JPH05106521A - Negative pressure control valve for exhaust recirculation device - Google Patents

Negative pressure control valve for exhaust recirculation device

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JPH05106521A
JPH05106521A JP3271650A JP27165091A JPH05106521A JP H05106521 A JPH05106521 A JP H05106521A JP 3271650 A JP3271650 A JP 3271650A JP 27165091 A JP27165091 A JP 27165091A JP H05106521 A JPH05106521 A JP H05106521A
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JP
Japan
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negative pressure
spring
control valve
exhaust gas
gas recirculation
Prior art date
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Pending
Application number
JP3271650A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunichi Aoyama
俊一 青山
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To regulate dispersion of control characteristics by errors for a spring constant of a set spring and an auxiliary spring easily. CONSTITUTION:An exhaust pressure chamber 6 and an open air chamber 7 are separated by a diaphragm 5, and a valve element 9 opens and closes an open air introducing port 10 corresponding to an exhaust pressure. Spring forces of a set spring 8 and an auxiliary spring 23 are applied to the diaphragm 5, and energization force of the auxiliary spring 23 can be changed by a step motor 3. For a spring seat 21, fine adjustment can be performed for an installation position for regulation of the characteristics at one control point. A variable orifice 28 is provided in a negative pressure passage 11 reaching a negative pressure source for regulation at another control point.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の排気還流
装置に関し、特にダイヤフラム式排気還流制御弁の負圧
室に導入される負圧を大気の導入により適宜に希釈して
排気還流率を所望の特性に制御する負圧制御弁の改良に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine, and more particularly, to an exhaust gas recirculation rate by appropriately diluting a negative pressure introduced into a negative pressure chamber of a diaphragm type exhaust gas recirculation control valve by introducing air. The present invention relates to an improvement in a negative pressure control valve that controls a desired characteristic.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、ディーゼル機関に好適な排気還
流装置として、排気還流通路の下流側つまり吸気通路合
流部近傍にEGRオリフィスを設け、該オリフィスと排
気還流制御弁との間の排気圧力P2を一定に保つように
負圧制御弁にて排気還流制御弁の開度をフィードバック
制御するようにした構成のものが知られている。そし
て、上記の排気圧力P2を運転条件等に応じて任意に可
変制御するために、ダイヤフラムに対するセットスプリ
ングの実質的な荷重を変化させ、大気導入ポートの開弁
圧を変化させ得るようにした負圧制御弁が例えば実開平
1−130058号公報や実開平1−149558号公
報等に開示されている。これは、ダイヤフラムを大気導
入ポートの閉方向に付勢するセットスプリングと対抗す
るように補助スプリングを配設し、かつこの補助スプリ
ングの基端を支持したスプリングシートの位置をステッ
プモータにより上下動させて開弁圧を調節できるように
なっている。従って、ステップモータの制御位置により
上記排気圧力P2ひいては排気還流率をきめ細かく制御
することができる。例えば、ステップモータにおけるス
テップ数が大きくなるほど上記スプリングシートがダイ
ヤフラムに近接するように構成したとすると、図3の実
線イに示したように排気圧力P2が変化する。
2. Description of the Related Art For example, as an exhaust gas recirculation device suitable for a diesel engine, an EGR orifice is provided on the downstream side of the exhaust gas recirculation passage, that is, in the vicinity of a confluence portion of an intake passage, and an exhaust pressure P 2 between the orifice and the exhaust gas recirculation control valve. There is known a configuration in which the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is feedback-controlled by a negative pressure control valve so as to keep constant. Then, in order to arbitrarily variably control the exhaust pressure P 2 according to the operating conditions and the like, the substantial load of the set spring with respect to the diaphragm is changed so that the valve opening pressure of the atmosphere introduction port can be changed. Negative pressure control valves are disclosed, for example, in Japanese Utility Model Publication No. 1-130058 and Japanese Utility Model Publication No. 1-149558. This is because an auxiliary spring is arranged so as to oppose the set spring that urges the diaphragm in the closing direction of the atmosphere introduction port, and the position of the spring seat supporting the base end of this auxiliary spring is moved up and down by a step motor. The valve opening pressure can be adjusted. Therefore, the exhaust pressure P 2 and thus the exhaust gas recirculation rate can be finely controlled by the control position of the step motor. For example, if the spring seat is configured to be closer to the diaphragm as the number of steps in the step motor increases, the exhaust pressure P 2 changes as shown by the solid line a in FIG.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のような負圧制御
弁においては、セットスプリングや補助スプリングのば
ね力の誤差や各部の寸法誤差等によって特性にばらつき
が生じるので、組立時にその調節が必要である。
In the negative pressure control valve as described above, the characteristics are varied due to the error of the spring force of the set spring and the auxiliary spring, the dimensional error of each part, etc., and therefore the adjustment is required at the time of assembly. Is.

【0004】この場合、ステップ数のある一点(例えば
図3の管理点A)で所期の特性(実線イ)に合致させる
のは、スプリングシートの初期取り付け位置の調整等で
比較的容易に対処することができる。
In this case, it is relatively easy to adjust the initial mounting position of the spring seat by matching the desired characteristics (solid line B) at one point with a certain number of steps (for example, control point A in FIG. 3). can do.

【0005】しかし、このように一つの管理点でステッ
プ数と排気圧力P2との関係を調整したとしても、異な
るステップ数(例えば図3の管理点B)においては、セ
ットスプリングや補助スプリングのばね定数の誤差ある
いはダイヤフラムの硬さ等によって所期の特性からずれ
てしまうことがある。つまり、図3に一点鎖線ロおよび
二点鎖線ハとして示すように、制御特性のばらつきが生
じやすく、精度管理が非常に面倒であった。
However, even if the relationship between the number of steps and the exhaust pressure P 2 is adjusted at one control point in this way, at a different number of steps (for example, control point B in FIG. 3), the set spring and the auxiliary spring are The desired characteristics may deviate due to the error of the spring constant or the hardness of the diaphragm. That is, as shown by the alternate long and short dash line (b) and the alternate long and two short dashes line (c) in FIG.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、排
気還流通路の下流側に位置するEGRオリフィスとこれ
より上流に位置する排気還流制御弁との間における排気
圧力が導入される排圧室と、この排圧室と大気室とを隔
成するダイヤフラムと、このダイヤフラムに取り付けら
れ、かつ大気室内の大気導入ポートを開閉する弁体と、
上記ダイヤフラムを大気室側に付勢するセットスプリン
グと、このセットスプリングに対抗するように配設さ
れ、かつ基端がダイヤフラム軸方向に移動可能なスプリ
ングシートにて支持された補助スプリングと、上記スプ
リングシートの位置を制御するステップモータと、負圧
源と上記大気導入ポートとを連通し、かつ上記排気還流
制御弁の負圧室に至る信号負圧通路が分岐した負圧通路
とを備えてなる排気還流装置の負圧制御弁において、上
記負圧通路の分岐部より負圧源側に、制御特性調整用の
可変オリフィスを備えたことを特徴としている。
Therefore, the present invention is directed to an exhaust pressure chamber in which exhaust pressure is introduced between an EGR orifice located downstream of an exhaust gas recirculation passage and an exhaust gas recirculation control valve located upstream thereof. And a diaphragm that separates the exhaust pressure chamber and the atmosphere chamber, and a valve body that is attached to the diaphragm and that opens and closes the atmosphere introduction port in the atmosphere chamber,
A set spring for urging the diaphragm toward the atmosphere chamber, an auxiliary spring disposed so as to oppose the set spring, and having a base end supported by a spring seat movable in the diaphragm axial direction; A step motor for controlling the position of the seat, a negative pressure passage communicating with the negative pressure source and the atmosphere introduction port, and a branched negative pressure passage leading to the negative pressure chamber of the exhaust gas recirculation control valve are provided. The negative pressure control valve of the exhaust gas recirculation device is characterized in that a variable orifice for adjusting control characteristics is provided on the negative pressure source side from the branch portion of the negative pressure passage.

【0007】また、特に請求項2の発明では、ステップ
モータ制御位置の2つの管理点に対応して、その一点で
の特性調整のために上記スプリングシートを位置調整可
能に構成するとともに、他点での特性調整のために上記
可変オリフィスを設けた。
Further, in particular, in the invention of claim 2, in correspondence with two control points of the step motor control position, the position of the spring seat can be adjusted for characteristic adjustment at one point, and at the other points. The variable orifice is provided for adjusting the characteristics in 1.

【0008】[0008]

【作用】上記構成においては、組立時もしくは点検時等
に所定の管理点つまりステップ数においてEGRオリフ
ィスと排気還流制御弁との間の排気圧力が所定値となる
ように可変オリフィスの開度が調整される。つまり、機
関が完全な定常状態にあると仮定すれば、弁体と大気導
入ポートとの相対位置はある点でバランスしているもの
と考えることができ、一定開度の大気導入ポートを通し
て負圧通路に一定量の大気が導入される。ここで、可変
オリフィスの開度を変化させると、そのバランスする位
置が変化し、弁体が大気導入ポートに近接もしくは離間
する。この結果、そのバランス状態でのセットスプリン
グおよび補助スプリングの伸縮状態が僅かに変化し、ダ
イヤフラムに対する付勢力が変化する。従って、排気還
流制御弁を介して制御される排気圧力が増減変化するの
で、これが所定値となるように可変オリフィスを調整す
れば良い。
In the above structure, the opening of the variable orifice is adjusted so that the exhaust pressure between the EGR orifice and the exhaust gas recirculation control valve becomes a predetermined value at a predetermined control point, that is, the number of steps at the time of assembly or inspection. To be done. In other words, assuming that the engine is in a completely steady state, it can be considered that the relative position between the valve element and the atmosphere introduction port is balanced at a certain point, and the negative pressure is passed through the atmosphere introduction port with a constant opening. A certain amount of atmosphere is introduced into the passage. Here, when the opening of the variable orifice is changed, the position where the variable orifice is balanced is changed, and the valve element approaches or separates from the atmosphere introduction port. As a result, the expansion / contraction state of the set spring and the auxiliary spring in the balanced state slightly changes, and the urging force on the diaphragm changes. Therefore, since the exhaust pressure controlled via the exhaust gas recirculation control valve increases or decreases, the variable orifice may be adjusted so that this becomes a predetermined value.

【0009】そして、請求項2のように管理点を2点設
け、その一方においてスプリングシートの初期位置を調
整するとともに、他方の管理点において上記可変オリフ
ィスを用いた調整を行えば、ステップ数の略全域で所期
の特性に合致させることができる。
If two control points are provided and the initial position of the spring seat is adjusted at one of the control points and the variable orifice is used at the other control point, the number of steps can be reduced. It is possible to match the desired characteristics in almost the entire area.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0011】図1はこの発明に係る負圧制御弁1の構成
を示す断面図、図2はこの負圧制御弁1を用いた排気還
流装置全体の構成を示す構成説明図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a negative pressure control valve 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a structural explanatory view showing the structure of the entire exhaust gas recirculation system using this negative pressure control valve 1.

【0012】上記負圧制御弁1は、排気圧力に応じた基
本的な負圧制御を司る下部のダイヤフラム弁部2と、そ
の制御特性をさらに所望の特性に変化させるための上部
のステップモータ3とに大別される。
The negative pressure control valve 1 includes a lower diaphragm valve section 2 which controls basic negative pressure control according to exhaust pressure, and an upper step motor 3 for changing its control characteristic to a desired characteristic. Is roughly divided into

【0013】上記ダイヤフラム弁部2は、ケーシング4
内部に配設されたダイヤフラム5を主体としており、こ
のダイヤフラム5によって、下部に排圧室6が、上部に
大気室7が夫々隔成されている。上記ダイヤフラム5に
は、排圧室6内に圧縮状態で配設されたセットスプリン
グ8によって所定のセット荷重が付与されており、かつ
その大気室7側に弁体9が取り付けられている。そし
て、大気室7内には、上記弁体9に対向して大気導入ポ
ート10が開口形成されている。この大気導入ポート1
0は、側方に延びた負圧通路11に連通している。尚、
上記大気室7は、一般に連通孔7aおよびフィルタ25
を介して大気に開放された形となっているが、図2に示
した例のように、過給機付機関などでは吸気通路から過
給圧を導く場合もある。
The diaphragm valve section 2 includes a casing 4
A diaphragm 5 disposed inside is mainly used, and the diaphragm 5 separates a discharge pressure chamber 6 in a lower portion and an atmosphere chamber 7 in an upper portion. A predetermined set load is applied to the diaphragm 5 by a set spring 8 arranged in the exhaust pressure chamber 6 in a compressed state, and a valve body 9 is attached to the atmosphere chamber 7 side. An atmosphere introducing port 10 is formed in the atmosphere chamber 7 so as to face the valve body 9. This atmosphere introduction port 1
0 communicates with the negative pressure passage 11 extending laterally. still,
The atmosphere chamber 7 generally includes the communication hole 7a and the filter 25.
Although it is open to the atmosphere via the, the supercharging pressure may be introduced from the intake passage in an engine with a supercharger as in the example shown in FIG.

【0014】一方、ステップモータ3は、ケーシング1
2に固定された一対のステータ13と、ベアリング1
4,15を介して回転自在に支持されたロータ16とを
有している。このステップモータ3は、ステータ13の
コイルに所定のパルス信号を印加することで回転角がス
テップ的に制御されるもので、例えば4ステップでロー
タ16が一回転する構成となっている。尚、全体のステ
ップ数は例えば0〜32の32ステップにその作動範囲
が定められている。また上記ロータ16は円筒状をな
し、その内周面に雌ねじ17が形成されている。
On the other hand, the step motor 3 has a casing 1
A pair of stators 13 fixed to 2 and a bearing 1
The rotor 16 is rotatably supported via the rotors 4 and 15. The stepping motor 3 has its rotation angle controlled stepwise by applying a predetermined pulse signal to the coil of the stator 13, and has a configuration in which the rotor 16 makes one revolution in four steps, for example. The operating range of the total number of steps is set to 32 steps from 0 to 32, for example. The rotor 16 has a cylindrical shape, and an internal thread 17 is formed on the inner peripheral surface thereof.

【0015】18はケーシング12のベアリング15内
周側に固定されたガイド部材、19は上記ガイド部材1
8によって非回転かつ軸方向に摺動可能にガイドされた
プランジャであって、このプランジャ19は、上部に雄
ねじ20が形成されており、これが上記ロータ16の雌
ねじ17に螺合している。つまり、このプランジャ19
は、ステップモータ3のステップ数(回転角)に応じて
軸方向に直線運動する構成となっている。なお、このプ
ランジャ19は、ダイヤフラム5の中心線上に位置して
いる。そして、上記プランジャ19の下端部には、円盤
状のスプリングシート21が固定されている。
Reference numeral 18 is a guide member fixed to the inner peripheral side of the bearing 15 of the casing 12, and 19 is the guide member 1 described above.
The plunger 19 is non-rotatably and axially slidably guided by 8, and has a male screw 20 formed on the upper portion of the plunger 19, which is screwed to the female screw 17 of the rotor 16. In other words, this plunger 19
Is configured to linearly move in the axial direction according to the number of steps (rotation angle) of the step motor 3. The plunger 19 is located on the center line of the diaphragm 5. A disc-shaped spring seat 21 is fixed to the lower end of the plunger 19.

【0016】具体的には、プランジャ19の下端部に雄
ねじ26が形成されており、ここにスプリングシート2
1が螺合しているとともに、ロックナット27によって
適宜位置で固定されている。つまり、スプリングシート
21は、プランジャ19に対し取付位置の微調整が可能
となっている。
Specifically, a male screw 26 is formed on the lower end portion of the plunger 19, and the spring seat 2 is formed there.
1 is screwed together and is fixed at an appropriate position by a lock nut 27. That is, the spring seat 21 can be finely adjusted in its mounting position with respect to the plunger 19.

【0017】また22は、上記プランジャ19の作動を
上記ダイヤフラム5に伝達する中間部材を示している。
この中間部材22は、円盤状のスプリングシート部22
aと、スプリングシート部22aの一側部からプランジ
ャ19軸方向に延びたプッシュロッド部22bとからな
り、上記プッシュロッド部22bがケーシング4の大気
室7上面部分を貫通して配設されている。そして、上記
スプリングシート部22aと上記スプリングシート21
との間には補助スプリング23が圧縮状態で配設されて
おり、これによって中間部材22のプッシュロッド部2
2b先端がダイヤフラム5上面のリテーナ24に圧接し
ている。つまりダイヤフラム5を中間に挟んでセットス
プリング8と補助スプリング23とが互いに対向して配
置されている。
Reference numeral 22 denotes an intermediate member for transmitting the operation of the plunger 19 to the diaphragm 5.
The intermediate member 22 is a disk-shaped spring seat portion 22.
a and a push rod portion 22b extending in the axial direction of the plunger 19 from one side portion of the spring seat portion 22a. The push rod portion 22b is disposed so as to penetrate the upper surface portion of the atmosphere chamber 7 of the casing 4. .. Then, the spring seat portion 22a and the spring seat 21
An auxiliary spring 23 is arranged in a compressed state between the push rod portion 2 and the intermediate member 22.
The tip of 2b is in pressure contact with the retainer 24 on the upper surface of the diaphragm 5. That is, the set spring 8 and the auxiliary spring 23 are arranged to face each other with the diaphragm 5 interposed therebetween.

【0018】またダイヤフラム弁部2のケーシング4側
部には、制御特性調整用の可変オリフィス28が一体に
設けられている。この可変オリフィス28は、通路部2
9の上面を閉塞したプラグ30に螺合したテーパ状のニ
ードル31と、このニードル31を固定するロックナッ
ト32と、通路部29内に固定されて上記ニードル31
が進退するオリフィス33とから構成されている。そし
て、オリフィス33で仕切られた通路部29の一方に負
圧源と接続するためのコネクタ部34が設けられている
とともに、他方に大気導入ポート10が連通している。
つまり、この可変オリフィス28は、大気導入ポート1
0から負圧源へ至る負圧通路11の途中に介装された形
となっている。また、この負圧通路11の大気導入ポー
ト10と可変オリフィス28との間において信号負圧通
路35が分岐形成されており、該通路35端部に配管接
続用のコネクタ部36が設けられている。
A variable orifice 28 for adjusting the control characteristic is integrally provided on the side of the diaphragm valve portion 2 on the casing 4. The variable orifice 28 is used for the passage portion 2
A tapered needle 31 screwed into a plug 30 that closes the upper surface of 9, a lock nut 32 that fixes the needle 31, and the needle 31 that is fixed in the passage portion 29.
And an orifice 33 that moves forward and backward. A connector portion 34 for connecting to a negative pressure source is provided in one of the passage portions 29 partitioned by the orifice 33, and the atmosphere introduction port 10 communicates with the other portion.
That is, this variable orifice 28 is
The negative pressure passage 11 extending from 0 to the negative pressure source is provided on the way. Further, a signal negative pressure passage 35 is branched and formed between the atmosphere introduction port 10 of the negative pressure passage 11 and the variable orifice 28, and a connector portion 36 for pipe connection is provided at an end portion of the passage 35. ..

【0019】次に図2に基づいて排気還流装置全体の構
成を説明する。これは、一例としてディーゼル機関に適
用した構成例であって、機関の排気通路41と吸気通路
42とを連通するように排気還流通路43が設けられて
いるとともに、その通路途中にダイヤフラム式の排気還
流制御弁44が介装されている。この排気還流制御弁4
4は、テーパ状の弁体45が弁口部を排気通路41側か
ら開閉しており、ダイヤフラム46によって画成された
負圧室47に導入される負圧がセットスプリング40の
付勢力より弱いときには弁体45が開き、上記付勢力に
打ち勝つと弁体45が閉じる構成となっている。上記負
圧室47は、信号負圧通路35´を介して負圧制御弁1
のコネクタ部36に接続されている。
Next, the overall structure of the exhaust gas recirculation system will be described with reference to FIG. This is an example of a configuration applied to a diesel engine, and an exhaust gas recirculation passage 43 is provided so as to connect the exhaust passage 41 and the intake passage 42 of the engine, and a diaphragm type exhaust gas is provided in the middle of the passage. A reflux control valve 44 is installed. This exhaust gas recirculation control valve 4
In No. 4, the tapered valve body 45 opens and closes the valve opening from the exhaust passage 41 side, and the negative pressure introduced into the negative pressure chamber 47 defined by the diaphragm 46 is weaker than the biasing force of the set spring 40. The valve body 45 is sometimes opened, and the valve body 45 is closed when the biasing force is overcome. The negative pressure chamber 47 is connected to the negative pressure control valve 1 via the signal negative pressure passage 35 '.
Is connected to the connector portion 36 of.

【0020】排気還流通路43の下流側つまり吸気通路
42との合流部近傍には所定の通路断面積を有するEG
Rオリフィス48が介装されており、該EGRオリフィ
ス48と上記排気還流制御弁44との間の排気圧力P2
が、排圧通路49を介して負圧制御弁1の排圧室6に導
かれている。そして負圧制御弁1の可変オリフィス28
側のコネクタ部34には、負圧通路11´を介して負圧
タンク50が接続されている。この負圧タンク50に
は、図示せぬバキュームポンプ等により生成された一定
圧の負圧が蓄えられるようになっている。また吸気通路
42の排気還流通路43合流部より上流側に、大量の排
気還流を行うための吸気絞弁51が設けられている。こ
の吸気絞弁51は、ステップモータ52によりその開度
が制御されている。53は、機関回転数や負荷等の機関
運転条件に基づいて上記負圧制御弁1のステップモータ
3および吸気絞弁51のステップモータ52を制御する
制御ユニットである。
An EG having a predetermined passage cross-sectional area is provided on the downstream side of the exhaust gas recirculation passage 43, that is, near the confluence portion with the intake passage 42.
An R orifice 48 is interposed, and an exhaust pressure P 2 between the EGR orifice 48 and the exhaust gas recirculation control valve 44 is set.
Are guided to the exhaust pressure chamber 6 of the negative pressure control valve 1 via the exhaust pressure passage 49. And the variable orifice 28 of the negative pressure control valve 1
The negative pressure tank 50 is connected to the side connector portion 34 via the negative pressure passage 11 ′. In this negative pressure tank 50, a constant negative pressure generated by a vacuum pump or the like (not shown) is stored. Further, an intake throttle valve 51 for performing a large amount of exhaust gas recirculation is provided on the upstream side of the confluence portion of the exhaust gas recirculation passage 43 of the intake passage 42. The opening degree of the intake throttle valve 51 is controlled by a step motor 52. Reference numeral 53 is a control unit that controls the step motor 3 of the negative pressure control valve 1 and the step motor 52 of the intake throttle valve 51 based on engine operating conditions such as engine speed and load.

【0021】尚、図示例では、吸気通路42の吸気絞弁
51上流側が吸気導入通路54を介して負圧制御弁1の
大気室7と連通されている。従って、大気室7には、通
常は大気圧が導入されるが、過給機付機関の場合、過給
域では過給圧が導入される。これは、過給域において、
排圧室6に過大な排気圧力が作用してダイヤフラム5が
破損したり、弁体9が上方に強く付勢されて排気還流が
不可能となることを防止するようにしたものである。
In the illustrated example, the upstream side of the intake throttle valve 51 of the intake passage 42 is communicated with the atmosphere chamber 7 of the negative pressure control valve 1 via the intake introduction passage 54. Therefore, atmospheric pressure is normally introduced into the atmosphere chamber 7, but in the case of a supercharged engine, supercharging pressure is introduced in the supercharging region. This is in the supercharging area,
The excessive exhaust pressure acts on the exhaust pressure chamber 6 to prevent the diaphragm 5 from being damaged, and the valve body 9 from being strongly urged upward to prevent exhaust gas recirculation.

【0022】次に上記のように構成された排気還流装置
の基本的な作用について説明する。
Next, the basic operation of the exhaust gas recirculation device configured as described above will be described.

【0023】上述したように負圧制御弁1の排圧室6に
は、EGRオリフィス48と排気還流制御弁44との間
の排気圧力P2が常時導かれている。吸気絞弁51上流
の吸気圧力が大気圧であると仮定すれば、ダイヤフラム
5には排気圧力P2と大気圧との差圧が作用するととも
に、セットスプリング8の付勢力が大気導入ポート10
の閉方向に作用し、かつ補助スプリング23の付勢力が
開方向に作用する。従って、両スプリング8,23の付
勢力によって定まる圧力つまり開弁圧よりも差圧が低く
なると、大気導入ポート10が開放され、かつそれより
も差圧が高くなると大気導入ポート10は閉じられる。
As described above, the exhaust pressure P 2 between the EGR orifice 48 and the exhaust gas recirculation control valve 44 is always guided to the exhaust pressure chamber 6 of the negative pressure control valve 1. Assuming that the intake pressure upstream of the intake throttle valve 51 is the atmospheric pressure, a differential pressure between the exhaust pressure P 2 and the atmospheric pressure acts on the diaphragm 5, and the urging force of the set spring 8 is applied to the atmosphere introduction port 10.
And the biasing force of the auxiliary spring 23 acts in the opening direction. Therefore, when the pressure determined by the urging force of both springs 8 and 23, that is, the differential pressure becomes lower than the valve opening pressure, the atmosphere introducing port 10 is opened, and when the differential pressure becomes higher than that, the atmosphere introducing port 10 is closed.

【0024】一方、排気還流制御弁44の負圧室47に
は、負圧タンク50の負圧を負圧制御弁1から導入され
る大気で希釈してなる信号負圧が導入される。ここで、
上記の信号負圧が弱いと、弁体45の開度が増加し、排
気圧力P2が上昇する。そのため負圧制御弁1における
大気導入ポート10の開度が減少し、信号負圧が強まる
ので、排気還流制御弁44の開度は減少する。これに伴
い、排気圧力P2は低下し、負圧制御弁1における大気
導入ポート10の開度が増加するため、信号負圧が弱ま
り、排気還流制御弁44の開度が増加する。このような
作用が繰り返される結果、排気圧力P2は略一定に保た
れる。尚、機関が完全な定常状態にあると仮定すれば、
負圧制御弁1における大気導入ポート10の開度(つま
り弁体9の位置)および排気還流制御弁44の開度は、
それぞれある点でバランスしているものと考えることが
でき、その状態で一定の排気圧力P2が得られる。
On the other hand, a signal negative pressure obtained by diluting the negative pressure of the negative pressure tank 50 with the atmosphere introduced from the negative pressure control valve 1 is introduced into the negative pressure chamber 47 of the exhaust gas recirculation control valve 44. here,
When the signal negative pressure is weak, the opening degree of the valve element 45 increases and the exhaust pressure P 2 rises. Therefore, the opening degree of the atmosphere introduction port 10 in the negative pressure control valve 1 decreases and the signal negative pressure increases, so that the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve 44 decreases. Along with this, the exhaust pressure P 2 decreases and the opening degree of the atmosphere introduction port 10 in the negative pressure control valve 1 increases, so the signal negative pressure weakens and the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve 44 increases. As a result of repeating such an action, the exhaust pressure P 2 is kept substantially constant. Assuming that the engine is in a completely steady state,
The opening degree of the atmosphere introduction port 10 (that is, the position of the valve body 9) and the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve 44 in the negative pressure control valve 1 are
It can be considered that they are balanced at a certain point, and a constant exhaust pressure P 2 is obtained in that state.

【0025】また上記補助スプリング23の付勢力は、
スプリングシート21の位置に応じて変化するので、ス
テップモータ3が回転してスプリングシート21が上下
動すると、上記開弁圧が変化し、その結果として排気圧
力P2が比例的に変動する。本実施例では、ステップ数
が大きいときにスプリングシート21が下降するので、
排気圧力P2はステップ数に対し図5の(C)のような
傾向で変化する。これによって最終的な排気還流率特性
を機関運転条件に応じた所望の特性に得ることができ
る。尚、吸気通路42の吸気絞弁51を絞ると、該絞弁
51より下流が負圧となるため、排気還流率を更に高く
制御することができる。
The biasing force of the auxiliary spring 23 is
Since the spring seat 21 changes depending on the position, when the step motor 3 rotates and the spring seat 21 moves up and down, the valve opening pressure changes, and as a result, the exhaust pressure P 2 changes proportionally. In this embodiment, since the spring seat 21 descends when the number of steps is large,
The exhaust pressure P 2 changes with respect to the number of steps in a tendency as shown in FIG. As a result, the final exhaust gas recirculation rate characteristic can be obtained as a desired characteristic according to the engine operating conditions. When the intake throttle valve 51 of the intake passage 42 is throttled, a negative pressure is created downstream of the throttle valve 51, so that the exhaust gas recirculation rate can be controlled to be higher.

【0026】次に、負圧制御弁1の制御特性の調整につ
いて説明する。この負圧制御弁1は、図2に示した排気
還流装置と等価な試験装置において、その制御特性の試
験および調整が個々に行われる。この制御特性の調整
は、図3に示したように、2つの管理点A,Bにおいて
なされるもので、先ずステップモータ3のステップ数を
管理点Aに合わせた状態で排気圧力P2を測定する。そ
して、排気圧力P2が設計値と合致するように、スプリ
ングシート21のプランジャ19に対する取付位置を微
調整する。次いで、ステップ数を管理点Bに合わせ、こ
の状態で排気圧力P2を測定する。そして、排気圧力P2
が設計値と合致するように、可変オリフィス28のニー
ドル31の位置を微調整してやれば良い。
Next, the adjustment of the control characteristic of the negative pressure control valve 1 will be described. This negative pressure control valve 1 is individually tested and adjusted for its control characteristics in a test device equivalent to the exhaust gas recirculation device shown in FIG. The control characteristic is adjusted at two control points A and B as shown in FIG. 3. First, the exhaust pressure P 2 is measured with the number of steps of the step motor 3 adjusted to the control point A. To do. Then, the mounting position of the spring seat 21 with respect to the plunger 19 is finely adjusted so that the exhaust pressure P 2 matches the design value. Next, the number of steps is adjusted to the control point B, and the exhaust pressure P 2 is measured in this state. Then, the exhaust pressure P 2
It is sufficient to finely adjust the position of the needle 31 of the variable orifice 28 so as to match the design value.

【0027】すなわち、定常状態において大気導入ポー
ト10の開度がある開度でバランスしていると考えたと
きの弁体9と大気導入ポート10との間隙をΔh(図4
参照)とすると、可変オリフィス28の開度によってバ
ランス点であるΔhが変動する。つまり、可変オリフィ
ス28を絞れば、圧力のバランスに必要な空気導入量が
減少するので、間隙Δhがより小さくなった点でバラン
スする。また逆に可変オリフィス28を開けば、圧力の
バランスにより多くの大気導入が必要となるので、より
大きな間隙Δhにおいてバランスする。換言すれば、可
変オリフィス28を動かすことで間隙Δhが自然にその
バランス点まで変化することになる。尚、図6は負圧源
の負圧を変化させた場合に生じる間隙Δhの変化を示し
ているが、可変オリフィス28の開度変化により、これ
と同様の変化が生じるのである。
That is, the gap between the valve body 9 and the atmosphere introduction port 10 is Δh (FIG. 4) when it is considered that the opening degree of the atmosphere introduction port 10 is balanced at a certain opening in the steady state.
(See), the balance point Δh varies depending on the opening of the variable orifice 28. In other words, if the variable orifice 28 is throttled, the amount of air introduced required for pressure balance is reduced, so that the gap Δh is balanced at a smaller point. On the contrary, if the variable orifice 28 is opened, it is necessary to introduce a large amount of air into the pressure balance. In other words, by moving the variable orifice 28, the gap Δh naturally changes to its balance point. Although FIG. 6 shows a change in the gap Δh that occurs when the negative pressure of the negative pressure source is changed, a similar change occurs due to a change in the opening of the variable orifice 28.

【0028】上記のようにバランス点における間隙Δh
が変化すると、セットスプリング8および補助スプリン
グ23の伸縮状態がそれぞれ変化する。そのため、バラ
ンス点においてダイヤフラム5に作用する付勢力が僅か
に変化する。図7は、両スプリング8,23の付勢力の
和としてダイヤフラム5に作用する荷重Pwを示したも
ので、図示したように、間隙Δhに対応して緩やかに変
化する。
As described above, the gap Δh at the balance point
Changes, the expansion and contraction states of the set spring 8 and the auxiliary spring 23 respectively change. Therefore, the biasing force acting on the diaphragm 5 slightly changes at the balance point. FIG. 7 shows the load Pw acting on the diaphragm 5 as the sum of the urging forces of both springs 8 and 23, and as shown in the figure, it changes gently corresponding to the gap Δh.

【0029】従って、この荷重Pwの変化に伴い、排気
圧力P2の変動に対する空気導入量の特性が変わってく
るため、最終的にバランスした状態での排気圧力P2
変化することになる。図5は、可変オリフィス28の開
度を小さくした場合(破線)と開度を大きくした場合
(実線)との各部の特性を比較して示したもので、間隙
Δhは(A)に示すように変化する。これに対応して、
排気還流制御弁44に導入される信号負圧は(B)に示
すように変化する。尚、前述したように、この信号負圧
が小さい方が排気還流制御弁44の開度が大となる。こ
の結果、排気圧力P2は(C)に示すように変化するの
である。
[0029] Thus, with the change in the load Pw, because varies the characteristics of the air introduction amount to variations in exhaust pressure P 2, and finally the exhaust gas pressure P 2 in the state in which the balance is changed. FIG. 5 shows characteristics of each part when the opening of the variable orifice 28 is reduced (broken line) and when it is increased (solid line), and the gap Δh is as shown in (A). Changes to. In response to this,
The signal negative pressure introduced to the exhaust gas recirculation control valve 44 changes as shown in (B). As described above, the smaller the signal negative pressure, the larger the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve 44. As a result, the exhaust pressure P 2 changes as shown in (C).

【0030】従って、以上の関係から、管理点Bにおい
て可変オリフィス28を排気圧力P2が設計値に合致す
るように調整すれば、各スプリング8,23のばね定数
やダイヤフラム5の硬さの誤差等を吸収して所期の制御
特性に調整することができる。尚、厳密には、可変オリ
フィス28を動かすことで管理点Aにおける排気圧力P
2が若干変化するので、高い精度を要求する場合には、
一旦管理点Aにおいて仮調整した後に、管理点Bにおけ
る排気圧力P2の値から可変オリフィス28およびスプ
リングシート21の必要な調整代を算出し、それぞれの
調整を行うようにすれば良い。また図5に明らかなよう
に、可変オリフィス28の変化による影響は、ステップ
数の大きな方で大きく現れるので、スプリングシート2
1の調整を行う管理点Aをステップ数の小さい方に設定
し、かつ可変オリフィス28による管理点Bをステップ
数の大きな方に設定することが望ましい。
Therefore, from the above relationship, if the variable orifice 28 is adjusted so that the exhaust pressure P 2 matches the design value at the control point B, the error of the spring constant of each spring 8, 23 and the hardness of the diaphragm 5 will be different. It is possible to adjust the desired control characteristics by absorbing the above. Strictly speaking, the exhaust pressure P at the control point A is moved by moving the variable orifice 28.
Since 2 changes slightly, if high accuracy is required,
After the temporary adjustment at the control point A, the necessary adjustment allowances of the variable orifice 28 and the spring seat 21 are calculated from the value of the exhaust pressure P 2 at the control point B, and the respective adjustments may be performed. Further, as is clear from FIG. 5, the influence of the change of the variable orifice 28 becomes larger when the number of steps is larger.
It is desirable to set the control point A for adjusting 1 to the one with a smaller number of steps and the control point B with the variable orifice 28 to the one with a larger number of steps.

【0031】また上記構成では、可変オリフィス28の
ニードル31を外部から操作可能であるため、例えば車
載状態において経年変化に対する制御特性の再調整など
も容易に行うことができる。
Further, in the above configuration, since the needle 31 of the variable orifice 28 can be operated from the outside, it is possible to easily readjust the control characteristic with respect to secular change in a vehicle-mounted state, for example.

【0032】尚、上記実施例では可変オリフィス28を
負圧制御弁1のケーシング4と一体に構成してあるが、
必ずしも両者を一体化する必要はなく、独立した可変オ
リフィス28を設けるようにしても良い。
Although the variable orifice 28 is formed integrally with the casing 4 of the negative pressure control valve 1 in the above embodiment,
The two need not necessarily be integrated, and an independent variable orifice 28 may be provided.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る排気還流装置の負圧制御弁においては、負圧通路
に制御特性調整用の可変オリフィスを設けたので、ばね
定数の誤差等による制御特性のずれを容易に調整するこ
とができ、ステップモータの種々のステップ数において
所期の排気還流率特性を精度良く得ることができる。
As is apparent from the above description, in the negative pressure control valve of the exhaust gas recirculation device according to the present invention, since the variable orifice for adjusting the control characteristic is provided in the negative pressure passage, the error of the spring constant, etc. It is possible to easily adjust the deviation of the control characteristic due to, and it is possible to accurately obtain the desired exhaust gas recirculation rate characteristic at various step numbers of the step motor.

【0034】特にステップ数として2つの管理点を設定
し、その一点での調整をスプリングシートの位置調整で
行うとともに、他点での調整を可変オリフィスでもって
行うようにした請求項2の構成によれば、ステップ数の
全範囲に亙って所期の制御特性に容易に調整できる。
In particular, two control points are set as the number of steps, and the adjustment at one point is performed by the position adjustment of the spring seat, and the adjustment at the other points is performed by the variable orifice. According to this, the desired control characteristics can be easily adjusted over the entire range of the number of steps.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る負圧制御弁の一実施例を示す断
面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a negative pressure control valve according to the present invention.

【図2】この負圧制御弁を用いた排気還流装置を示す構
成説明図。
FIG. 2 is a structural explanatory view showing an exhaust gas recirculation device using this negative pressure control valve.

【図3】負圧制御弁の制御特性のばらつきを示す特性
図。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing variations in control characteristics of the negative pressure control valve.

【図4】圧力バランス状態にある負圧制御弁要部の拡大
断面図。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the negative pressure control valve in a pressure balanced state.

【図5】可変オリフィスの開度を変化させた場合の、
(A)間隙Δh、(B)排気還流制御弁の負圧、および
(C)排気圧力P2の変化を示す特性図。
FIG. 5 is a graph showing a case where the opening of the variable orifice is changed,
FIG. 6 is a characteristic diagram showing changes in (A) the gap Δh, (B) the negative pressure of the exhaust gas recirculation control valve, and (C) the exhaust pressure P 2 .

【図6】負圧源の負圧と間隙Δhとの関係を示す特性
図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a negative pressure of a negative pressure source and a gap Δh.

【図7】間隙Δhの変化に伴うスプリング荷重Pwの変
化を示す特性図。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a change in spring load Pw with a change in gap Δh.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…負圧制御弁 3…ステップモータ 5…ダイヤフラム 6…排圧室 7…大気室 8…セットスプリング 9…弁体 10…大気導入ポート 11…負圧通路 21…スプリングシート 23…補助スプリング 28…可変オリフィス 31…ニードル 35…信号負圧通路 1 ... Negative pressure control valve 3 ... Step motor 5 ... Diaphragm 6 ... Exhaust pressure chamber 7 ... Atmosphere chamber 8 ... Set spring 9 ... Valve body 10 ... Atmosphere introduction port 11 ... Negative pressure passage 21 ... Spring seat 23 ... Auxiliary spring 28 ... Variable orifice 31 ... Needle 35 ... Signal negative pressure passage

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気還流通路の下流側に位置するEGR
オリフィスとこれより上流に位置する排気還流制御弁と
の間における排気圧力が導入される排圧室と、この排圧
室と大気室とを隔成するダイヤフラムと、このダイヤフ
ラムに取り付けられ、かつ大気室内の大気導入ポートを
開閉する弁体と、上記ダイヤフラムを大気室側に付勢す
るセットスプリングと、このセットスプリングに対抗す
るように配設され、かつ基端がダイヤフラム軸方向に移
動可能なスプリングシートにて支持された補助スプリン
グと、上記スプリングシートの位置を制御するステップ
モータと、負圧源と上記大気導入ポートとを連通し、か
つ上記排気還流制御弁の負圧室に至る信号負圧通路が分
岐した負圧通路とを備えてなる排気還流装置の負圧制御
弁において、上記負圧通路の分岐部より負圧源側に、制
御特性調整用の可変オリフィスを備えたことを特徴とす
る排気還流装置の負圧制御弁。
1. An EGR located downstream of an exhaust gas recirculation passage
An exhaust pressure chamber into which exhaust pressure is introduced between the orifice and an exhaust gas recirculation control valve located upstream of the orifice, a diaphragm separating the exhaust pressure chamber and the atmospheric chamber, and an atmosphere attached to the diaphragm A valve body that opens and closes an indoor air introduction port, a set spring that biases the diaphragm toward the atmosphere chamber, and a spring that is arranged so as to oppose the set spring and whose base end is movable in the diaphragm axial direction. A signal negative pressure that communicates the auxiliary spring supported by the seat, the step motor that controls the position of the spring seat, the negative pressure source and the atmosphere introduction port, and reaches the negative pressure chamber of the exhaust gas recirculation control valve. In a negative pressure control valve of an exhaust gas recirculation device, which comprises a negative pressure passage having a branched passage, a control characteristic adjusting device is provided on the negative pressure source side from the branch portion of the negative pressure passage. Vacuum control valve of the exhaust gas recirculation device characterized by comprising an orifice.
【請求項2】 ステップモータ制御位置の2つの管理点
に対応して、その一点での特性調整のために上記スプリ
ングシートを位置調整可能に構成するとともに、他点で
の特性調整のために上記可変オリフィスを設けたことを
特徴とする請求項1記載の排気還流装置の負圧制御弁。
2. The spring seat is configured to be positionally adjustable for the characteristic adjustment at one point corresponding to two control points of the step motor control position, and the above-mentioned for the characteristic adjustment at another point. The negative pressure control valve for an exhaust gas recirculation system according to claim 1, wherein a variable orifice is provided.
JP3271650A 1991-10-21 1991-10-21 Negative pressure control valve for exhaust recirculation device Pending JPH05106521A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115235963A (en) * 2022-05-25 2022-10-25 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 Self-correcting linear air suction type smoke detector

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