特許 6131049 自動車のエンジンのためのＥＧＲ回路の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6131049

(24)【登録日】2017年4月21日

(45)【発行日】2017年5月17日

(54)【発明の名称】自動車のエンジンのためのＥＧＲ回路の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/06 20160101AFI20170508BHJP

   F02D 9/02 20060101ALI20170508BHJP

   F02D 21/08 20060101ALI20170508BHJP

   F02M 26/51 20160101ALI20170508BHJP

   F16K 11/18 20060101ALI20170508BHJP

【ＦＩ】

   F02M26/06 331

   F02D9/02 S

   F02D21/08 301A

   F02M26/51

   F16K11/18 Z

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-545340(P2012-545340)

(86)(22)【出願日】2010年12月22日

(65)【公表番号】特表2013-515194(P2013-515194A)

(43)【公表日】2013年5月2日

(86)【国際出願番号】EP2010070595

(87)【国際公開番号】WO2011076901

(87)【国際公開日】20110630

【審査請求日】2013年11月29日

【審判番号】不服2015-19036(P2015-19036/J1)

【審判請求日】2015年10月22日

(31)【優先権主張番号】0906248

(32)【優先日】2009年12月22日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】508021716

【氏名又は名称】ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール

(74)【代理人】

【識別番号】100060759

【弁理士】

【氏名又は名称】竹沢 荘一

(74)【代理人】

【識別番号】100087893

【弁理士】

【氏名又は名称】中馬 典嗣

(72)【発明者】

【氏名】グレゴリー オデブール

(72)【発明者】

【氏名】セバスチャン アデノ

【合議体】

【審判長】 伊藤 元人

【審判官】 中村 達之

【審判官】 槙原 進

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１０６７２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第１１３６６８８（ＥＰ，Ａ２）

【文献】 欧州特許出願公開第１１０３７１５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開平８−２７０５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９９９３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F02M26/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車の内燃エンジン（Ｍ）のための排気ガス再循環回路（２ｃ）を制御する方法であって、前記内燃エンジン（Ｍ）は、空気吸入回路（２ａ）と、前記排気ガス再循環回路（２ｃ）、前記排気ガス再循環回路（２ｃ）の上流の空気の流量を調整するための第１の弁体（１５）、および前記排気ガス再循環回路（２ｃ）内の再循環排気ガスの流量を調整するための第２の弁体（１６）を介して、前記空気吸入回路（２ａ）に接続されている排気ガス排出回路（２ｂ）とに接続される方法において、
ａ）前記第１の弁体（１５）を開いたまま、角度が０°の閉位置から開く前記第２の弁体（１６）を徐々に開いていくステップと、
ｂ）前記第２の弁体（１６）が、２５〜３５°の範囲の角度だけ開いたときに、前記第２の弁体（１６）を徐々に開いていくことと並行して、前記第１の弁体（１５）を徐々に閉じていくステップとを含み、
ＥＧＲ率の曲線が顕著な鈍化を伴うことなく一定に増加している範囲に対するＥＧＲガス用の弁体の開き角度の範囲において、前記ＥＧＲ率の曲線の二次微分係数は、実質的に０または正であることを特徴とする方法。

【請求項2】

前記第２の弁体（１６）を徐々に開いていく前記ステップは、前記第２の弁体（１６）の開き角度が６５〜８５°の範囲に達したときに中断され、そのとき、前記第１の弁体（１５）を完全に閉じる、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の弁体（１５）は、前記第１の弁体（１５）が完全に閉じられているときに、漏洩空気流の通過を可能にするようになっている、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記第１および第２の弁体（１５、１６）は、三方バルブ（９）内に配置されており、該三方バルブ（９）は、前記第１の弁体（１５）を有する流入ポート（９ａ）、前記第２の弁体（１６）を有する流入ポート（９ｂ）、および前記内燃エンジン（Ｍ）にガスを吸入させるためのマニホルド（６）と、直接的または間接的に連絡する流出ポート（９ｃ）を備えている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。

【請求項5】

前記三方バルブ（９）は、前記第１の弁体（１５）および前記第２の弁体（１６）を駆動するための単一の駆動モータ（１８）を備えており、前記三方バルブ（９）は、
− 前記駆動モータ（１８）の回転によって、開位置にある前記第１の弁体（１５）が駆動されることなく、前記第２の弁体（１６）の開閉が行われる第１の動作モード（Ｉ）と、
− 前記駆動モータ（１８）の回転によって、前記第２の弁体（１６）が開かれていくことに並行して、前記第１の弁体（１５）が閉じられていく第２の動作モード（ＩＩ）であって、前記第２の弁体（１６）の開き角度が２５〜３５°に達してから、前記第１の弁体（１５）が閉じられ始める第２の動作モード（ＩＩ）
との少なくとも２つの動作モードを備えている、請求項４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車の内燃エンジンのための排気ガス再循環回路の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の内燃エンジンは、一般に複数のシリンダによって形成された燃焼室を備えている。この燃焼室内では、内燃エンジンを作動させるために、支燃性（酸化性）物質と燃料との混合ガスの燃焼が行われる。支燃性物質は、内燃エンジンがコンプレッサを備えているか否かに依存して、圧縮状態または非圧縮状態にある空気を含んでいる。圧縮されているとき、空気は過給空気と呼ばれる。さらに、空気（「新鮮な空気」すなわち外気とも呼ばれる）は、排気ガスと混合されている場合がある。このような混合ガスは再循環排気ガスと呼ばれる。この動作モードは、通常、当業者によって、英語の「Exhaust Gas Recirculation（排気ガス再循環）」を表わす頭字語でＥＧＲと呼ばれている。燃焼室に吸入されるガスは、吸入ガスと呼ばれる。したがって、吸入ガスは、外気だけから成る場合もあるし、外気と排気ガスとの混合ガスから成る場合もある。エンジン速度の調整のために、自動車のアクセルペダルがどの程度押し下げられているかに応じて制御されるバタフライバルブタイプのバルブを用いて、吸入ガスの流量を調整することができる。

【0003】

内燃エンジンが、コンプレッサまたはターボコンプレッサなどの圧縮手段を備えている場合には、空気は、内燃エンジンの吸入回路に吸入され、コンプレッサによって圧縮され、次に、冷却されて、シリンダに吸入される。シリンダ内で、空気は、燃料と一緒に燃焼し、次いで、排気管を介して排出される。排気ガスは、コンプレッサに取り付けられており、コンプレッサとともにターボコンプレッサを形成しているタービンを駆動する。排気ガス再循環は、タービンの後方で取り出されて、コンプレッサの前方で再度取り込まれる排気ガスに対して行なわれる場合には、「低圧」排気ガス再循環と呼ばれ、タービンの前方で取り出されて、コンプレッサの後方で再度取り込まれる排気ガスに対して行なわれる場合には、「高圧」排気ガス再循環と呼ばれることがある。この２つのタイプの再循環が組み合わされている場合もある。一例として、ガソリンエンジンの場合には、低圧排気ガス再循環によって、排気温度を低下させる（また、それによって、燃焼混合ガスをあまり濃厚にする必要がなくなるから、燃料消費量を低下させる）ことができ、高圧縮比において、ガソリンエンジンが音を発生させる現象を避けることができる。ディーゼルエンジンの場合には、環境基準を満たすように、汚染を少なくすることができる。

【0004】

例えば低圧排気ガス再循環ループにおいては、通常、「三方バルブ」と呼ばれるバルブが、ＥＧＲ率（内燃エンジン内に流入する吸入ガスの総流量中に占める、再循環排気ガスの流量の割合を意味する）を制御するために設けられている。このような三方バルブは、２つの流入導管（一方は外気のための、他方は再循環排気ガスのための）を備えている（以下において、再循環排気ガスは、「ＥＧＲガス」と呼ばれることもある）。ＥＧＲガスは、通常、外気との混合に先立って冷却される。三方バルブは、さらに、外気および／またはＥＧＲガスを取り入れるために２つの流入導管と連絡している流出導管を備えている。この流出導管は、例えばコンプレッサに通じており、外気および／またはＥＧＲガスは、内燃エンジンに吸入される前に、このコンプレッサから、冷却器（または、この冷却器のバイパス路）に導かれる。当然ながら、三方バルブを、２つの単純な二方バルブに置き換えることが可能である。一方の二方バルブは外気の吸入管中に、他方の二方バルブは排気ガスの再循環管中に配置される。これらのバルブを通過するガスの流量は、シャッタまたはバタフライなどの遮断手段によって調整される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

三方バルブ、したがって内燃エンジンに対して、いくつかの動作モードの設定が可能であることが判明している。内燃エンジンの排気側と吸気側との間の圧力差が、排気ガスの再循環を引き起こすのに十分である場合には、内燃エンジンは、ＥＧＲガスの含まれていない外気のみを取り入れることができるだけではなく、外気とＥＧＲガスとの混合ガスを取り入れることができる。圧力差が、排気ガスの再循環を引き起こすことができるほどに、また妥当なＥＧＲ率を与えるほどに十分に大きくない場合には、ＥＧＲループの下流側で排気路を狭くすることによって、背圧を生み出し、それによって、排気ガスの一部を、内燃エンジンの吸入路に送り込むことができる。しかしながら、この解決方法は、その複雑さのゆえに、十分に満足できるものではない。本発明は、背圧を生み出して、妥当なＥＧＲ流量を確保するという問題に対する別の解決方法を見出すことを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために、本発明は、自動車の内燃エンジンのための排気ガス再循環回路を制御する方法を提供するものである。内燃エンジンは、空気吸入回路と、排気ガス再循環回路、排気ガス再循環回路の上流の空気の流量を調整するための第１の弁体、および排気ガス再循環回路内の再循環排気ガスの流量を調整するための第２の弁体を介して、空気吸入回路に接続されている排気ガス排出回路とに接続される。この方法は、次の２つのステップを含んでいる。
ａ）第１の弁体を開いたまま、第２の弁体を徐々に開いていくステップと、
ｂ）第２の弁体が、２５〜３５°の範囲の値を超過する角度だけ開いたときに、第２の弁体を徐々に開いていくことに並行して、第１の弁体を徐々に閉じていくステップ。

【0007】

本発明によれば、空気用の弁体（第１の弁体）を閉じることによって、ＥＧＲガスの吸引される現象が発生するために、ＥＧＲ率をかなり上昇させることができる。さらに、このＥＧＲ率に対する制御も、より容易になる。特に、空気用の弁体を閉じ始める、ＥＧＲガス用の弁体（第２の弁体）の開き角度を２５〜３５°の範囲に選ぶことによって、ＥＧＲガス用の弁体の開き角度に対するＥＧＲ率の曲線を、顕著な鈍化を伴うことなく、常に上昇させることができるという効果がもたらされる。すなわち、ＥＧＲ率の曲線の二次微分係数を、ＥＧＲガス用の弁体のほぼ全開き角度にわたって正にすることができる。したがって、ＥＧＲガス用の弁体を開くことによって、ＥＧＲ率を直接に、かつ効果的に制御することができる。

【0008】

本発明は、特に、ディーゼルエンジンにおける低圧排気ガス再循環の制御に好適である。本発明によると、ＥＧＲガス用の弁体の開き角度の関数として、ＥＧＲ率をより線形に、かつより漸進的に調整することができ、それによって、ＥＧＲガス用の弁体の制御、したがってＥＧＲ率の制御の精度を向上させることができる。

【0009】

一実施形態によれば、第２の弁体を徐々に開いていくステップは、第２の弁体の開き角度が６５〜８５°の範囲に達したときに中断され、そのとき、第１の弁体は完全に閉じられる。

【0010】

したがって、第１の弁体が閉じる速度は速い。

【0011】

一実施形態によれば、第１の弁体は、第１の弁体が閉じられているときに、漏洩空気流の通過を可能にするように作られている。

【0012】

これによって、内燃エンジンの作動のために必要な最小限の外気のレベルを確保することができる。

【0013】

一実施形態によれば、第１および第２の弁体は、三方バルブ内に配置されており、この三方バルブは、第１の弁体を有する流入ポート、第２の弁体を有する流入ポート、および内燃エンジンにガスを吸入させるためのマニホルドと直接的または間接的に連絡する流出ポートを備えている。

【0014】

このような実施形態はコンパクトであり、容易に操作することができる。

【0015】

この場合には、一実施形態として、三方バルブは、第１の弁体および第２の弁体を駆動するための単一の駆動モータを備えており、少なくとも、次の２つの動作モードで動作する。
− 駆動モータの回転によって、開位置にある第１の弁体が駆動されることなく、第２の弁体の開閉が行われる第１の動作モードと、
− 駆動モータの回転によって、第２の弁体が開かれていくことに並行して、第１の弁体が閉じられていく第２の動作モードであって、第２の弁体の開き角度が２５〜３５°に達してから、第１の弁体が閉じられ始める第２の動作モード。

【0016】

添付図面を参照して、本発明の制御方法についての、いくつかの好適な実施形態に関する、以下の説明を読むことによって、本発明をよりよく理解することができると思う。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の制御方法の好適な実施形態を実行することができる内燃エンジン、および空気の吸入回路、排気ガスの排出回路、排気ガス再循環回路の概要図である。

【図2a】本発明の制御方法の好適な実施形態を実行するための、図１のＥＧＲバルブの４つの動作モードのうちの第１の動作モードを説明する図である。

【図2b】本発明の制御方法の好適な実施形態を実行するための、図１のＥＧＲバルブの４つの動作モードのうちの第２の動作モードを説明する図である。

【図2c】本発明の制御方法の好適な実施形態を実行するための、図１のＥＧＲバルブの４つの動作モードのうちの第３の動作モードを説明する図である。

【図2d】本発明の制御方法の好適な実施形態を実行するための、図１のＥＧＲバルブの４つの動作モードのうちの第４の動作モードを説明する図である。

【図3】本発明の制御方法の好適な実施形態を実行するための、ＥＧＲガスの流量を調整するシャッタの角度位置の関数として、図１のＥＧＲバルブの２つのシャッタにおける空気およびＥＧＲガスの通過断面を示すグラフである。

【図4】本発明の制御方法の好適な実施形態を実行するための、ＥＧＲガスの流量を調整するシャッタの角度位置の関数として、ＥＧＲ率を示すグラフである。

【図5a】図１のＥＧＲバルブの斜視図である。

【図5b】図１のＥＧＲバルブの、別の方向から見た斜視図である。

【図6a】図２ａの動作モードにおける、図１のＥＧＲバルブの平面図である。

【図6b】図２ｄの動作モードにおける、図１のＥＧＲバルブの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１を参照すると、自動車の内燃エンジンＭは、複数（この例においては、全部で４つの）のシリンダを有しており、支燃性物質と燃料（この例においては、ディーゼルエンジン用の）との混合ガスを取り入れるように作られている燃焼室１を備えている。シリンダ内での混合ガスの燃焼によって、内燃エンジンＭは駆動される。内燃エンジンＭの動作は、通常通りである。すなわち、混合ガスは燃焼室１に吸入され、燃焼室１内で圧縮されて燃焼し、次いで、排気ガスの形態で放出される。これらのステップは、内燃エンジンの通常の４サイクル（吸入、圧縮、燃焼、排気）である。

【0019】

内燃エンジンＭにガス（空気および／またはＥＧＲガス）を吸入させる吸入回路２ａは、供給された空気すなわち外気（その流れる方向が、矢印Ｆ１によって示されている）を吸入するための吸入管３、供給されたガス（空気および／またはＥＧＲガス）を圧縮するためのコンプレッサ４（この場合には、ターボコンプレッサである）、およびコンプレッサ４から出たガスを冷却するための熱交換器５を備えている。この熱交換器５は、一般に、当業者によって、「refroidisseur d'air de suralimentation（過給空気冷却器）」の頭字語「ＲＡＳ」という名称で呼ばれている。その機能は、吸入ガス、特に、圧縮されているために過給空気と呼ばれる空気を効果的に冷却することである。ガスは、ＲＡＳすなわち熱交換器５から出ると、内燃エンジンＭの燃焼室１にガスを吸入させるためのマニホルド６内に入る。マニホルド６は、内燃エンジンＭのシリンダヘッドにガスを送るためのケースを形成している。この特定の例においては、吸入回路２ａは、ＲＡＳすなわち熱交換器５を含む通路をバイパスするためのバイパス路１４を備えている。冷却路に入るガスと非冷却路であるバイパス路１４に入るガスとの間の調整は、それ自体としては周知の手段であるバルブ１３によってなされる。吸入回路２ａは、内燃エンジンＭにガスを吸入させるためのマニホルド６の上流に、バタフライタイプの止め弁を有するバタフライバルブ１７を備えている。このバタフライバルブ１７の機能は、ガソリンエンジンの場合、エンジン速度を調整するためにガス流量を調整することである。ディーゼルエンジンの場合には、バタフライバルブ１７は、一般的に、「チョーク」と呼ばれている。このバタフライバルブ１７は、当業者にはよく知られているように、エンジン制御ユニット（通常、英語のEngine Control Unitの頭字語ＥＣＵで表される）によって制御される。

【0020】

排気ガスの排出回路２ｂは、内燃エンジンＭの燃焼室１の出口に、排気ガスのための排気路８すなわち排気管に連結された、排気ガスのためのマニホルド７を備えている。排出回路２ｂは、さらに、吸入されたガスを圧縮するためのコンプレッサ４に回転可能に連結されており、コンプレッサ４とともにターボコンプレッサを形成しているタービン１０を備えている。タービン１０は、排気路８の排気ガスによって駆動される。排気ガスの流れる方向は、矢印Ｆ２によって概略的に示されている。

【0021】

最後に、排出回路２ｂは、排気ガス再循環回路２ｃに連結されている。排気ガス再循環回路２ｃは、排出回路２ｂの出口の近傍において、排気ガスの一部を排出回路２ｂから取り出し、それらの排気ガスを、バルブ９（この例においてはコンプレッサ４の上流の）において吸入回路２ａに再注入するように、再循環排気ガス（「ＥＧＲガス」）を導くための再循環管１１を有している。バルブ９（以下において、ＥＧＲバルブ９と呼ぶ）は、この例においては三方バルブであり、排気ガス再循環回路２ｃと吸入回路２ａとの接続位置ないし接続ゾーンを形成している。このような排気ガス再循環は、排出回路２ｂ（タービン１０の下流側の）からの、相対的に低圧である排気ガスに対して行われるから、低圧排気ガス再循環と呼ばれる。さらに、これらの再循環排気ガスのための冷却器１２が、排気ガス再循環回路２ｃ内に備えられている。排気ガス再循環回路２ｃに再注入されない排気ガスは、自動車の排気ガスを形成する。そのような排気ガスの流れる方向は、矢印Ｆ３によって示されている。

【0022】

ＥＧＲバルブ９は、供給された空気が流入する空気流入ポート９ａ（または空気流入導管９ａ）、ＥＧＲガス流入ポート９ｂ（またはＥＧＲガス流入導管９ｂ）、および吸入ガスを形成するガス（その組成は、空気流入ポート９ａからの空気とＥＧＲガス流入ポート９ｂからのＥＧＲガスとの流量に応じて変化する）のためのガス流出ポート９ｃ（またはガス流出導管９ｃ）を有している。ＥＧＲバルブ９は、その空気流入ポート９ａ内にシャッタ１５（以下において、「空気シャッタ１５」と呼ぶ）、およびそのＥＧＲガス流入ポート９ｂ内にシャッタ１６（以下において、「ＥＧＲガスシャッタ１６」と呼ぶ）を有している。したがって、機能に関しては、図２ａ〜図２ｃに特に明瞭に示されているように、ＥＧＲバルブ９は、一方が外気の流量を調整し、他方がＥＧＲガスの流量を調整する、２つの二方バルブの機能を遂行する。

【0023】

次に、ＥＧＲバルブ９の４つの動作モードを、概括的に説明する。これらの動作モードの適用、特に、空気シャッタ１５とＥＧＲガスシャッタ１６との間の、一方の開き度合いの変化に対する他方の開き度合いの変化を、ＥＧＲバルブ９の実施形態に応じて変えることができる。

【0024】

図２ａに示されている、内燃エンジンＭが、排気ガス再循環を伴わずに動作している動作モード（例えば内燃エンジンＭが、特に寒い環境において動作しているときに用いられる）である、ＥＧＲバルブ９の第１の動作モードにおいては、空気シャッタ１５は開かれており(完全に、または部分的に）、ＥＧＲガスシャッタ１６は閉じられており、したがって、再循環管１１は完全に塞がれている。

【0025】

図２ｂに示されている、内燃エンジンＭが排気ガス再循環を伴う動作の初期状態にある、ＥＧＲバルブ９の第２の動作モードにおいては、ＥＧＲガスシャッタ１６は次第に開かれ、一方、空気シャッタ１５は完全に開かれたままである。したがって、排気ガスの一部が外気と混じり合って、吸入ガスとなる。

【0026】

図２ｃに示されている、ＥＧＲバルブ９の第３の動作モードにおいては、ＥＧＲガスシャッタ１６は次第に開かれ、並行して、空気シャッタ１５は次第に閉じられる。空気シャッタ１５が部分的に閉じている状態と、ＥＧＲガスシャッタ１６が開いている状態とを組み合わせることによって、外気の流量が減少するために、ＥＧＲガスが吸い込まれるという現象を通じて、ＥＧＲガスの流量が増加する。この第３の動作モードは、本発明によれば、後に示すように、ＥＧＲガスシャッタ１６の開き角度が２５〜３５°の範囲（この例においては２８°）になってから開始される。

【0027】

図２ｄに示されている、ＥＧＲバルブ９の第４の動作モードにおいては、ＥＧＲガスシャッタ１６は部分的に開かれており（ＥＧＲガスシャッタ１６に割り当てられている範囲で、動的に最大に開かれている状態で）、空気シャッタ１５は閉じられている。したがって、ＥＧＲ率は、その最大値にある。この実施形態によれば、空気シャッタ１５の外周と、空気シャッタ１５が収容されている導管の内側壁面との間に、遊び「Ｊ」ができるように、空気シャッタ１５は、その直径が、この導管の直径より小さくなるように構成されている。したがって、この遊びＪの存在によって、外気の漏洩流が、内燃エンジンＭへの最小空気流量を保ちながら通過することができ、そのために、ＥＧＲバルブ９は、この第４の動作モードにおいて動作することができる。

【0028】

図５ａ、図５ｂ、図６ａ、図６ｂに示されている、本発明の好適な一実施形態においては、ＥＧＲバルブ９は、その空気シャッタ１５およびＥＧＲガスシャッタ１６を作動させるために、単一のモータ１８を備えている。この例においては、モータ１８は、直流モータである。ＥＧＲバルブ９は、モータ１８のシャフト１９から、空気シャッタ１５およびＥＧＲガスシャッタ１６をそれぞれ回転させる駆動シャフト２０および２１まで展開している、一群の歯車から成る歯車機構を備えている。この特定の例においては、駆動シャフト２０と２１とは、互いに平行であり、かつモータ１８のシャフト１９にも平行である。

【0029】

モータ１８のシャフト１９には、中間歯車２３を駆動するピニオン２２が固定されている。中間歯車２３には、その外周に歯２４、中心部に歯２５が形成されている（２つの歯２４と２５とは上下に、かつ同心に配置されている）。中間歯車２３の外周の歯２４は、空気シャッタ１５の回転をもたらす駆動機構２８のリング歯車２６と噛み合っている。中間歯車２３の中心部の歯２５は、ＥＧＲガスシャッタ１６の回転をもたらすためのリング歯車２７と噛み合っている。

【0030】

この例においては、モータ１８は、反時計回りの向きに回転しているときには、そのピニオン２２を介して、中間歯車２３を時計回りの向きに回転させる。その回転において、中間歯車２３は、その歯２４、２５を介して、空気シャッタ１５、ＥＧＲガスシャッタ１６が反時計回りの向きに回転するように、リング歯車２６、２７を回転させる。

【0031】

ＥＧＲガスシャッタ１６は、その位置に拘わらず、それを駆動するリング歯車２７の回転によって、リング歯車２７と一体になって、連続的に回転する。ＥＧＲガスシャッタ１６は、その閉位置（ＥＧＲガスシャッタ１６を駆動するリング歯車２７が、第１のストッパ３３に突き当たっている状態に対応する）と、ある角度（この例においては６８°に等しい）だけ開いている位置（ＥＧＲガスシャッタ１６を駆動するリング歯車２７が、第２のストッパ３４に突き当たっている状態に対応する）との間の、いかなる位置も占めることができる。

【0032】

空気シャッタ１５を駆動する駆動機構２８は、リング歯車２６の回転によって、空気シャッタ１５を駆動する駆動シャフト２０が、リング歯車２６の行程の一部分である第１の部分では回転しないように、かつリング歯車２６の行程の残りの部分である第２の部分では回転するようにする係合／脱係合システムを有している。そのために、この特定の例においては、駆動機構２８は、リング歯車２６を支えており、扇形欠落領域を形成している凹みを設けられているホイール２９を有している。この扇形欠落領域には、押圧作用によって駆動を行う駆動面３０が設けられている。駆動機構２８は、さらに、ＥＧＲガスシャッタ１６を駆動する駆動シャフト２１と一体に回転する駆動ピン３１（一般には「先導体」３１と呼ばれる）を有している。ホイール２９の駆動面３０が、駆動ピン３１に突き当たって、駆動ピン３１を回転駆動するときしか、空気シャッタ１５は、回転駆動されない。したがって、図６ａの位置においては、ホイール２９が反時計回りの向きに回転しても、駆動ピン３１に突き当たらないから、駆動ピン３１、したがって空気シャッタ１５は動かない。それに反して、例えば図６ｂの位置におけるように、ホイール２９の駆動面３０が駆動ピン３１に突き当たると、ホイール２９は、空気シャッタ１５を回転駆動する。ホイール２９が、駆動面３０と駆動ピン３１とが互いに突き当たっている位置から、時計回りの向きに回転すると、駆動ピン３１のデフォルト位置を定めるように、すなわち空気シャッタ１５の開位置を定めるように配置されている、駆動ピン３１に対するストッパ３２の位置に達するまで、駆動ピン３１を駆動面３０に向かって復帰させるばねの作用を受けて、空気シャッタ１５は、ホイール２９の動きに追随する。

【0033】

モータ１８による、空気シャッタ１５、ＥＧＲガスシャッタ１６の駆動に関する運動学的規定が、図３のグラフに示されている。図３において、ＥＧＲガスシャッタ１６の回転角度α（回転角度αは、ＥＧＲガスシャッタ１６が直接に噛み合っている、モータ１８のシャフト１９の角度に、実質的に線形に依存する)の関数として、縦座標に、空気シャッタ１５、ＥＧＲガスシャッタ１６における、空気、ＥＧＲガスの通過断面Ｓが表されている（曲線Ｃ１は、空気シャッタ１５における、空気の通過断面に対するものであり、曲線Ｃ２は、ＥＧＲガスシャッタ１６における、ＥＧＲガスの通過断面に対するものである）。空気、ＥＧＲガスの通過断面Ｓは、それぞれの最大通過断面に対する比率として示されている。通過断面Ｓが、駆動機構のシャフト１９、駆動シャフト２０、２１の回転に線形に依存しないから、曲線Ｃ１、Ｃ２は直線分（まっすぐな線分）で表されていないことに注意されたい。

【0034】

図３に示すように、第１の領域Ｉ（この例においては、ＥＧＲガスシャッタ１６の開きが０〜２８°である範囲の）においては、ＥＧＲガスシャッタ１６だけが、その閉位置から、２８°だけ開かれた部分開位置まで回転駆動される。したがって、ＥＧＲ率は、ＥＧＲガスシャッタ１６が開かれるにつれて増加する。歯車機構が、図６ａの位置にある（ＥＧＲガスシャッタ１６のリング歯車２７が、第１のストッパ３３に突き当たっている）ときには、ＥＧＲガスシャッタ１６は閉じられており、一方、空気シャッタ１５は開かれている。これは、図２ａを参照して説明した動作モードであり、図３の最初の点（左端の）に対応している。この第１の領域Ｉの、図３の曲線のその他の部分においては、空気シャッタ１５を駆動するための、ホイール２９の駆動面３０が、駆動ピン３１に突き当たる位置まで達していないから、これらの部分は、空気シャッタ１５の回転駆動を伴わない、ＥＧＲガスシャッタ１６の回転駆動に対応している（図２ｂを参照して説明した動作モードに対応している）。

【0035】

第２の領域ＩＩ（この例においては、ＥＧＲガスシャッタ１６の開きが２８〜６８°である範囲の）においては、空気シャッタ１５とＥＧＲガスシャッタ１６との両方が回転駆動される。ＥＧＲガスシャッタ１６は、漸進的に開かれ続け、同時に、他方において、ホイール２９の駆動面３０による、駆動ピン３１の回転駆動によって、空気シャッタ１５は、漸進的に閉じられる。これは、図２ｃを参照して説明した動作モードである。歯車機構の、図６ｂの位置は、ＥＧＲガスシャッタ１６が十分に開かれており、空気シャッタ１５は完全に閉じられている状態、すなわち、ＥＧＲガスシャッタ１６が６８°までに開かれている、図３の最後の点（右端の）に対応している。この位置は、ＥＧＲガスシャッタ１６を駆動するリング歯車２７が、第２のストッパ３４に突き当たっている状態に対応している。これは、図２ｄを参照して説明した動作モードである。図３において、空気シャッタ１５が閉じているこの点でも、空気シャッタ１５の周囲の遊びＪが、漏洩空気流の通過を可能にするから、空気の通過断面は０ではないということに注意されたい。

【0036】

この第２の領域ＩＩの開始時、すなわち、空気シャッタ１５の、その閉位置に向けての駆動の開始時に対応する、ＥＧＲガスシャッタ１６の開き角度（この例においては２８°）は、ホイール２９の駆動面３０に対する駆動ピン３１の位置を変更することによって、したがって、この駆動ピン３１に対するストッパ３２の位置を変更することによって調整される。実際、この開き角度は、空気シャッタ１５の回転駆動の開始、したがって、この第２の領域ＩＩの開始と同義である、駆動ピン３１の回転駆動の開始に対応している。本発明によれば、この開き角度は２５〜３５°の範囲で選ばれ、この例においては２８°である。

【0037】

さらに、図３において灰色に網掛けされている第３の領域ＩＩＩ（図４にも示されている）は、この例においてＥＧＲバルブ９に対して設定されていない値に対応している、すなわち、ＥＧＲガスシャッタ１６を駆動するためのリング歯車２７の回転を、第２のストッパ３４を越えて継続させた場合の通過断面に対応していることに注意されたい。このストッパ３４の位置を調整することによって、ＥＧＲガスシャッタ１６が停止する開き角度（この例においては６８°）が調整される。

【0038】

ＥＧＲガスシャッタ１６の開き角度が２５〜３５°の範囲になってから、空気シャッタ１５を閉じ始めるように選択することによって、図４に示すように、ＥＧＲ率およびその微分係数が、ＥＧＲガスシャッタ１６の開き角度の全範囲にわたって増加していくという利点が得られる。０〜４８°の範囲の、ＥＧＲガスシャッタ１６の開き角度において、ＥＧＲ率は、ＥＧＲガスシャッタ１６の開き角度の関数として、ほぼ線形に増加する。４８°から、曲線は、その勾配を変化させて、より急激に増加する。この４８°という値は、図３の通過断面の曲線Ｃ１とＣ２との交点に対応している。しかしながら、曲線のこの点がどのようなものであれ（この例においては、最初の数度を除いて）、この曲線の二次微分係数は、ほぼ常に、正または０である。したがって、ＥＧＲガスシャッタ１６の開き角度を直接制御することによって、ＥＧＲ率を容易に制御することができる。

【0039】

要約すると、ＥＧＲバルブ９の空気シャッタ１５およびＥＧＲガスシャッタ１６の開閉に関して、主として、２つの相、すなわち動作モードが存在する。
− モータ１８の回転によって、空気シャッタ１５が最大に開かれたままで、ＥＧＲガスシャッタ１６の開閉が行われる第１の動作モードＩと、
− モータ１８の回転によって、ＥＧＲガスシャッタ１６が開かれていくのに並行して、空気シャッタ１５が閉じられていく第２の動作モードＩＩ。ＥＧＲガスシャッタ１６の開き角度が２５〜３５°の範囲（この特定の例においては２８°）に達してから、空気シャッタ１５が閉じられ始める。

【0040】

さらに、ＥＧＲバルブ９の操作は、内燃エンジンＭ、吸入回路２ａ、排出回路２ｂ、および排気ガス再循環回路２ｃの操作と同様に従来通りである（どのような実施形態であろうとも）。これらの操作の全ては、ＥＣＵによって、特に、本発明の制御方法およびＥＧＲバルブ９によって可能かつ容易になる、ＥＧＲガスシャッタ１６の上流側と下流側との間の圧力差の測定によって調整される。

【0041】

シャッタを備えるバルブに関連付けて、本発明を説明してきたが、当然のことながら、バタフライなどの、他の遮断手段を備えたバルブを用いることもできる。さらに、既に上述したように、三方バルブを、単純な２つの二方バルブに置き換えることができる。

【0042】

以上、いくつかの好適な実施形態に関連付けて、本発明を説明してきたが、言うまでもなく、他の実施形態も考え得る。特に、記述されているいくつかの実施形態の態様を、両立不可能でない限り、互いに組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0043】

１ 燃焼室
２ａ 吸入回路
２ｂ 排出回路
２ｃ 排気ガス再循環回路
３ 吸入管
４ コンプレッサ
５ 熱交換器
６、７ マニホルド
８ 排気路
９ ＥＧＲバルブ
９ａ 空気流入ポート
９ｂ ＥＧＲガス流入ポート
９ｃ ガス流出ポート
１０ タービン
１１ 再循環管
１２ 冷却器
１３ バルブ
１４ バイパス路
１５ 空気シャッタ
１６ ＥＧＲガスシャッタ
１７ バタフライバルブ
１８ モータ
１９ シャフト
２０、２１ 駆動シャフト
２２ ピニオン
２３ 中間歯車
２４、２５ 歯
２６、２７ リング歯車
２８ 駆動機構
２９ ホイール
３０ 駆動面
３１ 駆動ピン
３２、３３、３４ ストッパ
Ｃ１、Ｃ２ 曲線
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ 矢印
Ｊ 遊び
Ｍ 内燃エンジン

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図2d】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図6a】

【図6b】