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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abgasrückführvorrichtung, die ein Abgasrückführsteuerventil hat, das einen Abgasrückführdurchlass öffnet und schließt, und insbesondere auf eine Abgasrückführvorrichtung, die als einen Ventilkörper eines Motorgetriebenen Abgasrückführsteuerventils ein Schmetterlingsventil verwendet.
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Eine Abgasrückführvorrichtung, die eine maximale Verbrennungstemperatur verringert und die die in einem Abgas enthaltenen schadhaften Substanzen (bspw. Stickoxide) verringert, ist bekannt. In der vorgenannten Abgasrückführvorrichtung wird ein Auslassrückführgas (ein AGR-Gas), das ein Teil des innerhalb eines Abgasrohrs einer Brennkraftmaschine strömenden Abgases ist, in eine Einlassluft gemischt, die in einem Einlassrohr strömt. Jedoch beinhaltet die Rückführung (der Rückfluss) des Abgases zu einer Einlassseite eine Verschlechterung einer Ausgabe der Brennkraftmaschine und der Leistung der Brennkraftmaschine. Somit muss eine Strömungsrate des Abgases (eine Abgasrückführmenge: eine AGR-Menge), das von dem Auslassrohr zu dem Einlassrohr rückgeführt wird, eingestellt werden. Dementsprechend ist eine Abgasrückführvorrichtung, bei der ein Abgasrückführrohr (ein AGR-Rohr) mit einem Abgasrückführsteuerventil (einem AGR-Steuerventil) versehen ist, allgemein bekannt. Genauer gesagt wird bei der vorgenannte Abgasrückführvorrichtung der Teil des Abgases der Brennkraftmaschine von einem Auslasspfad durch das Abgasrückführrohr in einen Einlasspfad rückgeführt. Ferner stellt das Abgasrückführsteuerventil eine Öffnungsfläche eines Abgasrückführdurchlasses ein, der in dem Abgasrückführrohr ausgebildet ist.
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Mit Bezug auf
10 bis
13 wird nachstehend ein Beispiel von Strukturen der vorgenannten Abgasrückführsteuerventile beschrieben. Eine Drehbewegung einer Ausgangswelle
102 eines Elektromotors
101 wird über einen Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus
103 auf eine Ventilwelle
104 übertragen. Ein Schmetterlingsventil
105 ist an einem axialen Ende der Ventilwelle
104 gehalten und daran gesichert. Durch Drehen des Schmetterlingsventils
105 um eine Drehachse der Ventilwelle
104 wird ein Abgasrückführdurchlass
111, von dem das AGR Gas in ein Inneres eines Gehäuses
106 strömt, geöffnet und geschlossen (siehe beispielsweise
US-6135415 und
EP-1102929-B1 ). Im Inneren des Gehäuses
106 sind eine Mischkammer
112, ein Luftansaugdurchlass
110 und ein Luftbeschickungsdurchlass
113 enthalten. In der Mischkammer
112 wird das von dem Abgasrückführdurchlass
111 strömende Abgas in die Einlassluft gemischt, die in die Brennkraftmaschine gesogen wird. Die Einlassluft strömt durch den Luftansaugdurchlass
110 in ein Inneres der Mischkammer
112. Die Einlassluft strömt von der Mischkammer
112 durch den Luftbeschickungsdurchlass
113 zu einer Einlassöffnung der Brennkraftmaschine. Der Luftansaugdurchlass
110, die Mischkammer
112 und der Luftbeschickungsdurchlass
113 bilden einen Teil eines Einlasspfads der Brennkraftmaschine. Zusätzlich öffnet sich in einer Innenwandfläche der Mischkammer
112 eine AGR-Gasrückführöffnung
114. Ein Ventillagerteil
115 hält die Ventilwelle
104 über Lagerteile
116,
117 drehbar.
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Das vorstehend beschriebene motorbetriebene Abgasrückführsteuerventil verwendet eine Wasserkühlungsstruktur oder eine Einlassluftkühlungsstruktur. Die Wasserkühlungsstruktur kühlt den Elektromotor 101 und dergleichen unter Verwendung von Kraftmaschinenkühlmittel ab. Die Einlassluftkühlstruktur kühlt den Elektromotor 101 und dergleichen unter Verwendung der im Inneren eines Einlassdurchlasses (eines Einlasspfads) strömenden Einlassluft ab. Als ein Ergebnis überschreitet eine Temperatur des Elektromotors 101, des Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus 103, der Ventilwelle 104 oder des Ventillagerteils 115 in Folge der Wärmeleitung des AGR-Gases eine zulässige Wärmewiderstandstemperatur nicht. Zusätzlich geht mit der Wasserkühlstruktur einher, dass ein Kühlmittelpfad in dem Gehäuse 106 ausgebildet ist und dass das Kraftmaschinenkühlmittel von einem Kühlmittelkreislauf an der Seite des Fahrzeugs eingesogen wird. Die Einlassluftkühlstruktur hat eine einfache Struktur und benötigt die Wasserkühlung nicht.
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Jedoch befinden sich bei dem herkömmlichen motorbetriebenen Abgasrückführsteuerventil der Elektromotor 101, der Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus 103 und die Ventilwelle 104 koaxial entlang einer Achse, die zu der Mittelachse des Einlasspfads (d. h., des Luftansaugdurchlasses 110, der Mischkammer 112 und dem Luftbeschickungsdurchlasses 113) der Brennkraftmaschine senkrecht verläuft, wie dies in 10 und 12 gezeigt ist. Das AGR-Gas mit hoher Temperatur strömt von dem Abgasrückführdurchlass 111 durch die AGR-Gasrückführöffnung 114 in das Innere der Mischkammer 112. Der Elektromotor 101, der Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus 103 und das Lagerteil 114 befinden sich an oder um einen Abschnitt der Innenwandfläche 119 der Mischkammer 112 herum, zu der das AGR-Gas mit hoher Temperatur von dem Abgasrückführdurchlass gerichtet ist. Der Lagerteil 114 befindet sich in der Nähe der AGR-Gasrückführöffnung 114.
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Aus diesem Grund ist es möglich, dass das vorgenannte AGR-Gas mit hoher Temperatur mit der Innenwandfläche 119 der Mischkammer 112 in Kontakt kommt, bevor es ausreichend mit der Einlassluft gemischt ist, die von dem Luftansaugdurchlass 110 in das Innere der Mischkammer 112 strömt, um dessen Temperatur zu senken. Der Kontakt des AGR-Gases mit hoher Temperatur mit der Innenwandfläche 119 erleichtert die Leitung der Wärme des AGR-Gases mit hoher Temperatur zu dem Elektromotor 110, dem Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus 103 und das Lagerteil 116 über das Gehäuse 106, was darin hinderlich ist, den Elektromotor 101 und dergleichen effizient zu kühlen.
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Ferner ist aus der
US 6 135 415 A eine Abgasrückführvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bekannt. Eine weitere Abgasrückführvorrichtung ist aus
DE 198 31 140 A1 bekannt.
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Die vorliegende Erfindung geht die vorgenannten Nachteile an. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Abgasrückführvorrichtung zu schaffen, die einen Motor und dergleichen unter Verwendung einer Einlassluft, die in eine Brennkraftmaschine eingesogen wird, effizient abkühlt.
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Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist eine Abgasrückführvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgesehen.
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Die Erfindung wird zusammen mit ihren zusätzlichen Ausgaben, Merkmalen und Vorteilen am Besten aus der nachstehenden Beschreibung, den beiliegenden Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen verstanden, in denen:
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1 eine schematische Ansicht ist, die eine Struktur eines AGR-Steuerventils gemäß einem ersten Erläuterungsbeispiel zeigt;
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2 eine Schnittansicht ist, die eine Gesamtstruktur des AGR-Steuerventils gemäß dem ersten Erläuterungsbeispiel zeigt;
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3 eine Schnittansicht ist, die die Gesamtstruktur des AGR-Steuerventils gemäß dem ersten Erläuterungsbeispiel zeigt;
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4 eine Frontansicht ist, die die Gesamtstruktur des AGR-Steuerventils gemäß dem ersten Erläuterungsbeispiel zeigt;
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5 eine Seitenansicht ist, die die Gesamtstruktur des AGR-Steuerventils gemäß dem ersten Erläuterungsbeispiel zeigt;
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6 eine Draufsicht ist, die die Gesamtstruktur des AGR-Steuerventils gemäß dem ersten Erläuterungsbeispiel zeigt;
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7A eine schematische Ansicht ist, die eine Struktur eines AGR-Steuerventils gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7B eine schematische Ansicht ist, die eine Struktur eines AGR-Steuerventils gemäß einem weiteren Erläuterungsbeispiel zeigt;
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8A, 8B und 8C schematische Ansichten sind, die Strukturen von AGR-Steuerventilen gemäß einem weiteren Erläuterungsbeispiel zeigen;
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9A eine schematische Ansicht ist, die eine Struktur eines AGR-Steuerventils gemäß einem weiteren Erläuterungsbeispiel zeigt;
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9B eine Schnittansicht entlang einer Linie IXB-IXB aus 9A ist;
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10 eine schematische Ansicht ist, die eine Struktur eines früher vorgeschlagenen Abgasrückführsteuerventils zeigt;
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11 eine Seitenansicht ist, die eine Gesamtstruktur des früher vorgeschlagenen Abgasrückführsteuerventils zeigt;
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12 eine Schnittansicht entlang einer Linie XII-XII in 11 ist; und
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13 eine Frontansicht ist, die die Gesamtstruktur des früher vorgeschlagenen Abgasrückführsteuerventils zeigt.
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Ein Motor befindet sich mit Bezug auf eine Strömungsrichtung einer Einlassluft stromaufwärts einer Mischkammer, genauer gesagt in der Nähe einer Innenwandfläche eines Luftansaugdurchlasses, durch den eine frische Einlassluft mit einer viel geringeren Temperatur als die des Abgases strömt. Als ein Ergebnis werden der Motor und Motorperipherieteile (eine Gummidichtung, etwa eine Öldichtung und eine Dichtpackung) unter Verwendung der Einlassluft der Brennkraftmaschine effizient abgekühlt.
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1 bis 6 zeigen ein Abgasrückführsteuerventil gemäß einem Erläuterungsbeispiel. 1 zeigt eine vereinfachte Struktur eines Abgasrückführsteuerventils. 2 bis 6 zeigen eine Gesamtstruktur des Abgasrückführsteuerventils.
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Das Abgasrückführsteuerventil wird in einer Brennkraftmaschine (im Weiteren als eine Kraftmaschine bezeichnet) eingesetzt. Die Abgasrückführvorrichtung ist an einen Auslasspfad angeschlossen, der in einem Abgasrohr der Kraftmaschine vorgesehen ist. Die Abgasrückführvorrichtung hat ein Abgasrückführrohr (nicht gezeigt), um einen Teil des Abgases (ein Auslassrückführgas: im Weiteren als ein AGR-Gas bezeichnet) in ein in einem Einlassrohr vorgesehenen Einlasspfad rückzuführen (rückströmen zu lassen). Ferner hat die Abgasrückführvorrichtung zudem das Abgasrückführsteuerventil (im Weiteren als ein AGR-Steuerventil bezeichnet) 1, das eine AGR-Gasrückführmenge (eine AGR-Menge), die durch einen in dem Abgasrückführrohr vorgesehen Abgasrückführdurchlass strömt, kontinuierlich oder allmählich einstellt. Ein stromaufwärtiges Ende des Abgasrückführrohrs ist an einen Auslasskrümmer des Auslassrohrs angeschlossen. Ein stromabwärtiges Ende des Abgasrückführrohrs ist an dem AGR-Steuerventil 1 angeschlossen.
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Das AGR-Steuerventil 1 hat ein Gehäuse 2, ein Schmetterlingsventil (d. h. einen Ventilkörper des AGR-Steuerventils 1) 4, eine Ventilwelle 5 und eine Schraubenfeder 6. Das Gehäuse 2 bildet einen Teil des Einlassrohrs der Kraftmaschine und einen Teil des Abgasrückführrohrs. Das Schmetterlingsventil 4 ist in einer zylindrischen Düse 3 aufgenommen, die in das Gehäuse 2 gepasst ist und dadurch gehalten ist. Ferner kann das Schmetterlingsventil 4 sich in der zylindrischen Düse 3 öffnen und schließen. Die Ventilwelle 5 wird einstückig mit dem Schmetterlingsventil 4 gedreht. Die Schraubenfeder 6 spannt das Schmetterlingsventil 4 in einer Ventilöffnungs- oder Ventilschließrichtung vor. Eine Ventilantriebsvorrichtung, die das Schmetterlingsventil 4 öffnet und schließt, hat einen Elektromotor 7, einen Kraftübertragungsmechanismus (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus) und dergleichen. Der Elektromotor 7 arbeitet mit elektrischer Energie. Der Kraftübertragungsmechanismus überträgt eine Rotationsbewegung einer Motorwelle 8 des Elektromotors 7 zu der Ventilwelle 5. Die Ventilantriebsvorrichtung ist in einer solchen Art und Weise konstruiert, dass die Ventilantriebsvorrichtung (insbesondere der Elektromotor 7) durch eine Kraftmaschinensteuereinheit (im Weiteren als eine ECU bezeichnet) elektrisch gesteuert ist.
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Das AGR-Steuerventil 1 hat eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung einer kontaktfreien Bauweise. Die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung wandelt einen Rotationswinkel (einen Ventilöffnungsgrad) des Schmetterlingsventils 4 in ein entsprechendes elektrisches Signal um und gibt das elektrische Signal, das den Ventilöffnungsgrad anzeigt, zu der ECU aus. Die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung hat einen Dauermagneten (einen Magneten) 11, ein Joch (einen magnetischen Körper) 12 und einen AGR-Mengensensor. Der Magnet 11 ist als eine Magnetfeldquelle an ein Ende der Ventilwelle 5, das dem Schmetterlingsventil 4 in einer Axialrichtung der Ventilwelle 5 entgegengesetzt ist, gesichert. Das Joch 12 wird durch den Magneten 11 magnetisiert. Der AGR-Mengensensor wirkt mit dem Magneten 11 und dem Joch 12 zusammen, um einen Magnetkreislauf zu bilden. Der Magnet 11 und das dadurch magnetisierte Joch 12 sind mit Hilfe eines Klebstoffs oder dergleichen an einer Innenumfangsfläche eines Rotors 13 befestigt. Der AGR-Mengensensor hat einen Hall-IC 14, der einer Innenumfangsfläche des Jochs 12 zugewandt angeordnet ist. Der AGR-Mengensensor erfasst den Einfluss des AGR-Gases in einer Einlassluft, die in das Einlassrohr strömt. Das heißt, der Sensor erfasst die AGR-Menge in dem AGR-Gas in dem Einlassrohr und sendet eine Ausgabe zu der ECU. Der Hall-IC 14 ist ein IC (ein integrierter Schaltkreis), in dem ein Hall-Element (ein Magnetismuserfassungselement einer kontaktfreien Bauweise) mit einer Verstärkerschaltung integriert ist. Der Hall-IC 14 gibt ein Spannungssignal entsprechend einer Dichte eines Magnetflusses aus, der den Hall-IC 14 passiert. Außerdem kann anstelle des Hall-IC 14 das Hall-Element, ein magnetwiderstandsfähiges Element als das kontaktfreie Magnetismuserfassungselement verwendet werden.
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Die ECU hat einen Mikrocomputer mit einer allgemein bekannten Konfiguration. Der Mikrocomputer hat eine CPU, eine Speichereinrichtung (einen Speicher, etwa einen ROM und einen RAM), eine Eingangsschaltung und eine Ausgangsschaltung. Die CPU führt eine Steuerung und Verarbeitung durch und die Speichervorrichtung speichert verschiedene Programme und Daten. Die ECU steuert den Öffnungsgrad des Schmetterlingsventils 4 elektronisch auf Grundlage eines in dem Speicher gespeicherten Steuerprogramms, wenn ein Zündschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet ist (IG·AN). Ferner beendet die ECU den vorgenannten Steuerbetrieb, der auf Grundlage des in dem Speicher gespeicherten Steuerprogramms durchgeführt wird, wenn der Zündschalter ausgeschaltet ist (IG·AUS). Nach einer A/D-Umwandlung durch einen A/D-Wandler wird ein von jedem Sensor gesendetes Sensorsignal in den Mikrocomputer der ECU eingegeben. Der Mikrocomputer ist an dem AGR-Mengensensor, einem Kurbelwinkelsensor, einem Beschleunigeröffnungsgradsensor, einem Luftmassenmesser und einem Kühlmitteltemperatursensor angeschlossen.
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Eine erste eintrittsseitige Endöffnung des Gehäuses 2 ist an dem Einlassrohr oder an einem Drosselkörper an einer Luftreinigerseite angeschlossen. Eine zweite eintrittsseitige Endöffnung des Gehäuses 2 ist an dem Abgasrückführrohr angeschlossen. Eine ausgangsseitige Endöffnung des Gehäuses 2 ist an einem Einlasskrümmer oder einem Zwischenbehälter angeschlossen. Das Gehäuse 2 ist eine Vorrichtung, die das Schmetterlingsventil 4 innerhalb der Düse 3 in einer solchen Art und Weise drehbar hält, dass das Schmetterlingsventil 4 in einer Drehrichtung von einer Vollverschlussstellung zu einer Vollöffnungsstellung drehbar ist.
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Das Gehäuse 2 ist an dem Abgasrückführrohr oder dem Einlassrohr der Kraftmaschine mit Hilfe von Befestigungselementen (nicht gezeigt), etwa Schrauben, befestigt. Das Gehäuse 2 ist ein Aluminiumlegierungsgussteil und hat eine vorbestimmte Gestalt. Ein zylindrischer Düsenaufnahmeteil 15, der die Düse 3 aufnimmt, ist einstückig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet. Ein Ventillagerteil 19 ist einstückig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet. Der Ventillagerteil 19 stützt die Ventilwelle 5 des Schmetterlingsventils 4 über eine Hülse (ein Lagerteil) 16, eine Öldichtung (ein Dichtmittel) 17, etwa eine Gummidichtung, und ein Kugellager (ein Lagerteil) 18, drehbar. Die Düse 3 bildet einen Teil des Abgasrückführrohrs. Die Düse 3 ist ein röhrenförmiges Teil, das das Schmetterlingsventil 4, welches sich innerhalb des röhrenförmigen Teils öffnen und schließen kann, aufnimmt. Insbesondere ist die Düse 3 aus einem feuerfesten Material gebildet, das hohen Temperaturen Widerstand bietet, beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder dergleichen. Ein Ventilsitz 20, auf den das Schmetterlingsventil 4 aufgesetzt werden kann, ist in einer Bohrungsfläche (einer Innenumfangsfläche) der Düse 3 vorgesehen.
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Der Luftansaugdurchlass (erster eingangsseitiger Durchlass) 21, ein Abgasrückführdurchlass (ein zweiter eintrittsseitiger Durchlass) 22, eine Mischkammer 23 und ein Luftbeschickungsdurchlass (ein austrittsseitiger Durchlass) 24 sind in dem Gehäuse 2 ausgebildet. Die Einlassluft, die durch den Luftreiniger gefiltert wurde, strömt in den Luftansaugdurchlass 21 über den Einlasspfad des Einlassrohrs, das sich an einer stromaufwärtigen Seite des Luftansaugdurchlasses 21 befindet. Ein Teil des Abgases, das aus einer entsprechenden Brennkammer der Kraftmaschine ausströmt, strömt über den Abgasrückführdurchlass an der Seite des Abgasrückführrohrs in den Abgasrückführdurchlass 22. Die Niedertemperatureinlassluft, die durch den Luftansaugdurchlass 21 strömt, und das AGR-Gas mit hoher Temperatur, das durch den Abgasrückführdurchlass 22 strömt, vereinen sich und mischen sich miteinander in der Mischkammer 23. Die Einlassluft strömt von der Mischkammer 23 durch den Luftbeschickungsdurchlass 24 zu einer zugehörigen Einlassöffnung der Kraftmaschine. Der Luftansaugdurchlass 21, die Mischkammer 23 und der Luftbeschickungsdurchlass 24 sind koaxial angeordnet und bilden einen Teil des Einlasspfads des Einlassrohrs, der mit der jeweiligen Einlassöffnung der Kraftmaschine in Verbindung ist.
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Der Abgasrückführdurchlass 22 ist in dem Düsenaufnahmeteil 15 vorgesehen, und folglich ist der Abgasrückführdurchlass 22 in der Düse 3 sowie in dem Gehäuse 2 ausgebildet (einstückig damit, womit der Düsenaufnahmeteil 15 ausgebildet ist). Der Abgasrückführdurchlass 22 innerhalb der Düse 3 und der Abgasrückführdurchlass 22 innerhalb des Gehäuses 2 sind koaxial angeordnet. Die Einlassluft strömt von dem Luftansaugdurchlass 21 über eine kreisförmige Einlassluftansaugöffnung (einen ersten Eintrittsanschluss) 25 in die Mischkammer 23. Genauso strömt das AGR-Gas von dem Abgasrückführdurchlass 22 über eine kreisförmige Abgasansaugöffnung (eine Abgasrückführöffnung, einen zweiten Eintrittsanschluss) 26 in die Mischkammer 23. Die Abgasansaugöffnung 26 öffnet sich in einer Innenwandfläche der Mischkammer 23 in einer solchen Art und Weise, dass eine Mittelachse der Abgasansaugöffnung 26 senkrecht zu einer axialen Richtung einer Durchschnittsströmung der Einlassluft verläuft. Die Mischkammer 23 ist eine Zusammenführungskammer, in der das AGR-Gas, das von dem Abgasrückführdurchlass 22 rückgeführt wird, in die Einlassluft gemischt wird, die in die Einlassöffnung der Kraftmaschine gesogen wird. Die Mischkammer 23 ist innerhalb eines Dreiwegedurchlasswandteils (eines T-Durchlasswandteils) 27 mit einem T-förmigen Querschnitt ausgebildet. Der Dreiwegedurchlasswandteil 27 verbindet den Luftansaugdurchlass 21, den Abgasrückführdurchlass 22 und den Luftbeschickungsdurchlass 24. Die Einlassluft (oder ein Gemisch aus der Einlassluft und dem AGR-Gas) strömt von einer Innenseite der Mischkammer 23 über einen Auslassanschluss 28 in den Luftbeschickungsdurchlass 24.
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Ein konkaver Getriebegehäuseteil 32 ist einstückig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet. Eine Getriebekammer 31 ist innerhalb des Getriebegehäuseteils 32 vorgesehen. Jedes Zahnrad, das den Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus innerhalb der Getriebekammer 31 bildet, ist in dem Getriebegehäuseteil 32 drehbar aufgenommen. Ein zylindrischer Motorgehäuseteil 34 ist einstückig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet. Ein Motoraufnahmeloch 33 ist in dem Motorgehäuseteil 34 ausgebildet. Der Motorgehäuseteil 34 nimmt den Elektromotor 7 in dem Motoraufnahmeloch 33 auf und hält ihn. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Elektromotor 7 und dem Motorgehäuseteil 34 eine Dämpfungsfeder (eine Blattfeder) 35 vorgesehen, um den Widerstand des Elektromotors 7 gegen Schwingungen zu verbessern. Der Getriebegehäuseteil 32 und der Motorgehäuseteil 34 werden später ausführlich beschrieben.
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An einem Außenumfangsteil des Schmetterlingsventils 4 ist ein Dichtungsring 36 gehalten. Die Dichtungskontaktfläche des Dichtungsrings 36 ist mit einer Dichtungskontaktfläche der Düse 3 (des Ventilsitzes 20) in engem Kontakt, wenn das Schmetterlingsventil 4 vollständig geschlossen ist. Eine Kraft einer elastischen Verformung des Dichtungsrings 36 in einer Radialrichtung dient dazu, diesen engen Kontakt zwischen den beiden Flächen zu ermöglichen. Als ein Ergebnis ist ein im Allgemeinen ringförmiger Raum zwischen der Bohrungsfläche der Düse 3 und einer außenseitigen Fläche des Schmetterlingsventils 4 gedichtet. Das Schmetterlingsventil 4 ist in einem kreisförmigen Scheibenkörper ausgebildet und ist aus dem feuerfesten Material gefertigt (bspw. dem rostfreien Stahl oder dergleichen), das hohen Temperaturen Widerstand bietet. Das Schmetterlingsventil 4 ist ein Schmetterlingsdrehventil, das die AGR-Menge des AGR-Gases steuert, das mit der durch das Einlassrohr strömenden Einlassluft gemischt wird, und das Schmetterlingsventil 4 ist an dem axialen Ende (einem Ventilseitenende) der Ventilwelle 4 gehalten und gesichert. Während die Kraftmaschine läuft, wird das Schmetterlingsventil 4 auf Grundlage eines von der ECU gesendeten Steuersignals innerhalb eines Drehwinkels, der im Bereich von der vollständig geschlossenen Stellung zu der vollständig geöffneten Stellung liegt, geöffnet und geschlossen. Dementsprechend ist das Schmetterlingsventil 4 der Ventilkörper (der Ventilkörper des AGR-Steuerventils 1), der eine Öffnungsquerschnittsfläche des Abgasrückführrohrs innerhalb der Düse 3 ändert, um die AGR-Menge des AGR-Gases zu steuern, das von einer Auslassseite zu einer Einlassseite in dem Abgasrückführrohr rückgeführt wird.
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Die Ventilwelle 5 ist aus dem feuerfesten Material (bspw. dem rostfreien Stahl oder dergleichen), das den hohen Temperaturen Widerstand bietet, nahezu zylindrisch ausgebildet. Die Ventilwelle 5 ist in dem Ventillagerteil 19 des Gehäuses 2 drehbar und verschieblich gehalten. An dem axial hinteren Ende (d. h., dem Ende, das dem ventilseitigen Ende entgegengesetzt ist) der Ventilwelle 5 ist ein Befestigungsabschnitt ausgebildet. Ein ventilseitiges Zahnrad 37 und eine Ventilzahnradplatte sind an dem Befestigungsabschnitt der Ventilwelle durch Bördeln befestigt. Das ventilseitige Zahnrad 37 ist ein Bestabdteil des Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus. Die Ventilzahnradplatte ist in den Rotor 13 einsetzgeformt (insert-molded), der eine von den Komponenten des AGR-Mengensensors ist. Ähnlich wie die Ventilwelle 5 ist die Ventilzahnradplatte aus dem feuerfesten Material (bspw. dem rostfreien Stahl oder dergleichen), das den hohen Temperaturen Widerstand bietet, in einer im Wesentlichen toroidalen Gestalt ausgebildet. Das axialdistale Ende (das ventilseitige Ende) der Ventilwelle 5 erstreckt sich durch ein Wellenaufnahmeloch 39, das den Düsenaufnahmeteil 15 des Gehäuses 2 durchdringt und steht in ein Inneres des Abgasrückführdurchlasses 22 vor. Das axiale Ende 5 der Ventilwelle ist mit einem Ventilhalteteil versehen. Das Schmetterlingsventil 4 ist an dem Ventilhalteteil der Ventilwelle 5 mittels Schweißen oder dergleichen befestigt.
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Die Schraubenfeder 6 ist zwischen einer ringförmigen Vertiefung des Getriebegehäuseteils 32 des Gehäuses 2 und einer ringförmigen Vertiefung des ventilseitigen Zahnrads 37 vorgesehen, das einstückig mit dem axial hinteren Ende der Ventilwelle 5 ausgebildet ist. Die Schraubenfeder 6 ist durch Kombinieren einer Rückholfeder 41 und einer Standardfeder 42 ausgebildet. Ein Ende der Schraubenfeder 6 (d. h., die Ventilseite der Rückholfeder 41) und das andere Ende der Schraubenfeder 6 (d. h., eine Abdeckungsseite der Standartfeder 42) sind jeweils in entgegengesetzten Richtungen zusammengerollt. Das andere Ende (d. h. die Abdeckungsseite) der Rückholfeder 41 und das andere Ende (d. h., die Ventilseite) der Standardfeder 42 sind an einem Verbindungsabschnitt aneinander gefügt. Ein U-Hakenteil 43 ist in dem Verbindungsabschnitt ausgebildet und wenn die Kraftmaschine stoppt ist das U-Hakenteil 43 durch ein voll verschlussseitiges Anschlagelement (nicht gezeigt) gehalten, das das Schmetterlingsventil an der voll verschlossenen Stellung stoppt. Die Rückholfeder 41 ist eine erste Feder, die das Schmetterlingsventil 4 in einer Richtung von der voll geöffneten Stellung zu der voll geschlossenen Stellung vorspannt. Die Standardfeder 42 ist eine zweite Feder, die das Schmetterlingsventil 4 in einer Richtung von einer Stellung, an der das Schmetterlingsventil 4 sich hinter die voll geschlossene Stellung bewegt, zurück zu der voll geschlossenen Stellung vorspannt. Außerdem müssen die Rückholfeder 41 und die Standardfeder 42 nicht aneinander gefügt sein.
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Der Elektromotor 7 ist in dem Motoraufnahmeloch 33 des Motorgehäuseteils 34 des Gehäuses 2 aufgenommen und gehalten. Jedes Zahnrad des Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus ist in der Getriebekammer 31 des Getriebegehäuseteils 32 des Gehäuses 2 drehbar aufgenommen. Eine Sensorabdeckung 44 ist an einem äußeren Teil des Gehäuses 2 angebracht, um eine Öffnung des Motorgehäuseteils 34 und eine Öffnung des Getriebegehäuseteils 32 zu schließen. Die Sensorabdeckung 44 ist aus einem Kunstharzmaterial (bspw. Polybutylenterephthalat PBT) gefertigt, das zwischen benachbarten Anschlüssen des AGR-Mengensensors elektrisch isoliert. Die Sensorabdeckung 44 ist luftdicht an dem äußeren Teil des Gehäuses 2 mittels einer Befestigungsschraube, einem Klipp, einem Sperrteil und dergleichen befestigt.
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Ein Gleichstrommotor (DC) wird als der Elektromotor 7 verwendet. Der Elektromotor 7 ist ein bürstenloser DC-Motor, der einen Rotor, einen Stator und ein Motorgehäuse aufweist. Der Rotor ist einstückig mit der Motorwelle 8 ausgebildet. Die Motorwelle 8 steht von einer vorderen Endfläche des Motorgehäuses zu einer Seite einer axialen Rotationsrichtung vor (d. h., in einer zentralen Axialrichtung der Motorwelle 8 des Elektromotors 7). Der Stator, der durch das Motorgehäuse gehalten ist, ist so in Lage gebracht, dass er einer Außenumfangsseite des Rotors zugewandt ist. Der Rotor hat einen Rotorkern mit einem Dauermagneten (einem Magneten). Der Stator hat einen Statorkern, der mit einer Ankerspule (Ankerwicklung) bewickelt ist. Außerdem kann der bürstenlose DC-Motor durch einen Bürsten-DC-Motor und einen Wechselstrom (AC-Motor), etwa dem dreiphasigen Induktionsmotor, ersetzt werden. Der Motor 7 ist in dem Motoraufnahmeloch 33 aufgenommen und gehalten. Die vordere Endfläche des Motorgehäuses ist an dem Motorgehäuseteil 34 des Gehäuses 2 mittels einer Befestigungsschraube und dergleichen befestigt.
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Eine Drehzahl der Motorwelle 8 des Elektromotors 7 wird durch den Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus in einem vorbestimmten Reduktionsverhältnis reduziert. Der Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus bildet den Kraftübertragungsmechanismus, wodurch ein Motorausgabewellendrehmoment (eine Antriebskraft) des Elektromotors 7 auf die Ventilwelle 5 des Schmetterlingsventils 4 übertragen wird. Der Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus hat ein Ritzel (ein motorseitiges Zahnrad) 45, ein zwischenliegendes Reduktionszahnrad 46 und das ventilseitige Zahnrad 37. Das Ritzel 45 ist an einem Außenumfang der Motorwelle 8 des Elektromotors 7 gesichert. Das zwischenliegende Reduktionszahnrad 46 ist mit dem Ritzel 45 in kämmendem Eingriff und dreht sich damit. Das ventilseitige Zahnrad 37 ist mit dem zwischenliegenden Reduktionszahnrad 46 in kämmendem Eingriff und dreht sich damit. Das zwischenliegende Zahnrad 46 ist drehbar an einen Außenumfang einer Haltewelle 47 gepasst, die eine Drehmitte des zwischenliegenden Reduktionszahnrads 46 ist. Das zwischenliegende Reduktionszahnrads 46 hat ein großdurchmessriges Zahnrad 49 und ein kleindurchmessriges Zahnrad 50. Das großdurchmessrige Zahnrad 49 ist mit dem Ritzel 45 in kämmendem Eingriff. Das kleindurchmessrige Zahnrad 50 ist mit dem ventilseitigen Zahnrad 37 in kämmendem Eingriff. Das ventilseitige Zahnrad 37 ist einstückig aus einem Kunstharzmaterial (bspw. Polybutylenterephthalat: PBT) in einer vorbestimmten im Allgemeinen toroidalen Gestalt geformt. Ein Zahnradteil 51 ist einstückig mit dem ventilseitigen Zahnrad 37 an dessen Außenumfangsfläche ausgebildet. Das Zahnradteil 51 ist mit dem kleindurchmessrigen Zahnrad 50 des zwischenliegenden Reduktionszahnrads 46 in kämmendem Eingriff. Der Rotor 13 ist einstückig aus einem nicht metallischen Material (einem Kunstharzmaterial) an einen Innendurchmesserseite des ventilseitigen Zahnrads 37 angeformt.
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Wie in 1 gezeigt ist, sind die Motorwelle 8 des Elektromotors 7, der Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus und die Ventilwelle 5 (die die Ventilantriebsvorrichtung bildet) nacheinander in einer Richtung angeordnet, die parallel zu der Strömungsrichtung der Einlassluft verläuft, die in dem Einlasspfad (dem Luftansaugdurchlass 21, der Mischkammer 23 und dem Luftbeschickungsdurchlass 26) innerhalb des Gehäuses 2 strömt. Als ein Ergebnis können der Elektromotor 7, der Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus und das Ventillagerteil 19 unter Verwendung der in die Kraftmaschine eingesaugten Einlassluft effizient abgekühlt werden. Der Elektromotor 7, der Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus und die Ventilwelle 5 sind im Inneren (dem Motorgehäuseteil 34, dem Getriebegehäuseteil 32, dem Ventillagerteil 19 und dem Düsenaufnahmeteil 15) des Gehäuses 2 aufgenommen. Genauer gesagt sind sie innerhalb des Gehäuses 2 von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite bezüglich der Einlassluftströmungsrichtung in der Reihenfolge von dem Elektromotor 7, dem Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus und der Ventilwelle 5 aufgenommen. Ein erster Wärmeabgabeteil 61 und ein zweiter Wärmeabgabeteil 62 sind an einer Außendurchmesserfläche (einer Außenumfangsfläche) des Elektromotors 7 oder eher an der Außendurchmesserfläche (einer zylindrischen Fläche) des Motorgehäuseteils 34, das den Elektromotor 7 aufnimmt, ausgebildet. Der erste Wärmeabgabeteil 61 ist der Einlassluft ausgesetzt, die in das Gehäuse 2 strömt, so dass die Wärme zu der Einlassluft abgegeben werden kann. Der zweite Wärmeabgabeteil 62 ist der Luft ausgesetzt, die außerhalb des Gehäuses 2 strömt, so dass die Wärme zu der Außenluft abgegeben werden kann.
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Der erste Wärmeabgabeteil 61 ist eine erste Wärmeabgabefläche, die an einer Innenwandfläche des Luftansaugdurchlasses 21 frei liegt. Die von dem Elektromotor 7 erzeugte Wärme kann zu der Einlassluft abgegeben werden, die durch den Luftansaugdurchlass 21 des Gehäuses 2 strömt. In dem Gehäuse 2 ist das Motoraufnahmeloch 33 des Motorgehäuseteils 34 in der Richtung parallel zu der Strömungsrichtung der Einlassluft an einer stromaufwärtigen Seite (einer Luftreinigerseite) des Abgasrückführdurchlasses 22 positioniert. Als ein Ergebnis befindet sich der erste Wärmeabgabeteil 61 an der Außendurchmesserfläche des Motorgehäuseteils 34 an einer stromaufwärtigen Seite (der Luftreinigerseite) der Auslassansaugöffnung 26, die sich in einer Innenwandfläche der Mischkammer 23 in der Richtung parallel zu der Strömungsrichtung der Einlassluft öffnet. Daher befindet sich der erste Wärmeabgabeteil 61 bzgl. der Richtung parallel zu der Strömungsrichtung der Einlassluft an der stromaufwärtigen Seite des Abgasrückführdurchlasses 22. Außerdem kann der erste Wärmeabgabeteil (die erste Wärmeabgabefläche), die an der Innenwandfläche des Luftansaugdurchlasses 21 freiliegt, auch an einer Innenwandfläche des Getriebegehäuseteils 32 und/oder an einer Innenwandfläche des Düsenaufnahmeteils 15 ausgebildet sein. Als eine Folge kann die von dem Elektromotor 7 erzeugte Wärme in die Einlassluft abgegeben werden, die durch den Luftansaugdurchlass 21 des Gehäuses 2 strömt.
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Der zweite Wärmeabgabeteil 62 befindet sich entlang des Außenumfangs des Motorgehäuses (oder eines zylindrischen Jochs) des Elektromotors 7, so dass er einen Teil der zylindrischen Fläche des Motorgehäuseteils 34 bildet. Der zweite Wärmeabgabeteil 62 ist eine zweite Wärmeabgabefläche, die an der Außenwandfläche des Motorgehäuseteils 34 des Gehäuses 2 freiliegt, so dass die von dem Elektromotor 7 erzeugte Wärme zu der Luft (d. h., der Außenluft, etwa dem Fahrwind), die entlang der Außenwandfläche des Motorgehäuseteils 34 des Gehäuses 2 strömt, abgegeben werden kann. Außerdem kann der zweite Wärmeabgabeteil (die zweite Wärmeabgabefläche), die an der Außenwandfläche des Motorgehäuseteils 34 des Gehäuses 2 freiliegt, auch an einer Außenwandfläche des Getriebegehäuseteils 32 und/oder an einer zylindrischen Fläche (einer Außenwandfläche) des Ventillagerteils 19 ausgebildet sein. Folglich kann die von dem Elektromotor 7 erzeugte Wärme zu der Außenluft abgegeben werden, die entlang der Außenwandfläche des Gehäuses 2 strömt. Außerdem kann die Durchmesserfläche (die Außenrandfläche) des Motorgehäuses (oder des zylindrischen Jochs) des Elektromotors 7 mit einer Bohrungsfläche (einer Innenumfangsfläche) des Motorgehäuseteils 34 in einen engen Kontakt gebracht werden. Als ein Ergebnis kann die von dem Elektromotor 7 erzeugte Wärme noch effizienter zu dem Motorgehäuseteil 34 des Gehäuses 2 geleitet werden.
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 6 und 10 wird der Betrieb der Abgasrückführvorrichtung des Erläuterungsbeispiels nachstehend kurz beschrieben.
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Wenn sich ein Einlassventil der jeweiligen Einlassöffnung eines Zylinderkopfs der Kraftmaschine nach dem Starten der Kraftmaschine öffnet, wird Einlassluft, die durch den Luftreiniger gefiltert ist, durch das Einlassrohr, den Drosselkörper und das Innere (einschließlich des Luftansaugdurchlasses, die Einlassluftansaugöffnung 25, die Mischkammer 23, den Auslassanschluss 28 und den Luftbeschickungsdurchlass 24 in dieser Reihenfolge) des Gehäuses 2 des AGR-Steuerventils 1 zu dem Einlasskrümmer verteilt, der zu jedem Zylinder führt. Dann wird die Einlassluft in jeden Zylinder der Kraftmaschine eingesogen. Die Luft wird in der Kraftmaschine komprimiert, bis die Lufttemperatur höher als eine Temperatur wird, bei der der Kraftstoff verbrennt. Die Verbrennung wird durchgeführt, wenn der Kraftstoff in die vorgenannte Luft eingesprüht wird. Ein Verbrennungsgas, das in jedem Zylinder verbrannt wurde, wird von einem Auslassanschluss des Zylinderkopfs ausgelassen und wird dann über den Auslasskrümmer und das Auslassrohr abgegeben.
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Die Motorwelle 8 des Elektromotors 7 dreht sich, wenn der Elektromotor 7 durch die ECU mit Energie versorgt wird, so dass sich das Schmetterlingsventil 4 des AGR-Steuerventils 1 bei dem vorbestimmten Ventilöffnungsgrad öffnet (bei dem vorbestimmten Drehwinkel). Wenn sich die Motorwelle 8 dreht, dreht sich das Ritzel 45 und die Antriebskraft (das Motorausgabewellendrehmoment) des Elektromotors 7 wird zu dem zwischenliegenden Reduktionszahnrad 46 übertragen. Wenn sich das zwischenliegende Reduktionszahnrad 46 dreht, wird das ventilseitige Zahnrad 37 gedreht, das den Zahnradteil 51 aufweist, der mit dem zwischenliegenden Reduktionszahnrad 46 in kämmendem Eingriff ist. Dementsprechend dreht sich die Ventilwelle 5, die einstückig mit dem ventilseitigen Zahnrad 37 ausgebildet ist, um den vorbestimmten Drehwinkel. Dann wird das Schmetterlingsventil 4 in der Richtung von der vollständig geschlossenen Stellung auf die vollständig geöffnete Stellung (in der Ventilöffnungsrichtung) gedreht (angetrieben, um das Ventil zu öffnen).
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Dann strömt ein Teil des Abgases (das AGR-Gas) der Kraftmaschine von dem in dem Auslassrohr der Kraftmaschine vorgesehenen Auslasspfad über den Abgasrückführdurchlass in dem Abgasrückführrohr ins Innere des Abgasrückführdurchlasses 22 des Gehäuses 2. Das AGR-Gas strömt durch die Auslassansaugöffnung 26 von dem Abgasrückführdurchlass 22 des Gehäuses 2 ins Innere der Mischkammer 23. Das AGR-Gas wird mit der Einlassluft gemischt, die durch die Einlassluftansaugöffnung 25 von dem Luftansaugdurchlass 21 des Gehäuses 2 ins Innere der Mischkammer 23 strömt. Die AGR-Menge des AGR-Gases wird auf Grundlage eines Erfassungssignals von einem Einlassluftmengensensor (einem Luftmassenmesser), von einem Einlasstemperatursensor und von dem AGR-Mengensensor rückkopplungsgeregelt, um die Menge bei einem vorbestimmten Niveau zu halten. Somit wird zum Reduzieren der Emissionen der Ventilöffnungsgrad des Schmetterlingsventils 4 des AGR-Steuerventils 1 linear gesteuert, um die vorbestimmte AGR-Menge zu halten, die für jeden Betriebszustand der Kraftmaschine eingestellt ist. Das AGR-Gas rezirkuliert von dem Auslassrohr über das Abgasrückführrohr ins Innere des Gehäuses 2. Dann wird die Einlassluft, die über das Einlassrohr in jeden Zylinder der Kraftmaschine eingesogen werden wird, mit dem vorgenannten AGR-Gas gemischt.
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In der Abgasrückführvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels wird eine einlassintegrale Kühlstruktur verwendet. Die einlassintegrale Kühlstruktur kühlt die Teile (beispielsweise den Elektromotor 7, den Drehzahlreduktionsgetriebemechanismus und die Buchse 16 und die in dem Ventillagerteil 19 vorgesehene Öldichtung 17) ab, die in dem Gehäuse 2 des AGR-Steuerventils 1 enthalten sind. Die Teile werden unter Verwendung der Einlassluft (des Einlasses) abgekühlt, die in den Einlassanschluss der Kraftmaschine gesogen wird. Um das Kühlen unter Verwendung der Einlassluft, die durch den Luftansaugdurchlass 21 des Gehäuses 2 des AGR-Steuerventils 1 strömt, zu ermöglichen, ist der Elektromotor 7 in der Nähe der Innenwandfläche des Luftansaugdurchlasses 21 plaziert. Genauer gesagt befindet sich der Elektromotor 7 nicht an oder um einen Abschnitt einer Innenwandfläche der Mischkammer 23 herum, zu dem das AGR-Gas mit hoher Temperatur gerichtet ist, das durch die Auslassansaugöffnung 26 ins Innere (die Mischkammer 23) des Gehäuses 2 strömt (siehe 10). Stattdessen befindet sich der Elektromotor 7 bzgl. der zu der Strömungsrichtung der Einlassluft parallelen Richtung an der stromaufwärtigen Seite (der Luftreinigerseite) des Abgasrückführdurchlasses 22. Als ein Ergebnis ist der erste Wärmeabgabeteil 61 des Motorgehäuseteils 34 an der stromaufwärtigen Seite (der Luftreinigerseite) der Auslassansaugöffnung 26 positioniert, die sich in der Innenwandfläche der Mischkammer 23 in der zu der Strömungsrichtung der Einlassluft parallelen Richtung öffnet (siehe 1).
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Der Elektromotor 7 ist in dem Motoraufnahmeloch 33 aufgenommen und gehalten, das in dem Motorgehäuseteil 34 ausgebildet ist. Die von dem Elektromotor 7 erzeugte Wärme wird zu dem zylindrischen Abschnitt des Motorgehäuseteils 34 geleitet. An einer stromaufwärtigen Seite der Mischkammer 23 in der zu der Strömungsrichtung der Einlassluft parallelen Richtung ist der erste Wärmeabgabeteil 61 des Motorgehäuseteils 34 zu einer Innenseite des Luftansaugdurchlasses 21 freigelegt. Die frische Einlassluft strömt ins Innere des Luftansaugdurchlasses 21 von der Seite des Luftreinigers. Die Wärmeabgabe des Elektromotors 7 wird durch einen direkten Kontakt zwischen der vorgenannten frischen Einlassluft, die eine viel geringere Temperatur als das AGR-Gas hat, und dem ersten Wärmeabgabeteil 61 des Motorgehäuseteils 34 gefördert. Daher kann der Elektromotor 7 an der bzgl. der zu der Strömungsrichtung der Einlassluft parallelen Richtung stromaufwärtigen Seite (der Luftreinigerseite) der Auslassansaugöffnung 26 durch die frische Einlassluft abgekühlt werden. Das heißt, durch Verwendung der in den Einlassanschluss der Kraftmaschine eingesogenen Einlassluft können der Elektromotor 7 und dergleichen effizient abgekühlt werden. Zusätzlich strömt das AGR-Gas mit hoher Temperatur von dem Abgasrückführdurchlass 22 durch die Auslassansaugöffnung 26 in das Innere (die Mischkammer 23) des Gehäuses 2. Nun wird es für die Wärme von diesem AGR-Gas schwierig, dass sie über den Motorgehäuseteil 34 des Gehäuses 2 und/oder über den Ventillagerteil 19 zu den Elektromotorperipherteilen (bspw. der Öldichtung 17) geleitet wird, wodurch eine Wärmespannung an dem Elektromotor 2 und an den Elektromotorperipherteilen (bspw. der Öldichtung 17) verhindert wird.
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Der zweite Wärmeabgabeteil 62 des Motorgehäuseteils 34 ist an der Außenwandfläche des Gehäuses 2 freigelegt. Die Außenluft mit einer viel geringeren Temperatur als die des AGR-Gases strömt entlang der Außenwandfläche des Gehäuses 2. Durch den direkten Kontakt zwischen dieser Außenluft und dem zweiten Wärmeabgabeteil des Motorgehäuseteils 34 wird die Wärmeabgabe des Elektromotors 7 weiter gefördert. Folglich kann der Elektromotor 7 unter Verwendung der Luft (der Außenluft), die in der Nähe der Außenwandfläche des Gehäuses 2 strömt, ebenso wie durch die frische Einlassluft, die von der Seite des Luftreinigers ins Innere des Luftansaugdurchlasses 21 strömt, abgekühlt werden. Das heißt, die von dem Elektromotor 7 erzeugte Wärme kann durch den ersten Wärmeabgabeteil 61 nicht nur in die durch den Luftansaugdurchlass 21 des Gehäuses 2 strömenden Einlassluft sondern auch durch den zweiten Wärmeabgabeteil 62 in die in der Nähe der Außenwandfläche des Gehäuses 2 strömenden Luft (Außenluft) effizient abgegeben werden. Als ein Ergebnis können der Elektromotor 7 und dergleichen noch effizienter abgekühlt werden, wodurch eine gute Wärmeabgabeleistung erhalten wird. Folglich kann die Leistungsverschlechterung des Elektromotors 7 infolge der Überhitzung des Elektromotors 7 verhindert werden. Außerdem führt die bessere Leistung des Elektromotors zu einer verbesserten Qualität der Ventilantriebsvorrichtung, die den Elektromotor 7 aufweist.
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(Ausführungsbeispiel)
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Wie in 7A gezeigt ist, sind bei dem AGR-Steuerventil 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels an dem Motorgehäuseteil 34 des Gehäuses 2 und/oder an dem ersten Wärmeabgabeteil 61 des Elektromotors 7 eine Vielzahl von Kühlrippen 63 ausgebildet. Die Kühlrippen 63 stehen von der Innenwandfläche des Luftansaugdurchlasses 21 in Richtung einer Mittelachsenseite des Luftansaugdurchlasses 21 vor.
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Gemäß einem weiteren Erläuterungsbeispiel ist an dem Motorgehäuseteil 34 des Gehäuses 2 und/oder an dem ersten Wärmeabgabeteil 61 des Elektromotors 7 ein konvexer Teil 64 ausgebildet, wie dies in 7B gezeigt ist. Der konvexe Teil 64 steht in Richtung der Mittelachsenseite des Luftansaugdurchlasses 21 vor. Außerdem ist der konvexe Teil 64 entlang des Außenumfangs des Motorgehäuses (oder des zylindrischen Jochs) des Elektromotors 7 in Lage gebracht, so dass er den Teil der zylindrischen Fläche des Motorgehäuses bildet.
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In jedem vorgehenden Fall ist eine Fläche der Kontaktfläche mit der frischen Einlassluft, die von der Luftreinigerseite ins Innere des Luftansaugdurchlasses 21 strömt und die somit eine viel geringere Temperatur als das AGR-Gas hat, erhöht. Das heißt, eine Wärmeabgabefläche des ersten Wärmeabgabeteils 61 nimmt zu, so dass der Elektromotor 7 und dergleichen noch effizienter abgekühlt werden können.
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8A bis 8C sind schematische Ansichten, die Strukturen der AGR-Steuerventile gemäß einem weiteren Erläuterungsbeispiel zeigen.
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Wie in 8A gezeigt ist, sind bei dem AGR-Steuerventil 1 der Ventillagerteil 19 des Gehäuses 2 und die Ventilwelle 5 näher an dem Luftansaugdurchlass 21 und an der Mischkammer 23 als die Motorwelle 8 des Elektromotors 7 plaziert. Durch diese Anordnung ist es für die Wärme des AGR-Gases mit hoher Temperatur, das durch die Auslassansaugöffnung 26 ins Innere (die Mischkammer 23) des Gehäuses 2 strömt, erschwert, zu der Ventillagerteilseite des Gehäuses 2 geleitet zu werden. Somit kann ein Einfluss der Wärme auf das Ventillagerteil 19 des Gehäuses 2 reduziert werden. Insbesondere dann, wenn die Öldichtung 17 zwischen einer Innenumfangsfläche des Ventillagerteils 19 des Gehäuses 2 und einer Außenumfangsfläche der Ventilwelle 5 als der periphere Teil des Elektromotors verwendet wird, kann verhindert werden, dass die Temperaturen der Öldichtung 17 und deren Peripherie eine Wärmewiderstandstemperatur der Öldichtung überschreitet. Als ein Ergebnis kann eine Verschlechterung (eine Wärmeverschlechterung) der Öldichtung infolge der Wärme des AGR-Gases mit hoher Temperatur minimiert werden. Außerdem verhindert die Öldichtung 17, die etwa eine Gummidichtung ist, dass Schmieröl, das das Kugellager (das Lagerteil) 18 des Ventillagerteils 19 schmiert, in Richtung der Seite des Schmetterlingsventils oder in Richtung der Seite des Abgasrückführdurchlasses ausströmt.
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Außerdem ist mit Bezug auf das AGR-Steuerventil 1 an einer Öffnungskante der Auslassansaugöffnung 26 des Gehäuses 2 ein Wehr 65 ausgebildet, wie in 8B gezeigt ist. Das Wehr 65 befindet sich an der stromaufwärtigen Seite der Auslassansaugöffnung 26 in der zu der Strömungsrichtung der Einlassluft parallelen Richtung, um eine Rückströmung des AGR-Gases in Richtung der Luftansaugdurchlassseite zu verhindern. Außerdem steht das Wehr 65 von der Öffnungskante der Auslassansaugöffnung 26 in Richtung der Mittelachsenseite des Luftansaugdurchlasses 21 vor. In diesem vorgenannten Fall kann das AGR-Gas, das von dem Abgasrückführdurchlass 22 durch die Auslassansaugöffnung 26 in das Innere der Mischkammer 23 strömt, darin gehindert werden, in Richtung der Seite des Luftansaugdurchlasses zurück zu strömen. Folglich kann ein Temperaturanstieg des ersten Wärmeabgabeteils 61 des Motorgehäuseteils 34 infolge der Wärme des AGR-Gases unterdrückt werden, wodurch ein Temperaturanstieg des Elektromotors 7 und dessen Peripherie unterdrückt werden kann.
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Auch bei diesem AGR-Steuerventil 1 sind an dem Motorgehäuseteil 34 des Gehäuses 2 und/oder an dem zweiten Wärmeabgabeteil 62 des Elektromotors 7 eine Vielzahl von Kühlrippen 66 ausgebildet, wie dies in 8C gezeigt werden. Die Kühlrippen 66 stehen von der zylindrischen Fläche (der Außenwandfläche) des Motorgehäuseteils 34 des Motors 2 in Richtung einer Seite vor, die der Seite des Luftansaugdurchlasses entgegengesetzt ist. In diesem Fall wird eine Fläche einer Kontaktfläche mit der Außenluft, die entlang der zylindrischen Fläche des Motorgehäuseteils 34 des Gehäuses 2 strömt, größer und daher wird eine Wärmeabgabefläche des zweiten Wärmeabgabeteils 62 größer. Folglich können der Elektromotor 7 und dergleichen noch effizienter abgekühlt werden.
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9A und 9B zeigen ein weiteres Erläuterungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 9A und 9B sind schematische Ansichten, die Strukturen der AGR-Steuerventile des vorliegenden Erläuterungsbeispiels zeigen.
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Bei dem AGR-Steuerventil 1 des vorliegenden Erläuterungsbeispiels ist in der Nähe der Innenwandfläche der Mischkammer 23 des Gehäuses 2 ein zylindrischer Trennwandteil 69 ausgebildet, der den zylindrischen Abgasrückführdurchlass 67 von der Mischkammer 23 trennt, wie in 9A und 9B gezeigt ist. Eine Vielzahl von Auslassansaugöffnungen 26 öffnen sich in einer Innenumfangsfläche des Trennwandteils 69 (d. h., an der Innenwandfläche der Mischkammer 23). Das AGR-Gas strömt von dem Abgasrückführdurchlass 22 durch die Auslassansaugöffnungen 26 in das Innere der Mischkammer 23. Der Abgasrückführdurchlass 67 ist ein Verbindungsdurchlass, der den Abgasrückführdurchlass 22 mit der Mischkammer 23 verbindet. Die Vielzahl von Auslassansaugöffnungen 26 sind bezüglich einer Mittelachse der Mischkammer 23, die deren Mitte ist, in einer radialen Richtung ausgebildet. Als ein Ergebnis kann ein Vermischungszustand zwischen der von dem Luftansaugdurchlass 21 in das Innere der Mischkammer 23 strömenden Einlassluft und dem von den Abgasrückführdurchlässen 22, 67 durch die Vielzahl von Auslassansaugöffnungen 26 in das Innere der Mischkammer 23 strömendem AGR-Gas vereinfacht werden. Daher kann das AGR-Gas mit hoher Temperatur effizienter mit der Einlassluft mit niedriger Temperatur vermischt werden.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Düse 3 in einen Innenumfang des Düsenaufnahmeteils 15 des Gehäuses 2 gepasst und gehalten und die Düse 3 nimmt wiederum das Schmetterlingsventil 4 in einer solchen Art und Weise auf, dass sich das Schmetterlingsventil 4 in der Düse 3 öffnen und schließen kann. Wahlweise kann ein im Wesentlichen zylindrisches Ventilaufnahmeteil des Gehäuses 2 das Schmetterlingsventil 4 direkt aufnehmen, so dass sich das Schmetterlingsventil 4 in dem Ventilaufnahmeteil öffnet und schließt. In diesem Fall wird die Düse 3 unnötig, wodurch die Teileanzahl und Montage-Mannstunden reduziert werden. Ferner stellt bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen das Schmetterlingsventil 4 des AGR-Steuerventils 1 die AGR-Menge des AGR-Gases in Antwort auf jeden Betriebszustand der Kraftmaschine kontinuierlich oder graduell ein. Das Schmetterlingsventil 4 ist an dem axialen Ende der Ventilwelle 5 durch Schweißen oder dergleichen gehalten und gesichert. Stattdessen kann das Schmetterlingsventil 4 an dem axialen Ende der Ventilwelle 5 unter Verwendung von Schrauben, etwa Befestigungsschrauben, Verankerungsbolzen und dergleichen befestigt werden.
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In dem Ausführungsbeispiel und den Erläuterungsbeispielen sind zumindest der Luftansaugdurchlass 21, der Abgasrückführdurchlass 22 und die Mischkammer 23 in dem einzigen Gehäuse 2 ausgebildet. Das Schmetterlingsventil 4 ist beweglich in dem Gehäuse 2 aufgenommen, in dem der Elektromotor 7 aufgenommen und gehalten ist. Als eine Alternative kann das Gehäuse einen ersten Gehäuseteil und einen zweiten Gehäuseteil in einer solchen Art und Weise aufweisen, dass der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil eng aneinander gefügt sind, um eine Wärmeleitung zu ermöglichen. Der erste Gehäuseteil hat den Luftansaugdurchlass 21 und die Mischkammer 23 und der zweite Gehäuseteil hat das Schmetterlingsventil 4 und den Elektromotor 7. Das heißt, obwohl das einzige Gehäuse 2 in dem Ausführungsbeispiel einen Teil des Einlassrohrs der Brennkraftmaschine und einen Teil des Abgasrückführrohrs der Abgasrückführvorrichtung aufweist, kann das Gehäuse 2 alternativ in zwei Gehäuse geteilt sein, nämlich den ersten Gehäuseteil, das den Teil des Einlassrohrs der Brennkraftmaschine aufweist, und den zweiten Gehäuseteil, das den Teil des Abgasrückführrohrs der Abgasrückführvorrichtung aufweist. Außerdem ist es vorzuziehen, dass eine Fläche einer Kontaktfläche zwischen einer ersten Kontaktfläche (einer ersten Fügeendfläche) des ersten Gehäuseteils und einer zweiten Kontaktfläche (einer zweiten Fügeendfläche) des zweiten Gehäuseteils unterschiedlich groß sein sollten. Folglich können der Elektromotor und die Elektromotorperipherieteile (die Gummidichtung wie z. B. die Öldichtung und die Packung) unter Verwendung der in die Brennkraftmaschine eingesaugten Einlassluft effizient abgekühlt werden. Nebenbei bemerkt kann das Motorgehäuse (oder das zylindrische Joch) des Elektromotors 7 direkt an der Innenwandfläche des Gehäuses 2 (d. h., an der Innenwandfläche des Luftansaugdurchlasses 21) freiliegen oder kann in das Innere des Gehäuses 2 vorstehen.
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Zusätzliche Vorteile und Modifikationen sind dem Fachmann leicht eingängig. Die Erfindung in ihrem breitesten Ausdruck ist daher nicht auf die gezeigten und beschriebenen bestimmten Einzelheiten, repräsentativen Geräte und veranschaulichenden Beispiele beschränkt.
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Ein Elektromotor (7) ist bezüglich einer zu einer Einlassluftströmungsrichtung parallelen Richtung an einer stromaufwärtigen Seite eines Abgasrückführdurchlasses (22) platziert. Ein erster Wärmeabgabeteil (61) an einem Motorgehäuseteil (34) des Gehäuses (2) ist bezüglich einer Einlassluftströmungsrichtung an einer stromaufwärtigen Seite einer Auslassansaugöffnung (26) platziert. Folglich wird eine Wärmeabgabe des Elektromotors (7) durch einen direkten Kontakt zwischen einer frischen Einlassluft mit einer viel geringeren Temperatur als die eines AGR-Gases und dem ersten Wärmeabgabeteil (61) des Motorgehäuseteils (34) gefördert. Daher kann an der bezüglich der Einlassluftströmungsrichtung stromaufwärtigen Seite der Auslassansaugöffnung (26) der Elektromotor (7) durch die frische Einlassluft gekühlt werden. Das heißt, durch Verwendung der in einen Einlassanschluss einer Kraftmaschine eingesogenen Einlassluft können der Elektromotor (7) und dergleichen effizient gekühlt werden.
