JP7297914B2 - Ｅｇｒ弁及びその制御装置 - Google Patents

Description

この明細書に開示される技術は、エンジンにＥＧＲガスを還流するためのＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁と、そのＥＧＲ弁を制御するＥＧＲ弁の制御装置に関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載されるポペット式のＥＧＲ弁が知られている。このＥＧＲ弁は、ＥＧＲガスが流れる流路を有するハウジングと、流路に設けられた弁座と、弁座に着座可能に設けられた弁体と、弁体が設けられた出力軸（弁軸）と、弁軸をその軸線方向へ往復運動（ストローク運動）させるステップモータ（アクチュエータ）とを備える。ここで、流路は弁座を境として上流側と下流側に分かれ、その上流側に弁体が配置される。上流側の流路は、ＥＧＲ通路を介して排気通路に接続される。下流側の流路は、ＥＧＲ通路を介して吸気通路に接続される。弁体は、弁軸の下部に固定される。弁軸の上部には、弁体が弁座に着座する閉弁方向へ弁軸を付勢する閉弁スプリングが設けられる。

アクチュエータは、電磁コイルと、磁石を含む回転子（ロータ）と、ロータに連結された回転軸とを備える。回転軸は、弁軸と同軸上に設けられる。回転軸上には雄ねじが設けられ、ロータの中心には、雄ねじと螺合する雌ねじが設けられる。ＥＧＲ弁は、アクチュエータを駆動させてロータを回動させることで、その回転運動を雌ねじと雄ねじを介して回転軸と弁軸のストローク運動に変換し、弁軸を弁体と共にストローク運動させるようになっている。これにより、弁座に対する弁体の開度を調節するようになっている。

このＥＧＲ弁では、弁体が弁座に着座する全閉状態において、弁体が閉弁スプリングにより弁座に押圧されると共に、弁体の閉弁方向への移動が規制される。

特開２０１４－２０２０８４号公報

ところで、特許文献１に記載のＥＧＲ弁では、弁座より下流側の流路に吸気通路から高圧の過給圧力が作用することがある。この場合、過給圧力が高圧であるほどその過給圧力に対抗して弁体を弁座に押し付けなければならない。また、このＥＧＲ弁では、高圧の過給圧力に対抗するために、閉弁スプリングの付勢力をアップすることが考えられるが、そのためには、閉弁スプリングの線形とコイル径を拡大する必要がある。これに伴い、アクチュエータが大型化し、ＥＧＲ弁が体格アップ及びコストアップしてしまう。更に、閉弁スプリングの付勢力がアップすると、ロータの雌ねじ部と弁軸の雄ねじ部との摺動面圧が増大し、それらのねじ山の摩耗が大きくなる。この摩耗が進行すると、弁体の弁座に対する開口面積が縮小側にずれ、ＥＧＲ率の低下を招くおそれがある。

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、全閉状態の弁体にそれを開弁させようとする圧力が作用しても、アクチュエータを特に高出力化及び大型化することなく、弁体を全閉状態に保持することを可能としたＥＧＲ弁及びその制御装置を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明の態様は、流路を有するハウジングと、流路に設けられた弁座と、弁座に対して着座可能に設けられた弁体と、弁体が設けられた弁軸と、弁軸は、一端部と他端部とを含み、一端部の側に弁体が設けられ、他端部の側に雄ねじが設けられることと、弁軸をその軸線方向へ往復運動させるためのアクチュエータと、アクチュエータは、雄ねじに螺合される雌ねじを有するロータを含むことと、雄ねじは、弁軸の軸線方向において螺旋状に連なる雄ねじ山を有することと、雌ねじは、弁軸の軸線方向において螺旋状に連なる雌ねじ山を有することと、雄ねじと雌ねじとの間には、弁軸の軸線方向において所定のバックラッシが設けられることと、弁体を弁座へ着座させる閉弁方向へ付勢するための閉弁スプリングと、ロータを閉弁方向と同じ方向へ付勢するためのロータスプリングと、ロータスプリングの付勢力が閉弁スプリングの付勢力よりも大きく設定されることと、弁体が弁座に着座し、閉弁スプリングの付勢力により全閉に保たれる第１全閉状態を含むこととを備えたＥＧＲ弁において、閉弁スプリングの付勢力により弁体が弁座に着座すると共に、弁軸を閉弁方向と同じ方向へ押圧可能に雌ねじ山が雄ねじ山に係合する第２全閉状態を備え、弁軸には、雄ねじに隣接して閉弁スプリングに係合するスプリング受けが設けられ、そのスプリング受けには、ストッパが設けられ、ロータには、ストッパに係合可能なストッパ係合部が設けられ、ロータスプリングの付勢力により弁体が弁座に着座し、雌ねじの雌ねじ山に雄ねじの雄ねじ山が係合すると共に、ストッパ係合部がストッパに係合する機械的全閉状態を備え、機械的全閉状態では、ロータスプリングの付勢力により弁体が弁座に押し付けられて全閉に保持されることを趣旨とする。

上記（１）の構成によれば、ＥＧＲ弁を第２全閉状態にすることにより、弁体が弁座に着座した全閉状態であって、雌ねじの雌ねじ山に雄ねじの雄ねじ山が弁軸を閉弁方向と同じ方向へ押圧可能に係合した状態となる。従って、弁体にそれを開弁させようとする圧力が作用しても、弁体を開弁させようとする弁軸の軸線方向への動きが、雄ねじと雌ねじの上記した係合と、閉弁スプリングの付勢力とによって規制される。ここで、ロータスプリングの付勢力を大きくすることで、ロータの雌ねじ山と弁軸の雄ねじ山との摺動面圧が増大し、雌ねじ山と雄ねじ山の摩耗が増大するおそれがある。しかし、それらの雄ねじ山と雄ねじ山との接触部が、弁体を弁座から離間させる開弁時に当接する接触部ではないことから、弁体の弁座に対する開口面積が縮小側にずれることはなく、ＥＧＲ率の低下を招くことはない。また、ＥＧＲ弁を第２全閉状態から、ロータスプリングの付勢力により弁体が弁座に着座し、雌ねじの雌ねじ山に雄ねじの雄ねじ山が係合すると共に、ストッパ係合部がストッパに係合させることにより、機械的全閉状態となる。従って、弁体にそれを開弁させようとする更に大きな圧力が作用しても、弁体を開弁させようとする弁軸の軸線方向への動きが、雄ねじと雌ねじの上記した係合と、ロータと弁軸との係合と、閉弁スプリングの付勢力より大きいロータスプリングの付勢力とによって更に規制される。ここで、ストッパ係合部がストッパに係合する位置、すなわちストッパの位置を、製品公差と摺動面摩耗分を考慮して設定することで、経年後も過給圧力又は吸気負圧への対応が可能となる。

（２）上記目的を達成するために、上記（１）の構成において、流路は、弁座を境としてロータに近い側と遠い側に分かれ、遠い側にて弁体が弁座に着座可能に配置されることと、雄ねじ山は、弁座の方へ向いた第１雄ねじ山面と、その第１雄ねじ山面の反対側に位置する第２雄ねじ山面を含むことと、雌ねじ山は、弁座の方へ向いた第１雌ねじ山面と、その第１雌ねじ山面の反対側に位置する第２雌ねじ山面を含むこととを更に備え、ロータスプリングは、ロータを閉弁方向と同じ方向である弁座から遠ざかる方向へ付勢し、第２全閉状態では、雌ねじの第２雌ねじ山面に雄ねじの第１雄ねじ山面が係合することが好ましい。

上記（２）の構成によれば、上記（１）の構成の作用に加え、第２全閉状態では、ＥＧＲ弁は、弁体が弁座に着座した全閉状態であって、雌ねじの第２雌ねじ山面に雄ねじの第１雄ねじ山面が係合した状態となる。

（３）上記目的を達成するために、上記（１）の構成において、流路は、弁座を境としてロータに近い側と遠い側に分かれ、近い側にて弁体が弁座に着座可能に配置されることと、雄ねじ山は、弁座の方へ向いた第１雄ねじ山面と、その第１雄ねじ山面の反対側に位置する第２雄ねじ山面を含むことと、雌ねじ山は、弁座の方へ向いた第１雌ねじ山面と、その第１雌ねじ山面の反対側に位置する第２雌ねじ山面を含むこととを更に備え、ロータスプリングは、ロータを閉弁方向と同じ方向である弁座に近付く方向へ付勢し、第２全閉状態では、雌ねじの第１雌ねじ山面に雄ねじの第２雄ねじ山面が係合することが好ましい。

上記（３）の構成によれば、上記（１）の構成の作用に加え、第２全閉状態では、ＥＧＲ弁は、弁体が弁座に着座した全閉状態であって、雌ねじの第１雌ねじ山面に雄ねじの第２雄ねじ山面が係合した状態となる。

（４）上記目的を達成するために、上記（２）の構成において、機械的全閉状態では、雌ねじの第２雌ねじ山面に雄ねじの第１雄ねじ山面が係合することが好ましい。

上記（４））の構成によれば、上記（２）の構成の作用に加え、ＥＧＲ弁を第２全閉状態から機械的全閉状態にすることにより、弁体が弁座に着座した全閉状態であって、雌ねじの第２雌ねじ山面に雄ねじの第１雄ねじ山面が係合すると共に、ストッパ係合部がストッパに係合する状態となる。

（５）上記目的を達成するために、上記（３）の構成において、機械的全閉状態では、雌ねじの第１雌ねじ山面に雄ねじの第２雄ねじ山面が係合することが好ましい。

上記（５）の構成によれば、上記（３）の構成の作用に加え、ＥＧＲ弁を第２全閉状態から機械的全閉状態にすることにより、弁体が弁座に着座した全閉状態であって、雌ねじの第１雌ねじ山面に雄ねじの第２雄ねじ山面が係合すると共に、ストッパ係合部がストッパに係合する状態となる。

（６）上記目的を達成するために、本発明の別の態様は、上記（１）乃至（５）のいずれかの構成のＥＧＲ弁をエンジンの運転状態に応じて制御するための制御手段を備えたＥＧＲ弁の制御装置において、ＥＧＲ弁が、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ流すＥＧＲ通路に設けられ、制御手段は、ＥＧＲ弁に対する全閉要求があるときに、弁体に対し弁体を開弁させる方向に作用する圧力が閉弁スプリングの付勢力より小さいと判断したときに、ＥＧＲ弁を第１全閉状態にするためにアクチュエータを制御することを趣旨とする。

上記（６）の構成によれば、上記（１）乃至（５）のいずれかの構成の作用に加え、ＥＧＲ弁が全閉となるときに、弁体に閉弁スプリングの付勢力より小さい圧力が弁体を開弁させる方向に作用するときは、ＥＧＲ弁が第１全閉状態に制御される。

（７）上記目的を達成するために、上記（６）の構成において、制御手段は、ＥＧＲ弁に対する全閉要求があるときに、弁体に対し弁体を開弁させる方向に作用する圧力が閉弁スプリングの付勢力以上になると判断したときに、ＥＧＲ弁を第２全閉状態又は機械的全閉状態にするためにアクチュエータを制御することが好ましい。

上記（７）の構成によれば、上記（６）の構成の作用に加え、ＥＧＲ弁が全閉となるときに、弁体に閉弁スプリングの付勢力以上の圧力が作用するときは、ＥＧＲ弁が第２全閉状態又は機械的全閉状態に制御される。

（８）上記目的を達成するために、上記（７）の構成において、アクチュエータは、ステップモータであり、制御手段は、ＥＧＲ弁を機械的全閉状態にするためにステップモータを制御するときに、その制御をステップモータの駆動出力増大をもって継続することが好ましい。

上記（８）の構成によれば、上記（７）の構成の作用に加え、ＥＧＲ弁を機械的全閉状態にするためのステップモータの制御が、ステップモータの駆動出力増大をもって継続される。従って、仮にステップモータに脱調が生じていても、ＥＧＲ弁が確実に機械的全閉状態に保たれ、ステップモータの制御が初期化される。

（９）上記目的を達成するために、上記（６）又は（７）の構成において、アクチュエータは、ステップモータであり、制御手段は、ステップモータを所定の駆動周波数で通電制御するように構成され、制御手段は、ＥＧＲ弁が第２全閉状態になった後、ＥＧＲ弁を機械的全閉状態にするためにステップモータを制御するときに、駆動周波数を遅らせてステップモータを通電制御することが好ましい。

上記（９）の構成によれば、上記（６）又は（７）の構成の作用に加え、ＥＧＲ弁が第２全閉状態になった後、ＥＧＲ弁を機械的全閉状態にするためのステップモータの通電制御が、駆動周波数を遅らせて行われる。従って、ＥＧＲ弁を機械的全閉状態にするためのステップモータのトルクが増大する。

（１０）上記目的を達成するために、上記（７）乃至（９）のいずれかの構成において、制御手段は、ＥＧＲ弁を第２全閉状態又は機械的全閉状態にするためにアクチュエータを一旦制御したときは、ＥＧＲ弁に対する開弁要求があるまでその制御状態を維持することが好ましい。

上記（１０）の構成によれば、上記（７）乃至（９）のいずれかの構成の作用に加え、ＥＧＲ弁を第２全閉状態又は機械的全閉状態にするためにアクチュエータが一旦制御されると、ＥＧＲ弁に開弁要求があるまでその制御状態が維持される。従って、ＥＧＲ弁が一旦第２全閉状態又は機械的全閉状態となったときは、その状態が開弁要求があるまで維持されるので、雄ねじと雌ねじの係合と離脱が不用意に繰り返されることがない。

上記（１）の構成によれば、全閉状態となった弁体にそれを開弁させようとする圧力が作用しても、アクチュエータを特に高出力化及び大型化することなく、閉弁スプリングの付勢力を限界として、弁体を全閉状態に保持することができる。また、全閉状態となった弁体にそれを開弁させようとする更に大きな圧力が作用しても、アクチュエータを特に高出力化及び大型化することなく、ロータスプリングの付勢力を限界として、弁体をより強力に全閉状態に保持することができる。

上記（２）の構成によれば、弁座を境としてロータから遠い側にて弁体が弁座に着座可能に配置されたＥＧＲ弁において、全閉状態となった弁体にそれを開弁させようとする圧力が作用しても、アクチュエータを特に高出力化及び大型化することなく、閉弁スプリングの付勢力を限界として、弁体を全閉状態に保持することができる。

上記（３）の構成によれば、弁座を境としてロータに近い側にて弁体が弁座に着座可能に配置されたＥＧＲ弁において、全閉状態となった弁体にそれを開弁させようとする圧力が作用しても、アクチュエータを特に高出力化及び大型化することなく、閉弁スプリングの付勢力を限界として、弁体を全閉状態に保持することができる。

上記（４）の構成によれば、上記（２）の構成の効果に加え、全閉状態となった弁体にそれを開弁させようとする更に大きな圧力が作用しても、アクチュエータを特に高出力化及び大型化することなく、ロータスプリングの付勢力を限界として、弁体をより強力に全閉状態に保持することができる。

上記（５）の構成によれば、上記（３）の構成の効果に加え、全閉状態となった弁体にそれを開弁させようとする更に大きな圧力が作用しても、アクチュエータを特に高出力化及び大型化することなく、ロータスプリングの付勢力を限界として、弁体をより強力に全閉状態に保持することができる。

上記（６）の構成によれば、上記（１）乃至（５）のいずれかの構成の効果に加え、ＥＧＲ弁に対する全閉要求があるときに、弁体に作用する圧力が比較的大きくないときは、ＥＧＲ弁を第１全閉状態に保持することができる。

上記（７）の構成によれば、上記（６）の構成の効果に加え、ＥＧＲ弁に対する全閉要求があるときは、弁体に作用するより大きな圧力に応じてＥＧＲ弁を確実に第２全閉状態又は機械的全閉状態に保持することができる。

上記（８）の構成によれば、上記（７）の構成の効果に加え、弁軸の初期位置を規定する初期化制御も同時に実行することができ、ステップモータの脱調からの正常復帰を図ることができる。

上記（９）の構成によれば、上記（６）又は（７）の構成の効果に加え、弁体に過大な圧力が作用しても、その圧力に対抗してＥＧＲ弁を全閉状態に保持することができる。

上記（１０）の構成によれば、上記（７）乃至（９）のいずれかの構成の効果に加え、雄ねじと雌ねじとの接触摩耗を抑制することができる。

第１実施形態に係り、ガソリン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、ＥＧＲ弁の第２全閉状態を示す断面図。 第１実施形態に係り、ＥＧＲ弁の全開状態を示す断面図。 第１実施形態に係り、ＥＧＲ弁につき、第２全閉状態における図２の鎖線四角の部分を示す拡大断面図。 第１実施形態に係り、図４における雄ねじと雌ねじの螺合状態の一部を示す拡大断面図。 第１実施形態に係り、ＥＧＲ弁につき、全開状態における図３の鎖線四角の部分を示す拡大断面図。 第１実施形態に係り、図６における雄ねじと雌ねじの螺合状態の一部を示す拡大断面図。 従来のＥＧＲ弁の機械的全閉状態を示す断面図。 従来のＥＧＲ弁につき、図８の鎖線四角の部分を示す拡大断面図。 図９における雄ねじと雌ねじの螺合状態の一部を示す拡大断面図。 従来のＥＧＲ弁の機械的全閉状態であって、下流側の流路に過給圧力が作用した状態を示す断面図。 第１実施形態に係り、ＥＧＲ弁の前後差圧を求めるための演算処理内容の一例を示すフローチャート。 第１実施形態に係り、ＥＧＲ弁の前後差圧に基づいて実行される全閉制御の内容の一例を示すフローチャート。 第１実施形態に係り、吸気量に応じた排気圧力を求めるために参照される排気圧力マップ。 第１実施形態に係り、排気圧力に応じた上流圧力を求めるために参照される上流圧力マップ。 第１実施形態に係り、ＥＧＲ弁の制御全閉状態を示す断面図。 第１実施形態に係り、ＥＧＲ弁の機械的全閉状態を示す断面図。 第１実施形態に係り、ＥＧＲ弁の機械的全閉状態における図１７の鎖線四角の部分を示す拡大断面図。 第１実施形態に係り、図１８における雄ねじと雌ねじの螺合状態の一部を示す拡大断面図。 第１実施形態に係り、スプリング受けにおけるストッパの位置を雄ねじの側から視て示す図。 第２実施形態に係り、全閉制御の内容の一例を示すフローチャート。 第３実施形態に係り、全閉制御の内容の一例を示すフローチャート。 第４実施形態に係り、ＥＧＲ弁の第２全閉状態を示す断面図。 第４実施形態に係り、ＥＧＲ弁の前後差圧の演算処理の内容の一例を示すフローチャート。 第５実施形態に係り、全閉制御の内容の一例を示すフローチャート。 第５実施形態に係り、エンジン回転数と吸気圧力により規定される運転領域を示す運転領域マップ。 第６実施形態に係り、全閉制御の内容の一例を示すフローチャート。 第７実施形態に係り、全閉制御の内容の一例を示すフローチャート。 第８実施形態に係り、全閉制御の内容の一例を示すフローチャート。 第９実施形態に係り、全閉制御の内容の一例を示すフローチャート。 第１０実施形態に係り、ＥＧＲ弁の第２全閉状態を示す断面図。 第１０実施形態に係り、ＥＧＲ弁の全開状態を示す断面図。 第１０実施形態に係り、ＥＧＲ弁につき第２全閉状態における図３１の鎖線四角の部分を示す拡大断面図。 第１０実施形態に係り、図３３における雄ねじと雌ねじの螺合状態の一部を示す拡大断面図。 第１０実施形態に係り、ＥＧＲ弁につき全開状態における図３２の鎖線四角の部分を示す拡大断面図。 第１０実施形態に係り、図３５における雄ねじと雌ねじの螺合状態の一部を示す拡大断面図。 従来のＥＧＲ弁の機械的全閉状態を示す断面図。 従来のＥＧＲ弁につき図３７の鎖線四角の部分を示す拡大断面図。 図３８における雄ねじと雌ねじの螺合状態の一部を示す拡大断面図。 従来のＥＧＲ弁の機械的全閉状態であって、下流側の流路に吸気負圧が作用した状態を示す断面図。 第１０実施形態に係り、ＥＧＲ弁の制御全閉状態を示す断面図。 第１０実施形態に係り、ＥＧＲ弁の機械的全閉状態であって、ステップモータを目標ＥＧＲステップに制御した場合の機械的全閉状態を示す断面図。 第１０実施形態に係り、ＥＧＲ弁の機械的全閉状態における図４２の鎖線四角の部分を示す拡大断面図。 第１０実施形態に係り、図４３における雄ねじと雌ねじの螺合状態の一部を示す拡大断面図。 第１０実施形態に係り、スプリング受けにおけるストッパの位置を雄ねじの側から視て示す図。 第１３実施形態に係り、全閉制御の内容の一例を示すフローチャート。 第１３実施形態に係り、エンジン回転数と吸気圧力により規定される運転領域を示す運転領域マップ。

以下、ＥＧＲ弁及びその制御装置を、過給機と高圧ループ（ＨＰＬ）式のＥＧＲ装置を備えた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＞
まず、第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

[ガソリンエンジンシステムについて]
図１に、第１実施形態に係り、ガソリンエンジンシステム（以下、単に「エンジンシステム」という）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、レシプロタイプのエンジン１を備える。エンジン１には、その各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、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と排気通路３には、過給機５が設けられる。吸気通路２には、エアクリーナ４、過給機５のコンプレッサ５ａ、インタークーラ６、スロットル装置７及び吸気マニホールド８が設けられる。スロットル装置７は、バタフライ式のスロットル弁７ａが開閉されることにより、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８は、サージタンク８ａと、サージタンク８ａからエンジン１の各気筒へ分岐する複数の分岐通路８ｂとを含む。排気通路３には、排気マニホールド９、過給機５のタービン５ｂ、排気を浄化するための触媒１０が設けられる。エンジン１は周知の構成を備え、燃料と吸気との混合気を燃焼し、燃焼後の排気を排気通路３へ排出するようになっている。過給機５は、タービン５ｂが排気の流れにより回転動作し、それに連動してコンプレッサ５ａが回転することにより、吸気通路２の吸気を昇圧させるようになっている。

[ＥＧＲ装置について]
このエンジンシステムは、ＨＰＬ式のＥＧＲ装置２１を備える。このＥＧＲ装置２１は、エンジン１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へ流して各気筒へ還流させるための排気還流通路（ＥＧＲ通路）２２と、ＥＧＲ通路２２に設けられ、ＥＧＲガスを冷却するための排気還流クーラ（ＥＧＲクーラ）２３と、ＥＧＲクーラ２３より下流のＥＧＲ通路２２に設けられ、ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁２４とを含む。ＥＧＲ通路２２は、入口２２ａと複数の出口２２ｂを含む。ＥＧＲ通路２２の下流側には、複数の出口２２ｂを有するＥＧＲ分配管２５が設けられる。ＥＧＲ分配管２５は、吸気マニホールド８の分岐通路８ｂに設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ通路２２の入口２２ａは、排気マニホールド９とタービン５ｂとの間の排気通路３に接続される。また、ＥＧＲガスを各気筒へ均等に導入するために、ＥＧＲ分配管２５の複数の出口２２ｂが、それぞれ各分岐通路８ｂに連通する。この実施形態では、ＥＧＲ弁２４は、開度可変なポペット式の電動弁により構成される。ＥＧＲ弁２４の詳しい構成については後述する。

[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、クランクシャフトの回転数（エンジン回転数）ＮＥ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４に設けられるエアフローメータ７３は、エアクリーナ４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８ａに設けられる吸気圧センサ７４は、スロットル装置７より下流の吸気通路２（サージタンク８ａ）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７に設けられるスロットルセンサ７５は、スロットル弁７ａ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。タービン５ｂと触媒１０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４の入口に設けられる吸気温センサ７７は、エアクリーナ４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。また、この実施形態の自動車には、その車速ＳＰＤを検出するための車速センサ７８が設けられる。車速センサ７８は、車速ＳＰＤ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７１～７８がそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ８０には、ＥＧＲ弁２４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。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７１～７８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、ＥＧＲ制御及びＥＧＲ弁の全閉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２４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、減速運転時及び加速運転時には、ＥＧＲ弁２４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２４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２４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、タービン５ｂに流入する前の排気の一部が、ＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路２２、ＥＧＲクーラ２３、ＥＧＲ弁２４及びＥＧＲ分配管２５等を介して吸気通路２（吸気マニホールド８）へ流れ、エンジン１の各気筒へ還流される。

[ＥＧＲ弁の構成について]
次に、ＥＧＲ弁２４の構成について詳しく説明する。この実施形態から後述する第９実施形態までの各実施形態では、ポペット式であって外開弁式のＥＧＲ弁２４について説明する。図２に、ＥＧＲ弁２４の第２全閉状態を断面図により示す。図３に、ＥＧＲ弁２４の全開状態を断面図により示す。図２、図３に示すように、ＥＧＲ弁２４は、流路３２を有するハウジング３３と、流路３２に設けられた弁座３４と、弁座３４に対して着座可能に設けられた弁体３５と、弁体３５が設けられた弁軸３６と、弁軸３６をその軸線方向へ往復運動（ストローク運動）させるためのステップモータ３７とを備える。ステップモータ３７は、この開示技術におけるアクチュエータの一例に相当する。

弁軸３６は、ハウジング３３を垂直に貫通して配置される。弁軸３６は、一端部（下端部）と他端部（上端部）を含み、下端部に弁体３５が固定され、上端部に雄ねじ３８が設けられる。弁軸３６には、雄ねじ３８に隣接してその下側にフランジ状のスプリング受け３９が設けられる。スプリング受け３９の雄ねじ３８に面する端面上には、突起状をなすストッパ４０が設けられる。弁軸３６のスプリング受け３９より下側には、横断面が略小判形状をなす二面幅部３６ａが設けられる。

ハウジング３３において、流路３２の両端は、ＥＧＲガスが導入される入口３２ａと、ＥＧＲガスが導出される出口３２ｂとなっている。入口３２ａは上流側のＥＧＲ通路２２に接続され、出口３２ｂは下流側のＥＧＲ通路２２に接続される。弁座３４は、流路３２に連通する弁孔３４ａを有する。流路３２は、弁座３４を境として下側（上流側）の流路３２ｃと上側（下流側）の流路３２ｄとに分かれる。この実施形態では、弁体３５は、上流側の流路３２ｃにて弁座３４に着座可能に配置される。換言すると、流路３２は、弁座３４を境としてステップモータ３７（後述するマグネットロータ５３を含む）に近い側（下流側）と遠い側（上流側）に分かれ、その遠い側（上流側）の流路３２ｃにて弁体３５が弁座３４に着座可能に配置される。この弁体３５の配置が外開弁式の特徴の一つである。

弁体３５は、略円錐台形状をなし、弁座３４に対し着座可能及び離間可能に設けられる。ハウジング３３には、弁軸３６を軸線方向へストローク運動可能に支持案内するための、第１スラスト軸受４１と第２スラスト軸受４２が設けられる。第１スラスト軸受４１の内周には、横断面が略小判形状をなし弁軸３６の二面幅部３６ａに係合可能な回転規制部４１ａが形成される。二面幅部３６ａと回転規制部４１ａとが整合することで、弁軸３６のストローク運動が案内されると共に、弁軸３６の回転が規制される。

ステップモータ３７は、コイル５１を有するステータ５２と、ステータ５２の内側に設けられたロータとしてのマグネットロータ５３とを含む。これらの部材５１～５３等は、樹脂製のケーシング５４によりモールドされて覆われる。ケーシング５４には、横へ突出したコネクタ５５が形成される。コネクタ５５には、コイル５１から延びる端子５６が設けられる。

マグネットロータ５３は、ロータ本体５７と、ロータ本体５７の外側に一体的に設けられた円筒状のプラスチックマグネット５８とを含む。ロータ本体５７の上端部外周には、ケーシング５４との間に第１ラジアル軸受５９が設けられる。プラスチックマグネット５８の下端部内周には、第１スラスト軸受４１との間に第２ラジアル軸受６０が設けられる。これら第１及び第２のラジアル軸受５９，６０によりマグネットロータ５３がステータ５２の内側にて回転可能に支持される。ロータ本体５７の中心には、弁軸３６の雄ねじ３８に螺合される雌ねじ６１が設けられる。

図４に、ＥＧＲ弁２４につき、第２全閉状態における図２の鎖線四角Ｓ１の部分（一部を除く。以下において同様。）を拡大断面図により示す。図５に、図４における雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合状態の一部を拡大断面図により示す。図６に、ＥＧＲ弁２４につき、全開状態における図３の鎖線四角Ｓ２の部分を拡大断面図により示す。図７に、図６における雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合状態の一部を拡大断面図により示す。図４～図７に示すように、雄ねじ３８は、弁軸３６の軸線方向において螺旋状に連なる雄ねじ山３８ａを有する。この雄ねじ山３８ａは、弁座３４の方（下方）へ向いた第１雄ねじ山面３８ａａと、その第１雄ねじ山面３８ａａの反対側（上側）に位置する第２雄ねじ山面３８ａｂを含む。また、雌ねじ６１は、弁軸３６の軸線方向において螺旋状に連なる雌ねじ山６１ａを有する。この雌ねじ山６１ａは、弁座３４の方（下方）へ向いた第１雌ねじ山面６１ａａと、その第１雌ねじ山面６１ａａの反対側（上側）に位置する第２雌ねじ山面６１ａｂを含む。そして、図５、図７に示すように、この雄ねじ３８と雌ねじ６１との間には、弁軸３６の軸線方向において所定のバックラッシ６５（あそび）がある。

ここで、弁軸３６のスプリング受け３９と下側の第２ラジアル軸受６０との間、すなわち、スプリング受け３９とハウジング３３との間には、弁体３５を弁座３４へ着座させる閉弁方向へ付勢するために、弁軸３６を図２～図７の上方へ付勢するための閉弁スプリング６２が設けられる。また、マグネットロータ５３（プラスチックマグネット５８）と第２ラジアル軸受６０との間には、マグネットロータ５３を弁座３４から遠ざかる方向（弁体３５の閉弁方向と同じ方向）へ付勢するためのロータスプリング６３が設けられる。この実施形態で、ロータスプリング６３の付勢力は、閉弁スプリング６２の付勢力より大きく設定されている。

ハウジング３３と弁軸３６との間には、ハウジング３３と弁軸３６との間をシールするための略円筒形をなすリップシール４３が、第２スラスト軸受４２に隣接して設けられる。また、ハウジング３３と弁軸３６との間には、ハウジング３３と弁軸３６との間をデポジットからガードするための略円筒形をなすデポガードプラグ４４が、リップシール４３に隣接して設けられる。

このＥＧＲ弁２４は、ステップモータ３７を駆動させてマグネットロータ５３を回転させることにより、その回転運動を雌ねじ６１と雄ねじ３８を介して弁軸３６と弁体３５のストローク運動に変換し、弁座３４に対する弁体３５の開度を調節するようになっている。すなわち、この実施形態のＥＧＲ弁２４は、弁体３５が弁座３４に着座し閉弁スプリング６２の付勢力により全閉に保たれる第１全閉状態（制御全閉状態を含む。）を備える。そして、弁体３５が弁座３４に着座した第１全閉状態から、マグネットロータ５３が一方向へ回転することにより、雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合関係により、閉弁スプリング６２の付勢力に対抗して、弁軸３６がスラスト方向である図２の下方向へストローク運動する。この弁軸３６のストローク運動により、弁体３５が図２の下方向へストローク運動し、弁体３５が弁座３４から離れて開弁する。

一方、図３に示すように、弁体３５が弁座３４から最も離れた全開状態から、マグネットロータ５３が反対方向へ回転することにより、雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合関係と、閉弁スプリング６２の付勢力により、弁軸３６がスラスト方向である図３の上方向へストローク運動する。この弁軸３６のストローク運動により、弁体３５が図３の上方向へストローク運動し、弁体３５が弁座３４に近付いて閉弁する。ここで、ロータ本体５７の下部には、ストッパ４０に係合可能なストッパ係合部５７ａが設けられる。ＥＧＲ弁２４の閉弁時には、弁体３５が弁座３４に着座して全閉（第１全閉状態）となり、更に、その全閉が保たれる第２全閉状態となる。そして、マグネットロータ５３が更に反対方向へ回転すると、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合するまでロータ本体５７が回転する。そして、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合すると、ロータ本体５７の回転が規制されると共に、弁軸３６のストローク運動が規制される。このときの弁軸３６の位置が初期位置として規定される。

ここで、図８に、従来のＥＧＲ弁８４の機械的全閉状態を断面図により示す。図９に、従来のＥＧＲ弁８４につき、図８の鎖線四角Ｓ３の部分を拡大断面図により示す。図１０に、図９における雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合状態の一部を拡大断面図により示す。図１１に、従来のＥＧＲ弁８４の機械的全閉状態であって、下流側の流路３２ｄに過給圧力が作用した状態を断面図により示す。図８～図１１において、第１実施形態のＥＧＲ弁２４と同一の構成については同じ符号を付して示す。従来のＥＧＲ弁８４において、機械的全閉状態とは、図８～図１０に示すように、弁体３５が弁座３４に着座した全閉状態であって、ロータ本体５７のストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合すると共に、雄ねじ山３８ａと雌ねじ山６１ａとが互いに隙間のある非接触な状態に保たれることを意味する。従来のＥＧＲ弁８４の機械的全閉状態は、ステップモータ３７を「－４（ｓｔｅｐ）」で制御したときに得られる。

ここで、エンジン１の運転時には、図８に示す下流側の流路３２ｄに吸気通路２から過給圧力が作用することがある。この場合に、従来のＥＧＲ弁８４では、その過給圧力が閉弁スプリング６２の付勢力より大きいと、図１１に示すように、雄ねじ３８と雌ねじ６１との隙間の分だけ弁体３５が過給圧力により押し下げられて弁座３４から離間（開弁）し、下流側の流路３２ｄから上流側の流路３２ｃへ吸気が漏れて排気通路３へ流れるおそれがある。この結果、排気通路３では、吸気の侵入による不具合が発生するおそれがある。そこで、この実施形態のＥＧＲ弁２４では、その全閉状態において過給圧力が弁体３５に作用しても、弁体３５が弁座３４から離間しないようにする技術的特徴を備えている。

先ず、第１の技術的特徴としては、この実施形態では、過給圧力に対抗して弁体３５が弁座３４から離間しないようにするために、ＥＧＲ弁２４が、図２、図４、図５に示すような状態を第２全閉状態として備えている。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲ弁２４は、閉弁スプリング６２の付勢力により弁体３５が弁座３４に着座すると共に、弁軸３６を閉弁方向と同じ方向へ押圧可能に雌ねじ山６１ａが雄ねじ山３８ａに係合した状態、つまりは雌ねじ６１の第２雌ねじ山面６１ａｂに雄ねじ３８の第１雄ねじ山面３８ａａが係合した状態であって、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合していない状態を第２全閉状態として備えている。第１全閉状態と同様この第２全閉状態では、ＥＧＲ弁２４は、閉弁スプリング６２の付勢力により全閉に保たれる。この実施形態では、所定の全閉制御を実行することにより、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態にするようになっている。

また、第２の技術的特徴として、この実施形態では、過大な過給圧力に対抗して弁体３５が弁座３４から離間しないようにするために、ＥＧＲ弁２４が機械的全閉状態を備えている。すなわち、この実施形態で、ＥＧＲ弁２４は、ロータスプリング６３の付勢力により弁体３５が弁座３４に着座し、雌ねじ６１の雌ねじ山６１ａに雄ねじ３８の雄ねじ山３８ａが係合する、すなわち雌ねじ６１の第２雌ねじ山面６１ａｂに雄ねじ３８の第１雄ねじ山面３８ａａが係合すると共に、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合する状態を機械的全閉状態として備えている。この機械的全閉状態では、ＥＧＲ弁２４は、ロータスプリング６３の付勢力により全閉に保たれる。この実施形態では、所定の全閉制御を実行することにより、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするようになっている。

この実施形態では、弁体３５に対しその弁体３５を開弁させる方向に作用する圧力として、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲを求め、その前後差圧ΔＰＥＧＲに基づき全閉制御を実行するようになっている。図１２に、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲを求めるための演算処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１３に、その前後差圧ΔＰＥＧＲに基づいて実行される全閉制御の内容の一例をフローチャートにより示す。

[前後差圧の演算処理について]
処理が図１２のルーチンへ移行すると、先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ８０は、エアフローメータ７３及び吸気圧センサ７４の検出値に基づき吸気量Ｇａと吸気圧力ＰＭをそれぞれ取り込む。吸気圧力ＰＭは、ＥＧＲ弁２４の下流側に作用する下流圧力に相当する。

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ８０は、吸気量Ｇａに基づきＥＧＲ弁２４に作用する排気圧力ＰＥＸを求める。ＥＣＵ８０は、例えば、図１４に示すような排気圧力マップを参照することにより、吸気量Ｇａに応じた排気圧力ＰＥＸを求めることができる。

次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ８０は、求められた排気圧力ＰＥＸに基づき、ＥＧＲ弁２４の上流側に作用する上流圧力ＰＲＩを求める。ＥＣＵ８０は、例えば、図１５に示すような上流圧力マップを参照することにより、排気圧力ＰＥＸに応じた上流圧力ＰＲＩを求めることができる。

そして、ステップ１３０で、ＥＣＵ８０は、吸気圧力ＰＭ（下流圧力）から上流圧力ＰＲＩを減算することにより、ＥＧＲ弁２４に作用する前後差圧ΔＰＥＧＲを算出する。

上記演算処理によれば、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４において、弁体３５に対し弁体３５を開弁させる方向に作用する圧力としての前後差圧ΔＰＥＧＲをエンジン１の運転状態に基づいて算出するようになっている。

[全閉制御について]
次に、全閉制御について説明する。処理が図１３のルーチンへ移行すると、先ず、ステップ２００で、ＥＣＵ８０は、各種センサ等７１～７８の検出値に基づき、エンジン１や車両の運転条件に係るエンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、吸気量Ｇａ、吸気圧力ＰＭ、車速ＳＰＤ、冷却水温度ＴＨＷ及び吸気温度ＴＨＡを取り込む。

次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ８０は、エンジン１や車両の運転条件に応じた目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔの基準値Ｂ１を求める。ＥＣＵ８０は、取り込んだ各種パラメータＮＥ，ＫＬ，Ｇａ，ＰＭ，ＳＰＤ，ＴＨＷ，ＴＨＡに基づき、所定のマップを参照することにより、この基準値Ｂ１を求めることができる。

次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ８０は、求められた基準値Ｂ１が「８（ｓｔｅｐ）」より小さ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、ＥＧＲ弁２４に対する全閉要求があるものとして処理をステップ２３０へ移行する。一方、ＥＣＵ８０は、この判断結果が否定となる場合は、ＥＧＲ弁２４に対する開弁要求があるものとして処理をステップ２７０へ移行する。

ステップ２３０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲを取り込む。この前後差圧ΔＰＥＧＲは、上記した演算処理により求められたものである。

次に、ステップ２４０で、ＥＣＵ８０は、前後差圧ΔＰＥＧＲが所定の判定値Ａ１よりも小さいか否かを判断する。ここで、判定値Ａ１は、閉弁スプリング６２の付勢力に相当する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は、弁体３５を開弁させる方向へ過給圧力が弁体３５に作用するが、その過給圧力では弁体３５は開弁しないものとして、処理をステップ２５０へ移行する。一方、ＥＣＵ８０は、この判断結果が否定となる場合は、弁体３５を開弁させる方向へ過大な過給圧力が弁体３５に作用しているものとして、処理をステップ２８０へ移行する。

そして、ステップ２５０では、ＥＣＵ８０は、目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔを「０（ｓｔｅｐ）」に設定する。

次に、ステップ２６０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４の開度を目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔに制御する。この場合、ＥＣＵ８０は、ステップモータ３７を目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔである「０（ｓｔｅｐ）」に制御し、ＥＧＲ弁２４は、図１６に示すような制御全閉状態となる。制御全閉状態では、弁体３５が弁座３４に着座した全閉状態であって、雄ねじ山３８ａと雌ねじ山６１ａとが互いに隙間のある非接触な状態に保たれ、ロータ本体５７のストッパ係合部５７ａはストッパ４０に係合していない。この場合は、閉弁スプリング６２の付勢力により弁体３５が全閉に保持される。なお、ＥＣＵ８０が、ステップモータ３７を「０（ｓｔｅｐ）～８（ｓｔｅｐ）」に制御するときは、ＥＧＲ弁２４は、第１全閉状態（制御全閉状態と同じ状態）となる。その後、ＥＣＵ８０は、処理をステップ２００へ戻す。図１６は、ＥＧＲ弁２４の制御全閉状態を断面図により示す。

一方、ステップ２８０では、ＥＣＵ８０は、目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔを「－８～－１２（ｓｔｅｐ）」に設定し、処理をステップ２６０へ移行する。この場合、ステップ２６０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４の開度を目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔに制御する。すなわち、ＥＣＵ８０は、ステップモータ３７を目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔである「－８～－１２（ｓｔｅｐ）」に制御する。この場合、ＥＧＲ弁２４は、第２全閉状態又は機械的全閉状態となり、過給圧力又は過大な過給圧力に対抗してＥＧＲ弁２４が全閉に保持される。そして、第２全閉状態では、雌ねじ６１の第２雌ねじ山面６１ａｂに雄ねじ３８の第１雄ねじ山面３８ａａが係合し、閉弁スプリング６２の機能が停止してロータスプリング６３の付勢力により弁体３５が全閉に保持される。また、機械的全閉状態では、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合し、ロータスプリング６３の付勢力により弁体３５が全閉に保持される。その後、ＥＣＵ８０は、処理をステップ２００へ戻す。

一方、ステップ２７０では、ＥＣＵ８０は、目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔを「基準値Ｂ１（ｓｔｅｐ）」に設定し、処理をステップ２６０へ移行する。この場合、ステップ２６０では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４の開度を目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔに制御する。すなわち、ＥＣＵ８０は、ステップモータ３７を目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔである「Ｂ１（ｓｔｅｐ）」に制御する。この場合、ＥＧＲ弁２４は、雌ねじ６１の第１雌ねじ山面６１ａａに雄ねじ３８の第２雄ねじ山面３８ａｂが係合すると共に、閉弁スプリング６２の付勢力とマグネットロータ５３の付勢力との差により弁軸３６が下方へストローク運動し弁体３５が開弁する。その後、ＥＣＵ８０は、処理をステップ２００へ戻す。

上記の全閉制御によれば、ＥＣＵ８０は、目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔとして求められた基準値Ｂ１が「８（ｓｔｅｐ）」より小さく（全閉要求有り）、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲが所定の判定値Ａ１（閉弁スプリング６２の付勢力）より小さくなる場合は、ＥＧＲ弁２４を第１全閉状態（図１６に示す状態）に制御する。すなわち、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４に対する全閉要求があるときに、弁体３５に対し弁体３５を開弁させる方向に作用する過給圧力が閉弁スプリング６２の付勢力より小さいと判断したときに、ＥＧＲ弁２４を第１全閉状態にするためにステップモータ３７を目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔとしての「８（ｓｔｅｐ）～０（ｓｔｅｐ）」に制御するようになっている。第１全閉状態のＥＧＲ弁２４では、弁体３５が弁座３４に押し付けられる。この場合、弁体３５は、閉弁スプリング６２の付勢力により弁座３４に押し付けられて全閉に保持される。

また、上記の全閉制御によれば、ＥＣＵ８０は、基準値Ｂ１が「８（ｓｔｅｐ）」より小さく（全閉要求有り）、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲが所定の判定値Ａ１（閉弁スプリング６２の付勢力）以上となる場合は、ＥＧＲ弁２４に過大な過給圧力が作用してＥＧＲ弁２４が不用意に開弁する条件であるとして、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態又は機械的全閉状態に制御する。すなわち、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４に対する全閉要求があるときに、弁体３５に対し弁体３５を開弁させる方向に作用する過大な過給圧力が閉弁スプリング６２の付勢力以上になると判断したときに、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態又は機械的全閉状態にするためにステップモータ３７を目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔとしての「－８～－１２（ｓｔｅｐ）」に制御するようになっている。第２全閉状態又は機械的全閉状態のＥＧＲ弁２４では、弁体３５が弁座３４に強く押し付けられて閉じ込まれる。更に、機械的全閉状態では、ロータ本体の５７のストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合し、弁軸３６がロータ本体５７（マグネットロータ５３）にロックされてスラスト方向の動きが規制される。この場合、弁体３５は、閉弁スプリング６２より付勢力が大きいロータスプリング６３により弁座３４に強く押し付けられて全閉に保持される。

図１７には、ＥＧＲ弁２４の機械的全閉状態であって、ステップモータ３７を目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔである「－１２（ｓｔｅｐ）」に制御した場合の機械的全閉状態を断面図により示す。図１８には、ＥＧＲ弁２４の機械的全閉状態における図１７の鎖線四角Ｓ４の部分を拡大断面図により示す。図１９には、図１８における雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合状態の一部を拡大断面図により示す。図２に示す第２全閉状態では、ＥＣＵ８０は、ステップモータ３７を、目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔである「－８（ｓｔｅｐ）」未満に制御する。この場合、雄ねじ山３８ａ又は雌ねじ山６１ａが摩耗すると、雄ねじ３８と雌ねじ６１との間に不要なクリアランスが生じ、閉弁スプリング６２が過給圧力に打ち負けてクリアランスの分だけ弁体３５が開弁するおそれがある。これに対し、図１７～図１９に示す機械的全閉状態では、ステップモータ３７を、目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔである「－８（ｓｔｅｐ）」よりも締め込み側である「－１２（ｓｔｅｐ）」に制御している。このため、マグネットロータ５３が、図１７の下方へ若干変位し、第１ラジアル軸受５９がケーシング５４から下方へ若干離れることになる。これにより、雄ねじ山３８ａ又は雌ねじ山６１ａが摩耗しても、雄ねじ３８と雌ねじ６１が接触する状態を維持できる。このとき、ロータスプリング６３の付勢力が過大な過給圧力に対抗できることで、ＥＧＲ弁２４を全閉に保持することができる。

この実施形態では、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするために、ステップモータ３７を、「－１２（ｓｔｅｐ）」の目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔにより制御できるようにしている。そのために、この実施形態では、ストッパ４０の位置を変更している。図２０に、スプリング受け３９におけるストッパ４０の位置を雄ねじ３８の側から視た図により示す。図２０に示すように、スプリング受け３９におけるストッパ４０の位置は、２点鎖線で示す従来の位置よりも閉じ側へ「４５°」だけ変位させている。

[ＥＧＲ弁及びその制御装置の作用及び効果について]
以上説明した第１実施形態のＥＧＲ弁２４の構成によれば、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態にすることにより、弁体３５が弁座３４に着座した全閉状態であって、雌ねじ６１の第２雌ねじ山面６１ａｂに雄ねじ３８の第１雄ねじ山面３８ａａが係合した状態となる。従って、弁体３５にそれを開弁させようとする前後差圧ΔＰＥＧＲ（過給圧力）が作用しても、弁体３５を開弁させようとする弁軸３６の軸線方向への動きが、雄ねじ３８と雌ねじ６１との上記した係合と、ロータスプリング６３の付勢力とによって規制される。このため、全閉状態となった弁体３５にそれを開弁させようとする過給圧力が作用しても、ステップモータ３７（アクチュエータ）を特に高出力化及び大型化することなく、閉弁スプリング６２の付勢力を限界として、弁体３５を全閉状態に保持することができる。ここで、ロータスプリング６３の付勢力を大きくすることで、ロータ本体５７（ロータ）の第２雌ねじ山面６１ａｂと弁軸３６の第１雄ねじ山面３８ａａとの摺動面圧が増大し、雌ねじ山６１ａと雄ねじ山３８ａの摩耗が増大するおそれがある。しかし、それらのねじ山面６１ａｂ，３８ａａが、弁体３５を弁座３４から離間させる開弁時に当接するねじ山面ではないことから、弁体３５の弁座３４に対する開口面積が縮小側にずれることはなく、ＥＧＲ率の低下を招くことはない。

また、第１実施形態のＥＧＲ弁２４の構成によれば、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態から機械的全閉状態にすることにより、弁体３５が弁座３４に着座した全閉状態であって、雌ねじ６１の第２雌ねじ山面６１ａｂに雄ねじ３８の第１雄ねじ山面３８ａａが係合すると共に、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合する状態となる。従って、弁体３５にそれを開弁させようとする更に大きな前後差圧ΔＰＥＧＲ（過大な過給圧力）が作用しても、弁体３５を開弁させようとする弁軸３６の軸線方向への動きが、雄ねじ３８と雌ねじ６１の上記した係合と、マグネットロータ５３（ロータ本体５７）と弁軸３６との係合と、閉弁スプリング６２の付勢力より大きいロータスプリング６３の付勢力とによって更に規制される。このため、全閉状態となった弁体３５にそれを開弁させようとする大きな前後差圧ΔＰＥＧＲ（過大な過給圧力）が作用しても、ステップモータ３７（アクチュエータ）を特に高出力化及び大型化することなく、ロータスプリング６３の付勢力を限界として、弁体３５をより強力に全閉状態に保持することができる。ここで、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合する位置、すなわちストッパ４０の位置を、製品公差と摺動面摩耗分を考慮して設定することで、経年後も過給圧力への対応が可能となる。

第１実施形態のＥＧＲ弁２４の制御装置の構成によれば、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４に対する全閉要求があるときに、弁体３５に対し弁体３５を開弁させる方向に作用する前後差圧ΔＰＥＧＲ（過給圧力）が閉弁スプリング６２の付勢力（判定値Ａ１）より小さいと判断したときに、ＥＧＲ弁２４を第１全閉状態にするためにステップモータ３７（アクチュエータ）を制御する。従って、ＥＧＲ弁２４が全閉となるときに、弁体３５に閉弁スプリング６２の付勢力より小さい前後差圧ΔＰＥＧＲ（過給圧力）が弁体３５を開弁させる方向に作用するときは、ＥＧＲ弁２４が第１全閉状態に制御される。このため、ＥＧＲ弁２４に対する全閉要求があるときに、弁体３５に作用する前後差圧ΔＰＥＧＲ（過給圧力）が相対的に大きくないときは、ＥＧＲ弁２４を第１全閉状態に保持することができる。

また、第１実施形態のＥＧＲ弁２４の制御装置の構成によれば、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４に対する全閉要求があるときに、弁体３５に対し弁体３５を開弁させる方向に作用する前後差圧ΔＰＥＧＲ（過給圧力）が閉弁スプリング６２の付勢力（判定値Ａ１）以上になると判断したときに、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態又は機械的全閉状態にするためにステップモータ３７（アクチュエータ）を制御する。従って、ＥＧＲ弁２４が全閉となるとき、弁体３５に閉弁スプリング６２の付勢力（判定値Ａ１）以上の前後差圧ΔＰＥＧＲ（過給圧力）が作用するときは、ＥＧＲ弁２４が第２全閉状態又は機械的全閉状態に制御される。このため、ＥＧＲ弁２４に対する全閉要求があるときは、弁体３５に作用するより大きな前後差圧ΔＰＥＧＲ（過給圧力）に応じてＥＧＲ弁２４を確実に第２全閉状態又は機械的全閉状態に保持することができる。

更に、第１実施形態のＥＧＲ弁２４の制御装置の構成によれば、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４が第２全閉状態になった後もなお、弁体３５に対し弁体３５を開弁させる方向に作用する大きな前後差圧ΔＰＥＧＲ（過大な過給圧力）がロータスプリング６３の付勢力（判定値Ａ１）以上になるときは、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするためにステップモータ３７（アクチュエータ）を制御する。従って、ＥＧＲ弁２４が第２全閉状態となった後、弁体３５に閉弁スプリング６２の付勢力（判定値Ａ１）以上の前後差圧ΔＰＥＧＲ（過大な過給圧力）が作用するときは、ＥＧＲ弁２４が機械的全閉状態に制御される。このため、ＥＧＲ弁２４が第２全閉状態となった後、弁体３５により大きな前後差圧ΔＰＥＧＲ（過大な過給圧力）が作用するときは、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態に保持することができる。

＜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。

この第２実施形態では、全閉制御の内容の点で第１実施形態と構成が異なる。図２１に、この実施形態に係り、全閉制御の内容の一例をフローチャートにより示す。図２１のフローチャートでは、図１３のフローチャートにおけるステップ２８０の代わりにステップ３００～ステップ３３０の処理を設けた点で第１実施形態と構成が異なる。

[全閉制御について]
処理が図２１のルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ２００～ステップ２４０の処理を実行する。そして、ステップ２４０の判断結果が否定になると、ＥＣＵ８０は、処理をステップ３００へ移行する。

ステップ３００では、ＥＣＵ８０は、目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔを「－１２（ｓｔｅｐ）」に設定する。

次に、ステップ３１０で、ＥＣＵ８０は、ステップモータ３７の実ステップ数ＥＥＧＲを取り込む。ＥＣＵ８０は、ステップモータ３７に対する指令値からこの実ステップ数ＥＥＧＲを取り込むことができる。

次に、ステップ３２０で、ＥＣＵ８０は、実ステップ数ＥＥＧＲが「－１２（ｓｔｅｐ）」以下であ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、ＥＧＲ弁２４を「－１２（ｓｔｅｐ）」により機械的全閉状態に制御するために、処理をステップ３３０へ移行する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が否定となる場合は、ＥＧＲ弁２４を「－１２（ｓｔｅｐ）」以外の指令値により第２全閉状態に制御するために、処理をステップ２６０へ移行する。

ステップ３３０では、ＥＣＵ８０は、全閉突き当て制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ８０は、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に突き当たり、ＥＧＲ弁２４が、図１７～図１９に示す機械的全閉状態になるまで、ステップモータ３７を「－１２（ｓｔｅｐ）」に閉弁制御以降も閉弁制御を継続する。その後、ＥＣＵ８０は、処理をステップ２００へ戻す。

上記の全閉制御によれば、ＥＣＵ８０は、第１実施形態の全閉制御の内容に加え、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするために、ステップモータ３７を制御するときに、目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔを「－１２（ｓｔｅｐ）」に閉弁制御以降も閉弁制御を継続することで、その制御をステップモータ３７の駆動出力増大をもって継続するようになっている。すなわち、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４に過大な過給圧力が作用して前後差圧ΔＰＥＧＲが判定値Ａ１以上となりＥＧＲ弁２４が不用意に開弁するおそれがある条件では、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするために「－１２（ｓｔｅｐ）」に閉弁制御以降も閉弁制御を継続する全閉突き当て制御を実行するようになっている。

[ＥＧＲ弁及びその制御装置の作用及び効果について]
以上説明した第２実施形態のＥＧＲ弁２４の制御装置の構成によれば、第１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が得られる。すなわち、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするために、ＥＣＵ８０がステップモータ３７を制御するときに、ステップモータ３７が制御され、その制御がステップモータ３７の駆動出力増大をもって継続される。従って、仮にステップモータ３７に脱調が生じていても、ＥＧＲ弁２４が確実に機械的全閉状態に保たれ、ステップモータ３７の制御が初期化される。このため、弁軸３６の初期位置を規定する初期化制御も同時に実行することができ、開弁側に制御を開始するとき、「－１２（ｓｔｅｐ）」の値から制御することで、制御ステップずれを防止でき、ステップモータ３７の脱調からの正常復帰を図ることができる。

＜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。第３実施形態では、全閉制御の内容の点で第２実施形態と構成が異なる。図２２に、この第３実施形態に係り、全閉制御の内容の一例をフローチャートにより示す。図２２のフローチャートは、図２１のフローチャートにおけるステップ３１０とステップ３２０との間にステップ４００～ステップ４２０の処理を設けた点で第２実施形態と構成が異なる。

[全閉制御について]
処理が図２２のルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ２００～ステップ２４０の処理を実行する。そして、ステップ２４０の判断結果が否定になると、ＥＣＵ８０は、ステップ３００及びステップ３１０の処理を実行してからステップ４００へ移行する。

ステップ４００では、ＥＣＵ８０は、実ステップ数ＥＥＧＲが「－８（ｓｔｅｐ）」以下であ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４１０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４２０へ移行する。

ステップ４１０では、ＥＣＵ８０は、低速駆動周波数でＥＧＲ弁２４を閉じ制御し、処理をステップ３２０へ移行する。ここで、低速駆動周波数は、ステップモータ３７を通常の駆動周波数より遅らせて制御することを意味する。

一方、ステップ４２０では、ＥＣＵ８０は、通常駆動周波数でＥＧＲ弁２４を閉じ制御し、処理をステップ２６０へ移行する。

上記の全閉制御によれば、第２実施形態の全閉制御の内容に加え、ＥＣＵ８０は、ステップモータ３７を所定の駆動周波数で通電制御するようになっている。また、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４が第２全閉状態になった後、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするためにステップモータ３７を制御するときに、有効な低速駆動周波数で（駆動周波数を遅らせて）ステップモータ３７を通電制御するようになっている。

[ＥＧＲ弁及びその制御装置の作用及び効果について]
以上説明した第３実施形態のＥＧＲ弁２４の制御装置の構成によれば、第２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が得られる。すなわち、ＥＧＲ弁２４が第２全閉状態になった後、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするために、ＥＣＵ８０がステップモータ３７を制御するときに、有効な低速駆動周波数により（駆動周波数を遅らせて）ステップモータ３７が通電制御される。従って、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするためのステップモータ３７のトルクが増大する。つまり、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態に制御するときに、ＥＧＲ弁２４を全閉に保持するためのモータトルクが増大する。このため、弁体３５に過大な過給圧力が作用しても、その過給圧力よりも大きなロータスプリング６３の付勢力に対抗してＥＧＲ弁２４を全閉状態に保持することができる。ここで、ＥＧＲ弁２４は全閉状態なので、その駆動周波数を低下させてもＥＧＲ弁２４の閉じ遅れが問題となることはない。

＜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。この第４実施形態では、ＥＧＲ通路２２におけるＥＧＲ弁２４の配管の点で前記各実施形態と異なる。図２３に、ＥＧＲ弁２４の第２全閉状態を断面図により示す。前記各実施形態では、図２、図３において、ハウジング３３の下側に上流側の流路３２ｃと入口３２ａが設けられ、ハウジング３３の横側に下流側の流路３２ｄと出口３２ｂが設けられた。これに対し、この第４実施形態では、図２３に示すように、ハウジング３３の横側に上流側の流路３２ｃと入口３２ａが設けられ、ハウジング３３の下側に下流の流路３２ｄと出口３２ｂが設けられる。従って、このＥＧＲ弁２４では、下流の流路３２ｄに吸気通路２から吸気負圧が作用すると、弁体３５がその吸気負圧を受けて引かれ、開弁するおそれがある。

そこで、この第４実施形態の全閉制御は、エンジン１の減速時などに吸気が負圧となる条件下で、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態又は機械的全閉状態に制御することにより、吸気負圧による弁体３５の開弁を防止するように構成される。そのために、この実施形態では、吸気負圧条件下でのＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲを算出するようになっている。図２４に、この前後差圧ΔＰＥＧＲの演算処理の内容の一例をフローチャートにより示す。図２４のフローチャートは、ステップ１３０の代わりにステップ１６０が設けられる点で図１２のフローチャートと異なる。

[前後差圧の演算処理について]
処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ１００～ステップ１２０の処理を実行し、ステップ１６０へ移行する。

そして、ステップ１６０では、ＥＣＵ８０は、上流圧力ＰＲＩから吸気圧力ＰＭを減算することにより、ＥＧＲ弁２４に作用する、吸気負圧に対応する前後差圧ΔＰＥＧＲを算出するようになっている。

[全閉制御について]
この第４実施形態の全閉制御については、基本的に前記各実施形態のそれと同じとすることができるので、説明を省略する。

[ＥＧＲ弁及びその制御装置の作用及び効果について]
以上説明した第４実施形態のＥＧＲ弁２４の構成によれば、前記各実施形態の作用及び効果と異なり、次のような作用及び効果が得られる。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲ弁２４が全閉となるときに、弁体３５にそれを開弁させようとする前後差圧ΔＰＥＧＲ（吸気負圧又は過剰な吸気負圧）が作用しても、ＥＧＲ弁２４が第２全閉状態に制御される。従って、雄ねじ３８と雌ねじ６１が係合し、弁体３５を開弁させようとする弁軸３６の軸線方向への動きがロータスプリング６３の付勢力により規制される。このため、全閉状態となった弁体３５にそれを開弁させようとする吸気負圧が作用しても、ステップモータ３７（アクチュエータ）を特に高出力化することなく、ロータスプリング６３の付勢力を限界として、弁体３５を全閉状態に保持することができる。

また、第４実施形態のＥＧＲ弁２４の構成によれば、ＥＧＲ弁２４が第２全閉状態となった後、弁体３５を開弁させようとする大きな前後差圧ΔＰＥＧＲ（過剰な吸気負圧）が作用しても、ＥＧＲ弁２４が機械的全閉状態に制御される。従って、ＥＧＲ弁２４が第２全閉状態となった後、雄ねじ３８と雌ねじ６１が係合し、ロータ本体５７（マグネットロータ５３）と弁軸３６とが係合し、弁体３５を開弁させようとする弁軸３６の軸線方向への動きが、閉弁スプリング６２の付勢力より大きいロータスプリング６３の付勢力により更に規制される。このため、全閉状態となった弁体３５にそれを開弁させようとする過剰な吸気負圧が作用しても、ステップモータ３７（アクチュエータ）を特に高出力化することなく、ロータスプリング６３の付勢力を限界として、弁体３５をより強力に全閉状態に保持することができる。

＜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。第５実施形態では、全閉制御の内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図２５に、この第５実施形態に係り、全閉制御の内容の一例をフローチャートにより示す。図２５のフローチャートは、図１３のフローチャートにおけるステップ２３０とステップ２４０の代わりにステップ４５０の処理を設けた点で第１実施形態と構成が異なる。

[全閉制御について]
処理が図２５のルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ２００～ステップ２２０の処理を実行し、そのステップ２２０の判断結果が肯定になると、全閉要求があるものとして処理をステップ４５０へ移行する。

ステップ４５０では、ＥＣＵ８０は、エンジン１の運転状態が、図２６に示す「Ｃ領域」以外か否かを判断する。図２６は、エンジン回転数ＮＥと吸気圧力ＰＭにより規定される運転領域を示す運転領域マップである。図２６において「Ｃ領域」は、エンジン回転数ＮＥが比較的低く、吸気圧力ＰＭが比較的高い（低回転／高圧力）領域を示す。この「Ｃ領域」では、ＥＧＲ弁２４が全閉となるときに、弁体３５に対し弁体３５を開弁させる方向に作用する前後差圧ΔＰＥＧＲ（過給圧力）が閉弁スプリング６２の付勢力より大きくなることが確認されている。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は、ＥＧＲ弁２４を制御全閉状態（第１全閉状態を含む）にするために処理をステップ２５０へ移行する。一方、ＥＣＵ８０は、この判断結果が否定となる場合は、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態又は機械的全閉状態にするために処理をステップ２８０へ移行する。

上記の全閉制御によれば、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４に対する全閉要求があるときに、弁体３５に対し弁体３５を開弁させる方向に作用する前後差圧ΔＰＥＧＲ（過給圧力）が閉弁スプリング６２の付勢力より大きいか否かを、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲを演算することなく、エンジン１の運転状態が「Ｃ領域以外」であるか否かにより判断し、その判断結果に応じて、ＥＧＲ弁２４を制御全閉状態、第２全閉状態又は機械的全閉状態にするためにステップモータ３７を制御するようになっている。

[ＥＧＲ弁及びその制御装置の作用及び効果について]
以上説明したこの第５実施形態のＥＧＲ弁２４の構成によれば、前記第１実施形態の作用及び効果と異なり、次のような作用及び効果が得られる。すなわち、この第５実施形態では、ＥＧＲ弁２４を制御全閉状態、第２全閉状態又は機械的全閉状態にするために、弁体３５に対し弁体３５を開弁させる方向に作用する過給圧力の大きさをエンジン１の運転領域に基づいて判断している。このため、第１実施形態の全閉制御と異なり、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲに関する演算処理を省略することができ、全閉制御のための構成を簡略化することができる。

＜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。この第６実施形態では、全閉制御の内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図２７に、第６実施形態の全閉制御の内容の一例をフローチャートにより示す。図２７のフローチャートは、図１３のフローチャートにおけるステップ２２０とステップ２３０とステップ２８０との間にステップ４６０及びステップ４７０の処理を設け、ステップ２４０とステップ２８０との間にステップ４８０の処理を設け、ステップ２７０とステップ２６０との間にステップ４９０の処理を設けた点で第１実施形態と構成が異なる。

[全閉制御について]
処理が図２７のルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ２００～ステップ２２０の処理を実行し、そのステップ２２０の判断結果が肯定になると、処理をステップ４６０へ移行する。

ステップ４６０で、ＥＣＵ８０は、基準値Ｂ１が「０（ｓｔｅｐ）」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２３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合、例えば、基準値Ｂ１がマイナスの値となる場合は、処理をステップ４７０へ移行する。

ステップ４７０では、ＥＣＵ８０は、第２全閉フラグＸＭＣが「１」であるか否かを判断する。このフラグＸＭＣは、後述するように、前後差圧ΔＰＥＧＲが判定値Ａ１以上となってＥＧＲ弁２４を第２全閉状態に制御するときに「１」に設定されるようになっている。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態又は機械的全閉状態にするために、処理をステップ２８０へ移行する。一方、ＥＣＵ８０は、この判断結果が否定となる場合は、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲを確認するために処理をステップ２３０へ移行する。

また、ステップ２４０の判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態又は機械的全閉状態にするために、処理をステップ４８０へ移行し、第２全閉フラグＸＭＣを「１」に設定し、処理をステップ２８０へ移行する。

一方、ＥＣＵ８０は、ステップ２７０の処理を実行した後、ステップ４９０で、第２全閉フラグＸＭＣを「０」に設定し、処理をステップ２６０へ移行する。

この第６実施形態でも、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態にする場合と、機械的全閉状態にする場合とがある。ここで、ロータスプリング６３による大きな付勢力が雄ねじ３８と雌ねじ６１との係合部に作用するので、両ねじ３８，６１同士の接触摩耗の増大が懸念される。そこで、上記の全閉制御によれば、第１実施形態の全閉制御に加え、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４を一旦、第２全閉状態又は機械的全閉状態にした場合は、ＥＧＲ弁２４に対し開弁要求（ステップモータ３７を８（ｓｔｅｐ）以上で制御すること）があるまで、第２全閉状態又は機械的全閉状態（ステップモータ３７を－８～－１２（ｓｔｅｐ）で制御すること）を維持するようになっている。すなわち、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態又は機械的全閉状態にするためにステップモータ３７（アクチュエータ）を一旦制御したときは、ＥＧＲ弁２４に対する開弁要求があるまでその制御状態を維持するようになっている。

[ＥＧＲ弁及びその制御装置の作用及び効果について]
以上説明したこの第６実施形態のＥＧＲ弁２４の制御装置の構成によれば、第１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が得られる。すなわち、ＥＧＲ弁２４が一旦、第２全閉状態又は機械的全閉状態となったときは、ＥＧＲ弁２４に対する開弁要求があるまで、その第２全閉状態又は機械的全閉状態が維持されるので、雄ねじ３８と雌ねじ６１との係合と離脱が不用意に繰り返されることがない。このため、雄ねじ３８と雌ねじ６１との接触摩耗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。この第７実施形態では、全閉制御の内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図２８に、この第７実施形態の全閉制御の内容の一例をフローチャートにより示す。図２８のフローチャートは、図２１のフローチャートにおけるステップ２２０とステップ２３０とステップ３３０との間にステップ５００及びステップ５１０の処理を設け、ステップ３２０とステップ３３０との間にステップ５２０の処理を設け、ステップ２７０とステップ２６０との間にステップ５３０の処理を設けた点で第２実施形態と構成が異なる。

[全閉制御について]
処理が図２８のルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ２００～ステップ２２０の処理を実行し、そのステップ２２０の判断結果が肯定になると、処理をステップ５００へ移行する。

ステップ５００では、ＥＣＵ８０は、基準値Ｂ１が「０（ｓｔｅｐ）」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２３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合、例えば、基準値Ｂ１がマイナスの値となる場合は、処理をステップ５１０へ移行する。

ステップ５１０では、ＥＣＵ８０は、第２全閉フラグＸＭＣが「１」であ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、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするために、処理をステップ３３０へ移行する。一方、ＥＣＵ８０は、この判断結果が否定となる場合は、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲを確認するために処理をステップ２３０へ移行する。

また、ステップ３２０の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ８０は、ステップ５２０へ移行し、第２全閉フラグＸＭＣを「１」に設定し、処理をステップ３３０へ移行する。

一方、ＥＣＵ８０は、ステップ２７０の処理を実行した後、ステップ５３０で、第２全閉フラグＸＭＣを「０」に設定し、処理をステップ２６０へ移行する。

上記の全閉制御によれば、第２実施形態の全閉制御に加え、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４を、機械的全閉状態にするために、一旦、全閉突き当て制御を実行した場合は、ＥＧＲ弁２４に対し開弁要求があるまで、その全閉突き当て制御の実行を維持するようになっている。

[ＥＧＲ弁及びその制御装置の作用及び効果について]
以上説明したこの第７実施形態のＥＧＲ弁２４の制御装置の構成によれば、第２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が得られる。すなわち、ＥＧＲ弁２４が、一旦、機械的全閉状態となったときは、その状態が、開弁要求があるまで維持されるので、雄ねじ３８と雌ねじ６１との係合と離脱が不用意に繰り返されることがない。このため、雄ねじ３８と雌ねじ６１との接触摩耗を抑制することができる。

＜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。この第８実施形態では、全閉制御の内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図２９に、この第８実施形態の全閉制御の内容の一例をフローチャートにより示す。図２９のフローチャートは、図２２のフローチャートにおけるステップ２３０とステップ２４０とステップ３３０との間にステップ５５０及びステップ５６０の処理を設け、ステップ３２０とステップ３３０との間にステップ５７０の処理を設け、ステップ２７０とステップ２６０との間にステップ５８０の処理を設けた点で第３実施形態と構成が異なる。

[全閉制御について]
処理が図２９のルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ２００～ステップ２３０の処理を実行した後、処理をステップ５５０へ移行する。

ステップ５５０では、ＥＣＵ８０は、基準値Ｂ１が「０（ｓｔｅｐ）」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５６０へ移行する。

ステップ５６０では、ＥＣＵ８０は、第２全閉フラグＸＭＣが「１」であ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、ＥＧＲ弁２４をロータスプリング６３の付勢力による機械的全閉状態にするために、処理をステップ３３０へ移行する。一方、ＥＣＵ８０は、この判断結果が否定となる場合は、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲを確認するために、処理をステップ２４０へ移行する。

また、ステップ３２０の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ８０は、ステップ５７０へ移行し、第２全閉フラグＸＭＣを「１」に設定し、処理をステップ３３０へ移行する。

一方、ＥＣＵ８０は、ステップ２７０の処理を実行した後、ステップ５８０で、第２全閉フラグＸＭＣを「０」に設定し、処理をステップ２６０へ移行する。

上記の全閉制御によれば、第３実施形態の全閉制御に加え、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４を、機械的全閉状態にするために、一旦、全閉突き当て制御を実行した場合は、ＥＧＲ弁２４に対し開弁要求があるまで、その全閉突き当て制御の実行を維持するようになっている。

[ＥＧＲ弁及びその制御装置の作用及び効果について]
以上説明したこの第８実施形態のＥＧＲ弁２４の制御装置の構成によれば、第３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が得られる。すなわち、ＥＧＲ弁２４が、一旦、機械的全閉状態となったときは、その状態が、開弁要求があるまで維持されるので、雄ねじ３８と雌ねじ６１との係合と離脱が不用意に繰り返されることがない。このため、雄ねじ３８と雌ねじ６１との接触摩耗を抑制することができる。

＜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。この第９実施形態では、全閉制御の内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図３０に、この第９実施形態の全閉制御の内容の一例をフローチャートにより示す。図３０のフローチャートは、図２１のフローチャートにおけるステップ２３０とステップ２４０の代わりにステップ６００とステップ６１０の処理を設け、ステップ３２０とステップ３３０との間にステップ６２０を設け、ステップ２７０とステップ２６０との間にステップ６３０の処理を設けた点で第２実施形態と構成が異なる。

[全閉制御について]
処理が図３０のルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ２００～ステップ２２０の処理を実行し、ステップ２２０の判断結果が肯定になると、処理をステップ６００へ移行する。

ステップ６００では、ＥＣＵ８０は、第２全閉フラグＸＭＣが「０」であ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、運転状態が「Ｃ領域」以外か否かを判断するために処理をステップ６１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、全閉突き当て制御を実行するために処理をステップ３３０へ移行する。

ステップ６１０では、ＥＣＵ８０は、エンジン１の運転状態が、図２６に示す「Ｃ領域」以外か否かを判断する。この判断の内容は、図２５のフローチャートにおけるステップ４５０のそれと同じである。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は、ＥＧＲ弁２４を制御全閉状態にするために処理をステップ２５０へ移行する。一方、ＥＣＵ８０は、この判断結果が否定となる場合は、ＥＧＲ弁２４を機械的全閉状態にするために処理をステップ３００へ移行する。

そして、ＥＣＵ８０は、ステップ３００～ステップ３２０の処理を実行し、ステップ３２０の判断結果が肯定となる場合は、処理をステップ６２０へ移行する。

ステップ６２０では、ＥＣＵ８０は、第２全閉フラグＸＭＣを「１」に設定した後、処理をステップ３３０へ移行する。

一方、ＥＣＵ８０は、ステップ２７０の処理を実行した後、ステップ６３０で、第２全閉フラグＸＭＣを「０」に設定した後、処理をステップ２６０へ移行する。

上記の全閉制御によれば、第２実施形態の全閉制御に加え、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４に対する全閉要求があるときに、弁体３５に対し弁体３５を開弁させる方向に作用する前後差圧ΔＰＥＧＲ（過給圧力）が閉弁スプリング６２の付勢力より大きいか否かを、前後差圧ΔＰＥＧＲを演算することなくエンジン１の運転状態に基づいて判断する。そして、ＥＣＵ８０は、その判断結果に応じて、ＥＧＲ弁２４を制御全閉状態又は機械的全閉状態にするためにステップモータ３７を制御するようになっている。

加えて、上記の全閉制御によれば、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁２４を、機械的全閉状態にするために、一旦、全閉突き当て制御を実行した場合は、ＥＧＲ弁２４に対し開弁要求があるまで、その全閉突き当て制御の実行を維持するようになっている。

[ＥＧＲ弁及びその制御装置の作用及び効果について]
以上説明したこの第９実施形態のＥＧＲ弁２４の制御装置の構成によれば、第２実施形態の作用及び効果に加え、特に、次のような作用及び効果が得られる。すなわち、ＥＧＲ弁２４が、一旦、機械的全閉状態となったときは、その状態が、開弁要求があるまで維持されるので、雄ねじ３８と雌ねじ６１との係合と離脱が不用意に繰り返されることがない。このため、雄ねじ３８と雌ねじ６１との接触摩耗を抑制することができる。

また、この第９実施形態のＥＧＲ弁２４の制御装置の構成によれば、ＥＧＲ弁２４を制御全閉状態又は機械的全閉状態にするために、弁体３５を開弁させる方向に作用する過給圧力の大きさをエンジン１の運転状態に基づいて判断している。このため、ＥＧＲ弁２４の前後差圧ΔＰＥＧＲに関する演算処理を省略することができ、全閉制御のための構成を簡略化することができる。

＜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。この第１０実施形態のＥＧＲ弁２８は、前記各実施形態のＥＧＲ弁２４と構成が異なる。

[ＥＧＲ弁の構成について]
先ず、ＥＧＲ弁２８の構成について詳しく説明する。この実施形態から後述する第１７実施形態までの各実施形態では、ポペット式であって内開弁式のＥＧＲ弁２８について説明する。図３１に、ＥＧＲ弁２８の第２全閉状態を断面図により示す。図３２に、ＥＧＲ弁２８の全開状態を断面図により示す。図３１、図３２に示すＥＧＲ弁２８において、前記各実施形態のＥＧＲ弁２４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、以下には特に異なった点について説明する。

図３１、図３２に示すように、この実施形態で、雄ねじ３８は、弁軸３６の上端よりやや下側（他端部の側）に設けられ、フランジ状のスプリング受け３９は、雄ねじ３８の上側に設けられる。また、スプリング受け３９より上側には、上方へ伸びる支軸部３６ｂが設けられる。スプリング受け３９の雄ねじ３８に面する端面上には、突起状をなすストッパ４０が設けられる。この実施形態で、弁体３５は、弁座３４を境としてマグネットロータ５３から遠い側（上流側）の流路３２ｃではなく、マグネットロータ５３に近い側（下流側）の流路３２ｄにて弁座３４に着座可能に配置される。この弁体３５の配置が内開弁式の特徴の一つである。

この実施形態で、ステップモータ３７を構成する樹脂製のケーシング５４は、略筒状の本体ケーシング５４ａと、本体ケーシング５４ａの上端開口を覆う蓋ケーシング５４ｂとから構成される。同じく、ステップモータ３７を構成するマグネットロータ５３は、ロータ本体５７と、ロータ本体５７の外側に一体的に設けられた円筒状のプラスチックマグネット５８とを含む。プラスチックマグネット５８の上部中央には、蓋ケーシング５４ｂに固定された第１スラスト軸受４５が設けられる。第１スラスト軸受４５には、弁軸３６の支軸部３６ｂが上下方向へストローク運動可能に支持される。第１スラスト軸受４５は、弁軸３６（支軸部３６ｂ）のストローク運動を案内すると共に、弁軸３６の回転を規制するようになっている。

この実施形態で、第１スラスト軸受４５の外周とプラスチックマグネット５８の内周との間には、第１ラジアル軸受５９が設けられる。また、ロータ本体５７の下部外周には、本体ケーシング５４ａとの間に、第２ラジアル軸受６０が設けられる。これら第１及び第２のラジアル軸受５９，６０により、マグネットロータ５３がステータ５２の内側にて回転可能に支持される。ロータ本体５７の中心には、弁軸３６の雄ねじ３８に螺合される雌ねじ６１が設けられる。

この実施形態では、第２ラジアル軸受６０の下側において、ハウジング３３と弁軸３６との間には、弁軸３６を軸線方向へストローク運動可能に支持するための第２スラスト軸受４６が設けられる。

図３３に、ＥＧＲ弁２８につき、第２全閉状態における図３１の鎖線四角Ｓ１１の部分（一部を除く。以下において同様。）を拡大断面図により示す。図３４に、図３３における雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合状態の一部を拡大断面図により示す。図３５に、ＥＧＲ弁２８につき、全開状態における図３２の鎖線四角Ｓ１２の部分を拡大断面図により示す。図３６に、図３５における雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合状態の一部を拡大断面図により示す。図３３～図３６に示すように、雄ねじ３８は、弁軸３６の軸線方向において螺旋状に連なる雄ねじ山３８ａを有する。この雄ねじ山３８ａは、弁座３４の方（下方）へ向いた第１雄ねじ山面３８ａａと、その第１雄ねじ山面３８ａａの反対側（上側）に位置する第２雄ねじ山面３８ａｂを含む。また、雌ねじ６１は、弁軸３６の軸線方向において螺旋状に連なる雌ねじ山６１ａを有する。この雌ねじ山６１ａは、弁座３４の方（下方）へ向いた第１雌ねじ山面６１ａａと、その第１雌ねじ山面６１ａａの反対側（上側）に位置する第２雌ねじ山面６１ａｂを含む。そして、図３４、図３６に示すように、この雄ねじ３８と雌ねじ６１との間には、弁軸３６の軸線方向において所定のバックラッシ６５（あそび）がある。

ここで、弁軸３６のスプリング受け３９と上側の第１ラジアル軸受５９との間、すなわち、スプリング受け３９とケーシング５４との間には、弁体３５を弁軸３６と共に弁座３４へ着座させる閉弁方向へ付勢するために、弁軸３６を図３１～図３６の下方へ付勢するための閉弁スプリング６２が設けられる。また、マグネットロータ５３（プラスチックマグネット５８）と第１ラジアル軸受５９との間には、マグネットロータ５３を弁座３４へ近づける方向（弁体３５の閉弁方向と同じ方向）へ付勢するためのロータスプリング６３が設けられる。この実施形態でも、ロータスプリング６３の付勢力は、閉弁スプリング６２の付勢力より大きく設定されている。

このＥＧＲ弁２８も、ステップモータ３７を駆動させてマグネットロータ５３を回転させることにより、その回転運動を雌ねじ６１と雄ねじ３８を介して弁軸３６と弁体３５のストローク運動に変換し、弁座３４に対する弁体３５の開度を調節するようになっている。すなわち、この実施形態のＥＧＲ弁２８は、弁体３５が弁座３４に着座し閉弁スプリング６２の付勢力により全閉に保たれる第１全閉状態（制御全閉状態を含む。）を備える。そして、弁体３５が弁座３４に着座した第１全閉状態から、マグネットロータ５３が一方向へ回転することにより、雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合関係により、閉弁スプリング６２の付勢力に対抗して、弁軸３６が弁体３５と共にスラスト方向である図３１の上方向へストローク運動し、弁体３５が弁座３４から離れて開弁する。

一方、図３２に示すように、弁体３５が弁座３４から最も離れた全開状態から、マグネットロータ５３が反対方向へ回転することにより、雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合関係と、閉弁スプリング６２の付勢力により、弁軸３６が弁体３５と共にスラスト方向である図３２の下方向へストローク運動し、弁体３５が弁座３４に近付いて閉弁する。ここで、ロータ本体５７の上部には、ストッパ４０に係合可能なストッパ係合部５７ａが設けられる。ＥＧＲ弁２８の閉弁時には、弁体３５が弁座３４に着座して第１全閉状態となり、更に、その全閉が保たれる第２全閉状態となる。そして、マグネットロータ５３が更に反対方向へ回転すると、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合するまでロータ本体５７が回転する。そして、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合すると、機械的全閉状態となり、ロータ本体５７の回転が規制されると共に、弁軸３６のストローク運動が規制される。このときの弁軸３６の位置が初期位置として規定される。

ここで、図３７に、従来のＥＧＲ弁８６の機械的全閉状態を断面図により示す。図３８に、従来のＥＧＲ弁８６につき、図３７の鎖線四角Ｓ１３の部分を拡大断面図により示す。図３９に、図３８における雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合状態の一部を拡大断面図により示す。図４０に、従来のＥＧＲ弁８６の機械的全閉状態であって、下流側の流路３２ｄに吸気負圧が作用した状態を断面図により示す。図３７～図４０において、第１０実施形態のＥＧＲ弁２８と同一の構成については同じ符号を付して示す。従来のＥＧＲ弁８６において、機械的全閉状態とは、図３７～図３９に示すように、弁体３５が弁座３４に着座した全閉状態であって、ロータ本体５７のストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合すると共に、雄ねじ山３８ａと雌ねじ山６１ａとが互いに隙間のある非接触な状態に保たれることを意味する。従来のＥＧＲ弁８６の機械的全閉状態は、ステップモータ３７を「－４（ｓｔｅｐ）」で制御したときに得られる。

ここで、エンジン１の運転時には、図３７に示す下流側の流路３２ｄに吸気通路２から吸気負圧が作用することがある。この場合に、従来のＥＧＲ弁８６では、その吸気負圧が閉弁スプリング６２の付勢力より大きいと、図４０に示すように、雄ねじ３８と雌ねじ６１との隙間の分だけ弁体３５が吸気負圧により引き上げられて弁座３４から離間（開弁）し、上流側の流路３２ｃから下流側の流路３２ｄへ排気が漏れて吸気通路２へ流れ、エンジン１へ取り込まれるおそれがある。この結果、エンジン１で失火等の不具合が発生するおそれがある。そこで、この実施形態のＥＧＲ弁２８では、その全閉状態において吸気負圧が弁体３５に作用しても、弁体３５が弁座３４から離間しないようにする技術的特徴を備えている。

先ず、第１の技術的特徴として、この実施形態では、吸気負圧に対抗して弁体３５が弁座３４から離間しないようにするために、ＥＧＲ弁２８が、図３１、図３３、図３４に示すような状態を第２全閉状態として備えている。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲ弁２８は、閉弁スプリング６２の付勢力により弁体３５が弁座３４に着座すると共に、弁軸３６を閉弁方向と同じ方向へ押圧可能に雌ねじ山６１ａが雄ねじ山３８ａに係合した状態、つまりは雌ねじ６１の第１雌ねじ山面６１ａａに雄ねじ３８の第２雄ねじ山面３８ａｂが係合した状態であって、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合していない状態を第２全閉状態として備えている。第１全閉状態と同様この第２全閉状態では、ＥＧＲ弁２８は、閉弁スプリング６２の付勢力により全閉に保たれる。この実施形態では、所定の全閉制御を実行することにより、ＥＧＲ弁２８を第２全閉状態にするようになっている。

また、第２の技術的特徴として、この実施形態では、過大な吸気負圧に対抗して弁体３５が弁座３４から離間しないようにするために、ＥＧＲ弁２８が機械的全閉状態を備えている。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲ弁２８は、ロータスプリング６３の付勢力により弁体３５が弁座３４に着座し、雌ねじ６１の雌ねじ山６１ａに雄ねじ３８の雄ねじ山３８ａが係合する、すなわち雌ねじ６１の第１雌ねじ山面６１ａａに雄ねじ３８の第２雄ねじ山面３８ａｂが係合すると共に、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合した状態を機械的全閉状態として備えている。この機械的全閉状態では、ＥＧＲ弁２８は、ロータスプリング６３の付勢力により全閉に保たれる。この実施形態では、所定の全閉制御を実行することにより、ＥＧＲ弁２８を機械的全閉状態にするようになっている。

この実施形態では、弁体３５に対しその弁体３５を開弁させる方向に作用する圧力として、ＥＧＲ弁２８の前後差圧ΔＰＥＧＲを求め、その前後差圧ΔＰＥＧＲに基づき全閉制御を実行するようになっている。

[前後差圧の演算処理について]
この実施形態で、ＥＣＵ８０は、図２４にフローチャートで示す演算処理の内容によりＥＧＲ弁２８の前後差圧ΔＰＥＧＲを求めるようになっている。

[全閉制御について]
この実施形態では、ＥＣＵ８０は、図１３にフローチャートで示す内容に基づき、図１４に示す排気圧力マップ及び図１５に示す上流圧力マップを参照することでＥＧＲ弁２８の全閉制御を実行するようになっている。ただし、図１３のステップ２４０に示す判定値Ａ１は、吸気負圧に対応した値に変更することになる。

この実施形態で、ＥＣＵ８０は、ステップ２４０の判断結果が肯定となる場合は、弁体３５を開弁させる方向へ吸気負圧が弁体３５に作用するが、その吸気負圧では弁体３５は開弁しないものとして、処理をステップ２５０へ移行する。一方、ＥＣＵ８０は、ステップ２４０の判断結果が否定となる場合は、弁体３５を開弁させる方向へ過大な吸気負圧が弁体３５に作用しているものとして、処理をステップ２８０へ移行する。

また、この実施形態で、ＥＣＵ８０がステップ２５０及びステップ２６０の処理を実行することにより、ＥＧＲ弁２８が、図４１に示すような制御全閉状態となる。制御全閉状態では、弁体３５が弁座３４に着座した全閉状態であって、雄ねじ山３８ａと雌ねじ山６１ａとが互いに隙間のある非接触な状態に保たれ、ロータ本体５７のストッパ係合部５７ａはストッパ４０に係合していない。この場合は、閉弁スプリング６２の付勢力により弁体３５が全閉に保持される。なお、ＥＣＵ８０が、ステップモータ３７を「０（ｓｔｅｐ）～８（ｓｔｅｐ）」に制御するときは、ＥＧＲ弁２８は、第１全閉状態（制御全閉状態と同じ状態）となる。図４１は、ＥＧＲ弁２８の制御全閉状態を断面図により示す。

一方、この実施形態で、ＥＣＵ８０がステップ２８０及びステップ２６０の処理を実行することにより、ステップモータ３７が目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔである「－８～－１２（ｓｔｅｐ）」に制御される。この場合、ＥＧＲ弁２８は、第２全閉状態又は機械的全閉状態となり、吸気負圧又は過大な吸気負圧に対抗してＥＧＲ弁２８が全閉に保持される。そして、第２全閉状態では、雌ねじ６１の第１雌ねじ山面６１ａａに雄ねじ３８の第２雄ねじ山面３８ａｂが係合し、閉弁スプリング６２の機能が停止してロータスプリング６３の付勢力により弁体３５が全閉に保持される。また、機械的全閉状態では、ストッパ係合部５７ａがストッパ４０に係合し、ロータスプリング６３の付勢力により弁体３５が全閉に保持される。

図４２には、ＥＧＲ弁２８の機械的全閉状態であって、ステップモータ３７を目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔである「－１２（ｓｔｅｐ）」に制御した場合の機械的全閉状態を断面図により示す。図４３には、ＥＧＲ弁２８の機械的全閉状態における図４２の鎖線四角Ｓ１４の部分を拡大断面図により示す。図４４には、図４３における雄ねじ３８と雌ねじ６１の螺合状態の一部を拡大断面図により示す。図３１に示す第２全閉状態では、ＥＣＵ８０は、ステップモータ３７を、目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔである「－８（ｓｔｅｐ）」未満に制御する。この場合、雄ねじ山３８ａ又は雌ねじ山６１ａが摩耗すると、雄ねじ３８と雌ねじ６１との間に不要なクリアランスが生じ、閉弁スプリング６２が吸気負圧に打ち負けてクリアランスの分だけ弁体３５が開弁するおそれがある。これに対し、図４２～図４４に示す機械的全閉状態では、ステップモータ３７を、目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔである「－８（ｓｔｅｐ）」よりも締め込み側である「－１２（ｓｔｅｐ）」に制御している。このため、マグネットロータ５３が、図４２の下方へ若干変位し、第２ラジアル軸受６０が下方へ若干変位することになる。これにより、雄ねじ山３８ａ又は雌ねじ山６１ａが摩耗しても、雄ねじ３８と雌ねじ６１が接触する状態を維持できる。このとき、ロータスプリング６３の付勢力が過大な吸気負圧に対抗できることで、ＥＧＲ弁２８を全閉に保持することができる。

この実施形態では、ＥＧＲ弁２８を機械的全閉状態にするために、ステップモータ３７を、「－１２（ｓｔｅｐ）」の目標ＥＧＲステップＴＥＧＲｓｔにより制御できるようにしている。そのために、この実施形態では、ストッパ４０の位置を変更している。図４５に、スプリング受け３９におけるストッパ４０の位置を雄ねじ３８の側から視た図により示す。図４５に示すように、スプリング受け３９におけるストッパ４０の位置は、２点鎖線で示す従来の位置よりも閉じ側へ「４５°」だけ変位させている。

[ＥＧＲ弁及びその制御装置の作用及び効果について]
以上説明した第１０実施形態における内開弁式のＥＧＲ弁２８の構成によれば、前記各実施形態における外開弁式のＥＧＲ弁２４と同等の作用及び効果を得ることができる。加えて、この実施形態によれば、ＥＧＲ弁２８が内開弁式であることから、その開弁時に弁軸３６が弁座３４の弁孔３４ａから離れるので、外開弁式のＥＧＲ弁２４に比べて次のようなメリットがある。すなわち、弁体３５の外径を外開弁式のそれと等しくした場合、内開弁式では、ＥＧＲガスの最大流量が外開弁式よりも増加する。そのため、内開弁式のＥＧＲ弁２８では、所定の最大流量を得るための弁体３５の外径を外開弁式よりも小さくすることができ、結果として、低流量域の流量分解能を向上させることができる。

また、この第１０実施形態のＥＧＲ弁２８の制御装置の構成によれば、第１実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。

＜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。なお、以下の説明において、第１０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。

[全閉制御について]
この第１１実施形態では、全閉制御の内容の点で第１０実施形態と構成が異なる。この実施形態では、第２実施形態における図２１に示すフローチャートの内容によりＥＧＲ弁２８の全閉制御実行するようになっている。ただし、図２１のステップ２４０に示す判定値Ａ１は、吸気負圧に対応した値に変更することになる。

従って、第１１実施形態におけるＥＧＲ弁２８の制御装置の構成によれば、第２実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。

＜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。

[全閉制御について]
この第１２実施形態では、全閉制御の内容の点で第１０及び第１１の実施形態と構成が異なる。この実施形態では、第３実施形態における図２２に示すフローチャートの内容によりＥＧＲ弁２８の全閉制御実行するようになっている。ただし、図２２のステップ２４０に示す判定値Ａ１は、吸気負圧に対応した値に変更することになる。

従って、第１２実施形態におけるＥＧＲ弁２８の制御装置の構成によれば、第３実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。

＜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。第１３実施形態では、全閉制御の内容の点で前記第１０～第１２の実施形態と構成が異なる。図４６に、この第１３実施形態に係り、全閉制御の内容の一例をフローチャートにより示す。図４６のフローチャートは、図２５のフローチャートにおけるステップ４５０の代わりにステップ６００の処理を設けた点で第５実施形態と構成が異なる。

[全閉制御について]
処理が図４６のルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ２００～ステップ２２０の処理を実行し、そのステップ２２０の判断結果が肯定になると、全閉要求があるものとして処理をステップ６００へ移行する。

ステップ６００では、ＥＣＵ８０は、エンジン１の運転状態が、図４７に示す「Ｄ領域」以外か否かを判断する。図４７は、エンジン回転数ＮＥと吸気圧力ＰＭにより規定される運転領域を示す運転領域マップである。図４７において「Ｄ領域」は、エンジン回転数ＮＥが比較的高く、吸気圧力ＰＭが比較的高い（高回転／高圧力）領域と、エンジン回転数ＮＥの全領域において吸気圧力ＰＭが過大な負圧となる領域を示す。この「Ｄ領域」では、ＥＧＲ弁２８が全閉となるときに、弁体３５を開弁させる方向に作用する前後差圧ΔＰＥＧＲ（吸気負圧）が閉弁スプリング６２の付勢力より大きくなることが確認されている。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定（Ｄ領域以外）となる場合は、ＥＧＲ弁２８を制御全閉状態（第１全閉状態）にするために処理をステップ２５０へ移行する。一方、ＥＣＵ８０は、この判断結果が否定（Ｄ領域）となる場合は、ＥＧＲ弁２４を第２全閉状態又は機械的全閉状態にするために処理をステップ２８０へ移行する。

従って、第１３実施形態におけるＥＧＲ弁２８の制御装置の構成によれば、第１０実施形態の作用及び効果と異なり、次のような作用及び効果が得られる。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲ弁２８を制御全閉状態、第２全閉状態又は機械的全閉状態にするために、弁体３５を開弁させる方向に作用する吸気負圧の大きさをエンジン１の運転領域に基づいて判断している。このため、第１０実施形態の全閉制御と異なり、ＥＧＲ弁２８の前後差圧ΔＰＥＧＲに関する演算処理を省略することができ、全閉制御のための構成を簡略化することができる。

＜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。

[全閉制御について]
この第１４実施形態では、全閉制御の内容の点で第１０～第１３の実施形態と構成が異なる。この実施形態では、第６実施形態における図２７に示すフローチャートの内容によりＥＧＲ弁２８の全閉制御実行するようになっている。ただし、図２７のステップ２４０に示す判定値Ａ１は、吸気負圧に対応した値に変更することになる。

従って、第１４実施形態におけるＥＧＲ弁２８の制御装置の構成によれば、第６実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。

＜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。

[全閉制御について]
この第１５実施形態では、全閉制御の内容の点で第１０～第１４の実施形態と構成が異なる。この実施形態では、第７実施形態における図２８に示すフローチャートの内容によりＥＧＲ弁２８の全閉制御実行するようになっている。ただし、図２８のステップ２４０に示す判定値Ａ１は、吸気負圧に対応した値に変更することになる。

従って、第１５実施形態におけるＥＧＲ弁２８の制御装置の構成によれば、第７実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。

＜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。

[全閉制御について]
この第１６実施形態では、全閉制御の内容の点で第１０～第１５の実施形態と構成が異なる。この実施形態では、第８実施形態における図２９に示すフローチャートの内容によりＥＧＲ弁２８の全閉制御実行するようになっている。ただし、図２９のステップ２４０に示す判定値Ａ１は、吸気負圧に対応した値に変更することになる。

従って、第１６実施形態におけるＥＧＲ弁２８の制御装置の構成によれば、第８実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。

＜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。

[全閉制御について]
この第１７実施形態では、全閉制御の内容の点で第１０～第１６の実施形態と構成が異なる。この実施形態では、第９実施形態における図３０に示すフローチャートの内容によりＥＧＲ弁２８の全閉制御実行するようになっている。ただし、図３０のステップ６１０に示す「Ｃ領域」は、図４６に示すフローチャートのステップ６００と同様に「Ｄ領域」（図４７参照）に変更することになる。

従って、第１７実施形態におけるＥＧＲ弁２８の制御装置の構成によれば、第９実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。

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、この開示技術のＥＧＲ弁及びその制御装置を、過給機５と高圧ループ（ＨＰＬ）式のＥＧＲ装置２１を備えたガソリンエンジンシステムに具体化した。これに対し、この開示技術のＥＧＲ弁及びその制御装置を、過給機と低圧ループ（ＬＰＬ）式のＥＧＲ装置を備えたガソリンエンジンシステムや、過給機を持たない高圧ループ（ＨＰＬ）式のＥＧＲ装置を備えたガソリンエンジンシステムに具体化することもできる。

（２）前記第１０～第１７の実施形態では、図３１、図３２において、ハウジング３３の下側に上流側の流路３２ｃと入口３２ａが設けられ、ハウジング３３の横側に下流側の流路３２ｄと出口３２ｂが設けられた。これに対し、第４実施形態と同等の主旨で、図３１、図３２において、下流側の流路３２ｄと出口３２ｂを上流側の流路と入口に置き替え、上流側の流路３２ｃと出口３２ｂを下流側の流路と出口に置き替えることもできる。

（３）前記各実施形態では、この開示技術のＥＧＲ弁及びその制御装置を、ガソリンエンジンシステムに具体化したが、この開示技術のＥＧＲ弁及びその制御装置を、ディーゼルエンジンシステムに具体化することもできる。

この開示技術は、ガソリンエンジンシステムやディーゼルエンジンシステムに設けられるＥＧＲ装置に適用できる。

１ エンジン
２ 吸気通路
３ 排気通路
２２ ＥＧＲ通路
２４ ＥＧＲ弁
２８ ＥＧＲ弁
３２ 流路
３２ｃ 上流側の流路
３２ｄ 下流側の流路
３３ ハウジング
３４ 弁座
３５ 弁体
３６ 弁軸
３６ｂ 支軸部（弁軸）
３７ ステップモータ（アクチュエータ）
３８ 雄ねじ
３８ａ 雄ねじ山
３８ａａ 第１雄ねじ山面
３８ａｂ 第２雄ねじ山面
３９ スプリング受け
４０ ストッパ
５３ マグネットロータ（ロータ）
５７ａ ストッパ係合部
６１ 雌ねじ
６１ａ 雌ねじ山
６１ａａ 第１雌ねじ山面
６１ａｂ 第２雌ねじ山面
６２ 閉弁スプリング
６３ ロータスプリング
６５ バックラッシ
８０ ＥＣＵ（制御手段）

Claims (10)

1. 流路を有するハウジングと、
   前記流路に設けられた弁座と、
   前記弁座に対して着座可能に設けられた弁体と、
   前記弁体が設けられた弁軸と、
   前記弁軸は、一端部と他端部とを含み、前記一端部の側に前記弁体が設けられ、前記他端部の側に雄ねじが設けられることと、
   前記弁軸をその軸線方向へ往復運動させるためのアクチュエータと、
   前記アクチュエータは、前記雄ねじに螺合される雌ねじを有するロータを含むことと、
   前記雄ねじは、前記弁軸の前記軸線方向において螺旋状に連なる雄ねじ山を有することと、
   前記雌ねじは、前記弁軸の前記軸線方向において螺旋状に連なる雌ねじ山を有することと、
   前記雄ねじと前記雌ねじとの間には、前記弁軸の前記軸線方向において所定のバックラッシが設けられることと、
   前記弁体を前記弁座へ着座させる閉弁方向へ付勢するための閉弁スプリングと、
   前記ロータを前記閉弁方向と同じ方向へ付勢するためのロータスプリングと、
   前記ロータスプリングの付勢力が前記閉弁スプリングの付勢力よりも大きく設定されることと、
   前記弁体が前記弁座に着座し、前記閉弁スプリングの付勢力により全閉に保たれる第１全閉状態を含むことと
   を備えたＥＧＲ弁において、
   前記閉弁スプリングの付勢力により前記弁体が前記弁座に着座すると共に、前記弁軸を前記閉弁方向と同じ方向へ押圧可能に前記雌ねじ山が前記雄ねじ山に係合する第２全閉状態を備え、
   前記弁軸には、前記雄ねじに隣接して前記閉弁スプリングに係合するスプリング受けが設けられ、そのスプリング受けには、ストッパが設けられ、
   前記ロータには、前記ストッパに係合可能なストッパ係合部が設けられ、
   前記ロータスプリングの付勢力により前記弁体が前記弁座に着座し、前記雌ねじの前記雌ねじ山に前記雄ねじの前記雄ねじ山が係合すると共に、前記ストッパ係合部が前記ストッパに係合する機械的全閉状態を備え、
   前記機械的全閉状態では、前記ロータスプリングの付勢力により前記弁体が前記弁座に押し付けられて全閉に保持される
   ことを特徴とするＥＧＲ弁。
2. 請求項１に記載のＥＧＲ弁において、
   前記流路は、前記弁座を境として前記ロータに近い側と遠い側に分かれ、前記遠い側にて前記弁体が前記弁座に着座可能に配置されることと、
   前記雄ねじ山は、前記弁座の方へ向いた第１雄ねじ山面と、その第１雄ねじ山面の反対側に位置する第２雄ねじ山面を含むことと、
   前記雌ねじ山は、前記弁座の方へ向いた第１雌ねじ山面と、その第１雌ねじ山面の反対側に位置する第２雌ねじ山面を含むことと
   を更に備え、
   前記ロータスプリングは、前記ロータを前記閉弁方向と同じ方向である前記弁座から遠ざかる方向へ付勢し、
   前記第２全閉状態では、前記雌ねじの前記第２雌ねじ山面に前記雄ねじの前記第１雄ねじ山面が係合する
   ことを特徴とするＥＧＲ弁。
3. 請求項１に記載のＥＧＲ弁において、
   前記流路は、前記弁座を境として前記ロータに近い側と遠い側に分かれ、前記近い側にて前記弁体が前記弁座に着座可能に配置されることと、
   前記雄ねじ山は、前記弁座の方へ向いた第１雄ねじ山面と、その第１雄ねじ山面の反対側に位置する第２雄ねじ山面を含むことと、
   前記雌ねじ山は、前記弁座の方へ向いた第１雌ねじ山面と、その第１雌ねじ山面の反対側に位置する第２雌ねじ山面を含むことと
   を更に備え、
   前記ロータスプリングは、前記ロータを前記閉弁方向と同じ方向である前記弁座に近付く方向へ付勢し、
   前記第２全閉状態では、前記雌ねじの前記第１雌ねじ山面に前記雄ねじの前記第２雄ねじ山面が係合する
   ことを特徴とするＥＧＲ弁。
4. 請求項２に記載のＥＧＲ弁において、
   前記機械的全閉状態では、前記雌ねじの前記第２雌ねじ山面に前記雄ねじの前記第１雄ねじ山面が係合する
   ことを特徴とするＥＧＲ弁。
5. 請求項３に記載のＥＧＲ弁において、
   前記機械的全閉状態では、前記雌ねじの前記第１雌ねじ山面に前記雄ねじの前記第２雄ねじ山面が係合する
   ことを特徴とするＥＧＲ弁。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のＥＧＲ弁をエンジンの運転状態に応じて制御するための制御手段を備えたＥＧＲ弁の制御装置において、
   前記ＥＧＲ弁が、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ガスとして吸気通路へ流すＥＧＲ通路に設けられ、
   前記制御手段は、前記ＥＧＲ弁に対する全閉要求があるときに、前記弁体に対し前記弁体を開弁させる方向に作用する圧力が前記閉弁スプリングの付勢力より小さいと判断したときに、前記ＥＧＲ弁を前記第１全閉状態にするために前記アクチュエータを制御する
   ことを特徴とするＥＧＲ弁の制御装置。
7. 請求項６に記載のＥＧＲ弁の制御装置において、
   前記制御手段は、前記ＥＧＲ弁に対する全閉要求があるときに、前記弁体に対し前記弁体を開弁させる方向に作用する圧力が前記閉弁スプリングの付勢力以上になると判断したときに、前記ＥＧＲ弁を前記第２全閉状態又は前記機械的全閉状態にするために前記アクチュエータを制御する
   ことを特徴とするＥＧＲ弁の制御装置。
8. 請求項７に記載のＥＧＲ弁の制御装置において、
   前記アクチュエータは、ステップモータであり、
   前記制御手段は、前記ＥＧＲ弁を前記機械的全閉状態にするために前記ステップモータを制御するときに、その制御を前記ステップモータの駆動出力増大をもって継続する
   ことを特徴とするＥＧＲ弁の制御装置。
9. 請求項６又は７に記載のＥＧＲ弁の制御装置において、
   前記アクチュエータは、ステップモータであり、
   前記制御手段は、前記ステップモータを所定の駆動周波数で通電制御するように構成され、
   前記制御手段は、前記ＥＧＲ弁が前記第２全閉状態になった後、前記ＥＧＲ弁を前記機械的全閉状態にするために前記ステップモータを制御するときに、前記駆動周波数を遅らせて前記ステップモータを通電制御する
   ことを特徴とするＥＧＲ弁の制御装置。
10. 請求項７乃至９のいずれかに記載のＥＧＲ弁の制御装置において、
    前記制御手段は、前記ＥＧＲ弁を前記第２全閉状態又は前記機械的全閉状態にするために前記アクチュエータを一旦制御したときは、前記ＥＧＲ弁に対する開弁要求があるまでその制御状態を維持する
    ことを特徴とするＥＧＲ弁の制御装置。

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