JPH11200958A - Ｅｇｒバルブ - Google Patents
ＥｇｒバルブInfo
- Publication number
- JPH11200958A JPH11200958A JP10004910A JP491098A JPH11200958A JP H11200958 A JPH11200958 A JP H11200958A JP 10004910 A JP10004910 A JP 10004910A JP 491098 A JP491098 A JP 491098A JP H11200958 A JPH11200958 A JP H11200958A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- egr
- pressure
- shaft
- return spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
- F02M26/68—Closing members; Valve seats; Flow passages
-
- 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
- F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
- F02M26/67—Pintles; Spindles; Springs; Bearings; Sealings; Connections to actuators
-
- 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
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
Abstract
(57)【要約】
【課題】エンジンのＥＧＲ装置に使用する圧力式のＥＧ
Ｒバルブにおいて、空気圧アクチュエータの他に、微小
開弁用に弁軸を微小リフトする手段を備えて、微小開弁
時の排圧脈動による弁体の振動による弁開度の変動及び
閉弁を防止できて、排気ガスの圧力の脈動に抗して微小
弁開度を維持できる信頼性の高い、耐久性に優れたＥＧ
Ｒバルブを提供する。 【解決手段】圧力式のＥＧＲバルブにおいて、弁軸とリ
ターンスプリングの受け部とをネジ結合すると共に、前
記弁軸を回動する回動手段を設け、該回動手段による前
記弁軸の回動によって前記弁体のリフト量を調整するよ
うに構成する。
Ｒバルブにおいて、空気圧アクチュエータの他に、微小
開弁用に弁軸を微小リフトする手段を備えて、微小開弁
時の排圧脈動による弁体の振動による弁開度の変動及び
閉弁を防止できて、排気ガスの圧力の脈動に抗して微小
弁開度を維持できる信頼性の高い、耐久性に優れたＥＧ
Ｒバルブを提供する。 【解決手段】圧力式のＥＧＲバルブにおいて、弁軸とリ
ターンスプリングの受け部とをネジ結合すると共に、前
記弁軸を回動する回動手段を設け、該回動手段による前
記弁軸の回動によって前記弁体のリフト量を調整するよ
うに構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等のエンジ
ンにおいて、ＮＯｘの排出量を低減するために、排気ガ
スの一部を吸気側に還流するＥＧＲ装置に使用するＥＧ
Ｒバルブに関するものである。
ンにおいて、ＮＯｘの排出量を低減するために、排気ガ
スの一部を吸気側に還流するＥＧＲ装置に使用するＥＧ
Ｒバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車等のエンジンの排気ガス対策にお
いて、排気ガス中のＮＯｘの排出量を低減するために、
不活性ガスである排気ガスの一部を吸気側に還流するこ
とによって、燃焼温度を低く抑えて、排気ガス中の有害
成分である窒素酸化物ＮＯｘの発生を抑制するＥＧＲ
（排気再循環）が有効であることが知られており、広く
実用化されている。
いて、排気ガス中のＮＯｘの排出量を低減するために、
不活性ガスである排気ガスの一部を吸気側に還流するこ
とによって、燃焼温度を低く抑えて、排気ガス中の有害
成分である窒素酸化物ＮＯｘの発生を抑制するＥＧＲ
（排気再循環）が有効であることが知られており、広く
実用化されている。
【０００３】このＥＧＲ装置は、図３に示すように過給
機付きエンジンのＥＧＲ装置を例に採ると、エンジン１
の排気マニホールド３から排気ガスＧの一部を分岐し、
ＥＧＲバルブ10を配設したＥＧＲ通路８を経由して、吸
気通路７の新気Ａに混入して吸気マニホールド２へ還流
させてエンジン１の燃焼室に送り込み、ＮＯｘの低減を
行っている。図３の４、５、６はそれぞれ、過給機のタ
ービン、過給機のコンプレッサ、インタークーラを示
す。
機付きエンジンのＥＧＲ装置を例に採ると、エンジン１
の排気マニホールド３から排気ガスＧの一部を分岐し、
ＥＧＲバルブ10を配設したＥＧＲ通路８を経由して、吸
気通路７の新気Ａに混入して吸気マニホールド２へ還流
させてエンジン１の燃焼室に送り込み、ＮＯｘの低減を
行っている。図３の４、５、６はそれぞれ、過給機のタ
ービン、過給機のコンプレッサ、インタークーラを示
す。
【０００４】そして、エンジン１の運転状態に応じて、
最適なＥＧＲ率となるように、ＥＧＲ通路８に設けたＥ
ＧＲバルブ10の弁開度を調節して、還流させる排気ガス
Ｇの量（ＥＧＲ量）を制御し、ＥＧＲ率を調整してい
る。このＥＧＲバルブには、エアによって駆動される圧
力式、即ち、ＥＧＲバルブの弁体に連結されたダイヤフ
ラムに正圧または負圧を加えて変位させる方式の制御バ
ルブと、電動式、即ち、リニア形のステップモーターを
使用してステップモーターの回転運動によって弁軸を移
動させて弁体を上下する方式の制御バルブとがある。
最適なＥＧＲ率となるように、ＥＧＲ通路８に設けたＥ
ＧＲバルブ10の弁開度を調節して、還流させる排気ガス
Ｇの量（ＥＧＲ量）を制御し、ＥＧＲ率を調整してい
る。このＥＧＲバルブには、エアによって駆動される圧
力式、即ち、ＥＧＲバルブの弁体に連結されたダイヤフ
ラムに正圧または負圧を加えて変位させる方式の制御バ
ルブと、電動式、即ち、リニア形のステップモーターを
使用してステップモーターの回転運動によって弁軸を移
動させて弁体を上下する方式の制御バルブとがある。
【０００５】しかしながら、電動式の場合には、開弁度
を高精度で制御できるが、バルブを迅速に開閉するため
には、速度が速くトルクの大きい高価なステップモータ
ーが必要になるため、製造コストが増大するという問題
がある。そのため、圧力式のＥＧＲバルブが多用されて
いる。この圧力式のＥＧＲバルブを使用した時のＥＧＲ
率の制御は、図３に示すように、エンジン１の回転Ｅ
Ｎ、負荷ＥＬ等を図示しないセンサーにより検出し、こ
の検出値を入力としてエンジンコントローラ（Ｃ／Ｕ）
34が、予め決められたマップデータ等により計算して、
最適なＥＧＲ率が決めて、ＥＧＲ弁10とエアタンク（Ａ
Ｔ）31とを連結する空気配管32の途中に配設されたレギ
ュレータ33を制御してエアタンク31から供給されるエア
圧を調整している。このエア圧の大きさによって、ＥＧ
Ｒバルブ10の弁開度を制御して、ＥＧＲガスＧのバルブ
通過流量を調整することによって行われている。
を高精度で制御できるが、バルブを迅速に開閉するため
には、速度が速くトルクの大きい高価なステップモータ
ーが必要になるため、製造コストが増大するという問題
がある。そのため、圧力式のＥＧＲバルブが多用されて
いる。この圧力式のＥＧＲバルブを使用した時のＥＧＲ
率の制御は、図３に示すように、エンジン１の回転Ｅ
Ｎ、負荷ＥＬ等を図示しないセンサーにより検出し、こ
の検出値を入力としてエンジンコントローラ（Ｃ／Ｕ）
34が、予め決められたマップデータ等により計算して、
最適なＥＧＲ率が決めて、ＥＧＲ弁10とエアタンク（Ａ
Ｔ）31とを連結する空気配管32の途中に配設されたレギ
ュレータ33を制御してエアタンク31から供給されるエア
圧を調整している。このエア圧の大きさによって、ＥＧ
Ｒバルブ10の弁開度を制御して、ＥＧＲガスＧのバルブ
通過流量を調整することによって行われている。
【０００６】この圧力式のＥＧＲバルブの一例を上げる
と図５及び図６に示すような構造をしており、ＥＧＲバ
ルブ10’の上部に設けた駆動部20の矢印Ｐから圧力室12
に入るエア圧を調整することにより、駆動軸14と弁軸
（ステム）15’を介して弁体16を移動させて弁座18から
離間させて開弁する。又、圧力室12の圧力を低下させる
ことによって、駆動軸14に付勢するリターンスプリング
27と弁軸15’に付勢するリターンスプリング17の閉弁方
向（Ｘ方向）の付勢力により、弁体16を弁座18に押圧し
て、ＥＧＲバルブ10’を閉弁する構造となっている。
と図５及び図６に示すような構造をしており、ＥＧＲバ
ルブ10’の上部に設けた駆動部20の矢印Ｐから圧力室12
に入るエア圧を調整することにより、駆動軸14と弁軸
（ステム）15’を介して弁体16を移動させて弁座18から
離間させて開弁する。又、圧力室12の圧力を低下させる
ことによって、駆動軸14に付勢するリターンスプリング
27と弁軸15’に付勢するリターンスプリング17の閉弁方
向（Ｘ方向）の付勢力により、弁体16を弁座18に押圧し
て、ＥＧＲバルブ10’を閉弁する構造となっている。
【０００７】即ち、この弁体16の弁軸15’の上にある駆
動軸14の上端部分にダイヤフラム13を備えた圧力室12が
あり、この圧力室12の圧力をレギュレータ33等でコント
ロールすることによって、エア圧によって駆動軸14を押
圧する力を制御し、リターンスプリング17、27の付勢力
とのバランスによって、駆動軸14の移動量即ち弁体16の
リフト量Ｍを調節して、弁開度を制御している。
動軸14の上端部分にダイヤフラム13を備えた圧力室12が
あり、この圧力室12の圧力をレギュレータ33等でコント
ロールすることによって、エア圧によって駆動軸14を押
圧する力を制御し、リターンスプリング17、27の付勢力
とのバランスによって、駆動軸14の移動量即ち弁体16の
リフト量Ｍを調節して、弁開度を制御している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この圧
力式のＥＧＲバルブ10’においては、エンジンの燃焼に
伴う排気脈動の圧力変動を受けた時に、弁体16の弁軸1
5’がリテーナ22とカラー（コッタ）23’を介してリタ
ーンスプリング17の一端に支持され、開弁時には、完全
に固定されていないために、付勢力が圧力室12の圧力と
バランスしているリターンスプリング17が排気脈動の変
動圧力に応じて伸縮するので、弁軸15’とそれに連結し
ている弁体16が振動するという問題がある。
力式のＥＧＲバルブ10’においては、エンジンの燃焼に
伴う排気脈動の圧力変動を受けた時に、弁体16の弁軸1
5’がリテーナ22とカラー（コッタ）23’を介してリタ
ーンスプリング17の一端に支持され、開弁時には、完全
に固定されていないために、付勢力が圧力室12の圧力と
バランスしているリターンスプリング17が排気脈動の変
動圧力に応じて伸縮するので、弁軸15’とそれに連結し
ている弁体16が振動するという問題がある。
【０００９】特に微小バルブリフト時には、圧力室12の
エア圧が小さくなるので、リターンスプリング17、27の
付勢力が排気脈動に負けて弁体16が弁座18に押し付けら
れてバルブ10’が閉じてしまうことが生じる。そのた
め、図４に示すように、弁開度の変化に対して、バルブ
通過流量の変化の穏やかなＢ点から流量変化の激しい特
性曲線を経過してＡ点に至り、瞬間的にＥＧＲガスの流
量が小さくなる状態や完全に流れなくなる状態が発生す
る。
エア圧が小さくなるので、リターンスプリング17、27の
付勢力が排気脈動に負けて弁体16が弁座18に押し付けら
れてバルブ10’が閉じてしまうことが生じる。そのた
め、図４に示すように、弁開度の変化に対して、バルブ
通過流量の変化の穏やかなＢ点から流量変化の激しい特
性曲線を経過してＡ点に至り、瞬間的にＥＧＲガスの流
量が小さくなる状態や完全に流れなくなる状態が発生す
る。
【００１０】そして、ＥＧＲバルブ10’を通過する排気
ガスの脈動が大きい時程、脈動圧の影響を受けることに
なる。また、特にリフトが小さい時程、圧力室12の圧力
が小さくなっているので、脈動による影響を受け易くな
り、リフト制御が不安定となる。しかも、流量変化の激
しい特性曲線の部分でリフト量が変動するため、バルブ
通過流量が大きく変動することになり、安定したエンジ
ンの運転が出来なくなるという問題がある。
ガスの脈動が大きい時程、脈動圧の影響を受けることに
なる。また、特にリフトが小さい時程、圧力室12の圧力
が小さくなっているので、脈動による影響を受け易くな
り、リフト制御が不安定となる。しかも、流量変化の激
しい特性曲線の部分でリフト量が変動するため、バルブ
通過流量が大きく変動することになり、安定したエンジ
ンの運転が出来なくなるという問題がある。
【００１１】特に、エンジンのＮＯｘ低減及び燃費向上
の観点から最も高精度を必要とするＥＧＲバルブ10’の
微小開度域（例えば１０〜２０％開度域）において、Ｅ
ＧＲバルブ10’の弁体16の振動が発生して弁開度が変化
して、適切な排気ガス量を再循環できないので、排気ガ
ス対策上、大きな問題となっている。その上、この微小
開度において弁体16が振動すると、弁体16と弁座18とが
繰り返し衝突するために、騒音が発生し、また、ＥＧＲ
バルブ10’の耐久性が著しく低下するという問題があ
る。
の観点から最も高精度を必要とするＥＧＲバルブ10’の
微小開度域（例えば１０〜２０％開度域）において、Ｅ
ＧＲバルブ10’の弁体16の振動が発生して弁開度が変化
して、適切な排気ガス量を再循環できないので、排気ガ
ス対策上、大きな問題となっている。その上、この微小
開度において弁体16が振動すると、弁体16と弁座18とが
繰り返し衝突するために、騒音が発生し、また、ＥＧＲ
バルブ10’の耐久性が著しく低下するという問題があ
る。
【００１２】更に、従来のＥＧＲバルブを使用した場合
に、弁体16が振動して開閉を繰り返すので、閉弁から開
弁に移った瞬間にＥＧＲガスＧの出口側の圧力が瞬時に
大きくなり、ＥＧＲガスＧの出口側の圧力、即ち吸気通
路７に連通する側の圧力が変動し、吸気通路７に伝搬す
るので、ＥＧＲ制御が不安定になる。この圧力変動を受
けると、不安定なＥＧＲ制御を受けてＮＯｘの低減効果
が悪化するだけでなく、吸気通路７が圧力変動してエン
ジンの燃焼自体が不安定になるという問題がある。
に、弁体16が振動して開閉を繰り返すので、閉弁から開
弁に移った瞬間にＥＧＲガスＧの出口側の圧力が瞬時に
大きくなり、ＥＧＲガスＧの出口側の圧力、即ち吸気通
路７に連通する側の圧力が変動し、吸気通路７に伝搬す
るので、ＥＧＲ制御が不安定になる。この圧力変動を受
けると、不安定なＥＧＲ制御を受けてＮＯｘの低減効果
が悪化するだけでなく、吸気通路７が圧力変動してエン
ジンの燃焼自体が不安定になるという問題がある。
【００１３】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、エンジンのＥＧＲ装置
に使用する圧力式のＥＧＲバルブにおいて、空気圧アク
チュエータの他に、微小開弁用に弁軸を微小リフトする
手段を備えて、微小開弁時の排圧脈動による弁体の振動
による弁開度の変動及び閉弁を防止できて、排気ガスの
圧力の脈動に抗して微小弁開度を維持できる信頼性の高
い、耐久性に優れたＥＧＲバルブを提供することにあ
る。
されたものであり、その目的は、エンジンのＥＧＲ装置
に使用する圧力式のＥＧＲバルブにおいて、空気圧アク
チュエータの他に、微小開弁用に弁軸を微小リフトする
手段を備えて、微小開弁時の排圧脈動による弁体の振動
による弁開度の変動及び閉弁を防止できて、排気ガスの
圧力の脈動に抗して微小弁開度を維持できる信頼性の高
い、耐久性に優れたＥＧＲバルブを提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのＥＧＲバルブは、弁ハウジングの弁座に接離
して流体通路を開閉する弁体と、該弁体に一端が連結
し、リターンスプリングによって、閉弁方向に付勢され
ている弁軸と、該弁軸の他端側を圧力室を介して付勢す
るように構成され、該圧力室の加圧力で前記弁体を移動
させて、バルブの弁開度を調整するＥＧＲバルブにおい
て、前記弁軸と前記リターンスプリングの受け部とをネ
ジ結合すると共に、前記弁軸を回動する回動手段を設
け、該回動手段による前記弁軸の回動によって前記弁体
のリフト量を調整するように構成したものである。
するためのＥＧＲバルブは、弁ハウジングの弁座に接離
して流体通路を開閉する弁体と、該弁体に一端が連結
し、リターンスプリングによって、閉弁方向に付勢され
ている弁軸と、該弁軸の他端側を圧力室を介して付勢す
るように構成され、該圧力室の加圧力で前記弁体を移動
させて、バルブの弁開度を調整するＥＧＲバルブにおい
て、前記弁軸と前記リターンスプリングの受け部とをネ
ジ結合すると共に、前記弁軸を回動する回動手段を設
け、該回動手段による前記弁軸の回動によって前記弁体
のリフト量を調整するように構成したものである。
【００１５】また、前記回動手段は、前記弁軸に一端が
固定された回動アームと該回動アームの他端側にピン結
合されたロッドを有するアクチュエータとから構成され
る。この構成によれば、空気室の圧力制御手段の他に、
弁軸の回動手段を備えて、微小弁開度時に回動手段を作
動させて、弁軸の回転に伴って生じる螺合部分での軸方
向移動により弁体をリフトして機械的に開弁するので、
排圧脈動に負けることなく、微小弁開度を維持できる。
固定された回動アームと該回動アームの他端側にピン結
合されたロッドを有するアクチュエータとから構成され
る。この構成によれば、空気室の圧力制御手段の他に、
弁軸の回動手段を備えて、微小弁開度時に回動手段を作
動させて、弁軸の回転に伴って生じる螺合部分での軸方
向移動により弁体をリフトして機械的に開弁するので、
排圧脈動に負けることなく、微小弁開度を維持できる。
【００１６】そのため、微小開度の時であっても排気ガ
スの脈動による弁体の振動を生じることなく、閉弁状態
が発生することも防止できる。また、弁体の振動を防止
できるので、弁体と弁座との衝突を防止でき、バルブの
耐久性を向上できる。このＥＧＲバルブの構造は、ガス
及び水などのＥＧＲガス以外の同様な問題を有している
流体の流量制御用にも使用できる。
スの脈動による弁体の振動を生じることなく、閉弁状態
が発生することも防止できる。また、弁体の振動を防止
できるので、弁体と弁座との衝突を防止でき、バルブの
耐久性を向上できる。このＥＧＲバルブの構造は、ガス
及び水などのＥＧＲガス以外の同様な問題を有している
流体の流量制御用にも使用できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明に係
るＥＧＲバルブの実施の形態を説明する。図１に示すよ
うに、このＥＧＲバルブ10は、弁ハウジング21内に設け
た弁座18と、これに当接及び離間して、即ち接離して、
ＥＧＲガスＧの流体通路を開閉する弁体16を有してい
る。この弁体16に弁軸（ステム）15が連結し、この弁軸
15はリターンスプリング17の受け部の一部であるカラー
（コッタ）23にネジ結合により係合され、閉弁方向（Ｘ
方向）に付勢されている。
るＥＧＲバルブの実施の形態を説明する。図１に示すよ
うに、このＥＧＲバルブ10は、弁ハウジング21内に設け
た弁座18と、これに当接及び離間して、即ち接離して、
ＥＧＲガスＧの流体通路を開閉する弁体16を有してい
る。この弁体16に弁軸（ステム）15が連結し、この弁軸
15はリターンスプリング17の受け部の一部であるカラー
（コッタ）23にネジ結合により係合され、閉弁方向（Ｘ
方向）に付勢されている。
【００１８】そして、この弁軸15の弁体16と反対側に
は、弁軸15を駆動するための駆動部20が設けられてい
る。この駆動部20は、矢印Ｐからエアが供給される圧力
室12を形成するダイヤフラム13と、この圧力室12の圧力
の変化によって軸方向に移動する駆動軸14と、この駆動
軸14を閉弁方向に付勢する第２リターンスプリング27と
から形成されている。
は、弁軸15を駆動するための駆動部20が設けられてい
る。この駆動部20は、矢印Ｐからエアが供給される圧力
室12を形成するダイヤフラム13と、この圧力室12の圧力
の変化によって軸方向に移動する駆動軸14と、この駆動
軸14を閉弁方向に付勢する第２リターンスプリング27と
から形成されている。
【００１９】そして図３に示すように、コントロールユ
ニット34で制御されるレギュレータ33によってエアタン
ク31からのエア圧が調整されて、駆動部20の空気入口11
にエアが供給される。このエア圧の大きさに応じて、圧
力室12の圧力が変化し駆動軸14を押圧して摺動させる。
この駆動軸14は正圧を受けて開弁方向（Ｙ方向）に摺動
すると、弁軸15の上端に当接してこの弁軸15を押出して
弁体16を弁座18から離して、ＥＧＲガスＧの流体通路を
開口する。
ニット34で制御されるレギュレータ33によってエアタン
ク31からのエア圧が調整されて、駆動部20の空気入口11
にエアが供給される。このエア圧の大きさに応じて、圧
力室12の圧力が変化し駆動軸14を押圧して摺動させる。
この駆動軸14は正圧を受けて開弁方向（Ｙ方向）に摺動
すると、弁軸15の上端に当接してこの弁軸15を押出して
弁体16を弁座18から離して、ＥＧＲガスＧの流体通路を
開口する。
【００２０】この時に、駆動軸14は、第２リターンスプ
リング27の付勢力と、弁軸15に付勢されるリターンスプ
リング17の付勢力を受けるので、これらの付勢力と圧力
室12に加わる押圧力とのバランスによって、弁体16のリ
フト量Ｍ即ち弁開度が決まることになる。そして、更
に、この弁軸15の駆動軸14側の端部に、弁軸15を回動す
る回動手段40を設ける。この回動手段40は、弁軸15の駆
動軸14側の端部に回動アーム41を固定し、この先端側を
連結ピン42で、エアシリンダや電動シリンダ等のアクチ
ュエータ44のロッド43に連結して、このアクチュエータ
44の作動によって、回動アーム41を介して弁軸15を軸回
りに回動できるように構成する。また、弁軸15が移動し
ても、ロッド43をこじることが無いように、連結ピン42
の上下に余裕を持たせて、ロッド43と回動アーム41との
間の隙間の大きさが変化できるようにする。
リング27の付勢力と、弁軸15に付勢されるリターンスプ
リング17の付勢力を受けるので、これらの付勢力と圧力
室12に加わる押圧力とのバランスによって、弁体16のリ
フト量Ｍ即ち弁開度が決まることになる。そして、更
に、この弁軸15の駆動軸14側の端部に、弁軸15を回動す
る回動手段40を設ける。この回動手段40は、弁軸15の駆
動軸14側の端部に回動アーム41を固定し、この先端側を
連結ピン42で、エアシリンダや電動シリンダ等のアクチ
ュエータ44のロッド43に連結して、このアクチュエータ
44の作動によって、回動アーム41を介して弁軸15を軸回
りに回動できるように構成する。また、弁軸15が移動し
ても、ロッド43をこじることが無いように、連結ピン42
の上下に余裕を持たせて、ロッド43と回動アーム41との
間の隙間の大きさが変化できるようにする。
【００２１】この構成により、弁軸14が回動すると、そ
れに伴って、カラー23に螺合された弁軸15が軸方向に微
小変位する。また、リターンスプリング17のセット時の
初期バネ力と、弁体16の位置との関係を、リテーナ22と
弁ハイジング21の間に挟まる適当な厚さのシム28を追設
することにより調節できる。そして、カラー23と弁軸15
の螺合部のネジのピッチにより、リフト量を調整でき
る。
れに伴って、カラー23に螺合された弁軸15が軸方向に微
小変位する。また、リターンスプリング17のセット時の
初期バネ力と、弁体16の位置との関係を、リテーナ22と
弁ハイジング21の間に挟まる適当な厚さのシム28を追設
することにより調節できる。そして、カラー23と弁軸15
の螺合部のネジのピッチにより、リフト量を調整でき
る。
【００２２】図１、図２の実施の形態では、回動手段40
を回動アーム41を介してアクチュエータ44に弁軸15を連
結することにより形成したが、この他にも、弁軸15の圧
力室12側を圧力室12の外部まで延長して、直接回転駆動
可能なステップモーター等に連結してもよい。あるい
は、リターンスプリング17と弁軸15との間の空間部等に
電磁石を配設して、弁軸15側に設けた鉄片や磁石片の吸
引部を磁力で吸引・反発させて弁軸15を回動してもよ
い。
を回動アーム41を介してアクチュエータ44に弁軸15を連
結することにより形成したが、この他にも、弁軸15の圧
力室12側を圧力室12の外部まで延長して、直接回転駆動
可能なステップモーター等に連結してもよい。あるい
は、リターンスプリング17と弁軸15との間の空間部等に
電磁石を配設して、弁軸15側に設けた鉄片や磁石片の吸
引部を磁力で吸引・反発させて弁軸15を回動してもよ
い。
【００２３】以上の構造のＥＧＲバルブでは、微小弁開
度即ち微小リフト以外の時は従来技術のバルブとと同様
に圧力室12へ供給するエア圧の増減によってバルブの開
閉をコントロールし、特に、微小リフト時の開弁量を前
述の回動手段40でコントロールする。以下、この微小リ
フトのコントロールについて説明する。先ず、閉弁状態
では、弁軸15はリテーナ22とカラー23を介してリターン
スプリング17によって、駆動軸14側に押し付けられてい
る。この閉弁状態で、微小弁開度のバルブ開の信号を入
力すると、この信号によってアクチュエータ44を作動さ
せて、ロッド43を移動し、回動アーム41を介して弁軸15
を回転させる。この回転により、弁軸15がカラー23と螺
合しているので、弁軸15が軸方向に移動し、微小量だけ
弁体16を押し下げて、微小量の弁開度を得ることができ
る。
度即ち微小リフト以外の時は従来技術のバルブとと同様
に圧力室12へ供給するエア圧の増減によってバルブの開
閉をコントロールし、特に、微小リフト時の開弁量を前
述の回動手段40でコントロールする。以下、この微小リ
フトのコントロールについて説明する。先ず、閉弁状態
では、弁軸15はリテーナ22とカラー23を介してリターン
スプリング17によって、駆動軸14側に押し付けられてい
る。この閉弁状態で、微小弁開度のバルブ開の信号を入
力すると、この信号によってアクチュエータ44を作動さ
せて、ロッド43を移動し、回動アーム41を介して弁軸15
を回転させる。この回転により、弁軸15がカラー23と螺
合しているので、弁軸15が軸方向に移動し、微小量だけ
弁体16を押し下げて、微小量の弁開度を得ることができ
る。
【００２４】この状態では、リターンスプリング17等の
付勢力によって、カラー23と一体化しているリテーナ22
はシム28に押圧されたままであるので、この微小量の弁
開度は弁軸15の変位量を決めるロッド43の移動量だけで
決まり、弁体16に作用する脈動圧力と関係なく、常に所
定のリフト量、即ち弁開度を保つことができる。また、
弁軸15とカラー23との螺合により、アクチュエータ44の
ロッド43の移動量により弁体16のリフト量が定まり、機
械的に固定されるために、弁体16が排気脈動の影響を受
けてもこのリフト量は変化することが無く、また、閉弁
することも無い。
付勢力によって、カラー23と一体化しているリテーナ22
はシム28に押圧されたままであるので、この微小量の弁
開度は弁軸15の変位量を決めるロッド43の移動量だけで
決まり、弁体16に作用する脈動圧力と関係なく、常に所
定のリフト量、即ち弁開度を保つことができる。また、
弁軸15とカラー23との螺合により、アクチュエータ44の
ロッド43の移動量により弁体16のリフト量が定まり、機
械的に固定されるために、弁体16が排気脈動の影響を受
けてもこのリフト量は変化することが無く、また、閉弁
することも無い。
【００２５】次に、エンジンのコントロールユニット34
からＥＧＲバルブをＯＦＦする信号が入力された時に
は、アクチェータ44を逆作動してロッド43を戻して弁軸
15を圧力室12側に上げて、弁体16を弁座18に押しつけて
閉弁する。また、ディゼール自動車などで排気ブレーキ
を使用する信号が入った時には、吸気側にガスが逆流す
るのを防止するために、同様な操作をしてＥＧＲバルブ
を閉じる。
からＥＧＲバルブをＯＦＦする信号が入力された時に
は、アクチェータ44を逆作動してロッド43を戻して弁軸
15を圧力室12側に上げて、弁体16を弁座18に押しつけて
閉弁する。また、ディゼール自動車などで排気ブレーキ
を使用する信号が入った時には、吸気側にガスが逆流す
るのを防止するために、同様な操作をしてＥＧＲバルブ
を閉じる。
【００２６】これらのコントロールにより、弁開度に対
して急激にバルブ通過流量が変化する微小弁開度の状態
でも、弁体16のリフト量即ち弁開度を所定に大きさに固
定してバルブ通過流量を所定の量に維持できる。以上の
ようなＥＧＲバルブによれば、回動手段40の作動によ
り、弁軸15を微小移動して微小量の弁開度調整を行い、
しかも、ネジによる開弁度の調整であるので、微小量の
弁開度調整が容易にできる。
して急激にバルブ通過流量が変化する微小弁開度の状態
でも、弁体16のリフト量即ち弁開度を所定に大きさに固
定してバルブ通過流量を所定の量に維持できる。以上の
ようなＥＧＲバルブによれば、回動手段40の作動によ
り、弁軸15を微小移動して微小量の弁開度調整を行い、
しかも、ネジによる開弁度の調整であるので、微小量の
弁開度調整が容易にできる。
【００２７】そのため、特に、微小バルブリフト時で弁
開度の変化に対して流量変化の激しい流量特性を持つ部
分においても、所定の弁開度を維持できるので、エンジ
ンのＮＯｘ低減及び燃費向上の観点から最も高精度を必
要とするＥＧＲバルブ10の微小開度域（例えば１０〜２
０％開度域）において、適切な排気ガス量を再循環でき
る。従って、ＮＯｘを効率よく低減でき、排気ガス対策
上大きな貢献ができる。
開度の変化に対して流量変化の激しい流量特性を持つ部
分においても、所定の弁開度を維持できるので、エンジ
ンのＮＯｘ低減及び燃費向上の観点から最も高精度を必
要とするＥＧＲバルブ10の微小開度域（例えば１０〜２
０％開度域）において、適切な排気ガス量を再循環でき
る。従って、ＮＯｘを効率よく低減でき、排気ガス対策
上大きな貢献ができる。
【００２８】また、弁軸15を介して弁体16を固定してい
るので排気脈動による弁体16の振動が発生せず、弁体16
と弁座18との衝突が避けられるので、ＥＧＲバルブの耐
久性を著しく向上できる。その上、常時少量の弁開度を
維持して流通通路を連通しておくことができるため、Ｅ
ＧＲガスの出口側における急激な圧力変動の発生及び伝
搬を防止することができ、安定したＥＧＲ制御ができ、
また安定した吸気の供給ができるので安定したエンジン
の燃焼を実現できる。
るので排気脈動による弁体16の振動が発生せず、弁体16
と弁座18との衝突が避けられるので、ＥＧＲバルブの耐
久性を著しく向上できる。その上、常時少量の弁開度を
維持して流通通路を連通しておくことができるため、Ｅ
ＧＲガスの出口側における急激な圧力変動の発生及び伝
搬を防止することができ、安定したＥＧＲ制御ができ、
また安定した吸気の供給ができるので安定したエンジン
の燃焼を実現できる。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のＥＧＲ
バルブによれば、エンジンの燃焼に伴う排気脈動の影響
を受け易い微小弁開度時に、圧力室のエア圧を低くし
て、リターンスプリングを伸ばした状態で、このリター
ンスプリングに固定されたカラーに螺合している弁軸
を、アクチュエータで回動することにより、弁軸を微小
量リフトさせるので、排気脈動の圧力変動に対して微小
開度を維持でき、弁体及び弁軸の振動を防止することが
できる。
バルブによれば、エンジンの燃焼に伴う排気脈動の影響
を受け易い微小弁開度時に、圧力室のエア圧を低くし
て、リターンスプリングを伸ばした状態で、このリター
ンスプリングに固定されたカラーに螺合している弁軸
を、アクチュエータで回動することにより、弁軸を微小
量リフトさせるので、排気脈動の圧力変動に対して微小
開度を維持でき、弁体及び弁軸の振動を防止することが
できる。
【００３０】従って、特にエンジンのＮＯｘ低減及び燃
費向上の観点から最も高精度を必要とし、しかも、微小
バルブリフト時の弁開度の変化に対して、流量変化の激
しい特性曲線を持つ、ＥＧＲバルブの微小開度域（例え
ば１０〜２０％開度域）において、微小量の弁開度調整
を螺合による開弁度の調整によって容易に行うことがで
き、適切な排気ガス量を再循環してＮＯｘの発生を抑制
した良好な燃焼をするできるので、排気ガス対策上、大
きな利点となる。
費向上の観点から最も高精度を必要とし、しかも、微小
バルブリフト時の弁開度の変化に対して、流量変化の激
しい特性曲線を持つ、ＥＧＲバルブの微小開度域（例え
ば１０〜２０％開度域）において、微小量の弁開度調整
を螺合による開弁度の調整によって容易に行うことがで
き、適切な排気ガス量を再循環してＮＯｘの発生を抑制
した良好な燃焼をするできるので、排気ガス対策上、大
きな利点となる。
【００３１】その上、弁体と弁座との衝突を防止できる
ので、弁体を含めてＥＧＲバルブの耐久性を著しく向上
できる。
ので、弁体を含めてＥＧＲバルブの耐久性を著しく向上
できる。
【図１】本発明の実施の形態のＥＧＲバルブの側断面図
である。
である。
【図２】本発明の実施の形態のＥＧＲバルブの説明用の
断面斜視図である。
断面斜視図である。
【図３】従来技術のＥＧＲ装置のシステム図である。
【図４】従来技術のＥＧＲバルブの流量特性図である。
【図５】従来技術のＥＧＲバルブの閉弁時の断面図であ
る。
る。
【図６】図５のＥＧＲバルブの開弁時の断面図である。
１ エンジン ２ 吸気マニホー
ルド ３ 排気マニホールド ４ 過給機のター
ビン ５ 過給機のコンプレッサ ６ インタークー
ラ ７ 吸気通路 ８ ＥＧＲ通路 10、10’ ＥＧＲバルブ 11 空気入口 12 圧力室 13 ダイヤフラム 14 駆動軸 15、15’ 弁軸 16 弁体 18 弁座 20 駆動部 22 リテーナ 23 カラー（受け部） 27 リターンスプ
リング 31 エアタンク 32 空気配管 33 レギュレータ 34 エンジンコン
トローラー 40 回動手段 41 回動アーム 42 連結ピン 43 ロッド 44 アクチュエータ
ルド ３ 排気マニホールド ４ 過給機のター
ビン ５ 過給機のコンプレッサ ６ インタークー
ラ ７ 吸気通路 ８ ＥＧＲ通路 10、10’ ＥＧＲバルブ 11 空気入口 12 圧力室 13 ダイヤフラム 14 駆動軸 15、15’ 弁軸 16 弁体 18 弁座 20 駆動部 22 リテーナ 23 カラー（受け部） 27 リターンスプ
リング 31 エアタンク 32 空気配管 33 レギュレータ 34 エンジンコン
トローラー 40 回動手段 41 回動アーム 42 連結ピン 43 ロッド 44 アクチュエータ
Claims (2)
- 【請求項１】 弁ハウジングの弁座に接離して流体通路
を開閉する弁体と、該弁体に一端が連結し、リターンス
プリングによって、閉弁方向に付勢されている弁軸と、
該弁軸の他端側を圧力室を介して付勢するように構成さ
れ、該圧力室の加圧力で前記弁体を移動させて、バルブ
の弁開度を調整するＥＧＲバルブにおいて、前記弁軸と
前記リターンスプリングの受け部とをネジ結合すると共
に、前記弁軸を回動する回動手段を設け、該回動手段に
よる前記弁軸の回動によって前記弁体のリフト量を調整
するＥＧＲバルブ。 - 【請求項２】 前記回動手段は、前記弁軸に一端が固定
された回動アームと該回動アームの他端側にピン結合さ
れたロッドを有するアクチュエータとからなる請求項１
記載のＥＧＲバルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10004910A JPH11200958A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Ｅｇｒバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10004910A JPH11200958A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Ｅｇｒバルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200958A true JPH11200958A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11596805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10004910A Pending JPH11200958A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Ｅｇｒバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11200958A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013256918A (ja) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Isuzu Motors Ltd | 内燃機関のｅｇｒバルブの清掃方法及び内燃機関 |
| KR101381780B1 (ko) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | 한국수력원자력 주식회사 | 스프링 힘 조절장치가 구비된 공기구동기 |
| CN107859578A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-03-30 | 无锡隆盛科技股份有限公司 | 一种非道路发动机试验选型用的egr阀 |
-
1998
- 1998-01-13 JP JP10004910A patent/JPH11200958A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013256918A (ja) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Isuzu Motors Ltd | 内燃機関のｅｇｒバルブの清掃方法及び内燃機関 |
| KR101381780B1 (ko) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | 한국수력원자력 주식회사 | 스프링 힘 조절장치가 구비된 공기구동기 |
| CN107859578A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-03-30 | 无锡隆盛科技股份有限公司 | 一种非道路发动机试验选型用的egr阀 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4840350A (en) | Electrically actuated EGR valve | |
| EP0751285B1 (en) | Multiple step valve opening control system | |
| US4909212A (en) | Electronically controlled type throttle valve for internal combustion engines | |
| WO2006062043A1 (ja) | モータ式ポペット弁及びモータ式ポペット弁を用いた内燃機関のｅｇｒ装置 | |
| US20080066723A1 (en) | Internal Combustion Engine with a Supercharger | |
| JP2000161031A (ja) | 内燃機関の吸排気弁用弁制御装置 | |
| EP1798394B1 (en) | Internal combustion engine with supercharger | |
| US20040003786A1 (en) | Piezoelectric valve actuation | |
| JPH11200958A (ja) | Ｅｇｒバルブ | |
| JP2004156462A (ja) | スロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置 | |
| JPH11200959A (ja) | Ｅｇｒバルブ構造 | |
| JP4526709B2 (ja) | ガス輸送装置 | |
| JP3694804B2 (ja) | 内燃機関 | |
| JPH11270416A (ja) | 排気ガス還流量制御弁 | |
| US6837196B2 (en) | Engine valve actuator assembly with automatic regulation | |
| US6920848B2 (en) | Driver or direct acting valve for internal combustion engine | |
| US6918360B2 (en) | Engine valve actuator assembly with hydraulic feedback | |
| JP2518703Y2 (ja) | 補助空気量制御装置 | |
| JP6476904B2 (ja) | エンジンの過給圧制御装置 | |
| JP2002054512A (ja) | 排気ガス再循環弁 | |
| JPH0788815B2 (ja) | ダイアフラム式バキユ−ムポンプ | |
| JPH02256977A (ja) | 流量制御弁 | |
| JP2004162916A (ja) | 可変揚程電気機械式弁アクチュエータ | |
| JPH0264238A (ja) | 内燃機関のスロットル制御装置 | |
| JPH0347430A (ja) | ディーゼルエンジンの排気還流制御装置 |