JPH04107467U - 排気還流制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクチュエータの駆動負荷を小さくして該ア
クチュエータの小型化を図り、装置全体の軽量化を図る
と共に、電力消費量を少なくする。 【構成】 ＥＧＲ弁５に対する信号負圧を大気導入ポー
ト１２を開閉して制御する負圧制御弁６と、負圧制御弁
６の開度量を決定するリターンスプリング２７のばね力
を可変制御するステップモータ１８とを備えた排気還流
制御装置において、前記大気導入ポート１２の途中に、
負圧制御弁６と略同期開閉作動して前記信号負圧量を制
御するカット弁３１を設けて、該カット弁３１に負圧制
御弁６の信号負圧制御作用を分担させるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関に用いられる排気還流制御装置（ＥＧＲ装置）の改良に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の排気還流制御装置としては、例えば本出願人が既に出願した実開平１− １４９５５８号公報等に記載されているものが知られている。

【０００３】 この排気還流制御装置は、図４に示すように内燃機関１の排気通路２と吸気通 路３との間に配設されたＥＧＲ通路４に、吸気通路３へのＥＧＲガス量（排気還 流量）を制御するＥＧＲ弁５と、該ＥＧＲ弁５の作動を制御する負圧制御弁６が 夫々配置されている。上記ＥＧＲ弁５は、ケーシング５ａ内のダイヤフラム５ｂ が負圧通路７を介して負圧室５ｃに導入される吸入負圧（信号負圧）と、スプリ ング５ｄのばね力によって可撓変形して弁体５ｅを開閉作動させ、これによって ＥＧＲ通路４内の排気還流量を制御している。

【０００４】 一方、負圧制御弁６は、バルブボディ８の内部がダイヤフラム９によって排圧 室１０と大気室１１とに画成されていると共に、前記負圧通路７に接続された大 気導入ポート１２の一端開口１２ａが大気室１１に臨設されている。また、ダイ ヤフラム９の上面には、一端開口１２ａを開閉する弁体１３が支持板１４を介し て設けられ、また、排圧室１０の内部には、ダイヤフラム９を介して弁体１３を 一端開口１２ａに対して閉方向に付勢するコイルスプリング１５が装着されてい ると共に、ＥＧＲ通路４の分岐通路４ａが連通されている。また、大気室１１は 、連通孔１６を介して外気と連通する内部に、下端が支持板１４の上面に当接し た上下動可能な有蓋円筒状のスプリングシート１７が設けられている。また、バ ルブボディ８の上壁部８ａには、アクチュエータたるステップモータ１８が設け られている。

【０００５】 このステップモータ１８は、ケーシング１９内に所定のステップ角度で正逆回 転可能なロータ２０と、該ロータ２０を上下のベアリング２１，２２を介して回 転自在に支持するロータ支持部２３と、該ロータ支持部２３の内部軸方向に螺着 されてロータ２０の正逆回転に伴い雌雄ねじ部２３ａ，２４ａを介して上下動す る駆動軸２４とを備えており、この駆動軸２４の先端部２５にスプリングリテー ナ２６が上下動可能に螺着されている。また、このスプリングリテーナ２６と前 記スプリングシート１７との間に、弁体１３を開方向に付勢するリターンスプリ ング２７が装着されており、このリターンスプリング２７の初期セット荷重は、 スプリングリテーナ２６の上下動によって微調整されるようになっている。

【０００６】 そして、クランク角センサやエアーフローメータ等の各センサからの出力信号 によって機関運転状態を検知するコントロールユニット２８からの出力信号に基 づいて、前記ステップモータ１８を正逆回転駆動させて駆動軸２４を上下動させ る。これによって、スプリングリテーナ２６を介してリターンスプリング２７の ばね力を可変制御し、スプリングシート１７のダイヤフラム９に対する押圧力つ まり弁体１３の開度量を制御し、排気還流量を精度良く制御するようになってい る。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

然し乍ら、前記従来の排気還流制御装置にあっては、前述のようにステップモ ータ１８の回転駆動力により駆動軸２４を下動させてリターンスプリング２７及 びスプリングシート１７を介してダイヤフラム９を押し下げて弁体１３を開成し 、これによって、ＥＧＲ弁５に対する信号負圧量を小さく制御するようになって いる。このため、機関高負荷域などにおいて排圧室１０に大きな排気圧力が作用 している場合には、該排気圧力に抗してダイヤフラム９を駆動軸２４を介して押 し下げるステップモータ１８も大きな駆動力が要求される。この結果、該ステッ プモータ１８の大型化が余儀なくされ、装置全体の重量と電力消費量の増加を招 いている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、ＥＧＲ通路内の排気還 流量を信号負圧によって制御するＥＧＲ弁と、該ＥＧＲ弁に対する信号負圧量を 大気導入ポートの開口端を開閉して制御する負圧制御弁と、該負圧制御弁の開度 量を前記ＥＧＲ通路から導入された排気圧力との相対圧で決定するリターンスプ リングのばね力を可変制御するアクチュエータとを備えた排気還流制御装置にお いて、前記大気導入ポートの途中に前記信号負圧量を制御するカット弁を設けた ことを特徴としている。

【０００９】

【作用】

前記構成の本考案によれば、負圧制御弁が、大気導入ポートの一端開口を開成 してＥＧＲ弁に対する信号負圧を制御する際には、カット弁も同時に大気導入ポ ートの途中開口を開成して該信号負圧を制御する。即ち、斯かる信号負圧の制御 作用を負圧制御弁とカット弁との両方で分担するため、アクチュエータの駆動力 を可及的に小さくすることができる。この結果、該アクチュエータを十分に小型 化できるため、装置全体の軽量化が図れると共に、電力の消費量を少なくするこ とができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１〜図３に基づいて詳述する。尚、前記従来と共通 の構成個所には同一の符号を付して説明する。

【００１１】 すなわち、図１の４ａはＥＧＲ通路から分岐した分岐通路、６は図外の負圧通 路から負圧室に導入される吸入負圧（信号負圧）を制御してＥＧＲ弁の作動を制 御する負圧制御弁、１８は負圧制御弁６のバルブボディ８の上壁部８ａに設けら れたアクチュエータたるステップモータであって、前記負圧制御弁６は、バルブ ボディ８内部を排圧室１０と大気室１１とに画成するダイヤフラム９と、該ダイ ヤフラム９の上面に支持板１４を介して設けられて、大気導入ポート１２の一端 開口１２ａを開閉する弁体１３と、排圧室１０内に弾装されて弁体１３を閉方向 に付勢するコイルスプリング１５と、大気室１１内に配置されて、下端が支持板 １４の上面に当接したスプリングシート１７を備えている。

【００１２】 前記大気導入ポート１２は、バルブボディ８と一体に設けられた導入管３０内 に形成されており、この導入管３０は、バルブボディ８内に位置する一端部３０ ａがステップモータ１８の後述する駆動軸２４と同軸的に下方へ折曲形成されて いると共に、他端部３０ｂが負圧通路７の一端部に接続されている。

【００１３】 前記ステップモータ１８は、前記バルブボディ８の上壁部８ａにボルト２９に よって固定された有蓋円筒状のケーシング１９と、該ケーシング１９内に所定の ステップ角度で正逆回転可能なロータ２０と、該ロータ２０の内筒に固定された 略円筒状のロータ支持部２３と、該ロータ支持部２３の内部軸方向に上下動可能 に螺着されて、ロータ２０の正逆回転に伴い雌雄ねじ部２３ａ，２４ａを介して 上下動する駆動軸２４とを備えている。この駆動軸２４の先端部２５には、スプ リングシート１７と共働してリターンスプリング２７を支持するスプリングリテ ーナ２６が上下動可能に螺着されていると共に、先端部２５の先端縁に小径軸部 ２５ａが一体に設けられている。この先端部２５及び小径軸部２５ａは、前記ス プリングシート１７の上壁に穿設された開口窓１７ａから前記導入管３０の一端 部３０ａ方向へ進出あるいは後退するようになっている。尚、このステップモー タ１８は、前述と同様にコントロールユニット２８からの出力信号に基づいて駆 動軸２４を上下動させるようになっている。

【００１４】 そして、前記導入管３０の一端部３０ａ内には、カット弁３１が設けられてい る。このカット弁３１は、図２及び図３にも示すように一端部３０ａの上壁に形 成された開口部３２を開閉する円板状の弁体３３と、一端部３０ａ内に弾装され て弁体３３を閉方向に付勢する円錐状の圧縮スプリング３４とを備えている。前 記弁体３３は、上面外周部に前記開口部３２の孔縁に有する環状シート部３７の 内端面に当接して大気導入ポート１２と外部とをシールする環状シール部材３５ が設けられていると共に、上面中央に開口部３２が前記駆動軸２４の小径軸部２ ５ａの先端に押圧される押圧軸３６が突設されている。この押圧軸３６は、環状 シート部３７の内周に設けられた３つの支持部３８…によって上下動自在に支持 されている。また、圧縮スプリング３４はそのばね力が比較的小さく設定されて いる。

【００１５】 したがって、本実施例によれば、図外のコントロールユニットからの出力信号 によりステップモータ１８の駆動軸２４を上下動させてリターンスプリング２７ のばね力を可変制御し得ることは勿論のこと、駆動軸２４の下動に伴い大気導入 ポート１２の一端開口１２ａと開口部３２とを同時に開成してＥＧＲ弁に対する 信号負圧を制御することができる。即ち、駆動軸２４が図２に示すように上動位 置にあり弁体１３が大気導入ポート１２の一端開口１２ａを閉塞している場合は 、弁体３３も圧縮スプリング３４のばね力で開口部３２を閉塞している。したが って、ＥＧＲ弁の負圧室内に大きな信号負圧が供給され該ＥＧＲ弁の弁体を大き な開度量に制御する。

【００１６】 一方、駆動軸２４が、下動して所定以上のストローク量になると、リターンス プリング２７のばね力によりコイルスプリング１５のばね力及び排圧室１０内の 排圧に抗してスプリングシート１７を押し下げて弁体１３により一端開口１２ａ を開成させる。と同時に、小径軸部２５ａが図３に示すように押圧軸３６を圧縮 スプリング３４のばね力に抗して押し下げて弁体３３により開口部３２を開成さ せ、大気導入ポート１２内に大気を導入して負圧をカットする。このため、ＥＧ Ｒ弁の負圧室に対する信号負圧の制御作用を両方の弁体１３，３３に分担させる ことができる。したがって、弁体１３を開成する駆動軸２４の下動ストローク量 を小さくすることが可能となる。この結果、例えば機関高負荷域時などにおいて 排圧室１０内の排圧が高い場合でも、駆動軸２４はダイヤフラム９を小さな力で 押し下げることができるので、ステップモータ１８を可及的に小出力化つまり小 型化が図れる。また、排圧室１０に大きな正圧（排圧）が作用しスプリングシー ト１７に押上げ力が作用しても、駆動軸２５にはこの力が作用しないため、ステ ップモータ１８を破損することがない。

【００１７】 尚、圧縮スプリング３４のばね力が十分に小さく設定されているため、弁体３ ３を開成するためのステップモータ１８の駆動トルクは小さくて良いことは勿論 である。

【００１８】 また、本考案は、前記実施例に限定されるものではなく、例えばカット弁３１ を別異のアクチュエータで開閉制御することも可能である。

【００１９】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、本考案に係る排気還流制御装置によれば、とり わけ大気導入ポートの途中に、負圧制御弁と同期作動するカット弁を設けて、Ｅ ＧＲ弁に対する信号負圧の制御作用を前記負圧制御弁と分担させるようにしたた め、アクチュエータの駆動負荷を可及的に小さくすることができる。この結果、 該アクチュエータを小型化でき、これによって、装置全体の軽量化が図れると共 に、電力消費量を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る排気還流制御装置の一実施例を示
す要部断面図。

【図２】本実施例の作用を示す図１のＡ部拡大図。

【図３】別の作用を示す図１のＡ部拡大図。

【図４】従来の装置を示す全体構成図。

【符号の説明】

４…ＥＧＲ通路、５…ＥＧＲ弁、６…負圧制御弁、７…
負圧通路、１２…大気導入ポート、１２ａ…一端開口、
１８…ステップモータ、２４…駆動軸、２７…リターン
スプリング、３１…カット弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＥＧＲ通路内の排気還流量を信号負圧に
   よって制御するＥＧＲ弁と、該ＥＧＲ弁に対する信号負
   圧量を大気導入ポートの開口端を開閉して制御する負圧
   制御弁と、該負圧制御弁の開度量を前記ＥＧＲ通路から
   導入された排気圧力との相対圧で決定するリターンスプ
   リングのばね力を可変制御するアクチュエータとを備え
   た排気還流制御装置において、前記大気導入ポートの途
   中に、前記信号負圧量を制御するカット弁を設けたこと
   を特徴とする排気還流制御装置。