JPH11200959A - Ｅｇｒバルブ構造 - Google Patents
Ｅｇｒバルブ構造Info
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- JPH11200959A JPH11200959A JP10004919A JP491998A JPH11200959A JP H11200959 A JPH11200959 A JP H11200959A JP 10004919 A JP10004919 A JP 10004919A JP 491998 A JP491998 A JP 491998A JP H11200959 A JPH11200959 A JP H11200959A
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- egr
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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
- F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
- F02M26/68—Closing members; Valve seats; Flow passages
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- 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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- 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
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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対しても弁
開度が変わらない、耐久性に優れたＥＧＲバルブを提供
する。 【解決手段】圧力式のＥＧＲバルブにおいて、作動時に
突出して弁軸を移動させる加圧部材の閉弁方向への移動
を規制するストッパー部材を設けて、エンジンの運転状
態を検出するセンサーの信号によって、前記ストッパー
部材の出没を行うように構成する。
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対しても弁
開度が変わらない、耐久性に優れたＥＧＲバルブを提供
する。 【解決手段】圧力式のＥＧＲバルブにおいて、作動時に
突出して弁軸を移動させる加圧部材の閉弁方向への移動
を規制するストッパー部材を設けて、エンジンの運転状
態を検出するセンサーの信号によって、前記ストッパー
部材の出没を行うように構成する。
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５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
（Ｅ）１の排気マニホールド（ＥＭ）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（ＩＭ）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５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（Ｃ）を示す。
機付きエンジンのＥＧＲ装置を例に採ると、エンジン
（Ｅ）１の排気マニホールド（ＥＭ）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（ＩＭ）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５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（Ｃ）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10’を使用した時のＥ
ＧＲ率の制御は、図５に示すように、エンジン１の回転
ＥＮ、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率を決めて、ＥＧＲ弁10’とエアタン
ク（ＡＴ）31とを連結するエア配管32の途中に配設され
たレギュレータ（Ｒ）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、ＥＧＲバルブ10’の弁開度を制御して、ＥＧＲ
ガス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10’を使用した時のＥ
ＧＲ率の制御は、図５に示すように、エンジン１の回転
ＥＮ、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率を決めて、ＥＧＲ弁10’とエアタン
ク（ＡＴ）31とを連結するエア配管32の途中に配設され
たレギュレータ（Ｒ）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、ＥＧＲバルブ10’の弁開度を制御して、ＥＧＲ
ガス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７及び図８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の圧力室12に矢印から
入るエア圧Ｐを調整することにより、加圧部材（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。また、圧力室12の圧力
を低下させることによって、加圧部材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７及び図８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の圧力室12に矢印から
入るエア圧Ｐを調整することにより、加圧部材（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。また、圧力室12の圧力
を低下させることによって、加圧部材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の上にある加圧
部材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、加圧部材14を押圧するエア圧
力を変化させて、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、加圧部材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。
部材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、加圧部材14を押圧するエア圧
力を変化させて、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、加圧部材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15
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
に応じて伸縮して弁軸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15
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
に応じて伸縮して弁軸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’が閉じ易くなる。そのため、図６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い状態が発生する。
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’が閉じ易くなる。そのため、図６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い状態が発生する。
【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、特に弁軸15のリフト量Ｍが小さい時程、圧
力室12の圧力が小さくなるので、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、図６に
示す流量変化の激しい特性曲線の部分Ｃでリフト量が変
動するため、バルブ通過流量Ｑ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、特に弁軸15のリフト量Ｍが小さい時程、圧
力室12の圧力が小さくなるので、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、図６に
示す流量変化の激しい特性曲線の部分Ｃでリフト量が変
動するため、バルブ通過流量Ｑ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、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、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の圧力変動によりエン
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の圧力変動によりエン
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、微小リフトする時、閉弁方向に規制
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
スの圧力の脈動に対しても弁開度が変わらない、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、微小リフトする時、閉弁方向に規制
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
スの圧力の脈動に対しても弁開度が変わらない、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、内燃機関の排気ガスの一部
を吸気側に還流するＥＧＲ通路に設けられ、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を介し
て付勢するように構成され、該圧力室の加圧力で加圧部
材を介して前記弁体を移動させて、弁開度を調整するＥ
ＧＲバルブ構造において、作動時に突出して前記加圧部
材の閉弁方向への移動を規制するストッパー部材を設け
て、エンジンの運転状態を検出するセンサーの信号によ
って、前記ストッパー部材の出没を行うように構成され
る。
するためのＥＧＲバルブは、内燃機関の排気ガスの一部
を吸気側に還流するＥＧＲ通路に設けられ、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を介し
て付勢するように構成され、該圧力室の加圧力で加圧部
材を介して前記弁体を移動させて、弁開度を調整するＥ
ＧＲバルブ構造において、作動時に突出して前記加圧部
材の閉弁方向への移動を規制するストッパー部材を設け
て、エンジンの運転状態を検出するセンサーの信号によ
って、前記ストッパー部材の出没を行うように構成され
る。
【００１５】この構成によれば、圧力室の圧力制御手段
の他に、弁軸の閉弁方向に規制する手段を備えて、排圧
脈動に負けることなく、微小弁開度を維持できる。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。
の他に、弁軸の閉弁方向に規制する手段を備えて、排圧
脈動に負けることなく、微小弁開度を維持できる。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。
【００１６】そして、前記弁体は前記ＥＧＲ通路の上流
側に移動する場合に開弁するように構成することによ
り、ＥＧＲ通路の上流側の圧力変動を受けた場合に、弁
軸や加圧部材がストッパー部材に当接して、閉弁を防止
することができるので、上流側に発生する排気脈動に効
果的に対応できる。更に、前記ストッパー部材は前記加
圧部材の後端側に設けられ、開弁方向に突出して、前記
加圧部材の閉弁方向への移動を規制するように構成する
ことにより、比較的単純な構成でストッパー部材の出入
機構を構成できる。
側に移動する場合に開弁するように構成することによ
り、ＥＧＲ通路の上流側の圧力変動を受けた場合に、弁
軸や加圧部材がストッパー部材に当接して、閉弁を防止
することができるので、上流側に発生する排気脈動に効
果的に対応できる。更に、前記ストッパー部材は前記加
圧部材の後端側に設けられ、開弁方向に突出して、前記
加圧部材の閉弁方向への移動を規制するように構成する
ことにより、比較的単純な構成でストッパー部材の出入
機構を構成できる。
【００１７】このＥＧＲバルブの構造は、ディーゼルエ
ンジンやガソリンやガス等やその他の内燃機関のＥＧＲ
装置のＥＧＲ弁に使用でき、また、ガス及び水などのＥ
ＧＲ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。
ンジンやガソリンやガス等やその他の内燃機関のＥＧＲ
装置のＥＧＲ弁に使用でき、また、ガス及び水などのＥ
ＧＲ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。
【００１８】
【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、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はリテーナ22とコッタ23を介し
てリターンスプリング17の一端側に固定され、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、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はリテーナ22とコッタ23を介し
てリターンスプリング17の一端側に固定され、閉弁方向
（Ｘ方向）に付勢されている。
【００１９】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16を形成するダイヤフラム13と、この圧力室12の圧力
の変化によって摺動する加圧部材（駆動軸）14と、この
加圧部材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16を形成するダイヤフラム13と、この圧力室12の圧力
の変化によって摺動する加圧部材（駆動軸）14と、この
加圧部材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。
【００２０】そして図２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のエア入口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の圧力が変化し加圧部材14を押圧して移動させ
る。この加圧部材14は正圧を受けて開弁方向（Ｙ方向）
に移動し、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のエア入口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の圧力が変化し加圧部材14を押圧して移動させ
る。この加圧部材14は正圧を受けて開弁方向（Ｙ方向）
に移動し、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。
【００２１】この時に、加圧部材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
リフト量即ち弁開度が決まることになる。更に、この加
圧部材14の圧力室12側の端部に、微小リフト手段（上部
エアシリンダ）40を設ける。
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
リフト量即ち弁開度が決まることになる。更に、この加
圧部材14の圧力室12側の端部に、微小リフト手段（上部
エアシリンダ）40を設ける。
【００２２】この微小リフト手段40は、加圧部材14側の
端部に当接する微小リフト用軸46をロッドとするエアシ
リンダである。この微小リフト用軸46は、一端が加圧部
材14の端部に当接できるように形成され、他端は、Ｏリ
ング等のシール部材45でシールされた第２圧力室44を有
し、第２空気入口41から供給されるエア圧により、その
軸方向に摺動できるように構成される。また、第３リタ
ーンスプリング47により、閉弁方向（Ｘ方向）に付勢さ
れる。
端部に当接する微小リフト用軸46をロッドとするエアシ
リンダである。この微小リフト用軸46は、一端が加圧部
材14の端部に当接できるように形成され、他端は、Ｏリ
ング等のシール部材45でシールされた第２圧力室44を有
し、第２空気入口41から供給されるエア圧により、その
軸方向に摺動できるように構成される。また、第３リタ
ーンスプリング47により、閉弁方向（Ｘ方向）に付勢さ
れる。
【００２３】また、この上部エアシリンダ40は、図２に
示すように、エンジンのコントロールユニット34に制御
される電磁弁43を経由してエアタンク31からエアを第２
空気入口41に供給されるように構成される。この微小リ
フト手段40は、必ずしもエアシリンダを使用する必要は
無く、替わりに電磁ソレノイドを使用しても良く、各リ
ターンスプリング47、27、17の付勢力に抗して、エンジ
ンコントロールユニット34の制御信号に従って加圧部材
14を軸方向に微小量リフトＭ（図面では下方に移動）で
きる構成であればよい。
示すように、エンジンのコントロールユニット34に制御
される電磁弁43を経由してエアタンク31からエアを第２
空気入口41に供給されるように構成される。この微小リ
フト手段40は、必ずしもエアシリンダを使用する必要は
無く、替わりに電磁ソレノイドを使用しても良く、各リ
ターンスプリング47、27、17の付勢力に抗して、エンジ
ンコントロールユニット34の制御信号に従って加圧部材
14を軸方向に微小量リフトＭ（図面では下方に移動）で
きる構成であればよい。
【００２４】そして、図１では、微小リフト軸46を弁軸
15の軸方向に設けたが、くさび形状をした微小リフト部
材（ストッパー）を軸方向とは垂直な方向から弁軸15や
加圧部材14の後端部に挿入できるように構成してもよ
い。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同様に圧力室12
へ供給するエア圧Ｐ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のみをエア圧
Ｐ２の供給及び遮断することによって前述の微小リフト
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。
15の軸方向に設けたが、くさび形状をした微小リフト部
材（ストッパー）を軸方向とは垂直な方向から弁軸15や
加圧部材14の後端部に挿入できるように構成してもよ
い。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同様に圧力室12
へ供給するエア圧Ｐ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のみをエア圧
Ｐ２の供給及び遮断することによって前述の微小リフト
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。
【００２５】先ず、閉弁状態では、弁軸14がリテーナ22
とコッタ23を介してリターンスプリング17によって、加
圧部材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
って電磁弁43を切り換えてエアを第２圧力室44に供給
し、第３リターンスプリング47の付勢力及び他のリター
ンスプリング27、17の付勢力に抗して、微小リフト用軸
46を弁体16側に押し出し、微小リフト用軸46を段部48に
当接させる。
とコッタ23を介してリターンスプリング17によって、加
圧部材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
って電磁弁43を切り換えてエアを第２圧力室44に供給
し、第３リターンスプリング47の付勢力及び他のリター
ンスプリング27、17の付勢力に抗して、微小リフト用軸
46を弁体16側に押し出し、微小リフト用軸46を段部48に
当接させる。
【００２６】そして、微小リフト量はこの押し出し量、
即ち段部48までの移動量となるので、この段部48を所望
のリフト量に合わせて形成する。この状態では、弁体16
が圧力変動の影響を受けて閉弁方向（Ｘ方向）に移動し
ようとしても、微小リフト用軸46が加圧部材14のスット
パーの役目を果たして、閉弁方向の移動を阻止するの
で、微小リフトを維持できる。
即ち段部48までの移動量となるので、この段部48を所望
のリフト量に合わせて形成する。この状態では、弁体16
が圧力変動の影響を受けて閉弁方向（Ｘ方向）に移動し
ようとしても、微小リフト用軸46が加圧部材14のスット
パーの役目を果たして、閉弁方向の移動を阻止するの
で、微小リフトを維持できる。
【００２７】次に、エンジンのコントロールユニット34
からＥＧＲバルブ10をＯＦＦする信号が入力された時に
は、電磁弁43を切り換えてエア供給を止めて、圧力室44
のエア圧を低下させると、第３リターンスプリング47の
付勢力及び他のリターンスプリング27、17の付勢力によ
って、微小リフト用軸46が第２圧力室42側に押し戻され
るので、弁体16が弁座18に当接して止まり、閉弁する。
そして、非ＥＧＲ状態においては、ストッパー部材であ
る微小リフト用軸46を非作動とする。
からＥＧＲバルブ10をＯＦＦする信号が入力された時に
は、電磁弁43を切り換えてエア供給を止めて、圧力室44
のエア圧を低下させると、第３リターンスプリング47の
付勢力及び他のリターンスプリング27、17の付勢力によ
って、微小リフト用軸46が第２圧力室42側に押し戻され
るので、弁体16が弁座18に当接して止まり、閉弁する。
そして、非ＥＧＲ状態においては、ストッパー部材であ
る微小リフト用軸46を非作動とする。
【００２８】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10を閉じる。これらのコントロールにより、弁開度の
微小変化に対して急激にバルブ通過流量が変化するよう
な状態においても、弁体16のリフト量即ち弁開度を閉じ
方向に規制してバルブ通過流量を所定の量に維持でき
る。
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10を閉じる。これらのコントロールにより、弁開度の
微小変化に対して急激にバルブ通過流量が変化するよう
な状態においても、弁体16のリフト量即ち弁開度を閉じ
方向に規制してバルブ通過流量を所定の量に維持でき
る。
【００２９】また、弁体16の閉弁方向への移動をストッ
パーである微小リフト用軸46で規制しているので、弁体
16と弁座18との衝突を防止でき、ＥＧＲバルブの耐久性
を著しく向上できる。その上、ＥＧＲ作動時に常時少量
の弁開度を維持して流通通路を連通させておくことがで
きるため、ＥＧＲガスＧ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、ＥＲＧ制御及
び吸気の変動を安定化できるので、良好なエンジンの燃
焼を実現できる。
パーである微小リフト用軸46で規制しているので、弁体
16と弁座18との衝突を防止でき、ＥＧＲバルブの耐久性
を著しく向上できる。その上、ＥＧＲ作動時に常時少量
の弁開度を維持して流通通路を連通させておくことがで
きるため、ＥＧＲガスＧ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、ＥＲＧ制御及
び吸気の変動を安定化できるので、良好なエンジンの燃
焼を実現できる。
【００３０】次に、図３と図４に、ＥＧＲバルブの流量
特性を示す。図３は上部エアシリンダ（微小リフト手
段）40を非作動ＯＦＦとして、微小リフト用軸46を加圧
部材14に当接させない場合、図７、図８の従来技術のバ
ルブと同じ場合を示しており、この場合には、圧力室12
への供給エア圧が低下してくるとバルブリフト量がゼロ
になる。
特性を示す。図３は上部エアシリンダ（微小リフト手
段）40を非作動ＯＦＦとして、微小リフト用軸46を加圧
部材14に当接させない場合、図７、図８の従来技術のバ
ルブと同じ場合を示しており、この場合には、圧力室12
への供給エア圧が低下してくるとバルブリフト量がゼロ
になる。
【００３１】一方、図４は上部エアシリンダ40を作動Ｏ
Ｎさせて、微小リフト用軸46を加圧部材14に当接させて
微小リフトして、微小弁開度を維持している場合を示し
ており、本発明に係るＥＧＲバルブによれば、圧力室12
への供給エア圧が低くなってもバルブリフト量を維持で
きることを示している。
Ｎさせて、微小リフト用軸46を加圧部材14に当接させて
微小リフトして、微小弁開度を維持している場合を示し
ており、本発明に係るＥＧＲバルブによれば、圧力室12
への供給エア圧が低くなってもバルブリフト量を維持で
きることを示している。
【００３２】
【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、微小リフト手段により、微
小リフト用軸を駆動して弁体を押し出して、弁軸を微小
量リフトさせることができるので、排気脈動の圧力変動
に抗して微小弁開度を維持でき、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、微小リフト手段により、微
小リフト用軸を駆動して弁体を押し出して、弁軸を微小
量リフトさせることができるので、排気脈動の圧力変動
に抗して微小弁開度を維持でき、弁体及び弁軸の振動を
防止することができる。
【００３３】その上、この作動時の微小リフト用軸は弁
体の閉弁方向のストッパーになり、閉弁をを妨げるの
で、弁体と弁座との衝突を防止でき、弁体を含めてＥＧ
Ｒバルブの耐久性を著しく向上できる。
体の閉弁方向のストッパーになり、閉弁をを妨げるの
で、弁体と弁座との衝突を防止でき、弁体を含めてＥＧ
Ｒ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】本発明に係るＥＧＲバルブを使用した場合のＥ
ＧＲ装置のシステム図である。
ＧＲ装置のシステム図である。
【図３】本発明に係るＥＧＲバルブの微小リフトしない
時の流量特性図である。
時の流量特性図である。
【図４】本発明に係るＥＧＲバルブの微小リフトした時
の流量特性図である。
の流量特性図である。
【図５】従来技術のＥＧＲ装置のシステム図である。
【図６】従来技術のＥＧＲバルブの流量特性図である。
【図７】従来技術のＥＧＲバルブの閉弁時の断面図であ
る。
る。
【図８】図７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 ＥＧＲバルブ 11 空気入口 12 圧力室 13 ダイヤフラム 14 加圧部材 15 弁軸 16 弁体 18 弁座 20 駆動部 22 リテーナ 23 カラー 27 リターンスプ
イング 31 エアタンク 32 エア配管 33 レギュレータ 34 エンジンコン
トローラー 40 微小リフト手段（上部エアシリンダ） 41 第２空気入口 42 第２エア配管 43 電磁弁 44 第２圧力室 45 シール部材 46 微小リフト用
軸 47 第３リターンスプリング 48 段部
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 ＥＧＲバルブ 11 空気入口 12 圧力室 13 ダイヤフラム 14 加圧部材 15 弁軸 16 弁体 18 弁座 20 駆動部 22 リテーナ 23 カラー 27 リターンスプ
イング 31 エアタンク 32 エア配管 33 レギュレータ 34 エンジンコン
トローラー 40 微小リフト手段（上部エアシリンダ） 41 第２空気入口 42 第２エア配管 43 電磁弁 44 第２圧力室 45 シール部材 46 微小リフト用
軸 47 第３リターンスプリング 48 段部
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の排気ガスの一部を吸気側に還
流するＥＧＲ通路に設けられ、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を介して付勢する
ように構成され、該圧力室の加圧力で加圧部材を介して
前記弁体を移動させて、弁開度を調整するＥＧＲバルブ
構造において、作動時に突出して前記加圧部材の閉弁方
向への移動を規制するストッパー部材を設けて、エンジ
ンの運転状態を検出するセンサーの信号によって、前記
ストッパー部材の出没を行うことを特徴とするＥＧＲバ
ルブ構造。 - 【請求項２】 前記弁体は前記ＥＧＲ通路の上流側に移
動する場合に開弁することを特徴とする請求項１記載の
ＥＧＲバルブ構造。 - 【請求項３】 前記ストッパー部材は前記加圧部材の後
端側に設けられ、開弁方向に突出して、前記加圧部材の
閉弁方向への移動を規制する請求項１又は２に記載のＥ
ＧＲバルブ構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10004919A JPH11200959A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Ｅｇｒバルブ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10004919A JPH11200959A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Ｅｇｒバルブ構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200959A true JPH11200959A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11597036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10004919A Pending JPH11200959A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Ｅｇｒバルブ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11200959A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004090402A1 (ja) * | 2003-04-03 | 2004-10-21 | Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. | 流体作動弁 |
| CN103649512A (zh) * | 2011-05-11 | 2014-03-19 | 皮尔伯格有限责任公司 | 用于内燃机的阀门装置 |
| EP2787199A4 (en) * | 2011-12-01 | 2016-01-13 | Ruili Group Ruian Auto Parts | EXHAUST BRAKE VALVE FOR A MOTOR VEHICLE AND MOTOR VEHICLE |
| JP2016075293A (ja) * | 2014-10-02 | 2016-05-12 | 株式会社Ihi | 空圧作動バルブ |
-
1998
- 1998-01-13 JP JP10004919A patent/JPH11200959A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004090402A1 (ja) * | 2003-04-03 | 2004-10-21 | Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. | 流体作動弁 |
| CN100366971C (zh) * | 2003-04-03 | 2008-02-06 | 旭有机材工业株式会社 | 流体工作阀 |
| KR101061486B1 (ko) * | 2003-04-03 | 2011-09-02 | 아사히 유키자이 고교 가부시키가이샤 | 유체작동밸브 |
| CN103649512A (zh) * | 2011-05-11 | 2014-03-19 | 皮尔伯格有限责任公司 | 用于内燃机的阀门装置 |
| US9410469B2 (en) | 2011-05-11 | 2016-08-09 | Pierburg Gmbh | Valve device for an internal combustion engine |
| EP2787199A4 (en) * | 2011-12-01 | 2016-01-13 | Ruili Group Ruian Auto Parts | EXHAUST BRAKE VALVE FOR A MOTOR VEHICLE AND MOTOR VEHICLE |
| JP2016075293A (ja) * | 2014-10-02 | 2016-05-12 | 株式会社Ihi | 空圧作動バルブ |
| US10145481B2 (en) | 2014-10-02 | 2018-12-04 | Ihi Corporation | Pneumatic valve |
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