(57)【要約】【課題】１つの電動アクチュエータによって低圧ＥＧＲ調整弁と吸気絞り弁とを駆動させる場合、リンク装置は低圧ＥＧＲ調整弁の開度を大きくした後に、吸気絞り弁を作動させる。このため、氷結ロックの解除を行なう際に低圧ＥＧＲ調整弁の開度が大きくなってＥＧＲ制御に影響が出る。【解決手段】リンク装置７のカム溝１１に、正常作動時に使用される溝（開度キープ用カム溝１１ａ、吸気絞用カム溝１１ｂ）とは別に、低圧ＥＧＲ調整弁４を全閉位置θ０から逆方向へ回動させることで吸気絞り弁５を回動させる氷結解除用カム溝１１ｃを設ける。これにより、低圧ＥＧＲ調整弁４が全閉位置θ０に近い開度で吸気絞り弁５の氷結ロックの解除を実行できる。即ち、氷結ロックの解除を行なう際における低圧ＥＧＲ調整弁の開度上昇を抑えることができ、ＥＧＲ制御に対する影響を小さく抑えることができる。【選択図】  図１
2011220296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気が通過する吸気通路（２）にＥＧＲガスを導く低圧ＥＧＲ流路（３）の開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁（４）と、
前記吸気通路（２）と前記低圧ＥＧＲ流路（３）の合流部に吸気負圧を発生させる吸気絞り弁（５）と、
前記低圧ＥＧＲ調整弁（４）を駆動する１つの電動アクチュエータ（６）と、
この電動アクチュエータ（６）の出力特性を変化させて前記吸気絞り弁（５）を駆動するリンク装置（７）と、
前記電動アクチュエータ（６）の作動を制御する制御装置（８）と、
を備える低圧ＥＧＲ装置（１）において、
（ａ）前記制御装置（８）は、前記吸気絞り弁（５）の固着を検出する固着検出手段を備え、
（ｂ）前記リンク装置（７）は、
前記低圧ＥＧＲ調整弁（４）と一体に回動し、カム溝（１１）が形成されるカムプレート（１２）と、
前記吸気絞り弁（５）と一体に回動し、前記カム溝（１１）に係合する従動ピン（１３）を備える従動アーム（１４）とで構成され、
（ｃ）前記カム溝（１１）は、
（ｃ１）前記カムプレート（１２）の回転中心と同一中心の円弧溝を呈し、前記低圧ＥＧＲ調整弁（４）が全閉位置（θ０）から所定中間開度（θ１）に至る正方向の回動範囲で、前記吸気絞り弁（５）の開度を最大開度に保つ開度キープ用カム溝（１１ａ）と、
（ｃ２）この開度キープ用カム溝（１１ａ）の一方の端部に連なって形成され、
前記カムプレート（１２）の回転中心と同一中心の円弧溝に対して所定の角度で変化する溝形状を呈し、前記低圧ＥＧＲ調整弁（４）が前記所定中間開度（θ１）から最大開度（θ２）に至る正方向の回動範囲において前記従動アーム（１４）を回動させて、前記吸気絞り弁（５）の開度を最大開度から前記吸気通路（２）を閉じる方向に回動させる吸気絞用カム溝（１１ｂ）と、
（ｃ３）前記開度キープ用カム溝（１１ａ）の他方の端部に連なって形成され、
前記カムプレート（１２）の回転中心と同一中心の円弧溝に対して所定の角度で変化する溝形状を呈し、前記低圧ＥＧＲ調整弁（４）を全閉位置（θ０）から逆方向へ回動するに従い、前記従動アーム（１４）を回動させて、前記吸気絞り弁（５）を駆動させる氷結解除用カム溝（１１ｃ）と、
を備え、
（ｄ）前記制御装置（８）は、前記固着検出手段が固着を検出した際に、前記低圧ＥＧＲ調整弁（４）を全閉位置（θ０）から逆方向へ回動させ、前記氷結解除用カム溝（１１ｃ）による前記従動ピン（１３）の駆動によって前記吸気絞り弁（５）を回動させる氷結解除実行手段を備える
ことを特徴とする低圧ＥＧＲ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の低圧ＥＧＲ装置（１）において、
前記氷結解除用カム溝（１１ｃ）は、前記吸気絞り弁（５）に対して高トルクを発生するカムプロフィールに設けられていることを特徴とする低圧ＥＧＲ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の低圧ＥＧＲ装置（１）において、
前記氷結解除用カム溝（１１ｃ）は、前記開度キープ用カム溝（１１ａ）の他方の端部に連なる部分に、前記低圧ＥＧＲ調整弁（４）を全閉位置（θ０）から逆方向へ回動しても、前記吸気絞り弁（５）の開度を一定に保って前記吸気絞り弁（５）に対して駆動負荷を与えない不感帯領域（１１ｃ’）を有することを特徴とする低圧ＥＧＲ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン（燃料の燃焼により動力を発生させる内燃機関）の排気ガスの一部を、排気通路の低排気圧範囲（排気圧が低い範囲）から、吸気通路の低吸気負圧発生範囲（吸気負圧の発生が弱い範囲）へ戻す低圧ＥＧＲ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔従来技術〕
エンジンの燃焼温度を抑えることで、排気ガス中におけるＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑える高圧ＥＧＲ装置が知られている。
この高圧ＥＧＲ装置は、従来より一般的にＥＧＲ装置と呼ばれているものであり、排気通路を流れる排気ガスの一部をＥＧＲガスとして、吸気通路におけるスロットルバルブの吸気下流側（高吸気負圧発生範囲）に戻すことで、吸気の一部に不燃ガスであるＥＧＲガスを混入させて、エンジン燃焼室の燃焼温度を抑え、効果的にＮＯｘの発生を抑える技術である。
【０００３】
なお、高圧ＥＧＲ装置においてＥＧＲガスを吸気側へ戻す高圧ＥＧＲ流路には、高圧ＥＧＲ流路の開度調整を行なう高圧ＥＧＲ調整弁が設けられており、この高圧ＥＧＲ調整弁は、エンジンの運転状態（エンジン回転数、エンジン負荷など）に応じたＥＧＲ量（単位時間あたりの排気ガス還流量）が得られるようにＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）により開度制御される。
【０００４】
一方、エンジンには、ＮＯｘの発生をより少なくするための技術が常に要求されている。
近年では、広い運転範囲でＮＯｘの発生を少なくするための技術として、高圧ＥＧＲ装置とは別に、低圧ＥＧＲ装置を搭載する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
低圧ＥＧＲ装置は、排気通路における低排気圧範囲の排気ガスの一部を、吸気通路における低吸気負圧発生範囲に戻すことで、少量のＥＧＲガスをエンジンの吸気側へ戻す装置である。
このため、高圧ＥＧＲ装置では実現困難であった、例えばエンジン負荷の大きい運転領域など、低濃度のＥＧＲガスが求められる運転領域であってもＮＯｘの発生を抑えることが可能になる。
【０００５】
なお、低圧ＥＧＲ装置においてＥＧＲガスを吸気側へ戻す低圧ＥＧＲ流路には、低圧ＥＧＲ流路の開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁が設けられており、この低圧ＥＧＲ調整弁も、上述した高圧ＥＧＲ調整弁と同様、エンジンの運転状態（エンジン回転数、エンジン負荷など）に応じたＥＧＲ量が得られるように、ＥＣＵにより開度制御される。
【０００６】
〔従来技術の問題点〕
低圧ＥＧＲ装置は、排気通路における低排気圧範囲の排気ガスの一部を、吸気通路における低吸気負圧発生範囲に戻すものである。
このため、低圧ＥＧＲ装置を用いて多量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことが要求されるエンジンの運転領域が存在しても、その要求に対応することができなかった。
【０００７】
そこで、低圧ＥＧＲ装置がＥＧＲガスを戻す部位の吸気通路に、吸気負圧を発生可能な吸気絞り弁（吸気負圧発生弁）を設け、低圧ＥＧＲ装置を用いて多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻したい運転領域では、吸気絞り弁を閉じる方向（吸気負圧が発生する方向）に制御することが考えられる。即ち、低圧ＥＧＲ装置を用いて大きなＥＧＲ量を得たい運転領域では、吸気絞り弁で吸気負圧を発生させて多量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことが考えられる。
【０００８】
しかるに、低圧ＥＧＲ調整弁は、上述したように、エンジン回転数やエンジン負荷等に応じて開度制御されるものである。
一方、吸気絞り弁は、ＥＣＵにより大きなＥＧＲ量を得たい運転領域の時だけ、閉じる方向に制御されるものである。
【０００９】
このように、低圧ＥＧＲ調整弁と吸気絞り弁は、それぞれが別の運転要因に基づいて作動制御されるものであるため、低圧ＥＧＲ調整弁と吸気絞り弁は、それぞれが独立して操作される。
このため、低圧ＥＧＲ調整弁を駆動するための「専用のアクチュエータ」と、吸気絞り弁を駆動するための「専用のアクチュエータ」とが必要となり、コストアップ、体格アップ、重量アップの要因になってしまう。
【００１０】
このため、小型化、軽量化、コスト削減などの目的で、低圧ＥＧＲ調整弁と吸気絞り弁とを１つの電動アクチュエータ（電動モータ＋減速機構）で駆動する要求がある。
そこで、１つの電動アクチュエータで低圧ＥＧＲ調整弁を駆動するように設けるとともに、１つの電動アクチュエータの出力をリンク装置で変換させてから吸気絞り弁に伝えることが提案されている（周知技術ではない）。
【００１１】
具体的なリンク装置として、低圧ＥＧＲ調整弁と一体に回動するカムプレートと、吸気絞り弁と一体に回動する従動アームとを設けることが提案されている。
従動アームには、カムプレートに形成されたカム溝に嵌まり合う従動ピンが設けられており、カム溝の形状（カムプロフィール）により、電動アクチュエータの出力特性を変化させて吸気絞り弁を駆動する。
【００１２】
ここで、寒冷地等では、水分等の凍結によって吸気絞り弁がロック（固着）する可能性がある。
そこで、吸気絞り弁が氷結ロックした際に、電動アクチュエータを駆動させて、吸気絞り弁の氷結ロックを解除することが考えられる。
しかし、リンクプレートに形成されるカム溝は、低圧ＥＧＲ調整弁が所定中間開度より大きくなってから、低圧ＥＧＲ調整弁の開度アップに連動して吸気絞り弁の開度を小さくする（負圧アップ）するように設けられる。
これは、「低圧ＥＧＲ装置を用いて多量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことが要求されていないエンジンの運転領域」では、吸気絞り弁が吸気通路を絞らずに、低圧ＥＧＲ調整弁だけを回動操作してＥＧＲ量の制御を行なうことが要求されるためである。
【００１３】
上記の具体例を、図７を参照して説明する（図７に示す技術は、周知の技術ではない）。なお、後述する［発明を実施するための形態］および［実施例］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
図７に示すリンク装置７は、
〇低圧ＥＧＲ調整弁４と一体に回動し、カム溝１１が形成されるカムプレート１２と、
〇吸気絞り弁５と一体に回動し、カム溝１１に係合する従動ピン１３を備える従動アーム１４とで構成される。
【００１４】
カムプレート１２に形成されるカム溝１１は、
（ｉ）カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝を呈し、低圧ＥＧＲ調整弁４が全閉位置θ０から所定中間開度θ１に至る正方向の回動範囲で、吸気絞り弁５の開度を最大開度に保つ開度キープ用カム溝１１ａと、
（ｉｉ）この開度キープ用カム溝１１ａの一方の端部に連なって形成され、
カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝に対して所定の角度で変化する溝形状を呈し、低圧ＥＧＲ調整弁４が所定中間開度θ１から最大開度θ２に至る正方向の回動範囲において従動アーム１４を回動させて、吸気絞り弁５の開度を最大開度から吸気通路２を閉じる方向に回動させる吸気絞用カム溝１１ｂと、
によって構成される。
【００１５】
即ち、カム溝１１が吸気絞り弁５を駆動する回動範囲は、低圧ＥＧＲ調整弁４の開度が大きくなった範囲のみである（低圧ＥＧＲ調整弁４の開度が所定中間開度θ１よりも大きい開度範囲）。
このため、吸気絞用カム溝１１ｂを用いて吸気絞り弁５の氷結ロックを解決しようとすると、低圧ＥＧＲ調整弁４が大きく開かれた状態（所定中間開度θ１以上）になってしまう。その結果、氷結ロックの解除運転を行なう際に、低圧ＥＧＲ調整弁４の開度が大きく開かれてしまい、エンジンに戻されるＥＧＲ量の制御に大きな影響を与える可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−１５０９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低圧ＥＧＲ調整弁の開度上昇を抑えた状態で吸気絞り弁の氷結ロックを解除可能な低圧ＥＧＲ装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する低圧ＥＧＲ装置は、吸気絞り弁の固着を検出した際に、低圧ＥＧＲ調整弁を全閉位置から逆方向へ回動させ、カムプレートに形成した氷結解除用カム溝を用いて吸気絞り弁を回動させる。
このように、低圧ＥＧＲ調整弁の開度が全閉位置に近い開度において吸気絞り弁を駆動させて氷結ロックの解除を行なうため、氷結ロックの解除運転を行なう際に、低圧ＥＧＲ調整弁の開度が大きく開かれる不具合を回避することができる。
【００１９】
［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用する低圧ＥＧＲ装置における氷結解除用カム溝は、吸気絞り弁に対して高トルクを発生するカムプロフィールに設けられる。
これにより、電動アクチュエータの出力トルクの増大を抑えて、吸気絞り弁の氷結ロックの解除を実施することができる。そして、電動アクチュエータの出力トルクの増大を抑えることで、電動モータの大型化を抑えることができ、結果的にコストアップを抑えることができる。
【００２０】
［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用する低圧ＥＧＲ装置における氷結解除用カム溝は、開度キープ用カム溝の他方の端部に連なる部分に、低圧ＥＧＲ調整弁を全閉位置から逆方向へ回動しても、吸気絞り弁の開度を一定に保って吸気絞り弁に対して駆動負荷を与えない不感帯領域を備える。
この「不感帯領域」を設けたことにより、電動アクチュエータが低圧ＥＧＲ調整弁を逆方向に回動させる回動開始初期（氷結ロックの解除動作の初期）では、電動アクチュエータの駆動力が吸気絞り弁に対して作用せず、電動アクチュエータの駆動力を低圧ＥＧＲ調整弁のみに与えることができる。即ち、不感帯領域では、低圧ＥＧＲ調整弁のみに対して高トルクを発生させることができる。
このため、低圧ＥＧＲ調整弁が氷結ロックしたとしても、不感帯領域において電動アクチュエータが低圧ＥＧＲ調整弁を回動させることで、低圧ＥＧＲ調整弁の氷結ロックを解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】低圧ＥＧＲ装置と吸気絞り弁の概略図である（実施例１）。
【図２】低圧ＥＧＲ調整弁の回転角度に応じたＥＧＲ流量と吸気流量との関係を示すグラフである（実施例１）。
【図３】エンジンの吸排気システムの概略説明図である（実施例１）。
【図４】高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムにおけるＥＧＲ制御の説明図である（実施例１）。
【図５】リンク装置の要部拡大図である（実施例２）。
【図６】リンク装置の要部拡大図である（実施例３）。
【図７】低圧ＥＧＲ装置と吸気絞り弁の概略図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
低圧ＥＧＲ装置１は、
〇吸気が通過する吸気通路２にＥＧＲガスを導く低圧ＥＧＲ流路３の開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁４と、
〇吸気通路２と低圧ＥＧＲ流路３の合流部に吸気負圧を発生させる吸気絞り弁５と、
〇低圧ＥＧＲ調整弁４を駆動する１つの電動アクチュエータ６と、
〇この電動アクチュエータ６の出力特性を変化させて吸気絞り弁５を駆動するリンク装置７と、
〇電動アクチュエータ６の作動を制御するＥＣＵ８（エンジン・コントロール・ユニットの略：制御装置に相当する）と、
を備える。
【００２３】
ＥＣＵ８は、吸気絞り弁５の固着を検出する固着検出手段を備える。
リンク装置７は、
低圧ＥＧＲ調整弁４と一体に回動し、カム溝１１が形成されるカムプレート１２と、
吸気絞り弁５と一体に回動し、カム溝１１に係合する従動ピン１３を備える従動アーム１４とを用いて構成される。
【００２４】
電動アクチュエータ６の出力特性を変化させるカム溝１１は、
〇「カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝」を呈し、低圧ＥＧＲ調整弁４が全閉位置θ０（起点開度）から所定中間開度θ１に至る正方向の回動範囲で、吸気絞り弁５の開度を最大開度に保つ開度キープ用カム溝１１ａと、
〇この開度キープ用カム溝１１ａの一方の端部に連なって形成され、
「カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝」に対して「所定の角度で変化する溝形状」を呈し、低圧ＥＧＲ調整弁４が所定中間開度θ１から最大開度θ２に至る正方向の回動範囲において従動アーム１４を回動させて、吸気絞り弁５の開度を最大開度から吸気通路２を閉じる方向に回動させる吸気絞用カム溝１１ｂと、
〇開度キープ用カム溝１１ａの他方の端部に連なって形成され、
「カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝」に対して「所定の角度で変化する溝形状」を呈し、低圧ＥＧＲ調整弁４を全閉位置θ０から逆方向へ回動するに従い、従動アーム１４を回動させて、吸気絞り弁５を駆動させる氷結解除用カム溝１１ｃと、
を備える。
【００２５】
そして、ＥＣＵ８は、固着検出手段が固着を検出した際に、電動アクチュエータ６を通電制御して、低圧ＥＧＲ調整弁４を全閉位置θ０から逆方向へ回動させ、氷結解除用カム溝１１ｃによる従動ピン１３の駆動によって吸気絞り弁５を回動させる氷結解除実行手段を備える。
【実施例１】
【００２６】
次に、低圧ＥＧＲ装置１の具体的な一例を、図１〜図４を参照して説明する。なお、本実施例において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
〔エンジン吸排気システムの概略説明〕
先ず、図２〜図４を参照してエンジン吸排気システムを説明する。
【００２７】
エンジン吸排気システムには、高圧ＥＧＲ装置２１と低圧ＥＧＲ装置１が設けられている。
高圧ＥＧＲ装置２１は、高排気圧範囲（ＤＰＦ２２の排気上流側で、高い排気圧が発生する範囲）の排気通路２３の内部と、高吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ２４の吸気下流側で、高い吸気負圧が発生する範囲）の吸気通路２の内部とを接続して、多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路２の吸気下流側へ戻す高圧ＥＧＲ流路２５を備えている。
具体的な一例として、図３の高圧ＥＧＲ流路２５は、排気通路２３側がエキゾーストマニホールドに接続され、吸気通路２側がインテークマニホールドのサージタンク２６に接続されている。
【００２８】
図３に示す高圧ＥＧＲ装置２１では、高圧ＥＧＲ流路２５の途中に、高圧ＥＧＲ流路２５の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう高圧ＥＧＲ調整弁２７と、吸気側に戻されるＥＧＲガスの冷却を行なう高圧ＥＧＲクーラ２８と、吸気側に戻されるＥＧＲガスを高圧ＥＧＲクーラ２８から迂回させる高圧クーラバイパス２９と、高圧ＥＧＲクーラ２８と高圧クーラバイパス２９の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替弁３０とが設けられている。
なお、図３は具体例であり、高圧ＥＧＲクーラ２８、高圧クーラバイパス２９および高圧ＥＧＲクーラ切替弁３０を搭載しないものであっても良い。
【００２９】
低圧ＥＧＲ装置１は、低排気圧範囲（ＤＰＦ２２の排気下流側で、低い排気圧が発生する範囲）の排気通路２３の内部と、低吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ２４の吸気上流側で、低い吸気負圧が発生する範囲）の吸気通路２の内部とを接続して、少量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路２の吸気上流側に戻す低圧ＥＧＲ流路３を備えている。
具体的な一例として、図３の低圧ＥＧＲ流路３は、排気通路２３側がＤＰＦ２２より排気下流側の排気管に接続され、吸気通路２側がターボチャージャのコンプレッサ３１より吸気上流側の吸気管に接続されている。
【００３０】
低圧ＥＧＲ装置１には、低圧ＥＧＲ流路３の途中に、低圧ＥＧＲ流路３の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁４と、吸気側に戻されるＥＧＲガスの冷却を行なう低圧ＥＧＲクーラ３２とが設けられている。
また、低圧ＥＧＲ装置１は、吸気通路２と低圧ＥＧＲ流路３の合流部に吸気負圧を発生させるための吸気絞り弁５を設けている。
【００３１】
この吸気絞り弁５は、吸気通路２を最大に絞った状態であっても、吸気通路２の一部を開放するように設けられるものである。具体的には、吸気絞り弁５が吸気通路２を最大に絞った状態であっても、吸気通路２の例えば１０％ほどを開放するように設けられるものである（図２の実線Ｙの最小流量参照）。
【００３２】
次に、高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置１の制御を行なうＥＣＵ８を説明する。
ＥＣＵ８は、高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置１の運転制御を行なうＥＧＲ制御プログラムが搭載されている。
このＥＧＲ制御プログラムは、
（ｉ）エンジンの暖気状態（例えば、エンジン冷却水の温度）に基づいて高圧ＥＧＲクーラ切替弁３０の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替プログラムと、
（ｉｉ）エンジン回転数とエンジン負荷（エンジン負荷トルク）に応じて高圧ＥＧＲ調整弁２７、低圧ＥＧＲ調整弁４および吸気絞り弁５の開度制御を行なう高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムとを備えている。
【００３３】
高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムの概略を、図４を参照して説明する。
高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムは、
（ｉ）図４に示す実線α以下における運転領域（エンジン回転数とエンジン負荷トルクの関係によるエンジン運転領域）の時に、低圧ＥＧＲ装置１を停止させ、高圧ＥＧＲ装置２１の高圧ＥＧＲ調整弁２７の開度制御のみによってＥＧＲ制御を行い（具体的には、低圧ＥＧＲ流路３を低圧ＥＧＲ調整弁４によって閉塞させ、高圧ＥＧＲ調整弁２７をエンジン回転数とエンジン負荷トルクの関係に応じた開度に制御する）、
（ｉｉ）図４に示す実線αと実線βの間の運転領域の時に、高圧ＥＧＲ装置２１の高圧ＥＧＲ調整弁２７の開度制御と、低圧ＥＧＲ装置１の低圧ＥＧＲ調整弁４および吸気絞り弁５の開度制御の両方によってＥＧＲ制御を行い（具体的には、高圧ＥＧＲ調整弁２７をエンジン回転数とエンジン負荷トルクの関係に応じた開度に制御するとともに、低圧ＥＧＲ調整弁４および吸気絞り弁５をエンジン回転数とエンジン負荷トルクの関係に応じた開度に制御する）、
（ｉｉｉ）図４に示す実線β以上における運転領域の時に、高圧ＥＧＲ装置２１を停止させ、低圧ＥＧＲ装置１の低圧ＥＧＲ調整弁４および吸気絞り弁５の開度制御のみによってＥＧＲ制御を行う（具体的には、高圧ＥＧＲ流路２５を高圧ＥＧＲ調整弁２７によって閉塞させ、低圧ＥＧＲ調整弁４および吸気絞り弁５をエンジン回転数とエンジン負荷トルクの関係に応じた開度に制御する）制御プログラムである。
【００３４】
低圧ＥＧＲ装置１は、低排気圧範囲のＥＧＲガスを、低吸気負圧発生範囲に戻すものであるため、少量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことを得意とする。しかるに、低圧ＥＧＲ装置１を用いて多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻したい運転領域が存在しても、低吸気負圧発生範囲にＥＧＲガスを戻す構造の低圧ＥＧＲ装置１では多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻すことが困難である。
そこで、低圧ＥＧＲ装置１は、ＥＧＲガスを戻す吸気通路２内に積極的に吸気負圧を発生させるための吸気絞り弁５を設け、低圧ＥＧＲ装置１において大きなＥＧＲ量を得たい運転領域では、吸気絞り弁５を閉じる方向（吸気負圧が発生する方向）に開度制御し、低圧ＥＧＲ装置１において多量のＥＧＲガスをコントロールすることを可能にしている。
【００３５】
しかし、（ｉ）低圧ＥＧＲ装置１を用いて少量のＥＧＲガスをエンジンへ戻す「低濃度制御状態」の時は、吸気絞り弁５が負圧を発生させないように最大開度（全開開度）で固定されて、低圧ＥＧＲ調整弁４のみを開度制御する必要があり、
（ｉｉ）低圧ＥＧＲ装置１を用いて多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻す「高濃度制御状態」の時は、低圧ＥＧＲ調整弁４の開度を増加するとともに、負圧を増加させるべく吸気絞り弁５の開度を小さくする必要がある。
【００３６】
このように、「低濃度制御状態」では吸気絞り弁５が全開に固定されて低圧ＥＧＲ調整弁４のみが開度制御され、「高濃度制御状態」では低圧ＥＧＲ調整弁４の開度に対応して吸気絞り弁５の開度も変化するものである。
このため、低圧ＥＧＲ調整弁４を駆動するための専用のアクチュエータと、吸気絞り弁５を駆動するための専用のアクチュエータとが要求されるが、それぞれに専用のアクチュエータを搭載すると、コストアップ、体格アップ、重量アップの要因になってしまう。
【００３７】
そこで、低圧ＥＧＲ装置１は、図１に示すように、低圧ＥＧＲ調整弁４を駆動する１つの電動アクチュエータ６と、この電動アクチュエータ６の出力特性を変化させて吸気絞り弁５を駆動するリンク装置７とを備え、リンク装置７を介して伝達された電動アクチュエータ６の出力によって吸気絞り弁５を駆動するように設けられている。
【００３８】
リンク装置７には、電動アクチュエータ６の出力特性を変化させて吸気絞り弁５へ伝達する特性変換部が設けられており、低圧ＥＧＲ調整弁４が所定開度より大きくなってから低圧ＥＧＲ調整弁４の開度アップに連動させて吸気絞り弁５の開度を小さくするように設けられている（図２参照）。
なお、図２の実線Ｘは低圧ＥＧＲ調整弁４の回転角度に対するＥＧＲ流量の変化を示し、図２の実線Ｙは低圧ＥＧＲ調整弁４の回転角度に対する吸気絞り弁５による吸気流量の変化を示すものである。
【００３９】
〔低圧ＥＧＲバルブユニット４０の説明〕
低圧ＥＧＲ調整弁４と吸気絞り弁５は、上述したように、リンク装置７を介して連結して、共通の電動アクチュエータ６によって駆動されるものである。
このため、低圧ＥＧＲ調整弁４と吸気絞り弁５は、図１に示すように、１つの低圧ＥＧＲバルブユニット４０として設けられている。
【００４０】
この低圧ＥＧＲバルブユニット４０は、低圧ＥＧＲ流路３と吸気通路２の合流部を備えるバルブハウジング４１に、上述した低圧ＥＧＲ調整弁４、吸気絞り弁５、電動アクチュエータ６およびリンク装置７を搭載するものである。
以下において、低圧ＥＧＲバルブユニット４０に搭載される低圧ＥＧＲ調整弁４、吸気絞り弁５、電動アクチュエータ６およびリンク装置７の概略を順次説明する。
【００４１】
低圧ＥＧＲ調整弁４は、低圧ＥＧＲ流路３内に配置されるバタフライバルブであり、バルブハウジング４１に対して回動自在に支持される低圧ＥＧＲシャフト４２と一体に回動する。
吸気絞り弁５は、吸気通路２内に配置されるバタフライバルブであり、バルブハウジング４１に対して回動自在に支持される吸気絞シャフト４３と一体に回動する。
そして、低圧ＥＧＲシャフト４２と吸気絞シャフト４３は、平行に配置されるものである。
【００４２】
電動アクチュエータ６は、通電により回転出力を発生する電動モータ４４（例えば、ＤＣモータ）と、この電動モータ４４の回転出力を減速して出力トルクを増大させる減速機構４５（例えば歯車減速装置）とを組み合わせたものである。そして、減速機構４５の出力により、低圧ＥＧＲ調整弁４を駆動するとともに、リンク装置７を介して吸気絞り弁５を駆動するものである。
【００４３】
リンク装置７は、バルブハウジング４１の外部に配置されて、電動アクチュエータ６の出力特性（回動特性）を変換して吸気絞り弁５を駆動するものであり、低圧ＥＧＲ調整弁４と一体に回転するカムプレート１２と、吸気絞り弁５と一体に回転する従動アーム１４とを備える。
【００４４】
カムプレート１２は、板形状を呈し、耐摩耗性に優れた材料（例えば、ナイロン系樹脂など）により成形されたものであり、低圧ＥＧＲシャフト４２に対して直角に固定配置されている。
従動アーム１４も、板形状を呈し、耐摩耗性に優れた材料（例えば、ナイロン系樹脂など）により成形されたものであり、従動アーム１４の回動端側がカムプレート１２に対して所定の隙間を隔てて重なるように、吸気絞シャフト４３に対して直角に固定配置されている。
【００４５】
リンク装置７において電動アクチュエータ６の出力特性を変換する特性変換部は、カムプレート１２の回転中心から離れた位置に設けられたカム溝１１と、従動アーム１４の回転中心から離れた位置に設けられてカム溝１１に嵌まり合う従動ピン１３とによって構成される。
従動ピン１３は、従動アーム１４の回動端側に固定された軸部と、この軸部の外周に回転自在に装着されたローラ（回転差吸収体）とからなる。なお、ローラを支持する軸部は、従動アーム１４と一体に設けられるものであっても良いし、別体に設けて従動アーム１４に固定されるものであっても良い。
【００４６】
従動ピン１３に対して駆動力を付与するカム溝１１のカムプロフィールは、３つの溝形状を組み合わせたものである。
次に、３つの溝形状のうち、通常運転に使用される２つの溝形状を以下において説明する。なお、３つめの溝形状（氷結解除用カム溝１１ｃ）については後述する。
【００４７】
カム溝１１における「第１の溝形状」は、「開度キープ用カム溝１１ａ」で、「カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝」であり、低圧ＥＧＲ調整弁４が低圧ＥＧＲ流路３を最大に絞る全閉位置θ０（図２のＥＧＲ側回転角度＝０°）から所定中間開度θ１に至る正方向の回動範囲（開度θ０〜開度θ１）において、吸気絞り弁５の開度を最大開度に保つように設けられている。
【００４８】
カム溝１１における「第２の溝形状」は、「吸気絞用カム溝１１ｂ」で、上述した「開度キープ用カム溝１１ａ」の一方の端部に連続するように連なって形成されており、
「カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝」に対して「所定の角度で変化する角度形状」を呈し、低圧ＥＧＲ調整弁４が所定中間開度（θ１）から最大開度（θ２：図２のＥＧＲ側回転角度＝９０°）に至る正方向の回動範囲（開度θ１〜開度θ２）において従動アーム１４を回動させて、吸気絞り弁５の開度を最大開度から吸気通路２を閉じる方向に回動させるように設けられている。
【００４９】
〔氷結ロックの解除技術の説明〕
ここで、寒冷地等では、軸受等における水分等の凍結によって吸気絞り弁５がロック（固着）する可能性がある。
そこで、この実施例１の低圧ＥＧＲバルブユニット４０は、低圧ＥＧＲ調整弁４の開度上昇を抑えた状態で吸気絞り弁５の氷結ロックを解除する技術を採用している。この技術を、以下において具体的に説明する。
【００５０】
電動アクチュエータ６の出力特性を変化させるカム溝１１は、上述した「開度キープ用カム溝１１ａ」および「吸気絞用カム溝１１ｂ」の他に、「第３の溝形状」を備えている。
カム溝１１における「第３の溝形状」は、「氷結解除用カム溝１１ｃ」で、上述した「開度キープ用カム溝１１ａの他方の端部に連続するように連なって形成されており、「カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝」に対して「所定の角度で変化する溝形状」を呈し、低圧ＥＧＲ調整弁４が全閉位置θ０から逆回動終端θｘに至る逆方向の回動範囲（開度θ０〜逆開度θｘ）において従動アーム１４を回動させて、吸気絞り弁５を駆動させるように設けられている。
【００５１】
具体的に、この実施例１の氷結解除用カム溝１１ｃは、低圧ＥＧＲ調整弁４を全閉位置θ０から逆方向へ回動するに従い、吸気絞り弁５を正方向（低圧ＥＧＲ調整弁４を正方向へ回動させた場合に吸気絞り弁５が回動する方向）へ回動させるものである。
即ち、氷結解除用カム溝１１ｃは、吸気絞用カム溝１１ｂと同様、開度キープ用カム溝１１ａの端部から、カムプレート１２の回転中心から徐々に離れる方向へ変化するように設けられている。
【００５２】
一方、氷結解除用カム溝１１ｃは、吸気絞り弁５に対して高トルクを発生するカムプロフィールに設けられている。
具体的な一例として、氷結解除用カム溝１１ｃは、吸気絞用カム溝１１ｂよりも、吸気絞り弁５に対して高トルクを発生するカムプロフィールに設けられている（限定されるものではない）。
【００５３】
上記に加え、吸気絞り弁５の氷結ロックを解除するために、低圧ＥＧＲ装置１は、
〇低圧ＥＧＲ調整弁４の開度を検出する回転角度センサと、
〇電動モータ４４に印加される電流値（モータ電流）の検出を行なう電流センサと、
〇ＥＣＵ８に設けられ、回転角度センサおよび電流センサの値から吸気絞り弁５の固着を検出する固着検出手段（制御プログラム）と、
〇ＥＣＵ８に設けられ、固着検出手段が固着を検出した際に、低圧ＥＧＲ調整弁４を全閉位置θ０から逆方向へ回動させ、氷結解除用カム溝１１ｃによる従動ピン１３の駆動によって吸気絞り弁５を回動させる氷結解除実行手段（制御プログラム）と、
を備える。
【００５４】
この氷結解除実行手段は、氷結解除運転を実行する際（固着検出手段が固着を検出して、低圧ＥＧＲ調整弁４を逆方向へ回動させる際）に、回転角度センサの検出する回転角度が、予め設定した「固着解除角度（例えば、逆回動終端θｘの近傍に設定された角度）」まで逆回転した時に、「氷結ロックが解除された」と判断し、氷結解除運転を中止して、通常作動（上述した高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラム）を実行するように設けられている。
【００５５】
また、氷結解除実行手段は、氷結解除運転を実行しても、氷結ロックが解除されない場合（回転角度センサの検出する回転角度が「固着解除角度」に達しない場合）は、氷結解除運転を繰り返し実行するリトライ機能が設けられている。
そして、氷結解除運転を所定回数リトライしても氷結ロックが解除されない場合（回転角度センサの検出する回転角度が「固着解除角度」に達しない場合）は、車両乗員に表示可能な部位に設けられた警告灯（視覚表示手段）を点灯させて、異常が生じている旨を乗員に知らせるように設けられている。
【００５６】
〔実施例１の効果〕
実施例１の低圧ＥＧＲ装置１は、上述したように、吸気絞り弁５の固着を検出した際に、低圧ＥＧＲ調整弁４を全閉位置θ０から逆方向へ回動させて、氷結解除用カム溝１１ｃを用いて吸気絞り弁５を回動させる。
このように、低圧ＥＧＲ調整弁４の開度が全閉位置θ０に近い開度において氷結ロックの解除を実行するため、吸気絞り弁５の氷結ロックの解除運転を実施する際に、低圧ＥＧＲ調整弁４の開度上昇を抑えることができる。
このため、氷結ロックの解除運転を行なう際に、低圧ＥＧＲ調整弁４の開度が大きく開かれる不具合を回避することができ、氷結ロックの解除運転が、エンジンに戻されるＥＧＲ量の制御に大きな影響を与える不具合を防ぐことができる。
【００５７】
また、上述したように、氷結解除用カム溝１１ｃは、吸気絞り弁５に対して高トルクを発生するカムプロフィールに設けられている。これにより、電動アクチュエータ６の出力トルクの増大を抑えて、吸気絞り弁５の氷結ロックの解除を実施することができる。
このように、電動アクチュエータ６の出力トルクの増大を抑えることで、電動モータ４４の大型化を防ぐことができ、結果的に氷結解除に要するコストアップを抑えることができる。
【実施例２】
【００５８】
実施例２を、図５を参照して説明する。なお、以下の実施例において、上記実施例１と同一符号は、同一機能物を示すものである。
この実施例２における氷結解除用カム溝１１ｃは、開度キープ用カム溝１１ａの他方の端部に連なる部分に、低圧ＥＧＲ調整弁４を全閉位置θ０から逆方向へ回動しても、吸気絞り弁５の開度を一定に保って吸気絞り弁５に対して駆動負荷を与えない不感帯領域１１ｃ’を備える。
【００５９】
この不感帯領域１１ｃ’は、上述した「開度キープ用カム溝１１ａ」と同様、カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝であり、例えば、低圧ＥＧＲ調整弁４の全閉位置θ０から逆方向へ５°（この数字は一例であって、他の角度であっても良い）に設けられている。
そして、不感帯領域１１ｃ’の回動範囲以上に低圧ＥＧＲ調整弁４を逆方向へ回動させることで、実施例１で示したように、開度キープ用カム溝１１ａが吸気絞り弁５に高トルクを与えて駆動する。
【００６０】
氷結ロックの解除を行なうために、電動アクチュエータ６が低圧ＥＧＲ調整弁４を逆方向に回動させる回動開始初期では、不感帯領域１１ｃ’によって電動アクチュエータ６の駆動力が吸気絞り弁５には作用せず、電動アクチュエータ６の駆動力を低圧ＥＧＲ調整弁４のみに与えることができる。即ち、不感帯領域１１ｃ’では、低圧ＥＧＲ調整弁４のみに対して高トルクを発生させることができる。
【００６１】
このため、低圧ＥＧＲ調整弁４が氷結ロックしたとしても、不感帯領域１１ｃ’において電動アクチュエータ６が低圧ＥＧＲ調整弁４を回動させることで、低圧ＥＧＲ調整弁４の氷結ロックを解除することができる。
即ち、実施例２を採用することにより、氷結ロックの解除運転を行なう際に、先ず「不感帯領域１１ｃ’」において低圧ＥＧＲ調整弁４の氷結ロックの解除を実行し、その後、吸気絞り弁５に高トルクを与えて吸気絞り弁５の氷結ロックの解除を実行することができる。
【実施例３】
【００６２】
実施例３を、図６を参照して説明する。
上記実施例１の氷結解除用カム溝１１ｃは、低圧ＥＧＲ調整弁４を逆方向へ回動するに従い、吸気絞り弁５を正方向（低圧ＥＧＲ調整弁４を正方向へ回動させた場合に吸気絞り弁５が回動する方向）へ回動させる例を示した。
【００６３】
これに対し、この実施例３の氷結解除用カム溝１１ｃは、上記実施例１とは逆に、低圧ＥＧＲ調整弁４を逆方向へ回動するに従い、吸気絞り弁５を逆方向（低圧ＥＧＲ調整弁４を正方向へ回動させた場合に吸気絞り弁５が回動する方向とは逆方向）へ回動させるものである。
具体的に、この実施例３の氷結解除用カム溝１１ｃは、開度キープ用カム溝１１ａの端部から、カムプレート１２の回転中心側へ向かって徐々に近づく方向へ変化するように設けられるものである。
【００６４】
ここで、実施例１では説明を省略したが、低圧ＥＧＲバルブユニット４０には、吸気絞り弁５を逆方向（低圧ＥＧＲ調整弁４を正方向へ回動させた場合に吸気絞り弁５が回動する方向とは逆方向）へ付勢する絞り弁用リターンスプリング（図示しない）が搭載されている。
このため、氷結ロックの解除を行なうために、電動アクチュエータ６が低圧ＥＧＲ調整弁４を逆方向に回動させると、
（ｉ）氷結解除用カム溝１１ｃによる逆方向トルクと、
（ｉｉ）絞り弁用リターンスプリングによる逆方向トルクと、
の両方の逆方向トルクが加算されて吸気絞り弁５に与えられる。
このように、この実施例３では、氷結ロックの解除を行なう際に、吸気絞り弁５に対して実施例１よりも大きなトルクを与えることができるため、氷結ロックの解除能力を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
上記実施例では、具体的な一例として、ターボチャージャを搭載するエンジン吸排気システムに本発明を適用する例を示したが、ターボチャージャに代えて他の吸気過給機（スーパチャージャ等）を搭載するエンジンの吸排気システムに本発明を適用しても良いし、ターボチャージャ等の吸気過給機を搭載しないエンジンの吸排気システムに本発明を適用しても良い。
上記実施例では、ＤＰＦ２２を搭載することから解るように、ディーゼルエンジンの吸排気システムに本発明を適用する例を示したが、ディーゼルエンジンとは異なる他のエンジン（ガソリンエンジン等）の吸排気システムに本発明を適用しても良い。
上記の説明では、ＥＧＲガスを吸気へ戻して燃焼温度を下げることでＮＯｘを低減させる例を示したが、ＥＧＲガスを吸気へ戻して燃焼温度を下げることでノッキングを防ぐものであっても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１  低圧ＥＧＲ装置
２  吸気通路
３  低圧ＥＧＲ流路
４  低圧ＥＧＲ調整弁
５  吸気絞り弁
６  電動アクチュエータ
７  リンク装置
８  ＥＣＵ（制御装置、固着検出手段、氷結解除実行手段）
１１  カム溝
１１ａ  開度キープ用カム溝
１１ｂ  吸気絞用カム溝
１１ｃ  氷結解除用カム溝
１１ｃ’不感帯領域
１２  カムプレート
１３  従動ピン
１４  従動アーム
【図１】
2011220296.tif 000003
【図２】
2011220296.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011220296.tif 000006
【図５】
2011220296.tif 000007
【図６】
2011220296.tif 000008
【図７】
2011220296.tif 000009