(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022188972
(43)【公開日】2022-12-22
(54)【発明の名称】ＥＧＲシステム
(51)【国際特許分類】
F02M 26/26 20160101AFI20221215BHJP
【ＦＩ】
F02M26/26
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021097285
(22)【出願日】2021-06-10
(71)【出願人】
【識別番号】000116574
【氏名又は名称】愛三工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉岡 衛
(72)【発明者】
【氏名】河井 伸二
【テーマコード（参考）】
3G062
【Ｆターム（参考）】
3G062CA01
3G062CA02
3G062EA10
3G062EB13
3G062EB14
3G062EC02
3G062ED08
3G062FA05
3G062FA06
3G062GA04
3G062GA06
3G062GA08
3G062GA21
(57)【要約】
【課題】ＥＧＲクーラのバイパス通路に設けられるバイパス弁を開閉駆動させるダイアフラムアクチュエータを動作させるための構成の複雑化とコストアップを抑えること。
【解決手段】ＥＧＲシステムは、エンジン1から排気通路3へ排出される排気の一部（ＥＧＲガス）を吸気通路2へ流すＥＧＲ通路12、ＥＧＲガス流量を調節するＥＧＲ弁14、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ13、ＥＧＲクーラ13へ流れるＥＧＲガスを迂回させるバイパス通路16、バイパス通路16を開閉するバイパス弁17を備える。バイパス弁17を開閉させるダイアフラムアクチュエータ21は、ダイアフラム22により区画される圧力室23を含み、圧力室23には吸気通路2に連通する連通路27が接続され、連通路27には、大気に連通する大気通路28が分岐して設けられ、連通路27と大気通路28との分岐部29よりも吸気通路2の側に、絞り部30と逆止弁31が設けられ、大気通路28を開閉する一つの二方弁32が設けられる。
【選択図】 図１
【解決手段】ＥＧＲシステムは、エンジン1から排気通路3へ排出される排気の一部（ＥＧＲガス）を吸気通路2へ流すＥＧＲ通路12、ＥＧＲガス流量を調節するＥＧＲ弁14、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ13、ＥＧＲクーラ13へ流れるＥＧＲガスを迂回させるバイパス通路16、バイパス通路16を開閉するバイパス弁17を備える。バイパス弁17を開閉させるダイアフラムアクチュエータ21は、ダイアフラム22により区画される圧力室23を含み、圧力室23には吸気通路2に連通する連通路27が接続され、連通路27には、大気に連通する大気通路28が分岐して設けられ、連通路27と大気通路28との分岐部29よりも吸気通路2の側に、絞り部30と逆止弁31が設けられ、大気通路28を開閉する一つの二方弁32が設けられる。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして前記エンジンへ還流させるために吸気通路へ流すＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲ通路において前記ＥＧＲクーラへ流れる前記ＥＧＲガスの一部を迂回させるためのバイパス通路と、
前記バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と
を備えたＥＧＲシステムにおいて、
前記バイパス弁は、ダイアフラムアクチュエータにより開閉駆動可能に構成され、
前記ダイアフラムアクチュエータは、ダイアフラムにより区画される圧力室と大気室とを含み、
前記圧力室には前記吸気通路に連通する連通路が接続され、前記大気室は大気に連通し、
前記連通路には、大気に連通する大気通路が分岐して設けられ、
前記連通路において、前記大気通路が分岐する分岐部よりも前記吸気通路に近い側には、流路を縮小するための絞り部が設けられると共に、前記絞り部よりも前記吸気通路に近い側には、前記吸気通路から前記絞り部へ向かう気流を阻止し、前記絞り部から前記吸気通路へ向かう気流を許容する逆止弁が設けられ、
前記大気通路には、同通路を開閉するための一つの二方弁が設けられる
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
前記ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲ通路において前記ＥＧＲクーラへ流れる前記ＥＧＲガスの一部を迂回させるためのバイパス通路と、
前記バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と
を備えたＥＧＲシステムにおいて、
前記バイパス弁は、ダイアフラムアクチュエータにより開閉駆動可能に構成され、
前記ダイアフラムアクチュエータは、ダイアフラムにより区画される圧力室と大気室とを含み、
前記圧力室には前記吸気通路に連通する連通路が接続され、前記大気室は大気に連通し、
前記連通路には、大気に連通する大気通路が分岐して設けられ、
前記連通路において、前記大気通路が分岐する分岐部よりも前記吸気通路に近い側には、流路を縮小するための絞り部が設けられると共に、前記絞り部よりも前記吸気通路に近い側には、前記吸気通路から前記絞り部へ向かう気流を阻止し、前記絞り部から前記吸気通路へ向かう気流を許容する逆止弁が設けられ、
前記大気通路には、同通路を開閉するための一つの二方弁が設けられる
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
【請求項2】
請求項１に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記二方弁の流路径を前記絞り部の流路径よりも大きく設定したことを特徴とするＥＧＲシステム。
前記二方弁の流路径を前記絞り部の流路径よりも大きく設定したことを特徴とするＥＧＲシステム。
【請求項3】
請求項１又は２に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記二方弁を制御するための制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記吸気通路で発生する負圧を前記圧力室へ導入して前記ダイアフラムアクチュエータを動作させることにより前記バイパス弁を開駆動するために前記二方弁を閉弁制御し、前記エンジン又は前記ＥＧＲ通路の暖機完了後に大気圧を前記圧力室へ導入して前記ダイアフラムアクチュエータを動作させることにより前記バイパス弁を閉駆動するために前記二方弁を開弁制御する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
前記二方弁を制御するための制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記吸気通路で発生する負圧を前記圧力室へ導入して前記ダイアフラムアクチュエータを動作させることにより前記バイパス弁を開駆動するために前記二方弁を閉弁制御し、前記エンジン又は前記ＥＧＲ通路の暖機完了後に大気圧を前記圧力室へ導入して前記ダイアフラムアクチュエータを動作させることにより前記バイパス弁を閉駆動するために前記二方弁を開弁制御する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
【請求項4】
請求項３に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記制御手段が、前記吸気通路で発生する負圧を前記圧力室へ導入して前記ダイアフラムアクチュエータを動作させることにより前記バイパス弁を開駆動するために前記二方弁を閉弁制御する時期は、前記エンジンの低温始動後である
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
前記制御手段が、前記吸気通路で発生する負圧を前記圧力室へ導入して前記ダイアフラムアクチュエータを動作させることにより前記バイパス弁を開駆動するために前記二方弁を閉弁制御する時期は、前記エンジンの低温始動後である
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
【請求項5】
エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして前記エンジンへ還流させるために吸気通路へ流すＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲ通路において前記ＥＧＲクーラへ流れる前記ＥＧＲガスの一部を迂回させるためのバイパス通路と、
前記バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と
を備えたＥＧＲシステムにおいて、
前記バイパス弁は、ダイアフラムアクチュエータにより開閉駆動可能に構成され、
前記ダイアフラムアクチュエータは、ダイアフラムにより区画される圧力室と大気室とを含み、
前記圧力室には前記吸気通路に連通する連通路のみが接続され、前記大気室は大気に連通し、
前記連通路には、同通路を開閉するための一つの二方弁が設けられる
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
前記ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ通路を流れる前記ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲ通路において前記ＥＧＲクーラへ流れる前記ＥＧＲガスの一部を迂回させるためのバイパス通路と、
前記バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と
を備えたＥＧＲシステムにおいて、
前記バイパス弁は、ダイアフラムアクチュエータにより開閉駆動可能に構成され、
前記ダイアフラムアクチュエータは、ダイアフラムにより区画される圧力室と大気室とを含み、
前記圧力室には前記吸気通路に連通する連通路のみが接続され、前記大気室は大気に連通し、
前記連通路には、同通路を開閉するための一つの二方弁が設けられる
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
【請求項6】
請求項５に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記二方弁を制御するための第１の制御手段を更に備え、
前記第１の制御手段は、前記エンジンの始動後に前記吸気通路で発生する負圧を前記圧力室へ導入して前記ダイアフラムアクチュエータを動作させることにより前記バイパス弁を開駆動するために前記二方弁を開弁制御し、その後に前記圧力室の前記負圧を保持して前記ダイアフラムアクチュエータの前記動作を保持することにより前記バイパス弁を開き状態に保持するために前記二方弁を閉弁制御する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
前記二方弁を制御するための第１の制御手段を更に備え、
前記第１の制御手段は、前記エンジンの始動後に前記吸気通路で発生する負圧を前記圧力室へ導入して前記ダイアフラムアクチュエータを動作させることにより前記バイパス弁を開駆動するために前記二方弁を開弁制御し、その後に前記圧力室の前記負圧を保持して前記ダイアフラムアクチュエータの前記動作を保持することにより前記バイパス弁を開き状態に保持するために前記二方弁を閉弁制御する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
【請求項7】
請求項５に記載のＥＧＲシステムにおいて、
前記二方弁を制御するための第２の制御手段を更に備え、
前記第２の制御手段は、前記エンジンの始動後に前記吸気通路の低負圧から大気圧を前記圧力室へ導入して前記ダイアフラムアクチュエータを動作させることにより前記バイパス弁を閉駆動するために前記二方弁を開弁制御し、その後に前記圧力室の前記低負圧から大気圧を保持して前記ダイアフラムアクチュエータの前記動作を保持することにより前記バイパス弁を閉じ状態に保持するために前記二方弁を閉弁制御する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
前記二方弁を制御するための第２の制御手段を更に備え、
前記第２の制御手段は、前記エンジンの始動後に前記吸気通路の低負圧から大気圧を前記圧力室へ導入して前記ダイアフラムアクチュエータを動作させることにより前記バイパス弁を閉駆動するために前記二方弁を開弁制御し、その後に前記圧力室の前記低負圧から大気圧を保持して前記ダイアフラムアクチュエータの前記動作を保持することにより前記バイパス弁を閉じ状態に保持するために前記二方弁を閉弁制御する
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この明細書に開示される技術は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介し吸気通路へ流してエンジンへ還流させるように構成したＥＧＲシステムに係り、詳しくはＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲクーラのバイパス通路にバイパス弁を設けたＥＧＲシステムに関する。
【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「エンジンの排気還流装置」が知られている。この装置は、ＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路におけるＥＧＲガス流量を調節するために排気通路に直列に設けられた第１ＥＧＲ弁及び第２ＥＧＲ弁とを備える。ここで、第１ＥＧＲ弁は電動弁により全開から全閉までの間で開度可変に構成され、第２ＥＧＲ弁はダイアフラムアクチュエータにより開度可変に構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－１７０４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところが、特許文献１に記載の装置では、第２ＥＧＲ弁を開閉させる構成として、例えば、図１８に概略図で示すように、ダイアフラムアクチュエータ９１への負圧の供給と正圧（大気圧を含む）の供給を切り替えるために電動式の三方弁９２を使用していた。三方弁９２は、例えば、図１９に一部切断した斜視図で示すように、プランジャ９３を内蔵したケーシング９４と、ケーシング９４に設けられた第１～第３の三つのポート９４ａ，９４ｂ，９４ｃとを備える。そして、三方弁９２は、プランジャ９３をケーシング９４の中で軸方向へ移動させることで、ダイアフラムアクチュエータ９１の圧力室９１ａに通じる第１のポート９４ａを、エンジンの吸気通路に通じる第２のポート９４ｂ又は大気に通じる第３のポート９４ｃに連通させ、ダイアフラムアクチュエータ９１を駆動させるように構成される。このように三方弁９２は、それ自体の構造が複雑で、二方弁に比べてコストアップを伴う傾向があった。
【0005】
これに対し、第２ＥＧＲ弁を開閉させる構成として、図２０に概略図で示すように、ダイアフラムアクチュエータ９１への負圧の供給と正圧の供給を切り替えるために、特性の異なる二つの二方弁９５，９６を使用して同時に開閉を切り替えることで三方弁９２と同等の機能を得ることが考えられる。二方弁９５，９６は、例えば、図２１に一部切断した斜視図で示すように、弁体９７を内蔵したケーシング９８と、ケーシング９８に設けられた第１及び第２の二つのポート９８ａ，９８ｂとを備える。そして、二方弁９５，９６は、ケーシング９８の中で弁体９７を往復動させることで、弁孔９８ｃを開閉するように構成される。この点、二方弁９５，９６は、三方弁９２よりも構造が簡単ではあるが、二つの二方弁９５，９６を使用することから、一つの三方弁９２を使用した場合と同様にコストアップを伴ってしまう。図１８、図２０において、三方弁９２の第２のポート９４ｂ又は二方弁９５の第１のポート９８ａを吸気通路に接続する通路の途中には、逆止弁９９が設けられる。この逆止弁９９は、吸気通路から第２のポート９４ｂ又は第１のポート９８ａへ向かう気流を阻止し、第２のポート９４ｂ又は第１のポート９８ａから吸気通路へ向かう気流を許容するように構成される。
【0006】
ここで、ＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラをＥＧＲ通路に設けると共に、ＥＧＲクーラへ流れるＥＧＲガスの一部を迂回させるバイパス通路を設け、そのバイパス通路を開閉するバイパス弁を設けることが知られている。そして、バイパス弁を開閉させるために、上記と同様にダイアフラムアクチュエータを使用することが考えられる。しかしながら、ダイアフラムアクチュエータを駆動させるために三方弁を使用したり、二つの二方弁を使用したりしたのでは、上記と同様、ダイアフラムアクチュエータを動作させるための構成が複雑化し、コストアップを伴うことになってしまう。
【0007】
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＥＧＲクーラのバイパス通路に設けられるバイパス弁を開閉駆動させるためにダイアフラムアクチュエータを使用したＥＧＲシステムにおいて、そのダイアフラムアクチュエータを動作させるための構成の複雑化とコストアップを抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてエンジンへ還流させるために吸気通路へ流すＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと、ＥＧＲ通路においてＥＧＲクーラへ流れるＥＧＲガスの一部を迂回させるためのバイパス通路と、バイパス通路を開閉するためのバイパス弁とを備えたＥＧＲシステムにおいて、バイパス弁は、ダイアフラムアクチュエータにより開閉駆動可能に構成され、ダイアフラムアクチュエータは、ダイアフラムにより区画される圧力室と大気室とを含み、圧力室には吸気通路に連通する連通路が接続され、大気室は大気に連通し、連通路には、大気に連通する大気通路が分岐して設けられ、連通路において、大気通路が分岐する分岐部よりも吸気通路に近い側には、流路を縮小するための絞り部が設けられると共に、絞り部よりも吸気通路に近い側には、吸気通路から絞り部へ向かう気流を阻止し、絞り部から吸気通路へ向かう気流を許容する逆止弁が設けられ、大気通路には、同通路を開閉するための一つの二方弁が設けられることを趣旨とする。
【0009】
上記技術の構成によれば、吸気通路における圧力はエンジンの運転状態により変わり、負圧から大気圧の状態となる。ここで、二方弁を開弁することで、大気通路が開放され、ダイアフラムアクチュエータの圧力室に二方弁、大気通路及び連通路を介して大気圧が導入され、ダイアフラムが大気室の側へ変位してダイアフラムアクチュエータが所定の動作状態となる。一方、二方弁を閉弁することで、大気通路が遮断され、大気通路に大気圧が作用しなくなる。このとき、吸気通路が負圧の状態であれば、その負圧が逆止弁、絞り部及び連通路を介して圧力室に導入され、ダイアフラムが圧力室の側へ変位してダイアフラムアクチュエータが所定の動作状態とは逆の動作状態となる。このとき、二方弁を閉弁し続けることで、圧力室には大気圧が作用せず、圧力室から吸気通路への負圧の抜けが絞り部と逆止弁により抑えられ、圧力室の負圧が保持される。従って、一つの二方弁の開弁と閉弁を切り換えることで、ダイアフラムアクチュエータが所定の動作状態と逆の動作状態との間で切り換えられ、バイパス弁が開駆動、閉駆動される。
【0010】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、二方弁の流路径を絞り部の流路径よりも大きく設定したことを趣旨とする。
【0011】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、二方弁の流路径を絞り部の流路径よりも大きく設定したので、二方弁が開弁しているときの吸気通路から圧力室への負圧の導入が抑制され、大気通路から圧力室へ大気圧が導入されやすくなる。
【0012】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項１又は２に記載の技術において、二方弁を制御するための制御手段を更に備え、制御手段は、吸気通路で発生する負圧を圧力室へ導入してダイアフラムアクチュエータを動作させることによりバイパス弁を開駆動するために二方弁を閉弁制御し、エンジン又はＥＧＲ通路の暖機完了後に大気圧を圧力室へ導入してダイアフラムアクチュエータを動作させることによりバイパス弁を閉駆動するために二方弁を開弁制御することを趣旨とする。
【0013】
上記技術の構成によれば、請求項１又は２に記載の技術の作用に加え、エンジンの運転時に制御手段が二方弁を閉弁制御することで、吸気通路で発生する負圧が連通路を介して圧力室へ導入されてダイアフラムアクチュエータが動作し、バイパス弁が開駆動する。一方、エンジン又はＥＧＲ通路の暖機完了後に制御手段が二方弁を開弁制御することで、大気圧が大気通路及び連通路を介して圧力室へ導入されてダイアフラムアクチュエータが動作し、バイパス弁が閉駆動する。従って、バイパス弁は、エンジンの運転時に暖機完了時までの間で開駆動し、暖機完了後には閉駆動することになる。
【0014】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の技術は、請求項３に記載の技術において、制御手段が、吸気通路で発生する負圧を圧力室へ導入してダイアフラムアクチュエータを動作させることによりバイパス弁を開駆動するために二方弁を閉弁制御する時期は、エンジンの低温始動後であることを趣旨とする。
【0015】
上記技術の構成によれば、請求項３に記載の技術の作用に加え、バイパス弁は、エンジンの低温始動後から暖機完了時の間で開駆動し、暖機完了後には閉駆動することになる。
【0016】
上記目的を達成するために、請求項５に記載に記載の技術は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてエンジンへ還流させるために吸気通路へ流すＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと、ＥＧＲ通路においてＥＧＲクーラへ流れるＥＧＲガスの一部を迂回させるためのバイパス通路と、バイパス通路を開閉するためのバイパス弁とを備えたＥＧＲシステムにおいて、バイパス弁は、ダイアフラムアクチュエータにより開閉駆動可能に構成され、ダイアフラムアクチュエータは、ダイアフラムにより区画される圧力室と大気室とを含み、圧力室には吸気通路に連通する連通路のみが接続され、大気室は大気に連通し、連通路には、同通路を開閉するための一つの二方弁が設けられることを趣旨とする。
【0017】
上記技術の構成によれば、吸気通路における圧力はエンジンの運転状態により変わり、負圧から大気圧の状態となる。ここで、吸気通路が負圧の状態となるときに、二方弁を開弁することで、連通路が開放され、ダイアフラムアクチュエータの圧力室に連通路を介して負圧が導入され、ダイアフラムが圧力室の側へ変位してダイアフラムアクチュエータが所定の動作状態となる。このとき、二方弁を開弁状態から閉弁することで、圧力室の負圧状態が保持され、ダイアフラムアクチュエータの所定の動作状態が保持される。一方、吸気通路が低負圧から大気圧の状態となるときに、二方弁を開弁することで、連通路が開放され、ダイアフラムアクチュエータの圧力室が連通路を介して低負圧から大気圧の状態となり、ダイアフラムが大気室の側へ変位してダイアフラムアクチュエータが所定の動作状態とは逆の動作状態となる。このとき、二方弁を開弁状態から閉弁することで、圧力室の低負圧から大気圧の状態が保持され、ダイアフラムアクチュエータの逆の動作状態が保持される。従って、一つの二方弁の開弁と閉弁を切り換えることで、ダイアフラムアクチュエータが所定の動作状態と逆の動作状態との間で切り換えられ、バイパス弁が開駆動、閉駆動される。
【0018】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の技術は、請求項５に記載の技術において、二方弁を制御するための第１の制御手段を更に備え、第１の制御手段は、エンジンの始動後時に吸気通路で発生する負圧を圧力室へ導入してダイアフラムアクチュエータを動作させることによりバイパス弁を開駆動するために二方弁を開弁制御し、その後に圧力室の負圧を保持してダイアフラムアクチュエータの動作を保持することによりバイパス弁を開き状態に保持するために二方弁を閉弁制御することを趣旨とする。
【0019】
上記技術の構成によれば、請求項５に記載の技術の作用に加え、エンジンの始動後に第１の制御手段が二方弁を開弁制御することで、連通路が開放され、吸気通路で発生する負圧が圧力室へ導入されてダイアフラムアクチュエータが所定の動作状態となり、バイパス弁が開駆動する。その後に第１の制御手段が二方弁を閉弁制御することで、連通路が遮断され、圧力室の負圧が保持されてダイアフラムアクチュエータの所定の動作状態が保持され、バイパス弁が開き状態に保持される。
【0020】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の技術は、請求項５に記載の技術において、二方弁を制御するための第２の制御手段を更に備え、第２の制御手段は、エンジンの始動後に吸気通路の低負圧から大気圧を圧力室へ導入してダイアフラムアクチュエータを動作させることによりバイパス弁を閉駆動するために二方弁を開弁制御し、その後に圧力室の低負圧から大気圧を保持してダイアフラムアクチュエータの動作を保持することによりバイパス弁を閉じ状態に保持するために二方弁を閉弁制御することを趣旨とする。
【0021】
上記技術の構成によれば、請求項５に記載の技術の作用に加え、エンジンの始動後に第２の制御手段が二方弁を閉弁状態から開弁制御することで、連通路が開放され、吸気通路の低負圧から大気圧が圧力室へ導入されてダイアフラムアクチュエータが所定の動作状態とは逆の動作状態となり、バイパス弁が閉駆動する。その後に第２の制御手段が二方弁を閉弁制御することで、連通路が遮断され、圧力室の低負圧から大気圧が保持されてダイアフラムアクチュエータの逆の動作状態が保持され、バイパス弁が閉じ状態に保持される。
【発明の効果】
【0022】
請求項１に記載の技術によれば、ＥＧＲクーラのバイパス通路に設けられるバイパス弁を開閉駆動させるためにダイアフラムアクチュエータを使用したＥＧＲシステムにおいて、そのダイアフラムアクチュエータを動作させるための構成の複雑化とコストアップを抑えることができる。
【0023】
請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、二方弁を開弁したときは、圧力室へ速やかに大気圧を導入することができ、ダイアフラムアクチュエータを速やかに大気圧により動作させることができる。
【0024】
請求項３に記載の技術によれば、請求項１又は２に記載の技術の効果に加え、ダイアフラムアクチュエータのダイアフラムが破損する等の故障の際には、バイパス弁が閉状態となり、ＥＧＲ通路の過熱を抑制することができる。
【0025】
請求項４に記載の技術によれば、請求項３に記載の技術の効果に加え、連通路に絞り部が設けられるので、圧力室への負圧の導入が遅れてバイパス弁の開駆動が遅れる傾向にあるが、ＥＧＲガス温度の低い低温始動時にバイパス弁を開駆動するので、バイパス通路へＥＧＲガスが遅れて流れることが問題になることはなく、バイパス弁の開駆動に対する応答性を不問にできる。
【0026】
請求項５に記載の技術によれば、ＥＧＲクーラのバイパス通路に設けられるバイパス弁を開閉駆動させるためにダイアフラムアクチュエータを使用したＥＧＲシステムにおいて、そのダイアフラムアクチュエータを動作させるための構成の複雑化とコストアップを抑えることができる。
【0027】
請求項６に記載の技術によれば、請求項５に記載の技術の効果に加え、一つの二方弁を開弁し閉弁することで、ダイアフラムアクチュエータによりバイパス弁を開駆動し、その開き状態を保持することができる。
【0028】
請求項７に記載の技術によれば、請求項５に記載の技術の効果に加え、一つの二方弁を開弁し閉弁することで、ダイアフラムアクチュエータによりバイパス弁を閉駆動し、その閉じ状態を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】第１実施形態に係り、エンジンシステムを示す概略構成図。
【図2】第１実施形態に係り、バイパス弁が全閉となるときであって、ＥＧＲクーラをその長手方向に沿って切断した状態を、バイパス弁の開閉駆動機構と共に示す断面図。
【図5】第１実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態の一つを示す概略図。
【図6】第１実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態の一つを示す概略図。
【図7】第１実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態の一つを示す概略図。
【図8】第１実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態の一つを示す概略図。
【図9】第１実施形態に係り、ＥＧＲ制御の内容を示すフローチャート。
【図10】第１実施形態に係り、冷却水温度と吸気温度に応じたＥＧＲ作動要求の有無と、ＥＧＲ作動要求が有るときにおけるバイパス弁開要求の有無を求めるために参照されるＥＧＲ作動要求マップ。
【図11】第２実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態の一つを示す概略図。
【図12】第２実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態の一つを示す概略図。
【図13】第２実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態の一つを示す概略図。
【図14】第２実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態の一つを示す概略図。
【図15】第２実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態の一つを示す概略図。
【図16】第２実施形態に係り、開閉駆動機構の動作状態の一つを示す概略図。
【図17】第２実施形態に係り、ＥＧＲ制御の内容を示すフローチャート。
【図18】従来例に係り、第２ＥＧＲ弁を開閉させる構成であって、ダイアフラムアクチュエータと三方弁を含む構成を示す概略図。
【図19】従来例に係り、三方弁の構成を一部切断して示す斜視図。
【図20】従来例に係り、第２ＥＧＲ弁を開閉させる構成であって、ダイアフラムアクチュエータと、一つの三方弁と同等の機能が得られる二つの二方弁とを含む構成を示す概略図。
【図21】従来例に係り、二方弁の構成を一部切断して示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、ＥＧＲシステムをガソリンエンジンシステムに具体化したいくつかの実施形態について説明する。
【0031】
＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
先ず、第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0032】
[エンジンシステムについて]
図１に、この実施形態のガソリンエンジンシステム（以下、単に「エンジンシステム」と言う。）を概略構成図により示す。自動車に搭載されたエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン１を備える。このエンジン１は、４気筒、４サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン１には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、エンジン１の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には、その上流側からエアクリーナ９、スロットル装置４及び吸気マニホールド５が設けられる。排気通路３には、その上流側から順に排気マニホールド６及び触媒７が設けられる。触媒７には、排気を浄化するために、例えば、三元触媒が内蔵される。加えて、このエンジンシステムは、高圧ループタイプの排気還流システム（ＥＧＲシステム）１１を備える。
図１に、この実施形態のガソリンエンジンシステム（以下、単に「エンジンシステム」と言う。）を概略構成図により示す。自動車に搭載されたエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン１を備える。このエンジン１は、４気筒、４サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン１には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、エンジン１の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には、その上流側からエアクリーナ９、スロットル装置４及び吸気マニホールド５が設けられる。排気通路３には、その上流側から順に排気マニホールド６及び触媒７が設けられる。触媒７には、排気を浄化するために、例えば、三元触媒が内蔵される。加えて、このエンジンシステムは、高圧ループタイプの排気還流システム（ＥＧＲシステム）１１を備える。
【0033】
スロットル装置４は、吸気マニホールド５より上流の吸気通路２に配置され、運転者のアクセル操作に応じてバタフライ式のスロットル弁４ａを開度可変に開閉駆動させることで、吸気通路２を流れる吸気量を調節するようになっている。吸気マニホールド５は、主として樹脂材より構成され、エンジン１の直上流にて吸気通路２に配置され、吸気が導入される一つのサージタンク５ａと、サージタンク５ａに導入された吸気をエンジン１の各気筒へ分配するためにサージタンク５ａから分岐した複数（４つ）の分岐管５ｂとを含む。吸気マニホールド５は、吸気通路２の一部を構成する。
【0034】
エンジン１には、各気筒に対応して燃料を噴射するための燃料噴射装置（図示略）が設けられる。燃料噴射装置は、燃料供給装置（図示略）から供給される燃料をエンジン１の各気筒へ噴射するように構成される。各気筒では、燃料噴射装置から噴射される燃料と吸気マニホールド５から導入される吸気とにより可燃混合気が形成される。
【0035】
エンジン１には、各気筒に対応して点火装置（図示略）が設けられる。点火装置は、各気筒で可燃混合気に点火するように構成される。各気筒内の可燃混合気は、点火装置の点火動作により爆発・燃焼し、燃焼後の排気は、各気筒から排気マニホールド６及び触媒７を経て外部へ排出される。このとき、各気筒でピストン（図示略）が上下運動し、クランクシャフト（図示略）が回転することにより、エンジン１に動力が得られる。
【0036】
[ＥＧＲシステムについて]
図１に示すように、この実施形態のＥＧＲシステム１１は、排気通路３と吸気通路２との間に設けられ、エンジン１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）としてエンジン１へ還流させるために吸気通路２へ流す排気還流通路（ＥＧＲ通路）１２と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却するための排気還流クーラ（ＥＧＲクーラ）１３と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの流量を調節するための排気還流弁（ＥＧＲ弁）１４と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスをエンジン１の各気筒へ分配するために、吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへＥＧＲガスを分配する排気還流ガス分配器（ＥＧＲガス分配器）１５とを備える。これらＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５のＥＧＲガスが流れる流路もＥＧＲ通路１２を構成している。ＥＧＲガス分配器１５より上流にてＥＧＲ通路１２を構成する配管は、入口１２ａと出口１２ｂを含む。その入口１２ａは、触媒７より下流の排気通路３に接続され、その出口１２ｂは、ＥＧＲガス分配器１５に接続される。この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ通路１２の終段を構成している。ＥＧＲ通路１２において、ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲクーラ１３より下流に設けられ、ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ弁１４より下流に設けられる。
図１に示すように、この実施形態のＥＧＲシステム１１は、排気通路３と吸気通路２との間に設けられ、エンジン１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）としてエンジン１へ還流させるために吸気通路２へ流す排気還流通路（ＥＧＲ通路）１２と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却するための排気還流クーラ（ＥＧＲクーラ）１３と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの流量を調節するための排気還流弁（ＥＧＲ弁）１４と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスをエンジン１の各気筒へ分配するために、吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへＥＧＲガスを分配する排気還流ガス分配器（ＥＧＲガス分配器）１５とを備える。これらＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５のＥＧＲガスが流れる流路もＥＧＲ通路１２を構成している。ＥＧＲガス分配器１５より上流にてＥＧＲ通路１２を構成する配管は、入口１２ａと出口１２ｂを含む。その入口１２ａは、触媒７より下流の排気通路３に接続され、その出口１２ｂは、ＥＧＲガス分配器１５に接続される。この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ通路１２の終段を構成している。ＥＧＲ通路１２において、ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲクーラ１３より下流に設けられ、ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ弁１４より下流に設けられる。
【0037】
ＥＧＲガス分配器１５は、主として樹脂材により構成され、全体として横長な形状を有し、その長手方向において、吸気マニホールド５の複数の分岐管５ｂを横切るように配置される。この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、導入されたＥＧＲガスが集まるガスチャンバ１５ａと、ガスチャンバ１５ａから各分岐管５ｂへＥＧＲガスを分配する複数（４つ）のガス分配通路１５ｂとを含む。
【0038】
このＥＧＲシステム１１では、ＥＧＲ弁１４が開弁することにより、排気通路３を流れる排気の一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１２を流れ、ＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５を介して吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへ分配され、更にエンジン１の各気筒へ分配されて還流される。
【0039】
この実施形態において、ＥＧＲクーラ１３には、バイパス通路１６が一体に設けられる。バイパス通路１６は、ＥＧＲ通路１２において、ＥＧＲクーラ１３へ流れるＥＧＲガスの一部を迂回させるための通路である。バイパス通路１６には、同通路１６を開閉するためのバイパス弁１７が設けられる。
【0040】
図２に、バイパス弁１７が全閉となるときであって、ＥＧＲクーラ１３をその長手方向に沿って切断した状態を、バイパス弁１７の開閉駆動機構１９と共に断面図により示す。図３に、ＥＧＲクーラ１３の一部であって、図２の１点鎖線四角Ｘ１で囲った部分を拡大断面図により示す。図４に、バイパス弁１７が全開となるときであって、ＥＧＲクーラ１３の一部を図３に準ずる拡大断面図により示す。
【0041】
図２に示すように、ＥＧＲクーラ１３は、ハウジング４１と、ハウジング４１の中に設けられた熱交換器４２と、ハウジング４１にＥＧＲガスを導入するための導入口４３と、ハウジング４１からＥＧＲガスを導出するための導出口４４とを含む。バイパス通路１６は、ハウジング４１に一体に設けられる。熱交換器４２は、ＥＧＲガスが流入する入口４２ａと、ＥＧＲガスが流出する出口４２ｂとを含む。バイパス通路１６は、ＥＧＲガスが流入する入口１６ａと、ＥＧＲガスが流出する出口１６ｂとを含む。バイパス通路１６の出口１６ｂは、熱交換器４２の出口４２ｂに隣接して配置される。また、ハウジング４１は、熱交換器４２の入口４２ａから導入口４３までの間の導入空間４５と、熱交換器４２の出口４２ｂから導出口４４までの間の導出空間４６とを含む。バイパス通路１６は、仕切壁４８を介して熱交換器４２に隣接する。
【0042】
図２に示すように、この実施形態で、ＥＧＲクーラ１３は、車両に搭載された状態において、ＥＧＲガスが斜め上方へ流れるように斜めに配置される。この斜めの配置状態において、導出口４４は導入口４３よりも鉛直方向において高い位置に配置され、バイパス通路１６は、熱交換器４２に対し鉛直方向下側に配置される。これにより、熱交換器４２の内部で発生した凝縮水がその出口４２ｂから放出され、バイパス通路１６へ流下し、同通路１６の上流部へ向けて流下するようになっている。熱交換器４２は、エンジン１の冷却水が流れる水通路（図示略）と、その水通路の中に配置され、ＥＧＲガスが流れるガス通路（図示略）とを含む。なお、図２では、便宜上、熱交換器４２に対する冷却水の取入口や取出口の図示を省略すると共に、熱交換器４２やバイパス弁１７の図示を簡略化して示す。
【0043】
図２に示すように、この実施形態では、バイパス弁１７は、ハウジング４１においてバイパス通路１６の出口１６ｂに対応して配置される。バイパス弁１７は、略四角板状をなす弁体６１と、その弁体６１を回動する回転軸６２とを含む。バイパス弁１７は、弁体６１の一辺側が回転軸６２に固定され、その一辺側に対向する弁体６１の他辺側が回転軸６２を中心に揺動するスイングタイプとして構成される。また、回転軸６２の一端部には、その半径方向へ伸びるアーム６３が設けられる。
【0044】
[開閉駆動機構について]
図１、図２に示すように、この実施形態のＥＧＲシステム１１は、バイパス弁１７の回転軸６２を回動させて弁体６１を開閉駆動させるための開閉駆動機構１９を備える。図５～図８には、開閉駆動機構１９の各種動作状態を概略図により示す。図１、図２及び図５～図８に示すように、この開閉駆動機構１９は、バイパス弁１７を開閉駆動させるダイアフラムアクチュエータ２１を含む。ダイアフラムアクチュエータ２１は、ケーシング２１ａを含み、そのケーシング２１ａには、ダイアフラム２２により区画される圧力室２３と大気室２４とを含む。圧力室２３には、ダイアフラム２２を大気室２４の側へ付勢するスプリング２５が設けられる。また、ダイアフラム２２には、大気室２４から突出するロッド２６の基端が固定される。図２に示すように、このロッド２６の先端は、回転軸６２を回動させるためにアーム６３に連結される。圧力室２３には、吸気通路２を構成するサージタンク５ａに連通する連通路２７が接続される。この連通路２７の流路径を、例えば、「２.５ｍｍ」に設定することができる。大気室２４は、大気口２１ｂを介して大気に連通する。
図１、図２に示すように、この実施形態のＥＧＲシステム１１は、バイパス弁１７の回転軸６２を回動させて弁体６１を開閉駆動させるための開閉駆動機構１９を備える。図５～図８には、開閉駆動機構１９の各種動作状態を概略図により示す。図１、図２及び図５～図８に示すように、この開閉駆動機構１９は、バイパス弁１７を開閉駆動させるダイアフラムアクチュエータ２１を含む。ダイアフラムアクチュエータ２１は、ケーシング２１ａを含み、そのケーシング２１ａには、ダイアフラム２２により区画される圧力室２３と大気室２４とを含む。圧力室２３には、ダイアフラム２２を大気室２４の側へ付勢するスプリング２５が設けられる。また、ダイアフラム２２には、大気室２４から突出するロッド２６の基端が固定される。図２に示すように、このロッド２６の先端は、回転軸６２を回動させるためにアーム６３に連結される。圧力室２３には、吸気通路２を構成するサージタンク５ａに連通する連通路２７が接続される。この連通路２７の流路径を、例えば、「２.５ｍｍ」に設定することができる。大気室２４は、大気口２１ｂを介して大気に連通する。
【0045】
この実施形態で、連通路２７には、大気に連通する大気通路２８が分岐して設けられる。この大気通路２８の流路径を、例えば、「２.５ｍｍ」に設定することができる。また、連通路２７において、大気通路２８が分岐する分岐部２９よりもサージタンク５ａ（吸気通路２）に近い側には、流路を縮小するための絞り部３０が設けられると共に、絞り部３０よりもサージタンク５ａに近い側には、逆止弁３１が設けられる。この逆止弁３１は、サージタンク５ａから絞り部３０へ向かう気流を阻止し、絞り部３０からサージタンク５ａへ向かう気流を許容するように構成される。更に、大気通路２８には、同通路２８を開閉するための一つの電動式の二方弁３２が設けられる。二方弁３２の大気側には、エアフィルタ３３が設けられる。この実施形態で、二方弁３２は、常開式弁であって、非通電時（オフ時）に開放（開弁）し、通電時（オン時）に遮断（閉弁）するように構成される。
【0046】
この実施形態において、二方弁３２の流路面積は、絞り部３０の流路面積よりも大きく設定される。そのために、二方弁３２の流路径を絞り部３０の流路径よりも大きく設定している。例えば、絞り部３０の流路径を「１ｍｍ」に設定し、二方弁３２の流路径（弁体が着座する弁座の弁孔の内径）を「４ｍｍ」に設定することができる。絞り部３０の流路径を、通気を許容し得る範囲内で「１ｍｍ」以下に設定することもできる。
【0047】
［エンジンシステムの電気的構成について］
次に、エンジンシステムの電気的構成の一例について説明する。図１において、このエンジンシステムに設けられる各種センサ等７１～７７は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。エンジン１に設けられる水温センサ７１は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられる回転数センサ７２は、エンジン１のクランクシャフトの回転角（クランク角度）を検出すると共に、そのクランク角度の変化（クランク角速度）をエンジン１の回転数（エンジン回転数）ＮＥとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ９の近傍に設けられるエアフローメータ７３は、エアクリーナ９を流れる吸気量Ｇａを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。サージタンク５ａに設けられる吸気圧センサ７４は、スロットル装置４より下流の吸気通路２（サージタンク５ａ）における吸気圧力ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。スロットル装置４に設けられるスロットルセンサ７５は、スロットル弁４ａの開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。排気マニホールド６と触媒７との間の排気通路３に設けられる酸素センサ７６は、排気中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ９の入口に設けられる吸気温センサ７７は、エアクリーナ９に吸入される外気の温度（吸気温度）ＴＨＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
次に、エンジンシステムの電気的構成の一例について説明する。図１において、このエンジンシステムに設けられる各種センサ等７１～７７は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。エンジン１に設けられる水温センサ７１は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられる回転数センサ７２は、エンジン１のクランクシャフトの回転角（クランク角度）を検出すると共に、そのクランク角度の変化（クランク角速度）をエンジン１の回転数（エンジン回転数）ＮＥとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ９の近傍に設けられるエアフローメータ７３は、エアクリーナ９を流れる吸気量Ｇａを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。サージタンク５ａに設けられる吸気圧センサ７４は、スロットル装置４より下流の吸気通路２（サージタンク５ａ）における吸気圧力ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。スロットル装置４に設けられるスロットルセンサ７５は、スロットル弁４ａの開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。排気マニホールド６と触媒７との間の排気通路３に設けられる酸素センサ７６は、排気中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ９の入口に設けられる吸気温センサ７７は、エアクリーナ９に吸入される外気の温度（吸気温度）ＴＨＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
【0048】
このエンジンシステムは、同システムの制御を司る電子制御装置（ＥＣＵ）８０を更に備える。ＥＣＵ８０には、各種センサ等７１～７７がそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ８０には、ＥＧＲ弁１４及び二方弁３２の他、インジェクタ（図示略）及びイグニションコイル（図示略）が接続される。この実施形態で、ＥＣＵ８０は、この開示技術における制御手段の一例に相当する。周知のようにＥＣＵ８０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ等７１～７７の検出信号に基づき、所定の制御プログラムに基づいて燃料噴射制御、点火時期制御及びＥＧＲ制御等を実行するようになっている。
【0049】
この実施形態で、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ制御において、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ弁１４及び二方弁３２を制御するようになっている。具体的には、ＥＣＵ８０は、エンジン１の停止時、アイドル運転時及び減速運転時には、ＥＧＲ弁１４を全閉に制御し、それ以外の運転時には、その運転状態に応じて目標ＥＧＲ開度を求め、ＥＧＲ弁１４をその目標ＥＧＲ開度に制御するようになっている。このときＥＧＲ弁１４が開弁されることにより、エンジン１から排気通路３へ排出され、その排気の一部が、ＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１２、ＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５等を介して吸気通路２（吸気マニホールド５）へ流れ、エンジン１の各気筒へ分配され還流される。
【0050】
[ＥＧＲ制御について]
次に、この実施形態のＥＧＲ制御について説明する。図９に、ＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ１００で、水温センサ７１、回転数センサ７２、スロットルセンサ７５、吸気圧センサ７４及び吸気温センサ７７の検出値に基づき、エンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、スロットル開度ＴＡ、冷却水温度ＴＨＷ、吸気温度ＴＨＡ及び吸気圧力ＰＭをそれぞれ取り込む。ＥＣＵ８０は、エンジン負荷ＫＬを、スロットル開度ＴＡ又は吸気圧力ＰＭに基づいて求めることができる。
次に、この実施形態のＥＧＲ制御について説明する。図９に、ＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ１００で、水温センサ７１、回転数センサ７２、スロットルセンサ７５、吸気圧センサ７４及び吸気温センサ７７の検出値に基づき、エンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、スロットル開度ＴＡ、冷却水温度ＴＨＷ、吸気温度ＴＨＡ及び吸気圧力ＰＭをそれぞれ取り込む。ＥＣＵ８０は、エンジン負荷ＫＬを、スロットル開度ＴＡ又は吸気圧力ＰＭに基づいて求めることができる。
【0051】
次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ８０は、冷却水温度ＴＨＷと吸気温度ＴＨＡに応じたＥＧＲ作動要求の有無とバイパス弁開要求の有無を求める。ＥＣＵ８０は、例えば、図１０に示すＥＧＲ作動要求マップを参照することにより、冷却水温度ＴＨＷと吸気温度ＴＨＡに応じたＥＧＲ作動要求の有無と、ＥＧＲ作動要求が有るときにおけるバイパス弁開要求の有無を求めることができる。
【0052】
図１０に示すマップにおいて、斜線を付して示す「ＥＧＲ作動域」がＥＧＲ作動要求を有する領域であり、「ＥＧＲ作動域」以外の領域がＥＧＲ作動要求が無い領域を示す。また、図１０に示すマップにおいて、「ＥＧＲ作動域」の紗（ドット）を付して示す領域がバイパス弁開要求を有る領域であり、「ＥＧＲ作動域」のその他の領域がバイパス弁開要求が無い領域を示す。図１０に示すように、この実施形態のＥＧＲ制御では、「ＥＧＲ作動域」を規定する冷却水温度ＴＨＷの最低温度が、従前の「６０℃」ではなく相対的に低温の「４０℃」に設定される。これにより、ＥＣＵ８０は、エンジン１の低温始動後、相対的に低温でのＥＧＲを実行するようになっている。また、図１０に示すように、この実施形態のＥＧＲ制御では、「バイパス弁開要求」を規定する冷却水温度ＴＨＷの最低温度も相対的に低温の「４０℃」に設定される。これにより、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲの実行時からバイパス弁１７を全開に開弁制御するようになっている。更に、図１０に示すように、この実施形態のＥＧＲ制御では、「バイパス弁開要求」を規定する冷却水温度ＴＨＷの最高温度がエンジン１の暖機完了温度に相当する「８０℃」に設定される。これにより、エンジン１の暖機完了後にはバイパス弁開要求が無くなり、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７を全閉に閉弁制御するようになっている。なお、図１０に示す「ＥＧＲカット域」でも、バイパス弁１７を開駆動するようにＥＣＵ８０の制御を設定することも可能である。また、エンジン１の暖機完了後の代わりに、ＥＧＲ通路１２の暖機完了後にバイパス弁開要求を無くすようにすることもできる。
【0053】
次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ８０は、ステップ１１０の演算結果がＥＧＲ作動要求有りか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１６０へ移行する。
【0054】
ステップ１３０では、ＥＣＵ８０は、エンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及びスロットル開度ＴＡに基づきＥＧＲ弁１４の目標開度を算出し、ＥＧＲ弁１４をその目標開度に制御する。ＥＣＵ８０は、例えば、所定の目標開度マップ（図示略）を参照することにより、エンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及びスロットル開度ＴＡに応じた目標開度を求めることができる。ここで、エンジン１の低温始動時には、冷却水温度ＴＨＷが「４０℃」に達するとＥＧＲ弁１４が開弁し、ＥＧＲが実行されることになる。
【0055】
次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ８０は、ステップ１１０の演算結果がバイパス弁開要求有りか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１６０へ移行する。
【0056】
そして、ステップ１５０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７を全閉状態から全開にするために二方弁３２をオン（遮断）し、処理をステップ１００へ戻す。これにより、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３には、サージタンク５ａ（吸気通路２）で発生した高負圧が連通路２７を介して導入されることになる。この場合、サージタンク５ａから連通路２７へ導入される高負圧の大気通路２８への漏れが二方弁３２により遮断される。これにより、圧力室２３で高負圧が保持され、バイパス弁１７の全開が保持される。ここで、エンジン１の低温始動時には、冷却水温度ＴＨＷが「４０℃」に達すると、ＥＧＲが実行されると共にバイパス弁１７が全開となり、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの一部が熱交換器４２を迂回してバイパス通路１６を流れることになる。
【0057】
一方、ステップ１６０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７を全開状態から全閉にするために二方弁３２をオフ（開放）し、処理をステップ１００へ戻す。これにより、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３には、大気通路２８及び連通路２７を介して大気圧が導入されることになる。この場合、サージタンク５ａで高負圧が発生していても、絞り部３０により圧力室２３への負圧の影響が抑制される。これにより、圧力室２３での大気圧が保持され、バイパス弁１７の全閉が保持される。この場合、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスが熱交換器４２を流れて冷却されることになる。
【0058】
上記したＥＧＲ制御によれば、ＥＣＵ８０は、エンジン１の低温始動後にサージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する負圧を圧力室２３へ導入してダイアフラムアクチュエータ２１を動作させることによりバイパス弁１７を開駆動するために二方弁３２を閉弁制御し、エンジン１の暖機完了後に大気圧を圧力室２３へ導入してダイアフラムアクチュエータ２１を動作させることによりバイパス弁１７を閉駆動するために二方弁３２を開弁制御するようになっている。
【0059】
[ＥＧＲシステムの作用及び効果について]
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成、特に開閉駆動機構１９の構成によれば、スロットル装置４より下流のサージタンク５ａ（吸気通路２）における圧力はエンジン１の運転状態により変わり、負圧から大気圧の状態となる。ここで、二方弁３２を開弁することで、大気通路２８が開放され、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３に二方弁３２、大気通路２８及び連通路２７を介して大気圧が導入され、ダイアフラム２２が大気室２４の側へ変位してダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態、すなわちロッド２６がケーシング２１ａから突出する状態となる。これにより、バイパス弁１７は全閉に閉駆動される。一方、二方弁３２を閉弁することで、大気通路２８が遮断され、大気通路２８に大気圧が作用しなくなる。このとき、サージタンク５ａ（吸気通路２）が負圧の状態であれば、その負圧が逆止弁３１、絞り部３０及び連通路２７を介して圧力室２３に導入され、ダイアフラム２２がスプリング２５の付勢力に抗して圧力室２３の側へ変位してダイアフラムアクチュエータ２１が上記所定の動作状態とは逆の動作状態、すなわちロッド２６の一部がケーシング２１ａに没入する状態となる。これにより、バイパス弁１７は全開に開駆動される。このとき、二方弁３２を閉弁し続けることで、圧力室２３には大気圧が作用せず、圧力室２３からサージタンク５ａ（吸気通路２）への負圧の抜けが絞り部３０と逆止弁３１により抑えられ、圧力室２３での負圧が保持され、バイパス弁１７の全開が保持される。従って、一つの二方弁３２の開弁と閉弁を切り換えることで、ダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態とその逆の動作状態との間で切り換えられ、バイパス弁１７が開駆動、閉駆動される。このため、ＥＧＲクーラ１３のバイパス通路１６に設けられるバイパス弁１７を開閉駆動させるためにダイアフラムアクチュエータ２１を使用したＥＧＲシステムにおいて、そのダイアフラムアクチュエータ２１を動作させるための構成の複雑化とコストアップを抑えることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成、特に開閉駆動機構１９の構成によれば、スロットル装置４より下流のサージタンク５ａ（吸気通路２）における圧力はエンジン１の運転状態により変わり、負圧から大気圧の状態となる。ここで、二方弁３２を開弁することで、大気通路２８が開放され、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３に二方弁３２、大気通路２８及び連通路２７を介して大気圧が導入され、ダイアフラム２２が大気室２４の側へ変位してダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態、すなわちロッド２６がケーシング２１ａから突出する状態となる。これにより、バイパス弁１７は全閉に閉駆動される。一方、二方弁３２を閉弁することで、大気通路２８が遮断され、大気通路２８に大気圧が作用しなくなる。このとき、サージタンク５ａ（吸気通路２）が負圧の状態であれば、その負圧が逆止弁３１、絞り部３０及び連通路２７を介して圧力室２３に導入され、ダイアフラム２２がスプリング２５の付勢力に抗して圧力室２３の側へ変位してダイアフラムアクチュエータ２１が上記所定の動作状態とは逆の動作状態、すなわちロッド２６の一部がケーシング２１ａに没入する状態となる。これにより、バイパス弁１７は全開に開駆動される。このとき、二方弁３２を閉弁し続けることで、圧力室２３には大気圧が作用せず、圧力室２３からサージタンク５ａ（吸気通路２）への負圧の抜けが絞り部３０と逆止弁３１により抑えられ、圧力室２３での負圧が保持され、バイパス弁１７の全開が保持される。従って、一つの二方弁３２の開弁と閉弁を切り換えることで、ダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態とその逆の動作状態との間で切り換えられ、バイパス弁１７が開駆動、閉駆動される。このため、ＥＧＲクーラ１３のバイパス通路１６に設けられるバイパス弁１７を開閉駆動させるためにダイアフラムアクチュエータ２１を使用したＥＧＲシステムにおいて、そのダイアフラムアクチュエータ２１を動作させるための構成の複雑化とコストアップを抑えることができる。
【0060】
この実施形態の開閉駆動機構１９の構成によれば、二方弁３２の流路径を絞り部３０の流路径よりも大きく設定したので、二方弁３２が開弁しているときのサージタンク５ａ（吸気通路２）から圧力室２３への負圧の導入が抑制され、大気通路２８から圧力室２３へ大気圧が導入されやすくなる。このため、二方弁３２を閉弁しているときは、圧力室２３に導入された負圧を保持することができ、ダイアフラムアクチュエータ２１の負圧による動作状態を保持することができる。これにより、バイパス弁１７を全開に保持することができる。また、二方弁３２を開弁したときは、圧力室２３へ速やかに大気圧を導入することができ、ダイアフラムアクチュエータ２１を速やかに大気圧により動作させることができる。これにより、バイパス弁１７を速やかに全開弁状態から全閉に閉駆動させることができる。
【0061】
ここで、上記ＥＧＲ制御を実行したときに、エンジン１が低温時に始動を開始してから暖機が完了するまでの間の開閉駆動機構１９の動作の推移を以下に説明する。エンジン１の低温始動前には、図５に示すように、二方弁３２がオフであることで開放（開弁）され、大気通路２８から大気圧が作用し、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３にはその大気圧が導入されることになる。このとき、ダイアフラム２２が大気室２４の側へ変位してロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出することで、図２、図３に示すように、バイパス弁１７が全閉となる。
【0062】
その後、エンジン１が低温始動をしてＥＧＲを開始する際には、図６に示すように、二方弁３２がオンされることで遮断（閉弁）され、連通路２７にはサージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する高負圧が作用し、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３にはその高負圧が導入されることになる。このとき、ダイアフラム２２がスプリング２５の付勢力に抗して圧力室２３の側へ変位してロッド２６の一部がケーシング２１ａへ没入することで、バイパス弁１７が全閉状態から図４に示すように全開となる。
【0063】
その後、低温始動後からＥＧＲが４０℃以上の冷却水温度ＴＨＷで実行される間において、バイパス弁開要求が有る間は、図７に示すように、二方弁３２がオンされ続けることで遮断（閉弁）状態が保持され、連通路２７にはサージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する圧力室２３の負圧より高負圧の圧力が作用し、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３にはその圧力室２３の負圧より高負圧の圧力が導入されることになる。これにより、ダイアフラム２２は圧力室２３の側へ変位した状態が保持されてロッド２６の一部がケーシング２１ａへ没入した状態が保持されることで、図４に示すバイパス弁１７の全開状態が保持される。
【0064】
その後、エンジン１の暖機が完了すると、図８に示すように、二方弁３２がオフされることで遮断（閉弁）状態から開放（開弁）され、連通路２７にはサージタンク５ａ（吸気通路２）から高負圧から大気圧までの圧力が作用するが、大気通路２８には大気圧が作用することになる。ここで、二方弁３２を開弁しているときのサージタンク５ａ（吸気通路２）から圧力室２３への負圧の導入が抑制され、大気通路２８から圧力室２３へ大気圧が導入されやすくなる。このため、ダイアフラム２２が大気室２４の側へ速やかに変位してロッド２６の大部分がケーシング２１ａから突出し、バイパス弁１７が全開状態から図２、図３に示す全閉へ速やかに閉弁駆動し、その後、全閉状態が保持される。
【0065】
なお、二方弁３２がオフ状態のまま故障したとしても、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３には大気通路２８及び連通路２７を介して大気圧が導入されるので、ダイアフラムアクチュエータ２１のロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出した状態となり、バイパス弁１７が図２、図３に示すように全閉状態となる。このとき、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの全てはＥＧＲクーラ１３の熱交換器４２にて冷却されるので、高温のＥＧＲガスが樹脂製のＥＧＲガス分配器１５へ不用意に流れることがなく、ＥＧＲガス分配器１５の溶損を防止することができる。
【0066】
この実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、エンジン１の低温始動時後、ＥＧＲ制御を開始する際には、ＥＣＵ８０が二方弁３２をオンして閉弁制御することで、サージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する高負圧が圧力室２３へ導入されてダイアフラムアクチュエータ２１が高負圧により動作し、すなわちロッド２６の一部がケーシング２１ａへ没入し、バイパス弁１７が全開に開駆動する。一方、エンジン１の暖機完了後には、ＥＣＵ８０が二方弁３２をオフして開弁制御することで、大気圧が大気通路２８及び連通路２７を介して圧力室２３へ導入されてダイアフラムアクチュエータ２１が動作し、すなわちロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出し、バイパス弁１７が全閉に閉駆動する。従って、バイパス弁１７は、ＥＧＲ制御開始時から暖機完了時まで全開に開駆動し、暖機完了後には全閉に閉駆動することになる。ここで、この実施形態のＥＧＲシステムでは、連通路２７には流路径の小さい絞り部３０が設けられるので、圧力室２３への負圧の導入が遅れてバイパス弁１７の開駆動が遅れる傾向にあるが、ＥＧＲガス温度の低い低温始動時にバイパス弁１７を開駆動するので、バイパス通路１６へＥＧＲガスが遅れて流れることが問題になることはなく、バイパス弁１７の開駆動に対する応答性を不問にできる。また、ダイアフラムアクチュエータ２１のダイアフラム２２が破損する等の故障の際は、バイパス弁１７は閉状態となり、ＥＧＲガス分配器１５（ＥＧＲ通路１２）の過熱を抑制することができる。
【0067】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、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、以下には異なった点を中心に説明する。
次に、第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、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、以下には異なった点を中心に説明する。
【0068】
[開閉駆動機構について]
この実施形態では、バイパス弁１７の開閉駆動機構２０の構成の点で第１実施形態の開閉駆動機構１９と構成が異なる。図１１～図１６には、この実施形態の開閉駆動機構２０の各種動作状態を概略図により示す。この開閉駆動機構２０は、バイパス弁１７を開閉駆動させるダイアフラムアクチュエータ２１を含む。ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３には、サージタンク５ａ（吸気通路２）に連通する連通路２７のみが接続される。また、連通路２７には、同通路２７を開閉するための一つの二方弁３２のみが設けられる。この実施形態で、二方弁３２は、常閉式弁であって、非通電時（オフ時）に遮断（閉弁）し、通電時（オン時）に開放（開弁）するように構成される。この実施形態のダイアフラムアクチュエータ２１の動作とバイパス弁１７の開駆動及び閉駆動との関係は、第１実施形態のそれと同じである。
この実施形態では、バイパス弁１７の開閉駆動機構２０の構成の点で第１実施形態の開閉駆動機構１９と構成が異なる。図１１～図１６には、この実施形態の開閉駆動機構２０の各種動作状態を概略図により示す。この開閉駆動機構２０は、バイパス弁１７を開閉駆動させるダイアフラムアクチュエータ２１を含む。ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３には、サージタンク５ａ（吸気通路２）に連通する連通路２７のみが接続される。また、連通路２７には、同通路２７を開閉するための一つの二方弁３２のみが設けられる。この実施形態で、二方弁３２は、常閉式弁であって、非通電時（オフ時）に遮断（閉弁）し、通電時（オン時）に開放（開弁）するように構成される。この実施形態のダイアフラムアクチュエータ２１の動作とバイパス弁１７の開駆動及び閉駆動との関係は、第１実施形態のそれと同じである。
【0069】
[ＥＧＲ制御について]
ここで、この実施形態のＥＧＲ制御について説明する。図１７に、ＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。この実施形態で、ＥＣＵ８０は、この開示技術における第１の制御手段、第２の制御手段の一例に相当する。処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ２００で、水温センサ７１、吸気圧センサ７４及び吸気温センサ７７の検出値に基き冷却水温度ＴＨＷ、吸気温度ＴＨＡ及び吸気圧力ＰＭを取り込む。
ここで、この実施形態のＥＧＲ制御について説明する。図１７に、ＥＧＲ制御の内容をフローチャートにより示す。この実施形態で、ＥＣＵ８０は、この開示技術における第１の制御手段、第２の制御手段の一例に相当する。処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ８０は、ステップ２００で、水温センサ７１、吸気圧センサ７４及び吸気温センサ７７の検出値に基き冷却水温度ＴＨＷ、吸気温度ＴＨＡ及び吸気圧力ＰＭを取り込む。
【0070】
次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ８０は、冷却水温度ＴＨＷと吸気温度ＴＨＡに応じたバイパス弁開要求の有無を求める。ＥＣＵ８０は、例えば、前述した図１０に示すＥＧＲ作動要求マップを参照することにより、冷却水温度ＴＨＷと吸気温度ＴＨＡに応じた、ＥＧＲ作動域におけるバイパス弁開要求の有無を求めることができる。
【0071】
次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ８０は、ステップ２１０の演算結果がバイパス弁開要求有りか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３２０へ移行する。
【0072】
ステップ２３０では、ＥＣＵ８０は、吸気圧力ＰＭが第１の所定値Ｐ１より低いか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、第１の所定値Ｐ１として、例えば「４０ｋＰａ」を採用することができる。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２００へ戻す。
【0073】
ステップ２４０では、ＥＣＵ８０は、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３に負圧を導入し確保したことを示す負圧導入フラグＸＢＩＳが「０」か否かを判断する。後述するように、ＥＣＵ８０は、このフラグＸＢＩＳを、圧力室２３に負圧を導入し確保したときに「１」に、圧力室２３に負圧を導入しないときに「０」に設定するようになっている。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３００へ移行する。
【0074】
ステップ２５０では、ＥＣＵ８０は、圧力室２３への大気圧の導入を解除したことを示すために大気圧導入フラグＸＡＩＳを「０」に設定する。
【0075】
一方、ステップ２４０から移行してステップ３００では、ＥＣＵ８０は、二方弁３２をオフした後に「３０秒」が経過したか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ３１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２００へ戻す。
【0076】
ステップ３１０では、ＥＣＵ８０は、圧力室２３に負圧を導入後一定時間経過し、圧力室２３の負圧が低くなったことを示すために負圧導入フラグＸＢＩＳを「０」に設定する。
【0077】
そして、ステップ２５０又はステップ３１０から移行してステップ２６０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７を全閉状態から全開にするために二方弁３２をオン（開放）する。これにより、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３には、サージタンク５ａ（吸気通路２）で発生した負圧が連通路２７を介して導入されることになる。
【0078】
次に、ステップ２７０で、ＥＣＵ８０は、二方弁３２をオンした後に「１秒」が経過したか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は、圧力室２３への負圧の導入を確保したものとして処理をステップ２８０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２００へ戻す。
【0079】
ステップ２８０では、ＥＣＵ８０は、負圧導入フラグＸＢＩＳを「１」に設定する。
【0080】
そして、ステップ２９０では、ＥＣＵ８０は、圧力室２３に導入された負圧を保持するために二方弁３２をオフ（遮断）し、処理をステップ２００へ戻す。
【0081】
一方、ステップ２３０から移行してステップ３２０では、ＥＣＵ８０は、吸気圧力ＰＭが第２の所定値Ｐ２以上か否かを判断する。ＥＣＵ８０は、第２の所定値Ｐ２として、例えば「８０ｋＰａ」を採用することができる。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ３３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３２０へ移行する。
【0082】
ステップ３３０では、ＥＣＵ８０は、大気圧導入フラグＸＡＩＳが「０」か否かを判断する。後述するように、ＥＣＵ８０は、このフラグＸＡＩＳを、圧力室２３に大気圧を導入し確保したときに「１」に、圧力室２３に大気圧を導入しないときに「０」に設定するようになっている。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ３４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３８０へ移行する。
【0083】
ステップ３４０では、ＥＣＵ８０は、圧力室２３への負圧の導入を解除したことを示すために負圧導入フラグＸＢＩＳを「０」に設定する。
【0084】
一方、ステップ３３０から移行してステップ３８０では、ＥＣＵ８０は、二方弁３２をオフした後に「３０秒」が経過したか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ３９０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２００へ戻す。
【0085】
ステップ３９０では、ＥＣＵ８０は、圧力室２３に大気圧を導入後一定時間経過し、圧力室２３に負圧が導入されたことを示すために大気圧導入フラグＸＡＩＳを「０」に設定する。
【0086】
そして、ステップ３４０又はステップ３９０から移行してステップ３５０では、ＥＣＵ８０は、バイパス弁１７を全開状態から全閉にするために二方弁３２をオン（開放）する。これにより、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３には、サージタンク５ａ（吸気通路２）における低負圧から大気圧までの圧力が連通路２７を介して導入されることになる。
【0087】
次に、ステップ３６０で、ＥＣＵ８０は、二方弁３２をオンした後に「１秒」が経過したか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、この判断結果が肯定となる場合は、圧力室２３への大気圧の導入を確保したものとして処理をステップ３７０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２００へ戻す。
【0088】
ステップ３７０では、ＥＣＵ８０は、大気圧導入フラグＸＡＩＳを「１」に設定し、処理をステップ２９０へ移行する。
【0089】
上記したこの実施形態のＥＧＲ制御によれば、ＥＣＵ８０は、エンジン１の始動時にサージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する負圧を圧力室２３へ導入してダイアフラムアクチュエータ２１を動作させることによりバイパス弁１７を開駆動するために二方弁３２を開弁制御し、その後に圧力室２３の負圧を保持してダイアフラムアクチュエータ２１の動作を保持することによりバイパス弁１７を開き状態に保持するために二方弁３２を閉弁制御するようになっている。また、ＥＣＵ８０は、エンジン１の暖機後にバイパス弁開要求がなくなると、サージタンク５ａ（吸気通路２）の低負圧から大気圧を圧力室２３へ導入してダイアフラムアクチュエータ２１を動作させることによりバイパス弁１７を閉駆動するために二方弁３２を開弁制御し、その後に圧力室２３の低負圧から大気圧を保持してダイアフラムアクチュエータ２１の動作を保持することによりバイパス弁１７を閉じ状態に保持するために二方弁３２を閉弁制御するようになっている。
【0090】
[ＥＧＲシステムの作用及び効果について]
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成、特に開閉駆動機構２０の構成によれば、サージタンク５ａ（吸気通路２）における圧力はエンジン１の運転状態により変わり、負圧から大気圧の状態となる。ここで、サージタンク５ａが負圧の状態となるときに、二方弁３２を開弁することで、連通路２７が開放され、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３に連通路２７を介して負圧が導入され、ダイアフラム２２がスプリング２５の付勢力に抗して圧力室２３の側へ変位してダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態、すなわちロッド２６の一部がケーシング２１ａに没入する状態となる。これにより、バイパス弁１７は全開に開駆動される。このとき、二方弁３２を開弁状態から閉弁することで、圧力室２３の負圧状態が保持され、ダイアフラムアクチュエータ２１のロッド２６の一部がケーシング２１ａに没入した状態が保持される。これにより、バイパス弁１７が全開に保持される。一方、サージタンク５ａ（吸気通路２）が低負圧から大気圧の状態となるときに、二方弁３２を開弁することで、連通路２７が開放され、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３が連通路２７を介して低負圧から大気圧の状態となり、ダイアフラム２２が大気室２４の側へ変位してダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態とは逆の動作状態、すなわちロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出する状態となる。これにより、バイパス弁１７は全閉に閉駆動される。このとき、二方弁３２を開弁状態から閉弁することで、圧力室２３の低負圧から大気圧の状態が保持され、ダイアフラムアクチュエータ２１のロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出する状態が保持される。これにより、バイパス弁１７が全閉に保持される。従って、一つの二方弁３２の開弁と閉弁を切り換えることで、ダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態とその逆の動作状態との間で切り換えられ、バイパス弁１７が開駆動、閉駆動される。このため、ＥＧＲクーラ１３のバイパス通路１６に設けられるバイパス弁１７を開閉駆動させるためにダイアフラムアクチュエータ２１を使用したＥＧＲシステムにおいて、そのダイアフラムアクチュエータ２１を動作させるための構成の複雑化とコストアップを抑えることができる。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲシステムの構成、特に開閉駆動機構２０の構成によれば、サージタンク５ａ（吸気通路２）における圧力はエンジン１の運転状態により変わり、負圧から大気圧の状態となる。ここで、サージタンク５ａが負圧の状態となるときに、二方弁３２を開弁することで、連通路２７が開放され、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３に連通路２７を介して負圧が導入され、ダイアフラム２２がスプリング２５の付勢力に抗して圧力室２３の側へ変位してダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態、すなわちロッド２６の一部がケーシング２１ａに没入する状態となる。これにより、バイパス弁１７は全開に開駆動される。このとき、二方弁３２を開弁状態から閉弁することで、圧力室２３の負圧状態が保持され、ダイアフラムアクチュエータ２１のロッド２６の一部がケーシング２１ａに没入した状態が保持される。これにより、バイパス弁１７が全開に保持される。一方、サージタンク５ａ（吸気通路２）が低負圧から大気圧の状態となるときに、二方弁３２を開弁することで、連通路２７が開放され、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３が連通路２７を介して低負圧から大気圧の状態となり、ダイアフラム２２が大気室２４の側へ変位してダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態とは逆の動作状態、すなわちロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出する状態となる。これにより、バイパス弁１７は全閉に閉駆動される。このとき、二方弁３２を開弁状態から閉弁することで、圧力室２３の低負圧から大気圧の状態が保持され、ダイアフラムアクチュエータ２１のロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出する状態が保持される。これにより、バイパス弁１７が全閉に保持される。従って、一つの二方弁３２の開弁と閉弁を切り換えることで、ダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態とその逆の動作状態との間で切り換えられ、バイパス弁１７が開駆動、閉駆動される。このため、ＥＧＲクーラ１３のバイパス通路１６に設けられるバイパス弁１７を開閉駆動させるためにダイアフラムアクチュエータ２１を使用したＥＧＲシステムにおいて、そのダイアフラムアクチュエータ２１を動作させるための構成の複雑化とコストアップを抑えることができる。
【0091】
ここで、上記ＥＧＲ制御を実行したときに、エンジン１が低温時に始動を開始してから暖機が完了するまでの間の開閉駆動機構２０の動作の推移を以下に説明する。エンジン１の低温始動前には、図１１に示すように、二方弁３２がオフされることで遮断（閉弁）され、連通路２７にはサージタンク５ａ（吸気通路２）における大気圧が作用しなくなる。このとき、ダイアフラムアクチュエータ２１のダイアフラム２２は、スプリング２５の付勢力により大気室２４の側へ変位してロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出することで、図３に示すように、バイパス弁１７が全閉となる。
【0092】
その後、エンジン１が始動を開始した低温始動後にバイパス弁開要求となると、図１２に示すように、二方弁３２がオンされることで開放（開弁）され、連通路２７にはサージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する高負圧が作用し、ダイアフラムアクチュエータ２１の圧力室２３に高負圧が導入されることになる。このとき、ダイアフラム２２がスプリング２５の付勢力に抗して圧力室２３の側へ変位してロッド２６の一部がケーシング２１ａへ没入することで、バイパス弁１７が全閉状態から図４に示すように全開となる。
【0093】
その直後、図１３に示すように、二方弁３２がオフされることで遮断（閉弁）され、連通路２７にはサージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する高負圧から大気圧までの圧力が作用しなくなるが、圧力室２３に導入された高負圧は保持されることになる。このとき、ダイアフラム２２の圧力室２３の側へ変位した状態が保持され、ロッド２６の一部がケーシング２１ａに没入した状態が保持されることで、図４に示すバイパス弁１７の全開状態が保持される。
【0094】
その後、低温始動後からＥＧＲが４０℃以上の冷却水温度ＴＨＷで実行される間において、バイパス弁開要求が有る間は、図１４に示すように、二方弁３２がオフされ続けることで遮断（閉弁）状態が保持され、連通路２７にはサージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する高負圧から大気圧までの圧力が作用しなくなり、圧力室２３に導入された高負圧が保持され続けることになる。このとき、ダイアフラム２２の圧力室２３の側へ変位した状態が保持され、ロッド２６の一部がケーシング２１ａへ没入した状態が保持されることで、図４に示すバイパス弁１７の全開状態が保持され続ける。
【0095】
その後、エンジン１の暖機が完了し、バイパス弁１７が閉弁要求となり、サージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する負圧が低下すると、図１５に示すように、二方弁３２がオンされることで開放（開弁）され、連通路２７にはサージタンク５ａ（吸気通路２）の低負圧から大気圧までの圧力が作用することになる。このとき、ダイアフラム２２がスプリング２５の付勢力により大気室２４の側へ変位してロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出し、バイパス弁１７が全開状態から、図３に示す全閉へ閉弁駆動する。
【0096】
その後、図１６に示すように、二方弁３２がオフされることで遮断（閉弁）され、連通路２７にはサージタンク５ａ（吸気通路２）から高負圧から大気圧までの圧力が作用しなくなる。このとき、ダイアフラム２２の大気室２４の側へ変位した状態が保持され、ロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出した状態が保持されることで、図３に示すバイパス弁１７の全閉状態が保持される。
【0097】
この実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、エンジン１の低温始動後にＥＣＵ８０が二方弁３２を開弁制御することで、連通路２７が開放され、サージタンク５ａ（吸気通路２）で発生する高負圧が圧力室２３へ導入されてダイアフラムアクチュエータ２１が所定の動作状態、すなわちロッド２６の一部がケーシング２１ａに没入した状態となり、バイパス弁１７が全開に開駆動する。その後にＥＣＵ８０が二方弁３２を閉弁制御することで、連通路２７が遮断され、圧力室２３の負圧が保持されてダイアフラムアクチュエータ２１のロッド２６の一部がケーシング２１ａに没入した状態が保持され、バイパス弁１７が全開状態に保持される。このため、一つの二方弁３２を開弁し閉弁することで、ダイアフラムアクチュエータ２１によりバイパス弁１７を全開に開駆動し、その全開の開き状態を保持することができる。
【0098】
この実施形態のＥＧＲシステムの構成によれば、エンジン１の暖機完了後（始動後）にＥＣＵ８０が二方弁３２を閉弁状態から開弁制御することで、連通路２７が開放され、サージタンク５ａ（吸気通路２）の低負圧から大気圧が圧力室２３へ導入されてダイアフラムアクチュエータ２１が上記所定の動作状態とは逆の動作状態、すなわちロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出した状態となり、バイパス弁１７が全閉に閉駆動する。その後にＥＣＵ８０が二方弁３２を閉弁制御することで、連通路２７が遮断され、圧力室２３の低負圧から大気圧が保持され、ダイアフラムアクチュエータ２１のロッド２６のほぼ全部がケーシング２１ａから突出した状態が保持され、バイパス弁１７が全閉状態に保持される。このため、一つの二方弁３２を開弁し閉弁することで、ダイアフラムアクチュエータ２１によりバイパス弁１７を全閉に閉駆動し、その全閉の閉じ状態を保持することができる。
【0099】
［別の実施形態について］
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術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。
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術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。
【0100】
（１）前記各実施形態では、熱交換器４２を含むＥＧＲクーラ１３のハウジング４１にバイパス通路１６を一体に設け、そのバイパス通路１６にバイパス弁１７を設けた。これに対し、バイパス通路をＥＧＲクーラとは別体に設け、そのバイパス通路にバイパス弁を設けてもよい。
【0101】
（２）前記各実施形態では、バイパス通路１６にスイングタイプのバイパス弁１７を設けたが、バタフライタイプやそれ以外のタイプのバイパス弁をバイパス通路に設けてもよい。
【0102】
（３）前記各実施形態では、エンジンシステムに高圧ループタイプのＥＧＲシステム１１を設けたが、エンジンシステムに低圧ループタイプのＥＧＲシステムを設けることもできる。
【0103】
（４）前記各実施形態では、図１０において、バイパス弁開要求となる領域を「ＥＧＲ作動域」内に設定したが、「ＥＧＲ作動域」に加え、低温での「ＥＧＲカット域」内にバイパス弁開要求となる領域を設定することもできる。すなわち、エンジン１の低温始動時からバイパス弁１７を開弁することもできる。
【0104】
（５）前記各実施形態では、ダイアフラムアクチュエータ２１を、その圧力室２３に負圧を導入して動作させることでバイパス弁１７を開駆動し、その圧力室２３に大気圧を導入して動作させることでバイパス弁１７を閉駆動するように構成した。これに対し、ダイアフラムアクチュエータを、その圧力室に負圧を導入して動作させることでバイパス弁を閉駆動し、その圧力室に大気圧を導入して動作させることでバイパス弁を開駆動するように構成することもできる。
【0105】
（６）前記各実施形態では、この開示技術を、過給機を装備しないエンジンシステムに具体化したが、この開示技術を、過給機を装備したエンジンシステムに具体化することもできる。
【0106】
（７）前記１実施形態では、ＥＣＵ８０は、エンジン１の低温始動時に、バイパス弁１７を開駆動するために二方弁３２を閉弁制御するように構成されたが、バイパス弁１７を開駆動するために二方弁３２を閉弁制御する時期は、エンジン１の低温始動時に限られない。
【産業上の利用可能性】
【0107】
この開示技術は、車両に搭載されるガソリンエンジンやディーゼルエンジンに利用することができる。
【符号の説明】
【0108】
１ エンジン
２ 吸気通路
３ 排気通路
５ 吸気マニホールド（吸気通路）
１１ ＥＧＲシステム
１２ ＥＧＲ通路
１２ａ 入口
１２ｂ 出口
１３ ＥＧＲクーラ
１４ ＥＧＲ弁
１５ ＥＧＲガス分配器(ＥＧＲ通路)
１６ バイパス通路
１７ バイパス弁
２１ ダイアフラムアクチュエータ
２２ ダイアフラム
２３ 圧力室
２４ 大気室
２７ 連通路
２８ 大気通路
２９ 分岐部
３０ 絞り部
３１ 逆止弁
３２ 二方弁
８０ ＥＣＵ（制御手段、第１の制御手段、第２の制御手段）
２ 吸気通路
３ 排気通路
５ 吸気マニホールド（吸気通路）
１１ ＥＧＲシステム
１２ ＥＧＲ通路
１２ａ 入口
１２ｂ 出口
１３ ＥＧＲクーラ
１４ ＥＧＲ弁
１５ ＥＧＲガス分配器(ＥＧＲ通路)
１６ バイパス通路
１７ バイパス弁
２１ ダイアフラムアクチュエータ
２２ ダイアフラム
２３ 圧力室
２４ 大気室
２７ 連通路
２８ 大気通路
２９ 分岐部
３０ 絞り部
３１ 逆止弁
３２ 二方弁
８０ ＥＣＵ（制御手段、第１の制御手段、第２の制御手段）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】