に車両
用エンジンのＥＧＲ制御弁装置を示し、同弁装置は上記
エンジンの排気ガスの一部を抽出して吸気系に還流する
ＥＧＲ通路（図示せず）内に介装されるハウジング０２
を具えている。ハウジング０２の内部には、排気ガス通
路０３と、同排気ガス通路０３に介装されて排気ガス流
量を制御するポペット弁からなる弁部材０４と、同弁部
材０４の弁ステム０４′に作動的に連結されて弁開度又
はリフトを制御するアクチュエータ０５とが設けられて
いる。

【０００５】上記アクチュエータ０５は、ハウジング０
２内に上記弁ステム０４′に対して略同軸的に形成され
たシリンダ０６と、同シリンダ０６内に摺動自在に嵌装
された第１ピストン０７と、同第１ピストン０７内に摺
動自在に嵌装され上記弁ステム０４′の端部に固着され
た第２ピストン０８とを具えている。上記第１ピストン
０７は、シリンダ０６に嵌装された中空円筒状の筒部材
０７ａと、同筒部材０７ａの弁部材０４から遠い側の開
口端にスナップリング０９によって固着されたピストン
部材０７ｂとからなり、上記筒部材０７ａの弁部材０４
側の開口端には、半径方向内方に突出した突縁又はスト
ッパ０１０が設けられている。また、上記第２ピストン
０８は、上記筒部材０７ａの中空孔内に、摺動自在に収
容されている。

【０００６】ハウジング０２の弁部材０４から遠い側の
端部には、図示しない電磁三方弁を介して作動媒体源、
例えば圧縮空気源に接続された第１給排ポート０１１が
設けられ、同ポート０１１は、シリンダ０６内に第１ピ
ストン０７によって限界された第１作動室０１２に常時
連通している。また、ハウジング０２の側壁には、第２
給排ポート０１３が設けられ、同ポート０１３は、シリ
ンダ０６内において第１ピストン０７と第２ピストン０
８とによって画成された第２作動室０１４に常時連通し
ている。さらに、上記第２ピストン０８と、シリンダ０
６の弁部材０４側の端壁との間に、同弁部材０４を常時
閉方向に付勢する弁スプリング０１５が縮設されてい
る。

【０００７】図１１は、上記第１及び第２給排ポート０
１１及び０１３の何れにも圧縮空気が供給されず、両ポ
ートが大気に連通している状態を示している。このとき
弁部材０４は全閉しており、第１ピストン０７のストッ
パ０１０とシリンダ０６の肩部０１６との間には、弁軸
０４′方向に第１の弁リフトを限定する間隙ｌ_１が形成
され、また第２ピストン０８は上記弁スプリング０１５
により押されて第１ピストン０７に一体的に設けられた
突起又はプッシュロッド０１７に当接しており、同第２
ピストン０８とストッパ０１０との間には、弁軸０４′
方向に第２の弁リフトを限定する間隙ｌ_２が設けられて
いる。

【０００８】次に、第１給排ポート０１１から第１作動
室０１２に圧縮空気が供給されると、第１ピストン０７
が、第２ピストン０８を介して弁スプリング０１５を圧
縮しストッパ１０の弁部材０４側の端面が、上記シリン
ダの肩部０１６に当接するまで変位し、弁部材０４が第
１リフト又は開度ｌ_１だけ開き、排気ガス通路０３に
は、弁部材０４の第１リフトｌ_１に相応した流量の排気
ガスが流れ、エンジンの吸気系に供給される。また、第
２給排ポート０１３から第２作動室０１４に圧縮空気が
供給されると（なお、第１給排ポート０１１は大気開放
のまま）第２ピストン０８が、単独で弁スプリング０１
５を圧縮してストッパ０１０に当接するまで変位し、弁
部材０４が第２リフト又は開度ｌ_２だけ開き、排気ガス
通路０３には、弁部材０４の第２リフトｌ_２に相応した
流量の排気ガスが流れ、エンジンの吸気系に供給され
る。

【０００９】さらに、第１及び第２給排ポート０１１及
び０１３の双方に圧縮空気が供給されると、第１ピスト
ン０７及び第２ピストン０８が、上記第１リフトｌ_１及
び第２リフトｌ_２だけ弁軸０４′方向に夫々変位するの
で、弁部材０４のリフト又は開度ｌ_３は（ｌ_１＋ｌ_２）
となる。

【００１０】そこで、エンジンの運転状態に応じて、弁
部材０４の必要な最小の弁リフト又は開度を、一例とし
て１ｍｍ、最大の弁リフトを１０ｍｍとすると（図示の
場合は、ｌ_２＝１ｍｍ、ｌ_３＝１０ｍｍ）、中間のリフ
トｌ_１＝９ｍｍとなる。即ち、この既提案の弁装置で
は、最小リフトｌ_２＝１ｍｍと、最大リフトｌ_３＝１０
ｍｍに近い中間リフトｌ_２＝９ｍｍの３種類のリフトが
得られ、換言すれば、１種類の小さいリフトと、２種類
の大きいリフトが得られる。従って、エンジン側の運転
条件から、最小弁リフト又は開度、例えば１ｍｍと、そ
れより僅かに大きい第２の弁リフト又は開度２ｍｍとが
必要な場合、この既提案の弁装置では、最大リフトｌ_３
＝ｌ_１＋ｌ_２が僅か３ｍｍとなり、構造上、十分な最大
リフト又は開度を得ることができない。この結果、エン
ジン性能、特に排気ガス中のＮＯ_ｘの効果的な低減を達
成しようとする場合、ＥＧＲ制御弁装置の３種類の弁リ
フト又は開度の選択を巾広く行なうことができず、この
ため所要のエンジン性能が得られない不具合がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記既提案
の多段開度弁装置の欠点を解消して、３段階の弁リフト
又は開度を巾広く選択することができ、特に十分な最大
弁リフトを確保しながら、２種類の小さい弁リフト又は
開度を容易に得ることができる弁装置を提供することを
主たる目的とするものである。また本発明は、車両用エ
ンジン、特にトラック等のディーゼルエンジンにおける
ＥＧＲ制御弁装置に適用された場合、出力、燃費等のエ
ンジン性能を確保しながら、排気ガス中のＮＯ_ｘを効果
的に低減することができる多段開度弁装置を提供するこ
とを、他の目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために創案されたもので、流体通路に介装され、
その開度を多段階に設定されることにより流体流量を制
御する弁部材と、ハウジング内に設けられた第１シリン
ダ内に摺動自在に嵌装された第１ピストンと、同第１ピ
ストン内に略同軸的に形成された第２シリンダと、同第
２シリンダ内に摺動自在に嵌装された第２ピストンと、
同第２ピストン内に略同軸的に形成された第３シリンダ
と、同第３シリンダ内に摺動自在に嵌装され上記弁部材
に作動的に連結された第３ピストンと、上記弁部材に連
結され同弁部材を常時閉方向に付勢する弾性装置と、上
記ハウジングに設けられ、上記第２シリンダ内に形成さ
れた第３作動室に作動媒体を供給することにより、上記
第３ピストンのみを開弁方向に変位させて上記弁部材を
第１開度Ｌ_１だけ開放する第１の給排ポートと、上記ハ
ウジングに設けられ、上記第１シリンダ内に形成された
第１作動室に作動媒体を供給することにより、上記第１
ピストンを開弁方向に変位させ上記第２ピストン及び第
３ピストンを介して上記弁部材を第２開度Ｌ_２だけ開放
する第２給排ポートと、上記第１給排ポート及び第２給
排ポートの双方に作動媒体を供給することにより第１な
いし第３作動室に作動媒体が供給されて上記第１ピスト
ン、第２ピストン及び第３ピストンが開弁方向に変位
し、上記第１及び第２開度Ｌ_１及びＬ_２に第２ピストン
の第３開度Ｌ_３を加えた合計開度Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３だけ
上記弁部材が開放されるように構成されたことを特徴と
する多段開度弁装置を提案するものである。

【００１３】本発明において、上記ハウジング内に、上
記第１給排ポートと上記第２ピストン内の第３作動室と
を連通する第１通路、及び同第１給排ポートと上記第１
ピストン内の第２作動室とを連通する第２通路とが設け
られ、同第２通路は、上記第１給排ポートのみに作動媒
体が供給されているときは、上記第１ピストンによって
閉塞されるが、上記第２給排ポートに作動媒体が供給さ
れているときは、上記第１ピストンの変位により開通さ
れるように構成されることが好ましい。また、上記ハウ
ジング内に、上記第３ピストンの第３作動室に臨む受圧
面とは反対側の受圧面に臨む第４の作動室を設けると共
に、同第４作動室に作動媒体を給排する第３の給排ポー
トを設けることが好ましい。

【００１４】さらに、請求項１又は請求項３に係る発明
において、上記流体通路が、エンジンの排気ガスの一部
を同エンジンの吸気系に給送するＥＧＲ通路であり、上
記弁部材が上記排気ガスの吸気系への供給流量を制御す
るＥＧＲ制御弁であって、エンジンが、予め設定された
中速回転数以下の回転数で、かつ予め設定された中以下
の負荷の第１運転領域で運転しているとき、上記第１及
び第２給排ポートに作動媒体が供給されて第１ないし第
３ピストンがすべて開弁方向に変位して同弁部材が第１
ないし第３開度を加算したＬ _１ ＋Ｌ _２ ＋Ｌ _３ だけ開放さ
れ、またエンジンが上記設定中速回転数で、かつ予め設
定された中以下の負荷の第２運転領域で運転されている
とき、上記第２給排ポートのみに作動媒体が供給され
て、第１ピストンが開弁方向に変位し第２及び第３ピス
トンを介して弁部材が上記第２開度Ｌ _２ だけ開放され、
さらに、エンジンが上記第１及び第２運転領域より高負
荷でかつ予め設定された高速回転数以下の回転数の第３
運転領域で運転しているときに、上記第１給排ポートに
作動媒体が供給されて、上記第３ピストンのみが開弁方
向に変位し弁部材が上記第１開度Ｌ _１ だけ開放されるよ
うに構成されることが好ましい。 なお、請求項１ないし
請求項４記載の発明の実際に際して、上記各給排ポート
に供給される作動媒体は圧縮空気であり、上記各給排ポ
ートは夫々電磁三方弁を介して圧縮空気源に接続される
ことが望ましい。また、エンジンが、上記第１ないし第
３運転領域以外の運転領域で運転しているとき、及び同
エンジンの急加速時、並びにエンジンの冷却水温が設定
温度以下のときは、上記第１及び第２給排ポートの何れ
にも作動媒体が供給されず、上記弁部材が上記弾性装置
により閉止位置に保持されるように構成されることが望
ましい。さらにまた、上記弁部材が開状態から閉止され
るときに、上記第３給排ポートに作動媒体が供給され、
上記第３ピストンが弁部材閉止方向に付勢されるように
構成されることが望ましい。

【００１５】上記のように本発明をＥＧＲ制御弁に適用
した場合、エンジンが、予め設定された中速回転数以下
の回転数で、かつ予め設定された中以下の負荷の第１運
転領域で運転しているとき、上記第１及び第２給排ポー
トに作動媒体が供給されて第１ないし第３ピストンがす
べて開弁方向に変位して同弁部材が第１ないし第３開度
を加算したＬ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３だけ開放され、またエンジ
ンが上記設定中速回転数で、かつ予め設定された中以下
の負荷の第２運転領域で運転されているとき、上記第２
給排ポートのみに作動媒体が供給されて、第１ピストン
が開弁方向に変位し第２及び第３ピストンを介して弁部
材が上記第２開度Ｌ_２だけ開放され、さらに、エンジン
が上記第１及び第２運転領域より高負荷でかつ予め設定
された高速回転数以下の回転数の第３運転領域で運転し
ているときに、上記第１給排ポートに作動媒体が供給さ
れて、上記第３ピストンのみが開弁方向に変位し弁部材
が上記第１開度Ｌ_１だけ開放されるように構成されるこ
とが好ましく、また、エンジンが、上記第１ないし第３
運転領域以外の運転領域で運転しているとき、及び同エ
ンジンの急加速時、並びにエンジンの冷却水温が設定温
度以下のときは、上記第１及び第２給排ポートの何れに
も作動媒体が供給されず、上記弁部材が上記弾性装置に
より閉止位置に保持されるように構成され、なおまた上
記弁部材が開状態から閉止されるときに、上記第３給排
ポートに作動媒体が供給され、上記第３ピストンが弁部
材閉止方向に付勢されるように構成されることが望まし
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明を車両用ディーゼルエ
ンジンのＥＧＲ制御弁に適用した好ましい実施の形態を
添付図面について具体的に説明する。先ず、図１ないし
図８に示した第１の実施形態において、図中符号１０は
総括的にＥＧＲ制御弁を示し、同ＥＧＲ制御弁１０は上
記エンジンの排気ガスの一部を抽出して吸気系に還流す
るＥＧＲ通路（図５の符号８６）内に介装されるハウジ
ング１２を具えている。上記ハウジング１２の内部に、
排気ガス通路１４と、同排気ガス通路１４に介装されて
排気ガス流量を制御するポペット弁からなる弁部材１６
と、同弁部材１６の弁ステム１８に作動的に連結されて
弁開度又はリフトを制御するアクチュエータ２０とが設
けられている。

【００１７】上記ハウジング１２は、弁部材１６の弁ス
テム１８に略直交する平面に沿い分割された上方ハウジ
ング１２ａ及び下方ハウジング１２ｂからなり、これら
上方及び下方ハウジング１２ａ及び１２ｂは、複数のボ
ルト２２（図１には１個のみ示されている）により一体
的に締結されている。上方ハウジング１２ａ内に、上記
弁ステム１８に対し略同軸的に、かつ弁部材１６側に向
って開口した第１シリンダ２４が設けられ、同第１シリ
ンダ２４には大径の第１ピストン２６が弁軸線方向に摺
動自在に嵌装されている。上記第１ピストン２６の内部
には、弁部材１６側に向って開口した第２シリンダ２８
が略同軸的に形成されている。同第２シリンダ２８内
に、第２ピストン３０が摺動自在に嵌装されている。

【００１８】上記第１シリンダ２４内に第１ピストン２
６によって第１作動室３２が限界され、同第１作動室３
２には第１ピストン２６を常時弁部材１６側に弾性的に
押圧する第１リターンスプリング３４が縮設されてい
る。また、上方ハウジング１２ａの上端壁には、上記第
１作動室３２に作動媒体、例えば圧縮空気を供給し、又
は同第１作動室３２内の圧縮空気を外気に排出する第２
給排ポート３６が設けられている。また上記第１ピスト
ン２６の弁部材１６側の開口端には、第１のストッパリ
ング３８が螺合され、同ストッパリング３８は、下方ハ
ウジング１２ｂの上端面に形成された環状当接面４０と
協働して、上記第１ピストン２６の弁部材１６側への変
位量Ｌ_２が限定される。

【００１９】上記第２シリンダ２８内に第２ピストン３
０によって第２作動室４２が限界され、同第２作動室４
２には、第２ピストン３０を常時弁部材１６側に弾性的
に押圧する第２リターンスプリング４４が縮設されてい
る。また、第２ピストン３０の内部に、弁ステム１８に
対し略同軸的に、かつ弁部材１６側に向い開口した第３
シリンダ４６が形成され、同第３シリンダ４６内には、
第３ピストン４８が弁ステムの軸線方向に摺動自在に嵌
装されている。

【００２０】上記第３シリンダ４６内に第３ピストン４
８によって第３作動室５０が限界され、同第３作動室５
０には、第３ピストン４８を常時弁部材１６側に弾性的
に押圧する第３リターンスプリング５２が縮設され、同
スプリング５２によって第３ピストン４８は、その下端
面を弁ステム１８の上端面に常時圧接されている。ま
た、上記第２ピストン３０の弁部材１６側の開口端に
は、第２のストッパリング５４が螺合され、図１に示さ
れている弁部材１６の全閉位置において、第３ピストン
４８の下端面と、第２ストッパリング５４との間に間隙
Ｌ_１が設定されており、この間隙Ｌ_１は、第３ピストン
４８の第３シリンダ４６に対する許容変位量又はストロ
ークである。一方、上記第２ピストン３０の弁部材１６
側の開口端に螺合された第２ストッパリング５４の下端
面と、上記第１ピストン２６の弁部材１６側の開口端に
螺合された第１ストッパリング３８の上端面との間に、
図１に示されている弁部材１６の全閉状態において、間
隙Ｌ_３が設定されている。この間隙Ｌ_３は、第２ピスト
ン３０の第２シリンダ２８に対する許容変位量又はスト
ロークである。

【００２１】上記上方ハウジング１２ａの側壁に、作動
媒体としての圧縮空気を、第１通路５６を介して上記第
３作動室５０に給排すると共に、第２通路５８を介して
上記第２作動室４２に給排する第１給排ポート６０が設
けられている。上記第１通路５０は、第１ピストン２６
の周壁に凹設された環状溝６４及び同周壁を貫通する連
通孔６６を介して常時第３作動室５０に連通し、一方、
第２通路５８は、弁部材１６が、図１に示されている全
閉位置にあるときは、第１ピストン２６の肩部２６′に
よって閉塞され、同第１ピストン２６が弁部材１６側に
変位することによって第２作動室４２に連通するように
形成されている。

【００２２】上記弁部材１６の弁ステム１８の上方部分
に、通常のバルブコッタ６８を介してスプリングリテー
ナ７０が装着され、同スプリングリテーナ７０と弁ステ
ム１８を摺動自在に挿通させるバルブガイド７２又は同
バルブガイド７２に外嵌されたスプリングリテーナとの
間に弁スプリング７４が縮設され、同弁スプリング７４
によって弁部材１６は、図１に示されている全閉位置に
付勢されている。

【００２３】図１は、第１給排ポート６０及び第２給排
ポート３６の何れにも作動媒体としての圧縮空気が供給
されず、すべての構成部材が休止位置にある状態を示し
ている。このとき、大きいばね定数を有する弁スプリン
グ７４によって弁部材１６は全閉されており、弁ステム
１８の頂面に第３ピストン４８が第３リターンスプリン
グ５２によって圧接され、さらに同第２ピストン３０の
上端面は、第１ピストン２６内の第２シリンダ２８の上
端面に当接している。さらに第１ピストン２６は、第２
リターンスプリング４４により押されて、その肩部２
６′が上方ハウジング１２ａの段部１２ａ′に当接して
いる。

【００２４】上記弁部材１６の全閉位置、即ちアクチュ
エータ２０の休止位置において、既に説明したように、
第１ピストン２６の弁部材１６方向の許容変位量又は設
定ストロークはＬ_２であり、第１ピストン２６に対する
第２ピストン３０の弁部材１６方向の許容変位量又は設
定ストロークはＬ_３、また第２ピストン３０に対する第
３ピストン４８の弁部材１６方向の許容変位量又は設定
ストロークはＬ_１である。なお、上記第１ピストン２６
の上記設定ストロークＬ_２は、上方ハウジング１２ａと
下方ハウジング１２ｂとの間に介装されるシム７６の厚
さを変更するか、第１ストッパリング３８の弁ステム１
８軸線方向の厚さを変える等によって適宜に設定するこ
とができ、同様に、第２ピストン３０及び第３ピストン
４８の設定ストロークＬ_３及びＬ_２も、アクチュエータ
２０の主要部材であるハウジングや各ピストン２６，３
０及び４８の基本的寸度を変更することなく、第１及び
第２ストッパリング３８及び５４の弁ステム軸線方向の
厚さ或いは寸度、螺合位置を変化させることによって、
適宜に変更することができる。

【００２５】上記構成のＥＧＲ制御弁１０において、一
例として、上記第１ないし第３ピストン２６，３０及び
４８の許容変位量又は設定ストロークＬ_２を４ｍｍ、Ｌ
_３を５ｍｍ、Ｌ_１を１ｍｍに夫々設定した場合につい
て、アクチュエータ２０の作動態様を説明する。（な
お、図２ないし図４の作動説明図においては、図面の過
度の混雑を避けるため、第１ないし第３リターンスプリ
ング３４，４４及び５２は、図示を省略されている。）

【００２６】先ず、図２は第２給排ポート３６が大気開
放され、第１給排ポート６０に作動媒体としての圧縮空
気が供給されている状態を示す。第１給排ポート６０に
供給された圧縮空気は、第１通路５６、環状溝６４及び
連通孔６６を経て第３作動室５０に入り、第３ピストン
４８を弁スプリング７４に抗して第２ストッパリング５
４に当接する位置まで弁部材１６側に変位させる。この
第３ピストン４８の変位量Ｌ_１＝１ｍｍが弁部材１６の
第１開度となり、弁開度は１ｍｍとなる。この結果、弁
部材１６の上流側と下流側の圧力差及び弁開度Ｌ_１＝１
ｍｍに相応した量の排気ガスが、排気ガス通路１４か
ら、エンジンの吸気系に供給される。

【００２７】次に図３は、第１給排ポートは大気開放さ
れ、第２給排ポート３６に圧縮空気が供給されている場
合を示す。第１シリンダ２４内の第１作動室３２に圧縮
空気が流入することにより、第１ピストン２６が、その
下端に螺合された第１ストッパリング３８が下方ハウジ
ング１２ｂの環状当接面４０に当接するまで変位し、こ
の変位量Ｌ_２は４ｍｍである。第１ピストン２６の上記
変位により、第２ピストン３０及び第３ピストン４８が
連動して一緒に変位し、第３ピストン４８に当接する弁
ステム１８を介して弁部材１６が第２開度Ｌ_２＝４ｍｍ
だけ開き、弁部材１６の上流側と下流側の圧力差及び開
度Ｌ_２＝４ｍｍに相応した量の排気ガスが、排気通路１
４からエンジンの吸気系に供給される。なお、このとき
第１ピストン２６の変位によって第２通路５８が開かれ
るが、第１給排ポート６０が大気に連通しているので、
第２作動室４２が大気に連通するのみで、上記第１ない
し第３ピストン２６，３０及び４８の変位に影響を与え
ない。

【００２８】さらに、図４は第１給排ポート６０及び第
２給排ポート３６の双方に圧縮空気が供給されている場
合を示す。第２給排ポート３６から第１作動室３２に圧
縮空気が流入することによって、第１ピストン２６が、
上記図３で説明したと全く同様に、設定変位量Ｌ_２＝４
ｍｍだけ弁部材１６側に変位する。第１ピストン２６の
下方変位により第２通路５８が開くので、第１給排ポー
ト６０に供給された圧縮空気は、同第２通路５８から第
２作動室４２に流入すると共に、第１通路５６から環状
溝６４及び連通孔６６を経て第３作動室５０にも流入す
る。第２作動室４２に流入した圧縮空気の圧力により第
２ピストン３０が、その下端に螺合された第２ストッパ
リング５４が第１ストッパリング３８に当接するまで変
位し、この変位量Ｌ_３＝５ｍｍである。一方、第３作動
室５０に圧縮空気が流入することによって、図２に説明
したとおり、第３ピストン４８が第２ストッパリング５
４に当接するまで変位し、その変位量はＬ_１＝１ｍｍで
ある。上記の結果、第３ピストン４８に当接している弁
ステム１８を介して弁部材１６が、合計の開度Ｌ_１＋Ｌ
_２＋Ｌ_３＝１０ｍｍだけ開くこととなり、同弁部材１６
の上流側及び下流側の圧力差と上記合計又は第３開度
（１０ｍｍ）に相当した量の排気ガスが、排気通路１４
からエンジンの吸気系に供給される。

【００２９】上記のように、図１に示したＥＧＲ制御弁
においては、先ず、第１給排ポート６０に圧縮空気を供
給し、かつ第２給排ポート３６を大気開放することによ
って、弁部材１６が第１段のリフト又は開度Ｌ_１、即ち
この例の場合１ｍｍ開き、次に、第２給排ポート３６に
圧縮空気を供給すると共に、第１給排ポート６０を大気
開放することによって、弁部材１６が第２段のリフト又
は開度Ｌ_２、即ちこの例の場合４ｍｍ開き、さらに、第
１給排ポート６０及び第２給排ポート３６の双方に圧縮
空気を供給することによって、弁部材１６が第３の開度
Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３、この例の場合、１０ｍｍ開くことと
なる。

【００３０】この結果、最小リフト又は開度Ｌ_１、及び
中間のリフト又は開度Ｌ_２と、十分に大きい第３のリフ
ト又は開度Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３とが容易に得られることと
なり、また既に説明したように、シム７６、第１及び第
２ストッパリング３８及び５４の厚さ又は螺合位置を適
宜に選択することによって、巾広く３種類の弁リフト又
は開度を設定することができ、弁開度を広い自由度で設
定することができる。

【００３１】図５は上記ＥＧＲ制御弁１０を含む車両用
エンジンの全体構成を示した概略構成図である。図中符
号７８はトラック等車両用の６気筒ディーゼルエンジン
を概念的に示し、８０は同エンジン７８の吸気マニホー
ルドを含む吸気管、８２は同吸気管の空気取入口に設け
たエアクリーナ、８４は上記エンジンの排気マニホール
ドを含む排気管、８６は上記排気管８４内を流れる排気
ガスの一部を抽出して吸気管８０に還流するＥＧＲ通路
であって、同通路内に上記ＥＧＲ制御弁１０が介装され
ている。

【００３２】ＥＧＲ制御弁１０の第１給排ポート６０
は、第１の電磁三方弁８８を介して圧縮空気源９０に接
続され、第２給排ポート３６は第２の電磁三方弁９２を
介して圧縮空気源９０に接続される。上記第１及び第２
電磁三方弁８８及び９２は、車両のアクセルペダル踏込
み量を表わすアクセル開度信号Ａｃ、エンジン回転数を
示す回転数信号Ｎｅ、及びエンジンの冷却水温度を示す
冷却水温信号Ｔｗを受容して駆動信号を生起するコント
ロールユニット又は制御装置９４によって制御される。

【００３３】上記コントロールユニット又は制御装置９
４に収蔵されている制御マップの一例が図６に示されて
いる。同マップは、縦軸にトルクＴｑをとり、横軸にエ
ンジン回転数Ｎｅをとって、エンジン７８の冷却水温Ｔ
ｗが６０℃以上即ち暖機完了後の種々の運転状態におけ
る弁部材１６の設定リフト又は開度を示したものであ
る。図の右側に弁開度種別がわかり易く類別され、その
類別表示でマップ内に示されているように、エンジン７
８が、アイドル回転数Ｎｏよりは高いが予め設定された
中速回転数Ｎ_１よりは低い中速域の回転数で、かつ中負
荷以下の第１運転領域Ｘで運転しているときは、コント
ロールユニット９４により第１及び第２電磁三方弁８８
及び９２が付勢されて、圧縮空気源９０から第１及び第
２給排ポート６０及び３６に圧縮空気が供給され、弁部
材１６は上述した第３段開度（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３）の最
大リフト又は開度となり、排気管８４からの排気ガス
が、ＥＧＲ通路８６を通り、最大開度の弁部材１６を経
て吸気管８０に還流される。

【００３４】このエンジン運転領域Ｘでは、排気管８４
を流れる排気ガス量が比較的少なく、かつ圧力が低く、
一方吸気管８０の負圧が小さいので、本質的に排気ガス
の吸気管８０への還流が難かしい傾向があり、上記のよ
うに弁部材１６を第３段の最大開度（Ｌ_１＋Ｌ_２＋
Ｌ_３）に開くことによって、必要な排気ガス還流量が確
保される利点がある。この結果、排出ガス中のＮＯ_ｘを
効果的に低減しながら、出力、燃費等所要のエンジン性
能が確保される。

【００３５】次に、エンジン７８が上記設定中速回転数
Ｎ_１以上、最高回転数Ｎ_３以下の回転数で、かつ予め設
定された中負荷以下の第２運転領域Ｙで運転していると
きは、コントロールユニット９４によって第２電磁三方
弁９２のみが付勢されて、第２給排ポート３６に圧縮空
気源９０から圧縮空気が供給されると共に、第１給排ポ
ート６０は大気に連通される。従って上述したように弁
部材１６が中間の第２リフト又は開度Ｌ_２となる。この
エンジン運転領域Ｙでは、エンジン回転数Ｎｅが十分高
くて吸気管８０の負圧が大きく、かつ排気管８４の排気
ガス圧力が比較的高いので、上記第２段開度Ｌ_２の弁部
材１６を通り、適切な量の排気ガスがエンジン７８の吸
気系に還流される。

【００３６】また、エンジン７８が上記第１及び第２運
転領域Ｘ及びＹより高負荷でかつ予め設定された高速回
転数Ｎ_４回転数の第３運転領域Ｚで運転しているとき
は、コントロールユニット９４により第１電磁三方弁８
８のみが付勢されて圧縮空気源９０から第１給排ポート
６０のみに圧縮空気が供給され、上述したように弁部材
１６が最小のリフト又は開度Ｌ_１となる。この運転領域
Ｚにおいて、中速以上の回転数域では、排気管８４内の
排気ガス圧力が比較的高く、かつ吸気管８０内の負圧が
十分大きいので、弁部材１６の開度が小さくても十分な
排気ガスの還流が行なわれ、またこの領域Ｚの低回転数
域では、吸気量が比較的少ないのに燃料供給量は相対的
に多いので、過量の排気ガス還流を行なうとスモークが
悪化するので、これを防ぐために弁部材１６の開度を最
小開度Ｌ_１とするのが適切である。

【００３７】さらに、上記第１ないし第３運転領域Ｘ，
Ｙ，Ｚ以外の運転領域、即ち図６において白抜きの領域
では、出力、燃費等のエンジン性能、及び排気ガス中の
ＮＯ_ｘ低減の必要性の観点から、排気ガス還流の必要が
ないので、コントロールユニット９４により第１及び第
２電磁三方弁８８及び９２が何れも消勢され、ＥＧＲ制
御弁１０の第１及び第２給排ポート６０及び３６は何れ
も大気開放され、従って図１に示されているように弁部
材１６は全閉している。なお、図６において％を付して
示した複数の傾斜した縦方向の線又は折れ線は、夫々ア
クセル開度Ａｃを示すものである。

【００３８】上記コントロールユニット又は制御装置９
４の作動態様が図８のチャートに示されている。プログ
ラムがスタートすると、ステップＳ_１において、エンジ
ン７８の運転状態を示す冷却水温Ｔｗ、アクセル開度Ａ
ｃ及びエンジン回転数Ｎｅが夫々読み込まれる。次にス
テップＳ_２において、エンジン水温Ｔｗが設定水温Ｔｏ
（例えば６０℃）より大きいかどうかが判定される。も
しＮＯなら、エンジン７８の暖機が終了していないの
で、排気ガス還流を行なうことは不適当（冷態始動が困
難になり、又はスモークが悪化するため）であるので、
ステップＳ_４に示すようにＥＧＲは行なわれない。

【００３９】ステップＳ_２において、ＹＥＳ（暖機終
了）と判断されると、ステップＳ_５において、アクセル
開度Ａｃの増加率ΔＡｃが設定増加率ΔＡｃｏより小さ
いかどうかが調べられる。アクセル開度増加率ΔＡｃが
設定増加率より小さいＹＥＳの場合、即ち急加速が行な
われていない通常の走行状態では、プログラムはＳ_６に
進み、上記図６に示した２次元マップにより弁部材１６
の所要リフト又は開度Ｌ_１，Ｌ_２若しくは（Ｌ_１＋Ｌ_２
＋Ｌ_３）又は全閉の何れであるかが判断され、ステップ
Ｓ_７において、電磁三方弁８８及び９２の付勢又は消勢
が指令され、上述したように弁部材１６の開度制御が行
なわれる。また、上記ステップＳ_５において、ＮＯの場
合、即ち急加速の場合は、スモークが増大する傾向があ
るので、排気ガスの還流をやめ、スモークの悪化を防止
する。なお、上記ステップＳ_５においてアクセル開度Ａ
ｃの変化率を調べる代りに、リアルタイムのアクセル開
度とそれより設定微小時間前のアクセル開度との差及び
その増減を調べ、設定されたアクセル開度差（増大側）
と比較するようにしても良い。

【００４０】次に、図９に示した本発明の第２実施形態
では、上方ハウジング１２ａと下方ハウジング１２ｂと
によって、弁ステム１８の上方部分を収容する第４の作
動室９６が設けられ、同作動室９６のシールのためバル
ブガイド７２の頂部には通常のバルブガイドシール９８
が装着される。また、下方ハウジング１２ｂの側壁に、
上記第４作動室９６に連通する第３の給排ポート１００
が設けられており、同給排ポート１００は、図１０の概
略構成図に示されているように、第３の電磁三方弁１０
２を介して作動媒体源、即ちこの実施例の場合圧縮空気
源９０に接続されている。図９及び図１０から明らかな
ように、上記以外の構成は、実質的に第１実施例と同一
である。

【００４１】上記第１の実施形態に関し、コントロール
ユニット又は制御装置９４の作動態様を説明した図８の
フローチャートにおいて、ＥＧＲ制御弁１０の弁部材１
６が第１ないし第３段リフト又は開度Ｌ_１，Ｌ_２又は
（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３）の何れかの開度で走行していると
きに、アクセルペダルが急に踏み込まれ、ステップＳ_４
において、アクセル開度増加率ΔＡｃが、設定増加率Δ
Ａｃｏ以上のＮＯの場合、即ち急加速が行なわれた場
合、同チャートに一点鎖線で示されているステップＳ_８
のように、コントロールユニット９４の駆動信号に基づ
いて第３電磁三方弁１０２が付勢されて、圧縮空気源９
０から第４作動室９６に圧縮空気が供給される。この結
果、ステップＳ_５でＥＧＲ停止即ち第１及び第２電磁三
方弁８８及び９２が共に消勢され、弁部材１６が弁スプ
リング７４により図９に示されているように全閉される
際に、第４作動室９６内の圧縮空気圧力によって第３ピ
ストン４８が図の上方即ち弁部材１６を閉止する方向に
積極的に付勢される。この結果、図７の線図において、
上記第１の実施形態では、図中に点線α_１で示されてい
るように、弁部材１６が上記開度Ｌ_１，Ｌ_２又は（Ｌ_１
＋Ｌ_２＋Ｌ_３）で開いている場合、急加速時に比較的大
きい時間遅れを伴なって全閉する（ＥＧＲ停止状態とな
る）ため、同図中に点線で示されているように排煙濃度
β_１が一時的に可成悪化するのに対し、上記第２の実施
形態では、同図中に実線α_２及びβ_２で夫々示されてい
るように、弁部材１６の全閉に要する時間が短縮される
と共に、排煙濃度の悪化が大巾に低減される。なお、同
図中に示されているように、第３電磁三方弁１０２の付
勢時間は、弁部材１６が全閉するまでの時間、又はそれ
より僅かに長い時間とすることが好ましい。

【００４２】なお、上記第１及び第２の実施形態におい
ては、弁部材１６としてポペット弁が例示されている
が、トラック等の排気ブレーキ装置に広く採用されてい
るバタフライ弁を採用することができる。バタフライ弁
の場合は、弁軸に駆動リンク又はアームを突設し、同駆
動リンク又はアームを、上記第３ピストン４８に固着さ
れたピストンロッド又は同ピストンに連結された伝動リ
ンクを介して廻動させ、弁開度即ち弁軸の回転部を制御
すれば良い。また、本発明は例示したＥＧＲ制御弁に限
定されるものではなく、３段階の弁リフト又は開度が要
求れる種々の弁装置に広く適用し得ることは明らかであ
る。

【００４３】

【発明の効果】叙上のように、本発明に係る多段開度弁
装置は、流体通路に介装され、その開度を多段階に設定
されることにより流体流量を制御する弁部材と、ハウジ
ング内に設けられ第１シリンダ内に摺動自在に嵌装され
た第１ピストンと、同第１ピストン内に略同軸的に形成
された第２シリンダと、同第２シリンダ内に摺動自在に
嵌装された第２ピストンと、同第２ピストン内に略同軸
的に形成された第３シリンダと、同第３シリンダ内に摺
動自在に嵌装され上記弁部材に作動的に連結された第３
ピストンと、上記弁部材に連結され同弁部材を常時閉方
向に付勢する弾性装置と、上記ハウジングに設けられ、
上記第２シリンダ内に形成された第３作動室に作動媒体
を供給することにより、上記第３ピストンのみを開弁方
向に変位させて上記弁部材を第１開度Ｌ_１だけ開放する
第１の給排ポートと、上記ハウジングに設けられ、上記
第１シリンダ内に形成された第１作動室に作動媒体を供
給することにより、上記第１ピストンを開弁方向に変位
させ上記第２ピストン及び第３ピストンを介して上記弁
部材を第２開度Ｌ_２だけ開放する第２給排ポートと、上
記第１給排ポート及び第２給排ポートの双方に作動媒体
を供給することにより第１ないし第３作動室に作動媒体
が供給されて上記第１ピストン、第２ピストン及び第３
ピストンが開弁方向に変位し、上記第１及び第２開度Ｌ
_１及びＬ_２に第２ピストンの第３開度Ｌ_３を加えた合計
開度Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３だけ上記弁部材が開放されるよう
に構成されたことを特徴とし、最大及び最小、並びに中
間の弁リフト又は開度を巾広く選択することができ、か
つ設定した弁リフト又は開度を正確かつ容易に達成する
ことができる利点があり、特に車両用のＥＧＲ制御弁に
好適な多段開度弁装置を提供することができるので、産
業上有益である。

【００４４】なお、上記ハウジング内に、上記第１給排
ポートと上記第２ピストン内の第３作動室とを連通する
第１通路、及び同第１給排ポートと上記第１ピストン内
の第２作動室とを連通する第２通路とが設けられ、同第
２通路は、上記第１給排ポートのみに作動媒体が供給さ
れているときは、上記第１ピストンによって閉塞される
が、上記第２給排ポートに作動媒体が供給されていると
きは、上記第１ピストンの変位により開通されるように
構成することによって、弁部材作動用アクチュエータの
構造を小型コンパクトなものとすることができる利点が
ある。さらに、上記ハウジング内に、上記第３ピストン
の第３作動室に臨む受圧面とは反対側の受圧面に臨む第
４の作動室を設けると共に、同第４作動室に作動媒体を
給排する第３の給排ポートを設けたことによって、積極
的に閉弁速度を早くすることができ、例えばＥＧＲ制御
弁に適用した場合、急加速時のスモーク発生を低減し得
る効果がある。なおまた、上記多段開度弁装置は、上記
流体通路が、エンジンの排気ガスの一部を同エンジンの
吸気系に給送するＥＧＲ通路であり、上記弁部材が上記
排気ガスの吸気系への供給流量を制御するＥＧＲ制御弁
であって、エンジンが、予め設定された中速回転数以下
の回転数で、かつ予め設定された中以下の負荷の第１運
転領域で運転しているとき、上記第１及び第２給排ポー
トに作動媒体が供給されて第１ないし第３ピストンがす
べて開弁方向に変位して同弁部材が第１ないし第３開度
を加算したＬ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３だけ開放され、またエンジ
ンが上記設定中速回転数で、かつ予め設定された中以下
の負荷の第２運転領域で運転されているとき、上記第２
給排ポートのみに作動媒体が供給されて、第１ピストン
が開弁方向に変位し第２及び第３ピストンを介して弁部
材が上記第２開度Ｌ_２だけ開放され、さらに、エンジン
が上記第１及び第２運転領域より高負荷でかつ予め設定
された高速回転数以下の回転数の第３運転領域で運転し
ているときに、上記第１給排ポートに作動媒体が供給さ
れて、上記第３ピストンのみが開弁方向に変位し弁部材
が上記第１開度Ｌ_１だけ開放されるように構成すること
により、エンジンの通常の運転領域全般にわたり、排気
ガス性能、特にＮＯ _ｘ 及びスモーク性質を効果的に改善
し得る効果がある。

【００４５】 さらに、本発明の実施に際して、上記エン
ジンが、上記第１ないし第３運転領域以外の運転領域で
運転しているとき、及び同エンジンの急加速時、並びに
エンジンの冷却水温が設定温度以下のときは、上記第１
及び第２給排ポートの何れにも作動媒体が供給されず、
上記弁部材が上記弾性装置により閉止位置に保持される
ように構成することによって、エンジン性能及び排気ガ
ス中のＮＯｘ低減の必要性の観点から、排気ガスの還流
の必要がないか、又は排気ガスの還流が却って不都合
（スモークの増加等）な運転領域での効率的な運転を行
なうことができる追加の利点があり、なおまた、上記多
段開度弁装置の弁開度制御用アクチュエータ作動媒体と
して圧縮空気を利用し、その給排を電磁三方弁によって
行なうことにより、トラック等の車両に、ブレーキ作動
用媒体の供給源として広く搭載されている圧縮空気源を
そのまま利用し、追加の設備を設ける必要がないので、
製造及びランニングコストが安くなる、等の付加的な利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示すＥＧＲ制御弁の断
面図である。

【図２】図１に示した弁装置において、弁開度が最小の
ときの要部断面図である。

【図３】図１に示した弁装置において、弁開度が中間開
度のときの要部断面図である。

【図４】図１に示した弁装置において、弁開度が最大の
ときの要部断面図である。

【図５】図１に示したＥＧＲ制御弁を具えたエンジン全
体の概略構成図である。

【図６】図５におけるコントロールユニット９４に収蔵
される制御マップの一例を示す線図である。

【図７】図１及び図９に示されているＥＧＲ制御弁の作
動態様を示す線図である。

【図８】図５及び図１０におけるコントロールユニット
９４の作動を示すフローチャートである。

【図９】本発明の第２実施形態を示すＥＧＲ制御弁の断
面図である。

【図１０】図９に示したＥＧＲ制御弁を具えたエンジン
全体の概略構成図である。

【図１１】従来公知の同種ＥＧＲ制御弁の断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…ＥＧＲ制御弁、１２…ハウジング、１４…排気ガ
ス通路、１６…弁部材、１８…弁ステム、２０…アクチ
ュエータ、２４…第１シリンダ、２６…第１ピストン、
２８…第２シリンダ、３０…第２ピストン、３２…第１
作動室、３６…第２給排ポート、３８…第１ストッパリ
ング、４２…第２作動室、４６…第３シリンダ、４８…
第３ピストン、５０…第３作動室、５４…第２ストッパ
リング、５６…第１通路、５８…第２通路、６０…第２
給排ポート、７４…弁スプリング、７８…ディーゼルエ
ンジン、８０…吸気管、８４…排気管、８６…ＥＧＲ通
路、８８…第１電磁三方弁、９０…圧縮空気源（作動媒
体源）、９２…第２電磁三方弁、９４…コントロールユ
ニット、９６…第４作動室、１００…第３給排ポート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 一俊 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−252850（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−47401（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−151063（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−157360（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−41008（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 31/12 - 31/165 F02M 25/07 580

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体通路に介装され、その開度を多段階
   に設定されることにより流体流量を制御する弁部材と、
   ハウジング内に設けられた第１シリンダ内に摺動自在に
   嵌装された第１ピストンと、同第１ピストン内に略同軸
   的に形成された第２シリンダと、同第２シリンダ内に摺
   動自在に嵌装された第２ピストンと、同第２ピストン内
   に略同軸的に形成された第３シリンダと、同第３シリン
   ダ内に摺動自在に嵌装され上記弁部材に作動的に連結さ
   れた第３ピストンと、上記弁部材に連結され同弁部材を
   常時閉方向に付勢する弾性装置と、上記ハウジングに設
   けられ、上記第２シリンダ内に形成された第３作動室に
   作動媒体を供給することにより、上記第３ピストンのみ
   を開弁方向に変位させて上記弁部材を第１開度Ｌ_１だけ
   開放する第１の給排ポートと、上記ハウジングに設けら
   れ、上記第１シリンダ内に形成された第１作動室に作動
   媒体を供給することにより、上記第１ピストンを開弁方
   向に変位させ上記第２ピストン及び第３ピストンを介し
   て上記弁部材を第２開度Ｌ_２だけ開放する第２給排ポー
   トと、上記第１給排ポート及び第２給排ポートの双方に
   作動媒体を供給することにより第１ないし第３作動室に
   作動媒体が供給されて上記第１ピストン、第２ピストン
   及び第３ピストンが開弁方向に変位し、上記第１及び第
   ２開度Ｌ_１及びＬ_２に第２ピストンの第３開度Ｌ_３を加
   えた合計開度Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３だけ上記弁部材が開放さ
   れるように構成されたことを特徴とする多段開度弁装
   置。
2. 【請求項２】 上記ハウジング内に、上記第１給排ポー
   トと上記第２ピストン内の第３作動室とを連通する第１
   通路、及び同第１給排ポートと上記第１ピストン内の第
   ２作動室とを連通する第２通路とが設けられ、同第２通
   路は、上記第１給排ポートのみに作動媒体が供給されて
   いるときは、上記第１ピストンによって閉塞されるが、
   上記第２給排ポートに作動媒体が供給されているとき
   は、上記第１ピストンの変位により開通されるように構
   成されたことを特徴とする請求項１記載の多段開度弁装
   置。
3. 【請求項３】 上記ハウジング内に、上記第３ピストン
   の第３作動室に臨む受圧面とは反対側の受圧面に臨む第
   ４の作動室を設けると共に、同第４作動室に作動媒体を
   給排する第３の給排ポートを設けたことを特徴とする請
   求項１記載の多段開度弁装置。
4. 【請求項４】 上記流体通路が、エンジンの排気ガスの
   一部を同エンジンの吸気系に給送するＥＧＲ通路であ
   り、上記弁部材が上記排気ガスの吸気系への供給流量を
   制御するＥＧＲ制御弁であって、エンジンが、予め設定
   された中速回転数以下の回転数で、かつ予め設定された
   中以下の負荷の第１運転領域で運転しているとき、上記
   第１及び第２給排ポートに作動媒体が供給されて第１な
   いし第３ピストンがすべて開弁方向に変位して同弁部材
   が第１ないし第３開度を加算したＬ _１ ＋Ｌ _２ ＋Ｌ _３ だけ
   開放され、またエンジンが上記設定中速回転数で、かつ
   予め設定された中以下の負荷の第２運転領域で運転され
   ているとき、上記第２給排ポートのみに作動媒体が供給
   されて、第１ピストンが開弁方向に変位し第２及び第３
   ピストンを介して弁部材が上記第２開度Ｌ _２ だけ開放さ
   れ、さらに、エンジンが上記第１及び第２運転領域より
   高負荷でかつ予め設定された高速回転数以下の回転数の
   第３運転領域で運転しているときに、上記第１給排ポー
   トに作動媒体が供給されて、上記第３ピストンのみが開
   弁方向に変位し弁部材が上記第１開度Ｌ _１ だけ開放され
   るように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求
   項３記載の多段開度弁装置。