JP2010163996A - Low pressure egr device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン(燃料の燃焼により動力を発生させる内燃機関)の排気ガスの一部を、吸気通路の低吸気負圧発生範囲(スロットルバルブの吸気上流など、吸気負圧の発生が弱い範囲)に戻す低圧EGR装置に関する。 The present invention relates to a part of the exhaust gas of an engine (an internal combustion engine that generates power by combustion of fuel), a low intake negative pressure generation range in the intake passage (a range where intake negative pressure is weak, such as upstream of intake of a throttle valve). This relates to a low pressure EGR device that is returned to ().
本発明の背景技術を、図7、図8を参照して説明する。なお、符号は後述する[発明を実施するための形態]および[実施例]と同一機能物に同一符号を付したものである。
〔従来技術〕
エンジン2のNOx(窒素酸化物)の発生を抑える技術として、高圧EGR装置31が知られている。この高圧EGR装置31の概略を図7を参照して説明する。
高圧EGR装置31は、従来より一般的にEGR装置と呼ばれているものであり、排気ガスの一部をEGRガスとしてスロットルバルブ26の吸気下流側(高負圧発生範囲)に戻すことで、吸気の一部に不燃ガスであるEGRガスを混入させて、エンジン燃焼室の燃焼温度を抑え、効果的にNOxの発生を抑える技術である。
The background art of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the code | symbol attaches | subjects the same code | symbol to the same function thing as [the form for inventing] and [Example] which are mentioned later.
[Conventional technology]
As a technique for suppressing the generation of NOx (nitrogen oxide) in the
The high-
なお、高圧EGR装置31においてEGRガスを吸気側へ戻す高圧EGR流路32には、高圧EGR流路32の開度調整を行なう高圧EGR調整弁33が設けられており、この高圧EGR調整弁33は、エンジン2の運転状態(エンジン回転数、エンジン負荷など)に応じたEGR量が得られるように、ECU(エンジン・コントロール・ユニットの略)により開度制御される。
In the high
一方、エンジン2には、NOxの発生をより少なくするための技術が常に要求されている。
近年では、NOxの発生をより少なくするための技術として、高圧EGR装置31とは別に、低圧EGR装置1を搭載する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この低圧EGR装置1の概略を図8を参照して説明する。
低圧EGR装置1は、排気通路22における低排気圧範囲(DPF29の排気下流側など、排気圧が低い範囲)の排気ガスの一部を、吸気通路3における低吸気負圧発生範囲(スロットルバルブ26の吸気上流側の吸気通路3で、且つ吸気負圧の発生が弱い範囲)に戻すことで、少量のEGRガスをエンジン2に戻す装置である。
On the other hand, the
In recent years, as a technique for reducing the generation of NOx, a technique for mounting the low-
The low-
具体的に、例えば、ターボチャージャを搭載する車両の低圧EGR装置1は、排気タービン28の排気下流側のEGRガスを、コンプレッサ24の吸気上流側に戻す装置であり、低排気圧範囲の排気ガスが低吸気負圧範囲に戻されることで、少量のEGRガスをエンジン2に戻すことが可能になる。
このため、高圧EGR装置31では実現困難であった、例えばエンジン負荷の大きい運転領域など、低濃度のEGRガスが求められる運転領域であってもNOxを抑えることが可能になる。
Specifically, for example, the low-
For this reason, it is possible to suppress NOx even in an operation region where low-concentration EGR gas is required, such as an operation region where the engine load is large, which is difficult to realize with the high-
なお、低圧EGR装置1においてEGRガスを吸気側へ戻す低圧EGR流路4には、低圧EGR流路4の開度調整を行なう低圧EGR調整弁5が設けられており、この低圧EGR調整弁5も、上述した高圧EGR調整弁33と同様、エンジン2の運転状態(エンジン回転数、エンジン負荷など)に応じたEGR量が得られるように、ECUにより開度制御される。
The low pressure
〔従来技術の問題点〕
低圧EGR装置1は、排気通路22における低排気圧範囲の排気ガスの一部を、吸気通路3における低吸気負圧発生範囲に戻すものである。
このため、低圧EGR装置1は、少量のEGRガスをエンジン2に戻すことを得意とする反面、低圧EGR装置1を用いて多量のEGRガスをエンジン2に戻すことが困難であった。即ち、低圧EGR装置1を用いて多量のEGRガスをエンジン2に戻すことが要求されるエンジンの運転領域が存在しても、その要求に対応することができなかった。
[Problems of the prior art]
The low
For this reason, the low
そこで、低圧EGR装置1がEGRガスを戻す部位の吸気通路3に、吸気負圧を発生可能な吸気弁6(吸気負圧発生用バルブ)を設け、低圧EGR装置1を用いて多量のEGR装置を用いて多量のEGRガスをエンジン2へ戻したい運転領域では、吸気弁6を閉じる方向(吸気負圧が発生する方向)に制御することが考えられる。即ち、低圧EGR装置1により大きなEGR量を得たい運転領域では、吸気弁6で吸気負圧を発生させて多量のEGRガスをエンジン2に戻すことが考えられる。
Therefore, an intake valve 6 (intake negative pressure generating valve) capable of generating intake negative pressure is provided in the
しかるに、低圧EGR調整弁5は、上述したように、エンジン回転数やエンジン負荷等に応じて開度制御されるものである。
一方、吸気弁6は、低圧EGR装置1により大きなEGR量を得たい運転領域の時だけ、閉じる方向に制御されるものである。
However, as described above, the opening degree of the low pressure
On the other hand, the
このように、低圧EGR調整弁5と吸気弁6は、それぞれが別の運転要因に基づいて作動制御されるものであるため、低圧EGR調整弁5と吸気弁6は、それぞれが独立して操作される。
このため、低圧EGR調整弁5を駆動するための専用のアクチュエータJ1と、吸気弁6を駆動するための専用のアクチュエータJ2とが必要となり、コストアップ、体格アップ、重量アップの要因になっていた。
As described above, since the low pressure
For this reason, a dedicated actuator J1 for driving the low-pressure
そこで、低圧EGR調整弁5と吸気弁6の両方を、1つのアクチュエータで駆動する要求がある(例えば、特許文献2、3参照)。
しかし、1つのアクチュエータによって、低圧EGR調整弁5と吸気弁6の両方を駆動すると、低圧EGR調整弁5と吸気弁6が常に同時に作動してしまい、それぞれの目的にあった特性が得られなくなってしまう。
このため、従来技術では、コストアップ、体格アップ、重量アップしてでも、低圧EGR調整弁5を駆動するための専用のアクチュエータJ1と、吸気弁6を駆動するための専用のアクチュエータJ2とを設けていた。
Therefore, there is a demand to drive both the low pressure
However, if both the low-pressure
For this reason, in the prior art, a dedicated actuator J1 for driving the low pressure
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低圧EGR調整弁と吸気弁の両方を1つのアクチュエータで駆動可能であり、且つ低圧EGR調整弁に要求される特性と吸気弁に要求される特性の両方を満足できる低圧EGR装置の提供にある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an object of being able to drive both the low pressure EGR adjustment valve and the intake valve with one actuator and required characteristics of the low pressure EGR adjustment valve. An object of the present invention is to provide a low pressure EGR device that can satisfy both of the characteristics required for an intake valve.
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。
○低圧EGR装置は、低圧EGR調整弁を回転駆動するアクチュエータと、低圧EGR調整弁を駆動するEGR駆動歯車と、吸気弁を駆動する吸気弁駆動歯車とを備える。
○低圧EGR装置は、吸気弁が吸気通路を全開に開く全開時に、吸気弁駆動歯車に形成された凹部に係合するロックピンと、このロックピンを吸気弁駆動歯車に向けて押し付けるレバーとを有するロック機構を備える。
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration.
The low pressure EGR device includes an actuator that rotationally drives the low pressure EGR adjustment valve, an EGR drive gear that drives the low pressure EGR adjustment valve, and an intake valve drive gear that drives the intake valve.
The low-pressure EGR device has a lock pin that engages a recess formed in the intake valve drive gear and a lever that presses the lock pin toward the intake valve drive gear when the intake valve fully opens the intake passage. A locking mechanism is provided.
○EGR駆動歯車には、低圧EGR調整弁の開度が所定開度より小さく、低圧EGR装置を用いて少量のEGRガスをエンジンへ戻す「低濃度制御状態」の時に、吸気弁駆動歯車に設けられた吸気弁入力ギヤ歯に対して非係合となり、EGR駆動歯車の回転力を吸気弁駆動歯車に非伝達とするギヤ歯除去部が設けられる。
○EGR駆動歯車には、低圧EGR調整弁の開度が所定開度より大きく、低圧EGR装置を用いて多量のEGRガスをエンジンへ戻す「高濃度制御状態」の時に、吸気弁入力ギヤ歯に噛合して、EGR駆動歯車の回転力を吸気弁駆動歯車に伝達し、吸気弁の開度を可変するEGR出力ギヤ歯が設けられる。
○EGR駆動歯車には、EGR出力ギヤ歯が吸気弁入力ギヤ歯に噛合する状態の時のみレバーを押圧操作して、ロックピンを凹部から外す押圧カムが設けられる。
○ The EGR drive gear is provided on the intake valve drive gear when the low pressure EGR adjustment valve is smaller than a predetermined opening and a small amount of EGR gas is returned to the engine using the low pressure EGR device. A gear tooth removal unit is provided that is disengaged from the intake valve input gear teeth and that does not transmit the rotational force of the EGR drive gear to the intake valve drive gear.
○ The EGR drive gear has a low-pressure EGR adjustment valve opening larger than the predetermined opening, and when it is in a “high concentration control state” where a large amount of EGR gas is returned to the engine using the low-pressure EGR device, the intake valve input gear teeth The EGR output gear teeth that mesh and transmit the rotational force of the EGR drive gear to the intake valve drive gear and vary the opening degree of the intake valve are provided.
O The EGR drive gear is provided with a pressing cam that presses the lever and removes the lock pin from the recess only when the EGR output gear teeth mesh with the intake valve input gear teeth.
本発明は、上記の構成を採用することにより、以下の作用を奏する。
<低圧EGR装置を用いて少量のEGRガスをエンジンに戻す低濃度制御時>
エンジンの運転状態が、エンジン負荷が大きい運転状態など、低圧EGR装置を用いて少量のEGRガス量をエンジンへ戻す「低濃度制御状態」が望まれる運転状態になると、低圧EGR装置は、次のように作動する。
(1)先ず、吸気弁が最大開度に切り替わった状態であるか否かの判断を行なう。
(2)吸気弁が最大開度に切り替わっていない状態の場合は、EGR駆動歯車と吸気弁駆動歯車が噛合した状態であり、アクチュエータを作動させて低圧EGR調整弁の開度を所定開度より小さくする。すると、EGR駆動歯車と吸気弁駆動歯車が非噛合状態となるとともに、ロック機構により吸気弁が最大開度でロックされる。
(3)吸気弁が最大開度でロックされた状態では、アクチュエータによって低圧EGR調整弁を回動制御してEGR量をコントロールする。
このように、「低濃度制御状態」では、EGR駆動歯車に設けられたギヤ歯除去部によって、EGR出力ギヤ歯と吸気弁入力ギヤ歯とが非係合となって、吸気弁が最大開度の状態で保たれる。
即ち、吸気弁が最大開度に設定された状態のままで、低圧EGR調整弁を回動操作して少量のEGR量をコントロールすることができる。
The present invention exhibits the following effects by adopting the above configuration.
<During low concentration control using a low pressure EGR device to return a small amount of EGR gas to the engine>
When the operation state of the engine becomes an operation state where a “low concentration control state” in which a small amount of EGR gas is returned to the engine using a low pressure EGR device, such as an operation state where the engine load is large, the low pressure EGR device Operates as follows.
(1) First, it is determined whether or not the intake valve is switched to the maximum opening.
(2) When the intake valve is not switched to the maximum opening, the EGR drive gear and the intake valve drive gear are engaged with each other, and the actuator is operated so that the opening of the low pressure EGR adjustment valve is greater than the predetermined opening. Make it smaller. Then, the EGR drive gear and the intake valve drive gear are disengaged, and the intake valve is locked at the maximum opening by the lock mechanism.
(3) In a state where the intake valve is locked at the maximum opening, the EGR amount is controlled by controlling the rotation of the low pressure EGR adjustment valve by the actuator.
As described above, in the “low concentration control state”, the EGR output gear teeth and the intake valve input gear teeth are disengaged by the gear tooth removal portion provided in the EGR drive gear, and the intake valve is at the maximum opening degree. Kept in a state.
That is, a small amount of EGR can be controlled by rotating the low pressure EGR adjustment valve while the intake valve is set to the maximum opening.
<低圧EGR装置を用いて多量のEGRガスをエンジンに戻す高濃度制御時>
エンジンの運転状態が、エンジン負荷が中程度の運転状態など、低圧EGR装置を用いて少量のEGRガス量をエンジンへ戻す「高濃度制御状態」が望まれる運転状態になると、低圧EGR装置は、次のように作動する。
(1)先ず、吸気弁が最大開度に切り替わった状態であるか否かの判断を行なう。
(2)吸気弁が最大開度に切り替わっている状態の場合は、EGR駆動歯車と吸気弁駆動歯車が噛合していない状態であり、アクチュエータを作動させて低圧EGR調整弁の開度を所定開度より大きくする。すると、ロック機構による吸気弁のロックが解除されるとともに、EGR駆動歯車と吸気弁駆動歯車が噛合状態となる。
(3)吸気弁のロックが解除された状態では、EGR駆動歯車と吸気弁駆動歯車が噛合状態であるため、低圧EGR調整弁と吸気弁を連動させて作動させることができる。即ち、アクチュエータの作動により、低圧EGR調整弁の開度を大きくしながら、吸気弁の開度を小さくして、EGR量のコントロールと、低圧EGR装置がEGRガスを戻す部位の吸気負圧のコントロールとを、同時に行なう。
このように「高濃度制御状態」では、EGR出力ギヤ歯と吸気弁入力ギヤ歯とが噛合して、低圧EGR調整弁の開度調整と、低圧EGR装置がEGRガスを戻す部位の吸気負圧の調整とを同時に制御することができ、低圧EGR装置において多量のEGR量をコントロールすることができる。
<During high-concentration control using a low-pressure EGR device to return a large amount of EGR gas to the engine>
When the operating state of the engine becomes an operating state where a “high concentration control state” in which a small amount of EGR gas is returned to the engine using a low pressure EGR device, such as an operating state with a medium engine load, the low pressure EGR device It operates as follows.
(1) First, it is determined whether or not the intake valve is switched to the maximum opening.
(2) When the intake valve is switched to the maximum opening, the EGR drive gear and the intake valve drive gear are not meshed, and the actuator is activated to open the opening of the low pressure EGR adjustment valve. Larger than degree. Then, the lock of the intake valve by the lock mechanism is released, and the EGR drive gear and the intake valve drive gear are engaged.
(3) Since the EGR drive gear and the intake valve drive gear are meshed when the intake valve is unlocked, the low pressure EGR adjustment valve and the intake valve can be operated in conjunction with each other. That is, by operating the actuator, while increasing the opening of the low pressure EGR adjustment valve, the opening of the intake valve is decreased to control the EGR amount and the control of the intake negative pressure at the portion where the low pressure EGR device returns EGR gas. And simultaneously.
Thus, in the “high concentration control state”, the EGR output gear teeth and the intake valve input gear teeth mesh with each other to adjust the opening of the low pressure EGR adjustment valve, and the intake negative pressure at the portion where the low pressure EGR device returns EGR gas. Can be controlled simultaneously, and a large amount of EGR can be controlled in the low pressure EGR device.
本発明の低圧EGR装置は、上述したように、1つのアクチュエータによって低圧EGR調整弁を回動操作するのみで、(i)吸気弁を最大開度に設定した状態を保ったままで、低圧EGR調整弁を回動操作して、少量のEGRガス量をエンジンに戻すことができるとともに、(ii)低圧EGR調整弁の開度調整と、吸気弁の開度調整とを同時に回動操作して、低圧EGR装置を用いて多量のEGRガス量をエンジンに戻すことができる。
即ち、本発明の低圧EGR装置は、低圧EGR調整弁と吸気弁の両方を1つのアクチュエータで駆動可能であり、且つ低圧EGR調整弁に要求される特性と吸気弁に要求される特性の両方を満足することができる。
このように、低圧EGR調整弁と吸気弁の両方を1つのアクチュエータで駆動できるため、低圧EGR装置のコストを抑えることができるとともに、低圧EGR装置の小型化および軽量化を図ることができる。
As described above, the low-pressure EGR device according to the present invention only rotates the low-pressure EGR adjustment valve with one actuator, and (i) the low-pressure EGR adjustment is performed while the intake valve is kept at the maximum opening degree. A small amount of EGR gas can be returned to the engine by rotating the valve, and (ii) the opening adjustment of the low-pressure EGR adjustment valve and the opening adjustment of the intake valve are simultaneously rotated, A large amount of EGR gas can be returned to the engine using the low pressure EGR device.
That is, the low-pressure EGR device of the present invention can drive both the low-pressure EGR adjustment valve and the intake valve with one actuator, and has both the characteristics required for the low-pressure EGR adjustment valve and the characteristics required for the intake valve. Can be satisfied.
Thus, since both the low pressure EGR adjustment valve and the intake valve can be driven by one actuator, the cost of the low pressure EGR device can be suppressed, and the low pressure EGR device can be reduced in size and weight.
図1〜図6を参照して[発明を実施するための形態]を説明する。
低圧EGR装置1は、エンジン2の排気ガスの一部を、吸気通路3における低吸気負圧発生範囲に戻す低圧EGR流路4と、この低圧EGR流路4の開度を調整することでEGRガスの流量調整を行なう低圧EGR調整弁5と、低圧EGR流路4と吸気通路3との接合部より吸気通路3の吸気上流側の開度を可変可能な吸気弁6とを具備する。
[Mode for Carrying Out the Invention] will be described with reference to FIGS.
The low
この低圧EGR装置1は、低圧EGR調整弁5を回転駆動する電動モータ7(アクチュエータの一例)と、低圧EGR調整弁5を駆動するEGR駆動歯車8と、吸気弁6を駆動する吸気弁駆動歯車9とを備える。
また、低圧EGR装置1は、吸気弁6が吸気通路3を全開に開く全開時に、吸気弁駆動歯車9に形成された凹部11に係合するロックピン12と、このロックピン12を吸気弁駆動歯車9に向けて押し付けるレバー13とを有するロック機構14を備える。
The low
The low
EGR駆動歯車8には、低圧EGR調整弁5の開度が所定開度より小さく、低圧EGR装置1を用いて少量のEGRガスをエンジン2に戻す「低濃度制御状態」の時に、吸気弁駆動歯車9に設けられた吸気弁入力ギヤ歯15に対して非係合となり、EGR駆動歯車8の回転力を吸気弁駆動歯車9に非伝達とするギヤ歯除去部16が設けられる。
また、EGR駆動歯車8には、低圧EGR調整弁5の開度が所定開度より大きく、低圧EGR装置1を用いて多量のEGRガスをエンジン2へ戻す「高濃度制御状態」の時に、吸気弁入力ギヤ歯15に噛合して、EGR駆動歯車8の回転力を吸気弁駆動歯車9に伝2達し、吸気弁6の開度を可変するEGR出力ギヤ歯17が設けられる。
The
Further, the
さらに、EGR駆動歯車8には、EGR出力ギヤ歯17が吸気弁入力ギヤ歯15に噛合する状態の時のみレバー13を押圧操作してロックピン12を凹部11から外す押圧カム18が設けられる。
なお、電動モータ7は、歯車減速機19を介してEGR駆動歯車8を回転駆動するように設けられており、EGR駆動歯車8には、EGR出力ギヤ歯17および押圧カム18とは別に、歯車減速機19に噛合するEGR入力ギヤ歯20が設けられている。
Further, the
The
次に、低圧EGR装置1の具体的な一例を、図1〜図6を参照して説明する。なお、本実施例において、上記[発明を実施するための形態]と同一符号は、同一機能物を示すものである。
〔エンジン吸排気システムの概略説明〕
先ず、図5、図6を参照してエンジン2の吸排気システムを説明する。
この実施例に示すエンジン2は、車両駆動用のディーゼルエンジンであり、吸気を気筒に導く吸気通路3と、気筒内で発生した排気ガスを大気中に排出する排気通路22とを備える。
Next, a specific example of the low
[Outline of engine intake and exhaust system]
First, the intake / exhaust system of the
An
吸気通路3は、吸気管、インテークマニホールドおよび吸気ポートの各内部通路によって構成される。
吸気管は、外気の取入口からインテークマニホールドまで吸気通路3を形成する通路部材であり、その吸気管には、エンジン2に吸い込まれる吸気中に含まれる塵や埃を除去するエアクリーナ23、吸気量を測定する吸気センサ、ターボチャージャのコンプレッサ24(吸気羽根車)、このコンプレッサ24によって圧縮されて高圧になり温度上昇した吸気を強制冷却するインタークーラ25、気筒内に吸引される吸気量の調整を行なうスロットルバルブ26などが設けられている。
インテークマニホールドは、吸気管から供給される吸気をエンジン2の各気筒内に分配する分配管であり、その内部には流量センサの精度に悪影響を与える吸気脈動や吸気干渉を防ぐためのサージタンク27が設けられている。
吸気ポートは、エンジン2のシリンダヘッドにおいて気筒毎に形成されて、インテークマニホールドにより分配された吸気を気筒内に導く。
The
The intake pipe is a passage member that forms an
The intake manifold is a distribution pipe that distributes the intake air supplied from the intake pipe to each cylinder of the
The intake port is formed for each cylinder in the cylinder head of the
排気通路22は、排気ポート、エキゾーストマニホールドおよび排気管の各内部通路によって構成される。
排気ポートは、吸気ポートと同様、エンジン2のシリンダヘッドにおいて気筒毎に形成されて、気筒内で発生した排気ガスをエキゾーストマニホールドへ導く。
エキゾーストマニホールドは、各排気ポートから排出される排気ガスの集合管であり、エキゾーストマニホールドの排気出口と排気管との接合部には、ターボチャージャの排気タービン28(排気羽根車)が配置されている。
排気管は、排気タービン28を通過した排気ガスを大気に向けて放出する通路部材であり、その排気管には、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するDPF29(ディーゼル・パティキュレート・フィルタの略)、このDPF29の排気上流および排気下流の排気温度を検出する排気温度センサ30、DPF29の排気上流および排気下流の圧力差を検出する差圧センサ等が設けられている。
The
Like the intake port, the exhaust port is formed for each cylinder in the cylinder head of the
The exhaust manifold is a collecting pipe for exhaust gas discharged from each exhaust port, and an exhaust turbine 28 (exhaust impeller) of a turbocharger is disposed at a joint portion between the exhaust outlet of the exhaust manifold and the exhaust pipe. .
The exhaust pipe is a passage member that discharges exhaust gas that has passed through the
上述した吸気ポートおよび排気ポートが形成されるシリンダヘッドには、各気筒毎に、吸気ポートの出口端(吸気ポートと気筒内との境界部)を開閉する吸気バルブと、排気ポートの入口端(気筒内と排気ポートとの境界部)を開閉する排気バルブとが設けられている。
エンジン2の各気筒は、吸入、圧縮、爆発、排気の各行程を順次繰り返すものである。そして、吸気の開始時(ピストンの下降に伴う気筒内容積の増加時)に吸気バルブが開かれ、吸気の終了時(ピストンの下降終了に伴う気筒内容積の増加終了時)に吸気バルブが閉じられる。このエンジン2の吸気作動により、吸気通路3には外気取入口からエンジン2の気筒内に向かう吸気の流れが生じる。
同様に、排気の開始時(ピストンの上昇に伴う気筒内容積の減少時)に排気バルブが開かれ、排気の終了時(ピストンの上昇終了に伴う気筒内容積の減少終了時)に排気バルブが閉じられる。このエンジン2の排気作動により、排気通路22にはエンジン2の気筒内から大気放出部(排気出口)に向かう排気ガスの流れが生じる。
In the cylinder head in which the intake port and the exhaust port are formed as described above, an intake valve that opens and closes an outlet end of the intake port (a boundary portion between the intake port and the cylinder) and an inlet end of the exhaust port (for each cylinder) An exhaust valve that opens and closes a boundary portion between the cylinder and the exhaust port is provided.
Each cylinder of the
Similarly, the exhaust valve is opened at the start of exhaust (when the cylinder internal volume decreases as the piston moves up), and the exhaust valve is opened at the end of exhaust (when the cylinder internal volume decreases after the piston increases). Closed. As a result of the exhaust operation of the
ここで、図5に示すエンジン2の吸排気システムには、高圧EGR装置31と、本発明が適用される低圧EGR装置1とが設けられている。
高圧EGR装置31は、排気圧の高い排気通路22の排気上流側と、吸気負圧の大きい吸気通路3の吸気下流側とを接続して、多量のEGRガスをエンジン2へ戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路3の吸気下流側に戻す高圧EGR流路32を備えている。ここで、この実施例の高圧EGR流路32は、排気通路22側がエキゾーストマニホールドに接続され、吸気通路3側がインテークマニホールドのサージタンク27に接続されるものである。
Here, the intake and exhaust system of the
The high
高圧EGR流路32の途中には、高圧EGR流路32の開度を調整することでEGRガスの流量調整を行なう高圧EGR調整弁33と、吸気側に戻されるEGRガスの冷却を行なう高圧EGRクーラ34と、吸気側に戻されるEGRガスを高圧EGRクーラ34から迂回させる高圧クーラバイパス35と、高圧EGRクーラ34と高圧クーラバイパス35の切り替えを行なう高圧EGRクーラ切替弁36とが設けられている。
なお、高圧EGR調整弁33、高圧EGRクーラ34、高圧クーラバイパス35および高圧EGRクーラ切替弁36を、予め高圧EGRモジュールとして一体的に設けて車両に搭載することが望ましいが、限定されるものではない。
In the middle of the high pressure
It is desirable that the high-pressure
低圧EGR装置1は、排気圧の低い排気通路22の排気下流側と、吸気負圧の小さい吸気通路3の吸気上流側とを接続して、少量のEGRガスをエンジン2に戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路3の吸気上流側に戻す低圧EGR流路4を備えている。ここで、この実施例の低圧EGR流路4は、排気通路22側がDPF29より排気下流側の排気管に接続され、吸気通路3側がターボチャージャのコンプレッサ24より吸気上流側の吸気管に接続されるものである。
The low
低圧EGR流路4の途中には、低圧EGR流路4の開度を調整することでEGRガスの流量調整を行なう低圧EGR調整弁5と、吸気側に戻されるEGRガスの冷却を行なう低圧EGRクーラ37とが設けられている。
一方、吸気管における低圧EGR流路4の接続部分より吸気上流側には、低圧EGR流路4の接続部分に吸気負圧を発生させるための吸気弁6(吸気負圧発生用バルブ)が設けられている。この吸気弁6は、吸気通路3を最大に絞った状態であっても、吸気通路3の一部を開放するように設けられるものである。具体的には、吸気弁6が吸気通路3を最大に絞った状態であっても、吸気通路3の例えば10%ほどを開放するように設けられるものである(図4の破線Yの最小開度参照)。
なお、低圧EGR調整弁5、吸気弁6、低圧EGRクーラ37を、予め低圧EGRモジュールとして一体的に設けて車両に搭載することが望ましいが、限定されるものではない。
In the middle of the low pressure
On the other hand, an intake valve 6 (an intake negative pressure generating valve) for generating intake negative pressure at the connection portion of the low pressure
It is desirable that the low-pressure
ここで、高圧EGRクーラ34および低圧EGRクーラ37は、エンジン2を循環冷却するエンジン冷却水と、高温のEGRガスとの熱交換を行なって高温のEGRガスを冷却する水冷式ガス冷却器であり、エンジン冷却水とEGRガスとの熱交換を行なう熱交換器を備えるものである。
また、高圧EGR装置31における高圧EGR調整弁33と高圧EGRクーラ切替弁36、および低圧EGR装置1における低圧EGR調整弁5と吸気弁6は、ECUによってバルブの開度(切替を含む)が制御されるものである。
Here, the high-pressure EGR cooler 34 and the low-pressure EGR cooler 37 are water-cooled gas coolers that perform heat exchange between engine cooling water that circulates and cools the
The high pressure
ECU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構造のマイクロコンピュータを搭載するエンジン制御用の電子制御装置である。
このECUは、記憶装置に格納された制御プログラムと、種々のセンサ信号(乗員の操作信号、各種検出センサ信号等)とに基づいて、エンジン2の運転制御(燃料噴射制御など)を行なうものであり、このECUの記憶装置には、高圧EGR装置31および低圧EGR装置1の運転制御を行なうEGR制御プログラムが搭載されている。
The ECU includes a microcomputer having a well-known structure that includes functions of a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a storage device (memory such as ROM and RAM) that stores various programs and data, an input circuit, and an output circuit. This is an electronic control device for engine control.
This ECU performs operation control (fuel injection control, etc.) of the
このEGR制御プログラムは、エンジン2の暖気状態(例えば、エンジン冷却水の温度)に基づいて高圧EGRクーラ切替弁36の切り替えを行なう高圧EGRクーラ切替プログラムと、エンジン回転数とエンジン負荷(エンジントルク)に応じて高圧EGR調整弁33、低圧EGR調整弁5および吸気弁6の開度制御を行なう高圧/低圧EGR量制御プログラムとを備えている。
The EGR control program includes a high-pressure EGR cooler switching program for switching the high-pressure EGR
高圧/低圧EGR量制御プログラムを図6を参照して説明する。
高圧/低圧EGR量制御プログラムは、
(i)図6に示す破線α以下における運転領域(エンジン回転数とエンジントルクの関係によるエンジン運転領域)の時に、低圧EGR装置1を停止させ、高圧EGR装置31の高圧EGR調整弁33の開度制御のみによってEGR制御を行い(具体的には、低圧EGR流路4を低圧EGR調整弁5によって閉塞させ、高圧EGR調整弁33をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御する)、
(ii)図6に示す破線αと破線βの間の運転領域の時に、高圧EGR装置31の高圧EGR調整弁33の開度制御と、低圧EGR装置1の低圧EGR調整弁5の開度制御の両方によってEGR制御を行い(具体的には、高圧EGR調整弁33をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御するとともに、低圧EGR調整弁5および吸気弁6をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御する)、
(iii)図6に示す破線β以上における運転領域の時に、高圧EGR装置31を停止させ、低圧EGR装置1の低圧EGR調整弁5の開度制御のみによってEGR制御を行う(具体的には、高圧EGR流路32を高圧EGR調整弁33によって閉塞させ、低圧EGR調整弁5および吸気弁6をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御する)制御プログラムである。
The high pressure / low pressure EGR amount control program will be described with reference to FIG.
The high pressure / low pressure EGR amount control program is
(I) In the operation region below the broken line α shown in FIG. 6 (engine operation region based on the relationship between the engine speed and the engine torque), the low
(Ii) Opening control of the high pressure
(Iii) In the operation region above the broken line β shown in FIG. 6, the high
〔実施例1の特徴技術〕
低圧EGR装置1は、低排気圧範囲のEGRガスを、低吸気負圧発生範囲に戻すものであるため、少量のEGRガスをエンジン2に戻すことを得意とする。しかるに、低圧EGR装置1を用いて多量のEGRガスをエンジン2へ戻したい運転領域が存在しても、低吸気負圧発生範囲にEGRガスを戻す構造の低圧EGR装置1では多量のEGRガスをエンジン2へ戻すことが困難である。
そこで、この実施例1では、低圧EGR装置1がEGRガスを戻す部位の吸気通路3に大きな吸気負圧を発生させるための吸気弁6を設け、低圧EGR装置1において大きなEGR量を得たい運転領域では、吸気弁6を閉じる方向(吸気負圧が発生する方向)に開度制御し、低圧EGR装置1において多量のEGR量をコントロールすることを可能にしている。
[Characteristics of Example 1]
The low
Therefore, in the first embodiment, an
しかし、吸気弁6は、(i)低圧EGR装置1を用いて少量のEGRガスをエンジン2へ戻す「低濃度制御状態」の時に、負圧を発生させないように最大開度で固定され、低圧EGR調整弁5のみを開度制御する必要があり、(ii)低圧EGR装置1を用いて多量のEGRガスをエンジン2へ戻す「高濃度制御状態」の時は、低圧EGR調整弁5の開度の増加とともに、負圧を増加させるべく吸気弁6の開度を小さくする必要がある。
However, the
このように、低圧EGR調整弁5と吸気弁6は、それぞれが別の運転要因に基づいて独立して操作される。
このため、従来技術では、低圧EGR調整弁5を駆動するための専用のアクチュエータJ1(符号は図8参照)と、吸気弁6を駆動するための専用のアクチュエータJ2(符号は図8参照)とが必要となり、コストアップ、体格アップ、重量アップの要因になっていた。
Thus, the low pressure
For this reason, in the prior art, a dedicated actuator J1 for driving the low-pressure EGR adjustment valve 5 (see FIG. 8 for the sign) and a dedicated actuator J2 for driving the intake valve 6 (see FIG. 8 for the sign) Was required, which was a factor in increasing costs, building up, and increasing weight.
そこで、この実施例1の低圧EGR装置1は、上記に示す従来技術の不具合を解決するために、以下に示す技術を採用している。この解決技術を、図1〜図4を参照して説明する。なお、図4の実線Xは低圧EGR調整弁5の回転角と開度(Q)の関係を示し、図4の破線Yは低圧EGR調整弁5の回転角に対する吸気弁6の開度(Q)の関係を示すものである。
Therefore, the low-
低圧EGR装置1は、低圧EGR調整弁5を回転駆動する電動モータ7と、低圧EGR調整弁5を駆動するEGR駆動歯車8と、吸気弁6を駆動する吸気弁駆動歯車9とを備える。
電動モータ7は、通電により回転動力を発生する周知のものであり、この実施例では通電による回転角度制御が可能なDCモータを用いるものである。また、この実施例1の電動モータ7は、歯車減速機19を介してEGR駆動歯車8を回転駆動するように設けられており、EGR駆動歯車8には、後述するEGR出力ギヤ歯17および押圧カム18とは別に、歯車減速機19に噛合するEGR入力ギヤ歯20が設けられている。
The low
The
この歯車減速機19を具体的に説明する。歯車減速機19は、電動モータ7の出力軸に設けられた小径のピニオンギヤ41に噛合する大径ギヤ42と、この大径ギヤ42と一体的に回転する小径ギヤ43とからなり、この小径ギヤ43がEGR入力ギヤ歯20に噛合するように設けられている。なお、大径ギヤ42および小径ギヤ43は一体成形されたものであり、その支持シャフト44は、低圧EGR流路4の一部を成す通路形成部材H(ハウジング)に取り付けられた軸受部45によって回転自在に支持されるものである。
The
EGR駆動歯車8は、低圧EGR調整弁5が設けられたEGR弁支持シャフト51の端部に固定されたものであり、低圧EGR調整弁5と一体に回転するものである。このEGR弁支持シャフト51は、低圧EGR調整弁5の両側に配置された軸受部52、53により回転自在に支持される。
ここで、EGR駆動歯車8は、耐摩耗性に優れた材料(例えば、ナイロン系樹脂など)により成形されたものであり、EGR駆動歯車8の一部には、通路形成部材Hに挿入配置される挿入筒部が設けられ、その挿入筒部がEGR弁支持シャフト51の一方の軸受部53を兼ねるように設けられている。
The
Here, the
吸気弁駆動歯車9は、吸気弁6が設けられた吸気弁支持シャフト54の端部に固定されたものであり、吸気弁6と一体に回転するものである。この吸気弁支持シャフト54も、EGR弁支持シャフト51と同様、吸気弁6の両側に配置された軸受部55、56により回転自在に支持される。
ここで、吸気弁駆動歯車9は、耐摩耗性に優れた材料(例えば、ナイロン系樹脂など)により成形されたものであり、吸気弁駆動歯車9の一部には、通路形成部材Hに挿入配置される挿入筒部が設けられ、その挿入筒部が吸気弁支持シャフト54の一方の軸受部56を兼ねるように設けられている。
The intake
Here, the intake
なお、EGR駆動歯車8に伝えられた回転トルクが吸気弁駆動歯車9に増幅されて伝達するように、EGR駆動歯車8の歯車径が大径で、吸気弁駆動歯車9の歯車径が小径に設けられている。
また、EGR弁支持シャフト51および吸気弁支持シャフト54に装着された符号57、58は、EGRガスが外部へ漏れるのを防ぐシール部材(Oリング等)である。
The gear diameter of the
低圧EGR装置1は、吸気弁6を最大開度に切り替えた状態で固定するロック機構14を備える。このロック機構14は、吸気弁6が最大開度の時に、吸気弁駆動歯車9に形成された凹部11に係合するロックピン12と、このロックピン12を吸気弁駆動歯車9に向けて押し付けるレバー13とを有する。
The low
具体的に、この実施例に用いるレバー13は、弾性変形可能な板バネ等による長手部材であり、一端には凹部11に係合可能なロックピン12が結合固定されている。また、レバー13は、ロックピン12が凹部11に押し付けられる方向で、且つレバー13の中間部がEGR駆動歯車8の外周縁に押し付けられる方向(EGR駆動歯車8の内径方向)に付勢されるように、レバー13の他端が固定部材(例えば、通路形成部材Hなど)によって固定支持されている。
Specifically, the
ここで、レバー13は、ロックピン12が凹部11に係合した状態(吸気弁6が最大開度に切り替えられた状態)でも、ロックピン12が凹部11の底に向かって若干付勢されるように設けられている。また、この実施例のロック機構14は、レバー13がEGR駆動歯車8を挟み付けるように、レバー13やロックピン12等が対向して設けられている。
このように設けられることで、吸気弁6が最大開度に切り替えられた状態において吸気弁6が強固にロックされる。これにより、吸気通路3に異常な高圧脈動が生じたとしても、その脈動により吸気弁6が振動する不具合が生じない。
Here, the
By providing in this way, the
EGR駆動歯車8には、低圧EGR調整弁5の開度が所定開度(図4における開度Z)より小さく、低圧EGR装置1を用いて少量のEGRガスをエンジン2へ戻す「低濃度制御状態」の時に、吸気弁駆動歯車9に設けられた吸気弁入力ギヤ歯15に対して非係合となり、EGR駆動歯車8の回転力を吸気弁駆動歯車9に非伝達とするギヤ歯除去部16(吸気弁入力ギヤ歯15と噛合不能なギヤ歯の無い平滑部)が設けられている。
In the
また、EGR駆動歯車8には、低圧EGR調整弁5の開度が所定開度(図4における開度Z)より大きく、低圧EGR装置1を用いて多量のEGRガスをエンジン2へ戻す「高濃度制御状態」の時に、吸気弁入力ギヤ歯15に噛合して、EGR駆動歯車8の回転力を吸気弁駆動歯車9に伝達して吸気弁6の開度を可変するEGR出力ギヤ歯17が設けられている。
Further, the opening of the low pressure
さらに、EGR駆動歯車8には、EGR出力ギヤ歯17が吸気弁入力ギヤ歯15に噛合する状態の時のみ(低圧EGR調整弁5の開度が所定開度より大きく、低圧EGR装置1を用いて多量のEGRガスをエンジン2へ戻す「高濃度制御状態」の時のみ)、レバー13を解除側に押圧操作してロックピン12を凹部11から外す押圧カム18が設けられている。
Further, the
〔低圧EGR装置1を用いて少量のEGRガスをエンジン2に戻す低濃度制御の作動〕
エンジン2の運転状態が、エンジン負荷が大きい運転状態(例えば、エンジン2の運転状態が図6の破線β以上における運転領域の時)など、低圧EGR装置1に「低濃度制御状態」が望まれる運転状態になると、ECUは次のように低圧EGR装置1の作動を制御する。
(1)先ず、ECUは、吸気弁6が最大開度に切り替わった状態に設定されているか否かの判断を行なう。即ち、ECUは、低圧EGR装置1の運転状態が「低濃度制御状態」であるか、あるいは「高濃度制御状態」であるかの判断を行なう。
[Low-concentration control operation that returns a small amount of EGR gas to the
The low
(1) First, the ECU determines whether or not the
(2)吸気弁6が最大開度に切り替わっていない状態であるとECUが判断した場合(低圧EGR装置1の運転状態が「高濃度制御状態」の場合)、EGR駆動歯車8と吸気弁駆動歯車9が噛合した状態であるため、ECUは、電動モータ7を作動させて低圧EGR調整弁5の開度を所定開度(図4における開度Z)より小さくする。すると、図2(a)に示すように、EGR駆動歯車8と吸気弁駆動歯車9が非噛合状態となるとともに、ロック機構14により吸気弁6が最大開度でロックされる。即ち、低圧EGR装置1の運転状態が「低濃度制御状態」に切り替わる。
(2) When the ECU determines that the
(3)吸気弁6が最大開度でロックされた状態(「低濃度制御状態」に切り替わった状態)では、EGR駆動歯車8と吸気弁駆動歯車9が非噛合状態となり、電動モータ7の出力は低圧EGR調整弁5に伝達されるが、吸気弁6には伝達されない状態になる。このため、ECUは、電動モータ7によって低圧EGR調整弁5を回動制御してEGR量をコントロールすることができる。即ち、ECUは、図3(a)に示すように、吸気弁6を最大開度でロックした状態のままで、低圧EGR調整弁5を回動制御することができ、低圧EGR装置1を用いて少量のEGRガスをエンジン2へ戻すことができる。
(3) In a state in which the
〔低圧EGR装置1を用いて多量のEGRガスをエンジン2に戻す高濃度制御の作動〕
エンジン2の運転状態が、エンジン負荷が中程度の運転状態(例えば、エンジン2の運転状態が図6の破線αと破線βの間における運転領域の時)など、低圧EGR調整弁5に「高濃度制御状態」が望まれる運転状態になると、ECUは次のように低圧EGR装置1の作動を制御する。
(1)先ず、ECUは、吸気弁6が最大開度に切り替わった状態に設定されているか否かの判断を行なう。即ち、ECUは、低圧EGR装置1の運転状態が「低濃度制御状態」であるか、あるいは「高濃度制御状態」であるかの判断を行なう。
[High-concentration control operation that returns a large amount of EGR gas to the
When the
(1) First, the ECU determines whether or not the
(2)吸気弁6が最大開度に切り替わっている状態であるとECUが判断した場合(低圧EGR装置1の運転状態が「低濃度制御状態」の場合)、EGR駆動歯車8と吸気弁駆動歯車9が噛合していない状態であるため、ECUは、電動モータ7を作動させて低圧EGR調整弁5の開度を所定開度(図4における開度Z)より大きくする。すると、図2(b)に示すように、ロック機構14による吸気弁6のロックが解除されるとともに、図2(c)に示すように、EGR駆動歯車8と吸気弁駆動歯車9が噛合状態となる。即ち、低圧EGR装置1の運転状態が「高濃度制御状態」に切り替わる。
(2) When the ECU determines that the
(3)吸気弁6のロックが解除された状態(「高濃度制御状態」に切り替わった状態)では、EGR駆動歯車8と吸気弁駆動歯車9が噛合状態であるため、ECUは、電動モータ7によって、低圧EGR調整弁5の開度増加制御と、負圧増加制御(吸気弁6の開度減少制御)とを同時にコントロールすることができる。即ち、ECUは、図3(b)に示すように、低圧EGR調整弁5と吸気弁6を同時にコントロールすることができ、低圧EGR装置1により多量のEGRガスをコントロールすることができる。
このとき、EGR駆動歯車8の歯車径が大径で、吸気弁駆動歯車9の歯車径が小径に設けられているため、図3(b)に示すように、低圧EGR調整弁5の開度変化が小さくても、吸気弁6が大きく開度変化することができる。
(3) Since the
At this time, since the gear diameter of the
〔実施例1の効果〕
この実施例1の低圧EGR装置1は、上述したように、1つの電動モータ7によって低圧EGR調整弁5を回動操作するのみで、(i)吸気弁6を最大開度に設定した状態を保ったままで、低圧EGR調整弁5を回動操作して、少量のEGR量をエンジン2へ戻すことができるとともに、(ii)低圧EGR調整弁5の開度調整と、吸気弁6の開度調整とを同時に回動操作して、低圧EGR装置1を用いて多量のEGR量をエンジン2へ戻すことができる。
[Effect of Example 1]
As described above, the low
即ち、この実施例1の低圧EGR装置1は、低圧EGR調整弁5と吸気弁6の両方を1つの電動モータ7で駆動可能であり、且つ低圧EGR調整弁5に要求される特性と吸気弁6に要求される特性の両方を満足することができる。
このように、低圧EGR調整弁5と吸気弁6の両方を1つの電動モータ7で駆動できるため、低圧EGR装置1のコストを抑えることができるとともに、低圧EGR装置1の小型化および軽量化を図ることができる。
That is, the low-
Thus, since both the low pressure
上記実施例では、ターボチャージャを搭載するエンジン2の吸排気システムに本発明を適用する例を示したが、ターボチャージャに代えて他の吸気加給機(スーパチャージャ等)を搭載するエンジン2の吸排気システムに本発明を適用しても良いし、吸気加給機を搭載しないエンジン2の吸排気システムに本発明を適用しても良い。
なお、吸気加給機を搭載するエンジン2の吸排気システムに本発明を適用する場合、吸気通路3における低吸気負圧発生範囲は、コンプレッサの吸気上流側である。また、吸気加給機を搭載しないエンジン2の吸排気システムに本発明を適用する場合、吸気通路3における低吸気負圧発生範囲は、スロットルバルブの吸気上流側である。
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the intake / exhaust system of the
When the present invention is applied to the intake / exhaust system of the
上記の実施例では、ディーゼルエンジンの吸排気システムに本発明を適用する例を示したが、ディーゼルエンジンとは異なる他のエンジン(ガソリンエンジン等)の吸排気システムに本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、ロックピン12をレバー13とは別部材で設けて結合する例を示したが、レバー13の先端部にロックピン12を一体に設けても良い。具体的には、レバー13を板バネで形成し、その先端部を曲折させてロックピン12を形成しても良い。
In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the intake / exhaust system of a diesel engine has been described. However, the present invention may be applied to an intake / exhaust system of another engine (such as a gasoline engine) different from the diesel engine. .
In the above embodiment, the
1 低圧EGR装置
2 エンジン
3 吸気通路
4 低圧EGR流路
5 低圧EGR調整弁
6 吸気弁
7 電動モータ(アクチュエータ)
8 EGR駆動歯車
9 吸気弁駆動歯車
11 凹部
12 ロックピン
13 レバー
14 ロック機構
15 吸気弁入力ギヤ歯
16 ギヤ歯除去部
17 EGR出力ギヤ歯
18 押圧カム
19 歯車減速機
20 EGR入力ギヤ歯
51 EGR弁支持シャフト
53 EGR駆動歯車に設けられた軸受部
54 吸気弁支持シャフト
56 吸気弁駆動歯車に設けられた軸受部
DESCRIPTION OF
8
Claims (5)
この低圧EGR流路(4)の開度を調整することでEGRガスの流量調整を行なう低圧EGR調整弁(5)と、
前記低圧EGR流路(4)と前記吸気通路(3)との接合部より前記吸気通路(3)の吸気上流側の開度を可変可能な吸気弁(6)とを具備する低圧EGR装置(1)において、
(a)この低圧EGR装置(1)は、
前記低圧EGR調整弁(5)を回転駆動するアクチュエータ(7)と、前記低圧EGR調整弁(5)を駆動するEGR駆動歯車(8)と、前記吸気弁(6)を駆動する吸気弁駆動歯車(9)とを備えるとともに、
前記吸気弁(6)が前記吸気通路(3)を全開に開く全開時に、前記吸気弁駆動歯車(9)に形成された凹部(11)に係合するロックピン(12)と、このロックピン(12)を前記吸気弁駆動歯車(9)に向けて押し付けるレバー(13)とを有するロック機構(14)を備え、
(b)前記EGR駆動歯車(8)には、
前記低圧EGR調整弁(5)の開度が所定開度より小さく、当該低圧EGR装置(1)を用いて少量のEGRガスを前記エンジン(2)へ戻す低濃度制御状態の時に、前記吸気弁駆動歯車(9)に設けられた吸気弁入力ギヤ歯(15)に対して非係合となり、前記EGR駆動歯車(8)の回転力を前記吸気弁駆動歯車(9)に非伝達とするギヤ歯除去部(16)が設けられるとともに、
前記低圧EGR調整弁(5)の開度が所定開度より大きく、当該低圧EGR装置(1)を用いて多量のEGRガスを前記エンジン(2)へ戻す高濃度制御状態の時に、前記吸気弁入力ギヤ歯(15)に噛合して、前記EGR駆動歯車(8)の回転力を前記吸気弁駆動歯車(9)に伝達し、前記吸気弁(6)の開度を可変するEGR出力ギヤ歯(17)が設けられ、
(c)さらに、前記EGR駆動歯車(8)には、前記EGR出力ギヤ歯(17)が前記吸気弁入力ギヤ歯(15)に噛合する状態の時のみ前記レバー(13)を押圧操作して前記ロックピン(12)を前記凹部(11)から外す押圧カム(18)が設けられることを特徴とする低圧EGR装置。 A low pressure EGR flow path (4) for returning a part of the exhaust gas of the engine (2) to a low intake negative pressure generation range in the intake passage (3);
A low pressure EGR adjustment valve (5) for adjusting the flow rate of the EGR gas by adjusting the opening of the low pressure EGR flow path (4);
A low-pressure EGR device (6) comprising an intake valve (6) capable of changing the opening upstream of the intake passage (3) from the joint between the low-pressure EGR flow path (4) and the intake passage (3). In 1)
(A) This low pressure EGR device (1)
An actuator (7) that rotationally drives the low-pressure EGR adjustment valve (5), an EGR drive gear (8) that drives the low-pressure EGR adjustment valve (5), and an intake valve drive gear that drives the intake valve (6) (9)
When the intake valve (6) fully opens the intake passage (3), the lock pin (12) engaged with the recess (11) formed in the intake valve drive gear (9), and the lock pin A locking mechanism (14) having a lever (13) for pressing (12) against the intake valve drive gear (9);
(B) In the EGR drive gear (8),
When the low-pressure EGR adjustment valve (5) has an opening smaller than a predetermined opening and the low-pressure EGR device (1) is in a low concentration control state in which a small amount of EGR gas is returned to the engine (2), the intake valve A gear that is disengaged from the intake valve input gear teeth (15) provided on the drive gear (9) and does not transmit the rotational force of the EGR drive gear (8) to the intake valve drive gear (9). A tooth removal part (16) is provided;
When the opening of the low pressure EGR adjustment valve (5) is larger than a predetermined opening and the high pressure control state in which a large amount of EGR gas is returned to the engine (2) using the low pressure EGR device (1), the intake valve An EGR output gear tooth that meshes with the input gear teeth (15), transmits the rotational force of the EGR drive gear (8) to the intake valve drive gear (9), and varies the opening degree of the intake valve (6). (17) is provided,
(C) Further, the EGR drive gear (8) is operated by pressing the lever (13) only when the EGR output gear teeth (17) are engaged with the intake valve input gear teeth (15). A low-pressure EGR device characterized in that a pressing cam (18) for removing the lock pin (12) from the recess (11) is provided.
前記吸気弁(6)は、前記吸気通路(3)を最大に絞った状態であっても、前記吸気通路(3)の一部を開放するように設けられていることを特徴とする低圧EGR装置。 In the low pressure EGR device (1) according to claim 1,
The low pressure EGR is characterized in that the intake valve (6) is provided so as to open a part of the intake passage (3) even when the intake passage (3) is squeezed to the maximum. apparatus.
前記アクチュエータ(7)は、歯車減速機(19)を介して前記EGR駆動歯車(8)を回転駆動するように設けられ、
前記EGR駆動歯車(8)には、前記EGR出力ギヤ歯(17)および前記押圧カム(18)とは別に、前記歯車減速機(19)に噛合するEGR入力ギヤ歯(20)が設けられていることを特徴とする低圧EGR装置。 In the low pressure EGR device (1) according to claim 1 or 2,
The actuator (7) is provided to rotationally drive the EGR drive gear (8) via a gear reducer (19),
In addition to the EGR output gear teeth (17) and the pressing cam (18), the EGR drive gear (8) is provided with EGR input gear teeth (20) that mesh with the gear reducer (19). A low-pressure EGR device characterized by comprising:
前記EGR駆動歯車(8)は、前記吸気弁駆動歯車(9)より大径に設けられ、前記EGR出力ギヤ歯(17)が前記吸気弁入力ギヤ歯(15)に噛合した状態において前記EGR駆動歯車(8)に伝達されたトルクを増幅して前記吸気弁駆動歯車(9)に伝達することを特徴とする低圧EGR装置。 In the low pressure EGR device (1) according to any one of claims 1 to 3,
The EGR drive gear (8) is provided with a larger diameter than the intake valve drive gear (9), and the EGR drive gear is in a state where the EGR output gear teeth (17) mesh with the intake valve input gear teeth (15). A low pressure EGR device that amplifies the torque transmitted to the gear (8) and transmits the amplified torque to the intake valve drive gear (9).
前記EGR駆動歯車(8)および前記吸気弁駆動歯車(9)には、前記低圧EGR調整弁(5)を支持するEGR弁支持シャフト(51)、および前記吸気弁(6)を支持する吸気弁支持シャフト(54)の軸受部(53、56)が、一体に設けられていることを特徴とする低圧EGR装置。 In the low pressure EGR device (1) according to any one of claims 1 to 4,
The EGR drive gear (8) and the intake valve drive gear (9) include an EGR valve support shaft (51) that supports the low pressure EGR adjustment valve (5), and an intake valve that supports the intake valve (6). The low pressure EGR device, wherein the bearing portions (53, 56) of the support shaft (54) are integrally provided.
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