JP2001090617A - Egrバルブ - Google Patents

Egrバルブ

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JP2001090617A
JP2001090617A JP27214299A JP27214299A JP2001090617A JP 2001090617 A JP2001090617 A JP 2001090617A JP 27214299 A JP27214299 A JP 27214299A JP 27214299 A JP27214299 A JP 27214299A JP 2001090617 A JP2001090617 A JP 2001090617A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve body
exhaust gas
opening
housing
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP27214299A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuhiro Funayama
悦弘 舩山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP27214299A priority Critical patent/JP2001090617A/ja
Publication of JP2001090617A publication Critical patent/JP2001090617A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの高負荷領域でも微少な排ガスの再
循環量を容易に且つ確実に確保することが可能で、しか
も、各切替えポジションにおけるリフト量の設定が容易
なEGRバルブを提供する。 【解決手段】 エンジンの排ガス再循環路2途中に介装
する為のガス流路1aを備えたハウジング1と、該ハウ
ジング1のガス流路1aにおける適宜位置を開閉口14
として弁体6aにより開閉し得るようハウジング1内に
装備されたバルブ本体6と、該バルブ本体6に弁体6a
による開閉口14の開閉操作を行わしめるアクチュエー
タ(シリンダ室5、メインスプリング8、ピストン9)
とを備えたEGRバルブに関し、ハウジング1内にガス
流路1aの開閉口14を迂回して微少な量の排ガス13
を流通させ得るようバイパス流路17を穿設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、EGRバルブに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車のエンジンでは、エンジ
ンの排気ラインから排出される排ガスの一部を、排気ラ
インと吸気ラインとの間の圧力差を利用して排ガス再循
環路を介しエンジンの吸気ラインへと戻し、該吸気ライ
ンに戻された排ガスでエンジン内での燃料の燃焼を抑制
させて燃焼温度を下げることによりNOxの発生を低減
するようにした、いわゆる排ガス再循環(Exhaus
t Gas Recirculation)が行われてお
り、前記排ガス再循環路の途中には、図3に一例を示す
如きEGRバルブが設けられている。
【0003】図3中における1はEGRバルブを構成す
るハウジングであって、該ハウジング1には、エンジン
の排ガス再循環路2の途中に介装されるガス流路1a
と、図示していないエアタンク等の圧力源から圧力流体
が加圧ポート3,4を介して給排されるシリンダ室5と
が形成されている。
【0004】前記ハウジング1内には、該ハウジング1
のガス流路1aを開閉自在な弁体6aと、該弁体6aに
一体的に設けられ且つ前記ガス流路1a側からハウジン
グ1壁面を貫通してシリンダ室5側へ延びるバルブステ
ム6bとからなるバルブ本体6が配設され、該バルブ本
体6のハウジング1に対する貫通部分には、前記ガス流
路1aとシリンダ室5との間の気密性を保持しつつバル
ブステム6bの軸線方向の動きを案内するバルブガイド
7が設けられている。
【0005】前記ハウジング1のシリンダ室5内には、
前記加圧ポート3,4に供給される圧力流体により作動
し且つ前記バルブ本体6をメインスプリング8の付勢力
に抗して開方向(図3中下方向)へ移動せしめるピスト
ン9が摺動自在に嵌挿されており、これらシリンダ室5
とメインスプリング8とピストン9とにより多段切替え
式のアクチュエータが構成されるようになっている。
【0006】ここに図示されているピストン9は、加圧
ポート4からシリンダ室5の反バルブ側室5aへ給排さ
れる圧力流体により作動するアウタピストン9aと、該
アウタピストン9a内に摺動自在に嵌挿され且つ加圧ポ
ート3からアウタピストン9aの連通孔10を介して中
間室11へ給排される圧力流体により作動するインナピ
ストン9bとに分割形成されており、前記バルブ本体6
のバルブステム6b先端部を前記インナピストン9bに
貫通せしめ、且つバルブステム6b先端部に形成された
ねじ部6cにナット12を螺着することにより、前記バ
ルブ本体6がインナピストン9bに固定されるようにな
っている。
【0007】尚、図3中における13は排ガス再循環路
を流れる排ガス、14はバルブ本体6の弁体6aにより
開閉される開閉口、14aは該開閉口14を画定し且つ
前記弁体6aが当接するようにした弁座、15はインナ
ピストン9bのアウタピストン9aに対する可動範囲を
規制するストッパ、16はシリンダ室5のバルブ側室5
bを大気に開放する孔である。
【0008】前述の如きEGRバルブにおいては、図示
のバルブ本体6が閉じた状態から、圧力流体を加圧ポー
ト3より連通孔10を介して中間室11へ供給すると、
ピストン9を構成するインナピストン9bのみがメイン
スプリング8の付勢力に抗してストッパ15で規制され
る位置まで移動し、バルブ本体6が僅かに開かれ、エン
ジンの排ガス13の一部が排ガス再循環路を介してエン
ジンの吸気ラインに戻され、排ガス再循環が行われる。
【0009】また、図示のバルブ本体6が閉じた状態か
ら、圧力流体を加圧ポート4より反バルブ側室5aへ供
給すると、アウタピストン9aとインナピストン9bと
からなるピストン9全体が一体的にメインスプリング8
の付勢力に抗して所要位置まで移動し、バルブ本体6が
前述の場合より大きく開かれ、排ガス再循環量が前述の
場合より多くなる。
【0010】更に、前述の如く圧力流体を加圧ポート4
より反バルブ側室5aへ供給しバルブ本体6を開いた状
態で、更に圧力流体を加圧ポート3より連通孔10を介
して中間室11へ供給すると、図3中下方向へ移動して
いるアウタピストン9a内においてインナピストン9b
が更にメインスプリング8の付勢力に抗してストッパ1
5で規制される位置まで移動し、バルブ本体6が全開と
なり、排ガス再循環量も最大となる。
【0011】このように、以上に述べたEGRバルブに
おいては、バルブ本体6の開度を小、中、大の三段階に
変更し得るようになっており、エンジンの負荷状態に応
じて排ガスの再循環流量を適宜に調整し得るようにして
ある。
【0012】即ち、一般的には、エンジンの100%負
荷付近の高負荷領域でバルブ本体6の開度を全閉とし、
負荷が下がるごとにバルブ本体6の開度を段階的に大き
くするようにしているが、近年においては、100%負
荷付近の高負荷領域でも5〜10%のEGR率を確保す
ることにより煙の悪化限界ぎりぎりまで排ガス13を再
循環して高いNOx低減効果を得ることが考えられてい
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のバルブ開度による流量制御では、その開度を全閉状態
から僅かに開けた際に流量が著しく増大するのに対し、
ある程度の大きさまで開度が大きくなって以降は流量増
加が鈍化する傾向となるので、バルブ本体6のリフト量
が小さくなれば小さくなるほど流量の調整が難しくなる
という不具合があり、バルブ本体6のリフト量を小さく
して排ガス13の再循環流量を微少な量に制御すること
が非常に困難であった。
【0014】また、軽負荷側で大量の排ガス13を再循
環し得るようバルブ本体6のリフト量を大きくとり、高
負荷側で微少な量の排ガス13を再循環し得るようリフ
ト量を小さくとると、これらの中間ポジションにおける
リフト量を非常に広範な負荷状態に対応し得るよう考慮
しなければならなくなり、その中間ポジションにおける
リフト量の設定が非常に困難になるという問題もあっ
た。
【0015】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、エンジンの高負荷領域でも微少な排ガスの再循環量
を容易に且つ確実に確保することが可能で、しかも、各
切替えポジションにおけるリフト量の設定が容易なEG
Rバルブを提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の発明は、エンジンの排ガス再循環路途中に介装する為
のガス流路を備えたハウジングと、該ハウジングのガス
流路における適宜位置を開閉口として弁体により開閉し
得るようハウジング内に装備されたバルブ本体と、該バ
ルブ本体に弁体による開閉口の開閉操作を行わしめるア
クチュエータとを備えたEGRバルブにおいて、ハウジ
ング内にガス流路の開閉口を迂回して微少な量の排ガス
を流通させ得るようバイパス流路を穿設したことを特徴
とするものである。
【0017】而して、このようにすれば、バルブ本体に
弁体により開閉口を全閉とすることによって、該開閉口
を迂回させてバイパス流路を通し微少な量の排ガスを流
通させることが可能となるので、エンジンの高負荷領域
でも微少な排ガスの再循環量を容易に且つ確実に確保す
ることが可能となる。
【0018】更に、アクチュエータによりバルブ本体の
リフト量が段階的に切替えられる形式である場合に、高
負荷側で微少な量の排ガスを再循環し得るようバルブ本
体のリフト量を小さくとらなくても済み、軽負荷側で大
量の排ガスを再循環し得るようバルブ本体のリフト量を
大きくとってから、中負荷領域について段階的にリフト
量を設定することが可能となるので、各切替えポジショ
ンにおけるリフト量の設定が容易となる。
【0019】また、本発明の請求項2に記載の発明は、
エンジンの排ガス再循環路途中に介装する為のガス流路
を備えたハウジングと、該ハウジングのガス流路におけ
る適宜位置を開閉口として弁体により開閉し得るようハ
ウジング内に装備されたバルブ本体と、該バルブ本体に
弁体による開閉口の開閉操作を行わしめるアクチュエー
タとを備えたEGRバルブにおいて、バルブ本体の弁体
に微少な量の排ガスを流通させ得るよう連通孔を穿設し
たことを特徴とするEGRバルブ、に係るものである。
【0020】而して、このようにすれば、バルブ本体の
弁体により開閉口を全閉とすることによって、弁体の連
通孔を通し微少な量の排ガスを流通させることが可能と
なるので、エンジンの高負荷領域でも微少な排ガスの再
循環量を容易に且つ確実に確保することが可能となる。
【0021】また、この本発明においても、アクチュエ
ータによりバルブ本体のリフト量が段階的に切替えられ
る形式である場合に、高負荷側で微少な量の排ガスを再
循環し得るようバルブ本体のリフト量を小さくとらなく
ても済むので、各切替えポジションにおけるリフト量の
設定が容易となる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
【0023】図1は本発明を実施する形態の一例を示す
もので、図3と同一の符号を付した部分は同一物を表わ
している。
【0024】本形態例においては、前述した図3と略同
様に構成したEGRバルブに関し、ハウジング1内にお
ける弁座14aの隣接位置に、ガス流路1aの開閉口1
4を迂回して微少な量の排ガス13を流通させ得るよう
適宜な径でバイパス流路17を穿設している。
【0025】而して、このようにすれば、図示の如く、
バルブ本体6の弁体6aにより開閉口14を全閉とする
ことによって、該開閉口14を迂回させてバイパス流路
17を通し微少な量の排ガス13を流通させることが可
能となるので、エンジンの高負荷領域でも微少な排ガス
13の再循環量を容易に且つ確実に確保することが可能
となる。
【0026】更に、高負荷側で微少な量の排ガス13を
再循環し得るようバルブ本体6のリフト量を小さくとら
なくても済み、軽負荷側で大量の排ガス13を再循環し
得るようバルブ本体6のリフト量を大きくとってから、
中負荷領域について残りの二つの切替えポジションのリ
フト量を段階的に設定することが可能となるので、各切
替えポジションにおけるリフト量の設定が容易となる。
【0027】尚、本形態例の如く、バルブ本体6の弁体
6aで開閉口14を全閉にしても微少な量の排ガス13
が流通するようにした構造を採用するに際しては、排気
管に排気ブレーキを装備した車両に関し、排気ブレーキ
作動時における背圧を良好に維持する観点から、排気管
に対する排ガス再循環路2の接続部を排気ブレーキより
下流側に接続しておくことが好ましい。
【0028】従って、上記形態例によれば、エンジンの
高負荷領域で微少な排ガス13の再循環量を容易に且つ
確実に確保することができるので、例えば100%負荷
付近の高負荷領域でも5〜10%のEGR率を確保する
ことにより煙の悪化限界ぎりぎりまで排ガス13を再循
環して高いNOx低減効果を得ることができる。
【0029】また、高負荷側で微少な量の排ガス13を
再循環し得るようバルブ本体6のリフト量を小さくとる
必要がなくなり、軽負荷側で大量の排ガス13を再循環
し得るようバルブ本体6のリフト量を大きくとった上
で、中負荷領域について段階的にリフト量を設定すれば
良いので、バルブ本体6の各切替えポジションにおける
リフト量を容易に決定することができ、エンジンの負荷
状態に応じて従来より更に適切な排ガス13の再循環流
量の制御を実現することができる。
【0030】図2は本発明の別の形態例を示すもので、
先の形態例におけるバイパス流路17に替えて、バルブ
本体6の弁体6aに微少な量の排ガス13を流通させ得
るよう連通孔18を穿設したものであり、本形態例にお
いては、バルブ本体6に弁体6aにより開閉口14を全
閉とすることによって、弁体6aの連通孔18を通し微
少な量の排ガス13を流通させることが可能となるの
で、エンジンの高負荷領域でも微少な排ガス13の再循
環量を容易に且つ確実に確保することが可能となり、ま
た、この場合も、高負荷側で微少な量の排ガス13を再
循環し得るようバルブ本体6のリフト量を小さくとらな
くても済むので、各切替えポジションにおけるリフト量
の設定が容易となる。
【0031】尚、本発明のEGRバルブは、上述の形態
例にのみ限定されるものではなく、アクチュエータには
図示以外の構造を適用しても良いこと、その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る
ことは勿論である。
【0032】
【発明の効果】上記した本発明のEGRバルブによれ
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【0033】(I)エンジンの高負荷領域で微少な排ガ
スの再循環量を容易に且つ確実に確保することができる
ので、例えば100%負荷付近の高負荷領域でも5〜1
0%のEGR率を確保することにより煙の悪化限界ぎり
ぎりまで排ガスを再循環して高いNOx低減効果を得る
ことができる。
【0034】(II)アクチュエータによりバルブ本体
のリフト量が段階的に切替えられる形式である場合に
は、高負荷側で微少な量の排ガスを再循環し得るようバ
ルブ本体のリフト量を小さくとる必要がなくなり、軽負
荷側で大量の排ガスを再循環し得るようバルブ本体のリ
フト量を大きくとった上で、中負荷領域について段階的
にリフト量を設定すれば良いので、バルブ本体の各切替
えポジションにおけるリフト量を容易に決定することが
でき、エンジンの負荷状態に応じて従来より更に適切な
排ガスの再循環流量の制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す断面図であ
る。
【図2】本発明の別の形態例を示す断面図である。
【図3】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ハウジング 1a ガス流路 2 排ガス再循環路 5 シリンダ室(アクチュエータ) 6 バルブ本体 6a 弁体 8 メインスプリング(アクチュエータ) 9 ピストン(アクチュエータ) 13 排ガス 14 開閉口 17 バイパス流路 18 連通孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの排ガス再循環路途中に介装す
    る為のガス流路を備えたハウジングと、該ハウジングの
    ガス流路における適宜位置を開閉口として弁体により開
    閉し得るようハウジング内に装備されたバルブ本体と、
    該バルブ本体に弁体による開閉口の開閉操作を行わしめ
    るアクチュエータとを備えたEGRバルブにおいて、ハ
    ウジング内にガス流路の開閉口を迂回して微少な量の排
    ガスを流通させ得るようバイパス流路を穿設したことを
    特徴とするEGRバルブ。
  2. 【請求項2】 エンジンの排ガス再循環路途中に介装す
    る為のガス流路を備えたハウジングと、該ハウジングの
    ガス流路における適宜位置を開閉口として弁体により開
    閉し得るようハウジング内に装備されたバルブ本体と、
    該バルブ本体に弁体による開閉口の開閉操作を行わしめ
    るアクチュエータとを備えたEGRバルブにおいて、バ
    ルブ本体の弁体に微少な量の排ガスを流通させ得るよう
    連通孔を穿設したことを特徴とするEGRバルブ。
JP27214299A 1999-09-27 1999-09-27 Egrバルブ Pending JP2001090617A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2865774A1 (fr) 2004-02-03 2005-08-05 Usui Kokusai Sangyo Kk Appareil de refroidissement de gaz rge (recirculation des gaz d'echappement)
CN102537370A (zh) * 2010-12-15 2012-07-04 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种无级可调机械伺服开关引气阀
JP2017044290A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 株式会社フジキン 流体制御器用アクチュエータ、冷却用ジャケット及び流体制御器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2865774A1 (fr) 2004-02-03 2005-08-05 Usui Kokusai Sangyo Kk Appareil de refroidissement de gaz rge (recirculation des gaz d'echappement)
CN102537370A (zh) * 2010-12-15 2012-07-04 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种无级可调机械伺服开关引气阀
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