JP4974835B2 - Exhaust gas recirculation device - Google Patents

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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

本発明は、エンジンの排気ガス再循環装置に関する。
例えば、自動車用ディーゼルエンジンに利用して有効なものに関する。 The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for an engine.
For example, the present invention relates to an effective one for use in an automobile diesel engine.

自動車用ディーゼルエンジンの排気ガス成分、特に、ＮＯｘを低減する方法の一つとしてＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）法がある。
このＥＧＲ法は、排気ガス再循環バルブ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ Ｖａｌｖｅ。以下、ＥＧＲバルブという。）をエンジンの排気通路と吸気通路との間のＥＧＲ路（以下、ＥＧＲ管という。）に介設し、ＥＧＲバルブによってエンジンの排気ガスの一部を吸気系に戻してやり、新しい空気（吸入空気）と混ぜて燃焼室に送り込むことにより、燃焼室内に吸入された空気の過剰な酸素濃度を下げ、かつ、燃焼熱を奪う分だけ燃焼温度を下げてＮＯｘの生成を抑制する方法である。 As one of methods for reducing exhaust gas components of automobile diesel engines, particularly NOx, there is an EGR (Exhaust Gas Recirculation) method.
In this EGR method, an exhaust gas recirculation valve (hereinafter referred to as an EGR valve) is provided in an EGR path (hereinafter referred to as an EGR pipe) between an engine exhaust passage and an intake passage. A part of the exhaust gas of the engine is returned to the intake system by the EGR valve, mixed with fresh air (intake air) and sent into the combustion chamber, thereby reducing the excess oxygen concentration of the air sucked into the combustion chamber, and This is a method in which the combustion temperature is lowered by the amount deprived of the combustion heat to suppress the generation of NOx.

しかし、ＥＧＲ管にＥＧＲバルブを設置しただけの排気ガス再循環装置（以下、ＥＧＲ装置という。）においては、高温の排気ガスをそのまま吸気通路に循環させると、高温で膨張した状態の排気ガスが吸気マニホールドに供給されることにより、気筒内で排気ガスの占める割合が増加してしまうために、気筒内の空気量が減少し、燃焼効率が悪化するとともに、ＮＯｘ等の排気ガス成分も悪化する問題があった。   However, in an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as an EGR device) in which an EGR valve is simply installed in the EGR pipe, if the high-temperature exhaust gas is circulated through the intake passage as it is, the exhaust gas in a state of being expanded at a high temperature By supplying to the intake manifold, the proportion of exhaust gas in the cylinder increases, so the amount of air in the cylinder decreases, combustion efficiency deteriorates, and exhaust gas components such as NOx deteriorate. There was a problem.

そこで、ＥＧＲ管の途中に冷却水との熱交換によって排気ガスを冷却するＥＧＲクーラを配設し、高温の排気ガスをＥＧＲクーラで冷却した状態で、吸気マニホールドに再循環させるＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置が開発されている。
このＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置においては、エンジン始動時や寒冷時のような冷却水の温度が低い場合には、排気ガス（ＥＧＲガス）の冷却が過冷却となって、逆に気筒内の燃焼効率や排気成分の悪化を招くので、冷却水温が通常時より低いエンジン始動時や寒冷時等には、ＥＧＲクーラの通路を迂回して接続されたバイパス通路に、排気ガス（ＥＧＲガス）を流すようにしている。 Therefore, an EGR device with an EGR cooler is provided in the middle of the EGR pipe, in which an EGR cooler that cools the exhaust gas by heat exchange with the cooling water is disposed, and the hot exhaust gas is cooled by the EGR cooler and recirculated to the intake manifold. Has been developed.
In this EGR device with an EGR cooler, when the temperature of the cooling water is low, such as when the engine is started or cold, the exhaust gas (EGR gas) is overcooled, and conversely, the combustion efficiency in the cylinder As exhaust components deteriorate, the exhaust gas (EGR gas) is allowed to flow through a bypass passage that bypasses the passage of the EGR cooler when the engine coolant temperature is lower than normal or during cold weather. I have to.

そして、ＥＧＲクーラの使用時と不便用時の切替に、一方向からの排気ガスを２方向のいずれかに、或いは２方向からの排気ガスの何れかを一方向に切り替える流路切替弁が使用されている。
このような流路切替弁として、スイングアーム形弁体を有する流路切替弁を使用したＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置が提案されている。例えば、特許文献１参照。
特開２００７−１００５６６号公報 And when switching between using the EGR cooler and inconvenient, a flow path switching valve that switches exhaust gas from one direction to either one of two directions or exhaust gas from two directions to one direction is used Has been.
As such a channel switching valve, an EGR device with an EGR cooler using a channel switching valve having a swing arm type valve element has been proposed. For example, see Patent Document 1.
Japanese Patent Laid-Open No. 2007-100522

しかしながら、スイングアーム形弁体の流路切替弁を使用したＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置においては、エンジンの脈動の影響を受け易く、このエンジンの脈動の影響により、切換弁が開閉するという問題点がある。   However, an EGR device with an EGR cooler using a swing arm type valve body flow path switching valve is susceptible to the pulsation of the engine, and the switching valve opens and closes due to the pulsation of the engine. .

本発明の目的は、エンジンの脈動の影響を抑制することができるＥＧＲ装置を提供することにある。   The objective of this invention is providing the EGR apparatus which can suppress the influence of the pulsation of an engine.

前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
エンジンの吸気通路と排気通路とを結ぶ排気ガス再循環通路にＥＧＲクーラが設けられた排気ガス再循環装置において、
前記吸気通路と前記排気通路とを連通させる第一流路と、前記排気通路と前記ＥＧＲクーラとを連通させる第二流路と、第一流路と第二流路とを連通させるクーラ流路とが形成されたハウジングを備えており、
前記第一流路と前記第二流路と前記クーラ流路との交差部にはバルブシャフトが架設されており、該バルブシャフトには一対の弁体部を有するバタフライバルブが固定されており、
該バタフライバルブは、前記一対の弁体部の一方が前記クーラ流路の入口を閉じている時に、他方の弁体部が前記クーラ流路の出口を閉じるように、かつ、一方の弁体部が前記第一流路と前記第二流路とを遮断している時に、他方の弁体部が前記クーラ流路を開くように、構成されており、
前記第一流路と前記第二流路との接続部には流路弁口が形成され、該流路弁口の前記一方の弁体部が対向する側の開口縁辺部には流路弁口弁座が形成されており、
前記クーラ流路にはバランス口が形成され、該バランス口の前記他方の弁体部が対向する側の開口縁辺部にはバランス口弁座が前記流路弁口弁座と対向して形成されており、
前記流路弁口弁座と前記バランス口弁座は前記バルブシャフトを中心とした回転対称位置で前記バタフライバルブの厚さ分ずれて配置されている、
ことを特徴とする排気ガス再循環装置。 Typical means for solving the above-described problems are as follows.
In the exhaust gas recirculation device EGR cooler is provided in the exhaust gas recirculation passage connecting the intake passage and an exhaust passage of the engine,
A first flow path for communicating the intake passage and the exhaust path, a second flow path for communicating the exhaust path and the EGR cooler, and a cooler flow path for communicating the first flow path and the second flow path. A formed housing,
A valve shaft is installed at the intersection of the first flow path, the second flow path, and the cooler flow path, and a butterfly valve having a pair of valve body portions is fixed to the valve shaft.
The butterfly valve is configured such that when one of the pair of valve bodies closes the inlet of the cooler flow path, the other valve body closes the outlet of the cooler flow path, and one valve body section Is configured such that when the first flow path and the second flow path are shut off, the other valve body portion opens the cooler flow path ,
A flow path valve port is formed at a connection portion between the first flow path and the second flow path, and a flow path valve port is formed at an opening edge of the flow path valve port on the side facing the one valve body portion. A valve seat is formed,
A balance port is formed in the cooler flow path, and a balance port valve seat is formed to face the flow path valve seat valve seat at an opening edge portion of the balance port on the side facing the other valve body portion. And
The flow path valve seat and the balance port valve seat are arranged at a rotationally symmetrical position about the valve shaft and shifted by the thickness of the butterfly valve;
An exhaust gas recirculation device.

前記したＥＧＲ装置によれば、エンジンの脈動の影響を抑制することができる。   According to the above-described EGR device, the influence of engine pulsation can be suppressed.

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施の形態において、本発明に係るＥＧＲ装置は、自動車に搭載されるディーゼルエンジンの排気ガスを再循環させるものとして構成されている。
図１に示されているように、本実施の形態に係るＥＧＲ装置は、エンジン１の吸気通路２と排気通路３とを接続するＥＧＲ管４を備えている。ＥＧＲ管４にはＥＧＲクーラ５が切替弁６を介して設置されている。 In the present embodiment, the EGR device according to the present invention is configured to recirculate exhaust gas of a diesel engine mounted on an automobile.
As shown in FIG. 1, the EGR device according to the present embodiment includes an EGR pipe 4 that connects an intake passage 2 and an exhaust passage 3 of the engine 1. An EGR cooler 5 is installed in the EGR pipe 4 via a switching valve 6.

図２および図３に示されているように、切替弁６はハウジング１０を備えている。ハウジング１０はアルミニウムあるいは鋳鉄、ステンレス鋼等が使用されて略直方体形状に形成されている。
ハウジング１０には、ＥＧＲ管４に取り込まれたＥＧＲガスが流入する流入口１１と、ＥＧＲガスまたはＥＧＲクーラガスが流出する流出口１２と、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラへ導入する導入口１３と、ＥＧＲクーラを通過したＥＧＲクーラガスが排出される導出口１４とが形成されている。
流入口１１と流出口１２とはハウジング１０の一対の側壁において互いに対向するように開口している。流入口１１と流出口１２とは一直線上に配置されている。
流入口１１と流出口１２とが開設された一対の側壁間に架設された第一隔壁２１には、導入口１３と導出口１４とが隣り合わせに配置されている。第一隔壁２１の中央部には段差が設けられており、この段差により、導入口１３と導出口１４とは厚さ方向にずらされている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the switching valve 6 includes a housing 10. The housing 10 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape using aluminum, cast iron, stainless steel or the like.
The housing 10 includes an inlet 11 through which EGR gas taken into the EGR pipe 4 flows in, an outlet 12 through which EGR gas or EGR cooler gas flows out, an inlet 13 through which EGR gas is introduced into the EGR cooler, and an EGR cooler. And an outlet 14 through which the EGR cooler gas that has passed through is discharged.
The inflow port 11 and the outflow port 12 are opened on the pair of side walls of the housing 10 so as to face each other. The inflow port 11 and the outflow port 12 are arranged on a straight line.
An inlet 13 and an outlet 14 are arranged adjacent to each other in a first partition wall 21 that is installed between a pair of side walls where the inlet 11 and the outlet 12 are opened. A step is provided at the center of the first partition wall 21, and the inlet 13 and the outlet 14 are shifted in the thickness direction by the step.

ハウジング１０内には、流入口１１と導入口１３とを連通させる第一流路１５と、流出口１２と導出口１４とを連通させる第二流路１６と、第一流路１５と第二流路１６とを連通させるクーラ流路１７とが形成されている。クーラ流路１７にはバランス口１８が設けられている。バランス口１８は第一隔壁２１の中央部において直角に交差するように形成された第二隔壁２２に開設されている。   In the housing 10, a first flow path 15 that communicates the inlet 11 and the inlet 13, a second flow path 16 that communicates the outlet 12 and the outlet 14, the first flow path 15, and the second flow path. A cooler flow path 17 that communicates with 16 is formed. A balance port 18 is provided in the cooler channel 17. The balance port 18 is opened in the second partition 22 formed so as to intersect at a right angle in the central portion of the first partition 21.

第一流路１５と第二流路１６との接続部には、流路弁口１９が形成されており、流路弁口１９はバランス口１８と一直線上で並んでいる。バランス口１８は導入口１３と導出口１４との間において直角に配置された状態になっている。
導入口１３と導出口１４とバランス口１８と流路弁口１９とは、開口形状が互いに略同一の形状に形成されており、これらの開口縁辺部には導入口弁座１３ａ、導出口弁座１４ａ、バランス口弁座１８ａ、流路弁口弁座１９ａが形成されている。 A flow path valve port 19 is formed at a connection portion between the first flow path 15 and the second flow path 16, and the flow path valve port 19 is aligned with the balance port 18 in a straight line. The balance port 18 is arranged at a right angle between the inlet port 13 and the outlet port 14.
The inlet port 13, the outlet port 14, the balance port 18 and the flow path valve port 19 are formed in substantially the same shape as each other, and the inlet valve seat 13a, the outlet port valve are formed at the edge of the opening. A seat 14a, a balance port valve seat 18a, and a flow path valve port valve seat 19a are formed.

第一隔壁２１と第二隔壁２２との交差部にはバルブシャフト２３が配置されており、バルブシャフト２３は第一流路１５および第二流路１６と直角に架設されている。
図３に示されているように、バルブシャフト２３はハウジング１０に軸受部２４によって回転自在に支持されている。バルブシャフト２３の両端部はハウジング１０の外部にそれぞれ突出しており、一方の突出端部にはロータリーアクチュエータ２５が連結されている。ロータリーアクチュエータ２５はバルブシャフト２３を９０度ずつ往復回動させるように構成されている。 A valve shaft 23 is disposed at the intersection of the first partition wall 21 and the second partition wall 22, and the valve shaft 23 is installed at right angles to the first channel 15 and the second channel 16.
As shown in FIG. 3, the valve shaft 23 is rotatably supported by the housing 10 by a bearing portion 24. Both end portions of the valve shaft 23 protrude to the outside of the housing 10, and a rotary actuator 25 is connected to one protruding end portion. The rotary actuator 25 is configured to reciprocate the valve shaft 23 by 90 degrees.

バルブシャフト２３の中間部には長方形の平板形状に形成されたバタフライバルブ２６が、直交するように配置されてボルト２７によって締結されている。
バタフライバルブ２６におけるバルブシャフト２３の両脇には、一対の弁体部２６ａ、２６ｂが形成されており、両弁体部２６ａ、２６ｂの形状は導入口１３、導出口１４、バランス口１８および流路弁口１９の開口形状に大きめに相似している。
一対の弁体部２６ａ、２６ｂは導入口弁座１３ａ、導出口弁座１４ａ、バランス口弁座１８ａ、流路弁口弁座１９ａに離座および着座することにより、導入口１３、導出口１４、バランス口１８および流路弁口１９を開閉するように構成されている。 A butterfly valve 26 formed in a rectangular flat plate shape is disposed at an intermediate portion of the valve shaft 23 so as to be orthogonal to each other and fastened by a bolt 27.
A pair of valve body portions 26a, 26b are formed on both sides of the valve shaft 23 in the butterfly valve 26. The shapes of the valve body portions 26a, 26b are the inlet port 13, the outlet port 14, the balance port 18, and the flow. It resembles a large opening shape of the road valve port 19.
The pair of valve body portions 26a and 26b are separated from and seated on the inlet valve seat 13a, the outlet valve seat 14a, the balance port valve seat 18a, and the flow path valve port valve seat 19a, so that the inlet port 13 and the outlet port 14 are located. The balance port 18 and the flow path valve port 19 are configured to open and close.

ＥＧＲクーラ５は一端面が開口した直方体の容器形状に形成されており、その開口面にハウジング１０が連結されている。ハウジング１０がＥＧＲクーラ５に連結された状態において、導入口１３および導出口１４がＥＧＲクーラ５の開口に対向した状態になっており、ＥＧＲクーラ５内における第二隔壁２２に対向する部位には区画壁５ａが形成されている。ＥＧＲクーラ５の区画壁５ａはＥＧＲクーラ５内にＵ字形状の流路５ｂを形成している。すなわち、導入口１３から導入されたＥＧＲガス（排気ガス）は、流路５ｂを流通して導出口１４に至る。
図示しないが、ＥＧＲクーラ５は冷却水が流通するラジエータ部を備えている。 The EGR cooler 5 is formed in a rectangular parallelepiped container shape with one end face opened, and a housing 10 is connected to the opening face. In the state where the housing 10 is connected to the EGR cooler 5, the inlet 13 and the outlet 14 are opposed to the opening of the EGR cooler 5. A partition wall 5a is formed. A partition wall 5 a of the EGR cooler 5 forms a U-shaped flow path 5 b in the EGR cooler 5. That is, the EGR gas (exhaust gas) introduced from the inlet 13 flows through the flow path 5b and reaches the outlet 14.
Although not shown, the EGR cooler 5 includes a radiator section through which cooling water flows.

次に、以上の構成に係る切替弁６の作用および効果を説明する。   Next, the operation and effect of the switching valve 6 according to the above configuration will be described.

エンジン１の冷却水温が所定温度以下である場合（冷間時）には、図２（ａ）および図３（ａ）に示されているように、バタフライバルブ２６の両弁体部２６ａ、２６ｂが導入口弁座１３ａ、導出口弁座１４ａに着座するとともに、バランス口弁座１８ａ、流路弁口弁座１９ａから離座することにより、導入口１３、導出口１４を閉鎖し、バランス口１８、流路弁口１９を開放した状態になっている。
したがって、ＥＧＲ管４から流入口１１に流れ込んだＥＧＲガスは、第一流路１５および第二流路１６を通って流出口１２から流れ出して、吸気通路２へ供給される。
このように、冷間時には、ＥＧＲガスはＥＧＲクーラ５を通過することなくそのまま吸気通路２へ供給される。 When the cooling water temperature of the engine 1 is equal to or lower than a predetermined temperature (during cold), as shown in FIGS. 2 (a) and 3 (a), both valve body portions 26a, 26b of the butterfly valve 26 are used. Is seated on the inlet valve seat 13a and the outlet valve seat 14a, and is separated from the balance port valve seat 18a and the flow path valve seat valve seat 19a, thereby closing the inlet port 13 and the outlet port 14 18, the flow path valve port 19 is open.
Therefore, the EGR gas flowing into the inlet 11 from the EGR pipe 4 flows out from the outlet 12 through the first flow path 15 and the second flow path 16 and is supplied to the intake passage 2.
Thus, when cold, the EGR gas is supplied to the intake passage 2 as it is without passing through the EGR cooler 5.

この際には、第一流路１５と第二流路１６とが一直線上で隣接し、流入口１１と流出口１２とが互いに対向しているので、流入口１１から流入したＥＧＲガスは、バタフライバルブ２６の上を流れて流出口１２から流出する。
第一流路１５のＥＧＲガスの圧力がバタフライバルブ２６の一方の弁体部２６ａを導入口弁座１３ａに着座させるとともに、バタフライバルブ２６の他方の弁体部２６ｂを導出口弁座１４ａに着座させるので、導入口１３、導出口１４を確実に閉鎖することができるとともに、エンジン１による排気ガスの脈動の影響を抑制することができる。
このとき、両弁体部２６ａ、２６ｂは常に略同じ圧力を受けるため、エンジン１による排気ガスの脈動により圧力が増減しても、バタフライバルブ２６が開閉することはない。
したがって、流入口１１からハウジング１０に流入したＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ５側へ漏れることなく吸気通路２側へ全て流れる。 At this time, the first flow path 15 and the second flow path 16 are adjacent to each other in a straight line, and the inflow port 11 and the outflow port 12 are opposed to each other. It flows over the valve 26 and flows out from the outlet 12.
The pressure of the EGR gas in the first flow path 15 causes one valve body portion 26a of the butterfly valve 26 to be seated on the inlet valve seat 13a and the other valve body portion 26b of the butterfly valve 26 to be seated on the outlet valve seat 14a. Therefore, the inlet 13 and the outlet 14 can be reliably closed, and the influence of exhaust gas pulsation by the engine 1 can be suppressed.
At this time, since both valve body portions 26a and 26b always receive substantially the same pressure, the butterfly valve 26 does not open or close even when the pressure increases or decreases due to the pulsation of the exhaust gas by the engine 1.
Therefore, the EGR gas that has flowed into the housing 10 from the inlet 11 flows entirely to the intake passage 2 side without leaking to the EGR cooler 5 side.

冷却水温が所定温度以上になると（暖気後）、ロータリーアクチュエータ２５により、バルブシャフト２３が９０度回動され、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示されているように、バタフライバルブ２６の両弁体部２６ａ、２６ａがバランス口弁座１８ａ、流路弁口弁座１９ａに着座するとともに、導入口弁座１３ａ、導出口弁座１４ａから離座することにより、バランス口１８、流路弁口１９を閉鎖し、導入口１３、導出口１４を開放した状態になる。
したがって、ＥＧＲ管４から流入口１１に流れ込んだＥＧＲガスは、導入口１３からＥＧＲクーラ５へ供給される。そして、ＥＧＲクーラ５によって冷却されたＥＧＲガスは、導出口１４を介して第二流路１６へ流れ込んで流出口１２から流れ出して、吸気通路２へ供給される。
このように、暖気後には、ＥＧＲクーラ５によって冷却されたＥＧＲガスが吸気通路２へ供給される。 When the cooling water temperature becomes equal to or higher than the predetermined temperature (after warming up), the valve shaft 23 is rotated 90 degrees by the rotary actuator 25, and as shown in FIGS. 2B and 3B, the butterfly valve 26 The valve body portions 26a and 26a are seated on the balance port valve seat 18a and the flow path valve seat valve seat 19a, and are separated from the inlet port seat 13a and the outlet port seat 14a. The road valve port 19 is closed, and the inlet port 13 and the outlet port 14 are opened.
Therefore, the EGR gas that has flowed into the inlet 11 from the EGR pipe 4 is supplied from the inlet 13 to the EGR cooler 5. Then, the EGR gas cooled by the EGR cooler 5 flows into the second flow path 16 through the outlet 14, flows out from the outlet 12, and is supplied to the intake passage 2.
Thus, after warm-up, the EGR gas cooled by the EGR cooler 5 is supplied to the intake passage 2.

この際には、第一流路１５のＥＧＲガスの圧力がバタフライバルブ２６の一方の弁体部２６ａを流路弁口弁座１９ａに着座させるとともに、第二流路１６のＥＧＲガスの圧力がバタフライバルブ２６の他方の弁体部２６ｂをバランス口弁座１８ａに着座させるので、流路弁口１９、バランス口１８を確実に閉鎖することができるとともに、エンジン１による排気ガスの脈動の影響を抑制することができる。
したがって、流入口１１からハウジング１０に流入したＥＧＲガスは、第二流路１６側へ漏れることなくＥＧＲクーラ５側へ全て流れるので、高い冷却効率が得られる。
また、排気ガスの脈動を抑制することができるため、アクチュエータを小型化することができる。 At this time, the pressure of the EGR gas in the first flow path 15 causes one valve body portion 26a of the butterfly valve 26 to be seated on the flow path valve valve seat 19a, and the pressure of the EGR gas in the second flow path 16 increases. Since the other valve body 26b of the valve 26 is seated on the balance port valve seat 18a, the flow path valve port 19 and the balance port 18 can be reliably closed and the influence of exhaust gas pulsation by the engine 1 can be suppressed. can do.
Therefore, since all the EGR gas that has flowed into the housing 10 from the inlet 11 flows to the EGR cooler 5 side without leaking to the second flow path 16 side, high cooling efficiency is obtained.
Moreover, since the pulsation of the exhaust gas can be suppressed, the actuator can be downsized.

図４および図５は本発明の他の実施の形態を示している。   4 and 5 show another embodiment of the present invention.

本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、切替弁６Ａの構造である。
すなわち、切替弁６Ａのハウジング１０Ａには、ＥＧＲ管４に取り込まれたＥＧＲガスが流入する流入口１１と、ＥＧＲガスが流出する流出口１２と、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラへ導入する導入口１３と、が形成されている。
流入口１１と流出口１２とはハウジング１０Ａの側壁において互いに直角に位置するように開口している。流入口１１と対向した第一隔壁２１には、導入口１３と導出口１４とが隣り合わせに配置されている。 The present embodiment is different from the above embodiment in the structure of the switching valve 6A.
In other words, the housing 10A of the switching valve 6A has an inlet 11 through which EGR gas taken into the EGR pipe 4 flows, an outlet 12 through which EGR gas flows out, and an inlet 13 through which EGR gas is introduced into the EGR cooler. , Is formed.
The inflow port 11 and the outflow port 12 open so as to be positioned at right angles to each other on the side wall of the housing 10A. In the first partition wall 21 facing the inflow port 11, the inlet port 13 and the outlet port 14 are arranged next to each other.

ハウジング１０Ａ内には、流入口１１と導入口１３とを連通させる第一流路１５と、流出口１２と導出口１４とを連通させる第二流路１６と、第一流路１５と第二流路１６とを連通させるクーラ流路１７とが形成されている。クーラ流路１７にはバランス口１８が設けられている。バランス口１８は第一隔壁２１の中央部において直角に交差するように形成された第二隔壁２２に開設されている。   In the housing 10A, a first flow path 15 that communicates the inlet 11 and the inlet 13, a second flow path 16 that communicates the outlet 12 and the outlet 14, and the first flow path 15 and the second flow path. A cooler flow path 17 that communicates with 16 is formed. A balance port 18 is provided in the cooler channel 17. The balance port 18 is opened in the second partition 22 formed so as to intersect at a right angle in the central portion of the first partition 21.

第一流路１５と第二流路１６との接続部には、流路弁口１９が形成されており、流路弁口１９はバランス口１８と一直線上で並んでいる。バランス口１８は導入口１３と導出口１４との間において直角に配置された状態になっている。
導入口１３と導出口１４とバランス口１８と流路弁口１９とは、開口形状が互いに略同一の形状に形成されており、これらの開口縁辺部には導入口弁座１３ａ、導出口弁座１４ａ、バランス口弁座１８ａ、流路弁口弁座１９ａが形成されている。 A flow path valve port 19 is formed at a connection portion between the first flow path 15 and the second flow path 16, and the flow path valve port 19 is aligned with the balance port 18 in a straight line. The balance port 18 is arranged at a right angle between the inlet port 13 and the outlet port 14.
The inlet port 13, the outlet port 14, the balance port 18 and the flow path valve port 19 are formed in substantially the same shape as each other, and the inlet valve seat 13a, the outlet port valve are formed at the edge of the opening. A seat 14a, a balance port valve seat 18a, and a flow path valve port valve seat 19a are formed.

第一隔壁２１と第二隔壁２２との交差部にはバルブシャフト２３が配置されており、バルブシャフト２３は第一流路１５および第二流路１６と直角に架設されている。
バルブシャフト２３の中間部には長方形の平板形状に形成されたバタフライバルブ２６が、直交するように配置されてボルト２７によって締結されている。
バタフライバルブ２６におけるバルブシャフト２３の両脇には、一対の弁体部２６ａ、２６ｂが形成されており、両弁体部２６ａ、２６ｂの形状は導入口１３、導出口１４、バランス口１８および流路弁口１９の開口形状に大きめに相似している。
一対の弁体部２６ａ、２６ｂは導入口弁座１３ａ、導出口弁座１４ａ、バランス口弁座１８ａ、流路弁口弁座１９ａに離座および着座することにより、導入口１３、導出口１４、バランス口１８および流路弁口１９を開閉するように構成されている。 A valve shaft 23 is disposed at the intersection of the first partition wall 21 and the second partition wall 22, and the valve shaft 23 is installed at right angles to the first channel 15 and the second channel 16.
A butterfly valve 26 formed in a rectangular flat plate shape is disposed at an intermediate portion of the valve shaft 23 so as to be orthogonal to each other and fastened by a bolt 27.
A pair of valve body portions 26a, 26b are formed on both sides of the valve shaft 23 in the butterfly valve 26. The shapes of the valve body portions 26a, 26b are the inlet port 13, the outlet port 14, the balance port 18, and the flow. It resembles a large opening shape of the road valve port 19.
The pair of valve body portions 26a and 26b are separated from and seated on the inlet valve seat 13a, the outlet valve seat 14a, the balance port valve seat 18a, and the flow path valve port valve seat 19a, so that the inlet port 13 and the outlet port 14 are located. The balance port 18 and the flow path valve port 19 are configured to open and close.

次に、以上の構成に係る切替弁６Ａの作用および効果を説明する。   Next, the operation and effect of the switching valve 6A according to the above configuration will be described.

エンジン１の冷却水温が所定温度以下である場合（冷間時）には、図４に示されているように、バタフライバルブ２６の両弁体部２６ａ、２６ｂが導入口弁座１３ａ、導出口弁座１４ａに着座するとともに、バランス口弁座１８ａ、流路弁口弁座１９ａから離座することにより、導入口１３、導出口１４を閉鎖し、バランス口１８、流路弁口１９を開放した状態になっている。
したがって、ＥＧＲ管４から流入口１１に流れ込んだＥＧＲガスは、第一流路１５および第二流路１６を通って流出口１２から流れ出して、吸気通路２へ供給される。
このように、冷間時には、ＥＧＲガスはＥＧＲクーラ５を通過することなくそのまま給気通路２へ供給される。 When the cooling water temperature of the engine 1 is equal to or lower than a predetermined temperature (when cold), as shown in FIG. 4, both valve body portions 26a and 26b of the butterfly valve 26 are connected to the inlet valve seat 13a and the outlet port. While being seated on the valve seat 14a and being separated from the balance port valve seat 18a and the flow path valve port valve seat 19a, the inlet port 13 and the outlet port 14 are closed, and the balance port 18 and the flow path valve port 19 are opened. It is in the state.
Therefore, the EGR gas flowing into the inlet 11 from the EGR pipe 4 flows out from the outlet 12 through the first flow path 15 and the second flow path 16 and is supplied to the intake passage 2.
Thus, when cold, the EGR gas is supplied to the air supply passage 2 as it is without passing through the EGR cooler 5.

この際には、第一流路１５のＥＧＲガスの圧力がバタフライバルブ２６の一方の弁体部２６ａを導入口弁座１３ａに着座させるとともに、バタフライバルブ２６の他方の弁体部２６ｂを導出口弁座１４ａに着座させるために、導入口１３、導出口１４を確実に閉鎖することができるとともに、エンジン１による排気ガスの脈動の影響を抑制することができる。
つまり、両弁体部２６ａ、２６ｂは常に略同じ圧力を受けるため、エンジン１による排気ガスの脈動により圧力が増減しても、バタフライバルブ２６が開閉することはない。
したがって、流入口１１からハウジング１０に流入したＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ５側へ漏れることなく吸気通路２側へ全て流れる。 At this time, the pressure of the EGR gas in the first flow path 15 causes one valve body portion 26a of the butterfly valve 26 to be seated on the inlet valve seat 13a, and the other valve body portion 26b of the butterfly valve 26 to be connected to the outlet valve valve. In order to be seated on the seat 14a, the inlet 13 and the outlet 14 can be reliably closed, and the influence of exhaust gas pulsation by the engine 1 can be suppressed.
That is, since both valve body portions 26a and 26b always receive substantially the same pressure, the butterfly valve 26 does not open or close even if the pressure increases or decreases due to the exhaust gas pulsation by the engine 1.
Therefore, the EGR gas that has flowed into the housing 10 from the inlet 11 flows entirely to the intake passage 2 side without leaking to the EGR cooler 5 side.

冷却水温が所定温度以上になると（暖気後）、ロータリーアクチュエータ２５（図３参照）により、バルブシャフト２３が９０度回動され、図５に示されているように、バタフライバルブ２６の両弁体部２６ａ、２６ｂがバランス口弁座１８ａ、流路弁口弁座１９ａに着座するとともに、導入口弁座１３ａ、導出口弁座１４ａから離座することにより、バランス口１８、流路弁口１９を閉鎖するとともに、導入口１３、導出口１４を開放した状態になる。
したがって、ＥＧＲ管４から流入口１１に流れ込んだＥＧＲガスは、導入口１３からＥＧＲクーラ５へ供給される。そして、ＥＧＲクーラ５によって冷却されたＥＧＲガスは、吸気通路２へ供給される。 When the cooling water temperature becomes equal to or higher than the predetermined temperature (after warming up), the valve shaft 23 is rotated 90 degrees by the rotary actuator 25 (see FIG. 3), and both valve bodies of the butterfly valve 26 are shown in FIG. The parts 26a and 26b are seated on the balance port valve seat 18a and the flow path valve valve seat 19a, and are separated from the introduction port valve seat 13a and the outlet port valve seat 14a. Is closed and the inlet 13 and outlet 14 are opened.
Therefore, the EGR gas that has flowed into the inlet 11 from the EGR pipe 4 is supplied from the inlet 13 to the EGR cooler 5. Then, the EGR gas cooled by the EGR cooler 5 is supplied to the intake passage 2.

この際には、第一流路１５のＥＧＲガスの圧力がバタフライバルブ２６の一方の弁体部２６ａを流路弁口弁座１９ａに着座させるとともに、第二流路１６のＥＧＲガスの圧力がバタフライバルブ２６の他方の弁体部２６ｂをバランス口弁座１８ａに着座させるので、流路弁口１９、バランス口１８を確実に閉鎖することができるとともに、エンジン１による排気ガスの脈動の影響を抑制することができる。
つまり、両弁体部２６ａ、２６ｂは常に略同じ圧力を受けるため、エンジン１による排気ガスの脈動により圧力が増減しても、バタフライバルブ２６が開閉することはない。
したがって、流入口１１からハウジング１０に流入したＥＧＲガスは、第二流路１６側へ漏れることなくＥＧＲクーラ５側へ全て流れるので、高い冷却効率が得られる。
また、排気ガスの脈動を抑制することができるため、アクチュエータを小型化することができる。 At this time, the pressure of the EGR gas in the first flow path 15 causes one valve body portion 26a of the butterfly valve 26 to be seated on the flow path valve valve seat 19a, and the pressure of the EGR gas in the second flow path 16 increases. Since the other valve body 26b of the valve 26 is seated on the balance port valve seat 18a, the flow path valve port 19 and the balance port 18 can be reliably closed and the influence of exhaust gas pulsation by the engine 1 can be suppressed. can do.
That is, since both valve body portions 26a and 26b always receive substantially the same pressure, the butterfly valve 26 does not open or close even if the pressure increases or decreases due to the exhaust gas pulsation by the engine 1.
Therefore, since all the EGR gas that has flowed into the housing 10 from the inlet 11 flows to the EGR cooler 5 side without leaking to the second flow path 16 side, high cooling efficiency is obtained.
Moreover, since the pulsation of the exhaust gas can be suppressed, the actuator can be downsized.

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。   Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、バルブシャフト２３の位置は、バタフライバルブ２６の中心線上が望ましいが、多少偏心していてもよい。   For example, the position of the valve shaft 23 is preferably on the center line of the butterfly valve 26, but may be slightly eccentric.

また、両弁体部２６ａ、２６ｂは、略同一形状ではなく、略同一面積となるようにしてもよい。   Moreover, you may make it the both valve body parts 26a and 26b become substantially the same area instead of substantially the same shape.

バルブシャフト２３はロータリーアクチュエータの他、リンク機構を介してオンオフ式アクチュエータにより、往復回動させてもよい。   The valve shaft 23 may be reciprocally rotated by an on / off actuator via a link mechanism in addition to the rotary actuator.

本発明の一実施の形態であるＥＧＲ装置を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing an EGR device which is one embodiment of the present invention. その切替弁を示しており、（ａ）は冷間時の正面断面図、（ｂ）は暖気時の正面断面図である。The switching valve is shown, (a) is a front sectional view during cold, and (b) is a front sectional view during warm-up. （ａ）は図２のａ−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は図２のｂ−ｂ線に沿う断面図である。(A) is sectional drawing which follows the aa line of FIG. 2, (b) is sectional drawing which follows the bb line of FIG. 本発明の他の実施の形態であるＥＧＲ装置を示す模式図であり、切替弁の冷間時を示している。It is a schematic diagram which shows the EGR apparatus which is other embodiment of this invention, and has shown the time at the time of the switching valve cold. その暖気時を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the time of the warm air.

符号の説明Explanation of symbols

１…エンジン、２…吸気通路、３…排気通路、４…ＥＧＲ管、５…ＥＧＲクーラ、５ａ…区画壁、５ｂ…流路、６、６Ａ…切替弁、
１０、１０Ａ…ハウジング、１１…流入口、１２…流出口、１３…導入口、１３ａ…導入口弁座、１４…導出口、１４ａ…導出口弁座、１５…第一流路、１６…第二流路、１７…クーラ流路、１８…バランス口、１８ａ…バランス口弁座、１９…流路弁口、１９ａ…流路弁口弁座、
２１…第一隔壁、２２…第二隔壁、２３…バルブシャフト、２４…軸受部、２５…ロータリーアクチュエータ、２６…バタフライバルブ、２６ａ、２６ｂ…弁体部、２７…ボルト。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Intake passage, 3 ... Exhaust passage, 4 ... EGR pipe, 5 ... EGR cooler, 5a ... Partition wall, 5b ... Flow path, 6, 6A ... Switching valve,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,10A ... Housing, 11 ... Inlet, 12 ... Outlet, 13 ... Inlet, 13a ... Inlet valve seat, 14 ... Outlet, 14a ... Outlet valve seat, 15 ... First flow path, 16 ... Second Flow path, 17 ... Cooler flow path, 18 ... Balance port, 18a ... Balance port valve seat, 19 ... Flow path valve port, 19a ... Channel valve port valve seat,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... 1st partition, 22 ... 2nd partition, 23 ... Valve shaft, 24 ... Bearing part, 25 ... Rotary actuator, 26 ... Butterfly valve, 26a, 26b ... Valve body part, 27 ... Bolt.

Claims (4)

エンジンの吸気通路と排気通路とを結ぶ排気ガス再循環通路にＥＧＲクーラが設けられた排気ガス再循環装置において、
前記吸気通路と前記排気通路とを連通させる第一流路と、前記排気通路と前記ＥＧＲクーラとを連通させる第二流路と、第一流路と第二流路とを連通させるクーラ流路とが形成されたハウジングを備えており、
前記第一流路と前記第二流路と前記クーラ流路との交差部にはバルブシャフトが架設されており、該バルブシャフトには一対の弁体部を有するバタフライバルブが固定されており、
該バタフライバルブは、前記一対の弁体部の一方が前記クーラ流路の入口を閉じている時に、他方の弁体部が前記クーラ流路の出口を閉じるように、かつ、一方の弁体部が前記第一流路と前記第二流路とを遮断している時に、他方の弁体部が前記クーラ流路を開くように、構成されており、
前記第一流路と前記第二流路との接続部には流路弁口が形成され、該流路弁口の前記一方の弁体部が対向する側の開口縁辺部には流路弁口弁座が形成されており、
前記クーラ流路にはバランス口が形成され、該バランス口の前記他方の弁体部が対向する側の開口縁辺部にはバランス口弁座が前記流路弁口弁座と対向して形成されており、
前記流路弁口弁座と前記バランス口弁座は前記バルブシャフトを中心とした回転対称位置で前記バタフライバルブの厚さ分ずれて配置されている、
ことを特徴とする排気ガス再循環装置。 In an exhaust gas recirculation device in which an EGR cooler is provided in an exhaust gas recirculation passage connecting an intake passage and an exhaust passage of an engine,
A first flow path for communicating the intake passage and the exhaust path, a second flow path for communicating the exhaust path and the EGR cooler, and a cooler flow path for communicating the first flow path and the second flow path. A formed housing,
A valve shaft is installed at the intersection of the first flow path, the second flow path, and the cooler flow path, and a butterfly valve having a pair of valve body portions is fixed to the valve shaft.
The butterfly valve is configured such that when one of the pair of valve bodies closes the inlet of the cooler flow path, the other valve body closes the outlet of the cooler flow path, and one valve body section Is configured such that when the first flow path and the second flow path are shut off, the other valve body portion opens the cooler flow path ,
A flow path valve port is formed at a connection portion between the first flow path and the second flow path, and a flow path valve port is formed at an opening edge of the flow path valve port on the side facing the one valve body portion. A valve seat is formed,
A balance port is formed in the cooler flow path, and a balance port valve seat is formed to face the flow path valve seat valve seat at an opening edge portion of the balance port on the side facing the other valve body portion. And
The flow path valve seat and the balance port valve seat are arranged at a rotationally symmetrical position about the valve shaft and shifted by the thickness of the butterfly valve;
An exhaust gas recirculation device. 前記クーラ流路の入口および出口には導入口および導出口がそれぞれ形成されており、 前記導入口の前記バタフライバルブにおける前記一対の弁体部の一方が対向する側の開口縁辺部には導入口弁座が形成されており、
前記導出口の前記バタフライバルブにおける前記一対の弁体部の他方が対向する側の開口縁辺部には導出口弁座が形成されており、
前記導入口弁座と前記導出口弁座は前記バルブシャフトを中心とした回転対称位置で前記バタフライバルブの厚さの分ずれて配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環装置。 An inlet and an outlet are respectively formed at an inlet and an outlet of the cooler channel, and an inlet is provided at an opening edge of the inlet facing the one of the pair of valve bodies in the butterfly valve. A valve seat is formed,
An outlet valve seat is formed on the opening edge of the outlet port on the side opposite to the other of the pair of valve body portions in the butterfly valve,
The inlet valve seat and the outlet valve seat are arranged at a rotationally symmetrical position about the valve shaft and are shifted by the thickness of the butterfly valve;
The exhaust gas recirculation device according to claim 1. 前記ハウジングには、ＥＧＲガスが流入する流入口と、ＥＧＲガスまたはＥＧＲクーラガスが流出する流出口と、ＥＧＲガスを前記ＥＧＲクーラへ導入する導入口と、前記ＥＧＲクーラを通過したＥＧＲクーラガスを排出する導出口と、が形成されており、
前記流入口と前記流出口とは互いに対向されており、前記導入口と前記導出口とは隣り合わせに配置されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の排気ガス再循環装置。 The housing discharges the EGR cooler gas that has passed through the EGR cooler, the inlet through which the EGR gas flows in, the outlet through which the EGR gas or EGR cooler gas flows out, the inlet that introduces the EGR gas into the EGR cooler, and the EGR cooler. A lead-out port is formed,
The inflow port and the outflow port are opposed to each other, and the introduction port and the outflow port are disposed adjacent to each other,
The exhaust gas recirculation device according to claim 1 or 2, characterized in that 前記ハウジングには、ＥＧＲガスが流入する流入口と、ＥＧＲガスが流出する流出口と、ＥＧＲガスを前記ＥＧＲクーラへ導入する導入口と、が形成されており、
前記流入口と前記流出口とは互いに直角に位置されており、前記導入口と前記導出口とは隣り合わせに配置されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の排気ガス再循環装置。 The housing is formed with an inlet through which EGR gas flows in, an outlet through which EGR gas flows out, and an inlet through which EGR gas is introduced into the EGR cooler,
The inflow port and the outflow port are positioned at right angles to each other, and the introduction port and the outflow port are arranged next to each other,
The exhaust gas recirculation device according to claim 1 or 2, characterized in that
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