JPH07208273A - 負圧駆動アクチュエータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アクチュエータの作動遅れを抑制し、制御性の
向上を図り、コストの低減を図る。 【構成】吸気通路６と排気通路７との間を接続する２つ
のＥＧＲ（排気ガス再循環）通路１１，１２が設けら
れ、途中にはＥＧＲバルブ１３，１４が設けられる。第
１のＥＧＲバルブ１３の負圧室１３ｃはバキュームポン
プ２０に接続されたＥＶＲＶ（エレクトリック・バキュ
ーム・レギュレーティング・バルブ）１７に接続されて
いる。第２のＥＧＲバルブ１４の負圧室１４ｃは、ＶＳ
Ｖ（バキューム・スイッチング・バルブ）２２を介して
バキュームポンプ２０に接続される。ＥＣＵ（電子制御
装置）４７はアクセルレバー開度に応じてＥＶＲＶ１７
及びＶＳＶ２２を複数段階で調整及び切換制御を行う。
ＥＧＲ量の増大が図れ、ＶＳＶ２２切換は速やかに行わ
れ、コストが高くかつシビアな調整が必要なＥＶＲＶ１
７は１つで済み、広範囲の負荷領域においても制御が行
われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は負圧駆動アクチュエータ
の制御装置に係り、詳しくは、内燃機関から排出される
排気の一部を吸気へ再循環させるために、排気通路と吸
気通路とを連通する複数の排気ガス再循環通路に設けら
れたＥＧＲバルブの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術として、特願平４−
２５００６１号公報に開示されたものが知られている。
この技術では、ディーゼルエンジンの吸気通路及び排気
通路は、排気ガス再循環通路としてのＥＧＲ通路によっ
て連通され、その途中には、ＥＧＲバルブが設けられて
いる。ＥＧＲバルブはダイヤフラム式の負圧作動弁であ
り、その負圧室に導入される圧力に応じて以下のように
作動する。すなわち、負圧室への圧力が大気圧である場
合、ダイヤフラムがスプリングによって付勢されて、弁
体がＥＧＲ通路を閉じる。これとは逆に、負圧発生源た
るバキュームポンプにより、負圧室に負圧が導入された
場合、ダイヤフラムが吸引されて変位し、弁体がＥＧＲ
通路を開く。この際の弁体の変位量は負圧の大きさに比
例する。また、バキュームポンプ及びＥＧＲバルブの間
には、圧力制御弁たるエレクトリック・バキューム・レ
ギュレーティング・バルブ（以下、ＥＶＲＶという）が
設けられている。ＥＶＲＶは、デューティ制御によって
連続的に開度調節される電磁弁であり、この開度調整に
より、ＥＧＲバルブの負圧室に導入される圧力が調整さ
れる。そして、ＥＶＲＶ等が適宜に調整され、ＥＧＲ通
路が開かれると、エンジン本体からの排気ガスが、排気
通路内及び吸気通路内の圧力差により、ＥＧＲ通路を通
って吸気通路へ流れる。

【０００３】ところで、近年、主としてディーゼルエン
ジンを搭載した車両の分野においては、昨今の排気ガス
規制強化に伴い窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させる目的
で、前記排気ガスの再循環量、すなわち、ＥＧＲ量の増
量が要求されるようになってきている。ここで、ＥＧＲ
バルブを大型化することなくＥＧＲ量を増やすために
は、ＥＧＲ通路及びＥＧＲバルブを複数に増やすことが
考えられる。そして、１つのＥＶＲＶの出力負圧によ
り、複数のＥＧＲバルブを同時に駆動制御することが考
えられる。このようにすれば、ＥＧＲ通路を設けた分だ
け、通路開口面積が増大し、ＥＧＲ量の増大を図ること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、１つのＥＶＲＶの出力負圧でもって、複数のＥ
ＧＲバルブを同時に駆動する必要があるため、各ＥＧＲ
バルブの負圧室内の圧力が目標の圧力となるのに時間を
要することとなっていた。このため、ＥＧＲバルブの作
動応答性が低下してしまうおそれがあった。その結果、
例えば、ＥＧＲ量を減量する際には、ＥＧＲバルブの閉
じ遅れが起こり、黒煙の発生するおそれがあった。逆
に、ＥＧＲ量を増量する際には、ＥＧＲバルブの開き遅
れが起こり、ＮＯｘの発生量が増大してしまうおそれが
あった。

【０００５】また、図１０は、エンジン負荷に応じた
（機関吸気系への）ＥＧＲ量を表した図である。同図に
示すように、１つのＥＶＲＶの出力負圧でもって、複数
のＥＧＲバルブが同時に駆動されるため、弁体の変位量
が最小のとき（すなわち、エンジン負荷がＡのとき）で
も開口する通路が複数存在することとなり、総合的な開
口面積が、従来のＥＧＲバルブが１つのときに比べて比
較的大きいものとなってしまい、従って、ＥＧＲ量を最
小限に止めたい場合であっても、開口面積が大きい分だ
け、ＥＧＲ量が多くなってしまうおそれがあった。

【０００６】さらに、弁体の変位量が中間領域にある場
合（例えばエンジン負荷がＢのとき）においても、複数
のＥＧＲバルブが同時に作動することから、変位量に対
するＥＧＲ量の変化量が多くなってしまい、精度の高い
開度の制御が困難となるおそれがあった。その結果、上
記技術は、制御性に乏しいものとなってしまうおそれが
あった。

【０００７】併せて、同図に示すように、複数のＥＧＲ
バルブが同時に制御されてしまうことから、ＥＧＲバル
ブが１つの場合と同程度の負荷領域までしかＥＧＲ制御
を行うことができなかった。

【０００８】一方、上記の問題点を解消すべく、ＥＧＲ
バルブの個数に対応させて、ＥＶＲＶを複数設け、個々
のＥＶＲＶを連続的に（同時ではなく）制御することも
考えられる。しかしながら、かかる方法においては、著
しくコストのかかるＥＶＲＶを複数設ける必要があるた
め、全体として、コストの増大を招くおそれがあった。

【０００９】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、アクチュエータの作動遅れを
抑制し、制御性の向上を図ることができ、しかもコスト
の低減を図ることのできる負圧駆動アクチュエータの制
御装置を提供することにある。

【００１０】また、本発明の負圧駆動アクチュエータが
内燃機関のＥＧＲバルブに適用された場合においては、
ＥＧＲバルブの作動遅れを抑制し、該バルブの制御性の
向上を図ることができるとともに、広範囲の負荷領域に
おいてＥＧＲ制御を行うことができ、しかも、コストの
低減を図ることのできるＥＧＲバルブの制御装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明においては、図１に示すように、負圧発
生源Ｍ１と、前記負圧発生源Ｍ１の負圧に基づき駆動さ
れ、第１の負圧駆動アクチュエータＭ２Ａ及び残りの負
圧駆動アクチュエータＭ２Ｂよりなる複数の負圧駆動ア
クチュエータＭ２と、前記第１の負圧駆動アクチュエー
タＭ２Ａへ導入される負圧の制御を連続的に行う負圧制
御弁Ｍ３と、前記残りの負圧駆動アクチュエータＭ２Ｂ
への負圧の導入及び遮断の切換を行う負圧切換弁Ｍ４
と、前記負圧駆動アクチュエータＭ２の駆動要求を検出
する駆動要求検出手段Ｍ５と、前記負圧駆動アクチュエ
ータＭ２の駆動要求時においては、前記駆動要求検出手
段Ｍ５の検出結果に応じて、まず少なくとも前記負圧制
御弁Ｍ３を初期状態から駆動させ、前記第１の負圧駆動
アクチュエータＭ２Ａが駆動限界状態まで駆動されたと
き、前記負圧切換弁Ｍ４の１つを前記負圧制御弁Ｍ３の
駆動方向と同方向に切換えると同時に、前記負圧制御弁
Ｍ３を初期状態に戻すことを繰り返し行う弁制御手段Ｍ
６とを備えた負圧駆動アクチュエータの制御装置をその
要旨としている。

【００１２】また、第２の発明においては、同じく図１
に示すように、負圧発生源Ｍ２１と、前記負圧発生源Ｍ
２１の負圧に基づき駆動され、第１の負圧駆動アクチュ
エータＭ２２Ａ及び残りの負圧駆動アクチュエータＭ２
２Ｂよりなる複数の負圧駆動アクチュエータＭ２２と、
前記第１の負圧駆動アクチュエータＭ２２Ａへ導入され
る負圧の制御を連続的に行う負圧制御弁Ｍ２３と、前記
残りの負圧駆動アクチュエータＭ２２Ｂへの負圧の導入
及び遮断の切換を行う負圧切換弁Ｍ２４と、前記負圧駆
動アクチュエータＭ２２の駆動要求を検出する駆動要求
検出手段Ｍ２５と、前記負圧駆動アクチュエータＭ２２
の駆動要求時においては、前記駆動要求検出手段Ｍ２５
の検出結果が大から小へと移行している場合、まず前記
負圧制御弁Ｍ２３を全開状態としその後徐々に閉じるよ
うにするとともに、前記負圧制御弁Ｍ２３を全開状態と
したのと同時に前記負圧切換弁Ｍ２４により前記残りの
負圧駆動アクチュエータＭ２２Ｂへの負圧の導入を許容
し、前記第１の負圧駆動アクチュエータＭ２２Ａがほぼ
全閉状態まで駆動されたとき、前記負圧切換弁Ｍ２４の
１つを切換えて前記残りの負圧駆動アクチュエータＭ２
２Ｂへの負圧の導入を遮断するのと同時に、前記負圧制
御弁Ｍ２３を全開状態に戻すことを繰り返し行うよう前
記負圧制御弁Ｍ２３及び前記負圧切換弁Ｍ２４を制御す
るとともに、前記駆動要求検出手段Ｍ２５の検出結果が
小から大へと移行している場合、まず前記負圧制御弁Ｍ
２３をほぼ全閉状態としてその後徐々に開くようにする
とともに、前記負圧制御弁Ｍ２３を全閉状態としたと同
時に前記負圧切換弁Ｍ２４により前記残りの負圧駆動ア
クチュエータＭ２２Ｂへの負圧の導入を遮断し、前記第
１の負圧駆動アクチュエータＭ２２Ａがほぼ全開状態ま
で駆動されたとき、前記負圧切換弁Ｍ２４の１つを切換
えて前記残りの負圧駆動アクチュエータＭ２２Ｂへの負
圧の導入を許容するのと同時に、前記負圧制御弁Ｍ２３
をほぼ全閉状態に戻すことを繰り返し行うよう前記負圧
制御弁Ｍ２３及び前記負圧切換弁Ｍ２４を制御する弁制
御手段Ｍ２６とを備えた負圧駆動アクチュエータの制御
装置をその要旨としている。

【００１３】さらに、第３の発明においては、内燃機関
Ｍ３１から排出される排気の一部を当該内燃機関Ｍ３１
に取り込まれる吸気へ再循環させるために、排気通路Ｍ
３２と吸気通路Ｍ３３とを連通する複数の排気ガス再循
環通路Ｍ３４と、前記複数の排気ガス再循環通路Ｍ３４
にそれぞれ設けられ、当該排気ガス再循環通路Ｍ３４を
開閉するために、負圧室に導入される負圧発生源Ｍ３５
に基づく負圧に応じて作動し、負圧室に負圧が導入され
ることにより開かれ、負圧室に大気が導入されることに
より閉じられる第１のＥＧＲバルブＭ３６Ａ及び残りの
ＥＧＲバルブＭ３６Ｂよりなる複数のＥＧＲバルブＭ３
６と、前記第１のＥＧＲバルブＭ３６Ａの負圧室と前記
負圧発生源Ｍ３５との間を連通する通路に設けられ、前
記負圧発生源Ｍ３５から前記負圧室に導入される負圧を
連続的に制御するために調整される１つの負圧制御弁Ｍ
３７と、前記残りのＥＧＲバルブＭ３６Ｂの負圧室と前
記負圧発生源Ｍ３５との間を連通する通路に設けられ、
前記負圧室に対する前記負圧発生源Ｍ３５からの負圧の
導入及び大気圧の導入を切換えるための負圧切換弁Ｍ３
８と、前記内燃機関Ｍ３１の負荷を含む運転状態を検出
する運転状態検出手段Ｍ３９と、前記運転状態検出手段
Ｍ３９の検出結果に応じた前記ＥＧＲバルブＭ３６の駆
動要求時において、そのときの前記内燃機関Ｍ３１の負
荷が増大しているときには、まず前記負圧制御弁Ｍ３７
を全開とするとともに、前記負圧切換弁Ｍ３８により前
記残りのＥＧＲバルブＭ３６Ｂの負圧室に前記負圧発生
源Ｍ３５からの負圧を導入し、その後、前記内燃機関Ｍ
３１の負荷の増大に伴い前記負圧制御弁Ｍ３７を徐々に
閉じ、前記第１のＥＧＲバルブＭ３６Ａがほぼ全閉状態
となったならば、前記負圧切換弁Ｍ３８の１つを切換え
て前記残りのＥＧＲバルブＭ３６Ｂのうちの１つの負圧
室に大気圧を導入すると同時に、前記負圧制御弁Ｍ３７
を全開状態とすることを繰り返し行うよう前記負圧制御
弁Ｍ３７及び前記負圧切換弁Ｍ３８を制御するととも
に、前記運転状態検出手段Ｍ３９の検出結果に基づき、
そのときの前記内燃機関Ｍ３１の負荷が減少していると
きには、まず前記負圧制御弁Ｍ３７を全閉状態から徐々
に開くよう制御するとともに、前記負圧切換弁Ｍ３８に
より前記残りのＥＧＲバルブＭ３６Ｂの負圧室に大気圧
を導入し、その後、前記内燃機関Ｍ３１の負荷の減少に
伴い前記負圧制御弁Ｍ３７を徐々に開き、前記第１のＥ
ＧＲバルブＭ３６Ａがほぼ全開状態となったならば、前
記負圧切換弁Ｍ３８の１つを切換えて前記残りのＥＧＲ
バルブＭ３６Ｂのうちの１つの負圧室に前記負圧発生源
Ｍ３５からの負圧を導入すると同時に、前記負圧制御弁
Ｍ３７を全閉状態とすることを繰り返し行うよう前記負
圧制御弁Ｍ３７及び前記負圧切換弁Ｍ３８を制御する弁
制御手段Ｍ４０とを備えたＥＧＲバルブの制御装置をそ
の要旨としている。

【００１４】併せて、第４の発明においては、第３の発
明のＥＧＲバルブの制御装置において、前記第１のＥＧ
ＲバルブＭ３６Ａは、前記残りのＥＧＲバルブＭ３６Ｂ
よりも冷却されやすい位置に配置されていることをその
要旨としている。

【００１５】加えて、第５の発明においては、第３の発
明のＥＧＲバルブの制御装置において、前記第１のＥＧ
ＲバルブＭ３６Ａの設けられた排気ガス再循環通路Ｍ３
４の前記吸気通路Ｍ３３側の開口部と前記内燃機関Ｍ３
１との距離は、前記残りのＥＧＲバルブＭ３６Ｂの設け
られた排気ガス再循環通路Ｍ３４の前記吸気通路Ｍ３３
側の開口部と前記内燃機関Ｍ３１との距離に比べて長い
ことをその要旨としている。

【００１６】

【作用】上記の第１の発明の構成によれば、図１に示す
ように、負圧発生源Ｍ１にて発生した負圧に基づき、第
１の負圧駆動アクチュエータＭ２Ａ及び残りの負圧駆動
アクチュエータＭ２Ｂよりなる複数の負圧駆動アクチュ
エータＭ２が駆動される。また、負圧制御弁Ｍ３によ
り、第１の負圧駆動アクチュエータＭ２Ａへ導入される
負圧の制御が連続的に行われる。さらに、負圧切換弁Ｍ
４により、残りの負圧駆動アクチュエータＭ２Ｂへの負
圧の導入及び遮断の切換が行われる。そして、駆動要求
検出手段Ｍ５により負圧駆動アクチュエータＭ２の駆動
要求が検出される。

【００１７】当該駆動要求時においては、駆動要求検出
手段Ｍ５の検出結果に応じて、弁制御手段Ｍ６により、
まず少なくとも前記負圧制御弁Ｍ３を初期状態から駆動
される。そして、第１の負圧駆動アクチュエータＭ２Ａ
が駆動限界状態まで駆動されたとき、弁制御手段Ｍ６に
より、負圧切換弁Ｍ４の１つが負圧制御弁Ｍ３の駆動方
向と同方向に切換えられると同時に、負圧制御弁Ｍ３が
初期状態に戻され、それが繰り返されうる。

【００１８】ここで、負圧切換弁Ｍ４の切換えは速やか
に行われうる。しかも、調整制御される負圧制御弁Ｍ３
は１つですむ。従って、上記弁制御手段Ｍ６により、負
圧制御弁Ｍ３及び負圧切換弁Ｍ４が制御されるに際して
は、負圧駆動アクチュエータＭ２は速やかに作動する。
また、比較的シビアな制御を行うのは１つの負圧制御弁
Ｍ３でよいため、正確な制御が容易に行われる。さら
に、比較的コストのかかる負圧制御弁Ｍ３を複数設ける
必要がない。

【００１９】また、第２の発明によれば、同じく図１に
示すように、負圧発生源Ｍ２１にて発生した負圧に基づ
き、第１の負圧駆動アクチュエータＭ２２Ａ及び残りの
負圧駆動アクチュエータＭ２２Ｂよりなる複数の負圧駆
動アクチュエータＭ２２が駆動される。また、負圧制御
弁Ｍ２３により、第１の負圧駆動アクチュエータＭ２２
Ａへ導入される負圧の制御が連続的に行われる。さら
に、負圧切換弁Ｍ２４により、残りの負圧駆動アクチュ
エータＭ２２Ｂへの負圧の導入及び遮断の切換が行われ
る。そして、駆動要求検出手段Ｍ２５により負圧駆動ア
クチュエータＭ２２の駆動要求が検出される。

【００２０】そして、当該駆動要求時においては、駆動
要求検出手段Ｍ２５の検出結果が大から小へと移行して
いる場合、弁制御手段Ｍ２６により、まず前記負圧制御
弁Ｍ２３が全開状態とされ、その後徐々に閉じるように
制御されるとともに、負圧制御弁Ｍ２３が全開状態とさ
れたと同時に前記負圧切換弁Ｍ２４が制御されることに
より、残りの負圧駆動アクチュエータＭ２２Ｂへの負圧
の導入が許容される。そして、第１の負圧駆動アクチュ
エータＭ２２Ａがほぼ全閉状態まで駆動されたとき、弁
制御手段Ｍ２６により、負圧切換弁Ｍ２４の１つが切換
えられて残りの負圧駆動アクチュエータＭ２２Ｂへの負
圧の導入が遮断されるのと同時に、負圧制御弁Ｍ２３が
全開状態に戻される。そして、それが繰り返されるよ
う、負圧制御弁Ｍ２３及び負圧切換弁Ｍ２４が制御され
る。

【００２１】一方、駆動要求検出手段Ｍ２５の検出結果
が小から大へと移行している場合、弁制御手段Ｍ２６に
より、まず前記負圧制御弁Ｍ２３がほぼ全閉状態とさ
れ、その後徐々に開くように制御されるとともに、負圧
制御弁Ｍ２３がほぼ全閉状態とされたと同時に前記負圧
切換弁Ｍ２４が制御されることにより、残りの負圧駆動
アクチュエータＭ２２Ｂへの負圧の導入が遮断される。
そして、第１の負圧駆動アクチュエータＭ２２Ａがほぼ
全開状態まで駆動されたとき、弁制御手段Ｍ２６によ
り、負圧切換弁Ｍ２４の１つが切換えられて残りの負圧
駆動アクチュエータＭ２２Ｂへの負圧の導入が許容され
るのと同時に、負圧制御弁Ｍ２３がほぼ全閉状態に戻さ
れる。そして、それが繰り返されるよう、負圧制御弁Ｍ
２３及び負圧切換弁Ｍ２４が制御される。

【００２２】従って、第２の発明によれば、前記第１の
発明の作用とほぼ同等の作用を奏する外、駆動要求検出
手段Ｍ２５の検出結果に基づく駆動要求の移行方向に応
じた円滑な制御が可能となる。

【００２３】さらに、第３の発明によれば、図２に示す
ように、排気通路Ｍ３２と吸気通路Ｍ３３とを連通する
複数の排気ガス再循環通路Ｍ３４を通って、内燃機関Ｍ
３１から排出される排気の一部が当該内燃機関Ｍ３１に
取り込まれる吸気へ再循環される。複数の排気ガス再循
環通路Ｍ３４にそれぞれ設けられた第１のＥＧＲバルブ
Ｍ３６Ａ及び残りのＥＧＲバルブＭ３６Ｂよりなる複数
のＥＧＲバルブＭ３６は、その負圧室に導入される負圧
発生源Ｍ３５に基づく負圧に応じて作動する。すなわ
ち、負圧室に負圧が導入されることにより開かれ、負圧
室に大気が導入されることにより閉じられる。そして、
ＥＧＲバルブＭ３６の作動により、排気ガス再循環通路
Ｍ３４が開閉され、排気ガス再循環量が調整される。

【００２４】第１のＥＧＲバルブＭ３６Ａの負圧室と負
圧発生源Ｍ３５との間を連通する通路に設けられた１つ
の負圧制御弁Ｍ３７が調整されることにより、負圧発生
源Ｍ３５から負圧室に導入される負圧が連続的に制御さ
れる。また、残りのＥＧＲバルブＭ３６Ｂの負圧室と負
圧発生源Ｍ３５との間を連通する通路に設けられた負圧
切換弁Ｍ３８が切換えられることにより、負圧室に対す
る負圧発生源Ｍ３５からの負圧の導入及び大気圧の導入
が切換えられる。そして、運転状態検出手段Ｍ３９によ
り、内燃機関Ｍ３１の負荷を含む運転状態が検出され
る。

【００２５】運転状態検出手段Ｍ３９の検出結果に応じ
たＥＧＲバルブＭ３６の駆動要求時において、そのとき
の内燃機関Ｍ３１の負荷が増大しているときには、弁制
御手段Ｍ４０により、まず負圧制御弁Ｍ３７が全開とさ
れるとともに、負圧切換弁Ｍ３８により残りのＥＧＲバ
ルブＭ３６Ｂの負圧室に負圧発生源Ｍ３５からの負圧が
導入される。その後、内燃機関Ｍ３１の負荷の増大に伴
い、弁制御手段Ｍ４０により、負圧制御弁Ｍ３７が徐々
に閉じられる。そして、第１のＥＧＲバルブＭ３６Ａが
ほぼ全閉状態となったならば、弁制御手段Ｍ４０によ
り、負圧切換弁Ｍ３８の１つが切換えられて残りのＥＧ
ＲバルブＭ３６Ｂのうちの１つの負圧室に大気圧が導入
されるのと同時に、負圧制御弁Ｍ３７が全開状態とされ
る。これが繰り返し行われるよう、弁制御手段Ｍ４０に
より、負圧制御弁Ｍ３７及び負圧切換弁Ｍ３８が制御さ
れる。

【００２６】一方、運転状態検出手段Ｍ３９の検出結果
に基づき、そのときの内燃機関Ｍ３１の負荷が減少して
いるときには、弁制御手段Ｍ４０により、まず負圧制御
弁Ｍ３７が全閉状態から徐々に開くよう制御されるとと
もに、負圧切換弁Ｍ３８により残りのＥＧＲバルブＭ３
６Ｂの負圧室に大気圧が導入される。その後、内燃機関
Ｍ３１の負荷の減少に伴い、弁制御手段Ｍ４０により、
負圧制御弁Ｍ３７が徐々に開かれる。そして、第１のＥ
ＧＲバルブＭ３６Ａがほぼ全開状態となったならば、弁
制御手段Ｍ４０により、負圧切換弁Ｍ３８の１つが切換
えられて残りのＥＧＲバルブＭ３６Ｂのうちの１つの負
圧室に負圧発生源Ｍ３５からの負圧が導入されるのと同
時に、負圧制御弁Ｍ３７が全閉状態される。これが繰り
返し行われるよう、弁制御手段Ｍ４０により、負圧制御
弁Ｍ３７及び負圧切換弁Ｍ３８が制御される。

【００２７】ここで、負圧切換弁Ｍ３８の切換えは速や
かに行われ、しかも、調整制御される負圧制御弁Ｍ３７
は１つですむ。従って、上記弁制御手段Ｍ４０により、
負圧制御弁Ｍ３７及び負圧切換弁Ｍ３８が制御されるに
際しては、ＥＧＲバルブＭ３６は速やかに作動する。ま
た、比較的シビアな制御を行うのは１つの負圧制御弁Ｍ
３７でよいため、正確な制御が容易に行われる。さら
に、比較的コストのかかる負圧制御弁Ｍ３７を複数設け
る必要がない。

【００２８】併せて、例えば、内燃機関Ｍ３１の負荷が
増大した場合、弁制御手段Ｍ４０により、負圧制御弁Ｍ
３７が徐々に閉じられ、第１のＥＧＲバルブＭ３６Ａが
ほぼ全閉状態となったならば、弁制御手段Ｍ４０によ
り、負圧切換弁Ｍ３８の１つが切換えられて残りのＥＧ
ＲバルブＭ３６Ｂのうちの１つの負圧室に大気圧が導入
されるのと同時に、負圧制御弁Ｍ３７が全開状態とされ
る。そして、これが繰り返し行われる。このため、高負
荷領域においても、ＥＧＲバルブＭ３６を開くことがで
き、しかも、第１のＥＧＲバルブＭ３６Ａについての精
度の高い制御が可能となる。

【００２９】また、第４の発明によれば、同じく図２に
示すように、第３の発明のＥＧＲバルブの制御装置にお
いて、さらに、第１のＥＧＲバルブＭ３６Ａは、残りの
ＥＧＲバルブＭ３６Ｂよりも冷却されやすい位置に設け
られている。このため、制御全体を通して作動時間、つ
まり開放時間が長く熱負荷がかかりやすい第１のＥＧＲ
バルブＭ３６Ａの方が、冷却されやすいものとなる。従
って、熱負荷の均等化が図られるとともに、第１のＥＧ
ＲバルブＭ３６Ａの熱による損傷がされにくくなる。

【００３０】併せて、第５の発明においては、第３の発
明のＥＧＲバルブの制御装置において、第１のＥＧＲバ
ルブＭ３６Ａの設けられた排気ガス再循環通路Ｍ３４の
吸気通路Ｍ３３側の開口部と内燃機関Ｍ３１との距離
が、残りのＥＧＲバルブＭ３６Ｂの設けられた排気ガス
再循環通路Ｍ３４の吸気通路Ｍ３３側の開口部と内燃機
関Ｍ３１との距離に比べて長い。このため、制御全体を
通して作動時間、つまり開放時間の長い第１のＥＧＲバ
ルブＭ３６Ａを通る還流ガスの方が、内燃機関Ｍ３１に
届くまでの距離が長くなる。従って、かかる還流ガス
が、吸気とより一層均等に混合されやすいものとなる。

【００３１】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明における負圧駆動アクチュ
エータの制御装置をディーゼルエンジンのＥＧＲバルブ
の制御装置に具体化した第１実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００３２】図３は本実施例において、車両に搭載され
たディーゼルエンジンシステムの構成図たるＥＧＲバル
ブの制御装置を示す概略構成図である。このシステム
は、内燃機関としてのディーゼルエンジン１と、同ディ
ーゼルエンジン１へ燃料を圧送する燃料噴射ポンプ２と
を備えている。

【００３３】ディーゼルエンジン１を構成するエンジン
本体３は複数気筒よりなり、各気筒毎の燃焼室に対応し
て、図示しない燃料噴射ノズルがそれぞれ設けられてい
る。エンジン本体３には吸気マニホルド４と、排気マニ
ホルド５とがそれぞれ接続されている。吸気マニホルド
４には吸気通路６が、排気マニホルド５には排気通路７
がそれぞれ接続されている。吸気通路６の上流側にはコ
ンプレッサ８が設けられ、排気通路７の下流側にはター
ビン９が設けられている。そして、コンプレッサ８及び
タービン９によりターボチャージャ１０が構成されてい
る。周知のように、このターボチャージャ１０は、排気
通路７を流れる排気ガスによりタービン９を回転させ、
その回転力によりコンプレッサ８を回転させて、吸気通
路６及び吸気マニホルド４を通じてエンジン本体３の各
燃焼室に取り込まれる吸気を昇圧させるものである。つ
まり、エンジン本体３に対して過給を行うものである。

【００３４】エンジン本体３から排出される排気ガスの
一部を、そのエンジン本体３に取り込まれる吸気へ再循
環させるために、つまり排気ガス再循環（ＥＧＲ）を行
うために、吸気通路６と排気通路７との間には、両者
６，７の間を接続する排気ガス再循環通路としての２つ
のＥＧＲ通路、すなわち、第１のＥＧＲ通路１１及び第
２のＥＧＲ通路１２が設けられている。これらＥＧＲ通
路１１，１２の途中には、同通路１１，１２を開閉する
負圧駆動アクチュエータとしてのＥＧＲバルブ、すなわ
ち、第１のＥＧＲバルブ１３及び残りのＥＧＲバルブと
しての第２のＥＧＲバルブ１４がそれぞれ設けられてい
る。そして、これらＥＧＲ通路１１，１２及びＥＧＲバ
ルブ１３，１４により、ＥＧＲ装置が構成されている。

【００３５】ＥＧＲバルブ１３，１４はダイヤフラム式
の負圧作動弁である。周知のように、ＥＧＲバルブ１
３，１４は、ＥＧＲ通路１１，１２を開閉する弁体１３
ａ，１４ａと、弁体１３ａ，１４ａに連結されたダイヤ
フラム１３ｂ，１４ｂと、ダイヤフラム１３ｂ，１４ｂ
で区画された負圧室１３ｃ，１４ｃと、負圧室１３ｃ，
１４ｃに配置されてダイヤフラム１３ｂ，１４ｂを付勢
するスプリング１３ｄ，１４ｄ等とにより構成されてい
る。そして、負圧室１３ｃ，１４ｃに負圧が導入されな
い状態では、ダイヤラム１３ｂ，１４ｂがスプリング１
３ｄ，１４ｄにより付勢されて、弁体１３ａ，１４ａが
ＥＧＲ通路１１，１２を閉じる位置に配置される。つま
り、ＥＧＲバルブ１３，１４が閉弁される。一方、負圧
室１３ｃ，１４ｃに負圧が導入されることにより、ダイ
ヤフラム１３ｂ，１４ｂが負圧で引かれて変位し、弁体
１３ａ，１４ａがＥＧＲ通路１１，１２を開く位置に配
置される。つまり、ＥＧＲバルブ１３，１４が開弁され
る。

【００３６】第１のＥＧＲバルブ１３の負圧室１３ｃ
は、負圧通路１６を通じて、負圧制御弁としてのエレク
トリック・バキューム・レギュレーティング・バルブ
（ＥＶＲＶ）１７の出力ポートに接続されている。この
負圧通路１６の途中には、周知のバキュームダンパ１８
が設けられている。ＥＶＲＶ１７は、デューティ制御に
よって開度調節される電磁弁であり、その入力ポート
は、負圧通路１９を通じて、負圧発生源としてのバキュ
ームポンプ２０に接続されている。バキュームポンプ２
０はエンジン本体３のクランクシャフトに駆動連結され
ており、エンジン本体３の運転に連動して駆動される。
そして、バキュームポンプ２０は、ＥＶＲＶ１７等へ負
圧を供給する。

【００３７】ここで、バキュームポンプ２０からＥＶＲ
Ｖ１７へ供給された負圧は、ＥＶＲＶ１７が開かれるこ
とにより、負圧通路１６等を通じて第１のＥＧＲバルブ
１３の負圧室１３ｃへと供給される。すなわち、ＥＶＲ
Ｖ１７の開度に応じて、第１のＥＧＲバルブ１３の負圧
室１３ｃに供給される負圧は調整制御される。また、こ
のときに当該負圧室１３ｃへ供給される負圧の振動は、
バキュームダンパ１８の作用によって平滑化される。

【００３８】また、第２のＥＧＲバルブ１４の負圧室１
４ｃは、負圧通路２１を通じて、負圧切換弁を構成する
バキューム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）２２に接
続されている。ＶＳＶ２２は、入力ポート、出力ポート
及び大気ポートを備えた三方式の電磁弁であり、その出
力ポートには、前記負圧室１４ｃに連通する負圧通路２
１の一端が接続されている。また、ＶＳＶ２２の入力ポ
ートは、負圧通路２１を通じて、前記バキュームポンプ
２０に接続されている。

【００３９】そして、ＶＳＶ２２がオンされることによ
り、第２のＥＧＲバルブ１４の負圧室１４ｃが負圧通路
２１、ＶＳＶ２２等を通じて、バキュームポンプ２０に
連通される。このため、バキュームポンプ２０にて発生
した負圧が第２のＥＧＲバルブ１４の負圧室１４ｃ内に
供給される。一方、ＶＳＶ２２がオフされることによ
り、第２のＥＧＲバルブ１４の負圧室１４ｃが大気へと
開放される。

【００４０】但し、本実施例においては、前記第１のＥ
ＧＲバルブ１３は、第２のＥＧＲバルブ１４に比べて、
前記エンジン本体３、排気マニホルド５等から離間した
位置に設けられているとともに、冷却風が当たりやすい
位置に設けられている。換言すれば、第１のＥＧＲバル
ブ１３は、第２のＥＧＲバルブ１４に比べて冷却されや
すい位置に設けられている。

【００４１】また、前記第１のＥＧＲ通路１１の吸気通
路６側の開口部とエンジン本体３との距離は、第２のＥ
ＧＲ通路１２の吸気通路６側の開口部とエンジン本体３
との距離に比べて長いものとなっている。すなわち、第
１のＥＧＲ通路１１を通過する再循環ガスは、吸気通路
６内を通過する流路が長く、より吸気と混ざりやすいも
のとなっている。

【００４２】加えて、エンジン本体３には、その冷却水
の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出するための水温センサ
４１が設けられている。さて、燃料噴射ポンプ２は分配
型のものであり、エンジン本体３のクランクシャフトに
駆動連結されている。周知のように、燃料噴射ポンプ２
の内部にはドライブシャフトが設けられ、そのドライブ
シャフトがカム機構を介してプランジャに連結されてい
る。そして、燃料噴射ポンプ２のドライブシャフトがク
ランクシャフトに連動して回転されることにより、その
ドライブシャフトの１回転中に、プランジャがエンジン
本体３の気筒数と同数だけ往復動されて燃料が吐出さ
れ、各気筒毎の燃料噴射ノズルへと燃料が圧送される。

【００４３】燃料噴射ポンプ２には、図示しないアクセ
ルペダルの操作に連動して回動されるアクセルレバー３
１が設けられている。このアクセルレバー３１はプラン
ジャ上の図示しないスピルリングに連結されている。そ
して、アクセルレバー３１の回動位置、すなわち、ディ
ーゼルエンジン１の負荷に相当するアクセルレバー開度
ＡＣＣＰが適宜に変えられることにより、スピルリング
の位置が変更され、プランジャの有効ストロークが変更
され、もって燃料噴射ポンプ２からの最大燃料噴射量が
制御される。

【００４４】アクセルレバー３１の近傍には、そのアク
セルレバー開度ＡＣＣＰを検出するためのロータリーポ
ジションセンサよりなるレバーセンサ４２が設けられて
いる。また、燃料噴射ポンプ２には、そのドライブシャ
フトの回転から、エンジン本体３のクランクシャフトの
回転数、すなわち、エンジン回転数ＮＥを検出するため
の回転数センサ４３が設けられている。

【００４５】本実施例では、前述した負圧通路１６にお
ける制御負圧ＣＮＰを検出するために、負圧センサ４４
が設けられている。また、本実施例では、ＥＧＲバルブ
１３，１４の駆動を制御する手段及びディーゼルエンジ
ン１の運転状態検出手段として、上記の水温センサ４
１、レバーセンサ４２、回転数センサ４３及び負圧セン
サ４４等が設けられている。その他に、自動車の走行速
度（車速）を検出する車速センサ４５が設けられてい
る。車速センサ４５は図示しない自動変速機に設けられ
たものであり、その自動変速機のギアの回転から車速を
検出するようになっている。また、自動変速機には、そ
のシフト位置を指示する信号を出力するシフト位置セン
サ４６が設けられている。

【００４６】そして、本実施例では、前述したＥＶＲＶ
１７及びＶＳＶ２２のそれぞれが、電子制御装置（以下
単に「ＥＣＵ」と言う）４７により駆動制御されるよう
になっている。本実施例では、このＥＣＵ４７により弁
制御手段が構成されている。ＥＣＵ４７は、中央処理装
置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム等を予め記憶し
たり、ＣＰＵの演算結果等を一次記憶したりする各種メ
モリと、これら各部と外部入力回路及び外部出力回路等
とをバスによって接続した論理演算回路として構成され
ている。そして、ＥＣＵ４７の外部入力回路には、前述
した水温センサ４１、レバーセンサ４２、回転数センサ
４３、負圧センサ４４、車速センサ４５及びシフト位置
センサ４６等がそれぞれ接続されている。また、ＥＣＵ
４７の外部出力回路には、前述したＥＶＲＶ１７及びＶ
ＳＶ２２等がそれぞれ接続されている。このＥＣＵ４７
の詳しい電気的構成については周知であるものとして、
ここではその説明を省略する。

【００４７】次に、上記のように構成されたＥＧＲバル
ブの制御装置において、ＥＣＵ４７により実行されるＥ
ＧＲバルブ制御の処理動作の内容について説明する。図
４はＥＣＵ４７により実行される「ＥＧＲバルブ制御ル
ーチン」を説明するフローチャートであり、所定時間間
隔毎に実行される。

【００４８】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ１０１において、水温センサ４１、レバーセンサ
４２、回転数センサ４３及び負圧センサ４４等からの各
信号に基づき、冷却水温ＴＨＷ、アクセルレバー開度Ａ
ＣＣＰ、エンジン回転数ＮＥ及び制御負圧ＣＮＰ等をそ
れぞれ読み込む。

【００４９】続いて、ステップ１０２において、今回読
み込んだアクセルレバー開度ＡＣＣＰが第１の所定値ａ
よりも小さいか否かを判断する。アクセルレバー開度Ａ
ＣＣＰが第１の所定値ａよりも小さい場合には、ＥＧＲ
制御を行う必要がないものとしてステップ１０３へ移行
する。ステップ１０３においては、ＥＶＲＶ１７が全閉
となるよう制御する。また、ステップ１０４へ移行し、
ＶＳＶ２２がオフとなるよう制御する。そして、その後
の処理を一旦終了する。ここで、ＥＶＲＶ１７が全閉と
なるよう、また、ＶＳＶ２２がオフとなるようそれぞれ
制御されることから、第１及び第２のＥＧＲバルブ１
３，１４の負圧室１３ｃ，１４ｃには、それぞれ負圧は
供給されない。このため、第１及び第２のＥＧＲバルブ
１３，１４は作動せず、第１及び第２のＥＧＲ通路１
１，１２を通って再循環ガスが流れることはない。

【００５０】また、ステップ１０２においてアクセルレ
バー開度ＡＣＣＰが第１の所定値ａ以上の場合には、ス
テップ１０５へ移行する。ステップ１０５においては、
今回読み込んだアクセルレバー開度ＡＣＣＰが第２の所
定値ｂ（但し、ｂ＞ａ）よりも小さいか否かを判断す
る。そして、アクセルレバー開度ＡＣＣＰが第２の所定
値ｂよりも小さい場合には、第１の所定値ａ以上で、第
２の所定値ｂ未満の間にあるものとして、要求されてい
るＥＧＲ量が最大限に大きいものと判断する。つまり、
最大限のＥＧＲ制御を行う必要があるものとして、ステ
ップ１０６へ移行する。ステップ１０６においては、Ｅ
ＶＲＶ１７が全開となるよう制御する。また、続くステ
ップ１０７においては、ＶＳＶ２２がオンとなるよう制
御する。そして、その後の処理を一旦終了する。ここ
で、ＥＶＲＶ１７が全開となるよう、また、ＶＳＶ２２
がオンとなるようそれぞれ制御されることから、第１及
び第２のＥＧＲバルブ１３，１４の負圧室１３ｃ，１４
ｃには、それぞれ最大限の負圧が供給される。このた
め、第１及び第２のＥＧＲバルブ１３，１４のダイヤフ
ラム１３ｂ，１４ｂが負圧で引かれて変位し、弁体１３
ａ，１４ａがＥＧＲ通路１１，１２を最大限に開く位置
に配置される。つまり、両ＥＧＲバルブ１３，１４が完
全に開弁される。従って、両ＥＧＲ通路１１，１２に
は、最大限の再循環ガスが流れ、該再循環ガスが吸気通
路６、吸気マニホルド５へと導入され、再度燃焼に供さ
れる。

【００５１】一方、前記ステップ１０５において、アク
セルレバー開度ＡＣＣＰが第２の所定値ｂ以上の場合に
は、ステップ１０８へ移行する。このステップ１０８に
おいては、今回読み込まれたアクセルレバー開度ＡＣＣ
Ｐが第３の所定値ｃ（但し、ｃ＞ｂ）よりも小さいか否
かを判断する。そして、アクセルレバー開度ＡＣＣＰが
第３の所定値ｃよりも小さい場合には、アクセルレバー
開度ＡＣＣＰが第２の所定値ｂ以上で、第３の所定値ｃ
未満の間にあるものとして、ステップ１０９へ移行す
る。ステップ１０９においては、ＥＶＲＶ１７の開度が
アクセルレバー開度ＡＣＣＰに応じた所定の開度となる
よう制御する。但し、ＥＶＲＶ１７の開度はアクセルレ
バー開度ＡＣＣＰの増大に伴って小さくなる。また、続
くステップ１１１においては、ＶＳＶ２２がオンとなる
よう制御する。そして、その後の処理を一旦終了する。
ここで、ＥＶＲＶ１７の開度がアクセルレバー開度ＡＣ
ＣＰに応じた所定の開度となるよう、また、ＶＳＶ２２
がオンとなるようそれぞれ制御されることから、第２の
ＥＧＲバルブ１４の負圧室１４ｃには、最大限の負圧が
供給され、第１のＥＧＲバルブ１３の負圧室１３ｃに
は、ＥＶＲＶ１７の開度に相対した負圧が供給される。
このため、第２のＥＧＲバルブ１４のダイヤフラム１４
ｂが最大限の負圧で引かれて変位し、弁体１４ａがＥＧ
Ｒ通路１２を最大限に開く位置に配置される。また、第
１のＥＧＲバルブ１３のダイヤフラム１３ｂが調整され
た負圧で引かれて中間位で変位し、弁体１３ａがＥＧＲ
通路１１を中間位に開く位置に配置される。第２のＥＧ
Ｒ通路１２には、最大限の再循環ガスが流れ、第１のＥ
ＧＲ通路１１には、第１のＥＧＲバルブ１３の開度に対
応した再循環ガスが流れる。そして、双方の再循環ガス
が吸気通路６、吸気マニホルド５へと導入され、再度燃
焼に供される。

【００５２】また、前記ステップ１０８において、アク
セルレバー開度ＡＣＣＰが第３の所定値ｃ以上の場合に
は、ステップ１１１へ移行する。このステップ１１１に
おいては、今回読み込まれたアクセルレバー開度ＡＣＣ
Ｐが第４の所定値ｄ（但し、ｄ＞ｃ）よりも小さいか否
かを判断する。そして、アクセルレバー開度ＡＣＣＰが
第４の所定値ｄよりも小さい場合には、アクセルレバー
開度ＡＣＣＰが第３の所定値ｃ以上で、第４の所定値ｄ
未満の間にあるものとして、ステップ１１２へ移行す
る。ステップ１１２においては、ＥＶＲＶ１７が全開と
なるよう制御する。また、続くステップ１１３において
は、ＶＳＶ２２がオフとなるよう制御する。そして、そ
の後の処理を一旦終了する。ここで、ＥＶＲＶ１７が全
開となるよう、また、ＶＳＶ２２がオフとなるようそれ
ぞれ制御されることから、第１のＥＧＲバルブ１３の負
圧室１３ｃには、最大限の負圧が供給され、第２のＥＧ
Ｒバルブ１４の負圧室１４ｃには、負圧が全く供給され
されない。このため、第１のＥＧＲバルブ１３のみが最
大限に作動し、弁体１３ａがＥＧＲ通路１１を最大限に
開く位置に配置される。また、第２のＥＧＲバルブ１３
は閉ざされる。従って、第１のＥＧＲ通路１１には、最
大限の再循環ガスが流れ、第２のＥＧＲ通路１２には、
再循環ガスが流れない。つまり、再循環ガスは第１のＥ
ＧＲ通路１１のみを通って吸気通路６、吸気マニホルド
５へと導入され、再度燃焼に供される。

【００５３】さらに、前記ステップ１１１において、ア
クセルレバー開度ＡＣＣＰが第４の所定値ｄ以上の場合
には、ステップ１１４へ移行する。このステップ１１４
においては、今回読み込まれたアクセルレバー開度ＡＣ
ＣＰが第５の所定値ｅ（但し、ｅ＞ｄ）よりも小さいか
否かを判断する。そして、アクセルレバー開度ＡＣＣＰ
が第５の所定値ｅよりも小さい場合には、アクセルレバ
ー開度ＡＣＣＰが第４の所定値ｄ以上で、第５の所定値
ｅ未満の間にあるものとして、ステップ１１５へ移行す
る。ステップ１１５においては、ＥＶＲＶ１７の開度が
アクセルレバー開度ＡＣＣＰに応じた所定の開度となる
よう制御する（但し、ＥＶＲＶ１７の開度はアクセルレ
バー開度ＡＣＣＰの増大に伴って小さくなる）。また、
続くステップ１１６においては、ＶＳＶ２２がオフとな
るよう制御する。そして、その後の処理を一旦終了す
る。ここで、ＥＶＲＶ１７の開度がアクセルレバー開度
ＡＣＣＰに応じた所定の開度となるよう、また、ＶＳＶ
２２がオフとなるようそれぞれ制御されることから、第
１のＥＧＲバルブ１３の負圧室１３ｃには、ＥＶＲＶ１
７の開度に相対した負圧が供給され、第２のＥＧＲバル
ブ１４の負圧室１４ｃには、負圧が全く供給されない。
このため、第１のＥＧＲバルブ１３のみが調整された負
圧で引かれて中間位で変位し、弁体１３ａがＥＧＲ通路
１１を中間位に開く位置に配置される。また、第２のＥ
ＧＲバルブ１４は全く作動しない。従って、第１のＥＧ
Ｒ通路１１のみに、第１のＥＧＲバルブ１３の開度に対
応した再循環ガスが流れる。そして、その再循環ガスの
みが吸気通路６、吸気マニホルド５へと導入され、再度
燃焼に供される。

【００５４】また、前記ステップ１１４において、アク
セルレバー開度ＡＣＣＰが第５の所定値ｅ以上の場合に
は、前記ステップ１０３へ移行する。そして、ステップ
１０３においては、エンジン負荷があまりにも高く、Ｅ
ＧＲ制御を行う必要がないものと判断して上記と同様の
処理（ステップ１０３及びステップ１０４の処理）を行
い、その後の処理を一旦終了する。

【００５５】このように、本実施例の「ＥＧＲバルブ制
御ルーチン」においては、そのときどきのエンジン負荷
（アクセルレバー開度ＡＣＣＰ）に応じたＥＧＲバルブ
１３，１４の制御が実行される。

【００５６】以上説明したように、本実施例のＥＧＲバ
ルブ１３，１４の制御装置によれば、図５に示すよう
に、現在の運転状態が「ＥＧＲ制御領域」にない場合、
アクセルレバー開度ＡＣＣＰが第１の所定値ａよりも小
さい場合及びアクセルレバー開度ＡＣＣＰが第５の所定
値ｅよりも大きい場合には、両ＥＧＲバルブ１３，１４
は閉ざされる。すなわち、ＥＧＲ制御を行う必要のない
場合には、ＥＧＲ制御は行われない。

【００５７】また、アクセルレバー開度ＡＣＣＰが第１
の所定値ａ以上で、第２の所定値ｂ未満の間にある場合
には、ＥＶＲＶ１７が全開となるよう、また、ＶＳＶ２
２がオンとなるようそれぞれ制御される。従って、両Ｅ
ＧＲ通路１１，１２の総合開口面積は最大となり、両Ｅ
ＧＲ通路１１，１２には、最大限の再循環ガスを流すこ
とができる。

【００５８】さらに、アクセルレバー開度ＡＣＣＰが第
２の所定値ｂ以上で、第３の所定値ｃ未満の間にある場
合には、ＥＶＲＶ１７の開度がアクセルレバー開度ＡＣ
ＣＰに応じた所定の開度となるよう、また、ＶＳＶ２２
がオンとなるようそれぞれ制御される。このため、第２
のＥＧＲバルブ１４の負圧室１４ｃには、最大限の負圧
が供給され、第１のＥＧＲバルブ１３の負圧室１３ｃに
は、ＥＶＲＶ１７の開度に相対した負圧が供給される。
従って、第２のＥＧＲバルブ１４は最大限に開かれる。
また、第１のＥＧＲバルブ１３は、中間領域で開かれ
る。つまり、図５に示すように、第２のＥＧＲ通路１２
には、最大限の再循環ガスが流れ、第１のＥＧＲ通路１
１には、第１のＥＧＲバルブ１３の開度に対応した再循
環ガスが流れる。そして、アクセルレバー開度ＡＣＣＰ
の増大に伴って、第１のＥＧＲバルブ１３の開度が小さ
くなる分だけ、総合開口面積は徐々に小さくなってゆ
く。

【００５９】そして、アクセルレバー開度ＡＣＣＰが第
３の所定値ｃとなった場合であって、アクセルレバー開
度ＡＣＣＰが増大している場合には、第１のＥＧＲバル
ブ１３の開度がほぼ全閉となる。この瞬間に、ＶＳＶ２
２がオフされるのと同時に、ＥＶＲＶ１７の開度が初期
状態たる全開状態に制御される。このため、第２のＥＧ
Ｒバルブ１４が全閉となるのと同時に第１のＥＧＲバル
ブ１３は全開となる。そして、この状態はアクセルレバ
ー開度ＡＣＣＰが第４の所定値ｄとなるまで保持され
る。一方、アクセルレバー開度ＡＣＣＰが第３の所定値
ｃとなった場合であって、アクセルレバー開度ＡＣＣＰ
が減少している場合には、ＶＳＶ２２がオンされるのと
同時に、ＥＶＲＶ１７の開度が初期状態たるほぼ全閉状
態（アクセルレバー開度ＡＣＣＰが減少している場合、
ＥＶＲＶ１７の初期状態はほぼ全閉である）に制御され
る。このため、第２のＥＧＲバルブ１４が全開となるの
と同時に第１のＥＧＲバルブ１３はほぼ全閉となる。そ
して、アクセルレバー開度ＡＣＣＰの減少に伴って第１
のＥＧＲバルブ１３の開度は増大してゆく。

【００６０】さらに、アクセルレバー開度ＡＣＣＰが第
３の所定値ｃ以上で、第４の所定値ｄ未満の間にある場
合には、上記したように、第２のＥＧＲバルブ１４が全
閉となるのと同時に第１のＥＧＲバルブ１３は全開とな
った状態が保持される。

【００６１】併せて、アクセルレバー開度ＡＣＣＰが第
４の所定値ｄ以上で、第５の所定値ｅ未満の間にある場
合には、ＥＶＲＶ１７の開度がアクセルレバー開度ＡＣ
ＣＰに応じた所定の開度となるよう、また、ＶＳＶ２２
がオフとなるようそれぞれ制御される。このため、第１
のＥＧＲバルブ１３のみが中間領域で開かれ、第２のＥ
ＧＲバルブ１４は全く作動しない。従って、図５に示す
ように、総合開口面積は、第１のＥＧＲバルブ１３の開
度に対応した量だけとなる。

【００６２】なお、図５に示す制御図は、所定のエンジ
ン回転ＮＥにおける関係を示しているが、実際は、任意
のエンジン回転数ＮＥに応じてＥＧＲ制御は行われうる
ものである。すなわち、図６に示すように、ほぼ全域の
エンジン回転ＮＥにおいて、上述した関係は成り立つの
である。

【００６３】さて、本実施例において、ＶＳＶ２２の切
換えは、オン・オフの切換だけで済み、速やかに行うこ
とができる。一方、本実施例において、よりシビアな調
整が必要なＥＶＲＶ１７は１つで済む。従って、ＥＣＵ
４７により、ＶＳＶ２２及びＥＶＲＶ１７が制御される
に際しては、全体として両ＥＧＲバルブ１３，１４を速
やかに作動させることができる。従って、本実施例の如
くＥＧＲ通路１１，１２を複数設けた場合であっても、
ＥＧＲバルブ１３，１４の作動遅れを抑制することがで
きる。その結果、該バルブ１３，１４の応答性及び制御
性の向上を図ることができる。

【００６４】また、比較的シビアな制御を行うのは１つ
のＥＶＲＶ１７だけでよいため、正確な制御が容易に行
われる。そのため、さらなる制御性の向上を図ることが
できる。

【００６５】さらに、本実施例においては、上記のよう
な切換調整制御を行うことにより、比較的広範囲の負荷
領域においてもＥＧＲ制御を行うことができる。併せ
て、本実施例では、比較的コストのかかるＥＶＲＶ１７
を１つだけ設ければよいため、全体としてのコストの低
減を図ることができる。

【００６６】加えて、本実施例によれば、図３に示すよ
うに、第１のＥＧＲバルブ１３は、第２のＥＧＲバルブ
１４よりも冷却されやすい位置に設けられている。この
ため、制御全体を通して作動時間、つまり開放時間の長
い第１のＥＧＲバルブ１３の方が、冷却されやすいもの
となる。従って、各バルブ１３，１４にかかる熱負荷の
均等化が図られるとともに、第１のＥＧＲバルブ１３の
熱による損傷を未然に抑制することができる。また、よ
り高い精度を要求される第１のＥＧＲバルブ１３の制御
性をより一層向上させることができる。

【００６７】また、前記第１のＥＧＲ通路１１の吸気通
路６側の開口部とエンジン本体３との距離は、第２のＥ
ＧＲ通路１２の吸気通路６側の開口部とエンジン本体３
との距離に比べて長いものとなっている。すなわち、第
１のＥＧＲ通路１１を通過する再循環ガスは、吸気通路
６内を通過する流路が長く、より吸気と混ざりやすいも
のとなっている。従って、かかる再循環ガスが、吸気と
より一層均等に混合され、ＥＧＲ制御を行うに際して、
より一層の精度の向上を図ることができる。

【００６８】（第２実施例）次に、本発明を具体化した
第２実施例を図面に基づいて詳細に説明する。但し、本
第２実施例においても、その構成においては上述した第
１実施例とほぼ同等であるため、重複する部材について
同一の符号を付すとともに、その説明を省略し、主とし
て相違する点についてのみ以下に説明する。

【００６９】図７は、本実施例において、車両に搭載さ
れたディーゼルエンジンシステムの構成図たるＥＧＲバ
ルブの制御装置を示す概略構成図である。同図に示すよ
うに、本実施例では、負圧通路１６の途中のバキューム
ダンパ１８と第１のＥＧＲバルブ１３との間に、ＶＳＶ
３２が別途設けられている点で第１実施例と大きく異な
っている。このＶＳＶ３２は、前記ＶＳＶ２２と同様
入力ポート、出力ポート及び大気ポートを備えている。
そして、その出力ポートには、負圧室１３ｃに連通する
負圧通路１６の一端が接続されている。また、ＶＳＶ３
２の入力ポートは、負圧通路１６を通じて、前記バキュ
ームポンプ２０に接続されている。

【００７０】また、本実施例では、ＥＣＵ４７の外部出
力回路には、前述したＥＶＲＶ１７及びＶＳＶ２２等の
外にＶＳＶ３２がそれぞれ接続されている。そして、本
実施例において、例えば、アクセルレバー開度ＡＣＣＰ
が増大していき、第５の所定値ｅになったとする。する
と、この瞬間にＥＶＲＶ１７が閉じられるわけである
が、本実施例においては、図８に示すように、これと同
時にＶＳＶ３２がオフされる（もちろんＶＳＶ２２はオ
フされている）。従って、第１のＥＧＲバルブ１３の負
圧室１３ｃの内部は、速やかに大気に開放され、第１の
ＥＧＲバルブ１３を速やかに閉じることができる。

【００７１】また、逆に、アクセルレバー開度ＡＣＣＰ
が減少していき、第１の所定値ａを下回ったとする。す
ると、この瞬間にＥＶＲＶ１７が閉じられるわけである
が、本実施例においては、図８に示すように、これと同
時にＶＳＶ２２，３２が共にオフされる。従って、両Ｅ
ＧＲバルブ１３，１４の負圧室１３ｃ，１４ｃの内部
は、速やかに大気に開放され、両ＥＧＲバルブ１３，１
４を速やかに閉じることができる。

【００７２】すなわち、本実施例においては、上記第１
実施例で説明した作用・効果の外に、エンジン負荷が増
大又は減少して、ＥＧＲ制御を速やかに遮断したいよう
な場合には、ＶＳＶ，２２３２をオフすることにより、
速やかに当該遮断を行うことができる。その結果、ＥＧ
Ｒ制御の遮断実施例の応答性をより一層高めることがで
きる。

【００７３】なお、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記各実施例では、２つのＥＧＲ通路１１，１２
を設ける構成を採用したが、３つのＥＧＲ通路を設け、
それぞれの通路にＥＧＲバルブを設ける構成としてもよ
い。但し、この場合には、１つのＥＧＲバルブのみがＥ
ＶＲＶ（負圧制御弁）により開度調節が行われ、残りの
ＥＧＲバルブは、ＶＳＶ（負圧切換弁）にて開閉制御が
行われる。

【００７４】かかる場合には、図９に示すように、前記
両実施例よりも多段階での制御が可能となり、ＥＧＲの
制御性をより一層高めることができる。また、より一層
高負荷でのＥＧＲ制御が可能となる。

【００７５】また、勿論のことであるが、設けられるＥ
ＧＲ通路及びＥＧＲバルブは２つ或いは３つだけでな
く、４つ以上であってもよい。 （２）前記各実施例では、負圧通路１６にバキュームダ
ンパ１８を設ける構成としたが、該バキュームダンパ１
８を省略する構成としてもよい。

【００７６】（３）前記各実施例では、過給機としてタ
ーボチャージャ１０を備えたディーゼルエンジン１に具
体化したが、過給機を備えていないディーゼルエンジン
に具体化してもよい。また、ディーゼルエンジンでなく
とも、ガソリンエンジンシステムにも適用することもで
きる。

【００７７】（４）前記各実施例では、第２のＥＧＲバ
ルブ１４については、第１のＥＧＲバルブ１３と同様の
タイプのものを使用する場合に具体化した。しかし、該
第２のＥＧＲバルブ１４は、オン・オフ切換のみが行わ
れるものであるため、半開領域のない（いわゆるオン・
オフ専用設計の）バルブを用いることもできる。かかる
場合、より一層のコストの低減を図ることができる。

【００７８】

【付記】特許請求の範囲の各請求項に記載されないもの
であって、上記実施例から把握できる技術的思想につい
て以下にその効果とともに記載する。

【００７９】（ａ）請求項１又は２に記載の負圧駆動ア
クチュエータの制御装置において、負圧制御弁と第１の
負圧駆動アクチュエータとの間に別途負圧切換弁を設け
たことを特徴とする負圧駆動アクチュエータの制御装
置。

【００８０】このように構成すれば、必要に応じて負圧
駆動アクチュエータの応答性がさらに向上する。 （ｂ）請求項３〜５のいずれかに記載のＥＧＲバルブの
制御装置において、負圧制御弁と第１のＥＧＲバルブと
の間に別途負圧切換弁を設けたことを特徴とするＥＧＲ
バルブの制御装置。

【００８１】このように構成すれば、ＥＧＲ制御の遮断
時における応答性がさらに向上する。 （ｃ）請求項３〜５のいずれかに記載のＥＧＲバルブの
制御装置において、負圧制御弁と第１のＥＧＲバルブと
の間に負圧の振動を平滑化するためのバキュームダンパ
を設けたことを特徴とするＥＧＲバルブの制御装置。

【００８２】このように構成すれば、負圧の振動が平滑
化され、より精度の高いＥＧＲ制御が可能となる。 （ｄ）請求項４に記載のＥＧＲバルブの制御装置におい
て、第１のＥＧＲバルブの設けられた排気ガス再循環通
路の前記吸気通路側の開口部と前記内燃機関との距離
は、前記残りのＥＧＲバルブの設けられた排気ガス再循
環通路の前記吸気通路側の開口部と前記内燃機関との距
離に比べて長いことを特徴とするＥＧＲバルブの制御装
置。

【００８３】このように構成すれば、請求項４に記載さ
れた発明と請求項５に記載された発明の効果を同時に発
揮させることができる。

【００８４】

【発明の効果】以上詳述したように、第１及び第２の発
明における負圧駆動アクチュエータの制御装置によれ
ば、アクチュエータの作動遅れを抑制し、制御性の向上
を図ることができ、しかもコストの低減を図ることがで
きるという優れた効果を奏する。

【００８５】また、第３の発明のＥＧＲバルブ制御装置
によれば、ＥＧＲバルブの作動遅れを抑制し、該バルブ
の制御性の向上を図ることができるとともに、広範囲な
負荷領域においてもＥＧＲ制御を行うことができ、しか
も、コストの低減を図ることができるという優れた効果
を奏する。

【００８６】さらに、第４の発明によれば、第３の発明
の効果に加えて、ＥＧＲバルブの熱負荷の均等化を図
り、ＥＧＲバルブの耐久性を向上させることができると
いう優れた効果を奏する。

【００８７】併せて、第５の発明によれば、第３の発明
の効果に加えて、再循環ガスを、より一層均等に吸気と
混合することができ、もってさらなる制御性の向上を図
ることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１及び第２の発明の基本的な概念構成を説明
する概念構成図である。

【図２】第３、第４及び第５の発明の基本的な概念構成
を説明する概念構成図である。

【図３】本発明を具体化した第１実施例において、ディ
ーゼルエンジンシステムにおけるＥＧＲバルブの制御装
置を示す概略構成図である。

【図４】第１実施例において、ＥＣＵにより実行される
「ＥＧＲバルブ制御装ルーチン」を説明するフローチャ
ートである。

【図５】第１実施例において、アクセルレバー開度に対
するＥＧＲ通路の総合開口面積の関係を示すグラフであ
る。

【図６】第１実施例において、エンジン回転数及びアク
セルレバー開度に対するＥＧＲバルブの開閉状態の関係
を説明するグラフである。

【図７】本発明を具体化した第２実施例において、ディ
ーゼルエンジンシステムにおけるＥＧＲバルブの制御装
置を示す概略構成図である。

【図８】第２実施例において、アクセルレバー開度に対
するＥＧＲ通路の総合開口面積の関係を示すグラフであ
る。

【図９】本発明を具体化した別の実施例において、アク
セルレバー開度に対するＥＧＲ通路の総合開口面積の関
係を示すグラフである。

【図１０】従来技術において、エンジン負荷に対するＥ
ＧＲ量の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのディーゼルエンジン、６…吸気通
路、７…排気通路、１１…排気ガス再循環通路を構成す
る（第１の）ＥＧＲ通路、１２…排気ガス再循環通路を
構成する（第２の）ＥＧＲ通路、１３…負圧駆動アクチ
ュエータを構成する第１のＥＧＲバルブ、１４…負圧駆
動アクチュエータを構成する第２の（残りの）ＥＧＲバ
ルブ、１７…負圧制御弁としてのＥＶＲＶ、２０…負圧
発生源としてのバキュームポンプ、２２，３２…負圧切
換弁としてのＶＳＶ、４１…駆動要求検出手段及び運転
状態検出手段を構成する水温センサ、４２…駆動要求検
出手段及び運転状態検出手段を構成するレバーセンサ、
４３…駆動要求検出手段及び運転状態検出手段を構成す
る回転数センサ、４４…駆動要求検出手段及び運転状態
検出手段を構成する負圧センサ、４５…駆動要求検出手
段及び運転状態検出手段を構成する車速センサ、４６…
駆動要求検出手段及び運転状態検出手段を構成するシフ
ト位置センサ、４７…弁制御手段を構成するＥＣＵ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負圧発生源と、 前記負圧発生源の負圧に基づき駆動され、第１の負圧駆
   動アクチュエータ及び残りの負圧駆動アクチュエータよ
   りなる複数の負圧駆動アクチュエータと、 前記第１の負圧駆動アクチュエータへ導入される負圧の
   制御を連続的に行う負圧制御弁と、 前記残りの負圧駆動アクチュエータへの負圧の導入及び
   遮断の切換を行う負圧切換弁と、 前記負圧駆動アクチュエータの駆動要求を検出する駆動
   要求検出手段と、 前記負圧駆動アクチュエータの駆動要求時においては、
   前記駆動要求検出手段の検出結果に応じて、まず少なく
   とも前記負圧制御弁を初期状態から駆動させ、前記第１
   の負圧駆動アクチュエータが駆動限界状態まで駆動され
   たとき、前記負圧切換弁の１つを前記負圧制御弁の駆動
   方向と同方向に切換えると同時に、前記負圧制御弁を初
   期状態に戻すことを繰り返し行う弁制御手段とを備えた
   ことを特徴とする負圧駆動アクチュエータの制御装置。
2. 【請求項２】 負圧発生源と、 前記負圧発生源の負圧に基づき駆動され、第１の負圧駆
   動アクチュエータ及び残りの負圧駆動アクチュエータよ
   りなる複数の負圧駆動アクチュエータと、 前記第１の負圧駆動アクチュエータへ導入される負圧の
   制御を連続的に行う負圧制御弁と、 前記残りの負圧駆動アクチュエータへの負圧の導入及び
   遮断の切換を行う負圧切換弁と、 前記負圧駆動アクチュエータの駆動要求を検出する駆動
   要求検出手段と、 前記負圧駆動アクチュエータの駆動要求時においては、
   前記駆動要求検出手段の検出結果が大から小へと移行し
   ている場合、まず前記負圧制御弁を全開状態としその後
   徐々に閉じるようにするとともに、前記負圧制御弁を全
   開状態としたのと同時に前記負圧切換弁により前記残り
   の負圧駆動アクチュエータへの負圧の導入を許容し、前
   記第１の負圧駆動アクチュエータがほぼ全閉状態まで駆
   動されたとき、前記負圧切換弁の１つを切換えて前記残
   りの負圧駆動アクチュエータへの負圧の導入を遮断する
   のと同時に、前記負圧制御弁を全開状態に戻すことを繰
   り返し行うよう前記負圧制御弁及び前記負圧切換弁を制
   御するとともに、前記駆動要求検出手段の検出結果が小
   から大へと移行している場合、まず前記負圧制御弁をほ
   ぼ全閉状態としてその後徐々に開くようにするととも
   に、前記負圧制御弁を全閉状態としたと同時に前記負圧
   切換弁により前記残りの負圧駆動アクチュエータへの負
   圧の導入を遮断し、前記第１の負圧駆動アクチュエータ
   がほぼ全開状態まで駆動されたとき、前記負圧切換弁の
   １つを切換えて前記残りの負圧駆動アクチュエータへの
   負圧の導入を許容するのと同時に、前記負圧制御弁をほ
   ぼ全閉状態に戻すことを繰り返し行うよう前記負圧制御
   弁及び前記負圧切換弁を制御する弁制御手段とを備えた
   ことを特徴とする負圧駆動アクチュエータの制御装置。
3. 【請求項３】 内燃機関から排出される排気の一部を当
   該内燃機関に取り込まれる吸気へ再循環させるために、
   排気通路と吸気通路とを連通する複数の排気ガス再循環
   通路と、 前記複数の排気ガス再循環通路にそれぞれ設けられ、当
   該排気ガス再循環通路を開閉するために、負圧室に導入
   される負圧発生源に基づく負圧に応じて作動し、負圧室
   に負圧が導入されることにより開かれ、負圧室に大気が
   導入されることにより閉じられる第１のＥＧＲバルブ及
   び残りのＥＧＲバルブよりなる複数のＥＧＲバルブと、 前記第１のＥＧＲバルブの負圧室と前記負圧発生源との
   間を連通する通路に設けられ、前記負圧発生源から前記
   負圧室に導入される負圧を連続的に制御するために調整
   される１つの負圧制御弁と、 前記残りのＥＧＲバルブの負圧室と前記負圧発生源との
   間を連通する通路に設けられ、前記負圧室に対する前記
   負圧発生源からの負圧の導入及び大気圧の導入を切換え
   るための負圧切換弁と、 前記内燃機関の負荷を含む運転状態を検出する運転状態
   検出手段と、 前記運転状態検出手段の検出結果に応じた前記ＥＧＲバ
   ルブの駆動要求時において、そのときの前記内燃機関の
   負荷が増大しているときには、まず前記負圧制御弁を全
   開とするとともに、前記負圧切換弁により前記残りのＥ
   ＧＲバルブの負圧室に前記負圧発生源からの負圧を導入
   し、その後、前記内燃機関の負荷の増大に伴い前記負圧
   制御弁を徐々に閉じ、前記第１のＥＧＲバルブがほぼ全
   閉状態となったならば、前記負圧切換弁の１つを切換え
   て前記残りのＥＧＲバルブのうちの１つの負圧室に大気
   圧を導入すると同時に、前記負圧制御弁を全開状態とす
   ることを繰り返し行うよう前記負圧切換弁及び前記負圧
   制御弁を制御するとともに、前記運転状態検出手段の検
   出結果に基づき、そのときの前記内燃機関の負荷が減少
   しているときには、まず前記負圧制御弁を全閉状態から
   徐々に開くよう制御するとともに、前記負圧切換弁によ
   り前記残りのＥＧＲバルブの負圧室に大気圧を導入し、
   その後、前記内燃機関の負荷の減少に伴い前記負圧制御
   弁を徐々に開き、前記第１のＥＧＲバルブがほぼ全開状
   態となったならば、前記負圧切換弁の１つを切換えて前
   記残りのＥＧＲバルブのうちの１つの負圧室に前記負圧
   発生源からの負圧を導入すると同時に、前記負圧制御弁
   を全閉状態とすることを繰り返し行うよう前記負圧切換
   弁及び前記負圧制御弁を制御する弁制御手段とを備えた
   ことを特徴とするＥＧＲバルブの制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載されたＥＧＲバルブの制
   御装置において、前記第１のＥＧＲバルブは、前記残り
   のＥＧＲバルブよりも冷却されやすい位置に配置されて
   いることを特徴とするＥＧＲバルブの制御装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載されたＥＧＲバルブの制
   御装置において、 前記第１のＥＧＲバルブの設けられた排気ガス再循環通
   路の前記吸気通路側の開口部と前記内燃機関との距離
   は、前記残りのＥＧＲバルブの設けられた排気ガス再循
   環通路の前記吸気通路側の開口部と前記内燃機関との距
   離に比べて長いことを特徴とするＥＧＲバルブの制御装
   置。