【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御圧力により作動する排気ガス還流弁を用いて排気ガスをエンジンの排気側から吸入側への排気ガス還流量を制御する排気ガス還流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主にＮＯｘの発生量を抑えるために排気ガスの一部を吸気経路側に還流して燃焼温度を抑えるようにした排気ガス還流装置では、通常、排気ガス還流量制御用の制御弁が還流経路中に介設される。
この排気ガス還流弁は過給時や排気ブレーキ作動時などの高排気圧時に出力向上や還流量の過大化防止などの理由により閉弁されるが、高排気圧により弁体が開弁方向へ付勢されて弁座から浮き上がり、排気ガスの還流を生じてしまうという問題があり、この問題の解決のために下記の２つの技術が提案されている。
【０００３】
実開平５−１８４５号公報は、内燃機関の排気経路から吸気経路へ排気ガスを還流させる排気還流経路に介設された電磁制御弁の弁体リフト量により排気ガス還流量を制御する排気ガス還流弁において、弁軸にダイアフラムを結合し、このダイアフラムの一面側の負圧室に制御用の負圧（制御負圧）を、他面側の大気圧室に大気圧を作用させ、またこれらの差圧を補償するべくダイアフラムを弁閉方向にスプリングで付勢し、更にこのダイアフラムの他面に逆止弁又は電磁弁を通じて排気圧を作用させることにより、過給時などの排気圧増大時にダイアフラムを通じて弁体を弁閉方向に付勢して弁体がこの高排気圧により浮き上がるのを防止し、排気ガスの不所望な還流を阻止することを提案している。
【０００４】
特開平５−３２１７６９号公報は、排気ガス還流弁の弁体に作用する排気圧が弁体を弁閉方向へ付勢するように構成することにより、高排気圧時における上記弁体浮き上がりを阻止する排気ガス還流弁を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の公報による弁体浮き上がり阻止方式では、負圧室に排気圧を導入して高排気圧時の弁体浮き上がりを防止するので、負圧室は大気圧室に対してＥＧＲオン（開弁）時に負圧となり、ＥＧＲオフ（高排気圧）時に正圧となるので、ダイアフラムの湾曲周縁部がこの圧力反転の度に反転してその耐久性が著しく劣化してしまうという問題が生じた。
【０００６】
一方、後者の公報による弁体浮き上がり阻止方式では、ＥＧＲオン（開弁）時に弁孔を貫通する弁軸により、弁孔の有効断面積が減少して流体抵抗が増大するために排気ガス還流量が減少するという問題があり、更に、弁体と弁座との間の隙間を通じて排気ガスが求心方向すなわち弁軸に向けて偏向されるため弁軸に排気ガス中の固形物が堆積しやすく、流体抵抗の増大による排気ガス還流量の低下が促進されるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ダイアフラムの耐久性低下及び堆積物による排気ガス還流量の減少を抑止しつつ、高排気圧時の弁体浮き上がりを阻止することができる排気ガス還流装置を提供することを、その目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の装置によれば、排気ガス還流弁の弁体を付勢する弁閉ダイアフラムを設け、この弁閉ダイアフラムの一面に対して高排気圧時に排気圧などの高圧を作用させて、弁体の浮き上がりを防止する。このようにすれば、ダイアフラムの耐久性低下や排気ガス還流量の減少を招くことなく高排気圧時の弁体浮き上がりを阻止することができる。また、ＥＧＲ量制御用のダイアフラムや弁閉ダイアフラムに掛かる差圧が反転することがなく、これらダイアフラムの湾曲周縁部が反転することがない。
【０００９】
請求項２記載の装置によれば、弁閉ダイアフラムを弾性付勢手段を通じてダイアフラムに弾性結合するので、構造が簡素となる。
請求項３記載の装置によれば、排気ガス還流弁の弁体を付勢するダイアフラムに例えば磁石や軟磁性体のような第１の磁性部材を設け、この第１の磁性部材に近接して電磁石を配設し、高排気圧時にこの電磁石へ通電して第１の磁性部材を弁閉方向へ電磁付勢（吸引又は反発）して弁体の浮き上がりを防止する。このようにすれば、ダイアフラムの耐久性低下や排気ガス還流量の減少を招くことなく高排気圧時の弁体浮き上がりを阻止することができる。また、ＥＧＲ量制御用のダイアフラムに掛かる差圧が反転することがなく、これらダイアフラムの湾曲周縁部が反転することがない。
【００１０】
又は、第１の磁性部材に近接して第１の磁性部材と磁気的に吸引し合う第２の磁性部材を配設する。このようにすれば、弁閉状態において、両磁性部材間の磁気吸引力は大きくなり、高排気圧時の弁体浮き上がりを抑止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な態様を以下の実施例を参照して説明する。
【００１２】
【実施例】
（実施例１）
実施例１の排気ガス還流装置を図１及び図２を参照して説明する。
この排気ガス還流装置は、内燃機関１００の排気経路１０１から吸気経路１０２へ排気ガスを還流させる排気還流経路１０３に介設される排気ガス還流弁２００を有している。
【００１３】
排気ガス還流弁２００は、ダイアフラム室をもつケーシング２０１と、ケーシング２０１の下部に固定されて内部に弁室を有するハウジング１とを有する。ケーシング２０１は、下部から上部へ順に第１ケース８、第２ケース９、カバー１４からなる。ケーシング２０１とハウジング１とは本発明でいうバルブハウジングを構成している。
【００１４】
上記弁室に面してハウジング１に嵌入された弁座６には図１に示す弁閉時に弁体５が接しており、弁体５はシャフト（弁軸）４の下端部に固定されている。シャフト（弁軸）４は軸心に沿って上方へ延設されており、シャフト４の上端部は上記ダイアフラム室内にて第１ダイアフラム（ダイアフラム）７の中央部に固定されている。３はシャフト４を摺動自在に保持する軸受、１８は軸受３を固定するための軸受ホルダであり、軸受ホルダ１８はハウジング１と第１ケース８との間に挟設されている。
【００１５】
第１ダイアフラム７の周縁部は第１、第２ケース８、９をかしめる際にそれらに固定されており、第１ダイアフラム７の下側に大気圧室１０を、その上側に負圧室１１を区画形成している。同様に、第２ケース９とカバー１４とをかしめる際に第２ダイアフラム（弁閉ダイアフラム）１５の周縁部がそれらに固定され、第２ダイアフラム１５の下側に負圧室１１を、その上側に加圧室１３を区画形成している。第１ダイアフラム７の両面にはプレート７１、７２が個別に固定され、第２ダイアフラム１５の両面にはスプリングホルダ７３及びプレート７４が固定されている。
【００１６】
第１ダイアフラム７及び第２ダイアフラム１５はスプリング（弾性付勢手段）１２を介して弾性結合しており、プレート７４の一端は図１ではスプリング１２に付勢されてカバー１４に当接している。すなわち、プレート７４は第２ダイアフラム１５の弁開方向（上方）への許容レベル以上の変位を規制するストッパとしての機能を有している。１９、２０は摺動部分を排気ガス中の固形物などから保護するための筒体である。
【００１７】
排気ガス還流弁２００の大気圧室１０には大気圧が導入されており、負圧室１１には配管１０４及び電磁制御二方弁３０１を通じて真空ポンプＶ／Ｐから負圧が導入されるとともに、オリフィス３０３を通じて大気圧が導入されている。加圧室１３には配管１０５及び電磁制御二方弁３０２を通じて吸気圧（過給圧）が導入されるとともに、オリフィス３０４を通じて大気圧が導入されている。スプリング１２は両ダイアフラム７、１５を弾性結合するとともに、負圧室１１の負圧が大気圧又はそれに近い場合に、弁体５を弁座６に押し付けて閉弁する。なお、オリフィス３０３、３０４は第２ケース９又はカバー１４に開口した小孔とすることができる他、負圧室１１や加圧室１３と電磁制御二方弁３０１、３０２とを接続する配管に開口して形成してもよい。３００は電磁制御二方弁３０１、３０２を制御するコントローラである。
【００１８】
この排気ガス還流装置の動作を以下に説明する。
まず、排気圧が高くなく、排気ガス還流を行う場合（ＥＧＲオン時）について説明する。この場合には電磁制御二方弁３０２を閉鎖して加圧室１３を大気圧とした状態で電磁制御二方弁３０１の開度を制御して負圧室１１の制御負圧を所望値に設定する。これにより、第２ダイアフラム１５より有効受圧面積が広い第１ダイアフラム７にかかる差圧に付勢されて弁体５が弁開方向にリフトアップされ、所望の流量の排気ガスが排気経路１０１から吸気経路１０２に還流される。
【００１９】
次に排気圧が増大した場合（例えばターボチャージャーの作動により吸気経路１０２に過給圧が加えられる場合、ＥＧＲオフ時）について説明する。
コントローラ３００は、エンジン制御装置（ＥＣＵ、図示せず）からの入力信号により吸気圧（過給圧）が所定レベルを超えることを検出すると、電磁制御二方弁３０１を閉じて負圧室１１を大気圧として第１ダイアフラム７に作用する差圧を０とし、更に電磁制御二方弁３０２を開いて加圧室１３に過給圧を加えて、第２ダイアフラム１５を下方に付勢し、弁体５の浮き上がりを確実に阻止する。
【００２０】
なお、この実施例の変形態様として加圧室１３に電磁制御二方弁３０２及びエアフィルタを通じて高排気圧時に排気圧を導入して第２ダイアフラム１５を弁閉方向へ付勢して同様の機能を実現することもできる。
以下、この実施例の効果を説明する。
まず、負圧室１１に隣接して加圧室１３及び第２ダイアフラム１５を増設したので、従来のように負圧室１１に正圧を導入する必要がなく第１ダイアフラム７の反転を回避しつつ、弁体５の浮き上がりを阻止することができる。
【００２１】
第２ダイヤフラム１５の上側のプレート７４を上方に折り曲げて第２ダイアフラム１５を作動させない場合にスプリング１２を支承するストッパとして働かせるので、部品数を削減できるとともに第２ダイアフラム１５が弁開方向へ湾曲し過ぎるのを防止することができる。
（実施例２）
図３に示すこの実施例は、実施例１（図２参照）において、電磁制御二方弁３０２から出た配管１０５をエアフィルタ３０５を通じて排気経路１０１に連通させて、過給圧の代わりに排気圧を用いて第２ダイアフラム１５を作動させるようにしたものであって、その動作自体は実施例１と同じである。ただし、排気圧がそれほど高くない場合（ＥＧＲオン時）には第１ダイアフラム７による付勢力が第２ダイアフラム１５によるそれより優勢であるので、第２ダイアフラム１５は最上位置に維持される。また、弁閉時には電磁制御二方弁３０１は閉じられ、有効受圧面積が大きな第１ダイアフラム７にかかる差圧により弁体５に開弁方向の付勢力が働くのを防止する点で、実施例１の場合と同じである。
【００２２】
なお、この実施例では、実施例１とは異なって加圧室１３にオリフィス３０４を通じて大気圧を導入する必要がないが、エアフィルタ３０５の汚損増大を許容するならそれも可能である。
（実施例３）
他の実施例を図４を参照して説明する。ただし、実施例１（図１参照）の構成要素と共通機能を有する構成要素には理解を簡単とするために同一符号を付す。
【００２３】
この実施例に用いた排気ガス還流弁４００は、実施例１の排気ガス還流弁２００（図１参照）から、第２ダイアフラム１５、第２ケース９を省略し、第１ダイアフラム７をカバー１４とケース８とをかしめる際に固定する点が異なっている。
また、第１ダイアフラム７の下面に固定したプレート７１を軟鉄製とするとともに、ケース８に固定した台８１上にリング状の電磁石５００を固定した点が異なっている。この電磁石５００は、上面にリング状のスロットを有するヨーク５０１と、このスロットに収容されたコイル５０３とからなり、ヨーク５０１の上端面（磁極面）はプレート７１に近接して対向している。
【００２４】
以下、この装置の動作を説明する。
まず、排気圧が高くなく、排気ガス還流を行う場合（ＥＧＲオン時）について説明する。この場合には電磁制御二方弁３０１の開度を制御して負圧室１１の制御負圧を所望値に設定する。これにより、実施例１の場合と同様に排気ガス還流量を制御することができる。
【００２５】
排気圧が増大した場合（例えばターボチャージャーの作動により吸気経路１０２に過給圧が加えられる場合）には、コントローラ３００は、そのエンジン制御装置（ＥＣＵ、図示せず）からの入力信号により吸気圧又は排気圧が所定レベルを超えることを検出すると、電磁制御二方弁３０１を閉じて負圧室１１を大気圧とし、更に電磁石５００に通電してプレート７１を下方へ吸引し、これによりダイアフラム７を強力に下方に付勢し、弁体５の浮き上がりを確実に阻止する。
【００２６】
図５に電磁石の変形態様を説明する。
この実施例の電磁石５００は、周縁部がケース８とカバー１４とをかしめる際に一緒にかしめられる軟鉄薄板からなる円板５０１からなり、この円板５０１の径方向中央部分には上方向へ開口するリング状のスロット５０２がプレス成形により形成され、このスロット５０２にコイル５０３が収容されている。円板５０１はプレート７１に近接して対面しており、コイル５０３に通電すると両者が吸引しあって弁体５の浮き上がりが阻止される。
【００２７】
このような構成とすれば、簡素な構成にて電磁石５００を実現することができる。なお、スロット５０２は一重ではなく多重に構成することができまたは各種形状に形成できることは当然である。また、通電電流量の制御により弁開度の制御も行うことができる。
また、この実施例の弁構造は、ダイアフラムによる弁開度調節とともに通電電流量のデューティ制御などによる弁開度調節を行うことができる小型の複合弁として各種用途に応用できるものである。
【００２８】
特に、本実施例の弁構造によれば、排気圧が高い場合に排気ガス還流弁を確実に閉鎖することにより、例えば排気ブレーキ作動時において排気ガス還流を阻止して排気ブレーキの効果を減殺することがなく、高過給時に不所望な排気ガス還流が生じて出力低下を生じることがなく、弁軸が弁孔を貫通することがないので弁孔周辺にカーボンなどの固形物が堆積することがないなどの優れた効果を奏することができる。
【００２９】
なお、上記各実施例におけるＥＧＲオフ条件はコントローラ３００に予め設定された設定値とコントローラ３００への入力値との比較結果により判定されるが、この判定動作自体は本発明の要旨ではないので、詳述しない。
（実施例４）
他の実施例を図６を参照して説明する。ただし、実施例３（図４参照）の構成要素と共通機能を有する構成要素には理解を簡単とするために同一符号を付す。
【００３０】
この実施例に用いた排気ガス還流弁６００は、実施例３の排気ガス還流弁４００（図４参照）から、台８１及び電磁石５００を省略し、ケース８の底面に輪状の永久磁石（第２の磁性部材）６０１を固定し、この永久磁石６０１の直上に近接して押え板７１に輪状の磁性部材（第１の磁性部材）６０２を固定したものである。なお、永久磁石６０１の頂面は磁極面となっている。永久磁石６０１及び磁性部材６０２は本発明でいう高排気圧時閉弁手段を構成している。
【００３１】
以下、この装置の動作を説明する。
永久磁石６０１と磁性部材６０２との間のギャップは弁開時に大きく、弁閉時に最小となる。よく知られているように磁気回路におけるギャップ長と両者間の磁気吸引力にはギャップ長の縮小につれて磁気吸引力が急激に増大する傾向がある。
【００３２】
したがって、本実施例の排気ガス還流弁６００では、弁閉時における磁気吸引力の作用により弁体５に作用する排気圧が多少増大しても弁体５の浮き上がりが阻止され、排気ガスの還流を阻止できる。
なお、本実施例において、輪状の磁性部材（第１の磁性部材）６０２を省略して軟鉄板からなる押さえ板７１を永久磁石６０１に近接配置すれば、押さえ板７１を第１の磁性部材として機能させることができる。また、磁性部材６０２又は押さえ板７１を永久磁石とし、永久磁石６０１を軟磁性材料で製造してもよい。更に、磁性部材６０２と永久磁石６０１の両方を永久磁石とすることもできる。ただし、この場合、両者は互いに吸引するように磁化されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１、２の排気ガス還流装置に用いる排気ガス還流弁２００の断面図である。
【図２】図１の排気ガス還流弁２００を用いた実施例１の排気ガス還流装置のブロック図である。
【図３】図１の排気ガス還流弁２００を用いた実施例２の排気ガス還流装置のブロック図である。
【図４】実施例３の排気ガス還流装置に用いる排気ガス還流弁４００の断面図である。
【図５】実施例３の排気ガス還流弁４００の電磁石の変形態様を示す断面図である。
【図６】実施例３の排気ガス還流装置に用いる排気ガス還流弁６００の断面図である。
【符号の説明】
１０１は排気経路、１０２は吸気経路、１０３は排気還流経路、１はバルブハウジング、１１は負圧室（第１圧力室）、１０は大気圧室（第２圧力室）、７は第１ダイアフラム（ダイアフラム）、５は弁体、１２はスプリング（弾性付勢手段）、１５は第２ダイアフラム（弁閉ダイアフラム、高排気圧時閉弁手段）、１３は加圧室（第３圧力室）、７１はホルダ（磁性部材）、５００は電磁石、３００はコントローラ（通電制御回路）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas recirculation device that controls the amount of exhaust gas recirculated from an exhaust side of an engine to an intake side of an engine using an exhaust gas recirculation valve that is operated by a control pressure.
[0002]
[Prior art]
In an exhaust gas recirculation apparatus in which part of exhaust gas is recirculated to the intake path side to suppress the combustion temperature, mainly in order to suppress the generation amount of NOx, a control valve for controlling the exhaust gas recirculation amount is usually provided with a recirculation path. It is interposed inside.
This exhaust gas recirculation valve is closed at the time of high exhaust pressure, such as during supercharging or when the exhaust brake is activated, to improve output or prevent the recirculation amount from becoming too large. There is a problem that the gas is energized and floats up from the valve seat to cause recirculation of exhaust gas. To solve this problem, the following two techniques have been proposed.
[0003]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-1845 discloses an exhaust gas recirculation system in which the amount of exhaust gas recirculation is controlled by a valve lift of an electromagnetic control valve interposed in an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas from an exhaust passage of an internal combustion engine to an intake passage. In the valve, a diaphragm is connected to a valve shaft, a negative pressure for control (control negative pressure) is applied to a negative pressure chamber on one side of the diaphragm, and an atmospheric pressure is applied to an atmospheric pressure chamber on the other side. In order to compensate for the differential pressure, the diaphragm is urged by a spring in the valve closing direction, and the exhaust pressure is applied to the other surface of the diaphragm through a check valve or a solenoid valve. In the valve closing direction to prevent the valve body from floating due to the high exhaust pressure, and to prevent undesired recirculation of exhaust gas.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-321969 discloses a structure in which the exhaust pressure acting on the valve element of the exhaust gas recirculation valve urges the valve element in the valve closing direction, thereby preventing the valve element from floating at high exhaust pressure. The proposed exhaust gas recirculation valve.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the valve lifting prevention system disclosed in the former publication, the exhaust pressure is introduced into the negative pressure chamber to prevent the valve body from floating at a high exhaust pressure. The pressure becomes negative when the valve is turned off, and becomes positive when the EGR is turned off (high exhaust pressure). Therefore, there is a problem that the curved peripheral portion of the diaphragm is reversed every time the pressure is reversed and the durability thereof is significantly deteriorated. .
[0006]
On the other hand, in the valve lifting prevention system disclosed in the latter publication, the effective cross-sectional area of the valve hole is reduced and the fluid resistance is increased by the valve shaft penetrating the valve hole when the EGR is turned on (opening the valve). In addition, there is a problem that the exhaust gas is deflected toward the centripetal direction, that is, toward the valve shaft through the gap between the valve body and the valve seat, so that solid matter in the exhaust gas is easily deposited on the valve shaft, There is a problem that a decrease in the exhaust gas recirculation amount due to an increase in the fluid resistance is promoted.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an exhaust gas capable of preventing a valve body from floating at a high exhaust pressure while suppressing a decrease in the durability of a diaphragm and a decrease in an exhaust gas recirculation amount due to deposits. It is an object to provide a reflux device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the device described in claim 1, a valve closing diaphragm for urging the valve element of the exhaust gas recirculation valve is provided, and a high pressure such as an exhaust pressure is applied to one surface of the valve closing diaphragm at a high exhaust pressure, Prevents the valve body from lifting. In this way, it is possible to prevent the valve body from rising at high exhaust pressure without lowering the durability of the diaphragm and reducing the amount of exhaust gas recirculation. Further, the differential pressure applied to the EGR amount control diaphragm and the valve closing diaphragm does not reverse, and the curved peripheral portions of these diaphragms do not reverse.
[0009]
According to the device of the second aspect, the valve closing diaphragm is elastically connected to the diaphragm through the elastic urging means, so that the structure is simplified.
According to the device of the third aspect, the diaphragm for biasing the valve body of the exhaust gas recirculation valve is provided with the first magnetic member such as a magnet or a soft magnetic material, and is provided near the first magnetic member. An electromagnet is provided, and when the exhaust pressure is high, the electromagnet is energized to electromagnetically urge (attract or repel) the first magnetic member in the valve closing direction to prevent the valve body from floating. In this way, it is possible to prevent the valve body from rising at high exhaust pressure without lowering the durability of the diaphragm and reducing the amount of exhaust gas recirculation. Further, the differential pressure applied to the EGR amount control diaphragm does not reverse, and the curved peripheral portions of these diaphragms do not reverse.
[0010]
Alternatively, a second magnetic member that is magnetically attracted to the first magnetic member is provided near the first magnetic member. With this configuration, in the valve closed state, the magnetic attraction force between the two magnetic members is increased, and it is possible to prevent the valve body from lifting when the exhaust pressure is high.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the following examples.
[0012]
【Example】
(Example 1)
First Embodiment An exhaust gas recirculation device according to a first embodiment will be described with reference to FIGS.
This exhaust gas recirculation device has an exhaust gas recirculation valve 200 provided in an exhaust gas recirculation path 103 for recirculating exhaust gas from an exhaust path 101 of the internal combustion engine 100 to an intake path 102.
[0013]
The exhaust gas recirculation valve 200 includes a casing 201 having a diaphragm chamber, and a housing 1 fixed to a lower portion of the casing 201 and having a valve chamber therein. The casing 201 includes a first case 8, a second case 9, and a cover 14 in order from a lower portion to an upper portion. The casing 201 and the housing 1 constitute a valve housing according to the present invention.
[0014]
A valve body 5 is in contact with the valve seat 6 fitted into the housing 1 facing the valve chamber when the valve shown in FIG. 1 is closed. The valve body 5 is fixed to the lower end of a shaft (valve shaft) 4. I have. The shaft (valve shaft) 4 extends upward along the axis, and the upper end of the shaft 4 is fixed to the center of the first diaphragm (diaphragm) 7 in the diaphragm chamber. Reference numeral 3 denotes a bearing for slidably holding the shaft 4, and reference numeral 18 denotes a bearing holder for fixing the bearing 3, and the bearing holder 18 is sandwiched between the housing 1 and the first case 8.
[0015]
The peripheral portion of the first diaphragm 7 is fixed to the first and second cases 8 and 9 when the first and second cases 8 and 9 are caulked. An atmospheric pressure chamber 10 is provided below the first diaphragm 7, and a negative pressure chamber 11 is provided above the first diaphragm 7. Are formed. Similarly, when the second case 9 and the cover 14 are crimped, the peripheral portion of the second diaphragm (valve closing diaphragm) 15 is fixed to them, and the negative pressure chamber 11 is placed below the second diaphragm 15 and above the second diaphragm 15. A pressurizing chamber 13 is formed. Plates 71 and 72 are individually fixed to both surfaces of the first diaphragm 7, and a spring holder 73 and a plate 74 are fixed to both surfaces of the second diaphragm 15.
[0016]
The first diaphragm 7 and the second diaphragm 15 are elastically connected via a spring (elastic urging means) 12, and one end of the plate 74 is urged by the spring 12 in FIG. That is, the plate 74 has a function as a stopper that regulates the displacement of the second diaphragm 15 in the valve opening direction (upward) beyond an allowable level. Reference numerals 19 and 20 denote cylinders for protecting the sliding portion from solids and the like in the exhaust gas.
[0017]
Atmospheric pressure is introduced into the atmospheric pressure chamber 10 of the exhaust gas recirculation valve 200, and negative pressure is introduced into the negative pressure chamber 11 from the vacuum pump V / P through the pipe 104 and the electromagnetically controlled two-way valve 301. Atmospheric pressure is introduced through the orifice 303. The intake pressure (supercharging pressure) is introduced into the pressurizing chamber 13 through the pipe 105 and the electromagnetically controlled two-way valve 302, and the atmospheric pressure is introduced through the orifice 304. The spring 12 elastically couples the two diaphragms 7 and 15 and presses the valve body 5 against the valve seat 6 to close the valve when the negative pressure in the negative pressure chamber 11 is at or near atmospheric pressure. In addition, the orifices 303 and 304 can be small holes opened in the second case 9 or the cover 14, and can be used for piping connecting the negative pressure chamber 11 or the pressurizing chamber 13 to the electromagnetically controlled two-way valves 301 and 302. The opening may be formed. Reference numeral 300 denotes a controller that controls the electromagnetically controlled two-way valves 301 and 302.
[0018]
The operation of the exhaust gas recirculation device will be described below.
First, a case where the exhaust gas is recirculated when the exhaust pressure is not high (when the EGR is on) will be described. In this case, the opening degree of the electromagnetic control two-way valve 301 is controlled in a state where the electromagnetic control two-way valve 302 is closed and the pressurizing chamber 13 is set to the atmospheric pressure, and the control negative pressure of the negative pressure chamber 11 is set to a desired value. Set. As a result, the valve element 5 is lifted up in the valve opening direction by being urged by the differential pressure applied to the first diaphragm 7 having a larger effective pressure receiving area than the second diaphragm 15, and a desired amount of exhaust gas is taken in from the exhaust path 101. It is returned to the path 102.
[0019]
Next, the case where the exhaust pressure increases (for example, when the supercharging pressure is applied to the intake passage 102 by the operation of the turbocharger, or when the EGR is off) will be described.
When detecting that the intake pressure (supercharging pressure) exceeds a predetermined level based on an input signal from an engine control device (ECU, not shown), the controller 300 closes the electromagnetically controlled two-way valve 301 and closes the negative pressure chamber 11. The pressure difference acting on the first diaphragm 7 is set to 0 as the atmospheric pressure, the electromagnetically controlled two-way valve 302 is opened, and the supercharging pressure is applied to the pressurizing chamber 13 to urge the second diaphragm 15 downward, and the valve is opened. The lifting of the body 5 is reliably prevented.
[0020]
It should be noted that as a modification of this embodiment, an exhaust pressure is introduced into the pressurizing chamber 13 through the electromagnetically controlled two-way valve 302 and the air filter at a high exhaust pressure to urge the second diaphragm 15 in the valve closing direction to perform the same function. Can also be realized.
Hereinafter, the effect of this embodiment will be described.
First, since the pressurizing chamber 13 and the second diaphragm 15 are additionally provided adjacent to the negative pressure chamber 11, it is not necessary to introduce a positive pressure into the negative pressure chamber 11 as in the prior art, and the reversal of the first diaphragm 7 is avoided. In addition, the lifting of the valve element 5 can be prevented.
[0021]
When the upper plate 74 of the second diaphragm 15 is bent upward to act as a stopper for supporting the spring 12 when the second diaphragm 15 is not operated, the number of parts can be reduced and the second diaphragm 15 bends in the valve opening direction. It can be prevented from passing too far.
(Example 2)
This embodiment shown in FIG. 3 is different from the first embodiment (see FIG. 2) in that the pipe 105 coming out of the electromagnetically controlled two-way valve 302 is communicated with the exhaust path 101 through the air filter 305 so that the exhaust is performed instead of the supercharging pressure. The second diaphragm 15 is operated using the atmospheric pressure, and the operation itself is the same as that of the first embodiment. However, when the exhaust pressure is not so high (when EGR is on), the urging force of the first diaphragm 7 is more dominant than that of the second diaphragm 15, so that the second diaphragm 15 is maintained at the uppermost position. Further, when the valve is closed, the electromagnetically controlled two-way valve 301 is closed to prevent the urging force in the valve opening direction from acting on the valve element 5 due to the differential pressure applied to the first diaphragm 7 having a large effective pressure receiving area. Same as 1
[0022]
In this embodiment, unlike the first embodiment, it is not necessary to introduce the atmospheric pressure into the pressurizing chamber 13 through the orifice 304. However, if the increase in the contamination of the air filter 305 is allowed, it is possible.
(Example 3)
Another embodiment will be described with reference to FIG. However, components having the same functions as those of the first embodiment (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals for easy understanding.
[0023]
The exhaust gas recirculation valve 400 used in this embodiment is different from the exhaust gas recirculation valve 200 of the first embodiment (see FIG. 1) in that the second diaphragm 15 and the second case 9 are omitted, and the first diaphragm 7 is connected to the cover 14. The difference is that the case 8 is fixed when swaged.
The difference is that the plate 71 fixed to the lower surface of the first diaphragm 7 is made of soft iron, and the ring-shaped electromagnet 500 is fixed on the base 81 fixed to the case 8. The electromagnet 500 includes a yoke 501 having a ring-shaped slot on the upper surface, and a coil 503 housed in the slot. The upper end surface (magnetic pole surface) of the yoke 501 is opposed to the plate 71 in close proximity.
[0024]
Hereinafter, the operation of this device will be described.
First, a case where the exhaust gas is recirculated when the exhaust pressure is not high (when the EGR is on) will be described. In this case, the opening degree of the electromagnetic control two-way valve 301 is controlled to set the control negative pressure of the negative pressure chamber 11 to a desired value. This makes it possible to control the exhaust gas recirculation amount in the same manner as in the first embodiment.
[0025]
When the exhaust pressure increases (for example, when the supercharging pressure is applied to the intake path 102 by the operation of the turbocharger), the controller 300 uses the input signal from the engine control device (ECU, not shown) to control the intake pressure. Alternatively, when it is detected that the exhaust pressure exceeds a predetermined level, the electromagnetic control two-way valve 301 is closed, the negative pressure chamber 11 is set to the atmospheric pressure, and the electromagnet 500 is energized to suck the plate 71 downward. Is strongly urged downward to reliably prevent the valve body 5 from rising.
[0026]
FIG. 5 illustrates a modification of the electromagnet.
The electromagnet 500 of this embodiment includes a disk 501 made of a soft iron thin plate whose peripheral edge is caulked together when caulking the case 8 and the cover 14, and a radially central portion of the disk 501 extends upward. An open ring-shaped slot 502 is formed by press molding, and a coil 503 is housed in this slot 502. The disk 501 is in close proximity to the plate 71, and when the coil 503 is energized, the two are attracted to each other and the lifting of the valve element 5 is prevented.
[0027]
With such a configuration, the electromagnet 500 can be realized with a simple configuration. It is to be noted that the slots 502 can be configured in a multiplexed manner instead of a single slot or can be formed in various shapes. Further, the valve opening degree can be controlled by controlling the amount of current supplied.
Further, the valve structure of this embodiment can be applied to various uses as a small composite valve capable of adjusting the valve opening degree by controlling the valve opening degree by means of a diaphragm and by controlling the duty of the amount of current supplied.
[0028]
In particular, according to the valve structure of the present embodiment, when the exhaust pressure is high, the exhaust gas recirculation valve is reliably closed, for example, to prevent exhaust gas recirculation during operation of the exhaust brake, thereby reducing the effect of the exhaust brake. No undesired exhaust gas recirculation occurs during high supercharging, causing no output reduction, and solid matter such as carbon deposits around the valve hole because the valve shaft does not penetrate the valve hole. Excellent effects, such as absence, can be achieved.
[0029]
The EGR off condition in each of the above embodiments is determined based on a comparison result between a preset value set in the controller 300 and an input value to the controller 300. However, since this determination operation itself is not the gist of the present invention, Not detailed.
(Example 4)
Another embodiment will be described with reference to FIG. However, components having the same functions as those of the third embodiment (see FIG. 4) are denoted by the same reference numerals for easy understanding.
[0030]
The exhaust gas recirculation valve 600 used in this embodiment is different from the exhaust gas recirculation valve 400 of the third embodiment (see FIG. 4) in that the table 81 and the electromagnet 500 are omitted, and a ring-shaped permanent magnet (second The magnetic member 601 is fixed, and a ring-shaped magnetic member (first magnetic member) 602 is fixed to the pressing plate 71 immediately above the permanent magnet 601. The top surface of the permanent magnet 601 is a magnetic pole surface. The permanent magnet 601 and the magnetic member 602 constitute the high exhaust pressure closing means in the present invention.
[0031]
Hereinafter, the operation of this device will be described.
The gap between the permanent magnet 601 and the magnetic member 602 is large when the valve is open and is minimum when the valve is closed. As is well known, the gap length in the magnetic circuit and the magnetic attraction force between the two tend to increase sharply as the gap length decreases.
[0032]
Therefore, in the exhaust gas recirculation valve 600 of this embodiment, even if the exhaust pressure acting on the valve element 5 is slightly increased due to the action of the magnetic attraction when the valve is closed, the valve element 5 is prevented from floating, and the exhaust gas is recirculated. Can be blocked.
In this embodiment, if the annular magnetic member (first magnetic member) 602 is omitted and the holding plate 71 made of a soft iron plate is arranged close to the permanent magnet 601, the holding plate 71 will be used as the first magnetic member. Can work. Further, the magnetic member 602 or the holding plate 71 may be a permanent magnet, and the permanent magnet 601 may be made of a soft magnetic material. Further, both the magnetic member 602 and the permanent magnet 601 can be permanent magnets. However, in this case, it is preferable that both are magnetized to attract each other.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an exhaust gas recirculation valve 200 used in the exhaust gas recirculation devices of Embodiments 1 and 2.
FIG. 2 is a block diagram of an exhaust gas recirculation device according to a first embodiment using the exhaust gas recirculation valve 200 of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram of an exhaust gas recirculation device according to a second embodiment using the exhaust gas recirculation valve 200 of FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view of an exhaust gas recirculation valve 400 used in an exhaust gas recirculation device according to a third embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a modification of the electromagnet of the exhaust gas recirculation valve 400 according to the third embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an exhaust gas recirculation valve 600 used in an exhaust gas recirculation device according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
101 is an exhaust path, 102 is an intake path, 103 is an exhaust recirculation path, 1 is a valve housing, 11 is a negative pressure chamber (first pressure chamber), 10 is an atmospheric pressure chamber (second pressure chamber), and 7 is a first diaphragm. (Diaphragm), 5 is a valve body, 12 is a spring (elastic biasing means), 15 is a second diaphragm (valve closing diaphragm, valve closing means at high exhaust pressure), 13 is a pressurizing chamber (third pressure chamber), 71 is a holder (magnetic member), 500 is an electromagnet, and 300 is a controller (energization control circuit).
