(57)【要約】【課題】ＥＧＲ通路に直列に設けられた第１ＥＧＲ弁及び第２ＥＧＲ弁のうち下流側に配置された第１ＥＧＲ弁につき、ＥＧＲ通路に作用する排気圧力がピークとなるタイミングでも、その開弁開始時に第１ＥＧＲ弁にかかる負荷を軽減すること。【解決手段】ＥＧＲ通路１７と、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲ流量を調節するためにＥＧＲ通路１７に直列に設けられた第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９とを備える。ＥＧＲ通路１７には、第１ＥＧＲ弁１８が第２ＥＧＲ弁１９よりも下流に配置される。電子制御装置（ＥＣＵ）６１は、第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９をエンジン１の運転状態に応じて制御する。また、ＥＣＵ６１は、第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９を閉弁状態から開弁させるときに、第１ＥＧＲ弁１８の開弁を開始させた後に第２ＥＧＲ弁１９の開弁を開始させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部を吸気通路へ流して前記燃焼室へ還流させる排気還流通路と、前記排気還流通路における排気流量を調節するために前記排気還流通路に直列に設けられた第１排気還流弁及び第２排気還流弁とを備えたエンジンの排気還流装置において、
前記排気還流通路において前記第１排気還流弁が前記第２排気還流弁よりも下流に配置されることと、
前記第１排気還流弁及び前記第２排気還流弁を前記エンジンの運転状態に応じて制御するための制御手段と
を備え、前記制御手段は、前記第１排気還流弁及び前記第２排気還流弁を閉弁状態から開弁させるときに、前記第１排気還流弁の開弁を開始させた後に前記第２排気還流弁の開弁を開始させることを特徴とするエンジンの排気還流装置。
【請求項２】
前記第１排気還流弁がポペット弁により構成され、前記第２排気還流弁がバタフライ弁により構成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気還流装置。
【請求項３】
前記第１排気還流弁及び前記第２排気還流弁がポペット弁により構成され、前記第２排気還流弁を構成する弁体及び弁座が、前記第１排気還流弁を構成する弁体及び弁座よりも相対的に小型に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気還流装置。
【請求項４】
前記第１排気還流弁及び前記第２排気還流弁が電動弁により構成されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のエンジンの排気還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部を吸気通路へ流してエンジンへ還流させるエンジンの排気還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術が、例えば、自動車用エンジンにおいて採用されている。排気還流装置（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ）装置）は、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される燃焼後の排気の一部をＥＧＲ通路を介して吸気通路へ導き、吸気通路を流れる吸気と混合させて燃焼室へ還流させるようになっている。ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁により調節されるようになっている。このＥＧＲによって、主として排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させることができ、エンジンの部分負荷時における燃費向上を図ることができる。
【０００３】
エンジンの排気は、酸素が含まれていないか酸素が希薄な状態にある。従って、ＥＧＲにより排気の一部を吸気と混ぜることで、吸気中の酸素濃度が低下する。このため、燃焼室では、酸素濃度が低い状態で燃料が燃焼することから、燃焼時のピーク温度が低下し、ＮＯｘの発生を抑制することができる。ガソリンエンジンでは、ＥＧＲにより吸気中の酸素含有量を増加させることなく、スロットルバルブをある程度閉じた状態においても、エンジンのポンピングロスを低減することができる。
【０００４】
ここで、近時は、エンジンの更なる燃費向上を図るために、エンジンの全運転領域でＥＧＲを行うことが考えられ、大量ＥＧＲを実現することが求められている。大量ＥＧＲを実現するためには、従前の技術に対し、ＥＧＲ通路の内径を拡大したり、ＥＧＲ弁の弁体や弁座の流路開口面積を大きくしたりする必要がある。
【０００５】
また、下記の特許文献１〜３には、ＥＧＲの制御性を向上させるために、ＥＧＲ通路に２つのＥＧＲ弁を直列に設けたＥＧＲ装置が開示されている。例えば、特許文献１に記載のＥＧＲ装置は、ＥＧＲ通路に直列に設けられた２つのＥＧＲ弁の一方がアクチュエータにより駆動されるポペット弁により構成され、他方がアクチュエータにより駆動されるバタフライ弁により構成され、バタフライ弁がポペット弁よりも下流側に配置される。また、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲの要求流量に基づいてポペット弁とバタフライ弁とを制御するための制御手段を備え、制御手段は、ＥＧＲの要求流量が所定流量より少ない場合、ポペット弁を所定の開弁位置で固定させ、バタフライ弁を要求流量に応じた開度に作動させるようになっている。この構成により、ポペット弁で全閉時の密閉性を確保し、バタフライ弁で微量な要求流量に適した開度を実現してＥＧＲ流量を適切に調節するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２９０３９号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５９２３号公報
【特許文献３】特開昭６３−１９８７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に記載のＥＧＲ装置では、エンジンの排気圧力がピークとなるタイミングで２つのＥＧＲ弁を閉弁状態から開弁させようとした場合に、下流側に配置されたＥＧＲ弁につき、その弁体の上流側と下流側にかかる圧力の差が過大になると、弁体が開き難くなり、アクチュエータに過大な負荷がかかるおそれがあった。この結果、そのアクチュエータに故障のおそれがあり、アクチュエータがモータである場合は、モータに脱調が起きてモータを狙い通りに制御できなくなり、ＥＧＲ弁の開度を正確に調節できなくなるおそれがあった。このような問題は、ＥＧＲ装置を大量ＥＧＲに対応させるために、ＥＧＲ通路の流路径を拡げたり、ＥＧＲ弁の弁体や弁座を大型化した場合により顕著になると考えられる。
【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、排気還流通路に直列に設けられた第１排気還流弁及び第２排気還流弁のうち下流側に配置された第１排気還流弁につき、排気還流通路に作用する排気圧力がピークとなるタイミングでも、その開弁開始時に第１排気還流弁にかかる負荷を軽減することを可能としたエンジンの排気還流装置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、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部を吸気通路へ流して燃焼室へ還流させる排気還流通路と、排気還流通路における排気流量を調節するために排気還流通路に直列に設けられた第１排気還流弁及び第２排気還流弁とを備えたエンジンの排気還流装置において、排気還流通路において第１排気還流弁が第２排気還流弁よりも下流に配置されることと、第１排気還流弁及び第２排気還流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とを備え、制御手段は、第１排気還流弁及び第２排気還流弁を閉弁状態から開弁させるときに、第１排気還流弁の開弁を開始させた後に第２排気還流弁の開弁を開始させることを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、第１排気還流弁及び第２排気還流弁を閉弁状態から開弁させるときに、制御手段が、下流側の第１排気還流弁の開弁を開始させた後に上流側の第２排気還流弁の開弁を開始させる。ここで、第１排気還流弁及び第２排気還流弁の閉弁状態において、第２排気還流弁には、排気通路における排気圧力が、排気還流通路の上流側を通じて伝播し作用するが、第１排気還流弁には作用し難いか、作用しない。従って、第１排気還流弁の開弁開始時には、同排気還流弁の上流側と下流側にかかる圧力の差が緩和される。特に、排気脈動による排気圧力のピーク圧力は、平均圧力に比べて非常に高くなるが、このピーク圧力に対しても第１排気還流弁の上流側と下流側にかかる圧力の差が緩和される。
【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、第１排気還流弁がポペット弁により構成され、第２排気還流弁がバタフライ弁により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、第１排気還流弁にポペット弁の流量特性が反映される。例えば、ポペット弁は、バタフライ弁に比べて流量特性が開度に対して徐々に変化する。また、第２排気還流弁にバタフライ弁の流量特性が反映される。例えば、バタフライ弁は、ポペット弁に比べて調節可能な最大流量が大きく、全閉から全開又は全開から全閉への応答速度も速い。また、バタフライ弁の全閉状態では、ボアとの間に微少隙間があることから、その上流側と下流側の圧力の差が緩和される。また、バタフライ弁を構成する弁体には、弁軸を中心に対称に圧力が作用することから、弁体を回動させるのに要する弁軸の回転トルクが少なくて済み、ポペット弁に比べ、少ない力で開弁可能となる。
【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に記載の発明において、第１排気還流弁及び第２排気還流弁がポペット弁により構成され、第２排気還流弁を構成する弁体及び弁座が、第１排気還流弁を構成する弁体及び弁座よりも相対的に小型に形成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に記載の発明の作用に加え、第１排気還流弁及び第２排気還流弁にポペット弁の流量特性が反映される。例えば、ポペット弁は、バタフライ弁に比べて流量特性が開度に対して徐々に変化する。ここで、第２排気還流弁を構成する弁体及び弁座が、第１排気還流弁を構成する弁体及び弁座よりも相対的に小型に形成されるので、第２排気還流弁の弁体の上流側と下流側にかかる圧力の差が相対的に緩和される。
【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の何れかに記載の発明において、第１排気還流弁及び第２排気還流弁が電動弁により構成され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の何れかに記載の発明の作用に加え、第１排気還流弁及び第２排気還流弁のそれぞれに電動弁による制御性が反映される。例えば、第１排気還流弁及び第２排気還流弁の開度を連続的に可変とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、排気還流通路に直列に設けられた第１排気還流弁及び第２排気還流弁のうち下流側に配置された第１排気還流弁につき、排気還流通路に作用する排気圧力がピークとなるタイミングでも、その開弁開始時に第１排気還流弁にかかる負荷を軽減することができる。
【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、第２排気還流弁が開いているときに、第１排気還流弁の開弁を制御することで、排気還流通路における排気還流を徐々に変化させて調節することができる。また、第２排気還流弁を開弁状態から閉弁させるときには、速やかに閉弁させて排気還流を速やかに遮断することができ、第２排気還流弁を閉弁状態から開弁させるときには、速やかに開弁させることができる。これにより、排気還流通路に作用する排気圧力がピークとなるタイミングでも、その開弁開始時に第２排気還流弁にかかる負荷を軽減することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、第２排気還流弁が開いているときに、第１排気還流弁を制御することで、排気還流通路における排気還流を徐々に変化させて調節することができる。また、第２排気還流弁の弁体及び弁座が相対的に小型であることから、排気還流通路に作用する排気圧力がピークとなるタイミングでも、その開弁開始時に第２排気還流弁にかかる負荷を軽減することができる。更に、ポペット弁は、バタフライ弁に比べて流量特性が開度に対して徐々に変化するので、第２排気還流弁による排気還流の調節をより精密に行うことができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、排気還流通路における排気還流の流量をより精密に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係り、エンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含む過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】同実施形態に係り、ＥＧＲ通路の一部であって第１ＥＧＲ弁と第２ＥＧＲ弁が設けられる部分を拡大して示す断面図。
【図３】同実施形態に係り、通常のＥＧＲ制御の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図４】同実施形態に係り、高負荷ＥＧＲカットからのＥＧＲ復帰時のＥＧＲ制御の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態に係り、ＥＧＲ通路の一部であって第１ＥＧＲ弁と第２ＥＧＲ弁が設けられる部分を拡大して示す断面図。
【図６】第３実施形態に係り、エンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含む過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図７】第４実施形態に係り、ＥＧＲ通路の一部であって第１ＥＧＲ弁と第２ＥＧＲ弁が設けられる部分を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明におけるエンジンの排気還流装置を具体化した第１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エンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含む過給機付エンジンシステムを概略構成図により示す。この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の吸気ポート２には、吸気通路３が接続され、排気ポート４には、排気通路５が接続される。吸気通路３の入口には、エアクリーナ６が設けられる。エアクリーナ６より下流の吸気通路３には、排気通路５との間に吸気通路３における吸気を昇圧させるための過給機７が設けられる。
【００２４】
過給機７は、吸気通路３に配置されたコンプレッサ８と、排気通路５に配置されたタービン９と、コンプレッサ８とタービン９を一体回転可能に連結する回転軸１０とを含む。過給機７は、排気通路５を流れる排気によりタービン９を回転させて回転軸１０を介してコンプレッサ８を一体的に回転させることにより、吸気通路３における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。
【００２５】
過給機７に隣接して排気通路５には、タービン９を迂回する排気バイパス通路１１が設けられる。この排気バイパス通路１１には、ウェイストゲートバルブ１２が設けられる。ウェイストゲートバルブ１２により排気バイパス通路１１を流れる排気が調節されることにより、タービン９に供給される排気流量が調節され、タービン９及びコンプレッサ８の回転速度が調節され、過給機７による過給圧が調節されるようになっている。
【００２６】
吸気通路３において、過給機７のコンプレッサ８とエンジン１との間には、インタークーラ１３が設けられる。このインタークーラ１３は、コンプレッサ８により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ１３とエンジン１との間の吸気通路３には、サージタンク３ａが設けられる。また、インタークーラ１３の下流側であってサージタンク３ａの上流側には、スロットルバルブ１４が設けられる。このスロットルバルブ１４は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作に応じて開度が調節されるように構成される。また、タービン９の下流側の排気通路５には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ１５が設けられる。
【００２７】
この実施形態において、大量ＥＧＲを実現するためのＥＧＲ装置は、エンジン１の燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部を吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させる排気還流通路（ＥＧＲ通路）１７と、ＥＧＲ通路１７における排気流量（ＥＧＲ流量）を調節するためにＥＧＲ通路１７に直列に設けられた第１排気還流弁（第１ＥＧＲ弁）１８及び第２排気還流弁（第２ＥＧＲ弁）１９とを備える。ＥＧＲ通路１７は、タービン９の上流側の排気通路５と、サージタンク３ａとの間に設けられる。すなわち、排気通路５を流れる排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１７を通じて吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させるために、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａが、スロットルバルブ１４の下流側にてサージタンク３ａに接続される。また、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂは、タービン９の上流側における排気通路５に接続される。
【００２８】
ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂの近傍には、ＥＧＲガスを浄化するためのＥＧＲ用触媒コンバータ２０が設けられる。また、ＥＧＲ用触媒コンバータ２０より下流のＥＧＲ通路１７には、同通路１７を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２１が設けられる。この実施形態で、第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９は、ＥＧＲクーラ２１より下流のＥＧＲ通路１７に配置される。この実施形態では、ＥＧＲ通路１７において、第１ＥＧＲ弁１８が第２ＥＧＲ弁１９よりも下流に配置される。
【００２９】
図２に、ＥＧＲ通路１７の一部であって第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９が設けられる部分を拡大して断面図により示す。図１、図２に示すように、第１ＥＧＲ弁１８は、ポペット弁により、かつ、電動弁により構成される。すなわち、第１ＥＧＲ弁１８は、ステップモータ３１により駆動される弁体３２を備える。弁体３２は、略円錐形状をなし、ＥＧＲ通路１７に設けられた弁座３３に着座可能に設けられる。ステップモータ３１は直進的に往復運動（ストローク運動）可能に構成された出力軸３４を備え、その出力軸３４の先端に弁体３２が固定される。出力軸３４は軸受３５を介してＥＧＲ通路１７及びハウジング（図示略）に支持される。そして、ステップモータ３１の出力軸３４をストローク運動させることにより、弁座３３に対する弁体３２の開度が調節されるようになっている。第１ＥＧＲ弁１８の出力軸３４は、弁体３２が弁座３３に着座する全閉状態から、弁体３２が軸受３５に当接する全開状態までの間で所定のストロークＬ１だけストローク運動可能に設けられる。この実施形態では、大量ＥＧＲを実現するために、従前の技術に比べて弁座３３の開口面積が拡大されている。それに合わせて、弁体３２が大型化されている。
【００３０】
図１、図２に示すように、第２ＥＧＲ弁１９は、バタフライ弁により構成されると共に、電動弁により構成される。すなわち、第２ＥＧＲ弁１９は、ＥＧＲ通路１７を貫通して回動可能に設けられた弁軸４２と、ＥＧＲ通路１７の中にて弁軸４２上に固定された円板状の弁体４３と、弁体４３を駆動させるための駆動機構を構成するステップモータ５１とを備える。図２に示すように、直進的にストローク運動可能に構成されたステップモータ５１の出力軸５２は、リンク５３を介して弁軸４２に連結される。そして、ステップモータ５１の出力軸５２をストローク運動させることにより、弁体４３の開度が調節されるようになっている。
【００３１】
この実施形態では、図２に示すように、ステップモータ５１の出力軸５２が最下端位置まで押し出された状態では、第２ＥＧＲ弁１９の弁体４３がリンク５３及び弁軸４２を介して全閉位置に配置される。この実施形態で、弁体４３は、閉弁状態（全閉状態）でＥＧＲ通路１７のボアとの間に所定の微少隙間ができるようになっている。この出力軸５２が最上端位置まで引き戻されることにより、第２ＥＧＲ弁１９の弁体４３は全開位置に配置されることになる。しかし、この実施形態では、出力軸５２上の所定の位置にストッパ５４が設けられ、そのストッパ５４がステップモータ５１のハウジング下端に係合可能に設けられる。このストッパ５４は、第２ＥＧＲ弁１９の弁体４３の最大開度を、図２に２点鎖線で示すように、全開よりも小さい所定の小開度Ａ１（例えば、全開に対する３０％の開度）に規制するように構成される。このように、第２ＥＧＲ弁１９は、所定の小開度Ａ１を最大開度として、その小開度Ａ１から全閉までの間で開度可変に構成される。また、この実施形態では、ステップモータ５１を制御して出力軸５２のストローク運動を制御することにより、第２ＥＧＲ弁１９の弁体４３の開度を所定の小開度Ａ１から全閉までの間で連続的に可変に構成される。この実施形態では、第２ＥＧＲ弁１９の所定の小開度Ａ１により第１ＥＧＲ弁１８による最大ＥＧＲ流量を確保できるように、第２ＥＧＲ弁１９の弁体４３とＥＧＲ通路１７の寸法が設定される。
【００３２】
この実施形態では、過給機７を備えたエンジン１の全運転領域にてＥＧＲを実行可能とするために、第１ＥＧＲ弁１８による最大ＥＧＲ流量が比較的大流量となるように設定される。そのために、第１ＥＧＲ弁１８の全開時における弁体３２の開口ストロークが、図２に２点鎖線で示すように比較的大きく設定される。
【００３３】
ここで、ポペット弁である第１ＥＧＲ弁１８とバタフライ弁である第２ＥＧＲ弁１９の特性を比較する。全開時の最大ＥＧＲ流量については、第２ＥＧＲ弁１９の方が多い。全開から全閉への応答速度については、第２ＥＧＲ弁１９の方が速い。ＥＧＲ流量の制御性について、低流量域では第１ＥＧＲ弁１８の方が良く、高流量域では第２ＥＧＲ弁１９の方が良い。そこで、第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９の双方を制御することにより、低流量域ではＥＧＲ流量を徐々に変化させ、高流量域ではＥＧＲ流量を急激に変化させるように設定することができる。流量特性については、第１ＥＧＲ弁１８の開弁時の面積特性は、開度に対して曲線的に大きくなり、第２ＥＧＲ弁１９の開弁時の面積特性は、開度に対して直線的に大きくなる。
【００３４】
この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じて第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９の双方を制御するために、第１ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１と第２ＥＧＲ弁１９のステップモータ５１のそれぞれが電子制御装置（ＥＣＵ）６１により制御されるようになっている。ＥＣＵ６１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の演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備え、本発明の制御手段に相当する。外部出力回路には各ステップモータ３１，５１が接続される。外部入力回路には、エンジン１の運転状態を検出するための各種センサ（図示略）が接続され、各種エンジン信号が入力されるようになっている。ここで、エンジン１の運転状態を示す各種エンジン信号として、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、スロットル開度ＴＡ及びエンジン冷却水温度ＴＨＷ等に係る各種センサの検出信号が含まれる。
【００３５】
次に、上記のように構成したＥＧＲ装置につき、ＥＣＵ６１が実行するＥＧＲ制御の処理内容について説明する。図３に、通常のＥＧＲ制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【００３６】
処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ６１は、エンジン１の運転状態を示す各種エンジン信号を取り込む。
【００３７】
次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ６１は、ＥＧＲオン条件が成立したか否かを判断する。すなわち、エンジン１の運転状態がＥＧＲを行うべき状態であるか否かを判断する。この判断結果が否定である場合、ＥＧＲを行わないために、ＥＣＵ６１は、処理をステップ１９０へ移行する。
【００３８】
そして、ＥＣＵ６１は、ステップ１９０で、ステップモータ５１を制御することにより、第２ＥＧＲ弁１９を全閉に制御すると共に、ステップ１９５で、ステップモータ３１を制御することにより、第１ＥＧＲ弁１８を全閉に制御する。
【００３９】
一方、ステップ１１０の判断結果が肯定である場合、ＥＧＲを行うために、ＥＣＵ６１は、処理をステップ１２０へ移行する。そして、ステップ１２０で、ＥＣＵ６１は、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬを取り込む。
【００４０】
次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ６１は、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬに応じたＥＧＲの要求流量Ｑｅｇｒを求める。すなわち、ＥＣＵ６１は、エンジン１の運転状態に応じた要求流量Ｑｅｇｒを求める。ＥＣＵ６１は、この処理を、予め設定された関数データである要求流量マップ（図示略）を参照して行う。
【００４１】
次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ６１は、ＥＧＲの要求流量Ｑｅｇｒに応じた第２ＥＧＲ弁１９の目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２を求める。この目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２は、第２ＥＧＲ弁１９の最大開度である上記した小開度Ａ１（３０％）と、それよりも小さい開度とを含む。ＥＣＵ６１は、この処理を、予め設定された関数データである開度マップ（図示略）を参照して行う。ここで、第２ＥＧＲ弁１９の目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２は、要求流量Ｑｅｇｒが小さくなるに連れて、段階的に小さくなるように設定される。この目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２として、例えば「３０％、１５％、１０％、５％」の開度を当てはめることができる。
【００４２】
次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ６１は、第２ＥＧＲ弁１９の目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２に応じた第１ＥＧＲ弁１８の目標開度Ｔｅｇｒ１を求める。ＥＣＵ６１は、この処理を、予め設定された関数データである開度マップ（図示略）を参照して行う。
【００４３】
次に、ステップ１６０で、ＥＣＵ６１は、ステップモータ５１を制御することにより、第２ＥＧＲ弁１９を目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２に固定する。
【００４４】
次に、ステップ１７０で、ＥＣＵ６１は、ステップモータ３１を制御することにより、第１ＥＧＲ弁１８を目標開度Ｔｅｇｒ１に制御する。
【００４５】
そして、ステップ１８０で、ＥＣＵ６１は、エンジン１の運転状態が第１ＥＧＲ弁１８の大開度域からのエンジン急減速であるか否かを判断する。「大開度域」として、例えば「全開を１００％とする６０％以上の開度」を当てはめることができる。この判断結果が否定である場合、ＥＣＵ６１は、ステップ１００の処理へ戻る。この判断結果が肯定である場合、ＥＧＲを直ちに停止するために、ＥＣＵ６１は処理をステップ１９０へ移行し、上記したステップ１９０及びステップ１９５の処理を実行する。
【００４６】
次に、エンジン１が高負荷状態となってＥＧＲを遮断（ＥＧＲカット）してから再びＥＧＲの実行に復帰するときのＥＧＲ制御について説明する。図４に、高負荷ＥＧＲカットからのＥＧＲ復帰時のＥＧＲ制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。高負荷ＥＧＲカットが行われているときは、ＥＧＲ装置を構成する第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９が共に閉弁状態となっている。ここで、ポペット弁よりなる第１ＥＧＲ弁１８の弁体３２は、閉弁状態（全閉状態）において弁座３３との密閉性がよく、バタフライ弁よりなる第２ＥＧＲ弁１９は、閉弁状態（全閉状態）においてＥＧＲ通路１７のボアと弁体４３との間に所定の微少隙間ができることになる。
【００４７】
処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ２００で、ＥＣＵ６１は、エンジン１の運転状態を示す各種エンジン信号を取り込む。
【００４８】
次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ６１は、高負荷ＥＧＲカットからのＥＧＲ復帰であるか否かを判断する。すなわち、エンジン１の運転状態が高負荷ＥＧＲカットからＥＧＲ復帰を行うべき状態であるか否かを判断する。この判断結果が否定である場合、ＥＣＵ６１は、処理をステップ２００へ戻す。
【００４９】
一方、ステップ２１０の判断結果が肯定である場合、ＥＧＲ復帰を行うために、ＥＣＵ６１は、処理をステップ２２０へ移行する。そして、ステップ２２０で、ＥＣＵ６１は、第１ＥＧＲ弁１８の目標開度Ｔｅｇｒ１及び第２ＥＧＲ弁１９の目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２を取り込む。これら目標開度Ｔｅｇｒ１及び目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２は、図３に示す別途ルーチンにて求められるものである。
【００５０】
次に、ステップ２３０で、ＥＣＵ６１は、ステップモータ３１を制御することにより、第１ＥＧＲ弁１８の開弁を開始し、第１ＥＧＲ弁１８を目標開度Ｔｅｇｒ１へ向けて制御する。
【００５１】
次に、ステップ２４０で、ＥＣＵ６１は、第１ＥＧＲ弁１８の実際の開度（実開度）ＴＴｅｇｒ１を求める。ＥＣＵ６１は、ステップモータ３１への指令信号に基づき第１ＥＧＲ弁１８の弁体３２の実開度ＴＴｅｇｒ１を求める。
【００５２】
次に、ステップ２５０で、ＥＣＵ６１は、第１ＥＧＲ弁１８の実開度ＴＴｅｇｒ１が所定値ＴＴ１より大きいか否かを判断する。ここで、所定値ＴＴ１は、第１ＥＧＲ弁１８の弁体３２が弁座３３から確実に離れたことを示す値であって、例えば「全開を１００％とする５％」を当てはめることができる。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ６１は、ステップ２４０の処理へ戻る。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ６１は、ステップ２６０の処理へ移行する。
【００５３】
そして、ステップ２６０で、ＥＣＵ６１は、ステップモータ５１を制御することにより、第２ＥＧＲ弁１９の開弁を開始し、第２ＥＧＲ弁１９を目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２へ向けて制御する。
【００５４】
上記したＥＧＲ制御によれば、ＥＣＵ６１は、エンジン１の運転状態に応じて第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９を制御するようになっている。また、ＥＣＵ６１は、第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９を閉弁状態から開弁させるときに、第１ＥＧＲ弁１８の開弁を開始させた後に第２ＥＧＲ弁１９の開弁を開始させる順番開弁を実行するようになっている。
【００５５】
以上説明したこの実施形態におけるＥＧＲ装置によれば、エンジン１の運転時であって過給機７の非作動時に、第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９が共に開いているときは、スロットルバルブ１４より下流のサージタンク３ａで発生する負圧がＥＧＲ通路１７の出口１７ａに作用し、排気通路５を流れる排気の一部がＥＧＲガスとして、ＥＧＲ用触媒コンバータ２０、ＥＧＲ通路１７及びＥＧＲクーラ２１を通じてサージタンク３ａへ引き込まれる。このため、過給機７の非作動時に、ＥＧＲ通路１７を通じて適量のＥＧＲガスを吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させることがきる。このとき、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲ流量は、第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９の開度を適宜制御することで任意に調節することができる。
【００５６】
一方、エンジン１の運転時であって過給機７の作動時に、第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９が共に開いているときは、排気通路５における過給排気圧がＥＧＲ通路１７の入口１７ｂに作用し、排気通路５を流れる排気の一部が、ＥＧＲガスとして、ＥＧＲ用触媒コンバータ２０、ＥＧＲ通路１７及びＥＧＲクーラ２１を通じてサージタンク３ａへ押し込まれる。このため、過給機７の作動時に、ＥＧＲ通路１７を通じて適量のＥＧＲガスを吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させることがきる。このとき、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲ流量は、第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９の開度を適宜制御することで任意に調節することができる。
【００５７】
この実施形態によれば、第１ＥＧＲ弁１８が全開から全閉までの間で開度可変に構成され、第２ＥＧＲ弁１９の最大開度が全開よりも小さい所定の小開度Ａ１に規制される。従って、エンジン１が急減速となって、第１ＥＧＲ弁１８が大開度（例えば、全開）から、第２ＥＧＲ弁１９が最大開度（所定の小開度Ａ１）から、それぞれ全閉へ向けて制御されるときには、第１ＥＧＲ弁１８よりも第２ＥＧＲ弁１９の方が速く全閉となり得る。
【００５８】
この実施形態によれば、ＥＧＲの要求流量Ｑｅｇｒが所定流量Ｑ１より少ない小流量となる場合に、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲ流量を調節するために、第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９の双方がＥＧＲ６１により制御される。すなわち、バタフライ弁により構成されると共に所定の最大開度（小開度Ａ１）から全閉までの間で開度可変に構成される第２ＥＧＲ弁１９が、ＥＧＲの要求流量Ｑｅｇｒに応じた、最大開度（小開度Ａ１）又はそれよりも小さい所定の目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２に固定される。また、ポペット弁により構成されると共に全開から全閉までの間で開度可変に構成される第１ＥＧＲ弁１８が、要求流量Ｑｅｇｒに応じた（目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２にも応じた。）目標開度Ｔｅｇｒ１に制御される。従って、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲ流量は、第２ＥＧＲ弁１９が最大開度（小開度Ａ１）又はそれよりも小さい所定の目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２に固定されることで、要求流量Ｑｅｇｒの小流量域では比較的小流量に絞られるので、第１ＥＧＲ弁１８の単位開度当たりの流量変化が小さくなる。このため、ＥＧＲの要求流量Ｑｅｇｒが少ない小流量となる領域において、ＥＧＲ流量を精密に調節することができる。また、第１ＥＧＲ弁１８が密閉性のあるポペット弁により構成されるので、第２ＥＧＲ弁１９を目標絞り開度ＴＤｅｇｒ２に固定した状態において、第１ＥＧＲ弁１８を全閉にすることでＥＧＲの流れを漏れなく遮断することができる。
【００５９】
また、この実施形態によれば、ＥＧＲの要求流量Ｑｅｇｒが多い大流量となる領域においても、ＥＧＲ流量を好適に調節することができる。よって、この実施形態では、小流量域から大流量域までのＥＧＲの要求流量Ｑｅｇｒに応じたＥＧＲ流量を応答性よく好適に調節することができる。
【００６０】
上記したように、この実施形態では、ＥＧＲ通路１７に直列に設けられた第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９を使用してＥＧＲ通路１７における大量ＥＧＲを精度良く調節することができる。また、エンジン１の急減速時には、大量ＥＧＲを速やかに遮断（ＥＧＲカット）することができる。このため、大量ＥＧＲの停止遅れによるエンジン１の減速失火を回避することができる。加えて、第２ＥＧＲ弁１９を速やかに全閉とするために、その駆動機構として従来使用されてきたステップモータ５１を使用しているだけなので、その駆動機構の大型化や駆動力の増強を抑制することができる。
【００６１】
この実施形態では、第２ＥＧＲ弁１９を所定の小開度Ａ１とし、第１ＥＧＲ弁１８を全開とすることで、第１ＥＧＲ弁１８による最大ＥＧＲ流量がＥＧＲ通路１７における最大ＥＧＲ流量として確保される。このため、第１ＥＧＲ弁１８が有する流量特性を最大限に発揮させて大量ＥＧＲを制御することができる。
【００６２】
また、この実施形態では、第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９を閉弁状態から開弁させるときに、下流側の第１ＥＧＲ弁１８の開弁を開始させた後に上流側の第２ＥＧＲ弁１９の開弁を開始させる順番開弁が、ＥＣＵ６１により実行される。ここで、第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９の閉弁状態において、第２ＥＧＲ弁１９には、排気通路５における排気圧力が、ＥＧＲ通路１７の上流側を通じて伝播し作用するが、第１ＥＧＲ弁１８には作用し難い。ここで、第１ＥＧＲ弁１８の弁体３２の上流側には、ＥＧＲ通路１７の上流側から第２ＥＧＲ弁１９の微少隙間を通じて排気圧力が多少作用するが、弁体３２の開閉に影響は少ない。従って、第１ＥＧＲ弁１８の開弁開始時には、同ＥＧＲ弁１８の弁体３２の上流側と下流側にかかる圧力の差が緩和される。特に、エンジン１の排気脈動による排気圧力のピーク圧力は、平均圧力に比べて非常に高くなるが、このピーク圧力に対しても第１ＥＧＲ弁の弁体３２の上流側と下流側にかかる圧力の差が緩和される。このため、ＥＧＲ通路１７に直列に設けられた第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９のうち下流側に配置された第１ＥＧＲ弁１８につき、ＥＧＲ通路１７に作用する排気圧力がピークとなるタイミングでも、その開弁開始時に第１ＥＧＲ弁１８にかかる負荷を軽減することができ、ステップモータ３１に要求される駆動力を抑制することができる。この結果、大量ＥＧＲに対応したＥＧＲ装置につき、第１ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１の信頼性及び耐久性を向上させることができ、その脱調を抑制することができる。
【００６３】
この実施形態によれば、第１ＥＧＲ弁１８がポペット弁により構成されるので、ポペット弁の流量特性が反映される。例えば、一般的には、ポペット弁は、バタフライ弁に比べて流量特性が開度に対して徐々に変化する。このため、第２ＥＧＲ弁１９が開いているときに、第１ＥＧＲ弁１８の開弁を制御することで、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲ流量を徐々に変化させて調節することができる。
【００６４】
一方、この実施形態によれば、第２ＥＧＲ弁１９がバタフライ弁により構成されるので、バタフライ弁の流量特性が反映される。例えば、一般的には、バタフライ弁は、ポペット弁に比べて調節可能な最大流量が大きく、全閉から全開又は全開から全閉への応答速度も速い。また、バタフライ弁の全閉状態では、その弁体４３とボアとの間に微少隙間があることから、その上流側と下流側の圧力の差が緩和される。このため、第２ＥＧＲ弁１９を最大開度から全閉へ閉弁させるときには、弁体４３を速やかに閉弁させてＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲの流れを速やかに遮断することができる。また、第２ＥＧＲ弁１９を全閉状態から最大開度へ開弁させるときには、弁体４３を速やかに開弁させることができる。このため、ＥＧＲ通路１７に作用する排気圧力がピークとなるタイミングでも、その開弁開始時に第２ＥＧＲ弁１９にかかる負荷を軽減することができ、ステップモータ５１に要求される駆動力を抑制することができる。この意味で、第２ＥＧＲ弁１９のステップモータ５１の耐久性及び信頼性を向上させることができる。また、バタフライ弁を構成する弁体４３には、弁軸４２を中心に対称に圧力が作用することから、弁体４３を回動させるのに要する弁軸４２の回転トルクが少なくて済み、ポペット弁に比べて、少ない力で開弁可能となる。このため、弁体４３が比較的大径となったり、弁体４３にかかる排気圧力が比較的高くなったりしても、ステップモータ５１に要求される駆動力を抑えることができ、ステップモータ５１の高出力化や大型化を抑えることができる。
【００６５】
この実施形態では、第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９がそれぞれ電動弁により構成されるので、第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９には、電動弁による制御性が反映される。すなわち、第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９の双方の開度をステップモータ３１，５１により連続的に可変とすることができる。このため、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲ流量をより精密に制御することができる。また、第２ＥＧＲ弁１９の開閉応答性を高めることができる。更に、第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９の双方を制御することで、主として第１ＥＧＲ弁１８により大量のＥＧＲ流量を徐々に変化させて調節することができると共に、主として第２ＥＧＲ弁１９によりＥＧＲの開始と停止を速やかに行うことができる。
【００６６】
この実施形態では、ＥＧＲ通路１７において第１ＥＧＲ弁１８が第２ＥＧＲ弁１９よりも下流に配置されるので、上流側の第２ＥＧＲ弁１９が全閉となった後は、下流側の第１ＥＧＲ弁１８が排気の影響を受け難くなる。このため、ＥＧＲの停止中には、第１ＥＧＲ弁１８を排気から保護することができる。
【００６７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの排気還流装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００６８】
なお、以下に説明する各実施形態において前記第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、異なった点を中心に説明する。
【００６９】
図５に、ＥＧＲ通路１７の一部であって第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９が設けられる部分を拡大して断面図により示す。図５に示すように、この実施形態では、第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９が共にポペット弁により構成される点で第１実施形態と異なる。この実施形態では、ＥＧＲ通路１７において下流側に配置された第２ＥＧＲ弁１９が、第１実施形態の第１ＥＧＲ弁１８と同じ構成を備える。一方、上流側に配置された第１ＥＧＲ弁１８のステップモータ５１の出力軸５２は、軸受５７を介してＥＧＲ通路１７及びハウジング等に支持される。出力軸５２の下端には平板状の弁体５８が固定され、その弁体５８がＥＧＲ通路１７に設けられた弁座５９に着座可能に設けられる。この実施形態では、第２ＥＧＲ弁１９を構成する弁体３２及び弁座３３が、第１ＥＧＲ弁１８を構成する弁体５８及び弁座５９よりも相対的に小型に形成される。
【００７０】
この実施形態では、第２ＥＧＲ弁１９のステップモータ３１の出力軸３４が、全閉状態から全開状態までの間で所定のストロークＬ１だけストローク運動可能に設けられる。これに対し、第１ＥＧＲ弁１８のステップモータ５１の出力軸５２は、弁体５８が弁座５９に着座する全閉状態から、弁体５８が軸受５７に当接する全開状態までの間で所定のストロークＬ２だけストローク運動可能に設けられる。また、この実施形態では、第２ＥＧＲ弁１９による最大ＥＧＲ流量を確保するために、第１ＥＧＲ弁１８の弁座５９の開口面積が比較的大きく形成されると共に、弁体５８が比較的大面積に形成される。この実施形態では、第２ＥＧＲ弁１９の出力軸３４に係るストロークＬ１よりも第１ＥＧＲ弁１８の出力軸５２に係るストロークＬ２の方が小さくなるように設定される。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００７１】
従って、この実施形態のＥＧＲ装置によれば、第１ＥＧＲ弁１８及び第２ＥＧＲ弁１９にポペット弁の流量特性が反映される。例えば、ポペット弁は、バタフライ弁に比べて流量特性が開度に対して徐々に変化する。ここで、第２ＥＧＲ弁１９を構成する弁体３２及び弁座３３が、第１ＥＧＲ弁１８を構成する弁体５８及び弁座５９よりも相対的に小型に形成されるので、第２ＥＧＲ弁１９の弁体３２の上流側と下流側にかかる圧力の差が相対的に緩和される。このため、第２ＥＧＲ弁１９が開いているときに、第１ＥＧＲ弁１８を制御することで、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲ流量を徐々に変化させて調節することができる。また、第２ＥＧＲ弁１９の弁体３２及び弁座３３が相対的に小型であることから、ＥＧＲ通路１７に作用する排気圧力がピークとなるタイミングでも、その開弁開始時に第２ＥＧＲ弁１９にかかる負荷を軽減することができ、ステップモータ３１に要求される駆動力を抑制することができる。この結果、第２ＥＧＲ弁１９のステップモータ３１の耐久性及び信頼性を向上させることができる。更に、ポペット弁は、バタフライ弁に比べて流量特性が開度に対して徐々に変化するので、第２ＥＧＲ弁１９によるＥＧＲ流量の調節をより精密に行うことができる。また、第２ＥＧＲ弁１９がポペット弁により構成されるので、第１実施形態で弁体４３と出力軸５２との間に設けられたリンク５３を省略することができる。この実施形態のその他の作用効果は、第１実施形態のそれと同じである。
【００７２】
＜第３実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの排気還流装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００７３】
図６に、この実施形態におけるＥＧＲ装置を含む過給機付エンジンシステムを概略構成図により示す。図６に示すように、この実施形態では、ＥＧＲ装置の配置の点で第１実施形態と構成が異なる。すなわち、この実施形態で、ＥＧＲ通路１７は、その入口１７ｂが触媒コンバータ１５より下流の排気通路５に接続され、その出口１７ａが過給機７のコンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続される。その他の構成については、第１実施形態のそれと同じである。
【００７４】
従って、この実施形態によれば、エンジン１の運転時であって、過給機７の作動時に第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９が共に開いているときは、過給吸気圧による負圧が、コンプレッサ８より上流の吸気通路３にてＥＧＲ通路１７の出口１７ａに作用し、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５に流れる排気の一部がＥＧＲ通路１７、ＥＧＲクーラ２１、第２ＥＧＲ弁１９及び第１ＥＧＲ弁１８を介して吸気通路３へ引き込まれる。ここで、高過給域であっても触媒コンバータ１５の下流側では、触媒コンバータ１５が抵抗となって排気圧力がある程度低減される。このため、高過給域までＥＧＲ通路１７に過給吸気圧による負圧を作用させてＥＧＲを行うことができる。また、触媒コンバータ１５で浄化される排気ガスの一部がＥＧＲ通路１７に導入されるので、第１実施形態と比較して、ＥＧＲ通路１７からＥＧＲ用触媒コンバータ２０を省略することができる。この実施形態のその他の作用効果は、第１実施形態のそれと同じである。
【００７５】
＜第４実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの排気還流装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００７６】
図７に、この実施形態におけるＥＧＲ通路１７の一部であって第１ＥＧＲ弁１８と第２ＥＧＲ弁１９が設けられる部分を拡大して断面図により示す。図７に示すように、この実施形態では、第２ＥＧＲ弁１９の構成の点で第１実施形態と構成が異なる。すなわち、第１実施形態では、バタフライ弁より構成される第２ＥＧＲ弁１９をステップモータ５１により駆動するように構成したが、この実施形態では、図７に示すように、第２ＥＧＲ弁１９をダイヤフラムアクチュエータ４１により駆動するように構成している。ダイヤフラムアクチュエータ４１は、ハウジング４４と、リンク４５を介して弁軸４２に連結されたロッド４６と、ロッド４６の基端に連結されたダイヤフラム４７と、ダイヤフラム４７により区画された負圧室４８と、負圧室４８に設けられてダイヤフラム４７を付勢するスプリング４９とを備える。負圧室４８に負圧が導入されない状態では、ダイヤフラム４７がスプリング４９により押されてロッド４６が最下端位置に配置される。この状態では、リンク４５及び弁軸４２を介して弁体４３がＥＧＲ通路１７を全閉とする位置（全閉位置）に配置される。一方、負圧室４８に負圧が導入されることにより、ダイヤフラム４７とロッド４６がスプリング４９に抗して引かれて変位し、ロッド４６が最上端位置へと移動する。この状態では、リンク４５及び弁軸４２を介して弁体４３がＥＧＲ通路１７を全開とする位置（全開位置）へ配置されることになる。
【００７７】
この実施形態では、図７に示すように、ロッド４６上の所定の位置にストッパ５０が設けられ、そのストッパ５０がハウジング４４に係合可能に設けられる。このストッパ５０は、第２ＥＧＲ弁１９の弁体４３の最大開度を、全開よりも小さい所定の小開度Ａ１（例えば、全開に対する３０％の開度）に規制するように構成される。このように、第２ＥＧＲ弁１９は、所定の小開度Ａ１から全閉までの間で開度可変に構成される。そして、この実施形態では、第２ＥＧＲ弁１９の所定の小開度Ａ１により第１ＥＧＲ弁１８による最大排気流量（最大ＥＧＲ流量）を確保できるように弁体４３とＥＧＲ通路１７の寸法が設定される。また、ダイヤフラムアクチュエータ４１の負圧室４８への負圧の導入を制御するために、ＥＣＵ６１は、所定のバキューム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）を制御するように構成される。その他の構成については、第１実施形態のそれと基本的に同じである。
【００７８】
従って、この実施形態でもＥＧＲ制御について第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００７９】
なお、この発明は前記各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に変更して以下のように実施することもできる。
【００８０】
（１）前記各実施形態では、本発明のＥＧＲ装置を過給機７を備えたエンジン１に具体化したが、本発明のＥＧＲ装置を過給機を備えていないエンジンに具体化することもできる。
【００８１】
（２）前記第１実施形態では、フローチャートのステップ２４０，２５０で、第１ＥＧＲ弁１８が開弁を開始してから、第１ＥＧＲ弁１８の実開度ＴＴｅｇｒ１が所定値ＴＴ１よりも大きくなる時期を待つように構成した。これに代わり、第１ＥＧＲ弁１８が開弁を開始してから所定時間が経過する時期を待つように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
この発明は、例えば、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンにかかわらず車両用エンジンに利用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  エンジン
３  吸気通路
３ａ  サージタンク
５  排気通路
７  過給機
８  コンプレッサ
９  タービン
１０  回転軸
１４  スロットルバルブ
１６  燃焼室
１７  ＥＧＲ通路（排気還流通路）
１７ａ  出口
１７ｂ  入口
１８  第１ＥＧＲ弁（第１排気還流弁）
１９  第２ＥＧＲ弁（第２排気還流弁）
３１  ステップモータ
３２  弁体
３３  弁座
３４  出力軸
４１  ダイヤフラムアクチュエータ
４２  弁軸
４３  弁体
５１  ステップモータ
５２  出力軸
５３  リンク
５８  弁体
５９  弁座
６１  ＥＣＵ（制御手段）
【図１】
2013194684.tif 000003
【図２】
2013194684.tif 000004
【図３】
2013194684.tif 000005
【図４】
2013194684.tif 000006
【図５】
2013194684.tif 000007
【図６】
2013194684.tif 000008
【図７】
2013194684.tif 000009