JPH07238871A - 排気還流制御装置 - Google Patents
排気還流制御装置Info
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- JPH07238871A JPH07238871A JP6030683A JP3068394A JPH07238871A JP H07238871 A JPH07238871 A JP H07238871A JP 6030683 A JP6030683 A JP 6030683A JP 3068394 A JP3068394 A JP 3068394A JP H07238871 A JPH07238871 A JP H07238871A
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- JP
- Japan
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- valve
- exhaust gas
- stepping motor
- gas recirculation
- housing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/65—Constructional details of EGR valves
- F02M26/72—Housings
- F02M26/73—Housings with means for heating or cooling the EGR valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/53—Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
- F02M26/54—Rotary actuators, e.g. step motors
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/65—Constructional details of EGR valves
- F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
- F02M26/67—Pintles; Spindles; Springs; Bearings; Sealings; Connections to actuators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 放熱式空冷却により廉価なコストで流量制御
弁のステッピングモータ部を排気ガスの高温から守り、
トルク機能を保持することのできる排気還流制御装置を
提供する。 【構成】 ステッピングモータ部(2)と弁機能部
(3)とを有し、ロータ(24)の回転運動をロータ軸
方向の直線運動に変換することにより弁機能部の弁開度
を制御し、排気ガス還流量が制御される流量制御弁のハ
ウジング(2A,4)を熱伝導率の高い材料で形成する
と共にその周囲部に冷却用フィン(40)を設けた。
弁のステッピングモータ部を排気ガスの高温から守り、
トルク機能を保持することのできる排気還流制御装置を
提供する。 【構成】 ステッピングモータ部(2)と弁機能部
(3)とを有し、ロータ(24)の回転運動をロータ軸
方向の直線運動に変換することにより弁機能部の弁開度
を制御し、排気ガス還流量が制御される流量制御弁のハ
ウジング(2A,4)を熱伝導率の高い材料で形成する
と共にその周囲部に冷却用フィン(40)を設けた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排気還流制御装置に関
し、特にステッピングモータに制御信号を供給すること
により開弁度が制御される流量制御弁を具えた排気還流
制御装置に関する。
し、特にステッピングモータに制御信号を供給すること
により開弁度が制御される流量制御弁を具えた排気還流
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用エンジンの排出ガス中に含まれる
窒素酸化物(NOx )は燃焼ガス温度が高いほど、ま
た、燃焼後に残る酸素濃度が高いほど多く発生する。か
かるNOx は大気中に放出されると光化学反応により有
害な物質生成の原因となるので、その制御と共に燃費お
よび運転性を最良の状態に保つために、排気ガスの一部
をエンジンの運転状態に応じて取り出し、これをエンジ
ンの吸気系に再循環させるようにする排気還流(EG
R)制御装置がこれまでにも広く採用されてきた。
窒素酸化物(NOx )は燃焼ガス温度が高いほど、ま
た、燃焼後に残る酸素濃度が高いほど多く発生する。か
かるNOx は大気中に放出されると光化学反応により有
害な物質生成の原因となるので、その制御と共に燃費お
よび運転性を最良の状態に保つために、排気ガスの一部
をエンジンの運転状態に応じて取り出し、これをエンジ
ンの吸気系に再循環させるようにする排気還流(EG
R)制御装置がこれまでにも広く採用されてきた。
【0003】図3はこのようなEGR制御装置に用いら
れる従来の流量制御弁の一例を示し、本例は、実開平3
−118373号公報に開示されている形態のものであ
る。ここで、21はステッピングモータ部、22はその
モータハウジング、23は励磁コイル、24はベアリン
グ25を介してモータハウジング22に回転自在に支持
されるロータであり、24Aはロータ24の内周部に刻
設されている雌ねじ部である。この雌ねじ部24Aは運
動変換軸26の雄ねじ部26Aに螺合されており、ステ
ッピングモータ21に入力される制御信号に応じただけ
回動もしくは回転させられるロータ24の動作に応じて
運動変換軸25を本例の場合上方に直線運動させること
ができる。
れる従来の流量制御弁の一例を示し、本例は、実開平3
−118373号公報に開示されている形態のものであ
る。ここで、21はステッピングモータ部、22はその
モータハウジング、23は励磁コイル、24はベアリン
グ25を介してモータハウジング22に回転自在に支持
されるロータであり、24Aはロータ24の内周部に刻
設されている雌ねじ部である。この雌ねじ部24Aは運
動変換軸26の雄ねじ部26Aに螺合されており、ステ
ッピングモータ21に入力される制御信号に応じただけ
回動もしくは回転させられるロータ24の動作に応じて
運動変換軸25を本例の場合上方に直線運動させること
ができる。
【0004】27は運動変換軸26の端部に固定され運
動変換軸26の直線運動を弁軸28側に伝達する伝達部
材、29は弁軸28に取付けられた弁体である。また、
30は弁軸28を介して弁体29を弁座31に向けて偏
倚させている第1ばね、32は弁軸28側と伝達部材2
7との間に介装され逆方向に機能する第2ばねである。
33は弁軸28および弁体29が組込まれているバルブ
ハウジング、35は排気系から排気ガスが導かれる還流
通路(EGR通路)、36は排気ガスを吸気系に戻すた
めの戻し通路、37は弁軸28のバルブハウジング33
貫通部の周りに設けられているシール部材である。
動変換軸26の直線運動を弁軸28側に伝達する伝達部
材、29は弁軸28に取付けられた弁体である。また、
30は弁軸28を介して弁体29を弁座31に向けて偏
倚させている第1ばね、32は弁軸28側と伝達部材2
7との間に介装され逆方向に機能する第2ばねである。
33は弁軸28および弁体29が組込まれているバルブ
ハウジング、35は排気系から排気ガスが導かれる還流
通路(EGR通路)、36は排気ガスを吸気系に戻すた
めの戻し通路、37は弁軸28のバルブハウジング33
貫通部の周りに設けられているシール部材である。
【0005】また、本例ではステッピングモータ21の
側に上述のバルブハウジング33内に組込まれている要
素から構成される弁機能部38側から高温ガスによる高
熱が伝達されないようにするために、モータハウジング
22とバルブハウジング33との間に冷却用ウォータジ
ャケット部39が介装されていて、ウォータジャケット
部39の冷却水通路40にエンジン冷却水が導かれるよ
うに構成されている。
側に上述のバルブハウジング33内に組込まれている要
素から構成される弁機能部38側から高温ガスによる高
熱が伝達されないようにするために、モータハウジング
22とバルブハウジング33との間に冷却用ウォータジ
ャケット部39が介装されていて、ウォータジャケット
部39の冷却水通路40にエンジン冷却水が導かれるよ
うに構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、冷却用ウォータジャケット部39をステッピ
ングモータ部21のハウジング22と弁機能部38のバ
ルブハウジング33との間に設けて、このウォータジャ
ケット部39に冷却水通路40を配設し、エンジン冷却
水の一部を循環させてステッピングモータ部21に弁機
能部38の側から排気ガスの熱が伝達されないようにし
ているため、冷却用ジャケット部の製作に費用がかかる
のみならず、エンジンの冷却水循環系から流量制御弁冷
却のために冷却水通路や冷却用管を導く必要があり、そ
れだけコスト増を招く。
来例では、冷却用ウォータジャケット部39をステッピ
ングモータ部21のハウジング22と弁機能部38のバ
ルブハウジング33との間に設けて、このウォータジャ
ケット部39に冷却水通路40を配設し、エンジン冷却
水の一部を循環させてステッピングモータ部21に弁機
能部38の側から排気ガスの熱が伝達されないようにし
ているため、冷却用ジャケット部の製作に費用がかかる
のみならず、エンジンの冷却水循環系から流量制御弁冷
却のために冷却水通路や冷却用管を導く必要があり、そ
れだけコスト増を招く。
【0007】本発明の目的は、このような従来の問題の
解決を図るべく、放熱式空冷部により廉価な費用で流量
制御弁のステッピングモータ部を排気ガスの高温から守
るようにした排気還流制御装置を提供することにある。
解決を図るべく、放熱式空冷部により廉価な費用で流量
制御弁のステッピングモータ部を排気ガスの高温から守
るようにした排気還流制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、ステッピングモータ部と弁機能部とを
有し、前記ステッピングモータ部のロータの回転運動を
ロータ軸方向の直線運動に変換することにより前記弁機
能部の弁開度を制御し、排気ガスの還流量が制御される
流量制御弁のハウジングを熱伝導率が高い耐熱材料で形
成し、該ハウジングが外周部に冷却用のフィンを設けた
ことを特徴とするものである。
めに、本発明は、ステッピングモータ部と弁機能部とを
有し、前記ステッピングモータ部のロータの回転運動を
ロータ軸方向の直線運動に変換することにより前記弁機
能部の弁開度を制御し、排気ガスの還流量が制御される
流量制御弁のハウジングを熱伝導率が高い耐熱材料で形
成し、該ハウジングが外周部に冷却用のフィンを設けた
ことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明によれば、熱伝導率の高い耐熱材料で形
成されたハウジングの冷却用フィンを介してステッピン
グモータ部および弁機能部の高温排気ガスからステッピ
ングモータ部に伝達される熱を放熱空冷することがで
き、水冷却に比べて装置のコスト低減に貢献することが
できる。
成されたハウジングの冷却用フィンを介してステッピン
グモータ部および弁機能部の高温排気ガスからステッピ
ングモータ部に伝達される熱を放熱空冷することがで
き、水冷却に比べて装置のコスト低減に貢献することが
できる。
【0010】
【実施例】以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例を
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【0011】図1は本発明にかかる流量制御弁1の構成
例を示す。図1の(A)において、2はステッピングモ
ータ部、3は弁機能部である。なお、本例ではステッピ
ングモータ部2のモータハウジング2Aを伝熱効率が良
く、かつ耐蝕性,耐熱性があり軽量な材料、例えばアル
ミニウム合金で形成する。4はモータハウジング2Aと
バルブハウジング3Aとの間に介装した空冷ジャケット
部材であり、空冷ジャケット部材4の外周部には(B)
に示すように放射状に冷却フィン40を設けると共に、
好適には空冷ジャケット部材4の内周部と外周部との間
に複数の空気流通孔41を穿設する。なお、かかる空冷
ジャケット部材としてはアルミニウム合金等のように放
熱し易い金属材料で形成することが望ましい。
例を示す。図1の(A)において、2はステッピングモ
ータ部、3は弁機能部である。なお、本例ではステッピ
ングモータ部2のモータハウジング2Aを伝熱効率が良
く、かつ耐蝕性,耐熱性があり軽量な材料、例えばアル
ミニウム合金で形成する。4はモータハウジング2Aと
バルブハウジング3Aとの間に介装した空冷ジャケット
部材であり、空冷ジャケット部材4の外周部には(B)
に示すように放射状に冷却フィン40を設けると共に、
好適には空冷ジャケット部材4の内周部と外周部との間
に複数の空気流通孔41を穿設する。なお、かかる空冷
ジャケット部材としてはアルミニウム合金等のように放
熱し易い金属材料で形成することが望ましい。
【0012】5は弁駆動軸であり、本例の場合、弁駆動
軸5に雄ねじ部5Aを設けて運動変換軸の機能を兼ねさ
せるようにしている。6は弁駆動軸5の中間部に固定し
たばね受部材、7はばね受部材6とモータハウジング2
Aのばね受部との間に介装した復帰ばね、8はモータハ
ウジング2Aに圧入され、弁駆動軸5を摺動自在に軸支
すると共にロータ用下部ベアリング25の内レースが固
定される軸受部材である。なお、上述した弁駆動軸5の
雄ねじ部5Aをロータ24の雌ねじ部24Aに螺合させ
た状態に保つことでロータ24の回動もしくは回転動作
を弁駆動軸の上下方向の直線運動に変換させることがで
きる。9は空冷ジャケット部材4とバルブハウジング3
Aとの間に設けた断熱用のシート、10は弁機能部3の
側からモータハウジング2A側に排気ガスが洩れないよ
うにするために設けたシール装置である。
軸5に雄ねじ部5Aを設けて運動変換軸の機能を兼ねさ
せるようにしている。6は弁駆動軸5の中間部に固定し
たばね受部材、7はばね受部材6とモータハウジング2
Aのばね受部との間に介装した復帰ばね、8はモータハ
ウジング2Aに圧入され、弁駆動軸5を摺動自在に軸支
すると共にロータ用下部ベアリング25の内レースが固
定される軸受部材である。なお、上述した弁駆動軸5の
雄ねじ部5Aをロータ24の雌ねじ部24Aに螺合させ
た状態に保つことでロータ24の回動もしくは回転動作
を弁駆動軸の上下方向の直線運動に変換させることがで
きる。9は空冷ジャケット部材4とバルブハウジング3
Aとの間に設けた断熱用のシート、10は弁機能部3の
側からモータハウジング2A側に排気ガスが洩れないよ
うにするために設けたシール装置である。
【0013】図2は上記の排気還流にかかわる流量制御
弁1が組込まれる排気還流制御装置のシステム図であ
る。11は排気ガスの再循環量を制御するためのコント
ロールユニットであり、コントロールユニットにはエン
ジン12の側からその回転数と負荷との関係やエンジン
冷却水温度、吸入空気量等にかかわるデータが入力され
ると共にこれらのデータに応じてEGR量を制御するプ
ログラムが組込まれていて、そのプログラムに応じてス
テッピングモータ部2を駆動し、弁機能部3における弁
開度を制御する。13はエンジン12への吸気通路、1
4はエンジン12の排気通路であり、15は排気通路1
4から流量制御弁1に排気の一部を導く排気還流用通
路、16は流量制御弁1から吸気系に排気を戻すガス戻
し通路である。なお、本例の場合、ガス戻し通路16は
スロットル弁17の下流側の吸気通路13に開口する。
弁1が組込まれる排気還流制御装置のシステム図であ
る。11は排気ガスの再循環量を制御するためのコント
ロールユニットであり、コントロールユニットにはエン
ジン12の側からその回転数と負荷との関係やエンジン
冷却水温度、吸入空気量等にかかわるデータが入力され
ると共にこれらのデータに応じてEGR量を制御するプ
ログラムが組込まれていて、そのプログラムに応じてス
テッピングモータ部2を駆動し、弁機能部3における弁
開度を制御する。13はエンジン12への吸気通路、1
4はエンジン12の排気通路であり、15は排気通路1
4から流量制御弁1に排気の一部を導く排気還流用通
路、16は流量制御弁1から吸気系に排気を戻すガス戻
し通路である。なお、本例の場合、ガス戻し通路16は
スロットル弁17の下流側の吸気通路13に開口する。
【0014】上述のように構成した排気還流制御装置に
おいては、先にも述べたように、コントロールユニット
11からの出力信号に応じて流量制御弁1のステッピン
グモータ部2でそのロータ24が回転駆動され、ロータ
24の雌ねじ部24Aが弁駆動軸5の雄ねじ部5Aに螺
合されていることによりその回転運動が弁駆動軸5の直
線運動に変換され、弁体29が復帰ばね7(図1の
(A)参照)のばね力に抗して出力信号に対応した開弁
度が得られるように弁座31から上方に引上げられる。
かくして排気通路14から導かれた排気ガスをガス戻し
通路16を介して吸気系側に戻し、新たな吸気中に混入
させてエンジン12中で再燃焼にかかわらせることがで
きる。
おいては、先にも述べたように、コントロールユニット
11からの出力信号に応じて流量制御弁1のステッピン
グモータ部2でそのロータ24が回転駆動され、ロータ
24の雌ねじ部24Aが弁駆動軸5の雄ねじ部5Aに螺
合されていることによりその回転運動が弁駆動軸5の直
線運動に変換され、弁体29が復帰ばね7(図1の
(A)参照)のばね力に抗して出力信号に対応した開弁
度が得られるように弁座31から上方に引上げられる。
かくして排気通路14から導かれた排気ガスをガス戻し
通路16を介して吸気系側に戻し、新たな吸気中に混入
させてエンジン12中で再燃焼にかかわらせることがで
きる。
【0015】また、その排気還流動作中もたえず流量制
御弁1のステッピングモータ部2が空冷ジャケット部材
4を介して車両走行中発生する風等により空冷冷却され
るので、高温雰囲気下においてもステッピングモータの
トルクを安定させることができ、延命を図ることができ
る。なお、特に図示はしなかったが空冷ジャケット部材
4の冷却フィン41に例えばラジエータファンから送給
される空気が供給されるように構成することで効率良く
流量制御弁1を冷却するようにしてもよい。
御弁1のステッピングモータ部2が空冷ジャケット部材
4を介して車両走行中発生する風等により空冷冷却され
るので、高温雰囲気下においてもステッピングモータの
トルクを安定させることができ、延命を図ることができ
る。なお、特に図示はしなかったが空冷ジャケット部材
4の冷却フィン41に例えばラジエータファンから送給
される空気が供給されるように構成することで効率良く
流量制御弁1を冷却するようにしてもよい。
【0016】さらにまた、空冷ジャケット部材4以外、
モータハウジング2Aにも冷却フィンを設け、モータハ
ウジング2A自体からの放熱が行われるようにしてもよ
いことはいうまでもない。
モータハウジング2Aにも冷却フィンを設け、モータハ
ウジング2A自体からの放熱が行われるようにしてもよ
いことはいうまでもない。
【0017】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ステッピングモータ部と弁機能部とを有し、前記ス
テッピングモータ部のロータの回転運動をロータ軸方向
の直線運動に変換することにより前記弁機能部の弁開度
を制御し、排気ガスの還流量が制御される流量制御弁の
ハウジングを熱伝導率が高い耐熱材料で形成し、該ハウ
ジングが外周部に冷却用のフィンを設けたので、流量制
御弁のステッピングモータ部をエンジンの冷却水を循環
させたりすることなく、空冷によって冷却することがで
き、簡単な空冷ジャケット部材を装着するだけで、エン
ジン側から冷却水を導くための通路を要せず、コストの
低減を図ることができる。
ば、ステッピングモータ部と弁機能部とを有し、前記ス
テッピングモータ部のロータの回転運動をロータ軸方向
の直線運動に変換することにより前記弁機能部の弁開度
を制御し、排気ガスの還流量が制御される流量制御弁の
ハウジングを熱伝導率が高い耐熱材料で形成し、該ハウ
ジングが外周部に冷却用のフィンを設けたので、流量制
御弁のステッピングモータ部をエンジンの冷却水を循環
させたりすることなく、空冷によって冷却することがで
き、簡単な空冷ジャケット部材を装着するだけで、エン
ジン側から冷却水を導くための通路を要せず、コストの
低減を図ることができる。
【図1】本発明にかかる流量制御弁の構成をその断面図
(A)と共に空冷ジャケット部材の断面図(B)によっ
て示す説明図である。
(A)と共に空冷ジャケット部材の断面図(B)によっ
て示す説明図である。
【図2】本発明にかかる流量制御弁を用いた排気還流制
御装置の一例を示すシステム図である。
御装置の一例を示すシステム図である。
【図3】従来例による流量制御弁の構成を示す断面図で
ある。
ある。
1 流量制御弁 2 ステッピングモータ部 2A モータハウジング 3 弁機能部 3A バルブハウジング 4 空冷ジャケット部材 5 弁駆動軸 5A 雄ねじ部 6 ばね受部材 7 復帰ばね 8 軸受部材 9 断熱用シート 10 シール装置 11 コントロールユニット 12 エンジン 13 吸気通路 14 排気通路 15 排気還流用通路 16,36 ガス戻し通路 24 ロータ 29 弁体 31 弁座 35 還流通路 40 冷却フィン 41 空気流通孔
Claims (2)
- 【請求項1】 ステッピングモータ部と弁機能部とを有
し、前記ステッピングモータ部のロータの回転運動をロ
ータ軸方向の直線運動に変換することにより前記弁機能
部の弁開度を制御し、排気ガスの還流量が制御される流
量制御弁のハウジングを熱伝導率が高い耐熱材料で形成
し、該ハウジングが外周部に冷却用のフィンを設けたこ
とを特徴とする排気還流制御装置。 - 【請求項2】 前記流量制御弁のハウジングはアルミニ
ウム合金で形成されることを特徴とする請求項1に記載
の排気還流制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6030683A JPH07238871A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 排気還流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6030683A JPH07238871A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 排気還流制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07238871A true JPH07238871A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12310495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6030683A Pending JPH07238871A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 排気還流制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07238871A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000068560A3 (de) * | 1999-05-05 | 2001-04-26 | Daimler Chrysler Ag | Vorrichtung zur rückführung des abgases einer brennkraftmaschine |
JP2007085302A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Kubota Corp | 多気筒エンジン |
JP2007303381A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気還流装置 |
KR100804376B1 (ko) * | 2005-07-20 | 2008-02-15 | 가부시키가이샤 덴소 | 배기 가스 재순환 장치 |
WO2015149990A1 (de) * | 2014-04-01 | 2015-10-08 | Pierburg Gmbh | Abgasklappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine |
WO2016140959A1 (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-09 | Vector Horizon Technologies, Llc | Valve assembly and method of cooling |
US10145310B2 (en) | 2014-04-01 | 2018-12-04 | Pierburg Gmbh | Flap device for an internal combustion engine |
US10294896B2 (en) | 2014-04-01 | 2019-05-21 | Pierburg Gmbh | Flap device for an internal combustion engine |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6030683A patent/JPH07238871A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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