Die vorliegende Erfindung betrifft eine AGR-Ventilvorrichtung.The present invention relates to an EGR valve device.
Die JP 2004-162665 A ( EP 2218895 A1 ) beschreibt beispielsweise eine Technik zum Beschränken eines Festfahrens eines Ventilelements einer Abgasrückführungsventilvorrichtung (AGR-Ventilvorrichtung).The JP 2004-162665 A ( EP 2218895 A1 ) describes, for example, a technique for restricting stalling of a valve element of an exhaust gas recirculation (EGR) valve device.
In der in JP 2004-162665 A beschriebenen Technik wird ein Ausgang eines elektrischen Aktuators verwendet, um das Ventilelement beim Stoppen einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs auf einem plusseitigen Öffnungsgrad oder einem minusseitigen Öffnungsgrad zu halten. Der plusseitige Öffnungsgrad ist ein Drehwinkel des Ventilelements, der gegenüber einer vollständig geschlossenen Position des Ventilelements (eine Position, bei der das Ventilelement senkrecht zu einer Innenumfangswand einer AGR-Fließpassage gehalten wird) in einer Ventilöffnungsrichtung verschoben ist. Im Folgenden wird die vollständig geschlossene Position des Ventilelements als ein Drehwinkel von 0 Grad bezeichnet. Der minusseitige Öffnungsgrad ist ein Drehwinkel des Ventilelements, der gegenüber der vollständig geschlossenen Position des Ventilelements (0 Grad) in einer Ventilschließrichtung verschoben ist.In the in JP 2004-162665 A described technique, an output of an electric actuator is used to hold the valve element in stopping a internal combustion engine of a vehicle on a plus-side opening degree or a minus-side opening degree. The plus side opening degree is a rotation angle of the valve element that is shifted in a valve opening direction from a fully closed position of the valve element (a position where the valve element is held perpendicular to an inner circumferential wall of an EGR flow passage). Hereinafter, the fully closed position of the valve element is referred to as a rotation angle of 0 degrees. The minus side opening degree is a rotation angle of the valve element that is shifted from the fully closed position of the valve element (0 degree) in a valve closing direction.
Das Ventilelement der AGR-Ventilvorrichtung wird durch eine Rückstellfeder, die in der AGR-Ventilvorrichtung installiert ist, stets in den Drehwinkel von 0 Grad gezwungen. Wenn eine Erregung des elektrischen Aktuators gestoppt wird, kehrt das Ventilelement zu der vollständig geschlossenen Position (dem Drehwinkel von 0 Grad) zurück.The valve member of the EGR valve apparatus is always forced to the 0 degree rotation angle by a return spring installed in the EGR valve apparatus. When an energization of the electric actuator is stopped, the valve element returns to the fully closed position (the rotation angle of 0 degrees).
Um das Ventilelement bei dem Öffnungsgrad, der gegenüber der vollständig geschlossenen Position des Ventilelements in der Ventilöffnungsrichtung verschoben ist, oder bei dem anderen Öffnungsgrad, der gegenüber der vollständig geschlossenen Position des Ventilelements in der Ventilschließrichtung verschoben ist, zu halten, werden ein Steuerbetrieb des elektrischen Aktuators mittels einer Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU) und eine elektrische Energie zum Ansteuern bzw. Antreiben des elektrischen Aktuators benötigt.To hold the valve element at the opening degree shifted from the fully closed position of the valve element in the valve opening direction or the other opening degree shifted from the fully closed position of the valve element in the valve closing direction, a control operation of the electric actuator becomes by means of an engine control unit (ECU) and an electric power required to drive the electric actuator.
Daher müssen die ECU und der elektrische Aktuator nach dem Stoppen des Verbrennungsmotors betrieben werden, um ein Festfahren des Ventilelements aufgrund einer Ablagerung zu begrenzen. Somit verkürzt sich die Lebensdauer einer Batterie.Therefore, after stopping the engine, the ECU and the electric actuator must be operated to limit seizure of the valve element due to deposition. This shortens the life of a battery.
Wenn die Erregung des elektrischen Aktuators gestoppt wird, um den elektrischen Energieverbrauch der Batterie zu begrenzen. kehrt das Ventilelement außerdem durch die Kraft der Rückstellfeder zu der vollständig geschlossenen Position (dem Drehwinkel von 0 Grad) zurück. Daher besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, dass ein Festfahren des Ventilelements aufgrund einer Ablagerung während der kalten Periode auftritt.When the energization of the electric actuator is stopped to limit the electric power consumption of the battery. In addition, the valve element returns to the fully closed position (the rotation angle of 0 degrees) by the force of the return spring. Therefore, there is a greater likelihood that sticking of the valve element will occur due to deposition during the cold period.
Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die obigen Nachteile. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine AGR-Ventilvorrichtung zu schaffen, die ein Festfahren eines Ventilelements sogar beim Stoppen einer Erregung eines elektrischen Aktuators in einem Stoppzustand einer Brennkraftmaschine beschränken kann.The present invention has been made in view of the above disadvantages. Thus, it is an object of the present invention to provide an EGR valve device that can restrict a stuck of a valve element even when stopping an energization of an electric actuator in a stop state of an internal combustion engine.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine AGR-Ventilvorrichtung geschaffen, die ein Ventilelement, eine Rückstellfeder und einen elektrischen Aktuator enthält. Das Ventilelement ist ausgelegt, eine Abgasrückführungsfließpassage (AGR-Fließpassage) zu öffnen und zu schließen. Die AGR-Fließpassage führt ein AGR-Gas, das ein Teil eines Abgases ist, von einer Abgaspassage zu einer Ansaugpassage einer Brennkraftmaschine zurück, und das Ventilelement ist ausgelegt, einen Öffnungsgrad der AGR-Fließpassage einzustellen. Die Rückstellfeder zwingt das Ventilelement, sich in seine Anfangsposition zu drehen. Der elektrische Aktuator treibt das Ventilelement gegen eine Kraft der Rückstellfeder an. Die Anfangsposition des Ventilelements, bei der eine Drehbewegung des Ventilelements, die durch die Rückstellfeder bewirkt wird, stoppt, ist auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad des Ventilelements eingestellt, der sich von einem Drehwinkel von 0 Grad unterscheidet, und der Drehwinkel von 0 Grad ist ein Drehwinkel des Ventilelements, bei dem das Ventilelement senkrecht zu einer Innenumfangswand der AGR-Fließpassage ist.According to the present invention, there is provided an EGR valve apparatus including a valve member, a return spring, and an electric actuator. The valve element is configured to open and close an exhaust gas recirculation flow passage (EGR flow passage). The EGR flow passage recirculates an EGR gas, which is a part of exhaust gas, from an exhaust passage to an intake passage of an internal combustion engine, and the valve element is configured to adjust an opening degree of the EGR flow passage. The return spring forces the valve element to rotate to its initial position. The electric actuator drives the valve member against a force of the return spring. The initial position of the valve element in which rotational movement of the valve element caused by the return spring stops is set to a predetermined opening degree of the valve element different from a rotational angle of 0 degrees, and the rotational angle of 0 degrees is a rotation angle of the valve element Valve element, wherein the valve element is perpendicular to an inner peripheral wall of the EGR flow passage.
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur beispielhaften Darstellung und begrenzen den Bereich der vorliegenden Erfindung in keiner Weise.The drawings described herein are for exemplary purposes only and in no way limit the scope of the present invention.
1 ist eine Querschnittsansicht einer AGR-Ventilvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 FIG. 10 is a cross-sectional view of an EGR valve device according to a first embodiment of the present invention; FIG.
2A ist ein schematisches Diagramm zum Beschreiben eines Ventilelements der ersten Ausführungsform; 2A Fig. 10 is a schematic diagram for describing a valve element of the first embodiment;
2B ist ein schematisches Diagramm zum Beschreiben einer Anfangsposition des Ventilelements gemäß der ersten Ausführungsform; 2 B Fig. 10 is a schematic diagram for describing an initial position of the valve element according to the first embodiment;
3 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Leckmenge eines AGR-Gases und einem Öffnungsgrad (Ventilöffnungsgrad) des Ventilelements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; und 3 FIG. 15 is a graph showing a relationship between a leakage amount of an EGR gas and an opening degree (valve opening degree) of the valve element according to the first embodiment; FIG. and
4 ist ein schematisches Diagramm, das eine Anfangsposition eines Ventilelements einer AGR-Ventilvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 FIG. 10 is a schematic diagram showing an initial position of a valve element of an EGR valve device according to a second embodiment of the present invention.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind nur Beispiele für die vorliegende Erfindung, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.
(Erste Ausführungsform) Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben.First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS 1 to 3 described.
Eine Abgasrückführungsvorrichtung (AGR-Vorrichtung) führt ein AGR-Gas, das ein Teil eines Abgases ist, von einer Abgaspassage zu einer Ansaugpassage einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs (beispielsweise ein Automobil) zurück, um das AGR-Gas mit Ansaugluft, die in die Ansaugpassage fließt, zu mischen.An exhaust gas recirculation (EGR) device recirculates an EGR gas, which is a part of exhaust gas, from an exhaust passage to an intake passage of an internal combustion engine of a vehicle (for example, an automobile) to supply the EGR gas with intake air flowing into the intake passage , to mix.
Die AGR-Vorrichtung enthält eine AGR-Ventilvorrichtung 100, die ausgelegt ist, eine AGR-Fließpassage 1 zu öffnen und zu schließen, durch die der Teil des Abgases von der Abgaspassage zu der Ansaugpassage als AGR-Gas zurückgeführt wird. Die AGR-Ventilvorrichtung 100 ist ausgelegt, einen Öffnungsgrad der AGR-Fließpassage 1 entsprechend einem Fahrzustand des Fahrzeugs mittels einer Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU) einzustellen.The EGR device includes an EGR valve device 100 , which is designed to be an EGR flow passage 1 to open and close, through which the part of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is returned as EGR gas. The EGR valve device 100 is designed to open the EGR flow passage 1 in accordance with a running state of the vehicle by means of an engine control unit (ECU).
Die AGR-Ventilvorrichtung 100 kann eine Hochdruck-AGR-Ventilvorrichtung sein, die das AGR-Gas zu einem Erzeugungsbereich eines hohen negativen Drucks (einen Stromabbereich, der auf einer Stromabseite eines Drosselventils in einer Fließrichtung der Ansaugluft angeordnet ist) in der Ansaugpassage zurückführt. Alternativ kann die AGR-Ventilvorrichtung 100 eine Niederdruck-AGR-Ventilvorrichtung sein, die das AGR-Gas zu einem Erzeugungsbereich eines niedrigen negativen Drucks (einen Stromaufbereich, der auf einer Stromaufseite des Drosselventils in der Fließrichtung der Ansaugluft angeordnet ist, oder einen Stromaufbereich, der auf einer Stromaufseite eines Turboladers in einem Fall eines Fahrzeugs, das einen derartigen Turbolader aufweist, angeordnet ist) in der Ansaugpassage zurückführt.The EGR valve device 100 may be a high pressure EGR valve device that returns the EGR gas to a high negative pressure generating region (a downstream region located on a downstream side of a throttle valve in a flow direction of the intake air) in the intake passage. Alternatively, the EGR valve device 100 be a low-pressure EGR valve device, the EGR gas to a generating region of a low negative pressure (an upstream region, which is disposed on an upstream side of the throttle valve in the flow direction of the intake air, or an upstream region, which is located on an upstream side of a turbocharger in a Case of a vehicle having such a turbocharger) is returned in the intake passage.
Im Folgenden wird die AGR-Ventilvorrichtung 100 mit Bezug auf 1 beschrieben.The following is the EGR valve device 100 regarding 1 described.
In der folgenden Beschreibung werden eine obere Seite und eine untere Seite der 1 aus Vereinfachungsgründen jeweils als eine obere Seite und eine untere Seite der AGR-Ventilvorrichtung 100 angegeben, dieses sollte jedoch nicht als eine tatsächliche obere Seite und eine tatsächliche untere Seite der AGR-Ventilvorrichtung 100 in einem Installationszustand der AGR-Ventilvorrichtung 100 in dem Fahrzeug verstanden werden.In the following description, an upper side and a lower side of the 1 for reasons of simplicity, each as an upper side and a lower side of the EGR valve device 100 however, this should not be considered an actual upper side and an actual lower side of the EGR valve device 100 in an installation state of the EGR valve device 100 be understood in the vehicle.
Die AGR-Ventilvorrichtung 100 enthält ein Gehäuse 2, ein Ventilelement 4, eine Welle 8, eine Rückstellfeder 6 und einen elektrischen Aktuator 7. Das Gehäuse 2 bildet einen Teil einer AGR-Fließpassage 1 in dem Inneren des Gehäuses 2 aus. Das Ventilelement 4 ist in der AGR-Fließpassage 1 angeordnet. Die Welle 8 ist einstückig drehbar mit dem Ventilelement 4 ausgebildet. Die Rückstellfeder 6 zwingt das Ventilelement 4 mittels der Welle 8, sich an seine Anfangsposition zu drehen. Der elektrische Aktuator 7 übt eine Rotationskraft auf die Welle 8 aus, um das Ventilelement 4 mittels der Welle 8 anzutreiben.The EGR valve device 100 contains a housing 2 , a valve element 4 , a wave 8th , a return spring 6 and an electric actuator 7 , The housing 2 forms part of an EGR flow passage 1 in the interior of the case 2 out. The valve element 4 is in the EGR flow passage 1 arranged. The wave 8th is integrally rotatable with the valve element 4 educated. The return spring 6 forces the valve element 4 by means of the shaft 8th to turn to its initial position. The electric actuator 7 applies a rotational force to the shaft 8th off to the valve element 4 by means of the shaft 8th drive.
Das Gehäuse 2 ist ein Druckgussprodukt aus einer Aluminiumlegierung. Eine Düse 3 ist an einer Innenumfangswand der AGR-Fließpassage 1, die in dem Inneren des Gehäuses 2 ausgebildet ist, gesichert und installiert. Die Düse 3 ist einer zylindrischen Röhrengestalt ausgebildet und besteht aus einem wärmebeständigen und korrosionsbeständigen Material (beispielsweise rostfreiem Stahl).The housing 2 is a diecast aluminum alloy. A nozzle 3 is on an inner circumferential wall of the EGR flow passage 1 in the interior of the case 2 is trained, secured and installed. The nozzle 3 is formed of a cylindrical tube shape and is made of a heat-resistant and corrosion-resistant material (for example, stainless steel).
Eine Innenumfangswand der Düse 3 bildet einen Teil der Innenumfangswand der AGR-Fließpassage 1, die in dem Inneren des Gehäuses 2 ausgebildet ist.An inner peripheral wall of the nozzle 3 forms part of the inner circumferential wall of the EGR flow passage 1 in the interior of the case 2 is trained.
Das Ventilelement 4 ist ein Drosselventil bzw. eine Drosselklappe, das bzw. die im Allgemeinen in einer kreisförmigen Scheibengestalt ausgebildet ist. Außerdem ist das Ventilelement 4 ausgelegt, die AGR-Fließpassage 1 zu öffnen und zu schließen und einen Öffnungsquerschnittsbereich (einen Öffnungsgrad) der AGR-Fließpassage 1 in Abhängigkeit von einer Drehposition der Welle 8 einzustellen, so dass das Ventilelement 4 eine Menge (AGR-Menge) des AGR-Gases, das zu der Ansaugpassage zurückgeführt wird, einstellt.The valve element 4 is a throttle valve, which is generally formed in a circular disk shape. In addition, the valve element 4 designed, the EGR flow passage 1 and opening and opening area (opening degree) of the EGR flow passage 1 depending on a rotational position of the shaft 8th adjust so that the valve element 4 sets an amount (EGR amount) of the EGR gas that is returned to the intake passage.
Die Welle 8 unterstützt das Ventilelement 4 auf der Innenseite der AGR-Fließpassage 1 drehbar. Eine Achse der Welle 8 der vorliegenden Ausführungsform ist in Bezug auf eine Mittelachse der AGR-Fließpassage 1, die auch eine Mittelachse der Düse 3 ist, geneigt.The wave 8th supports the valve element 4 on the inside of the EGR flow passage 1 rotatable. An axis of the shaft 8th In the present embodiment, with respect to a center axis, the EGR flow passage 1 which also has a central axis of the nozzle 3 is, inclined.
Das Ventilelement 4 ist an einem unteren Endabschnitt der Welle 8 derart fixiert, dass das Ventilelement 4 (eine Ebene des Ventilelements 4) in Bezug auf die Achse der Welle 8 geneigt ist. Auf der Innenseite der AGR-Fließpassage 1 kragt das Ventilelement 4 an und von der Welle 8 vor.The valve element 4 is at a lower end portion of the shaft 8th fixed so that the valve element 4 (one level of the valve element 4 ) with respect to the axis of the shaft 8th is inclined. On the inside of the EGR flow passage 1 cantilevers the valve element 4 on and off the shaft 8th in front.
Die Welle 8 wird von zwei Lagern 11a, 11b, die auf einer oberen Seite der AGR-Fließpassage 1 angeordnet sind, unterstützt. Das Lager 11a ist ein rollendes Lager (beispielsweise ein Kugellager, ein Rollenlager), und das Lager 11b ist ein Radiallager (beispielsweise ein Metalllager). Die Lager 11a, 11b sind in einem Lageraufnahmeloch, das in dem Gehäuse 2 ausgebildet ist, beispielsweise durch Presspassung fixiert, so dass die Lager 11a, 11b die Welle 8, die in die Lager 11a, 11b eingeführt ist, drehbar unterstützen. The wave 8th is from two camps 11a . 11b located on an upper side of the EGR flow passage 1 are arranged, supported. The warehouse 11a is a rolling bearing (for example, a ball bearing, a roller bearing), and the bearing 11b is a radial bearing (for example, a metal bearing). Camps 11a . 11b are in a bearing receiving hole in the housing 2 is formed, for example, fixed by press-fitting, so that the bearings 11a . 11b the wave 8th who are in the camp 11a . 11b is inserted, rotatably support.
Außerdem ist ein Dichtelement 12, das ein Lecken des AGR-Gases verhindert, radial zwischen dem Gehäuse 2 und der Welle 8 angeordnet. In 1 ist das Dichtelement 12 unabhängig von den anderen Komponenten (beispielsweise den Lagern 11a, 11b) vorgesehen. Alternativ kann eine Dichtfunktion in einem oder beiden der Lager 11a, 11b erzielt werden, anstatt das Dichtelement 12 getrennt vorzusehen.There is also a sealing element 12 that prevents leakage of the EGR gas, radially between the housing 2 and the wave 8th arranged. In 1 is the sealing element 12 regardless of the other components (for example, the bearings 11a . 11b ) intended. Alternatively, a sealing function in one or both of the bearings 11a . 11b be achieved, rather than the sealing element 12 provided separately.
Der elektrische Aktuator 7 ist auf der oberen Seite des Gehäuses 2 angeordnet, um die Welle 8 anzutreiben. Der elektrische Aktuator 7 enthält einen Elektromotor (beispielsweise einen Gleichstrommotor eines bekannten Typs, der ein Drehmoment in Abhängigkeit von der Größe der zugeführten elektrischen Leistung erzeugt), eine Drehzahlverringerungsvorrichtung (beispielsweise eine Zahnraddrehzahlverringerungsvorrichtung, die mehrere Zahnräder aufweist) 13 und einen Drehwinkelsensor (beispielsweise einen magnetischen Drehsensor, der einen Drehwinkel der Welle 8 erfasst, ohne die Welle 8 zu kontaktieren) 14. Der Elektromotor erzeugt eine Drehkraft bei seiner Erregung. Die Drehzahlverringerungsvorrichtung 13 verstärkt das Drehmoment, das von dem Elektromotor übertragen wird, und gibt das verstärkte Drehmoment an die Welle 8 aus. Der Drehwinkelsensor 14 erfasst einen Öffnungsgrad des Ventilelements 4 (der Welle 8).The electric actuator 7 is on the upper side of the case 2 arranged to the shaft 8th drive. The electric actuator 7 includes an electric motor (for example, a DC motor of a known type that generates a torque depending on the magnitude of the supplied electric power), a speed reducing device (for example, a gear speed reducing device having a plurality of gears) 13 and a rotation angle sensor (for example, a magnetic rotation sensor that detects a rotation angle of the shaft 8th captured without the shaft 8th to contact) 14 , The electric motor generates a torque when it is excited. The speed reduction device 13 amplifies the torque transmitted by the electric motor and applies the amplified torque to the shaft 8th out. The rotation angle sensor 14 detects an opening degree of the valve element 4 (the wave 8th ).
Eine Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU) steuert die Erregung des Elektromotors, um den Öffnungsgrad des Ventilelements 4 (der Welle 8) und dadurch die Menge des AGR-Gases, das zu dem Verbrennungsmotor zurückgeführt wird, einzustellen.An engine control unit (ECU) controls the energization of the electric motor by the degree of opening of the valve element 4 (the wave 8th ) and thereby adjust the amount of EGR gas returned to the engine.
Insbesondere ist die ECU eine elektronische Steuervorrichtung eines bekannten Typs, die einen Mikrocomputer enthält. Die ECU steuert die Erregung des Elektromotors derart, dass ein tatsächlicher Öffnungsgrad des Ventilelements 4 (der Welle 8), der mittels des Drehwinkelsensors 14 erfasst wird, mit einem Sollöffnungsgrad übereinstimmt, der entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs berechnet wird.More specifically, the ECU is an electronic control device of a known type including a microcomputer. The ECU controls the energization of the electric motor such that an actual opening degree of the valve element 4 (the wave 8th ), by means of the rotation angle sensor 14 is detected, coincides with a target opening degree, which is calculated according to the driving condition of the vehicle.
Die Rückstellfeder 6 ist eine Torsionsschraubenfeder, die koaxial um die Welle 8 angeordnet ist. Die Rückstellfeder 6 ist zusammen mit dem elektrischen Aktuator 7 auf der oberen Seite des Gehäuses 2 angeordnet.The return spring 6 is a torsion coil spring coaxial around the shaft 8th is arranged. The return spring 6 is together with the electric actuator 7 on the upper side of the case 2 arranged.
Insbesondere ist ein unterer Endabschnitt der Rückstellfeder 6 an dem Gehäuse 2 fixiert, und ein oberer Endabschnitt der Rückstellfeder 6 ist an einem Endrad 15 (ein Element, das einstückig mit der Welle 8 gedreht wird) der Drehzahlverringerungsvorrichtung 13 fixiert.In particular, a lower end portion of the return spring 6 on the housing 2 fixed, and an upper end portion of the return spring 6 is on a final wheel 15 (an element that is integral with the shaft 8th is rotated) of the speed reduction device 13 fixed.
Die Rückstellfeder 6 zwingt das Ventilelement 4 an die Anfangsposition (eine Selbstrückstellposition) des Ventilelements 4. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Anfangsposition auf einen Drehwinkel festgelegt, der sich von einem Drehwinkel von 0 Grad unterscheidet. Insbesondere wird das Ventilelement 4 in dem aberregten Zustand des elektrischen Aktuators 7 (d. h. einem Zustand des elektrischen Aktuators 7, in dem dem elektrischen Aktuator 7 keine elektrische Energie zugeführt wird) durch die Wiederherstellungskraft (Zwangskraft) der Rückstellfeder 6 in der Anfangsposition, die ein Drehwinkel ist, der sich von dem Drehwinkel von 0 Grad unterscheidet, gehalten.The return spring 6 forces the valve element 4 to the initial position (a self-return position) of the valve element 4 , In the present embodiment, the initial position is set to a rotation angle different from a rotation angle of 0 degree. In particular, the valve element 4 in the de-energized state of the electric actuator 7 (ie, a state of the electric actuator 7 in which the electric actuator 7 no electrical energy is supplied) by the restoring force (constraining force) of the return spring 6 in the initial position, which is a rotation angle different from the rotation angle of 0 degrees.
Die Anfangsposition des Ventilelements 4 kann unter Verwendung eines neutralen Punkts der Rückstellfeder 6 (eines entspannten Zustands der Rückstellfeder 6, der auch als ein freier Zustand der Feder 6 bezeichnet wird) festgelegt werden. Alternativ kann die Anfangsposition des Ventilelements 4 mittels eines mechanischen Stoppers festgelegt werden, der durch einen mechanischen Kontakt zwischen einem drehbaren Element und einem stationären Element erhalten wird (der mechanische Stopper ist beispielsweise ein Kontaktort, bei dem das Endrad 15 und das Gehäuse 2 einander kontaktieren).The initial position of the valve element 4 can be done using a neutral point of the return spring 6 (a relaxed state of the return spring 6 which also acts as a free state of the spring 6 is specified). Alternatively, the initial position of the valve element 4 be determined by a mechanical stopper, which is obtained by a mechanical contact between a rotatable element and a stationary element (the mechanical stopper is, for example, a contact location, in which the end wheel 15 and the case 2 contact each other).
Beim Start des Verbrennungsmotors ist es notwendig, das Ventilelement 4 der AGR-Ventilvorrichtung 100 zu schließen, um das Startvermögen des Verbrennungsmotors zu verbessern. Daher wird die Anfangsposition des Ventilelements 4, in die das Ventilelement 4 mittels der Rückstellfeder 6 gezwungen wird, auf eine Ventilöffnungsposition festgelegt.When starting the internal combustion engine, it is necessary to the valve element 4 the EGR valve device 100 close to improve the starting power of the internal combustion engine. Therefore, the initial position of the valve element becomes 4 into which the valve element 4 by means of the return spring 6 is forced to set to a valve opening position.
Wie es in 2A gezeigt ist, beträgt hier der Drehwinkel des Ventilelements 4 in einem Zustand, in dem das Ventilelement 4 senkrecht zu der Innenumfangswand der Düse 3 gehalten wird (genauer gesagt, eine Ebene des Ventilelements 4, die durch eine Punkt-Strich-Linie in 2 angegeben ist, ist senkrecht zu der Innenumfangswand der Düse 3 oder Mittelachse der Düse 3), 0 Grad. Wie es in 2B gezeigt ist, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Anfangsposition des Ventilelements 4, in die das Ventilelement 4 mittels der Rückstellfeder 6 gezwungen wird, ein vorbestimmter Öffnungsgrad, d. h. ein vorbestimmter Drehwinkel des Ventilelements 4, der sich von dem Drehwinkel von 0 Grad unterscheidet. Außerdem liegt dieser vorbestimmte Drehwinkel des Ventilelements 4, der sich von dem Drehwinkel von 0 Grad unterscheidet, innerhalb eines unempfindlichen Ventilschließbereichs des Ventilelements 4.As it is in 2A is shown here is the angle of rotation of the valve element 4 in a state in which the valve element 4 perpendicular to the inner peripheral wall of the nozzle 3 is held (more precisely, a plane of the valve element 4 indicated by a dot-dash line in 2 is perpendicular to the inner peripheral wall of the nozzle 3 or center axis of the nozzle 3 ), 0 degrees. As it is in 2 B is shown, according to the present embodiment, the initial position of the valve element 4 into which the valve element 4 by means of the return spring 6 is forced, a predetermined opening degree, ie, a predetermined angle of rotation of the valve element 4 that depends on the rotation angle of 0 degrees different. In addition, this predetermined angle of rotation of the valve element 4 which differs from the rotational angle of 0 degrees, within an insensitive valve closing area of the valve element 4 ,
Im Folgenden wird der unempfindliche Ventilschließbereich des Ventilelements 4 beschrieben.In the following, the insensitive valve closing area of the valve element will be described 4 described.
Wie es oben beschrieben wurde, stellt das Ventilelement 4 die Menge des zurückgeführten AGR-Gases in Abhängigkeit durch den Öffnungsgrad des Ventilelements 4 ein. Ein Dichtring 5 ist an einem Außenumfangsabschnitt des Ventilelements 4 installiert, um eine Lücke zwischen dem Ventilelement 4 und der Innenumfangswand der Düse 3 abzudichten.As described above, the valve element provides 4 the amount of recirculated EGR gas depending on the degree of opening of the valve element 4 one. A sealing ring 5 is at an outer peripheral portion of the valve element 4 installed a gap between the valve element 4 and the inner peripheral wall of the nozzle 3 seal.
Der Dichtring 5 ist in eine ringförmige Nut eingepasst, die in dem Außenumfangsabschnitt des Ventilelements 4 ausgebildet ist, das in einer kreisförmigen Scheibengestalt ausgebildet ist. Die ringförmige Nut erstreckt sich in der Umfangsrichtung entlang einem gesamten Umfang des Außenumfangsabschnitts des Ventilelements 4.The sealing ring 5 is fitted in an annular groove formed in the outer peripheral portion of the valve element 4 is formed, which is formed in a circular disk shape. The annular groove extends in the circumferential direction along an entire circumference of the outer peripheral portion of the valve element 4 ,
Der Dichtring 5 ist aus einer Drahtstange ausgebildet. Die Drahtstange besteht aus einem Metallmaterial (beispielsweise rostfreiem Stahl) und weist einen allgemein rechteckigen Querschnitt auf (beispielsweise eine Drahtstange, die einen allgemein rechteckigen Querschnitt aufweist, der durch Anfasen von Ecken der Drahtstange ausgebildet wird). Diese Drahtstange wird in eine ringförmige Form gebogen, um den Dichtring 5 auszubilden. Ein Anstoßabschnitt (Umfangstrennabschnitt) ist an einem einzelnen Umfangsort des Dichtrings 5 ausgebildet, bei dem zwei Umfangsenden des Dichtrings aneinander anstoßen. Das Material des Dichtrings 5 ist nicht auf das Metallmaterial beschränkt. Das heißt, der Dichtring 5 kann aus einem Harzmaterial bestehen, das hitzebeständig, ölbeständig und abriebsbeständig ist.The sealing ring 5 is formed of a wire rod. The wire rod is made of a metal material (for example, stainless steel) and has a generally rectangular cross section (for example, a wire rod having a generally rectangular cross section formed by chamfering corners of the wire rod). This wire rod is bent into an annular shape to the sealing ring 5 train. An abutment portion (circumferential partition portion) is at a single circumferential location of the seal ring 5 formed, in which two circumferential ends of the sealing ring abut each other. The material of the sealing ring 5 is not limited to the metal material. That is, the sealing ring 5 may be made of a resin material which is heat-resistant, oil-resistant and abrasion-resistant.
In einem entspannten Zustand des Dichtrings 5 wird eine Größe einer Umfangslücke an dem Anstoßabschnitt des Dichtrings 5 derart festgelegt, dass die beiden Umfangsenden des Dichtrings 5 an dem Anstoßabschnitt mit einen geringen Betrag zueinander beabstandet sind. In der vollständig geschlossenen Position des Ventilelements 4, bei dem das Ventilelement 4 die AGR-Fließpassage 1 vollständig schließt, wird ein Außenumfangsabschnitt des Dichtrings 5 radial gegen die Innenumfangswand der Düse 3 gezwängt.In a relaxed state of the sealing ring 5 becomes a size of a circumferential gap at the abutting portion of the sealing ring 5 set such that the two circumferential ends of the sealing ring 5 are spaced at the abutting portion with a small amount to each other. In the fully closed position of the valve element 4 in which the valve element 4 the EGR flow passage 1 completely closes, becomes an outer peripheral portion of the sealing ring 5 radially against the inner peripheral wall of the nozzle 3 forced.
Wie es in 2B gezeigt ist, kontaktiert der Außenumfangsabschnitt des Dichtrings 5 sogar dann, wenn das Ventilelement 4 von dem Drehwinkel von 0 Grad in Richtung einer Plusseite (einer Seite einer Vergrößerung des Drehwinkels des Ventilelements 4 in Bezug auf den Drehwinkel von 0 Grad) oder einer Minusseite (einer Seite einer Verringerung des Drehwinkels des Ventilelements 4 in Bezug auf den Drehwinkel von 0 Grad) innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs gedreht wird, die Innenumfangswand der Düse 3, um im Wesentlichen den Ventilschließzustand des Ventilelements 4 aufrechtzuerhalten. Dieser Drehbereich des Ventilelements 4, in dem der Ventilschließzustand des Ventilelements 4 im Wesentlichen aufrechterhalten wird, wird als der unempfindliche Ventilschließbereich bezeichnet.As it is in 2 B is shown, contacted the outer peripheral portion of the sealing ring 5 even if the valve element 4 from the rotation angle of 0 degrees toward a plus side (one side of an increase in the rotation angle of the valve element 4 with respect to the rotation angle of 0 degree) or a minus side (one side of a decrease in the rotation angle of the valve element 4 with respect to the rotation angle of 0 degrees) within a predetermined angular range, the inner peripheral wall of the nozzle is rotated 3 to substantially the valve closing state of the valve element 4 maintain. This rotation range of the valve element 4 in which the valve closing state of the valve element 4 is substantially maintained is referred to as the insensitive valve closing area.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist der unempfindliche Ventilschließbereich insbesondere auf einen Bereich von ±5 Grad in Bezug auf den Drehwinkel von 0 Grad festgelegt.As it is in 3 In particular, the insensitive valve closing area is set to a range of ± 5 degrees with respect to the rotational angle of 0 degree.
In dieser Ausführungsform wird ein Sollöffnungsgrad (d. h. ein Solldrehwinkel des Ventilelements 4) der Anfangsposition auf –5 Grad oder +5 Grad festgelegt.In this embodiment, a target opening degree (ie, a target rotation angle of the valve element 4 ) of the initial position is set to -5 degrees or +5 degrees.
Hier liegt eine Toleranz (änderbarer Bereich) des Sollöffnungsgrads innerhalb eines Bereichs von ±2,4 Grad. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform der Sollöffnungsgrad der Anfangsposition auf „–5 Grad ±2,4 Grad“ oder „+5 Grad ±2,4 Grad“ festgelegt.Here, a tolerance (changeable range) of the target opening degree is within a range of ± 2.4 degrees. Therefore, in the present embodiment, the target opening degree of the initial position is set to "-5 degrees ± 2.4 degrees" or "+5 degrees ± 2.4 degrees".
(Erster Vorteil der ersten Ausführungsform)(First advantage of the first embodiment)
Die AGR-Ventilvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform ist derart aufgebaut, dass die Stoppposition (die Anfangsposition) des Ventilelements 4, in die das Ventilelement 4 mittels der Rückstellfeder 6 gezwungen wird, das heißt, bei der die Drehbewegung des Ventilelements 4, die durch die Rückstellfeder 6 bewirkt wird, stoppt, der vorbestimmte Öffnungsgrad ist, d. h. der vorbestimmte Drehwinkel, der sich von dem Drehwinkel von 0 Grad unterscheidet.The EGR valve device 100 In the present embodiment, it is constructed such that the stop position (the initial position) of the valve element 4 into which the valve element 4 by means of the return spring 6 is forced, that is, at the rotational movement of the valve element 4 passing through the return spring 6 is caused to stop, which is the predetermined opening degree, that is, the predetermined rotation angle, which is different from the rotation angle of 0 degrees.
Sogar wenn die Erregung des elektrischen Aktuators 7 als Antwort auf ein Stoppen des Verbrennungsmotors gestoppt wird, wird dadurch das Ventilelement 4 durch die Wiederherstellungskraft (die Zwangskraft) der Rückstellfeder 6 in dem vorbestimmten Öffnungsgrad, d. h. dem vorbestimmten Drehwinkel, der sich von dem Drehwinkel von 0 Grad unterscheidet, gehalten.Even if the excitement of the electric actuator 7 is stopped in response to a stop of the internal combustion engine, thereby the valve element 4 by the restoring force (the constraining force) of the return spring 6 in the predetermined opening degree, that is, the predetermined rotation angle different from the rotation angle of 0 degree.
Daher ist es nicht notwendig, die ECU und den elektrischen Aktuator 7 nach dem Stoppen des Verbrennungsmotors anzusteuern, um ein Festfahren des Ventilelements 4 aufgrund einer Ablagerung α zu vermeiden. Somit kann ein elektrischer Energieverbrauch der Batterie in dem Stoppzustand des Verbrennungsmotors vermieden werden.Therefore, it is not necessary the ECU and the electric actuator 7 after stopping the internal combustion engine to stop the valve element 4 due to a deposition α to avoid. Thus, an electric power consumption of the battery can be avoided in the stop state of the internal combustion engine.
Wie es oben beschrieben wurde, wird außerdem das Ventilelement 4 durch die Wiederherstellungskraft der Rückstellfeder 6 sogar dann, wenn die Erregung des elektrischen Aktuators 7 gestoppt wird, in dem vorbestimmten Öffnungsgrad, d. h. dem vorbestimmten Drehwinkel, der sich von dem Drehwinkel von 0 Grad unterscheidet, gehalten. Daher ist es möglich, ein Festfahren des Ventilelements 4 aufgrund einer Ablagerung α während der kalten Periode des Verbrennungsmotors zu vermeiden.As described above, the valve element also becomes 4 through the Restoring force of the return spring 6 even when the excitement of the electric actuator 7 is stopped in the predetermined opening degree, that is, the predetermined rotation angle different from the rotation angle of 0 degrees. Therefore, it is possible to lock the valve element 4 due to a deposition α during the cold period of the internal combustion engine to avoid.
(Zweiter Vorteil der ersten Ausführungsform) Wie es oben beschrieben wurde, ist die AGR-Ventilvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform derart aufgebaut, dass die Stoppposition (die Anfangsposition) des Ventilelements 4, in die das Ventilelement 4 mittels der Rückstellfeder 6 gezwungen wird, innerhalb des unempfindlichen Ventilschließbereichs (insbesondere des Bereichs von –5 Grad bis +5 Grad in Bezug auf den Drehwinkel von 0 Grad mit der Ausnahme des Drehwinkels von 0 Grad) liegt.(Second Advantage of First Embodiment) As described above, the EGR valve apparatus is 100 of the present embodiment, such that the stop position (the initial position) of the valve element 4 into which the valve element 4 by means of the return spring 6 is forced to be within the insensitive valve closing range (specifically, the range of -5 degrees to +5 degrees with respect to the rotation angle of 0 degrees except for the rotation angle of 0 degrees).
Sogar wenn die Stoppposition (die Anfangsposition) des Ventilelements 4 der vorbestimmte Öffnungsgrad ist, d. h. der vorbestimmte Drehwinkel, der sich von Drehwinkel von 0 Grad unterscheidet, wird der Ventilschließzustand des Ventilelements 4 aufrechterhalten.Even if the stop position (the initial position) of the valve element 4 is the predetermined opening degree, that is, the predetermined rotation angle different from the rotation angle of 0 degree becomes the valve-closing state of the valve element 4 maintained.
Sogar in dem Fall, in dem das Ventilelement 4 durch die Ablagerung während der kalten Periode des Verbrennungsmotors festgefahren ist, wird daher der Ventilschließzustand des Ventilelements 4 aufrechterhalten. Somit kann ein gutes Startvermögen des Verbrennungsmotors aufrechterhalten werden.Even in the case where the valve element 4 is stuck by the deposition during the cold period of the internal combustion engine, therefore, the valve closing state of the valve element 4 maintained. Thus, a good starting capability of the internal combustion engine can be maintained.
(Dritter Vorteil der ersten Ausführungsform)(Third Advantage of First Embodiment)
Die AGR-Ventilvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform ist derart aufgebaut, dass die Stoppposition (die Anfangsposition) des Ventilelements 4, in die das Ventilelement 4 mittels der Rückstellfeder 6 gezwungen wird, innerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs liegt, innerhalb dessen eine Fluidmenge, die durch das Ventilelement 4 in der AGR-Fließpassage 1 fließt, gleich oder kleiner als die Hälfte einer maximal erlaubten Leckmenge (maximale Leckschwelle) des AGR-Gases ist, die für die AGR-Ventilvorrichtung 100 gefordert ist. Wie es oben beschrieben wurde, wird insbesondere die Toleranz (änderbarer Bereich) des Sollöffnungsgrads des Ventilelements 4 auf innerhalb des Bereichs von ±2,4 Grad beschränkt, so dass die Leckmenge des AGR-Gases, die von dem Ventilelement 4 in dem aberregten Zustand des elektrischen Aktuators leckt, auf gleich oder kleiner als die Hälfte der maximal erlaubten Leckmenge (maximale Leckschwelle) des AGR-Gases beschränkt wird. The EGR valve device 100 In the present embodiment, it is constructed such that the stop position (the initial position) of the valve element 4 into which the valve element 4 by means of the return spring 6 is within the predetermined angular range, within which an amount of fluid passing through the valve element 4 in the EGR flow passage 1 flows, equal to or less than half of a maximum allowable amount of leakage (maximum leak threshold) of the EGR gas is that for the EGR valve device 100 is required. As described above, in particular, the tolerance (changeable range) of the target opening degree of the valve element becomes 4 limited to within the range of ± 2.4 degrees, so that the leakage rate of the EGR gas coming from the valve element 4 in the de-energized state of the electric actuator, is limited to equal to or less than half of the maximum allowable leakage amount (maximum leak threshold) of the EGR gas.
Im Hinblick auf die Toleranz (variabler Bereich) des Sollöffnungsgrads des Ventilelements 4 liegt die Stoppposition (die Anfangsposition) des Ventilelements 4, in die das Ventilelement 4 mittels der Rückstellfeder 6 gezwungen wird, innerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs, innerhalb dessen die Menge des AGR-Gases, die durch das Ventilelement 4 fließt, gleich oder kleiner als die Hälfte der maximal erlaubten Leckmenge des AGR-Gases ist, die für die AGR-Ventilvorrichtung 100 gefordert ist. Sogar in dem Fall, in dem das Ventilelement 4 durch die Ablagerung in der kalten Periode festgefahren ist, kann die Leckmenge des AGR-Gases auf den Bereich beschränkt werden, in dem das leckende AGR-Gas keinen nachteiligen Einfluss auf die Verbrennung des Verbrennungsmotors hat, so dass das gute Startvermögen des Verbrennungsmotors aufrechterhalten werden kann.With regard to the tolerance (variable range) of the target opening degree of the valve element 4 is the stop position (the initial position) of the valve element 4 into which the valve element 4 by means of the return spring 6 is forced, within the predetermined angular range, within which the amount of EGR gas passing through the valve element 4 flows equal to or less than half of the maximum allowed leakage rate of the EGR gas that is for the EGR valve device 100 is required. Even in the case where the valve element 4 is stuck by the deposition in the cold period, the leakage amount of the EGR gas can be limited to the range in which the leaking EGR gas has no adverse effect on the combustion of the internal combustion engine, so that the good starting capability of the internal combustion engine can be maintained ,
(Vierter Vorteil der ersten Ausführungsform)Fourth Advantage of First Embodiment
In der AGR-Ventilvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform kehrt das Ventilelement 4 zu der Position innerhalb des unempfindlichen Ventilschließbereichs (des Drehwinkelbereichs, innerhalb dessen die Menge des AGR-Gases, das durch das Ventilelement 4 in der AGR-Fließpassage 1 fließt, gleich oder kleiner als die Hälfte der maximal erlaubten Leckmenge des AGR-Gases ist) sogar dann durch die Kraft der Rückstellfeder 6 zurück, wenn der Öffnungsgrad des Ventilelements 4 aus irgendeinem Grund in dem Antriebszustand des Verbrennungsmotors nicht gesteuert werden kann. Sogar in dem Fall, in dem eine unerwartete Fehlfunktion auftritt, kann somit ein guter Verbrennungszustand des Verbrennungsmotors aufrechterhalten werden.In the EGR valve device 100 In the present embodiment, the valve element returns 4 to the position within the insensitive valve closing area (the rotational angle range, within which the amount of EGR gas passing through the valve element 4 in the EGR flow passage 1 flows equal to or less than half of the maximum allowable leakage amount of the EGR gas) even by the force of the return spring 6 back when the opening degree of the valve element 4 for some reason in the driving state of the internal combustion engine can not be controlled. Thus, even in the case where an unexpected malfunction occurs, a good combustion state of the internal combustion engine can be maintained.
(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 4 beschrieben. In der zweiten Ausführungsform werden diejenigen Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht erneut beschrieben.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG 4 described. In the second embodiment, those components which correspond to those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and will not be described again.
(Hintergrundtechnik der zweiten Ausführungsform)(Background Art of Second Embodiment)
Im Folgenden wird eine Hintergrundtechnik der zweiten Ausführungsform beschrieben, bevor das charakteristische technische Merkmal der zweiten Ausführungsform beschrieben wird.Hereinafter, a background technique of the second embodiment will be described before describing the characteristic technical feature of the second embodiment.
Eine AGR-Vorrichtung, die einen Ablagerungsabschabungsbetrieb ausführt, ist bekannt.An EGR apparatus that performs a deposit scavenging operation is known.
In dem Ablagerungsabschabungsbetrieb steuert die ECU den elektrischen Aktuator in dem Stoppzustand des Verbrennungsmotors derart, dass ein plusseitiger Antrieb des Ventilelements und ein minusseitiger Antrieb des Ventilelements abwechselnd ausgeführt werden. Bei dem plusseitigen Antrieb des Ventilelements wird das Ventilelement auf die Plusseite des Drehwinkels von 0 Grad gedreht. Bei dem minusseitigen Antrieb des Ventilelements wird das Ventilelement auf die Minusseite des Drehwinkels von 0 Grad gedreht. Mit der abwechselnden Ausführung des plusseitigen Antriebs und des minusseitigen Antriebs des Ventilelements wird die Ablagerung von der Düse abgeschabt. Dadurch wird es möglich, eine Fehlfunktion des Ventilelements (d. h. das Festfahren des Ventilelements durch die Ablagerung, die sich in dem Stoppzustand des Verbrennungsmotors abgekühlt hat) zu vermeiden. Außerdem ist es möglich, eine Erhöhung des Drehmoments zu dem Ventilöffnungszeitpunkt zu vermeiden.In the deposit scavenging operation, the ECU controls the electric actuator in the stop state of the internal combustion engine such that a positive side drive of the valve element and a negative side drive of the valve element are alternately performed. In the plus side Actuation of the valve element, the valve element is rotated to the plus side of the rotation angle of 0 degrees. In the minus-side drive of the valve element, the valve element is rotated to the minus side of the rotation angle of 0 degrees. With the alternate design of the plus side drive and the minus side drive of the valve element, the deposit is scraped off the nozzle. This makes it possible to avoid a malfunction of the valve element (ie, the seizure of the valve element by the deposit which has cooled in the stop state of the internal combustion engine). In addition, it is possible to avoid increasing the torque at the valve opening timing.
Der Drehwinkel des Ventilelements zu dem Zeitpunkt der Ausführung des plusseitigen Antriebs und des minusseitigen Antriebs des Ventilelements muss ±10 Grad betragen, um die Ablagerungen wirksam abschaben zu können.The angle of rotation of the valve element at the time of execution of the plus-side drive and the minus-side drive of the valve element must be ± 10 degrees in order to effectively scrape off the deposits.
Gemäß einem Beispiel des minusseitigen Antriebs des Ventilelements wird das Ventilelement in einem Bereich von –12 Grad bis –30 Grad gedreht.According to an example of the negative side drive of the valve element, the valve element is rotated in a range of -12 degrees to -30 degrees.
Um den Ablagerungsabschabungsbetrieb wie oben beschrieben durchzuführen, wird die Ausführung des minusseitigen Antriebs des Ventilelements benötigt.In order to perform the deposit scraping operation as described above, the execution of the minus-side driving of the valve element is required.
Daher wird die Rückstellfeder als eine Doppelfeder ausgebildet, die eine erste Feder und eine zweite Feder enthält. Die erste Feder stellt das Ventilelement, das sich zur Plusseite gedreht hat, auf den Drehwinkel von 0 Grad zurück. Die zweite Feder ist eine Anfangseinstellungsfeder, die in einer zu der Wicklungsrichtung der ersten Feder entgegengesetzten Wicklungsrichtung gewickelt ist. Die zweite Feder stellt das Ventilelement, das sich zu der Minusseite gedreht hat, in den Drehwinkel von 0 Grad zurück.Therefore, the return spring is formed as a double spring containing a first spring and a second spring. The first spring returns the valve element, which has turned to the plus side, to the angle of rotation of 0 degrees. The second spring is an initial adjustment spring wound in a winding direction opposite to the winding direction of the first spring. The second spring returns the valve element, which has turned to the minus side, to the rotation angle of 0 degrees.
Das heißt, bei der zuvor vorgeschlagenen AGR-Ventilvorrichtung, die eine Rückstellfeder aufweist, die aus einer einzelnen Feder besteht, kann der Ablagerungsabschabungsbetrieb nicht durchgeführt werden.That is, in the previously proposed EGR valve apparatus having a return spring composed of a single spring, the deposit scraping operation can not be performed.
Daher werden, um den Ablagerungsabschabungsbetrieb durchzuführen, eine Änderung des Steuerbetriebs der ECU und die Bereitstellung der Doppelfeder als Rückstellfeder benötigt.Therefore, to perform the deposit scavenging operation, a change in the control operation of the ECU and the provision of the double spring as the return spring are required.
Das heißt, um den Ablagerungsabschabungsbetrieb durchzuführen, erhöhen sich in der zuvor vorgeschlagenen Technik in nachteiliger Weise die Kosten und die Anzahl der Schritte.That is, to perform the deposit scraping operation, the previously proposed technique disadvantageously increases the cost and the number of steps.
(Charakteristische Technik der zweiten Ausführungsform)(Characteristic Technique of Second Embodiment)
Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der obige Nachteil beseitigt. Insbesondere besteht die Rückstellfeder 6 aus einer einzelnen Feder, und der Ablagerungsabschabungsbetrieb wird durchgeführt, ohne die abwechselnde Ausführung des plusseitigen Antriebs und des minusseitigen Antriebs des Ventilelements 4 mittels der ECU zu benötigen.According to the second embodiment of the present invention, the above disadvantage is eliminated. In particular, there is the return spring 6 from a single spring, and the Ablagerungsabschabungsbetrieb is performed without the alternate execution of the plus-side drive and the minus-side drive of the valve element 4 by means of the ECU.
Genauer gesagt wird in der AGR-Ventilvorrichtung 100 der zweiten Ausführungsform die Anfangsposition (die Selbstrückstellposition), bei der das Ventilelement 4 mittels der Rückstellfeder gestoppt wird, auf gleich oder kleiner als ein Drehwinkel von –10 Grad auf der Minusseite (beispielsweise ein beliebiger Winkel innerhalb eines Bereichs von –10 Grad bis –30 Grad) festgelegt.More specifically, in the EGR valve device 100 the second embodiment, the initial position (the self-reset position), in which the valve element 4 by means of the return spring is set equal to or smaller than a rotation angle of -10 degrees on the minus side (for example, any angle within a range of -10 degrees to -30 degrees).
Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform kann die Anfangsposition unter Verwendung des neutralen Punkts der Rückstellfeder 6 (des entspannten Zustands der Rückstellfeder 6, der auch als ein freier Zustand der Feder 6 bezeichnet wird) festgelegt werden. Alternativ kann die Anfangsposition des Ventilelements 4 mit dem mechanischen Stopper, der durch den mechanischen Kontakt zwischen dem drehbaren Element und dem stationären Element (der mechanische Stopper ist beispielsweise der Kontaktort, an dem das Endrad 15 und das Gehäuse 2 einander kontaktieren) erhalten wird, festgelegt werden.Similar to the first embodiment, the initial position can be adjusted using the neutral point of the return spring 6 (the relaxed state of the return spring 6 which also acts as a free state of the spring 6 is specified). Alternatively, the initial position of the valve element 4 with the mechanical stopper, which is due to the mechanical contact between the rotatable element and the stationary element (the mechanical stopper is, for example, the contact location at which the end wheel 15 and the case 2 contact each other).
Das heißt, in dem Fall, in dem die Anfangsposition auf eine Position festgelegt wird, die gegenüber dem Drehwinkel von 0 Grad um einen vorbestimmten Winkel θ auf der Minusseite (siehe eine Position des Ventilelements 4 in 4) verschoben ist, wird, wenn die ECU das Ventilelement 4 von der Anfangsposition aus um den vorbestimmten Winkel θ auf der Plusseite beim Drehen eines Zündschalters des Fahrzeugs antreibt, das Ventilelement 4 auf den Drehwinkel von 0 Grad gebracht.That is, in the case where the initial position is set to a position opposite to the rotational angle of 0 degree by a predetermined angle θ on the minus side (see a position of the valve element 4 in 4 ), when the ECU is the valve element 4 from the initial position by the predetermined angle θ on the plus side when turning an ignition switch of the vehicle drives the valve element 4 brought to the angle of rotation of 0 degrees.
Die ECU steuert den Öffnungsgrad, d. h. den Drehwinkel des Ventilelements 4 innerhalb eines Bereichs, der von dem Drehwinkel von 0 Grad bis zu der vollständig geöffneten Position des Ventilelements 4 reicht. Wenn der Zündschalter des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, wird das Ventilelement 4 mittels der Federkraft der Rückstellfeder 6 von dem Drehwinkel von 0 Grad an die Anfangsposition (die Anfangsposition ist gleich oder kleiner als der Drehwinkel von –10 Grad auf der Minusseite in Bezug auf den Drehwinkel von 0 Grad) des Ventilelements 4 gedreht.The ECU controls the opening degree, that is, the rotation angle of the valve element 4 within a range that is from the angle of rotation of 0 degrees to the fully open position of the valve element 4 enough. When the ignition switch of the vehicle is turned off, the valve element becomes 4 by means of the spring force of the return spring 6 from the rotational angle of 0 degree to the initial position (the initial position is equal to or smaller than the rotational angle of -10 degrees on the minus side with respect to the rotational angle of 0 degrees) of the valve element 4 turned.
(Erster Vorteil der zweiten Ausführungsform) Wenn der Zündschalter des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, wird gemäß der zweiten Ausführungsform das Ventilelement 4 mittels der Federkraft der Rückstellfeder 6 an die Anfangsposition gedreht, die gleich oder gleicher als der Drehwinkel von –10 Grad auf der Minusseite in Bezug auf den Drehwinkel von 0 Grad ist. Dadurch wird die Ablagerung α von der Düse 3 innerhalb des entsprechenden Drehbereichs auf der Minusseite abgeschabt.(First advantage of the second embodiment) When the ignition switch of the vehicle is turned off, according to the second embodiment, the valve element 4 by means of the spring force of the return spring 6 rotated to the initial position which is equal to or more than the rotation angle of -10 degrees on the minus side with respect to the rotation angle of 0 degrees. This will cause the deposition α from the nozzle 3 scraped off within the appropriate range of rotation on the minus side.
Wie es oben beschrieben wurde, ist es nur notwendig, die Anfangsposition des Ventilelements 4 auf gleich oder kleiner als der Drehwinkel von –10 Grad auf der Minusseite in Bezug auf den Drehwinkel von 0 Grad festzulegen. Auf diese Weise kann der Ablagerungsabschabungsbetrieb durchgeführt werden, ohne einen speziellen Steuerbetrieb in der ECU zu implementieren, wobei eine einzelne Feder als die Rückstellfeder 6 verwendet wird. Das heißt, der Ablagerungsabschabungssteuerbetrieb kann mit niedrigen Kosten durchgeführt werden.As described above, it is only necessary to change the initial position of the valve element 4 set equal to or less than the rotation angle of -10 degrees on the minus side with respect to the rotation angle of 0 degrees. In this way, the deposit scavenging operation can be performed without implementing a special control operation in the ECU, with a single spring as the return spring 6 is used. That is, the deposit scraping control operation can be performed at a low cost.
(Zweiter Vorteil der zweiten Ausführungsform)(Second Advantage of Second Embodiment)
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Anfangsposition des Ventilelements 4 auf gleich oder kleiner als der Drehwinkel von –10 Grad auf der Minusseite in Bezug auf den Drehwinkel von 0 Grad festgelegt. Daher kann der Dichtring 5 in dem Zustand gehalten werden, in dem er während der kalten Periode bis zu dem anschließenden Zeitpunkt des Einschaltens des Zündschalters zu der Düse 3 beabstandet ist.According to the second embodiment, the initial position of the valve element 4 set equal to or smaller than the rotation angle of -10 degrees on the minus side with respect to the rotation angle of 0 degrees. Therefore, the sealing ring 5 be maintained in the state in which it during the cold period to the subsequent time of turning on the ignition switch to the nozzle 3 is spaced.
Dadurch kann das Festfahren des Ventilelements 4 durch die Ablagerung α während der kalten Periode noch zuverlässiger verhindert werden.This can cause the locking of the valve element 4 be more reliably prevented by the deposition α during the cold period.
In den obigen Ausführungsformen wird das Prinzip der vorliegenden Erfindung für eine AGR-Ventilvorrichtung verwendet. Alternativ kann das Prinzip der vorliegenden Erfindung beispielsweise für eine Bypass-Ventilvorrichtung verwendet werden, die beispielsweise durch eine Ablagerung, die durch das Abgas erzeugt wird, festfahren kann.In the above embodiments, the principle of the present invention is used for an EGR valve device. Alternatively, the principle of the present invention may be used, for example, for a bypass valve device which may become stuck, for example, by a deposit generated by the exhaust gas.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind als die Erfindung nicht beschränkend zu verstehen, wobei die Erfindung durch die zugehörigen Ansprüche angegeben wird.The embodiments described above are not intended to limit the invention, the invention being indicated by the appended claims.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2004-162665 A [0002, 0003] JP 2004-162665 A [0002, 0003]
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EP 2218895 A1 [0002] EP 2218895 A1 [0002]
