(57)【要約】【課題】ＬＰＬとＨＰＬとの間で機能を切り替えるときに、第１下流側ＥＧＲ通路と第２下流側ＥＧＲ通路とを連通させることなく流路を切り替えること。【解決手段】三方弁27には、ＥＧＲガスを導入する上流側通路部42と、第１下流側ＥＧＲ通路へＥＧＲガスを導出する第１下流側通路部43と、第２下流側ＥＧＲ通路へＥＧＲガスを導出する第２下流側通路部44が設けられる。第１下流側通路部43には、第１回転軸46を中心に揺動し、第１弁座43aの下流側にて同弁座43aに着座可能な第１弁体45が設けられ、第２下流側通路部44には、第２回転軸48を中心に揺動し、第２弁座44aの下流側にて同弁座44aに着座可能な第２弁体47が設けられる。第１弁体45と第２弁体47を連動させ、第１弁体45が開弁するとき第２弁体47が閉弁する動作状態と、第２弁体47が開弁するとき第１弁体45が閉弁する動作状態とを含むように構成された連動駆動機構50を備える。【選択図】図１１
2018003633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに吸気を導入するための吸気通路と、
前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路における吸気量を調節するための吸気量調節弁と、
前記エンジンから排気通路へ導出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記エンジンへ還流させるための排気還流通路と、
前記排気還流通路に設けられ、前記排気還流ガスの流量を調節するための排気還流弁と、
前記排気還流弁より下流の前記排気還流通路が第１下流側排気還流通路と第２下流側排気還流通路に分岐されることと、
前記第１下流側排気還流通路が前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に接続されると共に、前記第２下流側排気還流通路が前記吸気量調節弁より上流の前記吸気通路に接続されることと
を備えた排気還流装置において、前記排気還流通路の分岐部分に設けられ、前記排気還流通路を流れる前記排気還流ガスを前記第１下流側排気還流通路と前記第２下流側排気還流通路へ選択的に流すために流路を切り替えるように構成された流路切替弁であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、前記排気還流弁から流れる前記排気還流ガスを導入するための上流側通路部と、
前記ハウジングに設けられ、前記第１下流側排気還流通路へ前記排気還流ガスを導出するための第１下流側通路部と、
前記ハウジングに設けられ、前記第２下流側排気還流通路へ前記排気還流ガスを導出するための第２下流側通路部と、
前記第１下流側通路部に設けられる第１弁座と、
前記第１下流側通路部を開閉するために、第１回転軸を中心に揺動可能に設けられると共に、前記第１弁座の下流側にて前記第１弁座に着座可能に設けられた板状をなす第１弁体と、
前記第２下流側通路部に設けられる第２弁座と、
前記第２下流側通路部を開閉するために、第２回転軸を中心に揺動可能に設けられると共に、前記第２弁座の下流側にて前記第２弁座に着座可能に設けられた板状をなす第２弁体と、
前記第１弁体と前記第２弁体を連動して開弁及び閉弁させると共に、前記第１弁体が開弁するときに前記第２弁体が前記第２弁座に着座して閉弁する第１の動作状態と、前記第２弁体が開弁するときに前記第１弁体が前記第１弁座に着座して閉弁する第２の動作状態とを含み、前記第１の動作状態と前記第２の動作状態とを切り替えるように構成された連動駆動機構と
を備えたことを特徴とする排気還流装置の流路切替弁。
【請求項２】
前記連動駆動機構は、前記第１の動作状態と前記第２の動作状態との間に、前記第１弁体と前記第２弁体の双方を閉弁する第３の動作状態を含むように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の排気還流装置の流路切替弁。
【請求項３】
前記第１下流側通路部において、前記第１回転軸は、前記排気還流ガスの流れからずれた位置に配置され、前記第２下流側通路部において、前記第２回転軸は、前記排気還流ガスの流れからずれた位置に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の排気還流装置の流路切替弁。
【請求項４】
前記第１弁体を閉弁方向へ付勢するための第１の付勢手段と、前記第２弁体を閉弁方向へ付勢するための第２の付勢手段とを更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の排気還流装置の流路切替弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンから排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させる排気還流装置であって、いわゆる高圧ループタイプと低圧ループタイプの両方を備え、両タイプを必要に応じて切り替えて使用するように構成した排気還流装置に係り、詳しくは、排気還流ガスの流路を切り替えるために使用される流路切替弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される内燃機関の制御装置が知られている。この装置は、過給機を備えたエンジンに設けられ、高圧ループタイプの排気還流装置（以下「ＥＧＲ装置」という。）と、低圧ループタイプのＥＧＲ装置を備える。高圧ループタイプのＥＧＲ装置は、タービンより上流の排気通路とコンプレッサより下流の吸気通路とを接続するＥＧＲ通路にＥＧＲ弁が設けられている。また、低圧ループタイプのＥＧＲ装置は、タービンより下流の排気通路とコンプレッサより上流の吸気通路とを接続するＥＧＲ通路にＥＧＲ弁が設けられている。
【０００３】
一般に、高圧ループタイプと低圧ループタイプとを併用するシステムでは、非過給時である低回転低負荷域において、高圧ループタイプにより応答性のよい高圧ＥＧＲを実施することができる。一方、過給時である中回転中負荷域ないし高回転高負荷域において、低圧ループタイプによりＥＧＲガスを吸気へ良好に混入できる低圧ＥＧＲを実施することができる。これは、低圧ループタイプでは、ＥＧＲ通路から吸気通路へ流れるＥＧＲガスが、コンプレッサ、スロットル弁及び吸気マニホルドを経由する長い経路でエンジンに還流されるからである。
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の制御装置では、高圧ループタイプと低圧ループタイプのそれぞれにＥＧＲ弁を設けなければならず、構成が複雑になるばかりでなく、装置全体がコスト高になる傾向があった。また、ＥＧＲの大流量化要請に応えるためには、二つのＥＧＲ弁の双方を大流量化に対応できる電動弁にする必要があり、この点でも装置全体がコスト高になる傾向があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６３００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、ＥＧＲにつき、高圧ループタイプの機能と低圧ループタイプの機能を選択的に実施でき、しかも、その実施を比較的低コストで実現できることが望まれる。そのために、ＥＧＲ装置を次のような構成にすることが考えられる。すなわち、ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁を一つとし、ＥＧＲ弁より下流のＥＧＲ通路を第１下流側ＥＧＲ通路と第２下流側ＥＧＲ通路に分岐させる。また、第１下流側ＥＧＲ通路の出口をスロットル弁より下流の吸気通路に接続し、第２下流側ＥＧＲ通路の出口をスロットル弁より上流の吸気通路に接続する。また、ＥＧＲ通路の分岐部分に、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを第１下流側ＥＧＲ通路と第２下流側ＥＧＲ通路へ選択的に流すために流路を切り替えるための流路切替弁を設ける。そして、この流路切替弁を切り替えることにより、高圧ループタイプの機能と低圧ループタイプの機能を切り替えるように構成する。
【０００７】
ところが、上記した流路切替弁では、流路を切り替えるときに、第１下流側ＥＧＲ通路と第２下流側ＥＧＲ通路のうち一方への流路が閉じられる前に他方への流路が開かれることがある。このため、第１下流側ＥＧＲ通路と第２下流側ＥＧＲ通路が互いに連通するおそれがある。例えば、低圧ループタイプの機能から高圧ループタイプの機能へ切り替えるときは、第１下流側ＥＧＲ通路を介して新気がエンジン（燃焼室）に流入し、エンジンの出力が変動するおそれがある。一方、高圧ループタイプの機能から低圧ループタイプの機能へ切り替えるときは、第２下流側ＥＧＲ通路及び吸気通路を介してエンジン（燃焼室）へ過剰にＥＧＲガスが導入され、エミッションが悪化するおそれがある。また、高圧ループタイプの機能のときに、過給により吸気圧が上昇すると、第１下流側ＥＧＲ通路から上流側ＥＧＲ通路を介して排気通路に新気が流入するおそれがある。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、低圧ループタイプと高圧ループタイプとの間でそれらの機能を切り替えるときに、第１下流側排気還流通路と第２下流側排気還流通路とを互いに連通させることなく流路を切り替えることを可能とした排気還流装置の流路切替弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンに吸気を導入するための吸気通路と、吸気通路に設けられ、吸気通路における吸気量を調節するための吸気量調節弁と、エンジンから排気通路へ導出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させるための排気還流通路と、排気還流通路に設けられ、排気還流ガスの流量を調節するための排気還流弁と、排気還流弁より下流の排気還流通路が第１下流側排気還流通路と第２下流側排気還流通路に分岐されることと、第１下流側排気還流通路が吸気量調節弁より下流の吸気通路に接続されると共に、第２下流側排気還流通路が吸気量調節弁より上流の吸気通路に接続されることとを備えた排気還流装置において、排気還流通路の分岐部分に設けられ、排気還流通路を流れる排気還流ガスを第１下流側排気還流通路と第２下流側排気還流通路へ選択的に流すために流路を切り替えるように構成された流路切替弁であって、ハウジングと、ハウジングに設けられ、排気還流弁から流れる排気還流ガスを導入するための上流側通路部と、ハウジングに設けられ、第１下流側排気還流通路へ排気還流ガスを導出するための第１下流側通路部と、ハウジングに設けられ、第２下流側排気還流通路へ排気還流ガスを導出するための第２下流側通路部と、第１下流側通路部に設けられる第１弁座と、第１下流側通路部を開閉するために、第１回転軸を中心に揺動可能に設けられると共に、第１弁座の下流側にて第１弁座に着座可能に設けられた板状をなす第１弁体と、第２下流側通路部に設けられる第２弁座と、第２下流側通路部を開閉するために、第２回転軸を中心に揺動可能に設けられると共に、第２弁座の下流側にて第２弁座に着座可能に設けられた板状をなす第２弁体と、第１弁体と第２弁体を連動して開弁及び閉弁させると共に、第１弁体が開弁するときに第２弁体が第２弁座に着座して閉弁する第１の動作状態と、第２弁体が開弁するときに第１弁体が第１弁座に着座して閉弁する第２の動作状態とを含み、第１の動作状態と第２の動作状態とを切り替えるように構成された連動駆動機構とを備えたことを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、連動駆動機構が、第１弁体と第２弁体を連動して開弁及び閉弁させると共に、第１弁体が開弁するときに第２弁体が第２弁座に着座して閉弁する第１の動作状態と、第２弁体が開弁するときに第１弁体が第１弁座に着座して閉弁する第２の動作状態とを含み、第１の動作状態と第２の動作状態とを切り替えるように構成される。従って、第１弁体と第２弁体のうち一方が開弁するときは他方が閉弁するので、その開弁及び閉弁の切り替え時に、第１弁座より下流の第１下流側通路部と第２弁座より下流の第２下流側通路部とが互いに連通することがない。また、流路切替弁の第１下流側通路部では、板状をなす第１弁体が第１回転軸を中心に揺動可能に設けられると共に、第１弁座の下流側にて第１弁座に着座可能に設けられる。同様に、第２下流側通路部では、板状をなす第２弁体が第２回転軸を中心に揺動可能に設けられると共に、第２弁座の下流側にて第２弁座に着座可能に設けられる。従って、第１弁体が閉弁したときは、第１弁座を境にした第１下流側通路部の上流側と下流側との間の圧力差により、第１弁体が第１弁座に押し付けられる。同様に、第２弁体が閉弁したときは、第２弁座を境にした第２下流側通路部の上流側と下流側との間の圧力差により、第２弁体が第２弁座に押し付けられる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、連動駆動機構は、第１の動作状態と第２の動作状態との間に、第１弁体と第２弁体の双方を閉弁する第３の動作状態を含むように構成されたことを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、連動駆動機構につき、第１の動作状態と第２の動作状態との間に第３の動作状態が設けられるので、第１弁体と第２弁体の開弁及び閉弁の切り替え時に、第１弁体と第２弁体の双方が一旦閉弁する。従って、開弁及び閉弁の切り替え時に、第１弁座より下流の第１下流側通路部と第２弁座より下流の第２下流側通路部との連通が確実に遮断される。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、第１下流側通路部において、第１回転軸は、排気還流ガスの流れからずれた位置に配置され、第２下流側通路部において、第２回転軸は、排気還流ガスの流れからずれた位置に配置されたことを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、第１下流側通路部において、第１回転軸が排気還流ガスの流れからずれた位置に配置され、第２下流側通路部において、第２回転軸が、排気還流ガスの流れからずれた位置に配置されるので、第１回転軸と第２回転軸が排気還流ガスに曝され難くなる。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、第１弁体を閉弁方向へ付勢するための第１の付勢手段と、第２弁体を閉弁方向へ付勢するための第２の付勢手段とを更に備えたことを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の作用に加え、第１弁体が第１の付勢手段により閉弁方向へ付勢され、第２弁体が第２の付勢手段により閉弁方向へ付勢される。従って、閉弁時には、各付勢手段の付勢力により、各弁体が対応する弁座に押さえ付けられる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、低圧ループタイプと高圧ループタイプとの間で機能を切り替えるときに、第１下流側排気還流通路と第２下流側排気還流通路とを互いに連通させることなく流路を切り替えることができる。また、第１弁体又は第２弁体の閉弁時に、各弁体と対応する各弁座との間のシール性を向上させることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、低圧ループタイプと高圧ループタイプとの間で機能を切り替えるときに、第１下流側排気還流通路と第２下流側排気還流通路との連通を確実に防止することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、第１回転軸及び第２回転軸に対する凝縮水やデポジットの付着を防止することができ、それら回転軸の腐食や固着を防止することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の効果に加え、第１弁体又は第２弁体が閉弁したときに、各弁体と対応する各弁座との間のシール性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態に係り、ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】一実施形態に係り、三方弁を示す斜視図。
【図３】一実施形態に係り、三方弁を示す正面図。
【図４】一実施形態に係り、三方弁を示す背面図。
【図５】一実施形態に係り、三方弁を示す平面図。
【図６】一実施形態に係り、 三方弁を示す底面図。
【図７】一実施形態に係り、三方弁を示す右側面図。
【図８】一実施形態に係り、三方弁を示す左側面図。
【図９】一実施形態に係り、三方弁の一動作を示す図８のＡ−Ａ線断面図。
【図１０】一実施形態に係り、三方弁の別の動作を示す図８のＡ−Ａ線断面図。
【図１１】一実施形態に係り、連動駆動機構の第１動作状態と各弁体の動作状態をハウジングの一部を破断して示す概略図。
【図１２】一実施形態に係り、連動駆動機構の第３動作状態と各弁体の動作状態をハウジングの一部を破断して示す概略図。
【図１３】一実施形態に係り、連動駆動機構の第２動作状態と各弁体の動作状態をハウジングの一部を破断して示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明における排気還流装置の流路切替弁をガソリンエンジンシステムに具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に、この実施形態におけるガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。自動車に搭載されたガソリン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を開閉させることにより、吸気通路２における吸気量を調節するようになっている。この実施形態で、スロットル装置７は、本発明の吸気量調節弁の一例に相当する。吸気マニホルド８は、サージタンク８ａと、サージタンク８ａから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、過給機５のタービン５ｂと、排気を浄化する触媒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における吸気を昇圧させるようになっている。
【００２４】
このエンジンシステムは、排気還流装置（ＥＧＲ装置）２１を備える。この装置２１は、各気筒から排気通路３へ排出される排気の一部を排気還流ガス（ＥＧＲガス）として吸気通路２へ流して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排気還流弁（ＥＧＲ弁）２４とを含む。ＥＧＲ通路２２は、ＥＧＲ弁２４より上流の上流側ＥＧＲ通路２２Ａを含み、ＥＧＲ弁２４より下流の部分は、第１下流側排気還流通路（第１下流側ＥＧＲ通路）２２Ｂと第２下流側排気還流通路（第２下流側ＥＧＲ通路）２２Ｃに分岐される。第１下流側ＥＧＲ通路２２Ｂは、スロットル装置７より下流の吸気通路２（吸気マニホルド８）に接続される。第２下流側ＥＧＲ通路２２Ｃは、スロットル装置７及びコンプレッサ５ａより上流の吸気通路２に接続される。ＥＧＲ通路２２は、上流側ＥＧＲ通路２２Ａの上流端に開口する還流入口２２ａと、第１下流側ＥＧＲ通路２２Ｂの下流端に開口する還流第１出口２２ｂと、第２下流側ＥＧＲ通路２２Ｃの下流端に開口する還流第２出口２２ｃとを含む。そして、還流入口２２ａは触媒１０より下流の排気通路３に連通し、還流第１出口２２ｂはスロットル装置７より下流の吸気通路２（吸気マニホルド８の各分岐通路８ｂ）に連通し、還流第２出口２２ｃはコンプレッサ５ａより上流の吸気通路２に連通する。この実施形態で、第１下流側ＥＧＲ通路２２Ｂの下流部は、同通路２２Ｂを流れるＥＧＲガスを各分岐通路８ｂへ分配するために４つの還流第１出口２２ｂを含む分配管２６となっている。複数の還流第１出口２２ｂが各分岐通路８ｂにそれぞれ連通するのは、ＥＧＲガスを各分岐通路８ｂへ均等に導入するためである。
【００２５】
この実施形態で、ＥＧＲ弁２４は、開度可変な電動弁により構成される。このＥＧＲ弁２４として、大流量、高応答及び高分解能の特性を有することが望ましい。そこで、この実施形態では、ＥＧＲ弁２４の構造として、例えば、特許第５７５９６４６号公報に記載される「二重偏心弁」を基本構成として採用することができる。この二重偏心弁は、大流量制御に対応して構成される。ここでは、ＥＧＲ弁２４の詳しい説明は省略する。
【００２６】
この実施形態において、ＥＧＲ通路２２の分岐部分には、三方弁２７が設けられる。この三方弁２７は、上流側ＥＧＲ通路２２Ａを流れるＥＧＲガスを、第１下流側ＥＧＲ通路２２Ｂと第２下流側ＥＧＲ通路２２Ｃへ選択的に流すために流路を切り替えるように構成される。三方弁２７は、第１ポート２７ａ、第２ポート２７ｂ及び第３ポート２７ｃを含む。そして、上流側ＥＧＲ通路２２Ａの一端が第１ポート２７ａに接続され、第１下流側ＥＧＲ通路２２Ｂの一端が第２ポート２７ｂに接続され、第２下流側ＥＧＲ通路２２Ｃの一端が第３ポート２７ｃに接続される。三方弁２７は、オン・オフ駆動されることにより、上流側ＥＧＲ通路２２Ａから第１ポート２７ａに導出されるＥＧＲガスの流れを、第１下流側ＥＧＲ通路２２Ｂと第２下流側ＥＧＲ通路２２Ｃとの間で選択的に切替えるようになっている。すなわち、三方弁２７がオフ駆動されることで、第３ポート２７ｃが遮断され、第１ポート２７ａと第２ポート２７ｂが連通し、還流入口２２ａから上流側ＥＧＲ通路２２Ａに流入するＥＧＲガスが、還流第１出口２２ｂから各分岐通路８ｂへ流れるようになっている（いわゆる高圧ループタイプの機能。以下、便宜的に「ＨＰＬ機能」という。）。一方、三方弁２７がオン駆動されることで、第２ポート２７ｂが遮断され、第１ポート２７ａと第３ポート２７ｃが連通し、還流入口２２ａから上流側ＥＧＲ通路２２Ａに流入するＥＧＲガスが、還流第２出口２２ｃからコンプレッサ５ａより上流の吸気通路２へ流れるようになっている（いわゆる低圧ループタイプの機能。以下、便宜的に「ＬＰＬ機能」という。）。すなわち、このＥＧＲ装置２１は、触媒１０より下流の排気通路３からスロットル装置７より下流の吸気通路２（吸気マニホルド８の各分岐通路８ｂ）へＥＧＲガスを流すことができるＨＰＬ機能と、触媒１０より下流の排気通路３からスロットル装置７及びコンプレッサ５ａより上流かつエアクリーナ４より下流の吸気通路２へＥＧＲガスを流すことができるＬＰＬ機能とを兼ね備える。この実施形態で、三方弁２７は、本発明の流路切替弁の一例に相当する。
【００２７】
次に、三方弁２７の構成について以下に詳しく説明する。図２に、三方弁２７を斜視図により示す。図３に、三方弁２７を正面図により示す。図４に、三方弁２７を背面図により示す。図５に、三方弁２７を平面図により示す。図６に、三方弁２７を底面図により示す。図７に、三方弁２７を右側面図により示す。図８に、三方弁２７を左側面図により示す。図９に、三方弁２７の一動作を図８のＡ−Ａ線断面図により示す。図１０に、三方弁２７の別の動作を図８のＡ−Ａ線断面図により示す。図２〜図１０に示すように、三方弁２７は、ハウジング４１と、ハウジング４１の内部に設けられ、ＥＧＲ弁２４より上流のＥＧＲ通路２２（上流側ＥＧＲ通路２２Ａ）からのＥＧＲガスを導入するための上流側通路部４２と、ハウジング４１の内部に設けられ、第１下流側ＥＧＲ通路２２ＢへＥＧＲガスを導出するための第１下流側通路部４３と、ハウジング４１の内部に設けられ、第２下流側ＥＧＲ通路２２ＣへＥＧＲガスを導出するための第２下流側通路部４４とを備える。上流側通路部４２の入口が第１ポート２７ａであり、第１下流側通路部４３の出口が第２ポート２７ｂであり、第２下流側通路部４４の出口が第３ポート２７ｃである。
【００２８】
この実施形態で、ＥＧＲ弁２４は、三方弁２７に対し一体的に固定される。すなわち、図２〜図１０に示すように、ハウジング４１の第１ポート２７ａには、ＥＧＲ弁２４のハウジング３１が固定される。このハウジング３１の中の流路３１ａには、弁座３２が設けられると共に、弁座３２に着座可能に設けられた弁体３３が回転軸３４を中心に回動可能に設けられる。図９、図１０において、ＥＧＲ弁２４は、弁体３３が弁座３２に着座した閉弁状態を示す。
【００２９】
図９、図１０に示すように、第１下流側通路部４３には、第１弁座４３ａが設けられると共に、第１弁座４３ａに対応して、板状をなす第１弁体４５が設けられる。第１弁体４５は、第１下流側通路部４３を開閉するために、第１回転軸４６を中心に揺動可能に設けられると共に、第１弁座４３ａの下流側にて第１弁座４３ａに着座可能に設けられる。第１弁座４３ａは、第１下流側通路部４３において、斜めに形成される。また、第１下流側通路部４３において、第１回転軸４６は、ＥＧＲガスの流れからずれた位置、すなわち第１下流側通路部４３の中心から外側へ離れた位置に配置される。
【００３０】
図９、図１０に示すように、第２下流側通路部４４には、第２弁座４４ａが設けられると共に、第２弁座４４ａに対応して、板状をなす第２弁体４７が設けられる。第２弁体４７は、第２下流側通路部４４を開閉するために、第２回転軸４８を中心に揺動可能に設けられると共に、第２弁座４４ａの下流側にて第２弁座４４ａに着座可能に設けられる。第２弁座４４ａは、第２下流側通路部４４において、斜めに形成される。また、第２下流側通路部４４において、第２回転軸４８は、ＥＧＲガスの流れからずれた位置、すなわち第２下流側通路部４４の中心から外側へ離れた位置に配置される。
【００３１】
図２〜図１０に示すように、この三方弁２７は、第１弁体４５と第２弁体４７をそれぞれ連動して開弁及び閉弁させるための連動駆動機構５０を備える。この連動駆動機構５０は、図１０に示すように、第１弁体４５が開弁するときに第２弁体４７が第２弁座４４ａに着座して閉弁する第１の動作状態と、図９に示すように、第２弁体４７が開弁するときに第１弁体４５が第１弁座４３ａに着座して閉弁する第２の動作状態とを含み、第１の動作状態と第２の動作状態とを切り替えるように構成される。すなわち、連動駆動機構５０は、第１弁体４５と第２弁体４７のうちの一方が開弁するときに他方が閉弁するように構成される。加えて、この実施形態で、連動駆動機構５０は、第１の動作状態と第２の動作状態との間に、第１弁体４５と第２弁体４７の双方を閉弁する第３の動作状態を含むように構成される。
【００３２】
連動駆動機構５０の構成について詳しく説明する。図２〜図１０に示すように、第１回転軸４６の両端部は、第１軸受５１を介してハウジング４１に回転可能に支持される。また、第２回転軸４８の両端部は、第２軸受５２を介してハウジング４１に回転可能に支持される。連動駆動機構５０は、負圧の供給を受けて動作するダイアフラムアクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」という。）５６と、第１回転軸４６の一端部に固定されたリンク５７及び第１レバー５８と、第２回転軸４８の一端部に固定された第２レバー５９と、第２レバー５９の先端に回動可能に支持された連結カム６０とを備える。
【００３３】
アクチュエータ５６は、ハウジング４１に対しブラケット６１を介して支持される。このアクチュエータ５６は周知の構造を有し、負圧ポート５６ａから内部へ負圧が導入されることにより作動ロッド５６ｂが収縮し、内部への負圧の導入が遮断されることにより作動ロッド５６ｂが伸長するようになっている。この実施形態では、アクチュエータ５６を作動させるための負圧として、吸気通路２で発生する負圧が利用されるようになっている。このアクチュエータ５６に対する負圧の導入と遮断は、所定のＶＳＶ（図示略）をオン・オフすることで制御されるようになっている。
【００３４】
リンク５７は、第１端部５７ａと第２端部５７ｂを有し、ほぼ中央部にて第１回転軸４６に固定される。第１レバー５８は、リンク５７の外側にて第１回転軸４６に固定される。リンク５７の第１端部５７ａは、作動ロッド５６ｂの先端部に対し回動可能に連結される。第１レバー５８の先端は、作動ロッド５６ｂの先端に係合可能に配置される。連結カム６０は、長孔６０ａを有し、一端部が第２レバー５９の先端部に対し回動可能に連結される。また、長孔６０ａには、リンク５７の第２端部５７ｂがスライド可能に連結される。第１回転軸４６とハウジング４１との間には、第１弁体４５を閉弁方向へ付勢するための第１スプリング６２が設けられる。第１スプリング６２は、本発明の第１の付勢手段の一例に相当する。第２回転軸４８とハウジング４１との間には、第２弁体４７を閉弁方向へ付勢するための第２スプリング６３が設けられる。第２スプリング６３は、本発明の第２の付勢手段の一例に相当する。
【００３５】
次に、上記した連動駆動機構５０の動作と第１弁体４５及び第２弁体４７の開閉動作との関係について説明する。図１１に、連動駆動機構５０の第１動作状態と各弁体４５，４７の動作状態をハウジング４１の一部を破断して概略図により示す。図１２に、連動駆動機構５０の第３動作状態と各弁体４５，４７の動作状態をハウジング４１の一部を破断して概略図により示す。図１３に、連動駆動機構５０の第２動作状態と各弁体４５，４７の動作状態をハウジング４１の一部を破断して概略図により示す。先ず、アクチュエータ５６への負圧の供給が遮断されると、図１１に示すように、連動駆動機構５０が第１動作状態となる。すなわち、アクチュエータ５６の作動ロッド５６ｂが最大限に伸長する。このとき、リンク５７は、第１回転軸４６を中心に反時計方向へ回動して右斜め上方へ傾斜する。また、リンク５７及び連結カム６０を介して第２レバー５９が第２回転軸４８と共に時計方向へ回動するが、リンク５７の第２端部５７ｂが連結カム６０の長孔６０ａの上端に係合することで連動駆動機構５０の動きが停止する。これにより、第１弁体４５が開弁し、第２弁体４７が閉弁する。第１弁体４５が開弁するので、ＥＧＲ弁２４から上流側通路部４２に流入したＥＧＲガスは、太矢印で示すように、第１下流側通路部４３へ向けて流れる。この結果、ＥＧＲ装置２１は、触媒１０より下流の排気通路３からスロットル装置７より下流の吸気通路２（吸気マニホルド８の各分岐通路８ｂ）へＥＧＲガスを流すことができるＨＰＬ機能となる。
【００３６】
第１の動作状態から、アクチュエータ５６へ負圧が供給され始めると、図１２に示すように、連動駆動機構５０は第３動作状態となる。この状態では、アクチュエータ５６の作動ロッド５６ｂが収縮し始めるので、リンク５７が、第１回転軸４６を中心に時計方向へ回動し始める。そして、リンク５７の第２端部５７ｂが連結カム６０の長孔６０ａに沿ってその下端へスライドし、そのスライドの間はリンク５７のトルクが連結カム６０に伝わらない。そして、第２レバー５９は第２回転軸４８と共に第２スプリング６３により時計方向へ回動付勢される。これにより、第１弁体４５と第２弁体４７の双方が閉弁する。このように各弁体４５，４７の双方が閉弁する期間は、連結カム６０の長孔６０ａの長さにより決まる。各弁体４５，４７の双方が閉弁するので、上流側通路部４２と、第１弁座４３ａより下流の第１下流側通路部４３と、第２弁座４４ａより下流の第２下流側通路部４４との間の連通がそれぞれ遮断される。
【００３７】
その後、アクチュエータ５６へ更に負圧が供給されると、図１３に示すように、連動駆動機構５０は第２動作状態となる。この状態では、アクチュエータ５６の作動ロッド５６ｂが最大限に収縮する。このとき、リンク５７は、第１回転軸４６を中心に更に時計方向へ回動し、リンク５７及び連結カム６０を介して第２レバー５９が第２回転軸４８と共に反時計方向へ回動する。これにより、第１弁体４５が閉弁し、第２弁体４７が開弁する。第２弁体４７が開弁するので、ＥＧＲ弁２４から上流側通路部４２に流入するＥＧＲガスは、太矢印で示すように、第２下流側通路部４４へ向けて流れる。この結果、ＥＧＲ装置２１は、触媒１０より下流の排気通路３からスロットル装置７及びコンプレッサ５ａより上流の吸気通路２へＥＧＲガスを流すことができるＬＰＬ機能となる。
【００３８】
以上説明したこの実施形態におけるＥＧＲ装置２１の三方弁２７の構成によれば、連動駆動機構５０が、第１弁体４５と第２弁体４７を連動して開弁及び閉弁させると共に、第１弁体４５が開弁するときに第２弁体４７が第２弁座４４ａに着座して閉弁する第１の動作状態と、第２弁体４７が開弁するときに第１弁体４５が第１弁座４３ａに着座して閉弁する第２の動作状態とを含み、第１の動作状態と第２の動作状態とを切り替えるように構成される。従って、第１弁体４５と第２弁体４７のうち一方が開弁するときは他方が閉弁するので、その開弁及び閉弁の切り替え時に、第１弁座４３ａより下流の第１下流側通路部４３と第２弁座４４ａより下流の第２下流側通路部４４とが互いに連通することがない。このため、ＬＰＬタイプとＨＰＬタイプとの間で機能を切り替えるときに、第１下流側ＥＧＲ通路２２Ｂと第２下流側ＥＧＲ通路２２Ｃとを互いに連通させることなく流路を切り替えることができる。この結果、ＬＰＬ機能からＨＰＬ機能への切り替え時には、第１下流側ＥＧＲ通路２２Ｂを介して新気がエンジン１（燃焼室）に流入してエンジン１の出力が変動することを防止することができる。一方、ＨＰＬ機能からＬＰＬ機能への切り替え時には、第２下流側ＥＧＲ通路２２Ｃ及び吸気通路２を介してエンジン１（燃焼室）へ過剰にＥＧＲガスが導入されてエミッションが悪化することを防止することができる。
【００３９】
この実施形態における三方弁２７の構成によれば、第１下流側通路部４３では、板状をなす第１弁体４５が第１回転軸４６を中心に揺動可能に設けられると共に、第１弁座４３ａの下流側にて第１弁座４３ａに着座可能に設けられる。同様に、第２下流側通路部４４では、板状をなす第２弁体４７が第２回転軸４８を中心に揺動可能に設けられると共に、第２弁座４４ａの下流側にて第２弁座４４ａに着座可能に設けられる。従って、第１弁体４５が閉弁したときは、第１弁座４３ａを境にした第１下流側通路部４３の上流側と下流側との間の圧力差により、第１弁体４５が第１弁座４３ａに押し付けられる。同様に、第２弁体４７が閉弁したときは、第２弁座４４ａを境にした第２下流側通路部４４の上流側と下流側との間の圧力差により、第２弁体４７が第２弁座４４ａに押し付けられる。このため、各弁体４５，４７の閉弁時に、各弁体４５、４７と対応する各弁座４３ａ，４４ａとの間のシール性を向上させることができる。すなわち、第１弁体４５の閉弁時には、第１弁体４５と第１弁座４３ａとの間のシール性を向上させることができる。また、第２弁体４７の閉弁時に、第２弁体４７と第２弁座４４ａとの間のシール性を向上させることができる。
【００４０】
例えば、図９に示すように、ＬＰＬ機能のときは、第２弁体４７が開弁して第２下流側通路部４４からＥＧＲガス（網掛け矢印で示す。）が導出されるが、過給により吸気圧（白抜き矢印で示す。）が上昇しても、第１弁体４５が第１弁座４３ａに押し付けられるので、第１弁体４５と第１弁座４３ａとの間から吸気が漏れることがない。また、第１下流側通路部４３から上流側通路部４２及び上流側ＥＧＲ通路２２Ａを介して排気通路３へ吸気（新気）が流入することを防止することができる。一方、図１０に示すように、ＨＰＬ機能のときは、第１弁体４５が開弁し、第１下流側通路部４３に作用する負圧によりＥＧＲガス（網掛け矢印で示す。）が導出されるが、負圧（白抜き矢印で示す。）が第２弁体４７に作用し、第２弁体４７が第２弁座４４ａに押し付けられる。このため、第２弁体４７と第２弁座４４ａとの間から吸気が漏れることがない。ここで、各弁体４５，４７又は各弁座４３ａ，４４ａにシール部材を設けても、各弁体４５，４７の開閉時には、各弁体４５，４７が対応する各弁座４３ａ，４４ａに対し摺動することがないので、各弁体４５，４７の開閉応答性に影響を与えることがない。
【００４１】
この実施形態における三方弁２７の構成によれば、連動駆動機構５０につき、第１の動作状態と第２の動作状態との間に第３の動作状態が設けられるので、第１弁体４５と第２弁体４７の開弁及び閉弁の切り替え時に、第１弁体４５と第２弁体４７の双方が一旦閉弁する。従って、開弁及び閉弁の切り替え時に、第１弁座４３ａより下流の第１下流側通路部４３と第２弁座４４ａより下流の第２下流側通路部４４との連通が確実に遮断される。このため、ＬＰＬタイプとＨＰＬタイプとの間で機能を切り替えるときに、第１下流側ＥＧＲ通路２２Ｂと第２下流側ＥＧＲ通路２２Ｃとの間の連通を確実に防止することができる。
【００４２】
この実施形態における三方弁２７の構成によれば、第１下流側通路部４３において、第１回転軸４６がＥＧＲガスの流れからずれた位置に配置され、第２下流側通路部４４において、第２回転軸４８が、ＥＧＲガスの流れからずれた位置に配置されるので、第１回転軸４６と第２回転軸４８がＥＧＲガスに曝され難くなる。このため、各回転軸４６，４８や各軸受５１，５２に対する凝縮水やデポジットの付着を防止することができ、それら回転軸４６，４８及び軸受５１，５２の腐食や固着を防止することができる。
【００４３】
この実施形態における三方弁２７の構成によれば、第１弁体４５が第１スプリング６２により閉弁方向へ付勢され、第２弁体４７が第２スプリング６３により閉弁方向へ付勢される。従って、閉弁時には、各スプリング６２，６３の付勢力により、各弁体４５，４７が対応する弁座４３ａ，４４ａに押さえ付けられる。このため、第１弁体４５又は第２弁体４７が閉弁したときに、各弁体４５，４７と対応する各弁座４３ａ，４４ａとの間のシール性を向上させることができる。
【００４４】
この実施形態における三方弁２７の構成によれば、ＥＧＲ弁２４が一体的に設けられるので、三方弁２７とＥＧＲ弁２４を一つのアッセンブリとして取り扱うことができ、それら三方弁２７及びＥＧＲ弁２４のＥＧＲ通路２２に対する組み付け作業を簡易化することができる。
【００４５】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明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。
【００４６】
（１）前記実施形態では、三方弁２７の連動駆動機構５０につき、第１の動作状態、第２の動作状態及び第３の動作状態を含む構成としたが、第３の動作状態を省略することができる。
【００４７】
（２）前記実施形態では、三方弁２７の連動駆動機構５０を、ダイアフラムアクチュエータ５６により駆動するように構成したが、ダイアフラムアクチュエータ５６の代わりにモータにより駆動するように構成することもできる。
【００４８】
（３）前記実施形態では、ＥＧＲ弁２４を三方弁２７に一体的に設けたが、ＥＧＲ弁を三方弁と別に設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明は、いわゆる高圧ループタイプと低圧ループタイプの両方を備え、両タイプを必要に応じて切り替えて使用するように構成したＥＧＲ装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  エンジン
２  吸気通路
３  排気通路
７  スロットル装置（吸気量調節弁）
２１  ＥＧＲ装置（排気還流装置）
２２  ＥＧＲ通路（排気還流通路）
２２Ａ  上流側ＥＧＲ通路（上流側排気還流通路）
２２Ｂ  第１下流側ＥＧＲ通路（第１下流側排気還流通路）
２２Ｃ  第２下流側ＥＧＲ通路（第２下流側排気還流通路）
２４  ＥＧＲ弁（排気還流弁）
２７  三方弁（流路切替え弁）
４１  ハウジング
４２  上流側通路部
４３  第１下流側通路部
４３ａ  第１弁座
４４  第２下流側通路部
４４ａ  第２弁座
４５  第１弁体
４６  第１回転軸
４７  第２弁体
４８  第２回転軸
５０  連動駆動機構
６２  第１スプリング（第１の付勢手段）
６３  第２スプリング（第２の付勢手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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