JP2000249242A - Egr device equipped with reed valve - Google Patents

Egr device equipped with reed valve

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JP2000249242A
JP2000249242A JP11055121A JP5512199A JP2000249242A JP 2000249242 A JP2000249242 A JP 2000249242A JP 11055121 A JP11055121 A JP 11055121A JP 5512199 A JP5512199 A JP 5512199A JP 2000249242 A JP2000249242 A JP 2000249242A
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Japan
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egr
reed valve
stopper
passage
amount
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JP11055121A
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Japanese (ja)
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Teruo Nakada
輝男 中田
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Isuzu Motors Ltd
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    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
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    • F02M26/59Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M26/40Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with timing means in the recirculation passage, e.g. cyclically operating valves or regenerators; with arrangements involving pressure pulsations
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    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high reliable and low cost EGR device equipped with a reed valve in which ventilation resistance in an EGR passage is reduced so as to treat a large amount of EGR by providing an EGR amount adjusting function to the reed valve, and the number of part items and parts to be connected to each other are reduced. SOLUTION: The exhaust passage 2 and intake passage 3 of an engine E with a supercharger are connected to each other through an EGR passage 4, and a reed valve 8 for allowing flow in a direction from the exhaust passage 2 to the intake passage 4 is arranged in the EGR passage 4. This EGR device comprises EGR amount calculating means 6a for calculating a desired EGR amount Qge according to the operating conditions of the engine E, stopper driving means 9 which can adjust the opening of the stopper 8b of the reed valve 8, and reed valve flow control means 6b for controlling the stopper driving means 9 so that flow of EGR gas Ge passed through the reed valve 8 is set to the desired EGR amount Qge calculated by the EGR amount calculating means 6a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は過給機付ディーゼル
エンジン等において、リード弁を備えたEGR装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EGR device having a reed valve in a turbocharged diesel engine or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジン等のエンジンの排ガ
ス対策において、排気ガス中のNOxの排出量を低減す
るために、不活性ガスである排気ガスの一部を吸気に還
流することで、燃焼温度を低く抑えてNOxの生成を抑
制するEGR(排気還流)が有効であることが知られ、
広く実用化されている。
2. Description of the Related Art In measures against exhaust gas from engines such as diesel engines, in order to reduce the amount of NOx emitted from exhaust gas, a part of the exhaust gas, which is an inert gas, is recirculated to intake air to reduce the combustion temperature. It is known that EGR (exhaust gas recirculation), which suppresses NOx generation by keeping it low, is effective
It is widely used.

【0003】そして、過給機付きエンジンに設けられる
EGR装置では、図7に示すように、排気通路2である
排気マニホールド2aと吸気通路3である吸気マニホー
ルド3aとをEGR通路14で連結し、このEGR通路14
にEGR弁15を設けて、EGRガスGeの流量を調整し
ている。
In an EGR device provided in an engine with a supercharger, as shown in FIG. 7, an exhaust manifold 2a as an exhaust passage 2 and an intake manifold 3a as an intake passage 3 are connected by an EGR passage 14, This EGR passage 14
An EGR valve 15 is provided to adjust the flow rate of the EGR gas Ge.

【0004】このEGRガスGeの流量は、エンジンの
回転数Neやエンジンの負荷Lo等で代表されるエンジ
ンの運転状態を入力して、目標のEGR量Qgeを流通さ
せるための信号を出力するエンジンコントロールユニッ
ト(ECU)と呼ばれるコントローラ16によって、調整
制御される。
The flow rate of the EGR gas Ge inputs an operating state of the engine represented by the engine speed Ne and the engine load Lo, and outputs a signal for flowing a target EGR amount Qge. The adjustment is controlled by a controller 16 called a control unit (ECU).

【0005】このコントローラ16は、図示しないセンサ
ー群からエンジンの回転数Neやエンジンの負荷Loを
入力し、この入力値に対応する運転状態からEGRの実
施の有無及び目標のEGR量Qgeを演算するEGR量算
出手段16aと、この目標のEGR量Qgeを入力して、目
標のEGR量QgeのEGRガスを流通させるための信号
を出力するEGR弁流量調整手段16bを備えている。
The controller 16 inputs the engine speed Ne and the engine load Lo from a sensor group (not shown), and calculates the presence or absence of EGR and the target EGR amount Qge from the operating state corresponding to the input values. An EGR amount calculating means 16a and an EGR valve flow rate adjusting means 16b which receives the target EGR amount Qge and outputs a signal for flowing the EGR gas having the target EGR amount Qge are provided.

【0006】そして、排出ガスGo中のNOxの低減効
果を上げるためには、NOxの排出量が多い高負荷領域
でも、EGRする必要があるが、過給機付きエンジンE
においては、排気マニホールド2aの出口に設けた過給
機7のタービン7aが、排気ガスGoによって駆動さ
れ、このタービン7aで駆動される吸気管3b側のコン
プレサー7bにより、吸気Aiを圧縮しブースト圧(吸
気圧)Pbを高めている。
In order to improve the effect of reducing NOx in the exhaust gas Go, it is necessary to perform EGR even in a high load region where the amount of NOx emission is large.
, The turbine 7a of the supercharger 7 provided at the outlet of the exhaust manifold 2a is driven by the exhaust gas Go, and the compressor 7b on the side of the intake pipe 3b driven by the turbine 7a compresses the intake air Ai to increase the boost pressure. (Intake pressure) Pb is increased.

【0007】そのため、図5に斜線で示すエンジンの運
転領域A、即ち、エンジン回転数Neが低速及び中速
で、かつ、中負荷及び高負荷であるエンジンの運転領域
では、ブースト圧Pbの平均圧力Pbmが排気圧Peの
平均圧力Pemより高くなってしまうので、排気ガスG
の一部をEGRガスGeとして、吸気側に再循環させる
ことが困難となる。
For this reason, in the engine operating range A shown by hatching in FIG. 5, that is, in the engine operating range in which the engine speed Ne is low and medium speed, and the engine load is medium load and high load, the average of the boost pressure Pb is averaged. Since the pressure Pbm becomes higher than the average pressure Pem of the exhaust pressure Pe, the exhaust gas G
Is difficult to recirculate to the intake side as part of the EGR gas Ge.

【0008】このEGRが困難なエンジンの運転領域A
において、少しでもEGRを行うために、排気圧力Pe
と吸気圧力Pbの脈動現象を利用することにし、図7に
示すように、EGR通路14にリード弁18を設けている。
The engine operating range A in which the EGR is difficult
In order to perform EGR even a little, the exhaust pressure Pe
A pulsation phenomenon of the intake pressure Pb and the pulsation phenomenon is used, and a reed valve 18 is provided in the EGR passage 14 as shown in FIG.

【0009】このリード弁18により、図6に示すよう
に、ブースト平均圧力Pbm>排気平均圧力Pemであ
っても、排気脈動により、瞬時的にブースト圧Pb<排
気圧Peとなる斜線で示す部分Xがあるので、この部分
Xではリード弁18を開弁させて、EGRガスGeを吸気
マニホールド3a側に流入させることができ、EGRを
行ってNOxの低減を図ることができる。
Due to the reed valve 18, even if the average boost pressure Pbm> the average exhaust pressure Pem, as shown in FIG. Since there is X, in this portion X, the reed valve 18 is opened to allow the EGR gas Ge to flow into the intake manifold 3a, and the EGR is performed to reduce NOx.

【0010】また、この部分X以外のブースト圧Pb>
排気圧力Peでは、リード弁18が閉弁するので、給気側
から排気側への吸気Aiの逆流を防止して、エンジンの
燃焼の悪化を防止し、エンジン性能の低下の防止を図る
ことができる。
Also, the boost pressure Pb other than the portion X>
At the exhaust pressure Pe, the reed valve 18 closes, so that backflow of the intake air Ai from the supply side to the exhaust side can be prevented, deterioration of engine combustion can be prevented, and deterioration of engine performance can be prevented. it can.

【0011】つまり、ターボ過給機付きディーゼルエン
ジン等においては、排気通路2である排気マニホールド
2a内の平均圧力Pemよりも、吸気通路3である吸気
マニホールド3a内の平均圧力Pbmが高く、EGRを
行なうのが困難な場合があるが、EGR通路14にリード
弁18等の一方向弁(逆止弁)を配設することによって、
各通路2a,3a内の脈動によって生じる圧力差(Pe
−Pb)を利用して、EGR量を効率的に増加してい
る。
That is, in a turbocharged diesel engine or the like, the average pressure Pbm in the intake manifold 3a, which is the intake passage 3, is higher than the average pressure Pem in the exhaust manifold 2a, which is the exhaust passage 2. Although it may be difficult to perform the operation, by disposing a one-way valve (a check valve) such as a reed valve 18 in the EGR passage 14,
The pressure difference (Pe) generated by the pulsation in each passage 2a, 3a
-Pb) is used to efficiently increase the EGR amount.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このリ
ード弁18を備えたEGR装置10では、EGR率を決める
EGRガスGeの流量、即ちEGR量を、EGR通路14
に設けたEGR弁15によって調整している。
However, in the EGR device 10 provided with the reed valve 18, the flow rate of the EGR gas Ge, which determines the EGR rate, that is, the EGR amount is controlled by the EGR passage 14.
It is adjusted by the EGR valve 15 provided in.

【0013】そのため、EGR通路14にEGR弁15とリ
ード弁18が直列に配置されることになるので、通気抵抗
が増加し、高負荷運転等の燃焼温度が高くなって、多量
のEGRを行ないたい場合に十分なEGRガス量を供給
できないという問題がある。
As a result, the EGR valve 15 and the reed valve 18 are arranged in series in the EGR passage 14, so that the ventilation resistance increases, the combustion temperature during high load operation or the like increases, and a large amount of EGR is performed. In such a case, there is a problem that a sufficient amount of EGR gas cannot be supplied.

【0014】また、EGR弁15とリード弁18の両方をE
GR通路14に設けるため、構造が複雑化し、ガス漏れの
原因となる管と弁との接続箇所が多くなるので、EGR
装置の信頼性が低下したり、部品点数が増加し、製造コ
ストが増加する等の問題がある。
Further, both the EGR valve 15 and the reed valve 18 are
Since it is provided in the GR passage 14, the structure becomes complicated, and the number of connection points between the pipe and the valve that causes gas leakage increases, so that the EGR
There are problems such as a decrease in the reliability of the device, an increase in the number of parts, and an increase in manufacturing cost.

【0015】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、リード弁にE
GR量の調整機能を持たせることにより、EGR通路に
おける通気抵抗を減少して多量のEGRを可能とし、更
に、部品点数と接続箇所を減少した信頼性が高く、か
つ、製造コストが低いリード弁を備えたEGR装置を提
供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a reed valve with an E-type valve.
By providing a function of adjusting the amount of GR, a large amount of EGR is enabled by reducing the airflow resistance in the EGR passage, and furthermore, the number of parts and the number of connection points are reduced, and the reed valve is highly reliable and low in manufacturing cost. An EGR device provided with:

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのリード弁を備えたEGR装置は、過給機付き
エンジンの排気通路と吸気通路とをEGR通路で連結
し、該EGR通路に、前記排気通路から前記吸気通路の
方向の流れを許容し、逆方向の流れを阻止するリード弁
を設けたEGR装置において、エンジンの運転状態によ
って目標のEGR量を算出するEGR量算出手段と、前
記リード弁のストッパの開度を調整可能にするストッパ
駆動手段と、前記リード弁を通過するEGRガスの流量
が前記EGR量算出手段によって算出された目標EGR
量になるように、前記ストッパ駆動手段を制御するリー
ド弁流量制御手段とを有することを特徴とする。そし
て、流量調整が可能な前記リード弁を、前記EGR通路
と前記吸気通路との合流部分、又は、前記EGR通路に
配設して形成する。
An EGR device provided with a reed valve for achieving the above object connects an exhaust passage and an intake passage of an engine with a supercharger by an EGR passage, and the EGR passage is provided. An EGR device provided with a reed valve for allowing a flow in the direction from the exhaust passage to the intake passage and preventing a flow in the reverse direction, wherein an EGR amount calculation means for calculating a target EGR amount according to an operating state of the engine; A stopper drive means for adjusting the opening of the stopper of the reed valve, and a target EGR calculated by the EGR amount calculation means for a flow rate of the EGR gas passing through the reed valve.
And a reed valve flow control means for controlling the stopper driving means so as to obtain the amount. Then, the reed valve capable of adjusting the flow rate is formed by being disposed in a confluent portion between the EGR passage and the intake passage or in the EGR passage.

【0017】また、前記リード弁の前記ストッパの一端
部を枢支軸に固着して片持ち状に形成すると共に、該枢
支軸を回動するストッパ駆動手段を設けて、該ストッパ
駆動手段の駆動により前記ストッパを回動可能に形成す
る。
In addition, one end of the stopper of the reed valve is fixed to a pivot shaft to form a cantilever, and stopper driving means for rotating the pivot shaft is provided. The stopper is formed rotatably by driving.

【0018】あるいは、前記リード弁の前記ストッパの
一端部を軸支し、前記ストッパを回動可能に片持ち状に
形成すると共に、前記ストッパにストッパ駆動手段を連
結し、該ストッパ駆動手段の駆動により前記ストッパを
回動可能に形成する。
Alternatively, one end of the stopper of the reed valve is pivotally supported, the stopper is rotatably formed in a cantilever shape, and stopper driving means is connected to the stopper to drive the stopper driving means. Thereby, the stopper is formed to be rotatable.

【0019】このストッパ駆動手段の駆動源には、負
圧、高圧空気、油圧、燃料圧、電気のいずれか一つ又は
その組み合わせを使用することができ、ストッパ駆動手
段をベローズ式アクチュエータ、エアシリンダ、油圧シ
リンダ、パルスモータやDCモータ、ACモータ等の電
動モータ、リニアモータ式やソレノイド式の電動シリン
ダ等で構成できる。更には、他の往復運動方式や、回転
運動方式のアクチュエータを利用できる。
Any one of negative pressure, high pressure air, hydraulic pressure, fuel pressure, and electricity or a combination thereof can be used as a driving source of the stopper driving means. The stopper driving means is a bellows type actuator, an air cylinder. , A hydraulic cylinder, an electric motor such as a pulse motor, a DC motor, or an AC motor, a linear motor type or a solenoid type electric cylinder, or the like. Furthermore, other reciprocating motion type or rotary motion type actuators can be used.

【0020】つまり、EGRガス量の調整機能をリード
弁に持たせて、EGR通路からEGR弁を省くことによ
り、EGR通路における通気抵抗を低減し、この通気抵
抗の減少により、より多くのEGRガスを通過可能に
し、多量のEGRを行なうことができるようにする。
That is, the reed valve is provided with the function of adjusting the amount of EGR gas, and the EGR valve is omitted from the EGR passage to reduce the ventilation resistance in the EGR passage. , So that a large amount of EGR can be performed.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。 〔全体構成〕本発明に係るリード弁を備えたEGR装置
の実施の形態は、図1及び図2に示すように、過給機付
きエンジンの排気通路2である排気マニホールド2aと
吸気通路3である吸気マニホールド3aとを、EGR弁
を設けないEGR通路4で連結し、このEGR通路4に
リード弁8を設けて形成され、このリード弁8は、排気
通路2から吸気通路3の方向の流れを許容し、逆方向の
流れを阻止するように配設される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [Overall Configuration] As shown in FIGS. 1 and 2, an embodiment of an EGR device provided with a reed valve according to the present invention comprises an exhaust manifold 2 a and an intake passage 3 which are an exhaust passage 2 of a supercharged engine. An intake manifold 3a is connected by an EGR passage 4 not provided with an EGR valve, and a reed valve 8 is provided in the EGR passage 4. The reed valve 8 flows in a direction from the exhaust passage 2 to the intake passage 3. To prevent flow in the reverse direction.

【0022】そして、このリード弁8を、ストッパ駆動
手段9によって、ストッパ8bの開度を調整可能に構成
すると共に、このストッパ駆動手段9を、エンジンの運
転状態によって目標のEGR量Qge を算出するEGR
量算出手段6aによって、算出された目標EGR量Qg
e になるように、リード弁8を通過するEGRガスGe
の流量を制御するリード弁流量制御手段6bを設けて構
成する。
The reed valve 8 is configured so that the opening of the stopper 8b can be adjusted by the stopper driving means 9, and the stopper driving means 9 calculates the target EGR amount Qge based on the operating state of the engine. EGR
Target EGR amount Qg calculated by amount calculating means 6a
EGR gas Ge passing through the reed valve 8 so that
And a reed valve flow rate control means 6b for controlling the flow rate.

【0023】これらのEGR量算出手段6aとリード弁
流量制御手段6bとは、エンジンの運転を全体的に制御
するコントローラ(ECU)6の内部に設けられる。
The EGR amount calculating means 6a and the reed valve flow rate controlling means 6b are provided inside a controller (ECU) 6 which controls the entire operation of the engine.

【0024】そして、第1の実施の形態では、図1に示
すように、この流量調整が可能なリード弁8を、EGR
通路4と吸気マニホールド2a(吸気通路2)との合流
部分に配設する。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the reed valve 8 capable of adjusting the flow rate is connected to an EGR
It is disposed at the junction of the passage 4 and the intake manifold 2a (the intake passage 2).

【0025】また、第2の実施の形態では、図2に示す
ように、この流量調整が可能なリード弁8を、EGR通
路4Aの途中に配設する。 〔リード弁の構造〕このリード弁8のストッパ駆動手段
9の実施の形態を図3と図4に示す。
In the second embodiment, as shown in FIG. 2, the reed valve 8 capable of adjusting the flow rate is provided in the middle of the EGR passage 4A. [Structure of Reed Valve] FIGS. 3 and 4 show an embodiment of the stopper driving means 9 of the reed valve 8. FIG.

【0026】先ず、このリード弁8は、図3(a)に示
すように、ハウジング8c内に、一端が固定され、矢印
X−Y方向に揺動可能に設けられたリード8aと、この
リード8aに当接してリード8aの開度を決めるストッ
パ8bとで形成される。
First, as shown in FIG. 3 (a), the reed valve 8 has a lead 8a fixed at one end in a housing 8c and provided to be swingable in the directions of arrows XY. 8a and a stopper 8b for determining the opening of the lead 8a.

【0027】このストッパ8bは、その一端部を枢支軸
8bcに固着して片持ち状に形成すると共に、この枢支
軸8bcをストッパ駆動手段9であるベローズ式アクチ
ュエータ9の駆動ロッド9aに連結し、この駆動ロッド
9aの往復運動U−Vにより枢支軸8bcを回動させる
ことにより、この枢支軸8bcに固定されたストッパ8
bを共にU’−V’方向に回動し、ストッパ8bの開度
を調整するように構成される。
One end of the stopper 8b is fixed to a pivot shaft 8bc to form a cantilever, and the pivot shaft 8bc is connected to a drive rod 9a of a bellows type actuator 9 which is stopper driving means 9. By rotating the pivot shaft 8bc by the reciprocating movement UV of the driving rod 9a, the stopper 8 fixed to the pivot shaft 8bc is rotated.
b are both rotated in the U′-V ′ direction to adjust the opening of the stopper 8b.

【0028】このベローズ式アクチュクエータ9はコン
トローラ6内のリード弁流量制御手段6bで、図示しな
い圧力設定手段により設定された圧力Pcによって駆動
制御され、ストッパ8bの開度が調整される。この調整
により、ストッパ8bに当接して弁開度が規制されるリ
ード8aの開度が調整されることになる。
The bellows type actuator 9 is driven and controlled by a reed valve flow control means 6b in the controller 6 by a pressure Pc set by pressure setting means (not shown), and the opening of the stopper 8b is adjusted. With this adjustment, the opening of the lead 8a, which contacts the stopper 8b and regulates the valve opening, is adjusted.

【0029】図3(b)の実施例も、ベローズ式アクチ
ュエータ9を使用した場合であり、図3(a)と図3
(b)との差異はベローズ式アクチュエータ9の位置が
異なるだけである。
The embodiment shown in FIG. 3B also uses the bellows type actuator 9, and FIGS.
The difference from (b) is only that the position of the bellows type actuator 9 is different.

【0030】また、図3(c)では、エアシリンダ9A
を使用した場合を示すが、このエアシリンダ9Aの駆動
ロッド9Aaは、圧縮空気airの供給量をコントロー
ル用の弁91a、91bによって制御され、ストロークを調
整されて、指示どおりのストッパ8bの開度にするよう
に構成される。
In FIG. 3C, the air cylinder 9A
Is used, the drive rod 9Aa of the air cylinder 9A controls the supply amount of the compressed air air by valves 91a and 91b for control, the stroke is adjusted, and the opening degree of the stopper 8b as instructed. It is configured to be.

【0031】図3(d)は、パルスモータ(ステッピン
グモーター)9Bを使用した場合であり、このパルスモ
ーター9Bは、信号線93経由の制御信号により、回転し
て歯車92a、92b等の回転伝達機構により、ストッパ8
aの開度を調整制御する。なお、これら以外の電磁式の
アクチュエータ等でもストッパ駆動手段9を構成でき
る。
FIG. 3D shows a case where a pulse motor (stepping motor) 9B is used. The pulse motor 9B is rotated by a control signal via a signal line 93 to transmit the rotation of the gears 92a and 92b. Stopper 8
The opening degree of a is adjusted and controlled. Note that the stopper driving means 9 can also be constituted by other electromagnetic actuators and the like.

【0032】また、別のリード弁8のストッパ駆動手段
9の構造として、図4に示すようにリード弁8’のスト
ッパ8b’の一端部を支軸8bdで軸支し、ストッパ8
b’を回動可能に片持ち状に形成すると共に、このスト
ッパ8b’にアクチュエータ9の駆動ロッド9aを連結
し、この駆動ロッド9aの往復運動U−Vによりストッ
パ8b’を支軸8bd周りに回動することにより、スト
ッパ8b’の開度、即ちリード弁8’の弁開度を調整す
るように構成される。
As another structure of the stopper driving means 9 of the reed valve 8, as shown in FIG. 4, one end of the stopper 8b 'of the reed valve 8' is supported by a support shaft 8bd.
b 'is rotatably formed in a cantilever shape, and a drive rod 9a of the actuator 9 is connected to the stopper 8b'. The reciprocating movement UV of the drive rod 9a causes the stopper 8b 'to rotate around the support shaft 8bd. By rotating, the opening of the stopper 8b ', that is, the valve opening of the reed valve 8' is adjusted.

【0033】そして、図4(a)は、ベローズ式アクチ
ュエータ9を、図4(b)はエアシリンダ9Aを使用し
た図であり、いずれも、ストッパ8b’は支軸8bdで
回転自在に支持され、アクチュエータ9,9Aによって
直接ストッパ8b’が回動される。
FIG. 4A is a view using a bellows type actuator 9, and FIG. 4B is a view using an air cylinder 9A. In each case, a stopper 8b 'is rotatably supported by a support shaft 8bd. The stopper 8b 'is rotated directly by the actuators 9, 9A.

【0034】図4のリード弁8’は、いずれも、リード
弁8’のストッパ8b’の位置を外部に設けたアクチュ
エータ9,9Aにより、調整可能に可変に構成して、リ
ード弁8’の開度をリード弁流量制御手段6bにより制
御可能に構成するものである。
Each of the reed valves 8 'in FIG. 4 is configured so that the position of the stopper 8b' of the reed valve 8 'can be adjusted and changed by actuators 9 and 9A provided outside. The opening is configured to be controllable by the reed valve flow control means 6b.

【0035】これらの構成により、リード弁8,8’
は、EGRガスGeを一方向に流す機能と、この通過す
るEGRガスGeの流量を目標EGR量Qgeに制御でき
る機能を合わせ持つことになる。
With these arrangements, the reed valves 8, 8 '
Has a function of flowing the EGR gas Ge in one direction and a function of controlling the flow rate of the passing EGR gas Ge to the target EGR amount Qge.

【0036】そして、これらのストッパ駆動手段には、
ベローズ式アクチュエータ9、エアシリンダ9A、パル
スモータ9B、電磁弁9Cのいずれか一つを用いること
ができ、更には、他の往復運動方式のアクチュエータ
や、回転運動方式のアクチュエータも利用できる。
These stopper driving means include:
Any one of the bellows type actuator 9, the air cylinder 9A, the pulse motor 9B, and the solenoid valve 9C can be used, and other reciprocating actuators and rotary actuators can also be used.

【0037】なお、パルスモータ等の往復駆動でない、
回転駆動のアクチュエータの場合には、枢支軸を直接回
転駆動できるので、図3のリード弁8の構造により適し
ている。 〔作動〕次に、このリード弁を備えたEGR装置1、1
Aの作動について説明する。(以下1、1Aを1で、
8、8’を8で代表し、他の参照番号も同じ扱いとす
る。)エンジンEのエンジン回転数Neや負荷Lo等で
決まる運転状態によって、EGR量算出手段6aで算定
された目標EGR量Qgeに対して、リード弁流量制御手
段6bによりストッパ駆動手段9を制御してストッパ8
bの開度を調整し、目標EGR量になるようにリード弁
8の流量を調整制御する。
It should be noted that a reciprocating drive such as a pulse motor is not used.
In the case of a rotary drive actuator, since the pivot shaft can be directly driven to rotate, it is more suitable for the structure of the reed valve 8 in FIG. [Operation] Next, the EGR device 1, 1 equipped with this reed valve
The operation of A will be described. (Hereinafter, 1 and 1A are 1,
8, 8 'is represented by 8, and other reference numbers are also treated in the same manner. The reed valve flow control means 6b controls the stopper drive means 9 with respect to the target EGR amount Qge calculated by the EGR amount calculation means 6a, depending on the operating state determined by the engine speed Ne, the load Lo, etc. of the engine E. Stopper 8
The opening of b is adjusted, and the flow rate of the reed valve 8 is adjusted and controlled so as to reach the target EGR amount.

【0038】つまり、EGRが不要な時には、ストッパ
8bをリード8a側に回動して、リード8aに接触させ
て開度をゼロにし、EGRが必要な時には、目標EGR
量QgeのEGRガスGeが通過するように、アクチュエ
ータ9を駆動してストッパ8bをリード8aと反対側に
回動して開度を大きくし、リード8aが開いて、即ちY
方向に揺動し、ストッパ8bに当接した時に、目標EG
R量Qgeを通過できるような所望のリード弁8の弁開度
になるように制御する。
That is, when the EGR is not required, the stopper 8b is rotated toward the lead 8a so as to contact the lead 8a to make the opening zero, and when the EGR is required, the target EGR is set.
The actuator 9 is driven to rotate the stopper 8b to the opposite side to the lead 8a to increase the opening degree so that the amount Qge of the EGR gas Ge passes, and the lead 8a is opened, that is, Y
Swings in the direction and contacts the stopper 8b.
The reed valve 8 is controlled to have a desired valve opening that can pass the R amount Qge.

【0039】これにより、EGRを行っている時には、
排気圧Peとブースト圧Pbとの差圧に従ってリード弁
8が開閉し、排気圧Pe>ブースト圧Pbの時にはリー
ド弁8が開弁して、目標EGR量QgeでEGRを行い、
反対に排気圧Pe<ブースト圧Pbの時には、閉弁して
新気Aiの逆流を防止する。 〔効果〕以上の構成のリード弁を備えたEGR装置1に
よれば、EGR量の調整は、リード弁8のストッパ8b
の開度の調整により行なうことができ、エンジンEの運
転状態によって算定された目標EGR量QgeのEGRガ
スGeを通過させることができ、リード弁8の一方向の
みへの流通機能を維持したままEGRガス量を調整でき
る。
Thus, when performing EGR,
The reed valve 8 opens and closes according to the differential pressure between the exhaust pressure Pe and the boost pressure Pb, and when the exhaust pressure Pe> the boost pressure Pb, the reed valve 8 opens and performs EGR with the target EGR amount Qge.
Conversely, when the exhaust pressure Pe <the boost pressure Pb, the valve is closed to prevent the backflow of the fresh air Ai. [Effect] According to the EGR device 1 including the reed valve having the above configuration, the adjustment of the EGR amount is performed by the stopper 8 b of the reed valve 8.
The EGR gas Ge of the target EGR amount Qge calculated according to the operating state of the engine E can be passed, and the flow function in only one direction of the reed valve 8 can be maintained. The EGR gas amount can be adjusted.

【0040】従って、EGR通路4に設置する弁の内、
EGR弁を省略して、リード弁8のみの1個にすること
ができるので、通気抵抗を減少させることができ、この
通気抵抗の減少により、EGR通路4を通過するEGR
ガスGeの流量を増加できるので、多量のEGRガスG
eでEGRすることが可能となり、また、目標EGR量
Qgeに対し実EGR量を正確に容易に制御でき、NOx
を効率よく低減できる。
Therefore, of the valves installed in the EGR passage 4,
Since the EGR valve can be omitted and only one reed valve 8 can be used, the ventilation resistance can be reduced, and the reduction in the ventilation resistance allows the EGR passing through the EGR passage 4 to be reduced.
Since the flow rate of the gas Ge can be increased, a large amount of the EGR gas G
e, and the actual EGR amount can be easily and accurately controlled with respect to the target EGR amount Qge.
Can be efficiently reduced.

【0041】更に、EGR弁を省略して、部品点数を低
減できると共に、ガス漏れの原因になる管の接続部分も
減少できるので、リード弁を備えたEGR装置1の構造
を簡素化することができる。この簡素化により、重量及
び製造コストを低減でき、リード弁を備えたEGR装置
1の信頼性も高めることができる。
Further, the number of parts can be reduced by omitting the EGR valve, and the number of pipe connections that can cause gas leakage can be reduced, so that the structure of the EGR device 1 having the reed valve can be simplified. it can. Due to this simplification, the weight and manufacturing cost can be reduced, and the reliability of the EGR device 1 including the reed valve can be increased.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリード弁
を備えたEGR装置によれば、EGR量の調整は、リー
ド弁のストッパの開度の調整により行なうことができ、
リード弁の機能を維持したまま、エンジンの運転状態に
よって算定された目標EGR量のEGRガスを通過させ
ることができる。
As described above, according to the EGR device having the reed valve of the present invention, the EGR amount can be adjusted by adjusting the opening of the stopper of the reed valve.
The EGR gas of the target EGR amount calculated based on the operation state of the engine can be passed while maintaining the function of the reed valve.

【0043】従って、EGR通路に設置する弁の内、E
GR弁を省略して、リード弁のみの1個にすることがで
きるので、通気抵抗を減少させることができ、この通気
抵抗の減少により、EGR通路を通過するEGR量を増
加できるので、多量のEGRガスでEGRすることが可
能となり、NOxを効率よく低減できる。
Therefore, of the valves installed in the EGR passage, E
Since the GR valve can be omitted and only one reed valve can be used, the airflow resistance can be reduced, and the decrease in the airflow resistance can increase the amount of EGR passing through the EGR passage. EGR can be performed with EGR gas, and NOx can be efficiently reduced.

【0044】更に、EGR弁を省略して、部品点数を低
減すると共に、ガス漏れの原因になる管の接続部分も減
少できるので、リード弁を備えたEGR装置の構造を簡
素化することができ、この簡素化により、重量及び製造
コストを低減でき、リード弁を備えたEGR装置の信頼
性も高めることができる。
Further, since the number of parts can be reduced by omitting the EGR valve and the number of pipe connections that cause gas leakage can be reduced, the structure of the EGR device having the reed valve can be simplified. Due to this simplification, the weight and manufacturing cost can be reduced, and the reliability of the EGR device provided with the reed valve can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態のリード弁を備えた
EGR装置を示す過給機付きエンジンの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a supercharged engine showing an EGR device including a reed valve according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態のリード弁を備えた
EGR装置を示す過給機付きエンジンの構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an engine with a supercharger showing an EGR device including a reed valve according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明に係る枢支軸を駆動する方式のリード弁
の構成を示す図であり、(a)と(b)は、ベローズ式
アクチュエータを、(c)はエアシリンダを、(d)は
パルスモータを使用した図である。
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a configuration of a reed valve for driving a pivot shaft according to the present invention. FIGS. 3A and 3B show a bellows type actuator, FIG. 3C shows an air cylinder, and FIG. () Is a diagram using a pulse motor.

【図4】本発明に係る軸支されたストッパを駆動する方
式のリード弁の構成を示す図であり、(a)はベローズ
式アクチュエータを、(b)はエアシリンダを使用した
図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a configuration of a reed valve of a type for driving a pivotally supported stopper according to the present invention, wherein FIG. 4A is a diagram using a bellows type actuator, and FIG.

【図5】リード弁の作用を説明するためのエンジンのト
ルクとエンジン回転数に対するブースト圧と排気圧との
関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between boost pressure and exhaust pressure with respect to engine torque and engine speed for explaining the operation of a reed valve.

【図6】リード弁の作用を説明するためのクランク角に
対するブースト圧と排気圧の脈動状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a pulsating state of a boost pressure and an exhaust pressure with respect to a crank angle for explaining an operation of a reed valve.

【図7】先行技術のリード弁を備えたEGR装置を示す
過給機付きエンジンの構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a supercharged engine showing an EGR device provided with a reed valve according to the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1A リード弁を備えたEGR装置 2 排気通路 2a 排気マニホールド 2b 排気管 3 吸気通路 3a 吸気マニホールド 3b 吸気管 4、4A EGR通路 6 コントローラ(ECU) 6a EGR量算出手段 6b リード弁流量制御手段 7 過給機 8、8’ リード弁 8b、8b’ ストッパ 8bc 枢支軸 8bd 支軸 9 ストッパ駆動手段(アクチュエータ) E 過給機付きエンジン Qge 目標のEGR量 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A EGR apparatus provided with reed valve 2 Exhaust passage 2a Exhaust manifold 2b Exhaust pipe 3 Intake passage 3a Intake manifold 3b Intake pipe 4, 4A EGR passage 6 Controller (ECU) 6a EGR amount calculation means 6b Reed valve flow control means 7 Supercharger 8, 8 'Reed valve 8b, 8b' Stopper 8bc Pivot shaft 8bd Support shaft 9 Stopper drive means (actuator) E Engine with turbocharger Qge Target EGR amount

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 過給機付きエンジンの排気通路と吸気通
路とをEGR通路で連結し、該EGR通路に、前記排気
通路から前記吸気通路の方向の流れを許容し、逆方向の
流れを阻止するリード弁を設けたEGR装置において、 エンジンの運転状態によって目標のEGR量を算出する
EGR量算出手段と、前記リード弁のストッパの開度を
調整可能にするストッパ駆動手段と、 前記リード弁を通過するEGRガスの流量が前記EGR
量算出手段によって算出された目標EGR量になるよう
に、前記ストッパ駆動手段を制御するリード弁流量制御
手段とを有することを特徴とするリード弁を備えたEG
R装置。
1. An exhaust passage and an intake passage of a supercharged engine are connected by an EGR passage, and a flow in the EGR passage from the exhaust passage to the intake passage is allowed, and a flow in a reverse direction is prevented. An EGR device provided with a reed valve that performs the operation, an EGR amount calculation unit that calculates a target EGR amount according to an operating state of the engine, a stopper driving unit that can adjust an opening degree of a stopper of the reed valve, The flow rate of the passing EGR gas is
A reed valve flow control means for controlling the stopper driving means so that the target EGR amount calculated by the amount calculation means is obtained.
R device.
【請求項2】 流量調整が可能な前記リード弁を、前記
EGR通路と前記吸気通路との合流部分に配設したこと
を特徴とする請求項1記載のEGR装置。
2. The EGR device according to claim 1, wherein the reed valve capable of adjusting a flow rate is disposed at a junction of the EGR passage and the intake passage.
【請求項3】 流量調整が可能な前記リード弁を、前記
EGR通路に配設したことを特徴とする請求項1記載の
リード弁を備えたEGR装置。
3. An EGR device with a reed valve according to claim 1, wherein said reed valve capable of adjusting a flow rate is disposed in said EGR passage.
【請求項4】 前記リード弁の前記ストッパの一端部を
枢支軸に固着して片持ち状に形成すると共に、該枢支軸
を回動するストッパ駆動手段を設けて、該ストッパ駆動
手段の駆動により前記ストッパを回動可能に形成したこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のリード
弁を備えたEGR装置。
4. One end of the stopper of the reed valve is fixed to a pivot shaft to form a cantilever, and a stopper driving means for rotating the pivot shaft is provided. The EGR device according to any one of claims 1 to 3, wherein the stopper is rotatably formed by driving.
【請求項5】 前記リード弁の前記ストッパの一端部を
軸支し、前記ストッパを回動可能に片持ち状に形成する
と共に、前記ストッパにストッパ駆動手段を連結し、該
ストッパ駆動手段の駆動により前記ストッパを回動可能
に形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
記載のリード弁を備えたEGR装置。
5. The stopper of the reed valve is pivotally supported at one end, and the stopper is rotatably formed in a cantilever shape, and a stopper driving means is connected to the stopper to drive the stopper driving means. The EGR device provided with a reed valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the stopper is formed so as to be rotatable.
【請求項6】 前記ストッパ駆動手段の駆動源が、負
圧、高圧空気、油圧、燃料圧、電気のいずれか一つ又は
その組み合わせであることを特徴とする請求項1〜5の
いずれかに記載のリード弁を備えたEGR装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the driving source of the stopper driving means is any one of negative pressure, high pressure air, hydraulic pressure, fuel pressure, and electricity, or a combination thereof. An EGR device comprising the reed valve according to any one of the preceding claims.
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