JP2001214816A - Exhaust gas recirculation control device - Google Patents
Exhaust gas recirculation control deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
スを吸気系に還流させる排気ガス還流制御装置に関し、
特にロータリソレノイドにより駆動されるバタフライ弁
を使用した排気ガス還流制御装置に関する。The present invention relates to an exhaust gas recirculation control device for recirculating exhaust gas of an internal combustion engine to an intake system.
In particular, the present invention relates to an exhaust gas recirculation control device using a butterfly valve driven by a rotary solenoid.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の排気ガス還流制御装置と
して、排気ガスの還流通路にリフト式のポペット弁を配
設し、リニア型のアクチュエータ（モータ）により、ポ
ペット弁をその軸方向に移動させ、バルブの開度を変え
て排気ガスの再循環量を制御する装置が、知られている
（例えば、特開平１−２０３６４６号公報等参照）。こ
の排気ガス還流制御装置は、弁ハウジングに形成した弁
室内に、弁軸の先端に弁体を取り付けたリフト式のポペ
ット弁を配設し、弁ハウジング上にリニア型のモータを
取り付け、このモータによりポペット弁を軸方向に直線
移動させ、バルブの開度を変える構造である。2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of exhaust gas recirculation control device, a lift type poppet valve is disposed in an exhaust gas recirculation passage, and the poppet valve is moved in the axial direction by a linear actuator (motor). A device that controls the amount of exhaust gas recirculation by changing the opening degree of a valve is known (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-203646). In this exhaust gas recirculation control device, a lift type poppet valve having a valve body attached to the tip of a valve shaft is disposed in a valve chamber formed in a valve housing, and a linear motor is mounted on the valve housing. Is used to linearly move the poppet valve in the axial direction, thereby changing the opening degree of the valve.
【０００３】つまり、このリニア型のモータは、ステー
タの内側に回転可能に支持されたロータ内に軸孔が形成
され、その軸孔の内周部に雌ねじが設けられると共に、
出力軸の外周におねじが設けられ、そのおねじを軸孔の
雌ねじに螺合するように、ロータ内に出力軸を回転を阻
止して挿入・螺合させ、ロータの回転時、その回転運動
をねじの螺合により出力軸の直線運動に変換し、弁軸つ
まり弁体を軸方向に動かして、ポペット弁の開度を変え
るように動作する。That is, in this linear type motor, a shaft hole is formed in a rotor rotatably supported inside a stator, and a female screw is provided on an inner peripheral portion of the shaft hole.
A screw is provided on the outer periphery of the output shaft, and the output shaft is inserted and screwed into the rotor while preventing rotation, so that the male screw is screwed into the female screw of the shaft hole. The movement is converted into a linear movement of the output shaft by screwing the screw, and the valve shaft, that is, the valve body is moved in the axial direction to operate to change the opening degree of the poppet valve.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来の排気ガス還流制御装置は、リニア型のモータに
より、そのロータを回転させ、ロータ内に螺合する出力
軸を、ねじ機構を介して軸方向に移動させ、これにより
リフト式のポペット弁を直線的に動かしてバルブの開度
を制御することから、比較的精度の高い再循環ガス量の
制御を行なうことができるものの、ロータの回転運動を
ねじ機構を介して出力軸の直線運動に変換してバルブの
開度を変えるために、バルブの開閉速度が比較的遅く、
バルブを全閉と全開の間で駆動する場合、応答速度が遅
くなって、高速でバルブの全閉・全開制御を行ないにく
いという問題があった。However, in this kind of conventional exhaust gas recirculation control device, the rotor is rotated by a linear motor, and an output shaft screwed into the rotor is connected to the output shaft via a screw mechanism. By moving the lift-type poppet valve linearly to control the opening degree of the valve by moving the lift-type poppet valve linearly, it is possible to control the amount of recirculated gas with relatively high accuracy. In order to change the opening degree of the valve by converting the movement into linear movement of the output shaft via a screw mechanism, the opening and closing speed of the valve is relatively slow,
When the valve is driven between the fully closed state and the fully opened state, there is a problem that the response speed becomes slow and it is difficult to perform the fully closed and fully opened control of the valve at a high speed.
【０００５】一方、従来、実開昭５９−１８４３５６号
公報等において、バタフライ弁を用いた排気ガス還流制
御装置も、提案されている。このバタフライ弁式の排気
ガス還流制御装置は、ガス通路内にバタフライ弁を配設
し、外側に設置したステップモータによりバタフライ弁
を回動してその開度を制御する構造である。On the other hand, in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Sho 59-184356, an exhaust gas recirculation control device using a butterfly valve has been proposed. This butterfly valve type exhaust gas recirculation control device has a structure in which a butterfly valve is disposed in a gas passage, and the opening of the butterfly valve is controlled by rotating the butterfly valve by a step motor provided outside.
【０００６】しかし、この種のバタフライ弁は、通常、
円盤状に形成され、円筒形のガス通路内に、その通路の
横断方向に設けられた弁軸により、回動可能に軸支され
る構造のため、弁軸に近い部分の弁体の縁部とガス通路
の内壁との隙間が、弁の開度が比較的小さい状態におい
て、非常に狭くなる。このために、弁体と通路内壁との
間に、デポジット（排気ガス中に含まれる不完全燃焼物
等の堆積物）が堆積し易く、そのデポジットを弁体が閉
鎖時にかみ込むと、バタフライ弁が全閉位置で固着した
状態となり、動作不良を生じる恐れがあった。However, this type of butterfly valve is usually
A disc-shaped, gas-shaped cylindrical gas passage is rotatably supported by a valve shaft provided in the transverse direction of the passage. The gap between the valve and the inner wall of the gas passage becomes very narrow in a state where the opening of the valve is relatively small. For this reason, deposits (deposits such as incompletely combusted substances contained in the exhaust gas) tend to accumulate between the valve body and the inner wall of the passage. Was stuck at the fully closed position, and there was a risk of malfunction.
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、応答速度が速く、デポジットによる弁体の固着を防
止することができる排気ガス還流制御装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an exhaust gas recirculation control device which has a high response speed and can prevent sticking of a valve element by deposit.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の排気ガス還流制御装置は、内部にガス通路
を有するハウジングと、ハウジングのガス通路内に配設
されたバタフライ弁と、バタフライ弁の弁軸にそのロー
タを直結して配設されたロータリソレノイドと、を備
え、ロータリソレノイドによりバタフライ弁を開閉駆動
する排気ガス還流制御装置であって、ロータリソレノイ
ドの非通電時、バタフライ弁の弁体が全閉位置から所定
の開度だけ開弁して停止することを特徴とする。In order to achieve the above object, an exhaust gas recirculation control device according to the present invention comprises a housing having a gas passage therein, a butterfly valve disposed in the gas passage of the housing, and A rotary solenoid disposed by directly connecting the rotor to the valve shaft of the butterfly valve. Is characterized in that the valve element is opened from a fully closed position by a predetermined opening degree and stopped.
【０００９】ここで、バタフライ弁には、全閉時にその
弁体が着座する弁座部をガス通路の内壁に突出して設け
ることができる。また、バタフライ弁の弁体の熱膨張率
を、ハウジングの熱膨張率より大きく設定することがで
きる。Here, the butterfly valve may be provided with a valve seat portion on which the valve body is seated when fully closed, protruding from the inner wall of the gas passage. Further, the coefficient of thermal expansion of the valve body of the butterfly valve can be set larger than the coefficient of thermal expansion of the housing.
【００１０】[0010]
【作用】このような構成の排気ガス還流制御装置では、
内燃機関の停止中、ロータリソレノイドは非通電状態で
あり、バタフライ弁の弁体は、全閉位置から所定の開度
だけ開弁して停止している。このため、ガス通路内のバ
タフライ弁の弁体の縁部等にデポジット（排気ガス中に
含まれる不完全燃焼物等の堆積物）が堆積していたとし
ても、デポジットの固着に起因した弁体の噛み付きを防
止することができる。 内燃機関を始動すると、ロータ
リソレノイドに通電が行なわれ、バタフライ弁の弁体が
ロータリソレノイドにより全閉位置まで、或は制御され
た開度状態まで駆動されるが、ロータリソレノイドのロ
ータは、ねじ機構等を介さず、バタフライ弁の弁軸に直
結されているから、応答性良くつまり極めて速い応答速
度で、弁体を所定位置に回転させることができる。In the exhaust gas recirculation control device having such a configuration,
During the stop of the internal combustion engine, the rotary solenoid is in a non-energized state, and the valve body of the butterfly valve is opened and stopped by a predetermined opening from the fully closed position. For this reason, even if deposits (deposits such as incompletely combusted substances contained in exhaust gas) are deposited on the edges of the valve body of the butterfly valve in the gas passage, the valve body caused by the sticking of the deposits Can be prevented from being bitten. When the internal combustion engine is started, power is supplied to the rotary solenoid, and the valve body of the butterfly valve is driven by the rotary solenoid to the fully closed position or to a controlled opening degree. However, the rotor of the rotary solenoid has a screw mechanism. Since the valve body is directly connected to the valve shaft of the butterfly valve without any intervention, the valve body can be rotated to a predetermined position with good responsiveness, that is, at an extremely fast response speed.
【００１１】バタフライ弁は、その構造上、バルブの上
流側と下流側でガス圧力に大きな差圧がある場合であっ
ても、その差圧が弁体の両側に相反方向に作用すること
により相殺され、ロータリソレノイドの駆動力が比較的
小さくい場合であっても、確実に閉弁または開弁するこ
とができ、ロータリソレノイドの小型化が可能である。Due to the structure of the butterfly valve, even if there is a large difference in gas pressure between the upstream side and the downstream side of the valve, the differential pressure acts on both sides of the valve body in opposite directions to cancel each other. Therefore, even when the driving force of the rotary solenoid is relatively small, the valve can be reliably closed or opened, and the rotary solenoid can be reduced in size.
【００１２】一方、バタフライ弁には、全閉時にその弁
体が着座する弁座部をガス通路の内壁に突出して設けた
場合、弁体とガス通路の内壁間に生じる全閉時付近の隙
間を比較的広く設定することができ、これによって、デ
ポジットの付着による弁体の噛み付きをさらに防止する
ことができる。On the other hand, when the butterfly valve is provided with a valve seat portion on the inner wall of the gas passage protruding from the inner wall of the gas passage when the valve body is fully closed, a gap between the valve body and the inner wall of the gas passage near the fully closed state is formed. Can be set relatively wide, thereby further preventing the valve body from biting due to the adhesion of the deposit.
【００１３】また、バタフライ弁の弁体の熱膨張率を、
ハウジングの熱膨張率より大きく設定すれば、機関停止
中の冷間時の弁体の収縮率をハウジングより大きくし
て、ガス通路の内壁との隙間が広くなるように作用し、
それによっても、弁体のデポジットによる固着を防止す
ることができる。Further, the coefficient of thermal expansion of the valve body of the butterfly valve is given by
If the coefficient of thermal expansion of the housing is set to be larger than that of the housing, the contraction rate of the valve body when the engine is cold during cold operation is made larger than that of the housing, so that the gap with the inner wall of the gas passage is increased.
Thereby, the sticking of the valve body due to the deposit can be prevented.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は排気ガス還流制御装置の平
面図を示し、図２、図３は同装置の断面図を示してい
る。図において１は装置のハウジングであり、アルミニ
ウム合金のダイキャストにより一体形成され、内部にガ
ス通路２が縦に貫通して設けられる。このガス通路２は
図２、図３において上部が入口側、下部が出口側であ
り、ハウジング１の上下には内燃機関の排気ガス還流通
路への接続用に、フランジ部１ａ，１ｂが形成され、ハ
ウジング１内の上部に冷却水路３が形成され、冷却水路
３には接続パイプ３ａが外部に突出して接続される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of the exhaust gas recirculation control device, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of the same device. In the drawing, reference numeral 1 denotes a housing of the apparatus, which is integrally formed by die-casting of an aluminum alloy, and a gas passage 2 is provided vertically therein. 2 and 3, the upper portion is an inlet side and the lower portion is an outlet side, and flange portions 1a and 1b are formed on the upper and lower sides of the housing 1 for connection to an exhaust gas recirculation passage of an internal combustion engine. A cooling water passage 3 is formed at an upper portion in the housing 1, and a connection pipe 3 a is connected to the cooling water passage 3 by protruding outside.
【００１５】図２、図３に示すように、ガス通路２内に
バタフライ弁４が設けられる。バタフライ弁４は、ガス
通路２内の横断方向に配設された弁軸５に円盤状の弁体
６を固定して構成される。ガス通路２は横断面が円形に
形成され、通路内径より小径に形成された円形の弁体６
が、その中央部を弁軸５に固定ねじ６ａにより固定され
る。弁体６の熱膨張率はハウジング１の熱膨張率より大
きくすることが望ましく、例えばハウジング１として線
膨張率21.0×10-6/ ℃のＡＤＣ１２を使用した場合、バ
タフライ弁４の弁体６には、例えば線膨張率23.0×10-6
/ ℃のＡ２０１７を使用することができる。As shown in FIGS. 2 and 3, a butterfly valve 4 is provided in the gas passage 2. The butterfly valve 4 is configured by fixing a disc-shaped valve body 6 to a valve shaft 5 arranged in a transverse direction in the gas passage 2. The gas passage 2 has a circular cross section and a circular valve body 6 having a smaller diameter than the inner diameter of the passage.
However, the central part thereof is fixed to the valve shaft 5 by a fixing screw 6a. It is desirable that the coefficient of thermal expansion of the valve element 6 be larger than the coefficient of thermal expansion of the housing 1. For example, when the ADC 12 having a linear expansion coefficient of 21.0 × 10 −6 / ° C. is used as the housing 1, the valve element 6 of the butterfly valve 4 Is, for example, the coefficient of linear expansion 23.0 × 10 -6
A2017 at / ° C can be used.
【００１６】一方、ガス通路２内の内壁の閉弁位置に
は、図３、図６に示すように、閉弁時に弁体６の縁部が
当接する弁座部２ａ，２ｂが半円弧状に突設され、弁座
部２ａは入口側に、弁座部２ｂは出口側にずれて位置
し、中央部を弁軸５で二分される弁体６の両側が、弁座
部２ａ，２ｂに相反方向から当接可能である。On the other hand, at the valve closing position of the inner wall in the gas passage 2, as shown in FIGS. 3 and 6, valve seats 2a and 2b with which the edges of the valve body 6 come into contact when the valve is closed are in a semicircular shape. The valve seat 2a is located on the inlet side, the valve seat 2b is located on the outlet side, and both sides of the valve body 6 whose central part is bisected by the valve shaft 5 are provided on the valve seats 2a, 2b. Abut from opposite directions.
【００１７】バタフライ弁は、一般に、ハウジング側の
内壁に弁座部は設けられてなく、閉弁時、弁体の縁部が
内壁に接触して閉鎖する構造のため、弁体が僅かに開い
た状態のとき、弁体の弁軸に近い縁部の隙間が非常に狭
く形成される。しかし、本発明のバタフライ弁４は弁軸
５に近い縁部の隙間を比較的広く形成し、内壁に弁座部
２ａ，２ｂを設けることにより、閉弁時の閉鎖性（密閉
性）を良好にしている。このバタフライ弁４の弁体６
は、図３に示すように、弁座部２ａ，２ｂに当接する閉
弁位置から通路の流通方向に沿った開弁位置まで回動可
能である。In general, a butterfly valve does not have a valve seat on the inner wall on the housing side. When the valve is closed, the edge of the valve element contacts the inner wall and closes, so that the valve element opens slightly. When in the closed state, the gap at the edge of the valve body close to the valve shaft is formed very narrow. However, the butterfly valve 4 of the present invention has a relatively large gap at an edge portion close to the valve shaft 5 and provides valve seats 2a and 2b on the inner wall, so that the closing property (sealing property) at the time of closing the valve is good. I have to. The valve element 6 of the butterfly valve 4
3, is rotatable from a valve closing position in contact with the valve seats 2a and 2b to a valve opening position along the flow direction of the passage.
【００１８】図２に示すように、バタフライ弁４の弁軸
５の両端は、ハウジング１内に進入し、その内部に配設
された軸受７により回転自在に支持される。弁軸５の左
端部には固定ナット８ａによってレバー８が固定され
る。このレバー８はバタフライ弁４の閉弁位置を設定す
るためのもので、図８に示すごとく、レバー８に対向し
てねじ式のストッパ９が調節可能に設けられ、閉弁位置
でレバー８がストッパ９に当りバタフライ弁４が停止す
る。レバー８とストッパ９の部分は、図５のように、カ
バー２０で覆われる。As shown in FIG. 2, both ends of the valve shaft 5 of the butterfly valve 4 enter the housing 1 and are rotatably supported by bearings 7 disposed therein. A lever 8 is fixed to the left end of the valve shaft 5 by a fixing nut 8a. The lever 8 is used to set the valve closing position of the butterfly valve 4. As shown in FIG. 8, a screw type stopper 9 is provided so as to face the lever 8 so as to be adjustable. The butterfly valve 4 hits the stopper 9 and stops. The lever 8 and the stopper 9 are covered with a cover 20, as shown in FIG.
【００１９】弁軸５の右端部には、ロータリソレノイド
１０のロータ１１が固定ナット１３により固定され、バ
タフライ弁４はロータリソレノイド１０により直接駆動
するつまり直接回転駆動方式を採用している。ロータリ
ソレノイド１０のロータ１１の外周部には、例えば２個
のマグネット１２がＳ極・Ｎ極を１８０°の対向位置に
配置して取り付けられる。At the right end of the valve shaft 5, a rotor 11 of a rotary solenoid 10 is fixed by a fixing nut 13, and the butterfly valve 4 is driven directly by the rotary solenoid 10, that is, employs a direct rotation drive system. For example, two magnets 12 are mounted on the outer peripheral portion of the rotor 11 of the rotary solenoid 10 with S and N poles arranged at 180 ° facing positions.
【００２０】ロータリソレノイド１０のステータ１４
は、積層鋼板を積層してなるコア１５をロータ１１の周
囲に配設すると共に、上方に励磁コイル１６の巻装部を
設けて形成され、図４、図７に示すように、上部に励磁
コイル１６がボビンを介して巻装される。ステータ１４
のコア１５のロータ１１との対向位置には、図２に示す
ように、極歯１７ａ，１７ｂが上下に分かれて形成され
る。ステータ１４は、ロータ１１のマグネット１２の周
囲に極歯１７ａ，１７ｂを配置するように、リテーナ２
１（図２）を介してハウジング１の側部に、固定ねじ１
８を用いて取り付けられる（図４）。The stator 14 of the rotary solenoid 10
Is formed by disposing a core 15 formed by laminating laminated steel sheets around the rotor 11 and providing a winding portion of an exciting coil 16 at an upper portion thereof, and as shown in FIGS. The coil 16 is wound around a bobbin. Stator 14
As shown in FIG. 2, pole teeth 17a and 17b are formed at upper and lower portions of the core 15 facing the rotor 11. The stator 14 is configured so that the pole teeth 17 a and 17 b are arranged around the magnet 12 of the rotor 11.
1 (FIG. 2), a fixing screw 1
8 (FIG. 4).
【００２１】このロータリソレノイド１０は、ロータ１
１にマグネット１２が使用され、その周囲にステータ１
４の極歯１７ａ，１７ｂが配置されるため、非通電時に
は、ディテントトルクが生じると共に、ロータ１１がス
テータ１４に対し常に一定の角度位置で停止する構造で
あるが、非通電時のロータ１１の停止位置は、ロータ１
１に直結されるバタフライ弁４が僅かに開いた状態（弁
体６が全閉位置から２５°開いた状態）となるように設
定される。The rotary solenoid 10 includes a rotor 1
A magnet 12 is used for the
Since the four pole teeth 17a and 17b are arranged, a detent torque is generated at the time of non-energization, and the rotor 11 always stops at a fixed angular position with respect to the stator 14. The stop position is the rotor 1
The butterfly valve 4 directly connected to 1 is set to be in a slightly opened state (a state in which the valve element 6 is opened by 25 ° from the fully closed position).
【００２２】ロータリソレノイド１０の励磁コイル１６
は、例えば２つに分割されて巻装され、閉弁時と開弁時
には、例えば各コイルの通電方向と通電時間幅（デュー
ティ比）を変えることにより、ロータ１１つまり弁軸５
に対し閉弁方向と開弁方向の相反方向に回転トルクを生
じさせ、弁軸５を所定の角度だけ回転駆動する。なお、
デューティ比の制御ではなく、コイルへの電流量を制御
して回転角度を制御することもできる。励磁コイル１６
の端部はロータリソレノイド１０の上部に設けたコネク
タ１９の端子に接続され、そのコネクタ１９を介して図
示しない制御回路に接続される。Excitation coil 16 of rotary solenoid 10
Is wound, for example, divided into two parts. When the valve is closed and when the valve is opened, for example, the energizing direction and energizing time width (duty ratio) of each coil are changed so that the rotor 11, that is, the valve shaft 5
, A rotational torque is generated in a direction opposite to the valve closing direction and the valve opening direction, and the valve shaft 5 is rotationally driven by a predetermined angle. In addition,
Instead of controlling the duty ratio, the rotation angle can be controlled by controlling the amount of current to the coil. Excitation coil 16
Is connected to a terminal of a connector 19 provided above the rotary solenoid 10, and is connected to a control circuit (not shown) via the connector 19.
【００２３】このようなロータリソレノイド１０は、マ
グネット１２を備えたロータ１１とステータ１４の極歯
１７ａ，１７ｂの配置との関係から、非通電時のロータ
１１の停止位置が、常に一定の角度位置となるから、戻
りばねを必要とせず、また、角度検出用センサも不要と
して、構造を簡単化することができる。Due to the relationship between the rotor 11 provided with the magnet 12 and the arrangement of the pole teeth 17a and 17b of the stator 14, the stop position of the rotor 11 when the power is not supplied always has a fixed angular position. Therefore, a return spring is not required, and a sensor for angle detection is not required, so that the structure can be simplified.
【００２４】上記構成の排気ガス還流制御装置は、図示
しない内燃機関の排気管と吸気管の間に接続された排気
ガス還流管に、ハウジング１のフランジ部１ａ，１ｂを
介して装着される。内燃機関が停止中で、エンジンキー
がオフの状態では、ロータリソレノイド１０は非通電状
態であるから、そのロータ１１のマグネット１２とステ
ータ１４の極歯１７ａ，１７ｂとの関係から、ロータ１
１つまりバタフライ弁４の弁体６は、その閉弁位置より
僅かに開いた位置（開度２５°）で停止している。The exhaust gas recirculation control device having the above configuration is mounted on an exhaust gas recirculation pipe connected between an exhaust pipe and an intake pipe of an internal combustion engine (not shown) via flange portions 1a and 1b of the housing 1. When the internal combustion engine is stopped and the engine key is turned off, the rotary solenoid 10 is in a non-energized state. Therefore, the rotor 1 is determined by the relationship between the magnet 12 of the rotor 11 and the pole teeth 17a and 17b of the stator 14.
1, that is, the valve body 6 of the butterfly valve 4 is stopped at a position slightly opened from its valve closing position (opening degree 25 °).
【００２５】従って、バタフライ弁４の弁体６の縁部や
弁座部２ａ，２ｂ上にデポジット（排気ガス中に含まれ
る不完全燃焼物等の堆積物）が堆積している場合であっ
ても、弁体６がそのデポジットにより固着することは防
止できる。また、ハウジング１の内壁の閉弁位置に弁座
部２ａ，２ｂを設け、全閉付近の弁体６の縁部と内壁と
の隙間（弁軸５に近い部分）を比較的広く設定している
から、その部分に堆積したデポジットによる弁体６の固
着を防止できる。Therefore, deposits (deposits such as incompletely combusted substances contained in the exhaust gas) are deposited on the edges of the valve body 6 of the butterfly valve 4 and on the valve seats 2a and 2b. Also, it is possible to prevent the valve body 6 from being fixed by the deposit. Further, valve seats 2a and 2b are provided at valve closing positions on the inner wall of the housing 1, and the gap between the edge of the valve body 6 and the inner wall (close to the valve shaft 5) near the fully closed position is set relatively wide. Therefore, the sticking of the valve element 6 due to the deposit accumulated on the portion can be prevented.
【００２６】さらに、弁体６の熱膨張率がハウジング１
のそれより大きく設定されているから、機関停止中の冷
間状態における弁体６の収縮率はハウジングより大き
く、ガス通路２の内壁との隙間を広くするように作用す
るから、それによっても、デポジットによる弁体６の固
着を防止できる。Further, the coefficient of thermal expansion of the valve 6
Is larger than that of the housing, the contraction rate of the valve body 6 in the cold state when the engine is stopped is larger than that of the housing, and acts to widen the gap with the inner wall of the gas passage 2. The sticking of the valve body 6 due to the deposit can be prevented.
【００２７】この状態で、内燃機関を始動すると、冷間
時には、排気ガスの再循環を行なわないから、図示しな
い制御回路は、バタフライ弁４を閉弁するようにロータ
リソレノイド１０が駆動制御する。即ち、ロータリソレ
ノイド１０の励磁コイル１６への通電を制御して、その
ロータ１１を図３の反時計方向に回転駆動するように
し、バタフライ弁４を閉弁側に回転させる。In this state, when the internal combustion engine is started, since the exhaust gas is not recirculated during a cold period, the control circuit (not shown) controls the drive of the rotary solenoid 10 so as to close the butterfly valve 4. That is, the energization of the exciting coil 16 of the rotary solenoid 10 is controlled so that the rotor 11 is driven to rotate counterclockwise in FIG. 3, and the butterfly valve 4 is rotated to the valve closing side.
【００２８】これにより、弁体６は閉弁方向に回転し、
レバー８がストッパ９に当接して、弁体６の上側縁部が
ガス通路２内の弁座部２ｂに当接し、全閉位置で停止す
る。このとき、バタフライ弁４は、ロータリソレノイド
１０により直接駆動されるから、従来のポペット弁のよ
うにねじ機構を介してモータにより減速駆動するものに
比べ、素速い応答性をもって直ちに閉弁することができ
る。As a result, the valve element 6 rotates in the valve closing direction,
The lever 8 contacts the stopper 9, the upper edge of the valve body 6 contacts the valve seat 2b in the gas passage 2, and stops at the fully closed position. At this time, since the butterfly valve 4 is directly driven by the rotary solenoid 10, it can be immediately closed with a quick response compared to a conventional poppet valve that is driven by a motor through a screw mechanism and decelerated. it can.
【００２９】またこの際、上述のように、全閉付近の弁
体６の縁部と内壁との隙間（弁軸５に近い部分）が比較
的広く設定されるから、その部分に堆積し易いデポジッ
トによる弁体６の固着を防止することができる。さら
に、バタフライ弁４はその構造上、バルブの上流側と下
流側でガス圧力に大きな差圧がある場合であっても、そ
の差圧は弁体６の両側に相反方向に作用して相殺されか
ら、ロータリソレノイド１０の駆動力が比較的小さくい
場合であっても、確実に閉弁することができ、小形で簡
単な構造のロータリソレノイド１０の使用が可能とな
る。At this time, as described above, the gap between the edge of the valve element 6 and the inner wall near the fully closed position (portion close to the valve shaft 5) is set relatively wide, so that it is easy to deposit on that portion. The sticking of the valve body 6 due to the deposit can be prevented. Further, due to the structure of the butterfly valve 4, even if there is a large gas pressure difference between the upstream side and the downstream side of the valve, the differential pressure acts on both sides of the valve body 6 in opposite directions to be offset. Therefore, even when the driving force of the rotary solenoid 10 is relatively small, the valve can be reliably closed, and the rotary solenoid 10 having a small and simple structure can be used.
【００３０】内燃機関の運転に伴い、機関の温度が上昇
すると、制御回路は、機関の回転数、冷却水の温度等の
検出データに基づき、バタフライ弁４の目標開度を算出
し、その目標開度を実現するように、目標制御量を決定
し、目標制御量に基づきロータリソレノイド１０の励磁
コイル１６に通電し、ロータ１１を回転させる。これに
より、バタフライ弁４の弁軸５が回転して、弁体６が開
弁方向に制御された角度だけ回動し、バタフライ弁４が
開弁制御される。When the temperature of the engine increases with the operation of the internal combustion engine, the control circuit calculates the target opening of the butterfly valve 4 based on the detection data such as the engine speed and the temperature of the cooling water. The target control amount is determined so as to realize the opening degree, and the excitation coil 16 of the rotary solenoid 10 is energized based on the target control amount to rotate the rotor 11. As a result, the valve shaft 5 of the butterfly valve 4 rotates, the valve element 6 rotates by a controlled angle in the valve opening direction, and the butterfly valve 4 is controlled to open.
【００３１】この際、上記のように、ロータリソレノイ
ド１０によりバタフライ弁４が直接駆動されるため、つ
まり、従来のポペット弁のようにねじ機構を介してモー
タにより減速駆動するものに比べ、素速い応答性をもっ
て直ちに開弁することができる。また、全閉付近の弁体
６の縁部と内壁との隙間（弁軸５に近い部分）を比較的
広く設定しているから、その部分に堆積したデポジット
による弁体６の固着を防止し、良好に開弁することがで
きる。さらに、バルブの上流側と下流側の差圧は、弁体
６の両側に相反方向に作用するから、比較的小形のロー
タリソレノイド１０の駆動力で、確実に開弁することが
可能である。At this time, since the butterfly valve 4 is directly driven by the rotary solenoid 10 as described above, that is, it is quicker than a conventional poppet valve driven by a motor through a screw mechanism through a screw mechanism. The valve can be opened immediately with responsiveness. In addition, since the gap between the edge of the valve 6 near the fully closed position and the inner wall (the portion close to the valve shaft 5) is set relatively wide, it is possible to prevent the valve 6 from sticking due to deposits deposited on that portion. The valve can be opened well. Further, since the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the valve acts in opposite directions on both sides of the valve body 6, the valve can be reliably opened by the driving force of the relatively small rotary solenoid 10.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の排気ガス
還流制御装置によれば、ロータリソレノイドのロータを
バタフライ弁の弁軸に直結して駆動する構造を採用する
から、極めて速い応答速度で、弁体を所定位置に回転さ
せることができる。また、ロータリソレノイドの非通電
時、バタフライ弁の弁体が全閉位置から所定の開度だけ
開弁して停止するため、弁体の縁部と内壁間のデポジッ
トの付着を防止し、弁体のデポジットによる噛み付きを
防止し、比較的小型で簡単な構造のロータリソレノイド
であっても、弁体を確実に開閉駆動することができる。As described above, according to the exhaust gas recirculation control device of the present invention, a structure is employed in which the rotor of the rotary solenoid is directly connected to the valve shaft of the butterfly valve and driven, so that the response speed is extremely high. The valve body can be rotated to a predetermined position. Further, when the rotary solenoid is not energized, the valve body of the butterfly valve is opened by a predetermined opening from the fully closed position and stopped, so that the deposit between the edge of the valve body and the inner wall is prevented, and the valve body is prevented. And prevents the valve element from opening and closing reliably even with a relatively small and simple rotary solenoid.
【図１】本発明の一実施形態を示す排気ガス還流制御装
置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of an exhaust gas recirculation control device showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１のII-II 断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図３】図１のIII-III 断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 1;
【図４】同装置の右側面図である。FIG. 4 is a right side view of the same device.
【図５】同装置の左側面図である。FIG. 5 is a left side view of the same device.
【図６】バタフライ弁４を除いた状態の平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a state where a butterfly valve 4 is removed.
【図７】ロータリソレノイド１０のステータ１４を外し
た状態の右側面図である。FIG. 7 is a right side view of the rotary solenoid 10 with a stator 14 removed.
【図８】カバー２０を外した状態の左側面図である。FIG. 8 is a left side view with the cover 20 removed.
１−ハウジング ２−ガス通路 ２ａ，２ｂ−弁座部 ４−バタフライ弁 ５−弁軸 ６−弁体 １０−ロータリソレノイド １１−ロータ １２−マグネット １４−ステータ １５−コア １６−励磁コイル １７ａ，１７ｂ−極歯 1-Housing 2-Gas passage 2a, 2b-Valve seat 4-Butterfly valve 5-Valve shaft 6-Valve 10-Rotary solenoid 11-Rotor 12-Magnet 14-Stator 15-Core 16-Excitation coil 17a, 17b- Pole teeth
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 康敬 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛 三工業株式会社内 (72)発明者 浅見 勝裕 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛 三工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G062 EA10 GA10 3G065 CA24 DA07 KA11 3G092 AA17 DC08 DG09 EA01 EA13 FA09 FA41 HD08X ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasutaka Yamada 1-1, Kyowa-cho, Obu City, Aichi Prefecture Inside Ai San Industry Co., Ltd. (72) Inventor Katsuhiro Asami 1-1, Kyowa-cho, Obu City, Aichi Prefecture 1 Ai San Industry Co., Ltd. F term (reference) 3G062 EA10 GA10 3G065 CA24 DA07 KA11 3G092 AA17 DC08 DG09 EA01 EA13 FA09 FA41 HD08X
Claims (3)
該ハウジングのガス通路内に配設されたバタフライ弁
と、該バタフライ弁の弁軸にそのロータを直結して配設
されたロータリソレノイドと、を備え、該ロータリソレ
ノイドにより該バタフライ弁を開閉駆動する排気ガス還
流制御装置であって、 該ロータリソレノイドの非通電時、該バタフライ弁の弁
体が全閉位置から所定の開度だけ開弁して停止すること
を特徴とする排気ガス還流制御装置。A housing having a gas passage therein;
A butterfly valve disposed in the gas passage of the housing; and a rotary solenoid disposed by directly connecting the rotor to the valve shaft of the butterfly valve. The butterfly valve is opened and closed by the rotary solenoid. An exhaust gas recirculation control device, wherein when the rotary solenoid is not energized, the valve body of the butterfly valve opens and stops at a predetermined opening from a fully closed position.
が着座する弁座部が該ガス通路の内壁に突設されている
請求項１記載の排気ガス還流制御装置。2. The exhaust gas recirculation control device according to claim 1, wherein the butterfly valve has a valve seat portion on which the valve body is seated when fully closed, protruding from an inner wall of the gas passage.
記ハウジングの熱膨張率より大きく設定されている請求
項１記載の排気ガス還流制御装置。3. The exhaust gas recirculation control device according to claim 1, wherein a thermal expansion coefficient of the valve body of the butterfly valve is set to be larger than a thermal expansion coefficient of the housing.
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