JP2003090269A - バタフライ式ｅｇｒバルブ - Google Patents
バタフライ式ｅｇｒバルブInfo
- Publication number
- JP2003090269A JP2003090269A JP2001284210A JP2001284210A JP2003090269A JP 2003090269 A JP2003090269 A JP 2003090269A JP 2001284210 A JP2001284210 A JP 2001284210A JP 2001284210 A JP2001284210 A JP 2001284210A JP 2003090269 A JP2003090269 A JP 2003090269A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- egr
- valve body
- butterfly type
- passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡潔構成であるにも拘らず、流量制御性が高
いバタフライ式ＥＧＲバルブを提供する。 【解決手段】 ＥＧＲ通路１を横断する軸線を中心とし
て弁体２を回動させて該通路１の開度を可変制御するよ
うにしたバタフライ式ＥＧＲバルブにおいて、前記軸線
を含んでＥＧＲ通路１と直交する平面と全閉時の弁体２
とが形成するバルブ角度αを４０°〜６０°に設定した
ことにより、微小開度時においても弁体２を通過したＥ
ＧＲガスに乱れが発生しないようにした。
いバタフライ式ＥＧＲバルブを提供する。 【解決手段】 ＥＧＲ通路１を横断する軸線を中心とし
て弁体２を回動させて該通路１の開度を可変制御するよ
うにしたバタフライ式ＥＧＲバルブにおいて、前記軸線
を含んでＥＧＲ通路１と直交する平面と全閉時の弁体２
とが形成するバルブ角度αを４０°〜６０°に設定した
ことにより、微小開度時においても弁体２を通過したＥ
ＧＲガスに乱れが発生しないようにした。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はバタフライ式のＥＧ
Ｒバルブに係り、特に、微小開度時の流量制御性を高く
することができるＥＧＲバルブに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】エンジンの排気系から吸気系に還流され
るＥＧＲガスの流量をエンジンの運転状態に応じて最適
制御するために、ＥＧＲバルブを用いている。かかるＥ
ＧＲバルブをバタフライ式のバルブで構成した場合は、
バルブの構成が簡略化される利点がある。 【０００３】しかしながら、従来のバタフライ式バルブ
においては、例えば図３に示したようにＥＧＲ通路１と
直交する平面と全閉時の弁体２とが形成するバルブ角度
αを０°〜１０°程度に設定していたために、図３に二
点鎖線で示したような弁体２の微小開度時に弁体２の下
流側に気流の乱れが発生してしまう。 【０００４】このように弁体２の下流に気流の乱れが発
生すると、この乱れによって流路抵抗が大きくなってし
まうために、ＥＧＲ通路１の面積割合に対して流体流量
割合が下廻って流量制御性が低下するという不具合があ
った。また、このような流量制御性の低下は、弁体２の
上下流間の差圧が小さくなるほど顕著に現れる傾向があ
る。 【０００５】従って、弁体２の上下流間の差圧が小さい
ＥＧＲバルブを従来公知のバタフライバルブで構成して
ＥＧＲバルブの構成を簡略化しようとすれば、弁体２の
開度が小さい領域でのＥＧＲガス流量の制御性が極端に
悪化してしまうために、微妙な流量制御を必要とするＥ
ＧＲバルブをバタフライバルブで構成することは実質的
に不可能であるとされていた。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであって、簡潔構成であるという特性
を損なうことなく流量制御性を高くすることができるバ
タフライ式ＥＧＲバルブを提供することを課題としてい
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ＥＧＲ通路を横断する軸線を中心として弁
体を回動させて該通路の開度を可変制御するようにした
バタフライ式ＥＧＲバルブにおいて、前記軸線を含んで
ＥＧＲ通路と直交する平面と全閉時の弁体とが形成する
バルブ角度を４０°〜６０°に設定したことを特徴とし
ている。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るバタフライ
式ＥＧＲバルブの一実施形態を示す概略断面図である。
なお、図３に示した従来例と同一機能を有する部分には
同一の符号を付している。 【０００９】図１において、ＥＧＲ通路１の内部には、
該通路１を横断する軸線を中心として回動する弁体２を
取り付けており、この弁体２を図示しないアクチュエー
タで回動操作することにより、エンジンの運転状態に応
じてＥＧＲ通路１の開度を変化させて吸気系に還流され
るＥＧＲガスの流量を最適制御するようにしている。 【００１０】ここに本発明では、前記軸線を含んでＥＧ
Ｒ通路１と直交する平面と全閉時の弁体２とが形成する
バルブ角度αを４０°〜６０°に設定することにより、
図１に二点鎖線で示したような弁体２の微小開度時に弁
体２を通過したＥＧＲガスが弁体２の下流側表面に沿っ
てスムーズに流れるようにしている。 【００１１】従って、前記バルブ１を全開させた場合は
もとより、弁体２の微小開度時においても弁体２の下流
側に気流の乱れが発生することがなく、乱れによる通路
抵抗の上昇が回避されるために、ＥＧＲ通路１の面積割
合に対する流体流量割合の下廻りが小さくなって流量制
御性が改善される。 【００１２】具体的には、実施形態では全閉時のバルブ
角度αを４５°に設定することにより、弁体２の下流に
おける乱れの発生を予防しつつＥＧＲバルブの大型化を
回避しているが、全閉時のバルブ角度αは実施形態に示
した４５°に限定されるものではない。すなわち、ＥＧ
Ｒ通路１の断面積、弁体２の上下流間の差圧およびＥＧ
Ｒガスの流量などによっても相違するが、通常は全閉時
におけるバルブ角度αを４０°〜６０°に設定すれば所
期の目的を達成することができる。 【００１３】なお、全閉時のバルブ角度αを４０°未満
とした場合は、弁体２の下流における乱れの発生防止機
能が低下してＥＧＲ通路１の面積割合に対する流体流量
割合の下廻りが大きくなるために、流量制御性が低下す
る。また、全閉時のバルブ角度αを６０°より大きくし
た場合は、弁体２の下流における乱れの回避機能を高く
することができるにも拘らず、弁体２の長軸方向の寸法
が大きくなってＥＧＲバルブの大型化を招くとともに、
弁体２の単位角度あたりの開度の変化度が大きくなり過
ぎて流量制御性が悪化する傾向がある。 【００１４】しかしながら、本発明のように全閉状態で
の弁体２のバルブ角度αを４０°〜６０°に設定した場
合は、弁体２の上下流間の差圧が小さい場合であっても
ＥＧＲバルブの大型化を招くことなく流量制御性を高く
することができる。 【００１５】図２は本発明に係るＥＧＲバルブの変形例
を示す弁体の断面図である。本実施形態では、弁体２の
周縁をＥＧＲ通路１の壁面との対向部分において円弧面
で面取りしている。従って本実施形態による場合は、弁
体２の微小開度時に形成されるスリット状通路の急激な
断面変化が防止されてＥＧＲガスの流れがより円滑化さ
れるために、乱れの抑制機能がより高くなる利点があ
る。 【００１６】なお、図２に示した実施形態では、弁体２
の上流側表面の周縁を該弁体２の回動軸より下流部分に
おいて円弧面で面取りするとともに、弁体２の下流側表
面の周縁を回動軸より上流部分において円弧面で面取り
することにより、低開度域での流れを改善して流量制御
性をより高くしているが、弁体２の面取りは必ずしも円
弧面による必要性はなく、平面で面取りすることもでき
る。また、弁体２の周縁の面取りは必ずしも部分的であ
る必要性はなく、弁体２の上流側表面および下流側表面
の全周に亙って面取りしたものであってもよい。 【００１７】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、ＥＧＲ通路と直交する平面と全閉時の弁体とが形成
するバルブ角度を４０°〜６０°に設定したことによ
り、弁体を通過したＥＧＲガスの乱れを予防するように
したものであるから、乱れの影響による微小開度時にお
けるＥＧＲ通路の面積割合に対する流体流量割合の下廻
りが小さくなって流量制御性が改善される。
Ｒバルブに係り、特に、微小開度時の流量制御性を高く
することができるＥＧＲバルブに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】エンジンの排気系から吸気系に還流され
るＥＧＲガスの流量をエンジンの運転状態に応じて最適
制御するために、ＥＧＲバルブを用いている。かかるＥ
ＧＲバルブをバタフライ式のバルブで構成した場合は、
バルブの構成が簡略化される利点がある。 【０００３】しかしながら、従来のバタフライ式バルブ
においては、例えば図３に示したようにＥＧＲ通路１と
直交する平面と全閉時の弁体２とが形成するバルブ角度
αを０°〜１０°程度に設定していたために、図３に二
点鎖線で示したような弁体２の微小開度時に弁体２の下
流側に気流の乱れが発生してしまう。 【０００４】このように弁体２の下流に気流の乱れが発
生すると、この乱れによって流路抵抗が大きくなってし
まうために、ＥＧＲ通路１の面積割合に対して流体流量
割合が下廻って流量制御性が低下するという不具合があ
った。また、このような流量制御性の低下は、弁体２の
上下流間の差圧が小さくなるほど顕著に現れる傾向があ
る。 【０００５】従って、弁体２の上下流間の差圧が小さい
ＥＧＲバルブを従来公知のバタフライバルブで構成して
ＥＧＲバルブの構成を簡略化しようとすれば、弁体２の
開度が小さい領域でのＥＧＲガス流量の制御性が極端に
悪化してしまうために、微妙な流量制御を必要とするＥ
ＧＲバルブをバタフライバルブで構成することは実質的
に不可能であるとされていた。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであって、簡潔構成であるという特性
を損なうことなく流量制御性を高くすることができるバ
タフライ式ＥＧＲバルブを提供することを課題としてい
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ＥＧＲ通路を横断する軸線を中心として弁
体を回動させて該通路の開度を可変制御するようにした
バタフライ式ＥＧＲバルブにおいて、前記軸線を含んで
ＥＧＲ通路と直交する平面と全閉時の弁体とが形成する
バルブ角度を４０°〜６０°に設定したことを特徴とし
ている。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るバタフライ
式ＥＧＲバルブの一実施形態を示す概略断面図である。
なお、図３に示した従来例と同一機能を有する部分には
同一の符号を付している。 【０００９】図１において、ＥＧＲ通路１の内部には、
該通路１を横断する軸線を中心として回動する弁体２を
取り付けており、この弁体２を図示しないアクチュエー
タで回動操作することにより、エンジンの運転状態に応
じてＥＧＲ通路１の開度を変化させて吸気系に還流され
るＥＧＲガスの流量を最適制御するようにしている。 【００１０】ここに本発明では、前記軸線を含んでＥＧ
Ｒ通路１と直交する平面と全閉時の弁体２とが形成する
バルブ角度αを４０°〜６０°に設定することにより、
図１に二点鎖線で示したような弁体２の微小開度時に弁
体２を通過したＥＧＲガスが弁体２の下流側表面に沿っ
てスムーズに流れるようにしている。 【００１１】従って、前記バルブ１を全開させた場合は
もとより、弁体２の微小開度時においても弁体２の下流
側に気流の乱れが発生することがなく、乱れによる通路
抵抗の上昇が回避されるために、ＥＧＲ通路１の面積割
合に対する流体流量割合の下廻りが小さくなって流量制
御性が改善される。 【００１２】具体的には、実施形態では全閉時のバルブ
角度αを４５°に設定することにより、弁体２の下流に
おける乱れの発生を予防しつつＥＧＲバルブの大型化を
回避しているが、全閉時のバルブ角度αは実施形態に示
した４５°に限定されるものではない。すなわち、ＥＧ
Ｒ通路１の断面積、弁体２の上下流間の差圧およびＥＧ
Ｒガスの流量などによっても相違するが、通常は全閉時
におけるバルブ角度αを４０°〜６０°に設定すれば所
期の目的を達成することができる。 【００１３】なお、全閉時のバルブ角度αを４０°未満
とした場合は、弁体２の下流における乱れの発生防止機
能が低下してＥＧＲ通路１の面積割合に対する流体流量
割合の下廻りが大きくなるために、流量制御性が低下す
る。また、全閉時のバルブ角度αを６０°より大きくし
た場合は、弁体２の下流における乱れの回避機能を高く
することができるにも拘らず、弁体２の長軸方向の寸法
が大きくなってＥＧＲバルブの大型化を招くとともに、
弁体２の単位角度あたりの開度の変化度が大きくなり過
ぎて流量制御性が悪化する傾向がある。 【００１４】しかしながら、本発明のように全閉状態で
の弁体２のバルブ角度αを４０°〜６０°に設定した場
合は、弁体２の上下流間の差圧が小さい場合であっても
ＥＧＲバルブの大型化を招くことなく流量制御性を高く
することができる。 【００１５】図２は本発明に係るＥＧＲバルブの変形例
を示す弁体の断面図である。本実施形態では、弁体２の
周縁をＥＧＲ通路１の壁面との対向部分において円弧面
で面取りしている。従って本実施形態による場合は、弁
体２の微小開度時に形成されるスリット状通路の急激な
断面変化が防止されてＥＧＲガスの流れがより円滑化さ
れるために、乱れの抑制機能がより高くなる利点があ
る。 【００１６】なお、図２に示した実施形態では、弁体２
の上流側表面の周縁を該弁体２の回動軸より下流部分に
おいて円弧面で面取りするとともに、弁体２の下流側表
面の周縁を回動軸より上流部分において円弧面で面取り
することにより、低開度域での流れを改善して流量制御
性をより高くしているが、弁体２の面取りは必ずしも円
弧面による必要性はなく、平面で面取りすることもでき
る。また、弁体２の周縁の面取りは必ずしも部分的であ
る必要性はなく、弁体２の上流側表面および下流側表面
の全周に亙って面取りしたものであってもよい。 【００１７】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、ＥＧＲ通路と直交する平面と全閉時の弁体とが形成
するバルブ角度を４０°〜６０°に設定したことによ
り、弁体を通過したＥＧＲガスの乱れを予防するように
したものであるから、乱れの影響による微小開度時にお
けるＥＧＲ通路の面積割合に対する流体流量割合の下廻
りが小さくなって流量制御性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバタフライ式ＥＧＲバルブの一実
施形態を示す概略断面図である。 【図２】本発明に係るバタフライ式ＥＧＲバルブの他の
実施形態を示す要部の拡大断面図である。 【図３】バタフライ式ＥＧＲバルブの従来例を示す概略
断面図である。 【符号の説明】 １ ＥＧＲ通路 ２ 弁体 α バルブ角度
施形態を示す概略断面図である。 【図２】本発明に係るバタフライ式ＥＧＲバルブの他の
実施形態を示す要部の拡大断面図である。 【図３】バタフライ式ＥＧＲバルブの従来例を示す概略
断面図である。 【符号の説明】 １ ＥＧＲ通路 ２ 弁体 α バルブ角度
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＥＧＲ通路を横断する軸線を中心として
弁体を回動させて該通路の開度を可変制御するようにし
たバタフライ式ＥＧＲバルブにおいて、前記軸線を含ん
でＥＧＲ通路と直交する平面と全閉時の弁体とが形成す
るバルブ角度を４０°〜６０°に設定したことを特徴と
するバタフライ式ＥＧＲバルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001284210A JP2003090269A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | バタフライ式ｅｇｒバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001284210A JP2003090269A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | バタフライ式ｅｇｒバルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003090269A true JP2003090269A (ja) | 2003-03-28 |
Family
ID=19107574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001284210A Pending JP2003090269A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | バタフライ式ｅｇｒバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003090269A (ja) |
-
2001
- 2001-09-19 JP JP2001284210A patent/JP2003090269A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050301 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050628 |