JP2007132309A - Exhaust gas cooling device for exhaust gas re-circulation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関より流出する排気ガスの一部を内燃機関の吸気系に再循環させるための排気ガス再循環装置に適用されて、排気ガスを冷却するEGRクーラを備えた排気ガス冷却装置に関するもので、特にEGRクーラよりも排気ガスの流れ方向の上流側に配置された2位置切替弁と、内部に2位置切替弁のバルブを開閉自在に収容するハウジングとを備えた排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置に係わる。 The present invention is applied to an exhaust gas recirculation device for recirculating a part of exhaust gas flowing out from an internal combustion engine to an intake system of the internal combustion engine, and is provided with an EGR cooler for cooling the exhaust gas. In particular, an exhaust gas recirculation provided with a two-position switching valve disposed upstream of the EGR cooler in the flow direction of the exhaust gas, and a housing in which the valve of the two-position switching valve is housed so as to be openable and closable. The present invention relates to an apparatus for exhaust gas cooling.
[従来の技術]
従来より、排気ガスの温度を内燃機関の運転状態に応じて最適化する目的で、内燃機関より流出する排気ガスの一部(排気再循環ガス:EGRガス)を排気通路から吸気通路に還流させるための排気ガス還流管の途中に、図6に示したように、エンジン冷却水を用いてEGRガスを冷却するEGRクーラ101と、このEGRクーラ101よりもEGRガスの流れ方向の上流側に結合された切替弁装置102とを一体化したEGRクーラモジュールを配置した排気ガス再循環装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。なお、排気ガス還流管は、切替弁装置102のハウジング103よりもEGRガスの流れ方向の上流側に分岐管を有しており、また、切替弁装置102のハウジング103よりもEGRガスの流れ方向の下流側に合流管を有している。
[Conventional technology]
Conventionally, in order to optimize the temperature of exhaust gas according to the operating state of the internal combustion engine, a part of the exhaust gas flowing out from the internal combustion engine (exhaust gas recirculation gas: EGR gas) is recirculated from the exhaust passage to the intake passage. As shown in FIG. 6, an
EGRクーラ101の内部には、切替弁装置102のハウジング103のEGRクーラ入口側で開口したクーラ入口通路104から、ハウジング103のEGRクーラ出口側で開口したクーラ出口通路105に向けてUターン状にEGRガスを流す排気ガス冷却流路が形成されている。また、切替弁装置102のハウジング103の内部には、クーラ入口通路104およびクーラ出口通路105に並列して、内部を通過するEGRガスをEGRクーラ101より迂回させるバイパス流路106が形成されている。
The EGR
また、ハウジング103は、クーラ入口通路104およびクーラ出口通路105とバイパス流路106とを区画する区画壁107を有している。また、ハウジング103には、区画壁107を貫通するように配置されたバルブ軸109が回転自在に支持されている。このバルブ軸109には、クーラ入口通路104を開閉する第1バタフライ型バルブ111、およびバイパス流路106を開閉する第2バタフライ型バルブ112が組み付けられている。なお、バルブ軸109は、リンクプレート113や軸部材114を介して、負圧作動式アクチュエータ110のロッド115に駆動連結されている。
The
また、第1バタフライ型バルブ111は、第2バタフライ型バルブ112に対して、90°の相対角度となるようにバルブ軸109に組み付けられている。したがって、この切替弁装置102は、第1バタフライ型バルブ111がクーラ全開位置に配置されると、第2バタフライ型バルブ112がバイパス全閉位置に配置され、また、第1バタフライ型バルブ111がクーラ全閉位置に配置されると、第2バタフライ型バルブ112がバイパス全開位置に配置されるように構成されている。
The
[従来の技術の不具合]
ところが、特許文献1に記載のEGRクーラモジュールにおいては、エンジン始動時等のEGRガス温度が比較的に低い温度領域の時に使用されるバイパス流路106が、ハウジング103のEGRガス入口121から、ハウジング103のEGRガス出口122に向けて真っ直ぐに延びる直線状流路にて構成されている。また、内燃機関の運転時に常時使用されるクーラ入口通路104は、略直角に屈曲した屈曲部124を有するL字状流路にて構成されている。
[Conventional technical problems]
However, in the EGR cooler module described in
これによって、第1、第2バタフライ型バルブ111、112のバルブシート位置が、内燃機関の運転時に常時使用されるクーラ全開位置およびバイパス全閉位置の時に、ハウジング103のEGRガス入口123から、クーラ入口通路104を経由してEGRクーラ101の入口部に流れ込むEGRガス流は、EGRクーラ101の入口部の直前の屈曲部124で激しく折れ曲がる。すなわち、ハウジング103のEGRガス入口123の軸線方向に直線状に流入したEGRガス流は、クーラ入口通路104を通過する際に略直角に屈曲してEGRクーラ101の入口部に流れ込むため、クーラ入口通路104を通過するEGRガス流の圧力損失が大きくなる。
As a result, when the valve seat positions of the first and
したがって、EGRクーラ101を経由させて内燃機関の吸気通路にEGRガスを再循環させる際のEGRガス流の圧力損失の方が、EGRクーラ101をバイパスさせて内燃機関の吸気通路にEGRガスを再循環させる際のEGRガス流の圧力損失よりも大幅に大きくなる。すなわち、内燃機関の運転中に常時使用するクーラ入口通路104の方が、限られた期間だけ一時的に使用するバイパス流路106よりも圧力損失が大幅に大きくなる。
本発明の目的は、内燃機関の運転中に常時使用するクーラ側連通路を通過する排気ガス流の圧力損失の増加を抑えることのできる排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置を提供することにある。また、内燃機関の運転中の限られた期間だけ一時的に使用するバイパス側連通路を通過する排気ガス流の圧力損失の増加を抑えることのできる排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an exhaust gas cooling device of an exhaust gas recirculation device that can suppress an increase in pressure loss of an exhaust gas flow that passes through a cooler side communication passage that is always used during operation of an internal combustion engine. is there. Also provided is an exhaust gas cooling device for an exhaust gas recirculation device capable of suppressing an increase in pressure loss of an exhaust gas flow passing through a bypass side communication passage that is temporarily used for a limited period during operation of the internal combustion engine. There is to do.
請求項1に記載の発明によれば、排気ガスクーラよりも排気ガスの流れ方向の上流側に切替弁を配置している。この切替弁は、排気ガスクーラの入口部に結合されたハウジングの内部に収容されている。そのハウジングの内部には、クーラ側連通路およびバイパス側連通路が形成されている。なお、クーラ側連通路は、このクーラ側連通路の内部を通過する排気ガスが、排気ガスクーラを経由して内燃機関の吸気系に再循環するように構成されている。また、バイパス側連通路は、このバイパス側連通路の内部を通過する排気ガスが、排気ガスクーラを迂回して内燃機関の吸気系に再循環するように構成されている。そして、クーラ側連通路を、ハウジングの排気ガス入口から排気ガスクーラの入口部に向けて真っ直ぐに延びる直線状流路によって構成することにより、ハウジングの排気ガス入口から流入した排気ガスが、直線状流路の軸線に沿って直線状に流れて、そのまま略直角に屈曲することなく、排気ガスクーラの入口部にスムーズに流れ込む。したがって、排気ガスクーラを経由させて内燃機関の吸気系に排気ガスを再循環させる際の排気ガス流の圧力損失の増加を抑えることができる。すなわち、内燃機関の運転中に常時使用するクーラ側連通路を通過する排気ガス流の圧力損失の増加を抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, the switching valve is disposed upstream of the exhaust gas cooler in the flow direction of the exhaust gas. This switching valve is housed inside a housing coupled to the inlet of the exhaust gas cooler. Inside the housing, a cooler side communication path and a bypass side communication path are formed. The cooler side communication path is configured such that exhaust gas passing through the interior of the cooler side communication path is recirculated to the intake system of the internal combustion engine via the exhaust gas cooler. Further, the bypass side communication path is configured such that the exhaust gas passing through the inside of the bypass side communication path bypasses the exhaust gas cooler and is recirculated to the intake system of the internal combustion engine. Then, the cooler side communication path is configured by a straight flow path that extends straight from the exhaust gas inlet of the housing toward the inlet portion of the exhaust gas cooler, so that the exhaust gas flowing in from the exhaust gas inlet of the housing flows linearly. It flows in a straight line along the axis of the road, and smoothly flows into the inlet portion of the exhaust gas cooler without bending at a substantially right angle. Therefore, an increase in the pressure loss of the exhaust gas flow when the exhaust gas is recirculated to the intake system of the internal combustion engine via the exhaust gas cooler can be suppressed. That is, it is possible to suppress an increase in pressure loss of the exhaust gas flow that passes through the cooler side communication path that is always used during operation of the internal combustion engine.
請求項2に記載の発明によれば、クーラ側連通路は、上記の直線状流路、および略直角に屈曲したL字状流路によって構成されている。そして、バイパス側連通路に、直線状流路とL字状流路とを短絡して連通するバイパス流路を設けることにより、クーラ出入口通路とバイパス流路とが並列して配置された従来のハウジングと比べて、ハウジングの体格を小型化することができる。これにより、排気ガスクーラと、切替弁を内蔵したハウジングとを備えた排気ガス冷却装置の搭載スペースを縮小化できるので、排気ガス冷却装置全体の体格の小型化および搭載性の向上を図ることができる。
According to invention of
請求項3に記載の発明によれば、内部に切替弁を収容するハウジングに、内部に上記の直線状流路が形成された直線状流路管部、および内部に上記のL字状流路が形成されたL字状流路管部を設けても良い。また、請求項4に記載の発明によれば、バイパス側連通路を、直線状流路の軸線方向に対して略直角方向に配置しても良い。すなわち、バイパス側連通路の軸線を、直線状流路の軸線に対して垂直な垂線上に配置しても良い。なお、ハウジングに、直線状流路とL字状流路とを区画する隔壁部を設けても良い。この場合には、隔壁部を貫通するようにバイパス側連通路が形成される。
According to invention of
請求項5に記載の発明によれば、排気ガスクーラを備えた排気ガス冷却装置に、内部に上記のクーラ側連通路に相当する2つの第1、第2排気ガス流路、およびこれらの第1、第2排気ガス流路を短絡して連通するバイパス流路(バイパス側連通路の一部)が形成されたハウジングを設けても良い。このハウジングの排気ガスの流れ方向の上流側で、少なくとも第1、第2排気ガス流路(およびバイパス流路)の内部に排気ガスを導入するための排気ガス出口を開口しても良い。また、ハウジングの排気ガスの流れ方向の下流側で、少なくとも第1、第2排気ガス流路(およびバイパス流路)から外部に向けて排気ガスを流出させるための排気ガス出口を開口しても良い。ここで、第1排気ガス流路は、排気ガスクーラの入口部に連通するクーラ入口通路であって、ハウジングの排気ガス入口から流入した排気ガスを排気ガスクーラの入口部に導く直線状流路を構成する。また、第2排気ガス流路は、排気ガスクーラの出口部に連通するクーラ出口通路であって、排気ガスクーラの出口部から流入した排気ガスをハウジングの排気ガス出口に導くL字状流路(または直線状流路)を構成する。 According to the fifth aspect of the present invention, in the exhaust gas cooling device provided with the exhaust gas cooler, two first and second exhaust gas passages corresponding to the cooler side communication passage and the first of these are provided. A housing in which a bypass channel (a part of the bypass side communication channel) that communicates by short-circuiting the second exhaust gas channel may be provided. An exhaust gas outlet for introducing exhaust gas into at least the first and second exhaust gas flow paths (and bypass flow paths) may be opened at the upstream side of the exhaust gas flow direction of the housing. Further, an exhaust gas outlet for allowing the exhaust gas to flow out from at least the first and second exhaust gas passages (and the bypass passage) to the outside may be opened on the downstream side of the exhaust gas flow direction of the housing. good. Here, the first exhaust gas passage is a cooler inlet passage communicating with the inlet portion of the exhaust gas cooler, and constitutes a straight passage that guides the exhaust gas flowing from the exhaust gas inlet of the housing to the inlet portion of the exhaust gas cooler. To do. The second exhaust gas passage is a cooler outlet passage communicating with the outlet portion of the exhaust gas cooler, and the L-shaped passage (or the exhaust gas passage that guides the exhaust gas flowing in from the outlet portion of the exhaust gas cooler to the exhaust gas outlet of the housing) A straight flow path).
請求項6に記載の発明によれば、排気ガスクーラよりも排気ガスの流れ方向の上流側に配置される切替弁の弁体(バルブ)は、少なくともバイパス側連通路を開閉するように、ハウジングの直線状流路(第1排気ガス流路)の内部において開閉自在に収容されている。また、請求項7に記載の発明によれば、切替弁のバルブは、バイパス側連通路を全閉する際のバルブシート位置であるバイパス全閉位置から、バイパス側連通路を全開する際のバルブシート位置であるバイパス全開位置までのバルブ作動角度が90°未満の鋭角となっている。なお、バルブ作動角度は、直角を除く鋭角(0°よりも大きく90°未満)であれば構わないが、望ましくは20〜70°の範囲が好適で、更に望ましくは30〜60°の範囲が好適で、最も望ましくは40〜50°の範囲が最適である。
According to the sixth aspect of the present invention, the valve body (valve) of the switching valve arranged on the upstream side in the exhaust gas flow direction with respect to the exhaust gas cooler is configured so that at least the bypass side communication passage is opened and closed. The linear flow path (first exhaust gas flow path) is accommodated in an openable and closable manner. According to the invention of
請求項8に記載の発明によれば、バイパス側連通路の全開時に、ハウジングの排気ガス入口に対向するバルブ端面の法線を、ハウジングの直線状流路の軸線に対して垂直な垂線よりもバイパス側連通路側に(所定の傾斜角度だけ)傾けている。すなわち、切替弁のバルブは、バイパス側連通路の全開時に、ハウジングの排気ガス入口に対向するバルブ端面の法線が、ハウジングの排気ガス入口に向かって(所定の傾斜角度だけ)前傾姿勢となるように保持されている。これによって、バイパス側連通路の全開時に、ハウジングの排気ガス入口から直線状流路に流入した排気ガスは、先ず直線状流路の軸線に沿って真っ直ぐに流れ、角度が付けられた切替弁のバルブ端面に衝突し、略直角方向に流れを変えてバイパス側連通路にスムーズに流れ込む。 According to the eighth aspect of the present invention, when the bypass side communication passage is fully opened, the normal line of the valve end surface facing the exhaust gas inlet of the housing is set to be perpendicular to the perpendicular line to the axis of the linear flow path of the housing. It is inclined toward the bypass side communication path (by a predetermined inclination angle). That is, when the bypass side communication path is fully opened, the switching valve has a normal inclination of the valve end surface facing the exhaust gas inlet of the housing toward the exhaust gas inlet of the housing (by a predetermined inclination angle). Is held to be. As a result, when the bypass side communication passage is fully opened, the exhaust gas flowing into the linear flow path from the exhaust gas inlet of the housing first flows straight along the axis of the linear flow path, and the angled switching valve Collides with the valve end face, changes flow in a substantially right angle direction, and smoothly flows into the bypass side communication path.
したがって、バイパス側連通路の全開時に、ハウジングの排気ガス入口に対向するバルブ端面の法線を、ハウジングの直線状流路の軸線に対して垂直な垂線上に配置することで、ハウジングの排気ガス入口から直線状流路に流入した排気ガスが、バイパス側連通路の直前で激しく直角に屈曲してバイパス側連通路に流れ込む場合と比べて、排気ガスの流れ性が良くなり、排気ガスクーラを迂回させて内燃機関の吸気系に排気ガスを再循環させる際の排気ガス流の圧力損失の増加を抑えることができる。すなわち、内燃機関の運転中の限られた期間だけ一時的に使用するバイパス側連通路を通過する排気ガス流の圧力損失の増加を抑えることができる。なお、切替弁のバルブを、金属材料によって平板状に形成しても良い。 Therefore, when the bypass side communication passage is fully opened, the normal line of the valve end surface facing the exhaust gas inlet of the housing is arranged on a perpendicular line to the axis of the linear flow path of the housing, so that the exhaust gas of the housing Compared with the case where the exhaust gas flowing into the straight flow path from the inlet bends sharply at right angles just before the bypass side communication path and flows into the bypass side communication path, the exhaust gas flow is improved and bypasses the exhaust gas cooler. Thus, an increase in the pressure loss of the exhaust gas flow when the exhaust gas is recirculated to the intake system of the internal combustion engine can be suppressed. That is, it is possible to suppress an increase in the pressure loss of the exhaust gas flow passing through the bypass side communication passage that is temporarily used only for a limited period during the operation of the internal combustion engine. In addition, you may form the valve | bulb of a switching valve in flat form with a metal material.
請求項9に記載の発明によれば、ハウジングの直線状流路の内部には、ハウジングの第1バルブシートに着座して、少なくともバイパス側連通路の一部を成す第1流路孔を閉鎖し、且つ少なくともクーラ側連通路の一部を成す第2流路孔を開放するバイパス全閉位置(クーラ全開位置)、およびハウジングの第2バルブシートに着座して、第1流路孔を開放し、且つ第2流路孔を閉鎖するバイパス全開位置(クーラ全閉位置)を、2位置にて切り替える2位置切替弁の弁体(バルブ)が開閉自在に収容されている。これによって、例えば1個のバルブによって第1、第2流路孔を選択的に開閉することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the first flow path hole which is seated on the first valve seat of the housing and forms at least a part of the bypass side communication path is closed inside the linear flow path of the housing. And a bypass fully closed position (cooler fully open position) that opens at least a second flow path hole that forms part of the cooler side communication path, and a seat on the second valve seat of the housing to open the first flow path hole. And the valve body (valve) of the 2 position switching valve which switches the bypass fully open position (cooler fully closed position) which closes the 2nd channel hole in 2 positions is stored so that opening and closing is possible. Thereby, for example, the first and second flow path holes can be selectively opened and closed by one valve.
請求項10に記載の発明によれば、2位置切替弁のバルブは、バイパス全閉位置(クーラ全開位置)からバイパス全開位置(クーラ全閉位置)までのバルブ作動角度が90°未満の鋭角となっている。なお、バルブ作動角度は、直角を除く鋭角(0°よりも大きく90°未満)であれば構わないが、望ましくは20〜70°の範囲が好適で、更に望ましくは30〜60°の範囲が好適で、最も望ましくは40〜50°の範囲が最適である。また、請求項11に記載の発明によれば、2位置切替弁のバルブを、バイパス全閉位置とバイパス全開位置との2位置に駆動するバルブ駆動装置を設けても良い。
According to the invention of
本発明を実施するための最良の形態は、内燃機関の運転中に常時使用するクーラ側連通路を通過する排気ガス流の圧力損失の増加を抑えるという目的を、クーラ側連通路を、ハウジングの排気ガス入口から排気ガスクーラの入口部に向けて真っ直ぐに延びる直線状流路によって構成することで実現した。また、内燃機関の運転中の限られた期間だけ一時的に使用するバイパス側連通路を通過する排気ガス流の圧力損失の増加を抑えるという目的を、バイパス側連通路の全開時に、ハウジングの排気ガス入口に対向するバルブ端面の法線を、ハウジングの直線状流路の軸線に対して垂直な垂線よりもバイパス側連通路側に(所定の傾斜角度だけ)傾けることで実現した。 The best mode for carrying out the present invention is to suppress the increase in the pressure loss of the exhaust gas flow passing through the cooler side communication passage that is always used during operation of the internal combustion engine. This was realized by a straight flow path extending straight from the exhaust gas inlet toward the inlet of the exhaust gas cooler. Another object of the present invention is to suppress an increase in pressure loss of the exhaust gas flow passing through the bypass side communication passage that is temporarily used only for a limited period during the operation of the internal combustion engine. This was realized by inclining the normal line of the valve end surface facing the gas inlet toward the bypass side communication path (by a predetermined inclination angle) rather than the perpendicular perpendicular to the axis of the linear flow path of the housing.
[実施例1の構成]
図1ないし図5は本発明の実施例1を示したもので、図1はEGRクーラモジュールの全体構造を示した図で、図2は排気ガス再循環装置の全体構成を示した図で、図3は切替弁装置の全体構造を示した図である。
[Configuration of Example 1]
FIGS. 1 to 5
本実施例のEGRクーラモジュール1は、図2に示したように、排気ガスクーラとしてのEGRクーラ2を利用して排気ガスを冷却する排気ガス冷却装置であって、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関(以下エンジンと言う)Eの燃焼室より流出した排気ガスの一部を吸気系に導いて再循環させる排気ガス再循環装置に組み込まれている。この排気ガス再循環装置は、エンジンEの排気管(以下エンジン排気管と言う)14に接続されて、エンジンEの燃焼室より流出する排気ガスの一部(排気再循環ガス:以下EGRガスと言う)をエンジンEの吸気管(以下エンジン吸気管と言う)15の内部に再循環させるための排気ガス還流管16、17と、これらの排気ガス還流管16、17内に形成される排気ガス還流路を通過するEGRガスの還流量(EGR量)を連続的または段階的に調節する排気ガス還流量制御弁(以下EGR制御弁と言う)19とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、エンジン排気管14の内部には、エンジンEの燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気通路が形成されている。また、エンジン吸気管15の内部には、エアクリーナ20で濾過されて、エンジンEの燃焼室に吸入される吸入空気が流れる吸気通路が形成されている。また、排気ガス還流管16、17間には、EGRクーラモジュール1が直列的に直接結合されている。そして、排気ガス還流管16は、エンジン排気管14のエキゾーストマニホールドに接続されている。また、排気ガス還流管17は、エンジン吸気管15のインテークマニホールドまたはサージタンクに接続されている。また、エンジンEには、EGRクーラモジュール1にエンジン冷却水を循環供給するためのエンジン冷却水回路(冷却水循環路)が設けられている。
Here, an exhaust passage through which exhaust gas flowing out from the combustion chamber of the engine E flows is formed inside the
エンジン冷却水回路は、エンジンEのウォータジャケット(図示せず)からEGRクーラモジュール1の冷却水入口管(温水パイプ)21へエンジン冷却水を循環供給するための冷却水配管22と、EGRクーラモジュール1の冷却水出口管(温水パイプ)23からラジエータ(図示せず)を経てエンジンEのウォータジャケットにエンジン冷却水を循環供給する(戻す)ための冷却水配管24と、エンジン冷却水回路中にエンジン冷却水の循環流を発生させるウォータポンプ(図示せず)とを備えている。なお、本実施例では、ラジエータでエンジン冷却水と室外空気(外気)とを熱交換させることで、所定の温度範囲(例えば75〜80℃)のエンジン冷却水をエンジンEのウォータジャケットに戻すように構成されている。
The engine cooling water circuit includes a cooling
本実施例のEGRクーラモジュール1は、高温EGRガスをエンジン冷却水と熱交換させてEGRガスを冷却するEGRクーラ2と、このEGRクーラ2の入口部および出口部に結合される切替弁装置3とを一体化したもので、排気ガス再循環装置の排気ガス還流管16、17の一部およびエンジン冷却水回路の冷却水配管22、24の一部を構成している。ここで、切替弁装置3は、内部に2つの第1、第2排気ガス流路、およびこれらの第1、第2排気ガス流路を短絡(ショートカット)するバイパス流路が形成されたハウジング4と、このハウジング4の内部に開閉自在に収容されて、バイパス全閉位置とクーラ全閉位置との2位置に駆動される2位置3方向切替弁と、この2位置3方向切替弁の弁体(バルブ:フラップ型バルブ5)が着座する2つの第1、第2バルブシート(第1、第2筒状体)11、12とを備えている。なお、2つの第1、第2排気ガス流路は、EGRクーラ2を経由させてエンジンEの吸気系にEGRガスを再循環させるクーラ側連通路を構成する。また、バイパス流路は、EGRクーラ2を迂回させてエンジンEの吸気系にEGRガスを再循環させるバイパス側連通路を構成する。
The
EGRクーラ2は、切替弁装置3のハウジング4から導入される高温EGRガスと冷却水配管22から流入する低温のエンジン冷却水とを熱交換させることで、EGRガスを所望の排気温度以下に冷却する水冷式の排気ガスクーラである。このEGRクーラ2は、複数の熱交換チューブ(図示せず)を内部に収容しており、これらの熱交換チューブの周囲にエンジン冷却水が循環する冷却水流路(図示せず)を有している。ここで、冷却水配管22から、切替弁装置3のハウジング4に接続された温水パイプ21に流入したエンジン冷却水は、ハウジング4の内部(例えばバルブ軸6の周囲)に形成された冷却水通路(図示せず)を経由して冷却水通路の出口部に導かれる。そして、エンジン冷却水は、切替弁装置3のハウジング4に設けられた温水パイプ23から冷却水配管24に導かれる。
The
また、複数の熱交換チューブの各々は、例えばEGRクーラ2の入口部から出口部に向けてU字状にEGRガスが流れるようにU字管となっている。そして、EGRクーラ2の内部には、ハウジング4からEGRガスが流入する第1排気ガス流路群とハウジング4にEGRガスを流出する第2排気ガス流路群とを区画する隔壁部25が設けられている。
Each of the plurality of heat exchange tubes is formed into a U-shaped tube so that EGR gas flows in a U-shape from the inlet portion to the outlet portion of the
ハウジング4は、図1および図2に示したように、EGRクーラ2の入口部(EGRガスの入口側)および出口部(EGRガスの出口側)に結合されている。このハウジング4は、金属材料(例えば鉄系の鋳物(鋳鉄)、アルミニウム鋳物またはアルミニウムダイカスト等)によって所定の形状に一体的に形成されている。また、ハウジング4には、図3ないし図5に示したように、排気ガス還流管16のEGRガスの流れ方向の下流端に設けられるフランジ部(図示せず)にスクリュー等の締結具を用いて締め付け固定されるインレットポート側フランジ部26、および排気ガス還流管17のEGRガスの流れ方向の上流端に設けられるフランジ部(図示せず)にスクリュー等の締結具を用いて締め付け固定されるアウトレットポート側フランジ部27が設けられている。また、ハウジング4には、EGRクーラ2の入口部および出口部に設けられるフランジ部(図示せず)にスクリュー等の締結具を用いて締め付け固定されるEGRクーラ側フランジ部29が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ハウジング4は、直線状流路管部31、および略直角(例えば90°)に屈曲したL字状流路管部32を有している。そして、ハウジング4の直線状流路管部31の内部空間は、外部(排気ガス還流管16)からEGRクーラモジュール1のインレットポート41を経由してEGRクーラ2の内部にEGRガスを導入するための第1排気ガス流路(第1直線状流路)として利用されている。また、ハウジング4のL字状流路管部32の内部空間は、EGRクーラ2の内部からEGRクーラモジュール1のアウトレットポート55を経由して外部(排気ガス還流管17)にEGRガスを流出させるための第2排気ガス流路(L字状流路)として利用されている。
The
そして、直線状流路管部31とL字状流路管部32との間には、第1排気ガス流路と第2排気ガス流路とを気密的に区画する隔壁部33が一体的に形成されている。この隔壁部33には、2つの第1、第2排気ガス流路をショートカットするバイパス流路34、35が形成されている。そして、ハウジング4の隔壁部33には、直線状流路管部31とL字状流路管部32とを連通する第1連通孔(開口部)が開口している。また、直線状流路管部31には、直線状流路管部31の上流側と下流側とを連通する第2連通孔(開口部)が開口している。なお、クーラ出口側連通路52とアウトレットポート55との間には、第2排気ガス流路とバイパス流路34、35との合流部(クーラ出口側連通路53)が設けられている。
In addition, a
そして、隔壁部33には、軸受け部品(図示せず)を介して2位置3方向切替弁のバルブ軸6を回転方向に軸支する円筒状のバルブ軸受け部36が設けられている。軸受け部品の内部には、2位置3方向切替弁のバルブ軸6の外周面が摺接するシャフト摺動孔が設けられている。なお、ハウジング4は、バルブ軸受け部36の軸方向の一端側が開口している。そして、ハウジング4には、バルブ軸受け部36の開口部を閉塞するプラグ37が気密的に圧入固定されている。また、ハウジング4には、後述する負圧作動式アクチュエータ9を取り付けるためのブラケット65がスクリュー39等の締結具を用いて締め付け固定されている。また、ハウジング4の冷却水通路の入口部および出口部には、温水パイプ21、23が液密的に圧入固定されている。
The
そして、第1排気ガス流路は、ハウジング4の排気ガスの流れ方向の上流端で開口したインレットポート(ハウジング4の第1入口ポート、排気ガス入口)41から、EGRクーラ2の入口部で開口した第1出口ポート45に向けてバイパス流路34、35の軸線方向に対して直交する方向に真っ直ぐ(ストレート)に延びる第1直線状流路である。なお、インレットポート41は、EGRクーラモジュール1の入口ポートを構成している。また、第1出口ポート45は、EGRクーラ2の複数の熱交換チューブの入口側端部に連通している。また、第1排気ガス流路には、すなわち、インレットポート41とこのインレットポート41と同一軸線上に設けられる第1出口ポート45との間には、EGRクーラ2の入口部に連通するクーラ入口側連通路42〜44が設けられている。ここで、クーラ入口側連通路42は、2位置3方向切替弁のフラップ型バルブ5を開閉自在に収容するバルブ室と、バイパス流路34と断面T字状に接続する分岐部(バイパス流路34とクーラ入口側連通路42との分岐部)とを兼ね備えている。
The first exhaust gas flow path is opened from the inlet port (first inlet port of the
そして、第2排気ガス流路は、EGRクーラ2の出口部で開口した第2入口ポート51から、ハウジング4の排気ガスの流れ方向の下流端で開口したアウトレットポート(ハウジング4の第2出口ポート、排気ガス出口)55に向けて途中で略直角に屈曲したL字状流路である。なお、第2入口ポート51は、EGRクーラ2の複数の熱交換チューブの出口側端部に連通している。また、アウトレットポート55は、EGRクーラモジュール1の出口ポートを構成している。また、第2排気ガス流路には、すなわち、第2入口ポート51とこの第2入口ポート51に対して90°の相対角度を持つアウトレットポート55との間には、EGRクーラ2の出口部に連通するクーラ出口側連通路52、53が設けられている。
The second exhaust gas passage is connected to an outlet port (second outlet port of the housing 4) that opens from the
ここで、クーラ出口側連通路53は、バイパス流路35と断面T字状に接続する合流部(バイパス流路35とクーラ出口側連通路53との合流部)と、バイパス流路35より流入した高温のEGRガスが流れるバイパス出口通路とを兼ね備えている。2つのバイパス流路34、35は、EGRクーラ2を介さずに、第1排気ガス流路との分岐部(クーラ入口側連通路42)と第2排気ガス流路との合流部(クーラ出口側連通路53)とを直接連通して、内部を通過するEGRガスをEGRクーラ2より迂回させるバイパス流路である。これらのバイパス流路34、35は、第1排気ガス流路(第1直線状流路)の軸線方向に対して略直角方向に配置されている。
Here, the cooler outlet
すなわち、本実施例では、バイパス流路34、35の軸線を第1排気ガス流路(第1直線状流路)の軸線に対して垂直な垂線上に配置している。また、クーラ出口側連通路53を含む2つのバイパス流路34、35は、第1排気ガス流路との分岐部(クーラ入口側連通路42)から、ハウジング4のアウトレットポート55に向けて、バイパス流路34、35の軸線方向に真っ直ぐ(ストレート)に延びる第2直線状流路である。ここで、本実施例では、クーラ入口側連通路42〜44、第1出口ポート45によってクーラ入口側連通路が構成されている。また、第2入口ポート51、クーラ出口側連通路52、53によってクーラ出口側連通路が構成されている。また、クーラ入口側連通路42、2つのバイパス流路34、35およびクーラ出口側連通路53によってバイパス側連通路が構成されている。
That is, in this embodiment, the axes of the
ここで、本実施例のハウジング4のL字状流路管部32の内部空間(特にクーラ出口側連通路52)には、ハウジング4のL字状流路管部32の内部空間(クーラ出口側連通路52、53)の要求流量を満足できる開口断面積、つまりクーラ出口側連通路52の第2入口ポート側の開口断面積よりも小さい通路断面積(流路断面積)を有する絞り部56が設けられている。この絞り部56は、隔壁部33に一体的に形成された突起部57等によって構成されている。この突起部57は、隔壁部33の通路壁面を部分的に、クーラ出口側連通路52の通路断面積を縮小化する側(必要流量を確保できるだけの面積)に突出させ、バルブ軸6の軸受け部に排気ガス中に含まれる煤(デポジット)が入り難い構造としている。
Here, the internal space (cooler outlet) of the L-shaped
ここで、本実施例のハウジング4は、内部に第1流路孔(バイパス流路34に相当する)が形成された第1バルブシート11、および内部に第2流路孔(クーラ入口側連通路43に相当する)が形成された第2バルブシート12を有している。2つの第1、第2バルブシート11、12は、所定の隙間を隔てて(クーラ入口側連通路42を間に挟んで)配置されており、第1バルブシート11の軸線方向が、第2バルブシート12の軸線方向に対して垂直となるように配置されている。
Here, the
第1バルブシート11は、耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料(例えばSUS303等のステンレス鋼)によって円筒形状に一体的に形成された第1円筒体(第1筒状体)よりなる。この第1バルブシート11は、ハウジング4と別体で製造された後に、ハウジング4の直線状流路管部31とL字状流路管部32との間(クーラ入口側連通路42とクーラ出口側連通路53との間)に設けられる第1連通孔の孔壁面に圧入嵌合されている。そして、第1バルブシート11の軸線方向のクーラ入口側連通路側の環状端面には、2位置3方向切替弁の弁体(フラップ型バルブ5)の背面部が着座する円環状の第1弁座部61が設けられている。
The
この第1弁座部61は、フラップ型バルブ5の回転動作範囲を規制する規制部として利用されており、第1バルブシート11の軸線に対して垂直な垂線上に配置されている。これにより、フラップ型バルブ5の背面部が第1バルブシート11の第1弁座部61に着座した際にフラップ型バルブ5のそれ以上の回転方向の一方側(バイパス流路34、35を閉じる側)への回転動作が規制される。ここで、第1バルブシート11の第1弁座部61に、フラップ型バルブ5の背面部とのシート接触面積を小さくしてフラップ型バルブ5の密着面と第1バルブシート11の密着面とのシール面圧を向上させるための円環状凸部を設けても良い。
The first
第2バルブシート12は、耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料(例えばSUS303等のステンレス鋼)によって円筒形状に一体的に形成された第2円筒体(第2筒状体)よりなる。第2バルブシート12は、ハウジング4と別体で製造された後に、ハウジング4の直線状流路管部31に設けられる第2連通孔の孔壁面に圧入嵌合されている。そして、第2バルブシート12の軸線方向の入口ポート側の環状端面には、フラップ型バルブ5の腹面部が着座する円環状の第2弁座部62が設けられている。
The
この第2弁座部62は、フラップ型バルブ5の回転動作範囲を規制する規制部として利用されており、第2バルブシート12の軸線に対して垂直な垂線よりもインレットポート側に所定の傾斜角度(例えば40〜50°程度)だけ傾くように配置されている。これにより、フラップ型バルブ5の腹面部が第2バルブシート12の第2弁座部62に着座した際にフラップ型バルブ5のそれ以上の回転方向の他方側(クーラ入口側連通路43を閉じる側)への回転動作が規制される。
The second
切替弁装置3の2位置3方向切替弁は、ハウジング4の内部(クーラ入口側連通路42)に開閉自在(回転自在)に収容されて、クーラ入口側連通路43、44およびバイパス流路34、35を選択的に開閉する平板状のフラップ型バルブ5と、ハウジング4のバルブ軸受け部36に回転自在に軸支(支持)された円柱状のバルブ軸6と、フラップ型バルブ5とバルブ軸6とを連結する平板状のバルブレバー7とによって構成されている。
The two-position three-way switching valve of the switching
フラップ型バルブ5は、耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料(例えばSUS304等のステンレス鋼)によって円板形状(円形状の平板状)に一体的に形成されている。このフラップ型バルブ5の板厚方向の一端面には、ハウジング4の第1バルブシート11に対して着座、離脱してバイパス流路34、35を閉鎖、開放する背面部が設けられている。また、フラップ型バルブ5の板厚方向の他端面には、ハウジング4の第2バルブシート12に対して着座、離脱してクーラ入口側連通路43、44を閉鎖、開放する腹面部が設けられている。
The
ここで、本実施例の2位置3方向切替弁は、バイパス全閉位置(クーラ全開位置、デフォルト位置:図1および図4参照)とクーラ全閉位置(バイパス全開位置、フルリフト位置:図5参照)との2位置に駆動されるように構成されている。バイパス全閉位置とは、バイパス全閉時(クーラ全開時)に、フラップ型バルブ5の背面部が、第1バルブシート11に着座(密着)してクーラ入口側連通路43、44を開放(全開)し、且つバイパス流路34、35を閉鎖(全閉)する2位置3方向切替弁のバルブシート位置である。また、クーラ全閉位置とは、バイパス全開時(クーラ全閉時)に、フラップ型バルブ5の腹面部が、第2バルブシート12に着座(密着)してクーラ入口側連通路43、44を閉鎖(全閉)し、且つバイパス流路34、35を開放(全開)する2位置3方向切替弁のバルブシート位置である。
Here, the two-position / three-way selector valve of the present embodiment has a bypass fully closed position (cooler fully open position, default position: see FIGS. 1 and 4) and a cooler fully closed position (bypass fully open position, full lift position: see FIG. 5). ) And the second position. The bypass fully closed position means that when the bypass is fully closed (when the cooler is fully opened), the back portion of the
したがって、2位置3方向切替弁の弁体であるフラップ型バルブ5は、バイパス全閉時にバイパス全閉位置に保持(配置)され、また、クーラ全閉時にクーラ全閉位置に保持(配置)される。また、2位置3方向切替弁は、フラップ型バルブ5のバイパス全閉位置から、フラップ型バルブ5のクーラ全閉位置までのバルブ作動角度(バルブ許容回転角度)が90°未満の鋭角となっている。なお、バルブ作動角度は、直角を除く鋭角(0°よりも大きく90°未満)であれば構わないが、望ましくは20〜70°の範囲が好適で、更に望ましくは30〜60°の範囲が好適で、最も望ましくは40〜50°の範囲が最適である。なお、図1に示したフラップ型バルブ5のバルブ作動角度は、約49°である。
Therefore, the
そして、フラップ型バルブ5は、バイパス全閉時に、そのバルブ端面(フラップ型バルブ5の腹面部)の法線が、ハウジング4の第1排気ガス流路(クーラ入口側連通路42〜44)の軸線に対して平行方向(図1において図示左右方向)に配置されるように、フラップ型バルブ5のバイパス全閉位置(クーラ全開位置)を規定する第1バルブシート11の第1弁座部61に着座している。
When the
また、フラップ型バルブ5は、バイパス全開時に、ハウジング4のインレットポート41に対向配置されるバルブ端面(フラップ型バルブ5の背面部)の法線が、ハウジング4の第1排気ガス流路(クーラ入口側連通路42〜44)の軸線に対して垂直な垂線よりもインレットポート側に所定の傾斜角度(例えば40〜50°程度)だけ傾くように、フラップ型バルブ5のクーラ全閉位置(バイパス全開位置)を規定する第2バルブシート12の第2弁座部62に着座している。すなわち、フラップ型バルブ5は、バイパス全開時に、ハウジング4のインレットポート41に対向配置されるバルブ端面(フラップ型バルブ5の背面部)の法線が、ハウジング4のインレットポート41に向かって所定の傾斜角度(例えば40〜50°程度)だけ前傾姿勢となるように保持されている。
In addition, when the bypass valve is fully opened, the
バルブ軸6は、ハウジング4の隔壁部33に設けられたバルブ軸受け部36に軸受け部品を介して回転方向に摺動自在に支持されており、耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料(例えばSUS304等のステンレス鋼)によって一体的に形成されている。このバルブ軸6は、フラップ型バルブ5とバルブ軸6とを連結するバルブレバー7の固定端を保持固定するバルブ保持部を有している。また、本実施例では、バルブ軸受け部36に構成される軸受け部品とバルブ軸6とのクリアランス部に排気ガス中に含まれている煤(デポジット)が入り込むのを防止するためにシールゴム等のガスシール(図示せず)がハウジング4のバルブ軸受け部36の内周とバルブ軸6の外周との間に装着されている。
The
バルブレバー7は、耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料(例えばSUS304等のステンレス鋼)によって所定の形状(例えばV字状)に一体的に形成されている。このバルブレバー7は、一端にバルブ軸6の外周に固定される固定端を有し、且つ他端側にフラップ型バルブ5の背面部(図示下端面)を固定する自由端を有している。バルブレバー7の固定端は、バルブ軸6のバルブ保持部の円柱形状に対応して円弧形状(または円筒形状)に形成されて、バルブ軸6のバルブ保持部の外周面の周方向の一部に例えば溶接等の固定手段を用いて保持固定されている。また、バルブレバー7の自由端は、フラップ型バルブ5の嵌め込み溝形状に形成されて、フラップ型バルブ5の背面部の中央部を例えば溶接等の固定手段を用いて保持固定している。
The
以上のように、バルブレバー7を介してバルブ軸6に一体的に連結されたフラップ型バルブ5は、バルブレバー7の固定端側を起点とした回転動作によってバルブレバー7の自由端側でクーラ入口側連通路43、44およびバイパス流路34、35を選択的に開閉する1個の弁体(2位置3方向切替弁の弁体)を構成している。ここで、2位置3方向切替弁(フラップ型バルブ5、バルブ軸6およびバルブレバー7等)を、バイパス全閉位置とクーラ全閉位置との2位置に駆動するバルブ駆動装置は、図1および図3に示したように、大気圧よりも低い負圧が導入されると駆動力を発生する負圧作動式アクチュエータ9を有し、この負圧作動式アクチュエータ9の駆動力を利用して2位置3方向切替弁のフラップ型バルブ5を、バイパス全閉位置とクーラ全閉位置との2位置に駆動するように構成されている。
As described above, the
負圧作動式アクチュエータ9は、薄膜状のダイヤフラム(図示せず)と、このダイヤフラムに連動するロッド63と、バルブ軸6およびロッド63と共にリンク機構を構成するリンクプレート64と、ブラケット65の棚状の座部に組み付けられた複数のケーシング66、67とを有している。ダイヤフラムは、複数のケーシング66、67の内部空間を、負圧が導入される負圧室(図示せず)と、大気に開放された大気圧室(図示せず)とに気密的に区画するゴム系の弾性体である。
The negative pressure actuated
ロッド63は、ダイヤフラムの変位に対応してダイヤフラムと一体的に直線運動を行う軸である。このロッド63の軸線方向の上端部は、複数のケーシング66、67間に挟み込まれたダイヤフラムに結合され、また、ロッド63の軸線方向の下端部(先端部)は、リンクプレート64に結合されている。そして、リンクプレート64は、負圧作動式アクチュエータ9のロッド63の直線運動をバルブ軸6の回転運動に変換する運動方向変換機構を構成している。なお、リンクプレート64の入力側の嵌合穴には、負圧作動式アクチュエータ9のロッド63の先端部が係合している。また、リンクプレート64の出力側の嵌合穴には、プラグ37より外部に突出したバルブ軸6の軸方向の一端部が固定されている。
The
そして、複数のケーシング66、67の内部空間(特に負圧室)の内部には、ダイヤフラムを図示下方(フラップ型バルブ5のバイパス全閉位置側)に付勢するスプリング力(付勢力)を発生するコイルスプリング等のバルブ付勢手段(図示せず)が収容されている。また、ケーシング66には、図示しない電磁式または電動式の負圧制御弁を介し電動式バキュームポンプから負圧室の内部に負圧を導入するための負圧導入管69が接続されている。
A spring force (biasing force) is generated in the interior space (especially the negative pressure chamber) of the plurality of
そして、負圧作動式アクチュエータ9は、負圧制御弁を介し電動式バキュームポンプより負圧室内に負圧を導入し、負圧室と大気圧室との圧力差を利用して、ダイヤフラムをこれ自身の板厚方向に変位させることで、ダイヤフラムに連動したロッド63を軸線方向に変位させるように構成されている。そして、ロッド63の軸線方向の変位がリンクプレート64を介してバルブ軸6に伝達されると、バルブ軸6が所定の回転角度だけ回転する。これにより、2位置3方向切替弁は、フラップ型バルブ5のバイパス全閉位置とフラップ型バルブ5のクーラ全閉位置との2位置に駆動される。すなわち、フラップ型バルブ5のバルブシート位置が変更される。
Then, the negative pressure actuated
ここで、負圧作動式アクチュエータ9の動力源である負圧を負圧室に供給する負圧制御弁および電動式バキュームポンプは、エンジン制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)10によって通電制御されるように構成されている。なお、負圧制御弁は、負圧室の内部への負圧供給量を切り替える。
Here, the negative pressure control valve and the electric vacuum pump that supply negative pressure, which is the power source of the
ここで、ECU10には、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置(ROMやRAM等のメモリ)、入力回路、出力回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。また、ECU10は、図示しないイグニッションスイッチをオン(IG・ON)すると、メモリ内に格納された制御プログラムやマップ70に基づいて、フラップ型バルブ5の弁開度を電子制御するように構成されている。なお、ECU10は、イグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されると、メモリ内に格納された制御プログラムに基づく上記の制御が強制的に終了されるように構成されている。
Here, the
そして、各種センサからのセンサ信号は、A/D変換器でA/D変換された後に、ECU10に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。そして、マイクロコンピュータには、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、冷却水温度センサ、排気ガス還流管16、17の内部を流れるEGR量を間接的に検出するエアフロセンサと、エンジンEの燃焼室内に吸入される吸入空気の温度(吸気温)を検出するための吸気温度センサ(吸気温度検出手段)71、および排気ガス温度を検出するための排気温度センサ(排気温度検出手段)72等が接続されている。
The sensor signals from the various sensors are A / D converted by an A / D converter and then input to a microcomputer built in the
[実施例1の作用]
次に、本実施例の排気ガス再循環装置の作用を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the exhaust gas recirculation device of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
例えばディーゼルエンジン等のエンジンEが始動することにより、エンジンEのシリンダヘッドに形成された吸気ポートの吸気バルブが開かれると、エアクリーナ20で濾過された吸入空気が、エンジン吸気管15、スロットルボディ、サージタンクを通って各気筒のインテークマニホールドに分配され、エンジンEの各気筒の燃焼室内に吸入される。そして、エンジンEでは、燃料が燃える温度よりも高い温度になるまで空気を圧縮し、そこにインジェクタから高圧燃料を噴霧して燃焼が成される。
For example, when the engine E such as a diesel engine is started and the intake valve of the intake port formed in the cylinder head of the engine E is opened, the intake air filtered by the
そして、エンジンEの各気筒の燃焼室内で燃えた燃焼ガスは、エンジンEのシリンダヘッドに形成された排気ポートから排出され、エキゾーストマニホールド、エンジン排気管14を経て排出される。ここで、負圧制御弁および電動式バキュームポンプへの通電が成されていない場合には、負圧作動式アクチュエータ9のケーシング66、67の内部に設けられるコイルスプリングの付勢力によってダイヤフラムが変位しているので、負圧作動式アクチュエータ9のロッド63が図示下方に位置している(図3参照)。この場合には、図4に示したように、フラップ型バルブ5の背面部が第1バルブシート11の第1弁座部61に着座するバルブシート位置に維持される。すなわち、フラップ型バルブ5のバルブシート位置は、バイパス流路34、35が閉鎖(全閉)されるバイパス全閉位置に維持される。
Then, the combustion gas burned in the combustion chamber of each cylinder of the engine E is discharged from an exhaust port formed in the cylinder head of the engine E, and is discharged through the exhaust manifold and the
したがって、排気ガス還流管16からインレットポート41を経由して、ハウジング4のクーラ入口側連通路42〜44に流入した高温EGRガス(例えば450〜600℃の排気温度)は、図1および図4に示したように、ハウジング4の第1排気ガス流路を直線状流路管部31の軸線方向に真っ直ぐに流れ、ハウジング4の第1出口ポート45からEGRクーラ2の内部に流入する。そして、EGRクーラ2の複数の熱交換チューブの内部に流入した高温EGRガスは、複数の熱交換チューブを通過する際にエンジン冷却水(例えば80〜90℃程度の冷却水温)と熱交換して冷やされて低温EGRガス(例えば100℃程度の排気温度)となる。そして、低温EGRガスは、第2入口ポート51からハウジング4の内部(クーラ出口側連通路52)に再度流入し、クーラ出口側連通路53にて流れ方向が90°屈曲した後に、アウトレットポート55よりハウジング4の外部に流出する。そして、ハウジング4の外部に流出した低温EGRガスは、排気ガス還流管17を経由してエンジン吸気管15に再循環(還流)される。
Therefore, the high-temperature EGR gas (for example, the exhaust temperature of 450 to 600 ° C.) flowing into the cooler inlet
一方、切替弁装置3のフラップ型バルブ5のバルブシート位置が、第2バルブシート12の第2弁座部62に着座してクーラ入口側連通路43を閉鎖するクーラ全閉位置となるように、負圧制御弁および電動式バキュームポンプへの通電が成されると、負圧作動式アクチュエータ9のケーシング66、67の内部に形成される負圧室内に負圧が導入される。そして、負圧室と大気圧室との圧力差に応じてダイヤフラムが変位すると、ロッド63が図示上方に移動する。そして、ロッド63の図示上方への直線運動に伴ってリンクプレート64がバルブ軸6の軸心を中心にして回転し、リンクプレート64の回転に伴ってリンクプレート64に固定されたバルブ軸6が回転中心軸線を中心にして回転する。
On the other hand, the valve seat position of the
これによって、フラップ型バルブ5がバルブ軸6の軸心を中心にして回転するため、第1バルブシート11の第1弁座部61より離脱して、第2バルブシート12の第2弁座部62に着座する。したがって、フラップ型バルブ5のバルブシート位置が、インレットポート41に対向配置されたクーラ全閉位置となる。本実施例では、フラップ型バルブ5が例えば40〜50°程度の回転角度で保持され、クーラ入口側連通路43が閉鎖(全閉)され、バイパス流路34が開放(全開)される。
As a result, the
したがって、排気ガス還流管16からインレットポート41を経由して、ハウジング4のクーラ入口側連通路42に流入した高温EGRガスは、図1および図5に示したように、クーラ入口側連通路42を直線状流路管部31の軸線方向に真っ直ぐに流れて、第2バルブシート12の第2弁座部62に着座しているフラップ型バルブ5の背面部に衝突する。このとき、フラップ型バルブ5の背面部が直線状流路管部31の軸線方向に対して所定の傾斜角度(例えば40〜50°程度)で傾斜しているため、フラップ型バルブ5の背面部に衝突した高温EGRガスの流れ方向が、バイパス流路34、35の軸線方向に変更される。そして、バイパス流路34、35を通過した高温EGRガスは、バイパス流路34、35の軸線方向に真っ直ぐに流れて、ハウジング4のクーラ出口側連通路53に流入し、アウトレットポート55よりハウジング4の外部に流出する。そして、ハウジング4の外部に流出した高温EGRガスは、排気ガス還流管17を経由してエンジン吸気管15に再循環(還流)される。
Accordingly, the high-temperature EGR gas that has flowed from the exhaust
ここで、エンジンEの運転状態の常用域の時(例えばエンジンEを始動してから所定時間以上が経過している時)に、フラップ型バルブ5のバルブシート位置を、フラップ型バルブ5の背面部が第1バルブシート11の第1弁座部61に着座してバイパス流路34、35を閉鎖(全閉)するバイパス全閉位置に設定し、排気ガス還流管16からEGRクーラモジュール1の内部に導入されるEGRガスの全流量を、図1および図4に示したように、EGRクーラ2の内部を通過させてエンジン吸気管15に再循環(還流)させるようにすると、高温EGRガスが、EGRクーラ2の内部で十分に冷却される。これによって、温度が低く、密度の小さい低温EGRガスが、エンジン吸気管15の吸気通路内で吸入空気と混入することになるので、エンジンEの出力を低下させることなく、エンジンEの各気筒の燃焼室内での燃料の燃焼温度が低下してエンジンEより排出される排気ガス中の汚染物質(NOx等のエミッション)の発生を効果的に低減させることができる。
Here, when the engine E is in the normal operating range (for example, when a predetermined time or more has passed since the engine E was started), the valve seat position of the
また、エンジンEの始動直後でEGRガス温度(排気ガス温度)が所定値以下の期間、あるいは外気温度が例えば5℃以下の寒冷時に、フラップ型バルブ5のバルブシート位置を、フラップ型バルブ5の腹面部が第2バルブシート12の第2弁座部62に着座してクーラ入口側連通路43、44を閉鎖(全閉)するクーラ全閉位置に設定し、排気ガス還流管16からEGRクーラモジュール1の内部に導入されるEGRガスの全流量を、図1および図5に示したように、バイパス流路34、35を通過させてエンジン吸気管15に再循環(還流)させるようにすると、EGRガスの温度が比較的に高い状態で再循環されることになる。これによって、吸入空気への十分な暖気効果を得ることができ、エンジンEでの燃焼性が向上し、炭化水素(ハイドロ・カーボン:HC)や白煙の発生を防止することができる。
In addition, immediately after the engine E is started, the valve seat position of the
また、EGRガスを冷却することによって吸入空気の温度を低下させると、NOxの排出量が減少する傾向にあるが、比較的にエンジンEの低回転、低負荷の運転条件においては、EGRガスを冷却することによってHCの排出量が増加する。このため、エンジンEの運転状態に応じてフラップ型バルブ5を適度な弁開度(回転角度)に制御することで、EGRガスの温度が最適な温度となるように変化させて、NOxの排出量およびHCの排出量を同時に低減させることができる。
In addition, when the temperature of the intake air is lowered by cooling the EGR gas, the NOx emission amount tends to decrease. However, under relatively low engine speed and low load operating conditions, the EGR gas is reduced. Cooling increases HC emissions. For this reason, by controlling the
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の排気ガス再循環装置に組み込まれるEGRクーラモジュール1においては、内部をU字状にEGRガスが流れるUターンフロータイプのEGRクーラ2の入口部および出口部に結合されるハウジング4の内部に、EGRクーラ2を経由してエンジンEの吸気通路にEGRガスを再循環させるための2つの第1、第2排気ガス流路を形成している。ここで、第1排気ガス流路は、ハウジング4のインレットポート41からEGRクーラ2の入口部に向けてストレートに延びる第1直線状流路(クーラ入口側連通路42〜44および第1出口ポート45)によって構成されている。また、第2排気ガス流路は、EGRクーラ2の出口部からハウジング4のアウトレットポート55に向けて、途中で略直角に屈曲したL字状流路(第2入口ポート51およびクーラ出口側連通路52、53)によって構成されている。
[Effect of Example 1]
As described above, in the
これによって、エンジンEの運転中に常時使用される第1排気ガス流路から略直角に屈曲する屈曲部を廃止し、第1排気ガス流路を、ハウジング4のインレットポート41からEGRクーラ2の入口部に向けてストレートに延びる第1直線状流路によって構成することで、インレットポート41からクーラ入口側連通路42の内部に流入したEGRガスが、第1直線状流路の軸線に沿ってほぼ直線状に流れて、そのまま直角に屈曲することなく、クーラ入口側連通路42〜44および第1出口ポート45を経由してEGRクーラ2の入口部にスムーズに流れ込む。したがって、EGRクーラ2を経由させてエンジンEの吸気通路にEGRガスを再循環させる際のEGRガス流の圧力損失の増加を抑えることができる。
As a result, a bent portion that is bent at a substantially right angle from the first exhaust gas flow path that is always used during operation of the engine E is eliminated, and the first exhaust gas flow path is connected to the
すなわち、エンジンEの運転中に常時使用される第1排気ガス流路(クーラ入口側連通路42〜44および第1出口ポート45)を通過するEGRガス流の圧力損失の増加を抑えることができるので、エンジンEの各気筒の燃焼室内に流入するEGR量(充填効率)を増加することができる。このため、エンジンEの各気筒の燃焼室内における燃料の燃焼温度を効果的に下げることができるので、エンジンEより排出する排気ガス中の汚染物質(NOx等のエミッション)の悪化(NOx等の発生量の増加)を効果的に抑制することができる。
That is, an increase in the pressure loss of the EGR gas flow that passes through the first exhaust gas passages (cooler inlet
また、本実施例のEGRクーラモジュール1においては、UターンフロータイプのEGRクーラ2の入口部および出口部に結合されるハウジング4の内部に、2つの第1、第2排気ガス流路をショートカットすることで、EGRクーラ2を迂回(バイパス)させてエンジンEの吸気通路にEGRガスを再循環させるためのバイパス流路34、35を形成している。ここで、バイパス流路34、35は、第1排気ガス流路(第1直線状流路)の軸線方向に対して略直角方向に配置されている。これによって、クーラ入口通路104およびクーラ出口通路105とバイパス流路106とが並列して配置された特許文献1に記載の切替弁装置102のハウジング103(図6参照)と比べて、切替弁装置3のハウジング4の体格を飛躍的に小型化することができる。したがって、EGRクーラ2と切替弁装置3とを備えたEGRクーラモジュール1の搭載スペースを縮小化できるので、EGRクーラモジュール1の体格の小型化および自動車等の車両のエンジンルームへの搭載性の向上を図ることができる。
Further, in the
また、本実施例のEGRクーラモジュール1においては、2位置3方向切替弁のフラップ型バルブ5は、バイパス全開時に、フラップ型バルブ5の背面部の法線が、ハウジング4の第1直線状流路(クーラ入口側連通路42〜44)の軸線に対して垂直な垂線よりもインレットポート側に所定の傾斜角度(例えば40〜50°程度)だけ傾くように、フラップ型バルブ5のクーラ全閉位置(バイパス全開位置)を規定する第2バルブシート12に着座している。すなわち、フラップ型バルブ5は、バイパス全開時に、フラップ型バルブ5の背面部の法線が、ハウジング4のインレットポート41に向かって所定の傾斜角度(例えば40〜50°程度)だけ前傾姿勢となるように保持されている。
Further, in the
これによって、エンジンEの運転中の限られた期間(例えばエンジン始動直後のEGRガス温度(排気ガス温度)が所定値以下の期間)だけ一時的に使用するバイパス流路34、35を含むハウジング4の内部空間(クーラ入口側連通路42、バイパス流路34、35、クーラ出口側連通路53およびアウトレットポート55)から、EGRガス流が激しく略直角に屈曲する屈曲部を廃止することで、インレットポート41からクーラ入口側連通路42の内部に流入したEGRガスが、第1直線状流路の軸線に沿ってほぼ直線状に流れて、角度が付けられた2位置3方向切替弁のバルブ端面(フラップ型バルブ5の背面部)に衝突し、略直角方向に流れを変えてバイパス流路34、35にスムーズに流れ込む。
Thus, the
また、クーラ出口側連通路53を含む2つのバイパス流路34、35を、第1排気ガス流路との分岐部(クーラ入口側連通路42)からハウジング4のアウトレットポート55に向けてストレートに延びる第2直線状流路によって構成することで、バイパス流路34、35からクーラ出口側連通路53の内部に流入したEGRガスが、第2直線状流路の軸線に沿ってほぼ直線状に流れて、そのまま直角に屈曲することなく、アウトレットポート55からスムーズに流出する。したがって、インレットポート41から第1直線状流路に流入した排気ガスが、バイパス流路34、35の直前で激しく直角に屈曲してバイパス流路34、35に流れ込む場合と比べて、EGRガスの流れ性を改善することができ、EGRクーラ2をバイパスさせてエンジンEの吸気通路にEGRガスを再循環させる際のEGRガス流の圧力損失の増加を抑えることができる。
Further, the two
すなわち、エンジンEの運転中の限られた期間だけ一時的に使用するバイパス流路34、35を通過する排気ガス流の圧力損失の増加を抑えることができるので、エンジンEの各気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気への暖気効果が大きくなり、内燃機関の各気筒の燃焼室内における燃焼状態を改善することができる。このため、エンジンEより排出する排気ガス中の汚染物質(HC等のエミッション)の悪化(HC等の発生量の増加)を効果的に抑制することができる。
That is, since it is possible to suppress an increase in the pressure loss of the exhaust gas flow passing through the
[変形例]
本実施例では、切替弁装置3の2位置3方向切替弁のフラップ型バルブ5を開弁駆動(または閉弁駆動)するバルブ駆動装置を、負圧制御弁を介し電動式バキュームポンプからの負圧により駆動される負圧作動式アクチュエータ9によって構成したが、切替弁装置の2位置3方向切替弁の弁体(バルブ)を開弁駆動または閉弁駆動するバルブ駆動装置を、電動モータと動力伝達機構(例えば歯車減速機構等)とを含んで構成される電動式アクチュエータや、電磁式アクチュエータによって構成しても良い。また、切替弁装置3の2位置3方向切替弁のフラップ型バルブ5を閉弁方向(バイパス流路34、35を閉じる側)に付勢するコイルスプリング等のバルブ付勢手段を、切替弁装置3のハウジング4の内部に設置しても良い。
[Modification]
In this embodiment, a valve driving device that opens (or closes) the
本実施例では、2位置3方向切替弁の弁体として、バルブ軸6の軸心を中心にして回転するフラップ型バルブ5を適用した例を説明したが、2位置3方向切替弁の弁体として、プレート型バルブ、ロータリー型バルブ等の他のバルブを用いても良い。また、切替弁装置を、バイパス全閉位置とクーラ全閉位置との間のバルブ作動角度を連続的または段階的に制御することによって、EGRクーラ2を通過する排気ガス流量(低温EGRガス量)とバイパス流路34、35を通過する排気ガス流量(高温EGRガス量)との混合比を調整して、エンジンEの吸気系に再循環されるEGRガス温度(排気ガス温度)を制御する排気ガス温度制御弁として用いても良い。また、切替弁をバイパス流路34の開閉のみを行う通路開閉弁としても良い。また、2位置3方向切替弁のバルブ端面(フラップ型バルブ5の背面部)を、バイパス全開時にEGRガスが緩やかに流れ方向を変更するように球面状(または円弧状)に湾曲させても良い。
In the present embodiment, the example in which the
本実施例では、本発明の排気ガス再循環装置の切替弁装置3を、内部をU字状にEGRガス(排気ガス)が流れるUターンフロータイプのEGRクーラ(排気ガスクーラ)2を備えた排気ガス冷却装置(EGRクーラモジュール1)に適用したが、本発明の排気ガス再循環装置の切替弁装置3を、内部をS字状またはI字状にEGRガス(排気ガス)が流れるタイプの排気ガスクーラを備えた排気ガス冷却装置(EGRクーラモジュール)に適用しても良い。この場合には、排気ガスクーラの出口タンク部とハウジング4の第2入口ポート51とを、熱交換機能を持たない排気ガス配管で接続する。
In this embodiment, the switching
本実施例では、2位置3方向切替弁の弁体(フラップ型バルブ5)の背面部が着座する第1弁座部61を、ハウジング4の隔壁部33に圧入嵌合される円筒状の第1バルブシート11の環状端面に設けているが、2位置3方向切替弁の弁体(バルブ)が着座する第1弁座部を、ハウジング4の隔壁部33に設けられる第1連通孔の開口周端縁に直接設けても良い。この場合には、ハウジング4に第1弁座部が一体的に形成される。また、2位置3方向切替弁の弁体(フラップ型バルブ5)の腹面部が着座する第2弁座部62を、ハウジング4の直線状流路管部31に圧入嵌合される円筒状の第2バルブシート12の環状端面に設けているが、2位置3方向切替弁の弁体(バルブ)が着座する第2弁座部を、ハウジング4の直線状流路管部31に設けられる第2連通孔の開口周端縁に直接設けても良い。この場合には、ハウジング4に第2弁座部が一体的に形成される。
In the present embodiment, the first
本実施例では、バイパス流路34、35の軸線を第1排気ガス流路(第1直線状流路)の軸線に対して垂直な垂線上に配置することで、第1直線状流路(インレットポート41およびクーラ入口側連通路42〜44)と第2直線状流路(バイパス流路34、35、クーラ出口側連通路53およびアウトレットポート55)とをT字状に接続しているが、バイパス流路34、35の軸線と、第1排気ガス流路(第1直線状流路)の軸線に対して垂直な垂線との交差角度を鋭角とし、第1直線状流路と第2直線状流路とを略トの字状に接続しても良い。また、バイパス流路を、第1排気ガス流路(第1直線状流路)との分岐部(クーラ入口側連通路42)から第2排気ガス流路との合流部(クーラ出口側連通路53)に向けて円弧状に滑らかに湾曲する屈曲流路としても良い。
In the present embodiment, by arranging the axes of the
本実施例では、第2排気ガス流路を途中で略直角に屈曲するL字状流路とし、このL字状流路とバイパス流路34、35とをT字状に接続しているが、第2排気ガス流路を、EGRクーラ2の出口部からハウジング4の排気ガス出口(アウトレットポート)に向けてバイパス流路34、35の軸線に対して直交する方向に真っ直ぐ(ストレート)に延びる直線状流路とし、この直線状流路とバイパス流路34、35とをT字状に接続しても良い。この場合には、ハウジング4の内部空間(第1、第2排気ガス流路およびバイパス流路)がH字状流路となる。また、直線状流路とバイパス流路34、35とをY字状に接続しても良い。また、第2排気ガス流路を、EGRクーラ2の出口部からハウジング4の排気ガス出口(アウトレットポート)に向けて円弧状に滑らかに湾曲する屈曲流路としても良い。これらの場合には、エンジンEの運転中に常時使用される第2排気ガス流路(第2入口ポート51、クーラ出口側連通路52、53およびアウトレットポート55)を通過するEGRガス流の圧力損失の増加を実施例1よりも抑えることができる。
In the present embodiment, the second exhaust gas flow path is an L-shaped flow path that is bent at a substantially right angle in the middle, and the L-shaped flow path and the
E エンジン(内燃機関)
1 EGRクーラモジュール(排気ガス冷却装置)
2 EGRクーラ(排気ガスクーラ)
3 切替弁装置
4 ハウジング
5 フラップ型バルブ(2位置3方向切替弁の弁体)
9 負圧作動式アクチュエータ(バルブ駆動装置)
11 第1バルブシート
12 第2バルブシート
31 直線状流路管部
32 L字状流路管部
33 ハウジングの隔壁部
34 第1バルブシートのバイパス流路(第1流路孔、バイパス側連通路)
35 ハウジングのバイパス流路(バイパス側連通路)
41 インレットポート(排気ガス入口)
42 ハウジングのクーラ入口側連通路(クーラ側連通路、バイパス側連通路、直線状流路)
43 第2バルブシートのクーラ入口側連通路(クーラ側連通路、直線状流路、第2流路孔)
44 ハウジングのクーラ入口側連通路(クーラ側連通路、直線状流路)
52 ハウジングのクーラ出口側連通路(クーラ側連通路、L字状流路)
53 ハウジングのクーラ出口側連通路(クーラ側連通路、バイパス側連通路、L字状流路)
55 アウトレットポート(排気ガス出口)
E engine (internal combustion engine)
1 EGR cooler module (exhaust gas cooling device)
2 EGR cooler (exhaust gas cooler)
3
9 Negative pressure actuator (valve drive)
DESCRIPTION OF
35 Bypass passage of housing (Bypass side communication passage)
41 Inlet port (exhaust gas inlet)
42 Cooler inlet side communication path of housing (cooler side communication path, bypass side communication path, linear flow path)
43 Cooler inlet side communication path of second valve seat (cooler side communication path, linear flow path, second flow path hole)
44 Cooler inlet side communication path of housing (cooler side communication path, linear flow path)
52 Cooler outlet side communication path of housing (cooler side communication path, L-shaped flow path)
53 Cooler outlet side communication path of housing (cooler side communication path, bypass side communication path, L-shaped flow path)
55 Outlet port (exhaust gas outlet)
Claims (11)
(b)この排気ガスクーラよりも排気ガスの流れ方向の上流側に配置された切替弁と、 (c)前記排気ガスクーラの入口部に結合されて、前記切替弁を内蔵したハウジングとを備えた排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置において、
前記ハウジングの内部には、前記排気ガスクーラを経由させて前記内燃機関の吸気系に排気ガスを再循環させるクーラ側連通路、および前記排気ガスクーラを迂回させて前記内燃機関の吸気系に排気ガスを再循環させるバイパス側連通路が形成されており、
前記ハウジングは、少なくとも前記クーラ側連通路の内部に排気ガスを導入するための排気ガス入口を有し、
前記クーラ側連通路は、前記排気ガス入口から前記排気ガスクーラの入口部に向けて真っ直ぐに延びる直線状流路を有していることを特徴とする排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置。 (A) an exhaust gas cooler for cooling the exhaust gas flowing out from the internal combustion engine and recirculated to the intake system of the internal combustion engine;
(B) an exhaust valve provided with a switching valve disposed upstream of the exhaust gas cooler in the flow direction of the exhaust gas, and (c) a housing coupled to the inlet of the exhaust gas cooler and incorporating the switching valve. In the exhaust gas cooling device of the gas recirculation device,
Inside the housing, a cooler-side communication path for recirculating exhaust gas to the intake system of the internal combustion engine via the exhaust gas cooler, and exhaust gas to the intake system of the internal combustion engine by bypassing the exhaust gas cooler A bypass-side communication path for recirculation is formed,
The housing has an exhaust gas inlet for introducing exhaust gas into at least the cooler side communication path,
The exhaust gas cooling device for an exhaust gas recirculation device, wherein the cooler side communication passage has a straight flow path extending straight from the exhaust gas inlet toward the inlet of the exhaust gas cooler.
前記クーラ側連通路は、前記排気ガスクーラを介して前記直線状流路に接続されて、略直角に屈曲したL字状流路を有し、
前記バイパス側連通路は、前記ハウジングの内部において前記直線状流路と前記L字状流路とを短絡して連通するバイパス流路を有していることを特徴とする排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置。 The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device according to claim 1,
The cooler-side communication path has an L-shaped channel that is connected to the linear channel through the exhaust gas cooler and is bent at a substantially right angle,
In the exhaust gas recirculation apparatus, the bypass side communication path includes a bypass flow path that short-circuits the linear flow path and the L-shaped flow path in the housing. Exhaust gas cooling device.
前記ハウジングは、内部に前記直線状流路が形成された直線状流路管部、および内部に前記L字状流路が形成されたL字状流路管部を有していることを特徴とする排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置。 The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device according to claim 2,
The housing has a linear flow channel tube portion in which the linear flow channel is formed, and an L-shaped flow channel tube portion in which the L-shaped flow channel is formed. Exhaust gas cooling device for exhaust gas recirculation device.
前記バイパス側連通路は、前記直線状流路の軸線方向に対して略直角方向に配置されていることを特徴とする排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置。 The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device according to claim 2 or 3,
The exhaust-gas cooling device for an exhaust-gas recirculation device, wherein the bypass-side communication passage is disposed in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the linear flow path.
前記ハウジングは、少なくとも前記クーラ側連通路から外部に向けて排気ガスを流出させるための排気ガス出口を有し、
前記直線状流路は、前記排気ガスクーラの入口部に連通して、前記排気ガス入口から流入した排気ガスを前記排気ガスクーラの入口部に導く直線状の第1排気ガス流路を構成し、
前記L字状流路は、前記排気ガスクーラの出口部に連通して、前記排気ガスクーラの出口部から流入した排気ガスを前記排気ガス出口に導く略L字状の第2排気ガス流路を構成し、
前記バイパス流路は、前記ハウジングの内部において前記第1排気ガス流路と前記第2排気ガス流路とを短絡して連通することを特徴とする排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置。 The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device according to any one of claims 2 to 4,
The housing has an exhaust gas outlet for causing exhaust gas to flow out from at least the cooler side communication path toward the outside,
The linear flow path constitutes a linear first exhaust gas flow path that communicates with the inlet portion of the exhaust gas cooler and guides the exhaust gas flowing from the exhaust gas inlet to the inlet portion of the exhaust gas cooler,
The L-shaped flow path constitutes a substantially L-shaped second exhaust gas flow path that communicates with the outlet portion of the exhaust gas cooler and guides the exhaust gas flowing in from the outlet portion of the exhaust gas cooler to the exhaust gas outlet. And
The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device, wherein the bypass flow channel connects the first exhaust gas flow channel and the second exhaust gas flow channel in a short circuit inside the housing.
前記切替弁は、前記直線状流路の内部に開閉自在に収容されて、少なくとも前記バイパス側連通路を開閉するバルブを有していることを特徴とする排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置。 In the exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device according to any one of claims 1 to 5,
The switching valve is housed in the linear flow path so as to be openable and closable, and has a valve that opens and closes at least the bypass side communication path. .
前記バルブは、前記バイパス側連通路を全閉する際のバルブシート位置であるバイパス全閉位置から、前記バイパス側連通路を全開する際のバルブシート位置であるバイパス全開位置までのバルブ作動角度が鋭角となっていることを特徴とする排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置。 The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device according to claim 6,
The valve has a valve operating angle from a bypass fully closed position that is a valve seat position when the bypass side communication path is fully closed to a bypass fully open position that is a valve seat position when the bypass side communication path is fully opened. An exhaust gas cooling device for an exhaust gas recirculation device, characterized by an acute angle.
前記バルブは、前記バイパス側連通路の全開時に、前記排気ガス入口に対向するバルブ端面の法線が、前記直線状流路の軸線に対して垂直な垂線よりも前記バイパス側連通路側に傾いていることを特徴とする排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置。 The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device according to claim 6 or 7,
In the valve, when the bypass side communication path is fully opened, the normal line of the valve end surface facing the exhaust gas inlet is inclined toward the bypass side communication path side with respect to a perpendicular perpendicular to the axis of the linear flow path. An exhaust gas cooling device for an exhaust gas recirculation device.
前記ハウジングは、内部に第1流路孔が形成された第1バルブシート、および内部に第2流路孔が形成された第2バルブシートを有し、
前記切替弁は、前記直線状流路の内部に開閉自在に収容されて、前記第1バルブシートに着座して前記第1流路孔を閉鎖し、前記第2流路孔を開放するバイパス全閉位置、および前記第2バルブシートに着座して前記第1流路孔を開放し、前記第2流路孔を閉鎖するバイパス全開位置を、2位置にて切り替える2位置切替弁であって、
前記2位置切替弁は、前記第1、第2流路孔を選択的に開閉する1個のバルブを有し、 前記第1流路孔は、少なくとも前記バイパス側連通路の一部を構成し、
前記第2流路孔は、少なくとも前記クーラ側連通路の一部を構成していることを特徴とする排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置。 In the exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device according to any one of claims 1 to 8,
The housing has a first valve seat having a first flow passage hole formed therein, and a second valve seat having a second flow passage hole formed therein,
The switching valve is housed in the linear flow path so as to be openable and closable, sits on the first valve seat, closes the first flow path hole, and opens the second flow path hole. A two-position switching valve that switches between a closed position and a bypass fully open position that sits on the second valve seat to open the first flow path hole and closes the second flow path hole;
The two-position switching valve has one valve that selectively opens and closes the first and second flow path holes, and the first flow path hole constitutes at least a part of the bypass side communication path. ,
The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device, wherein the second flow path hole constitutes at least a part of the cooler side communication passage.
前記2位置切替弁のバルブは、前記バイパス全閉位置から前記バイパス全開位置までのバルブ作動角度が鋭角となっていることを特徴とする排気ガス再循環装置の排気ガス冷却装置。 The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device according to claim 9,
The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device, wherein the valve of the two-position switching valve has an acute valve operating angle from the bypass fully closed position to the bypass fully open position.
The exhaust gas cooling device of the exhaust gas recirculation device according to claim 9 or 10, wherein the valve of the two-position switching valve is driven to two positions of the bypass fully closed position and the bypass fully open position. An exhaust gas cooling device for an exhaust gas recirculation device comprising the device.
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