WO2003060314A1 - Dispositif de recirculation des gaz d'echappement - Google Patents

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WO2003060314A1
WO2003060314A1 PCT/JP2002/000245 JP0200245W WO03060314A1 WO 2003060314 A1 WO2003060314 A1 WO 2003060314A1 JP 0200245 W JP0200245 W JP 0200245W WO 03060314 A1 WO03060314 A1 WO 03060314A1
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exhaust gas
gas recirculation
valve
egr
cooler
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Sotsuo Miyoshi
Hidetoshi Okada
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the oxides are oxidized in the exhaust gas.
  • the EGR device recirculates rugged exhaust gas and burns the engine.
  • the combustion temperature is reduced by introducing the water into the suction air, thereby suppressing the formation of oxides.
  • exhaust gas recirculation is controlled by an EGR valve.
  • the EGR valve may be degraded by hot exhaust gas, and the EGR gas has a low temperature of 5 ° C and its absorption efficiency is low, so the EGR effect may be reduced, preventing these.
  • a configuration is known in which an EGR cooler is provided in EG RfTI: on the upstream side of the EGR valve. Such a configuration is described in, for example, US Patent No. 6,213,105-published by fjH ⁇ . (Conventional example 1)
  • Reference numeral 11 denotes a perspective view 1 showing the configuration of the EGR device of Conventional Example 1 disclosed in the above publication.
  • 1 is the EGR valve.
  • the EGR valve 1 is formed in the housing 1a and the distribution 1b formed in the housing 1a, and guides exhaust gas discharged from an exhaust system of an engine (not shown) formed in the housing 1a. (Not shown) It roughly comprises a housing 1a and a heat shield flange 1d formed on the housing 1a and blocking heat transfer between the housing 1a and an adjustment unit to be described later.
  • the housing 1a of the EGR valve 1 has an adjusting means 2 for adjusting the question of the EGR valve 1 through a heat shield flange Id, and an EGR cooler 3 for cooling the exhaust gas passing through the EGR valve 1 above.
  • the EGR cooler 3 has a cooling water (not shown) through which a coolant for cooling the exhaust gas is flowing, and exhausts them to the space of the above cooling ([ ⁇ I not shown)). And a jacket 5 for flowing gas.
  • a 3 ⁇ 46 for supplying refrigerant to the cooling fi (not shown), and at the other end to collect M refrigerant discharged from the cooling (1 not shown).
  • Room 7 is provided.
  • the lower part of the chamber 6 is provided with a connection part 8 for a refrigerant supply T-stage (not shown).
  • Fig. 7 shows the exhaust gas collection for collecting the exhaust gas that has passed while cooling inside the EGR cooler 3.
  • the exhaust gas reservoir 3 ⁇ 410 has a connecting flange 1 for connecting to the exhaust gas supply path for supplying exhaust gas to the intake system of the engine (not shown). 1 is provided.
  • the exhaust gas exhausted from the exhaust system of the engine is supplied to the EGR valve 1 through the exhaust (1) from the I-shaped notch A and through the coupling flange 1c. Is done.
  • the degree of the EGR valve 1 is adjusted in the adjustment stage 2 according to the operating condition of the engine (without cooling).
  • exhaust gas is not supplied to the intake system of the engine (without turning off).
  • the EGR valve 1 is open, the exhaust gas is distributed from the distribution 1 b to the inside of the EGR cleaner 3. Is discharged to the arrow B direction
  • the refrigerant flows into the EGR cooler 3 from the direction indicated by the arrow C [and flows out from the direction indicated by the arrow D].
  • I iiiU is the configuration of the EGR device of Conventional Example 2 shown in the above-mentioned European publication “j”,
  • [20 in 1 is the EGR cooler.
  • a coolant (not shown) for allowing a coolant such as cooling water to pass, and a connection portion 21 of this coolant (not shown) is connected to the outside. It can be connected to a coolant supply ([not shown) and the connection 22 can be connected to a coolant outlet ff (not [x ⁇ j]).
  • a Pkl ff 23 that allows exhaust gas from the engine (not exhaust) to pass is installed.
  • a bypass pipe 24 is disposed between the upstream end of the exhaust gas and the downstream end of the exhaust gas in the EGR cooler 20 near f23.
  • ⁇ ⁇ I end 24 a and the downstream side fj [l 23 a of the arrangement 23 are intersected by the vertical movement of one valve closed 25:
  • the valve tree rest 25 is supported by a valve shaft 26, which is mounted in the EGR cooler 20 through a bearing 27 in the [I portion 20 a].
  • the upper end of the knob shaft 26 is connected to the diaphragm 28 so that the diaphragm 28 and the case 29 form a closed space fr'ij S.
  • valve spring 25 that biases valve 25, which was set in diaphragm 28, toward arrow E (nj) 30 are provided.
  • valve main rest 25 is pressed against the upstream end 24 a of the bypass pipe 24 by the biasing force of the valve spring 30.
  • an upper portion of the case 29 is provided with a narrowing portion 29a for connection to an external / king generating means (not shown).
  • the valve is closed 25 by the biasing force of the valve spring 30 and the bypass pipe 24 [I end 24 a and pressed it into one, and this is one, and from the arrow A in the middle ⁇ to the downstream side of the distribution 23 [I 2 3 & via £ 0 1 Is supplied to the exhaust gas upstream end 20b.
  • the exhaust gas is cooled to a predetermined temperature by the refrigerant, then discharged from the downstream end 20 c of the EGR cooler 20 along the arrow B direction ⁇ and the engine is discharged. (Not shown).
  • the exhaust gas is below the temperature, there is no need for cooling.
  • the air gap S is reduced from the contact portion 29 a of the case 29 by an external means (not performed) by external means ((), so that the diaphragm 28 is biased by the valve spring 30. Deform it upwards.
  • the diaphragm II 28 is deformed, the valve shaft 26 is raised, and the valve main rest 25 is arranged and pressed to the downstream side ⁇ II 23 a of the valve 23 to thereby reduce the downstream II 23 a ⁇
  • the exhaust gas passes through the bypass pipe 24 from the exhaust gas upstream end 20 b of the EGR cooler 20 and the exhaust gas downstream end 20 c of the EGR cooler 20. Is discharged along the direction of arrow B, and is discharged to the intake system of the engine (without ⁇ ).
  • the EGR device of Conventional Example 1 is configured such that the money generating means 2 and the EGR cooler 3 are connected to the EGR valve 1 as shown in the first [X]. Because it is structurally impossible to connect the bypass pipe 24 of the conventional example 2 to the EGR valve 1, the exhaust gas is returned to the intake system of the engine (not shown) without cooling during cold weather. The problem was that it was not possible to solve the inconvenience that the heat pump was delayed and the operation of the catalyst and the like was deteriorated. Since the exhaust gas path is branched by the bypass pipe 24 from the exhaust gas upstream end 20 b to the exhaust gas downstream end 20 c, the bypass pipe 24 is connected to the EGR cooler. A large space is required for the bypass pipe 24 because it protrudes outward greatly from 20 and there is a problem that space cannot be saved. In addition, a separate EGR valve had to be provided, increasing the number of connection points and increasing the cost.
  • the bypass pipe 24 is connected to the branch of the EGR cooler 20, so that the cooled EGR cooler 20 and the uncooled bypass pipe 24 are connected. There is a problem that a temperature difference is generated, and a large difference occurs in a change in length due to thermal expansion between the two.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a compact, low-cost EGR device that can be used for a long time without fear of damage due to a difference in thermal expansion. I do. Disclosure of the invention
  • An EGR device is arranged between an exhaust system and an intake system of an internal combustion engine.
  • EGR valve an EGR cooler that cools exhaust gas sent from the EGR valve to the intake system, a passage that sends exhaust gas to the intake system and bypasses the EGR cooler, and a passage that sends the exhaust gas to the recirculation cooler
  • a bypass valve for switching the EGR cooler between the EGR pulp and the bypass valve.
  • the EGR valve is provided with an exhaust gas outlet for sending exhaust gas to the EGR cooler and an exhaust gas outlet for sending exhaust gas to the bypass passage.
  • the exhaust gas passage is branched in the EGR valve.Therefore, there is no need to provide a branch pipe outside the EGR valve, and piping work can be omitted to reduce cost. There is an effect that can be.
  • the exhaust gas outlet is opened in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the EGR valve.
  • the EGR valve and the bypass valve are connected by a water cooling pipe. This has the effect that the EGR device can be made lighter and more compact.
  • the EGR device according to the present invention utilizes a cooling water passage in an EGR cooler as a water cooling pipe. As a result, there is no need to provide external piping, and thus there is an effect that the EGR device can be made lighter and more compact.
  • a connection portion of the EGR valve or the bypass valve with the EGR cooler is formed into a pipe shape by die casting. This has the effect that the cost of the EGR device can be reduced.
  • the leading end of the inlet for supplying the cooling water into the cooling water passage in the EGR cooler is inclined with respect to the flow direction of the cooling water.
  • the EGR device according to the present invention is characterized in that the flow direction of the cooling water in the EGR cooler and the flow direction of the exhaust gas are the same. This has the effect of reducing the cost by simplifying the structure of the EGR cooler.
  • An EGR device is characterized in that an EGR valve is directly connected to an EGR cooler. This has the effect that the exhaust gas passage area can be increased and the pressure loss in the EGR system can be reduced.
  • An EGR device is characterized in that a bypass valve is directly connected to an EGR cooler. This has the effect of increasing the exhaust gas passage area and reducing the pressure loss in the EGR system.
  • a bypass pipe for sending exhaust gas bypassing the EGR cooler to the intake system of the internal combustion engine is sandwiched between the EGR valve and the bypass valve, and is parallel to the EGR cooler. It is characterized by the fact that it has been installed in Japan. This eliminates the need for piping to connect the EGR valve, bypass valve and bypass pipe, and It is possible to reduce the weight and compactness of the installation, and to omit piping work, so that the cost can be reduced.
  • An EGR device is characterized in that at least a part of a bypass pipe is provided with a bellows. This allows the bellows part to absorb the difference in length change caused by the difference in the coefficient of thermal expansion between the EGR cooler and the bypass pipe at different temperatures, thereby suppressing the unbalanced load applied to the connection part. This has the effect of preventing damage to the device.
  • An EGR device is characterized in that the bypass pipe is made of a material having a smaller coefficient of thermal expansion than the EGR cooler.
  • the EGR device is characterized in that the actuator of the EGR valve is electrically controlled and the actuator of the bypass valve is pneumatic.
  • actuators requiring high accuracy are controlled electronically in the evening, and pneumatics are used in the evening for simple passage switching, reducing the cost of the EGR system while maintaining high accuracy. This has the effect that it can be achieved.
  • An EGR device includes an exhaust gas recirculation valve disposed between an exhaust system and an intake system of an internal combustion engine, and an exhaust gas recirculation valve for cooling exhaust gas sent from the exhaust gas recirculation valve to the intake system.
  • the exhaust gas recirculation cooler is provided with a bypass valve that bypasses the exhaust gas recirculation cooler and sends the exhaust gas to the intake system, and the bypass valve is directly connected to the exhaust gas recirculation valve.
  • An EGR device is characterized in that a baffle plate that partially blocks a cross section inside the EGR cooler is provided.
  • cooling water can be temporarily retained in the EGR cooler by preventing the cooling water from flowing through the EGR cooler at once, and the effect of cooling the exhaust gas can be made uniform.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an EGR device of Conventional Example 1.
  • FIG. 2 is a front view showing the configuration of an EGR device of Conventional Example 2.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the EGR device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of the EGR device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG.
  • Fig. 6 is an enlarged longitudinal sectional view showing the main parts of the EGR device shown in Fig. 3 ⁇ o
  • FIG. 7 is a perspective view showing an external configuration of an EGR device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a front view showing a piping configuration of an EGR valve used in the EGR device shown in FIG.
  • FIG. 9 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the EGR device shown in FIG.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the EGR device according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the EGR device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the EGR device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the EGR device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a vertical sectional view showing the external configuration of the EGR device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI of FIG.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVII in FIG.
  • FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing an internal configuration of a main part of an EGR device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of another main part of the EGR device shown in FIG.
  • FIG. 20 is a front view showing an external configuration of a main part of the EGR device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along the line XXI—XXI of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 3 shows the internal configuration of the EGR device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view
  • FIG. 4 is a perspective view showing a main part of the EGR device shown in FIG. 3 cut away
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 3
  • FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the EGR device shown in FIG. 3.
  • 100 is the EGR valve
  • 200 is the £ 011 cooler
  • 300 is the vino.
  • Spipe, 400 is a bypass valve.
  • the EGR valve 100 has a substantially cylindrical housing 110 made of aluminum.
  • a gas inlet 11 1 is formed at the bottom of the housing 110 for guiding exhaust gas into the housing 110, and an exhaust gas outlet for guiding exhaust gas to the EGR cooler 200 is formed on the side.
  • An exhaust gas outlet 1 13 for guiding exhaust gas to the bypass valve 400 is formed on the side of the housing 110 near the exhaust gas outlet 1 1 2.
  • These two exhaust gas outlets 112 and 113 are opened in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the housing 110.
  • the opening area of the exhaust gas outlet 112 to the EGR cooler 200 is formed as large as possible to reduce pressure loss and loss due to connection with the EGR cooler 200.
  • the gas inlet 110 of the aluminum housing 110 is provided with a stainless steel valve seat 130 that prevents corrosion of the gas inlet 110 due to sulfur oxides in exhaust gas.
  • a recess 110a is provided in the upper part of the housing 110, and an opening 11ob is formed in the center of the recess 110a.
  • a valve shaft 140 is disposed in the opening 110b of the housing 110 so as to be slidable in the axial direction via a bearing 170.
  • a valve body 120 is fixed to a lower end of the valve shaft 140. The upper end of the valve shaft 140 is in contact with the lower end of the drive shaft 190a of the actuator 190, and a spring holder 160 is fixed near the upper end.
  • a valve spring 150 that biases in the valve direction (direction of arrow E) is provided.
  • the actuator 190 is an electronically controlled type (electric motor) that moves and controls the drive shaft 190a vertically with high precision.
  • a cooling water passage 105 for drawing cooling water from the EGR cooler 200 is provided in a part of the housing 110. By cooling the housing 110 by the cooling water passage 105, damage to the actuator 190 due to the high temperature of the housing 110 is prevented. In addition, the internal parts of the housing 11 ° and the bearing 170 are also cooled.
  • the EGR cooler 200 cools the exhaust gas to a predetermined temperature in order to increase the intake efficiency of the engine after the engine.
  • the EGR cooler 200 has a substantially cylindrical case 201. Entrance flanges 210 and 220 are attached to the outer periphery of both ends of the case 201 by mechanical processing means such as welding.
  • the case 201 is fixed to the side of the EGR valve 100 via an inlet / outlet flange 210 and to the side of the bypass valve 400 via an inlet / outlet flange 220.
  • a plurality of exhaust gas passages 250 are provided in the case 201 as shown in FIG.
  • the opening area of the inlet 2 11 of the exhaust gas passage 250 can be reduced to reduce the pressure loss in the same way as the housing 1 110 of the EGR valve 100 facing the exhaust gas outlet 1 1 2 It is formed as large as possible. Portions of the case 201 other than the exhaust gas passage 250 are connected to each other to form a cooling water passage 202 filled with cooling water.
  • a pipe 203 connected to the opening 110c of the housing 110 and communicating with the cooling water passage 105 is provided at a part of the cooling water downstream end of the cooling water passage 202, At the upstream end of the cooling water of the cooling water passage 202, there is provided a pipe 204 that is connected to the opening 4100a of the housing 410 of the bypass valve 400 and communicates with the cooling water passage 405. Have been.
  • the bypass pipe 300 cools the exhaust gas passing through the EGR valve 100.
  • the exhaust gas is guided to the bypass valve 400 when it is not necessary to recycle the exhaust gas.
  • An entrance / exit flange 310 is attached to the outer periphery of the end of the bypass pipe 300 on the exhaust gas upstream side by mechanical processing means such as welding, and the bypass pipe 300 is attached to the entrance / exit flange 310 by welding. It is fixed to the side of the EGR valve 100 so as to communicate with the exhaust gas outlet 113 of the housing 110 through the housing.
  • An inlet / outlet flange 320 is attached by welding or the like to the outer peripheral portion of the exhaust pipe downstream end of the bypass pipe 300, and the bypass pipe 300 is connected to the bypass valve via the inlet / outlet flange 320. It is fixed to the side of 400.
  • a bellows portion 350 for absorbing a change in length due to thermal expansion is formed in a part of the bypass pipe 300.
  • the bypass valve 400 has a substantially cylindrical housing 4100.
  • One exhaust gas outlet 4111 and two exhaust gas inlets 4122 and 4113 are formed on the side of the housing 410.
  • the exhaust gas inlet 4 1 2 communicates with the outlet 2 2 1 of the exhaust gas passage 2 5 0 of the EGR cooler 2 0, and the exhaust gas inlet 4 1 3 is on the downstream side of the exhaust gas of the bypass pipe 3 0. In communication with the end.
  • the exhaust gas outlet 411 communicates with the intake system of the engine (not shown).
  • a cooler-side valve seat 432 is fixed to the center of the housing 410 by press-fitting, etc., and the bottom of the housing 410 is coaxial with the cooler-side valve seat 432.
  • the bypass side valve sheet 4 3 3 is fixed to the position by press fitting.
  • a support member 434 is provided between upper inner walls in the housing 410, and an opening 434a is formed in the center of the support member (bearing) 434.
  • a valve shaft 440 is slidable in the axial direction via a filter (a steel wool-shaped material for scraping off the exhaust gas attachment) 435 in the opening 434a of the housing 410. It is arranged.
  • 436 is a holder, and holds 435.
  • Valve shaft 4 4 0 A valve body 420 is fixed to the lower end. The upper end of the valve shaft 4400 is fixed to the spring holder 461.
  • the outer edge of the diaphragm 470 sandwiched between the spring holder 461 and the other spring holder 462 is sandwiched between the upper edge of the housing 410 and the case 480. It is fixed at.
  • the diaphragm 470 and the case 480 constitute a pressure chamber 490.
  • a connection portion 485 for communicating with a solenoid valve (not shown) is provided at an upper portion of the case 480. 'Between the spring holder 461 and the case 480, there is a valve spring 450 that urges the valve body 420 in the direction that the valve body 43 contacts the bypass-side valve sheet 43 (arrow F direction). It is arranged.
  • a pipe section 410 for introducing cooling water supplied to the EGR cooler 200 is provided at an upper portion of the housing 410.
  • the pipe part 401 passes through the cooling water passage 405, the cooling water passage 202 of the EGR cooler 200, the cooling water passage 105, and the pipe part provided in the housing 110 of the EGR valve 100. Called 1 0 1 These passages constitute one water cooling pipe.
  • the drive shaft 190 a of the EGR valve 100 When exhaust gas is exhausted from the exhaust system of the engine (not shown), the drive shaft 190 a of the EGR valve 100 is connected to the valve shaft 140 by the drive shaft 190 a of the valve spring 140. Push down in the direction of arrow E against the urging force. As a result, the valve body 120 fixed to the valve shaft 140 is separated from the valve sheet 130 and the gas inlet port 111 communicates with the inside of the housing 110, so that the exhaust gas flows into the housing 110. Introduced inside 110.
  • the pressure chamber 490 does not introduce a negative pressure in the bypass valve 400, so that the valve body is biased by the biasing force of the valve spring 450.
  • the state in which 420 is in contact with the valve sheet 43 is maintained, and the bypass pipe 300 is closed. Up to. Therefore, the exhaust gas introduced into the housing 110 of the EGR valve 100 does not pass through the bypass pipe 300, and passes through the plurality of exhaust gas passages 250 of the EGR cooler 200. After passing through, it is cooled to a predetermined temperature, is introduced into the bypass valve 400 from the exhaust gas inlet 412, and is returned to the intake system of the engine (not shown) via the exhaust gas outlet 411. .
  • a solenoid valve (not shown) is operated to make the pressure chamber 490 negative pressure. At this time, a pressure difference is generated between the upper and lower surfaces of the diaphragm 470 of the pressure chamber 490, and if the negative pressure becomes larger than the urging force of the valve spring 450, the pressure is reduced against the urging force. The diaphragm 470 rises. With this rise, the valve body 420 fixed to the valve shaft 440 also rises and separates from the bypass-side valve sheet 433. When the negative pressure in the pressure chamber 490 further increases, the valve shaft 440 rises, and the valve body 420 comes into contact with the cooler-side valve sheet 432. Therefore, the EGR cooler 200 is closed.
  • the exhaust gas introduced into the housing 110 of the EGR valve 100 does not pass through the plurality of exhaust gas passages 250 of the EGR cooler 200, but passes through the bypass pipe 300.
  • the exhaust gas is introduced from the exhaust gas inlet 412 into the bypass valve 400 and returned to the intake system of the engine (not shown) through the exhaust gas outlet 411.
  • the EGR cooler 200 is configured to be sandwiched between the EGR valve 100 and the bypass valve 400, the EGR valve 100, There is no need for piping to connect the EGR cooler 200 and the bypass knob 400, which makes it possible to reduce the weight and size of the EGR device and reduce piping work, thereby reducing costs. There is an effect that it is also possible to achieve the conversion.
  • the EGR valve 100 is provided with 01 ⁇
  • the exhaust gas outlet 1 1 2 for sending exhaust gas to the exhaust gas outlet 1 1 3 and the exhaust gas outlet 1 1 3 for sending exhaust gas to the bypass valve 400 are provided separately. There is no need to provide a branch pipe outside of the pipe, and the piping work can be omitted to reduce the cost.
  • the exhaust gas outlets 112 and 113 are configured to be opened in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the EGR valve 100, so that the flange portion can be easily shared. This has the effect of simplifying the connection structure (especially the seal structure).
  • the EGR valve 100 and the bypass valve 400 are connected to a pipe section 401, a cooling water passage 405, a cooling water passage 202, a cooling water passage 105, and a pipe section.
  • the configuration is such that the connection is made by one water-cooled pipe composed of 101, so that the EGR device can be made lighter and more compact.
  • the cooling water passage 202 in the EGR cooler 200 is used as the water cooling pipe, there is no need to provide an external pipe, so that the weight of the EGR device is reduced and the compactness is reduced. This has the effect of making it possible to implement
  • the exhaust gas since the EGR valve 100 is directly connected to the EGR cooler 200 and the bypass valve 400 is directly connected to the cooler 201, the exhaust gas This has the effect that the pressure loss in the EGR system can be reduced by increasing the passage area of the EGR system.
  • a bypass pipe 300 for sending the exhaust gas bypassing the EGR cooler 200 to the intake system of the internal combustion engine is provided between the EGR valve 100 and the bypass valve 400. It is configured to be sandwiched and arranged in parallel with the EGR cooler 200, so that the EGR valve 100, bypass There is no need for piping to connect the valve 400 and bypass pipe 300, which makes it possible to reduce the weight and size of the EGR device, and also to reduce piping costs by reducing piping work. It has the effect that it can be achieved.
  • the bellows portion 350 is provided at least in part of the bypass pipe 300, so that the temperature between the EGR cooler 200 and the bypass pipe 300 having different temperatures is different.
  • the difference in length change caused by the difference in the coefficient of thermal expansion can be absorbed by the bellows 350 and the uneven load applied to the connection can be suppressed, and the EGR device can be prevented from being damaged beforehand. This has the effect.
  • the actuator of the EGR valve 100 which requires accuracy, is electrically controlled, and the actuator of the bypass valve 400 for simple passage switching is the pneumatic valve.
  • the actuator of the bypass valve 400 for simple passage switching is the pneumatic valve.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an external configuration of an EGR device according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 8 is a front view showing a piping configuration of an EGR valve used in the EGR device shown in FIG.
  • FIG. 9 is an enlarged longitudinal sectional view showing an essential part of the EGR device shown in FIG. 7,
  • FIG. 10 is an X-X in FIG. It is a line sectional view.
  • the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the feature of the second embodiment is that, as shown in FIGS. 7 and 8, two parallel exhaust gas outlets 112 and 113 are arranged in a direction orthogonal to the axial direction of the EGR valve 100. In that they are arranged in a matrix. For this reason, the exhaust gas outlets 112 and 113 are both located close to the factory 190, reducing the length of the valve shaft (not shown) of the EGR valve 100. can do. By shortening the valve shaft length in this way, the load on the bearing (not shown) can be reduced as compared with the case where the valve shaft is long, and the weight and weight of the EGR valve 100 can be reduced. There is an effect that compaction can be achieved.
  • the valve axis of the EGR 100 is disposed so as to be substantially orthogonal to the valve axis of the bypass valve 400 as shown in FIG.
  • FIGS. 9 and 10 Another feature of the second embodiment is that, as shown in FIGS. 9 and 10, the opening 4 1 of the housing 4 10 of the bypass valve 400 is provided at the upstream end of the cooling water in the cooling water passage 202.
  • a pipe 205 connected to the cooling water passage 405 is connected to the pipe 0a, and the downstream end 205a of the pipe 205 is bent inward in the radial direction of the case 201 to be inclined. It is in the point configured as follows. Since the downstream end 205 a of the pipe 205 is directed inward in the radial direction of the case 201, the cooling water flowing into the cooling water passage 202 from the pipe 205 becomes the first. 0 As shown by the arrow in the figure, it is evenly distributed in case 201. Thus, the exhaust gas in the plurality of exhaust gas passages 250 is cooled to a predetermined temperature.
  • two mutually parallel exhaust gas outlets 112 and 113 are arranged in a direction orthogonal to the axial direction of the EGR valve 100. Since it is configured, in addition to the effects of Embodiment 1, therefore, there is an effect that the EGR valve 100 can be further reduced in weight by making the valve axis length of the EGR valve 100 shorter and more compact. Since the downstream end 205 of 5 is bent inward in the radial direction of case 201 and tilted, the exhaust temperature is eliminated by eliminating the bias of cooling temperature in EGR cooler 200. This has the effect of making the temperature uniform.
  • the distal end of the inlet / outlet for supplying the cooling water to the cooling water passage 202 in the cooler 200 and discharging the cooling water from the cooling water passage 202 is provided.
  • the cooling water is inclined with respect to the flow direction, the local temperature distribution due to the uneven circulation of the cooling water can be suppressed, and the temperature in the EGR cooler 200 can be controlled uniformly.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the EGR device according to the third embodiment.
  • constituent elements of the third embodiment those that are common to the constituent elements of the first embodiment and the like are denoted by the same reference numerals, and description of those parts will be omitted.
  • the feature of the third embodiment is that, unlike the second embodiment, the downstream end 205 a of the pipe 205 is bent and tilted along the inner circumference of the case 201. is there. Cooling water flowing into the cooling water passageway 202 from the pipe 205 uniformly spreads in the case 201 as shown by the arrow in FIG. As a result, the exhaust gas in the plurality of exhaust gas passages 250 is cooled to a predetermined temperature.
  • the downstream end 2 Since the structure is made so that 05a is directed to the inner circumferential direction of the case 201, as in the second embodiment, the cooling temperature in the EGR cooler 200 is not biased and the exhaust gas temperature is made uniform. There is an effect that can be achieved.
  • Embodiment 4
  • FIG. 12 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the EGR device according to the fourth embodiment.
  • the same components as those of the first embodiment and the like are denoted by the same reference numerals, and the description of those portions will be omitted. '
  • connection part 410 b of the bypass valve 400 connected to the upstream end of the cooling water passage 202 of the EGR cooler 200 is connected to the housing 41 of the bypass valve 400. 0 and a die cast, so that the pipe 204 in the first embodiment or the pipe 205 in the second and third embodiments is abolished.
  • connection portion 4100b of the bypass valve 400 is formed integrally with the housing 4100 of the bypass valve 400 by die casting. Parts such as the pipe 204 or 205 can be eliminated, and the cost of the EGR device can be reduced.
  • FIG. 13 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the EGR device according to the fifth embodiment.
  • the same components as those of the first embodiment and the like are denoted by the same reference numerals, and the description of those portions will be omitted.
  • the feature of the fifth embodiment is that the cooling water passage 200 of the EGR cooler 200 Is formed so as to form a cross-sectional waveform.
  • the cooling water passage 202 of the EGR cooler 200 since the peripheral surface shape of the cooling water passage 202 of the EGR cooler 200 is formed to have a cross-sectional waveform, the cooling water passage 202 This has the effect of increasing the surface area of the fuel cell and increasing the efficiency of cooling exhaust gas.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the EGR device according to the sixth embodiment.
  • constituent elements of the sixth embodiment those that are common to the constituent elements of the first embodiment and the like are given the same reference numerals, and descriptions of those parts are omitted.
  • the feature of the sixth embodiment is that both the upstream end 202 a and the downstream end 202 b of the cooling water passage 202 of the £ 01 cooler 200 are tapered. It is in the point which did. As a result, the flow resistance in the EGR cooler 200 is reduced, so that the pressure loss of the exhaust gas flowing into the EGR cooler 200 can also be reduced.
  • bypass pipe 300 is made of a material having a smaller coefficient of thermal expansion than the EGR cooler 200.
  • the difference in the length change caused by the difference in the thermal expansion coefficient between the EGR cooler 200 and the bypass pipe 300 having different temperatures is reduced by the thermal expansion coefficient of the bypass pipe 300. Since an uneven load applied to the connection part by absorbing with a small material can be suppressed, there is an effect that damage to the EGR device can be prevented beforehand.
  • a bellows portion 350 for absorbing the above-mentioned change in length is provided in a part of the bypass pipe 300 made of a material having a small coefficient of thermal expansion.
  • the synergistic effect of the expanding material and the bellows portion 350 can be obtained.
  • Bars made of a material with a low coefficient of thermal expansion Needless to say, the configuration may be such that the bellows portion 350 for absorbing the above-described length change is not provided in a part of the bypass pipe 300.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing the external configuration of the EGR device according to the seventh embodiment
  • FIG. 16 is a sectional view taken along the line XVI--XVI of FIG. 15
  • FIG. FIG. 7 is a sectional view taken along line XVII-XVII in FIG.
  • constituent elements of the seventh embodiment those that are common to the constituent elements of the first embodiment and the like are denoted by the same reference numerals, and description of those parts will be omitted.
  • the feature of the seventh embodiment resides in that the bypass valve 400 is directly connected to the EGR valve 100. That is, an EGR valve 100 is provided on the exhaust gas upstream side surface of the EGR cooler 200, and a bypass valve 400 is provided on the same exhaust gas downstream surface of the EGR cooler 200. .
  • a flange 1 13 a is provided at the opening edge of the exhaust gas outlet 1 13 of the EGR valve 100, and a flange 4 1 is provided at the opening edge of the exhaust gas inlet 4 13 of the bypass valve 400. 3a is provided.
  • the exhaust gas outlet 1 13 of the EGR valve 100 and the exhaust gas inlet 4 13 of the bypass valve 400 are bolted to flanges 1 13 a and 4 13 a as shown in Fig. 15.
  • the flow direction of the cooling water in the EGR cooler 200 is set to be opposite to the flow direction of the exhaust gas. As a result, high-temperature exhaust gas can be cooled with low-temperature cooling water, and heat exchange efficiency is improved.
  • the EGR cooler 200 is formed in a rectangular cross section.
  • the bypass valve 400 is configured to be directly connected to the EGR valve 100, the passage area of the exhaust gas is increased to increase the exhaust gas passage area in the EGR system. Pressure loss can be reduced.
  • the bypass pipe 300 since there is no need to provide the bypass pipe 300 in Embodiments 1 to 6, there is an effect that the EGR device can be made lighter, more compact, and lower in cost. .
  • Embodiment 7 since the flow direction of the cooling water in the EGR cooler 200 and the flow direction of the exhaust gas are the same, the structure of the EGR cooler 200 is simplified. This has the effect of reducing costs.
  • Embodiment 8 since the flow direction of the cooling water in the EGR cooler 200 and the flow direction of the exhaust gas are the same, the structure of the EGR cooler 200 is simplified. This has the effect of reducing costs.
  • FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing the internal structure of the main part of the EGR device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 19 is the internal structure of the other main part of the EGR device shown in FIG. FIG.
  • the same components as those of the first embodiment and the like are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • a feature of the eighth embodiment is that, unlike the seventh embodiment, a common cooling water passage 500 is provided in the housing 110 of the valve 101 and the housing 410 of the bypass valve 400. It is in the point configured.
  • FIG. 20 shows an external configuration of a main part of the EGR device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along the line XXI-XXI of FIG.
  • the same reference numerals are given to components common to the components of the first embodiment and the like, and the description of those portions will be omitted.
  • the feature of the ninth embodiment is that a baffle plate 5100 that partially blocks the cross section inside the case 201 of the EGR cooler 200 used in the seventh or eighth embodiment is provided. It is in the point which did. That is, in the case 201 having a rectangular cross section, the length of one side is equivalent to one side of the internal cross section of the case 201, and the length of the other side is equal to the other side of the internal cross section of the case 201. A shorter rectangular baffle plate 5 10 is provided. On the upstream side in case 201, the cooling water collides with baffle plate 5110 and changes its flow direction while passing through the gap between baffle plate 5110 and case 201, and It will flow downstream.
  • the baffle plate 5100 is provided in the EGR cooler 200, the exhaust gas passage 250 in the £ 01 cooler 200 is formed.
  • the exhaust gas can be prevented from flowing at once, and the exhaust gas can be spread as a result in the EGR cooler 200, and the cooling effect on the exhaust gas can be made uniform.
  • the present invention is a compact EGR device that can be used for a long time and can be manufactured at low cost. For this reason, it can be mounted on the engine of various automobiles aiming at low cost and miniaturization.

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Description

m 細 排^ガス 循環装 技術分野
この ¾明は、 内燃機関 （以下、 エンジンという） の排 ガス巾の^^ 酸化物 ί,;:を低減するためにェンジンの排^系と吸^系との に配設され る排 ガス W循環 （以下、 E GRという） 装 ί に関する。 技術
一般に、 エンジン内で 温で燃焼すると、 排^ガス屮に 索酸化物が .じる。 E G R装 ί は、 不沽性な排 ガスを還流させ、 エンジンの燃焼
¾の吸入空 に ¾入させることで、 燃焼温度を -ドげ 酸化物の^成 ;： を抑制するものである。 ίΗし、 排 ガス： が過大になると、 不 全燃焼 が起こるため、 排気ガスの還流 を E G Rバルブで制御している。
しかし、 E G Rバルブは 温の排¾ガスによ り劣化することがあり、 また、 E G Rガスは ί'5温であり、 吸収効率が悪いため、 E G R効 が低 下することがあり、 これらを防止するために、 E GRバルブの上流側の E G RfTI:に E G Rクーラを設けた構成が知られている。 このような構 成は、 例えば米 M特許 ¾ 6 , 2 1 3 , 1 0 5 -公報に fjH ^されている。 (従来例 1 )
1 1は上記公報に ^された従来例 1の E GR装 の構成を す斜 視 1である。 1において 1は E G Rバルブである。 この E G Rバルブ 1 は、 ハウジング 1 aとこのハウジング 1 a内に形成された分配 1 bと に記ハウジング 1 aに形成されエンジン （ I示せず） の排 系から排出 される排ヌ ίガスを導く排 ^ 示せず） に迚結するための迚^フラ ン ジ 1 c と上記ハウジング 1 aに形成されハウジング 1 aと後述の調整^ 段との問の熱移動を遮断する遮熱フランジ 1 d とから概略構成されてい る。 E G Rバルブ 1のハウジング 1 aには遮熱フランジ I dを介して E G Rバルブ 1の問垵を調整する調整手段 2 と、 上記 E G Rバルブ 1 を通 過した排^ガスを冷却するための E G Rクーラ 3が接^されている。 調 整手段 2の端部には ¾力供給のための接続ブラグ 4が設けられている。 E G Rクーラ 3は排 ガスを冷却する泠却水^の冷媒が流されている冷 却 示せず） の朿と、 これらを [井 1み上記冷却 (【义 I示せず） ^のス ペースに排気ガスを流すジャケ ヅ ト 5 とから概略構成されている。 E G Rクーラ 3の -端には冷却 fi ( M示せず） に冷媒を供給するための ¾ 6 が設けられており、 他端には冷却 ( 1示せず） から排出された冷媒を M収するための室 7が設けられている。 室 6の下部には冷媒供給 T-段 （ 【乂 I示せず） との接続部 8が設けられており、 ¾ 7の上部には冷媒 i収部
( [ズ 1示せず） との接^部 9が設けられている。 7 には E G Rクーラ 3 内を冷却されながら通過した排^ガスを収 するための排 ガス収¾
1 0が取り付けられており、 この排 ガス収¾ ¾ 1 0にはエンジン （ 1 示せず） の吸 系に排 ガスを供給する排 ガス供給経路 せず） に接続するための連結フ ラ ンジ 1 1が設けられている。
次に動作について説明する。
エンジン （^示せず） の排 系から排 された排メ iガスは、 [义 I屮欠印 A方^から排^ （ 1 くせず） および迚結フランジ 1 cを介して E G R バルブ 1 に供給される。 E G Rバルブ 1 の問度はエンジン （[义卜 せず） の運転状況に応じて調整 段 2で調整される。 E G Rバルブ 1が ]状態 のときは排 ガスはエンジン （ ^せず） の吸 系に供給されないが、 E G Rバルブ 1が開状態のときは、 排^ガスは分配 1 bから E G Rク —ラ 3内を通過して矢印 B方 |njに排出され、 所 ' tiの温度まで冷却されて エンジン （ M示せず） の吸メ ί系に される。 なお、 E G Rクーラ 3に対 して冷媒は矢印 C方 [ から流入して矢印 D方 ίή』へ流出する。
(従来例 2 )
また、 E G R装 ί!¾では、 ^ ¾時に E G Rクーラにより排 ガスが冷却 されると、 エンジン U l示せず） がある一定の温度以上に违する暖機が ¾れ、 触媒等の働きが恧く なることがある。 この不都合を解決するため の構成としては、 例えば欧州特許公開公報 E P 1 0 3 0 0 5 0 A 1 に U'rJ 示されたものが知られている。
2 Mは上記欧 'j'l、|公報に f 示された従来例 2の E G R装 の構成を す I iiiU である。 [ 1において 2 0は E G Rクーラである。 この E G Rク ーラ 2 0の内部には、 冷却水等の冷媒を通過させるための冷媒 ( \n i せず） が配設され、 この冷媒 ( 1示せず） の接統部 2 1は外部の冷媒 供給 ( [ 示せず） に接続可能であり、 接続部 2 2は冷媒排出 ff ( [x\ j せず） に接続可能である。 E G Rクーラ 2 0内の排 ¾ガス上流側の端部 にはエンジン （^ せず） の排 （系から排出される排 ガスを通過させ る Pkl ff 2 3が配設されている。 また、 配 f 2 3近傍の E G Rクーラ 2 0 内の排 ガス上流側の端部と排 ίガス下流側の端部との にはバイパス パイ プ 2 4が配設されている。 バイパスパイプ 2 4の上流侧 ^〖 I端 2 4 aと配 2 3の下流側 fj [ l 2 3 aは 1つのバルブ本休 2 5の上下動によ つて交:/ /.に [¾ 可能な位 に設けられたバルブシー ト と して機能してい る。 バルブ木休 2 5はバルブ軸 2 6によって支持され、 このバルブ軸 2 6は E G Rクーラ 2 0の^ [ I部 2 0 a内に軸受 2 7 を介して^動 nj能に 支持されている。 ノ^レブ軸 2 6の上端はダイアフラム 2 8に [Λ| されて おり、 このダイアフラム 2 8 とケース 2 9 とは密閉空 fr'ij Sを形成してい る。 また、 ダイアフラム 2 8 とケース 2 9 との にはダイアフラム 2 8 に 1 されたバルブ本休 2 5を矢印 E方 [njに付勢するバルブスプリ ング 3 0が配設されている。 通常、 温の排 ガスを冷却するために、 バル ブ本休 2 5はバルブスプリ ング 3 0の付勢力によりバイパスパイ プ 2 4 の上流側問口端 2 4 aに押し付けられている。 また、 ケース 2 9の上部 には外部の /王発生手段 （ 1示せず） に接続するための接絞部 2 9 aが 設けられている。
次に動作について説明する。
エンジン （【 示せず） の排メ ί系から排出された排メ ΐガスは、 所^温度 以上であれば、 バルブ本休 2 5 をバルブスプリ ング 3 0の付勢力によ り バイパスパイ プ 2 4の上流側 【 I端 2 4 aに押し付けてこれを 1じた状 態で、 1中矢印 A方 ^から配 2 3の下流側^ [ I 2 3 &を経て £ 0 1 ク —ラ 2 0の排気ガス上流側の端部 2 0 bに供給される。 E G Rクーラ 2 0内では排気ガスは冷媒によ り所^温度まで冷却された後、 E G Rクー ラ 2 0の排 ガス下流側の端部 2 0 cから矢印 B方 ^に沿つて排出され 、 エンジン （図示せず） の吸 系に される。 一方、 排^ガスが所^温 度未満であれば、 冷却する必要がない。 このため、 ケース 2 9の接^部 2 9 aから外部の 手段 （ ^せず） によ り上記^ ^空問 Sを減 II；することでダイアフラム 2 8をバルブスプリ ング 3 0の付勢力に抗し て上方に変形させる。 このとき、 ダイアフラム 2 8の変形に作い、 バル プ軸 2 6 を上 させ、 バルブ本休 2 5を配 2 3の下流側^ I I 2 3 aに 押し付けることで下流側 I I 2 3 aはは】じられる。 これによ り、 排^ガ スは E G Rクーラ 2 0の排 ガス上流側の端部 2 0 bからバイパスパイ プ 2 4を通過して E G Rクーラ 2 0の排 ガス下流側の端部 2 0 cから 矢印 B方向に沿って排出され、 エンジン （^ せず） の吸 系に]^され る。
しかしながら、 従来例 1の E G R装 では、 第 1 [X]に すように E G Rバルブ 1 に調幣手段 2および E G Rクーラ 3 を接続するように構成し たので、 従来例 2のバイパスパイプ 2 4を E G Rバルブ 1 に接続するこ とが構造上不可能であるため、 冷寒時に排気ガスを冷却せずにエンジン (図示せず） の吸気系に戻すことができず、 暧機が遅れ、 触媒等の働き が悪くなるという不都合を解決することができないという課題があった また、 従来例 2の E G R装置では、 第 2図に示すように E G Rクーラ 2 0の排気ガス上流側の端部 2 0 bから排気ガス下流側の端部 2 0 c ま でバイパスパイプ 2 4で排気ガス経路を分岐するように構成したので、 バイパスパイ プ 2 4が E G Rクーラ 2 0から大きく外側に張り出すため 、 バイパスパイプ 2 4用に大きなスペースを必要としており、 省スぺー ス化を図れないという課題があった。 また、 E G Rバルブを別に設ける 必要があり、 接続点数が多くなり、 コス ト高となっていた。
さらに、 従来例 2の E G R装置では、 E G Rクーラ 2 0の分岐部にバ ィパスパイプ 2 4を接続するように構成したので、 分岐部に対して溶接 等の作業を行う必要があり、 製造費が割高となるという課題があった。
また、 従来例 2の E G R装置では、 E G Rクーラ 2 0の分岐部にバイ パスパイプ 2 4を接続するように構成したので、 冷却された E G Rクー ラ 2 0 と冷却されないバイパスパイプ 2 4 との間で温度差を生じ、 両者 間で熱膨張による長さの変化に大きな差が生じるため、 両者の接続部に 応力が加わり、 破損する虞があるという課題があった。
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、 熱膨張差に 起因する破損の虞がなく長期使用が可能でありかつコンパク 卜で低コス 卜の E G R装置を提供することを目的とする。 発明の開示
この発明に係る E G R装置は、 内燃機関の排気系と吸気系との間に配 された E GRバルブと、 該 E GRバルブから吸気系へ送られる排気ガス を冷却する E GRクーラと、 該 E GRクーラを迂回して排気ガスを吸気 系へ送る通路と再循環クーラへ送る通路との切り替えを行うバイパスバ ルブとを備え、 前記 E G Rクーラを前記 E G Rパルプと前記バイパスバ ルブとの間に挟持したものである。 このことによって、 E G Rバルブ、 E G Rクーラおよびバイパスバルブを接続するための配管が不要となり 、 E GR装置の軽量化およびコンパク ト化を図ることができると共に、 配管作業を省略できるので低コス ト化をも図ることができるという効果 力 sめる。
この発明に係る E G R装置は、 E GRバルブに、 E G Rクーラへ排気 ガスを送出するための排気ガス導出口とバイパス通路へ排気ガスを送出 するための排気ガス導出口を個別に設けたものである。 このことによつ て、 E G Rバルブ内で排気ガス通路を分岐させることになるので、 E G Rバルブの外部に分岐の配管を設ける必要がなく、 配管作業を省略して 低コス ト化を図ることができるという効果がある。
この発明に係る E GR装置は、 排気ガス導出口を E G Rバルブの軸線 方向に対して略直交する方向に開口したものである。 このことによって 、 E G Rバルブの軸長を短縮できるので、 軸受の負担を軽減でき、 軸受 の耐久性を確保することができるという効果がある。
この発明に係る E G R装置は、 E G Rバルブとバイパスバルブとを水 冷配管で接続したものである。 このことによって、 E G R装置の軽量化 およびコンパク ト化を図ることができるという効果がある。
この発明に係る E GR装置は、 水冷配管として E GRクーラ内の冷却 水通路を利用したものである。 このことによって、 外部配管を設ける必 要がないので、 E GR装置の軽量化およびコンパク ト化を図ることがで きるという効果がある。 . この発明に係る E G R装置は、 E G Rバルブまたはバイパスバルブの E GRクーラとの接続部を、 パイ プ形状にダイカス 卜で成形したもので ある。 このことによって、 E GR装置の低コス ト化を図ることができる という効果がある。
この発明に係る E GR装置は、 E GRクーラ内の冷却水通路内への冷 却水の供給を行う入口の先端部分を、 冷却水の流れ方向に対して傾けた ものである。 このことによって、 冷却水の偏った循環による局部的な温 度分布を抑制して E G Rクーラ内の温度を均一に制御することができ、 排気ガス温度の安定化を図ることができるという効果がある。
この発明に係る E GR装置は、 E GRクーラ内の冷却水の流れ方向と 排気ガスの流れ方向を同一としたことを特徴とするものである。 このこ とによって、 E GRクーラの構造を簡素化して低コス ト化を図ることが できるという効果がある。
この発明に係る E GR装置は、 E GRクーラに E G Rバルブを直接接 続したことを特徴とするものである。 このことによって、 排気ガスの通 路面積を拡大して E GRシステム内での圧力損失を小さ くすることがで きるという効果がある。
この発明に係る E GR装置は、 E GRクーラにバイパスバルブを直接 接続したことを特徴とするものである。 このことによって、 排気ガスの 通路面積を拡大して E GRシステム内での圧力損失を小さ くすることが できるという効果がある。
この発明に係る E GR装置は、 E GRクーラを迂回した排気ガスを内 燃機関の吸気系へ送るバイパスパイプを、 E G Rバルブとバイパスバル ブとの間に挟持し、 かつ E G Rクーラに対して平行に配設したことを特 徴とするものである。 このことによって、 E G Rバルブ、 バイパスバル ブおよびバイパスパイプを接続するための配管が不要となり、 E GR装 置の軽量化およびコンパク ト化を図ることができると共に、 配管作業を 省略できるので低コス ト化をも図ることができるという効果がある。
この発明に係る E G R装置は、 バイパスパイプの少なく とも一部に蛇 腹部を設けたことを特徴とするものである。 このことによって、 温度の 異なる E G Rクーラとバイパスパイプとの間で熱膨張率の差異によって 生じる長さ変化の違いを蛇腹部で吸収して接続部に加わる偏荷重を抑制 することができるので、 E G R装置の破損を未然に防止することができ るという効果がある。
この発明に係る E G R装置は、 バイパスパイプを E G Rクーラより熱 膨張率の小さい材料で構成したことを特徴とするものである。 このこと によって、 温度の異なる E G Rクーラとバイパスパイプとの間で熱膨張 率の差異によって生じる長さ変化の違いを、 バイパスパイプを構成する 熱膨張率の小さい材料で吸収して接続部に加わる偏荷重を抑制するこ と ができるので、 E G R装置の破損を未然に防止することができるという 効果がある。
この発明に係る E G R装置は、 E G Rバルブのァクチユエ一夕を電制 式とし、 かつバイパスバルブのァクチユエ一夕を空圧式としたことを特 徴とするものである。 このことによって、 精度が要求されるァクチユエ —夕には電制式を用い、 単純な通路切り替え用のァクチユエ一夕には空 圧式を用いたので、 高精度を維持した E G R装置の低コス ト化を図るこ とができるという効果がある。
この発明に係る E G R装置は、 内燃機関の排気系と吸気系との間に配 された排気ガス再循環バルブと、 該排気ガス再循環バルブから吸気系へ 送られる排気ガスを冷却する排気ガス再循環クーラと、 該排気ガス再循 環クーラを迂回して排気ガスを吸気系へ送るバイパスバルブとを備え、 排気ガス再循環バルブにバイパスバルブを直接接続したものである。 こ のことによって、 排気ガスの通路面積を拡大して E G Rシステム内での 圧力損失を小さ くすることができると共に、 バイパスパイプを配管する 必要がないので、 E G R装置の軽量化、 コンパク ト化および低コス ト化 を図ることができるという効果がある。
この発明に係る E G R装置は、 E G Rクーラ内の断面を一部遮る邪魔 板を設けたことを特徴とするものである。 このことによって、 E G Rク —ラ内を冷却水が一気に流れるのを邪魔して E G Rクーラ内に冷却水を 一時的に滞留させることができ、 排気ガスに対する冷却効果を均一化す ることができるという効果がある。 図面の簡単な説明
第 1図は従来例 1の E G R装置の構成を示す斜視図である。
第 2図は従来例 2の E G R装置の構成を示す正面図である。
第 3図はこの発明の実施の形態 1 による E G R装置の内部構成を示す 縦断面図である。
第 4図は第 3図に示した E G R装置の要部を切り欠いて示す斜視図で ある。
第 5図は第 3図の V— V線断面図である。
第 6図は第 3図に示した E G R装置の要部を拡大して示す縦断面図で め^ o
第 7図はこの発明の実施の形態 2による E G R装置の外部構成を示す 斜視図である。
第 8図は第 7図に示した E G R装置に用いられる E G Rバルブの配管 構成を示す正面図である。
第 9図は第 7図に示した E G R装置の要部を拡大して示す縦断面図で ある。 第 1 0図は第 9図の X— X線断面図である。
第 1 1図はこの実施の形態 3による E GR装置の要部を拡大して示す 横断面図である。
第 1 2図はこの実施の形態 4による E GR装置の要部を拡大して示す 縦断面図である。
第 1 3図はこの実施の形態 5による E GR装置の要部を拡大して示す 縦断面図である。
第 1 4図はこの実施の形態 6による E GR装置の内部構成を示す縦断 面図である。
第 1 5図はこの実施の形態 7による E GR装置の外部構成を示す縦断 面図である。
第 1 6図は第 1 5図の XV I—XV I線断面図である。
第 1 7図は第 1 5図の XV I I— XV I I線断面図である。
第 1 8図はこの実施の形態 8による E GR装置の要部の内部構成を示 す縦断面図である。
第 1 9図は第 1 8図に示した E GR装置の他の要部の内部構成を示す 縦断面図である。
第 2 0図はこの実施の形態 9による E G R装置の要部の外部構成を示 す正面図である。
第 2 1図は第 2 0図の XX I— XX I線断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明をよ り詳細に説明するために、 この発明を実施するた めの最良の形態について、 添付の図面に従ってこれを説明する。
実施の形態 1.
第 3図はこの発明の実施の形態 1による E G R装置の内部構成を示す 断面図であり、 第 4図は第 3図に示した E G R装置の要部を切り欠いて 示す斜視図であり、 第 5図は第 3図の V— V線断面図であり、 第 6図は 第 3図に示した E G R装置の要部を拡大して示す縦断面図である。 図に おいて 1 0 0は E G Rバルブ、 2 0 0は £ 0 11クーラ、 3 0 0はバイノ、。 スパイプ、 4 0 0はバイパスバルブである。
E G Rバルブ 1 0 0はアルミ二ゥム製の略円筒状ハウジング 1 1 0 を 備えている。 ハウジング 1 1 0の底部には排気ガスをハウジング 1 1 0 内に導く ためのガス導入口 1 1 1が形成され、 側部には排気ガスを E G Rクーラ 2 0 0へ導く ための排気ガス導出口 1 1 2が形成され、 この排 気ガス導出口 1 1 2近傍のハウジング 1 1 0の側部には排気ガスをバイ パスバルブ 4 0 0へ導く ための排気ガス導出口 1 1 3が形成されている 。 これら 2つの排気ガス導出口 1 1 2および 1 1 3はハウジング 1 1 0 の軸線方向に対して略直交する方向に向けて開口されている。 E G Rク ーラ 2 0 0への排気ガス導出口 1 1 2の開口面積は E G Rクーラ 2 0 0 との接続による圧力損 ·失を低減するために可能な限り大きく形成されて いる。 また、 アルミニウム製のハウジング 1 1 0のガス導入口 1 1 0 に は排気ガス中の硫黄酸化物によるガス導入口 1 1 0の腐食を防止するス テンレス製のバルブシート 1 3 0が設けられている。 ハウジング 1 1 0 の上部には凹部 1 1 0 aが設けられており、 その凹部 1 1 O aの中央部 には開口部 1 1 O bが形成されている。 ハウジング 1 1 0の開口部 1 1 0 bには軸受 1 7 0を介して軸線方向に摺動自在にバルブ軸 1 4 0が配 設されている。 バルブ軸 1 4 0の下端にはバルブ本体 1 2 0が固定され ている。 バルブ軸 1 4 0の上端はァクチユエ一夕 1 9 0の駆動軸 1 9 0 aの下端に当接しており、 上端近傍にはスプリ ングホルダ 1 6 0が固定 されている。 スプリ ングホルダ 1 6 0 とハウジング 1 1 0の凹部 1 1 0 aの底部との間にはバルブ軸 1 4 0に固定されたバルブ本体 1 2 0を閉 弁方向 （矢印 E方向） に付勢するバルブスプリ ング 1 5 0が配設されて いる。 ァクチユエ一夕 1 9 0は駆動軸 1 9 0 aを上下方向に高精度に移 動制御する電制式 （電動モー夕） である。 また、 ハウジング 1 1 0の一 部には E G Rクーラ 2 0 0から冷却水を引き込む冷却水通路 1 0 5が設 けられている。 この冷却水通路 1 0 5によ りハウジング 1 1 0を冷却す ることで、 ハウジング 1 1 0の高温化によるァクチユエ一夕 1 9 0の破 損が防止される。 また、 ハウジング 1 1 ◦および軸受 1 7 0等の内部部 も冷却される。
E G Rクーラ 2 0 0は暧機後のエンジンの吸気効率を高めるために排 気ガスを所定温度に冷却するものである。 E G Rクーラ 2 0 0は略円筒 状のケース 2 0 1 を備えている。 ケース 2 0 1 の両端外周部には出入口 フラ ンジ 2 1 0および 2 2 0が溶接等の機械的加工手段で取り付けられ ている。 ケース 2 0 1は出入口フランジ 2 1 0 を介して E G Rバルブ 1 0 0の側部に固定されており、 出入口フランジ 2 2 0を介してバイパス バルブ 4 0 0の側部に固定されている。 ケース 2 0 1内には第 5図に示 すように複数の排気ガス通路 2 5 0が設けられている。 排気ガス通路 2 5 0の入口 2 1 1の開口面積はこれと対向する E G Rバルブ 1 0 0のハ ウジング 1 1 0の排気ガス導出口 1 1 2 と同様に圧力損失を低減するた めに可能な限り大きく形成されている。 ケース 2 0 1 内で排気ガス通路 2 5 0以外の部分は互いに連通し冷却水で満たされた冷却水通路 2 0 2 となっている。 冷却水通路 2 0 2の一部の冷却水下流端にはハウジング 1 1 0の開口部 1 1 0 cに接続して冷却水通路 1 0 5 と連通するパイプ 2 0 3が設けられており、 冷却水通路 2 0 2の冷却水上流端にはバイパ スバルブ 4 0 0のハウジング 4 1 0の開口部 4 1 0 aに接続して冷却水 通路 4 0 5 と連通するパイ プ 2 0 4が設けられている。
バイパスパイプ 3 0 0は E G Rバルブ 1 0 0 を通過する排気ガスを冷 却する必要がない場合に排気ガスをバイパスバルブ 4 0 0へ導く もので ある。 バイパスパイプ 3 0 0の排気ガス上流側の端部外周部には出入口 フランジ 3 1 0が溶接等の機械的加工手段によ り取り付けられており、 バイパスパイプ 3 0 0は出入口フランジ 3 1 0を介してハウジング 1 1 0の排気ガス導出口 1 1 3に連通するように E G Rバルブ 1 0 0の側部 に固定されている。 バイパスパイプ 3 0 0の排気ガス下流側の端部外周 部には出入口フランジ 3 2 0が溶接等によ り取り付けられており、 バイ パスパイ プ 3 0 0は出入口フランジ 3 2 0を介してバイパスバルブ 4 0 0の側部に固定されている。 バイパスパイプ 3 0 0の一部には熱膨張に よる長さ変化を吸収する蛇腹部 3 5 0が形成されている。
バイパスバルブ 4 0 0は略円筒状のハウジング 4 1 0を備えている。 ハウジング 4 1 0の側部には 1つの排気ガス導出口 4 1 1および 2つの 排気ガス導入口 4 1 2および 4 1 3が形成されている。 排気ガス導入口 4 1 2は E G Rクーラ 2 0 0の排気ガス通路 2 5 0の出口 2 2 1 と連通 しており、 排気ガス導入口 4 1 3はバイパスパイプ 3 0 0の排気ガス下 流側の端部と連通している。 また、 排気ガス導出口 4 1 1はエンジン （ 図示せず） の吸気系に連通している。 ハウジング 4 1 0内の中央部には クーラ側バルブシート 4 3 2が圧入等によ り固定されており、 ハウジン グ 4 1 0内の底部には上記クーラ側バルブシ一 ト 4 3 2 と同軸の位置に バイパス側バルブシー ト 4 3 3が圧入等により固定されている。 また、 ハウジング 4 1 0内の上部内壁間には支持部材 4 3 4が設けられており 、 この支持部材 （軸受） 4 3 4の中央部には開口部 4 3 4 aが形成され ている。 ハウジング 4 1 0の開口部 4 3 4 aにはフィル夕 （排ガスの付 着物をかき落とすためのスチールウール状のもの） 4 3 5 を介して軸線 方向に摺動自在にバルブ軸 4 4 0が配設されている。 また、 4 3 6はホ ルダであり、 フィル夕 4 3 5を保持するものである。 バルブ軸 4 4 0の 下端にはバルブ本体 4 2 0が固定されている。 バルブ軸 4 4 0の上端は スプリングホルダ 4 6 1 に固定されている。 このスプリ ングホルダ 4 6 1 と他のスプリングホルダ 4 6 2 との間に挟持されたダイァフラム 4 7 0の外縁部はハウジング 4 1 0の上端縁とケース 4 8 0 との間に挟持さ れた状態で固定されている。 ダイアフラム 4 7 0 とケース 4 8 0は圧力 室 4 9 0を構成している。 ケース 4 8 0の上部にはソレノィ ドバルブ （ 図示せず） に連絡するための接続部 4 8 5が設けられている。 'スプリ ン グホルダ 4 6 1 とケース 4 8 0 との間にはバルブ本体 4 2 0がバイパス 側バルブシー ト 4 3 3に当接する方向 （矢印 F方向） に付勢するバルブ スプリ ング 4 5 0が配設されている。 ハウジング 4 1 0の上部には E G Rクーラ 2 0 0に供給される冷却水を導入するためのパイ プ部 4 0 1 が 設けられている。 パイプ部 4 0 1は冷却水通路 4 0 5、 E G Rクーラ 2 0 0の冷却水通路 2 0 2、 冷却水通路 1 0 5を経て E G Rバルブ 1 0 0 のハウジング 1 1 0に設けられたパイプ部 1 0 1 に連絡されている。 こ れらの通路は 1つの水冷配管を構成している。
次に動作について説明する。
エンジン （図示せず） の排気系から排気ガスが排出されると、 E G R バルブ 1 0 0のァクチユエ一夕 1 9 0の駆動軸 1 9 0 aがバルブ軸 1 4 0をバルブスプリ ング 1 5 0の付勢力に抗して矢印 E方向に押し下げる 。 これにより、 バルブ軸 1 4 0に固定されたバルブ本体 1 2 0はバルブ シー ト 1 3 0から離れてガス導入口 1 1 1 とハウジング 1 1 0内とが連 通するため、 排気ガスがハウジング 1 1 0の内部に導入される。
このとき、 排気ガスの温度が所定温度以上である場合には、 バイパス バルブ 4 0 0において圧力室 4 9 0が負圧を導入しないため、 バルブス プリ ング 4 5 0の付勢力によ りバルブ本体 4 2 0がバルブシ一ト 4 3 3 に当接している状態が維持され、 バイパスパイプ 3 0 0は閉塞されたま まである。 従って、 E GRバルブ 1 0 0のハウジング 1 1 0内に導入さ れた排気ガスは、 バイパスパイ プ 3 0 0を通過せず、 E GRクーラ 2 0 0の複数の排気ガス通路 2 5 0を通過して所定温度に冷却され、 排気ガ ス導入口 4 1 2からバイパスバルブ 4 0 0の内部に導入され、 排気ガス 導出口 4 1 1 を経てエンジン （図示せず） の吸気系に戻される。
また、 排気ガスの所定温度未満である場合には、 ソレノィ ドバルブ （ 図示せず） を作動して圧力室 4 9 0を負圧にする。 このとき、 圧力室 4 9 0のダイアフラム 4 7 0の上下面間で圧力差が生じ、 その負圧がバル ブスプリ ング 4 5 0の付勢力よ り大きく なれば、 その付勢力に抗してダ ィァフラム 4 7 0は上昇する。 この上昇に伴い、 バルブ軸 44 0に固定 されたバルブ本体 4 2 0も上昇してバイパス側バルブシ一 ト 4 3 3から 離れる。 圧力室 4 9 0の負圧がさらに大き くなるとバルブ軸 4 4 0が上 昇してバルブ本体 4 2 0はクーラ側バルブシー ト 4 3 2に当接する。 こ のため、 E GRクーラ 2 0 0は閉塞される。 従って、 E GRバルブ 1 0 0のハウジング 1 1 0内に導入された排気ガスは、 E GRクーラ 2 0 0 の複数の排気ガス通路 2 5 0を通過せず、 バイパスパイプ 3 0 0を通過 し、 排気ガス導入口 4 1 2からバイパスバルブ 4 0 0の内部に導入され 、 排気ガス導出口 4 1 1を経てエンジン （図示せず） の吸気系に戻され る。
以上のように、 この実施の形態 1によれば、 E GRクーラ 2 0 0を E G Rバルブ 1 0 0とバイパスバルブ 4 0 0との間に挟持するように構成 したので、 E G Rバルブ 1 0 0、 E G Rクーラ 2 0 0およびバイパスノ ' ルブ 4 0 0を接続するための配管が不要となり、 E GR装置の軽量化お よびコンパク ト化を図ることができると共に、 配管作業を省略できるの で低コス ト化をも図ることができるという効果がある。
この実施の形態 1では、 E G Rバルブ 1 0 0に、 01^ク一ラ 2 0 0 へ排気ガスを送出するための排気ガス導出口 1 1 2 とバイパスバルブ 4 0 0へ排気ガスを送出するための排気ガス導出口 1 1 3を個別に設ける ように構成したので、 E GRバルブ 1 0 0の外部に分岐の配管を設ける 必要がなく、 配管作業を省略して低コス ト化を図ることができるという 効果がある。
この実施の形態 1では、 排気ガス導出口 1 1 2および 1 1 3を E G R バルブ 1 0 0の軸線方向に対して略直交する方向に開口するように構成 したので、 フランジ部分を容易に共用でき、 接続構造の簡略化 （特にシ —ル構造） を図ることができるという効果がある。
この実施の形態 1では、 E G Rバルブ 1 0 0とバイパスバルブ 4 0 0 とを、 パイプ部 4 0 1、 冷却水通路 4 0 5、 冷却水通路 2 0 2、 冷却水 通路 1 0 5およびパイプ部 1 0 1から構成された 1つの水冷配管で接続 するように構成したので、 E G R装置の軽量化およびコンパク ト化を図 ることができるという効果がある。
この実施の形態 1では、 水冷配管として E GRクーラ 2 0 0内の冷却 水通路 2 0 2を利用するように構成したので、 外部配管を設ける必要が ないので、 E GR装置の軽量化およびコンパク ト化を図ることができる という効果がある。
この実施の形態 1では、 E G Rクーラ 2 0 0に E GRバルブ 1 0 0を 直接接続し、 かっ£ 011クーラ 2 0 0にバイパスバルブ 4 0 0を直接接 続するように構成したので、 排気ガスの通路面積を拡大して E GRシス テム内での圧力損失を小さ くすることができるという効果がある。
この実施の形態 1では、 E GRクーラ 2 0 0を迂回した排気ガスを内 燃機関の吸気系へ送るバイパスパイプ 3 0 0を、 E GRバルブ 1 0 0 と バイパスバルブ 4 0 0 との間に挟持し、 かつ E G Rクーラ 2 0 0に対し て平行に配設するように構成したので、 E GRバルブ 1 0 0、 バイパス バルブ 4 0 0およびバイパスパイ プ 3 0 0を接続するための配管が不要 となり、 E G R装置の軽量化およびコンパク ト化を図ることができる と 共に、 配管作業を省略できるので低コス ト化をも図ることができるとい う効果がある。
この実施の形態 1では、 バイパスパイ プ 3 0 0の少なく とも一部に蛇 腹部 3 5 0を設けるように構成したので、 温度の異なる E GRクーラ 2 0 0とバイパスパイプ 3 0 0との間で熱膨張率の差異によって生じる長 さ変化の違いを蛇腹部 3 5 0で吸収して接続部に加わる偏荷重を抑制す ることができ、 E GR装置の破損を未然に防止することができるという 効果がある。
この実施の形態 1では、 精度が要求される E GRバルブ 1 0 0のァク チユエ一夕を電制式とし、 かつ単純な通路切り替え用のバイパスバルブ 4 0 0のァクチユエ一夕を空圧式とするように構成したので、 高精度を 維持した E GR装置の低コス ト化を図ることができるという効果がある なお、 この実施の形態 1では、 第 5図に示すように E GRクーラ 2 0 0のケース 2 0 1内に排気ガスを流すための複数の排気ガス通路 2 5 0 を配設しかつこれら排気ガス通路 2 5 0を除くケース 2 0 1内に冷却水 を流すように構成したが、 排気ガスの流路と冷却水の流路とを逆の構成 としてもよい。 この点は、 以下の各実施の形態においても同様である。 実施の形態 2
第 7図はこの発明の実施の形態 2による E G R装置の外部構成を示す 斜視図であり、 第 8図は第 7図に示した E GR装置に用いられる E G R バルブの配管構成を示す正面図であり、 第 9図は第 7図に示した E G R 装置の要部を拡大して示す縦断面図であ り、 第 1 0図は第 9図の X— X 線断面図である。 この実施の形態 2の構成要素のうち、 実施の形態 1の 構成要素と共通するものについては同一符号を付し、 その部分の説明を 省略する。
この実施の形態 2の特徴は、 第 7図および第 8図に示すように互いに 平行な 2つの排気ガス導出口 1 1 2および 1 1 3を、 E G Rバルブ 1 0 0の軸線方向に直交する方向に配列するように構成した点にある。 この ため、 排気ガス導出口 1 1 2および 1 1 3は共にァクチユエ一夕 1 9 0 から近い位置に配設されるので、 E G Rバルブ 1 0 0のバルブ軸 （図示 せず） の長さを短縮することができる。 このようにバルブ軸長を短縮化 することで、 バルブ軸が長い場合と比べて軸受 （図示せず） にかかる負 荷を減少させることができると共に、 E G Rバルブ 1 0 0の軽量化およ びコンパク ト化を図ることができるという効果がある。 また、 E G R 1 0 0のバルブ軸は第 7図に示すようにバイパスバルブ 4 0 0のバルブ軸 と略直交するように配置されている。
この実施の形態 2の他の特徴は、 第 9図および第 1 0図に示すように 冷却水通路 2 0 2の冷却水上流端にバイパスバルブ 4 0 0のハウジング 4 1 0の開口部 4 1 0 aに接続して冷却水通路 4 0 5 と連通するパイ プ 2 0 5 を設け、 このパイプ 2 0 5の下流端 2 0 5 aをケース 2 0 1の半 径方向内方に曲げて傾けるように構成した点にある。 パイプ 2 0 5の下 流端 2 0 5 aがケース 2 0 1の半径方向内方に向けられているので、 パ イブ 2 0 5から冷却水通路 2 0 2内に流入する冷却水が第 1 0図中の矢 印で示すようにケース 2 0 1内に均一に行き渡る。 これによ り、 複数の 排気ガス通路 2 5 0内の排気ガスは所定温度に冷却される。
以上のように、 この実施の形態 2によれば、 互いに平行な 2つの排気 ガス導出口 1 1 2および 1 1 3 を、 E G Rバルブ 1 0 0の軸線方向に直 交する方向に配列するように構成したので、 実施の形態 1の効果に加え て、 E G Rバルブ 1 0 0のバルブ軸長を短く して E G Rバルブ 1 0 0の 更なる軽量化およびコンパク ト化を図ることができるという効果がある また、 この実施の形態 2では、 パイプ 2 0 5の下流端 2 0 5 aをケ一 ス 2 0 1の半径方向内方に曲げて傾けるように構成したので、 E G Rク —ラ 2 0 0内での冷却温度の偏り をなく して排気ガス温度の均一化を図 ることができるという効果がある。
この実施の形態 2では、 £ 0 1 クーラ 2 0 0内の冷却水通路 2 0 2 内 への冷却水の供給および冷却水通路 2 0 2 内からの冷却水の排出を行う 出入口の先端部分を、 冷却水の流れ方向に対して傾けるように構成した ので、 冷却水の偏った循環による局部的な温度分布を抑制して E G Rク ーラ 2 0 0内の温度を均一に制御することができ、 排気ガス温度の安定 化を図ることができるという効果がある。 実施の形態 3
第 1 1 図はこの実施の形態 3による E G R装置の要部を拡大して示す 横断面図である。 この実施の形態 3の構成要素のうち、 実施の形態 1等 の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、 その部分の説明 を省略する。
この実施の形態 3の特徴は、 実施の形態 2 と異なり、 パイ プ 2 0 5の 下流端 2 0 5 aをケース 2 0 1の内周^向に沿って曲げて傾けるように 構成した点にある。 パイプ 2 0 5から冷却水通路 2 0 2内に流入する冷 却水が第 1 1 図中の矢印で示すようにケース 2 0 1 内に均一に行き渡る 。 これ ('こより、 複数の排気ガス通路 2 5 0内の排気ガスは所定温度に冷 却される。
以上のように、 この実施の形態 3によれば、 パイ プ 2 0 5の下流端 2 0 5 aをケース 2 0 1の内周方向に向けるように構成したので、 実施の 形態 2 と同様に、 E G Rクーラ 2 0 0内での冷却温度の偏りをなく して 排気ガス温度の均一化を図ることができるという効果がある。 実施の形態 4
第 1 2図はこの実施の形態 4による E G R装置の要部を拡大して示す 縦断面図である。 この実施の形態 4の構成要素のうち、 実施の形態 1等 の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、 その部分の説明 を省略する。 '
この実施の形態 4の特徴は、 E G Rクーラ 2 0 0の冷却水通路 2 0 2 の上流端に接続されるバイパスバルブ 4 0 0の接続部 4 1 0 bをバイパ スバルブ 4 0 0のハウジング 4 1 0 とダイカス トで一体成形し、 実施の 形態 1におけるパイプ 2 0 4または実施の形態 2および実施の形態 3 に おけるパイプ 2 0 5を廃止するように構成した点にある。
以上のように、 この実施の形態 4によれば、 バイパスバルブ 4 0 0の 接続部 4 1 0 bをバイパスバルブ 4 0 0のハウジング 4 1 0 とダイカス トで一体成形するように構成したので、 パイプ 2 0 4または 2 0 5等の 部品を廃止でき、 E G R装置の低コス ト化を図ることができるという効 果がある。 実施の形態 5
第 1 3図はこの実施の形態 5 による E G R装置の要部を拡大して示す 縦断面図である。 この実施の形態 5の構成要素のうち、 実施の形態 1等 の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、 その部分の説明 を省略する。
この実施の形態 5の特徴は、 E G Rクーラ 2 0 0の冷却水通路 2 0 2 の周面形状を断面波形に形成するように構成した点にある。 以上のように、 この実施の形態 5によれば、 E GRクーラ 2 0 0の冷 却水通路 2 0 2の周面形状を断面波形に形成するように構成したので、 冷却水通路 2 0 2の表面積を増加させ、 排気ガスに対する冷却効率を高 めることができるという効果がある。 実施の形態 6
第 1 4図はこの実施の形態 6による E GR装置の内部構成を示す縦断 面図である。 この実施の形態 6の構成要素のうち、 実施の形態 1等の構 成要素と共通するものについては同一符号を付し、 その部分の説明を省 略する。
この実施の形態 6の特徴は、 £ 01 ク一ラ 2 0 0の冷却水通路 2 0 2 の上流端 2 0 2 aおよび下流端 2 0 2 bをいずれも先細り形状に形成す るように構成した点にある。 これにより、 E GRクーラ 2 0 0内の流路 抵抗が減るので、 E G Rクーラ 2 0 0内へ流入する排気ガスの圧力損失 をも減らすことができる。
また、 実施の形態 6の他の特徴は、 バイパスパイ プ 3 0 0を E GRク ーラ 2 0 0よ り熱膨張率の小さい材料で構成した点にある。 これによ り 、 温度の異なる E GRクーラ 2 0 0とバイパスパイプ 3 0 0 との間で熱 膨張率の差異によって生じる長さ変化の違いを、 バイパスパイプ 3 0 0 を構成する熱膨張率の小さい材料で吸収して接続部に加わる偏荷重を抑 制することができるので、 E G R装置の破損を未然に防止することがで きるという効果がある。 なお、 この実施の形態 6では、 熱膨張率の小さ い材料で構成したバイパスパイ プ 3 0 0の一部に上述の長さ変化を吸収 する蛇腹部 3 5 0を設けているので、 小熱膨張材料と蛇腹部 3 5 0の相 乗効果を得ることができる。 また、 熱膨張率の小さい材料で構成したバ ィパスパイプ 3 0 0の一部に上述の長さ変化を吸収する蛇腹部 3 5 0を 設けない構成でもよいことは勿論である。 実施の形態 7
第 1 5図はこの実施の形態 7による E G R装置の外部構成を示す縦断 面図であり、 第 1 6図は第 1 5図の X V I— X V I線断面図であり、 第 1 7図は第 1 5図の X V I I— X V I I線断面図である。 この実施の形 態 7の構成要素のうち、 実施の形態 1等の構成要素と共通するものにつ いては同一符号を付し、 その部分の説明を省略する。
この実施の形態 7の特徴は、 E G Rバルブ 1 0 0にバイパスバルブ 4 0 0を直接接続するように構成した点にある。 即ち、 E G Rクーラ 2 0 0の排気ガス上流側の側面には E G Rバルブ 1 0 0が設けられ、 E G R クーラ 2 0 0の排気ガス下流側の同一側面にはバイパスバルブ 4 0 0が 設けられている。 E G Rバルブ 1 0 0の排気ガス導出口 1 1 3の開口端 縁にはフランジ 1 1 3 aが設けられ、 バイパスバルブ 4 0 0の排気ガス 導入口 4 1 3の開口端縁にはフランジ 4 1 3 aが設けられている。 E G Rバルブ 1 0 0の排気ガス導出口 1 1 3 とバイパスバルブ 4 0 0の排気 ガス導入口 4 1 3 とは第 1 5図に示すようにフランジ 1 1 3 aおよび 4 1 3 aをボル ト止めすることで連通するように構成されている。 また、 E G Rクーラ 2 0 0内の冷却水の流れ方向は排気ガスの流れ方向と逆方 向になるように設定されている。 このことによ り、 低温の冷却水で高温 の排気ガスを冷却することができ、 熱交換効率がよく なる。 なお、 E G Rクーラ 2 0 0は断面矩形状に形成されている。
以上のように、 この実施の形態 7によれば、 E G Rバルブ 1 0 0にバ ィパスバルブ 4 0 0を直接接続するように構成したので、 排気ガスの通 路面積を拡大して E G Rシステム内での圧力損失を小さくすることがで きると共に、 実施の形態 1から実施の形態 6 におけるバイパスパイプ 3 0 0を配管する必要がないので、 E G R装置の軽量化、 コンパク ト化お よび低コス ト化を図ることができるという効果がある。
また、 この実施の形態 7では、 E G Rクーラ 2 0 0内の冷却水の流れ 方向と排気ガスの流れ方向を同一とするように構成したので、 E G Rク —ラ 2 0 0の構造を簡素化して低コス ト化を図ることができるという効 果がある。 実施の形態 8
第 1 8図はこの実施の形態 8による E G R装置の要部の内部構成を示 す縦断面図であり、 第 1 9図は第 1 8図に示した E G R装置の他の要部 の内部構成を示す縦断面図である。 この実施の形態 8の構成要素のう ち 、 実施の形態 1等の構成要素と共通するものについては同一符号を付し 、 その部分の説明を省略する。
この実施の形態 8の特徴は、 実施の形態 7 と異なり、 £ 0 1 バルブ 1 0 0のハウジング 1 1 0 とバイパスバルブ 4 0 0のハウジング 4 1 0 に 共通冷却水通路 5 0 0を設けるように構成した点にある。
以上のように、 この実施の形態 8によれば、 共通冷却水通路 5 0 0 を 設けるように構成したので、 E G Rバルブ 1 0 0 とバイパスバルブ 4 0 0を効率良く冷却して E G Rバルブ 1 0 0のバルブスプリ ング 1 5 0お よびバイパスバルブ 4 0 0のバルブスプリ ング 4 5 0のばね特性の低下 を防止することができるという効果がある。 また、 モー夕部および他の 内部部品も冷却される。 実施の形態 9
第 2 0図はこの実施の形態 9 による E G R装置の要部の外部構成を示 す正面図であり、 第 2 1 図は第 2 0図の X X I - X X I線断面図である 。 この実施の形態 9の構成要素のうち、 実施の形態 1等の構成要素と共 通するものについては同一符号を付し、 その部分の説明を省略する。
この実施の形態 9の特徴は、 実施の形態 7または実施の形態 8におい て用いられる E G Rクーラ 2 0 0のケース 2 0 1内の断面を一部遮る邪 魔板 5 1 0を設けるよ うに構成した点にある。 即ち、 断面矩形状のケー ス 2 0 1 内には、 一辺の長さがケース 2 0 1 の内部断面の一辺に相当し 、 他辺の長さがケース 2 0 1の内部断面の他辺よ り短い矩形状の邪魔板 5 1 0が配設されている。 ケース 2 0 1 内の上流側では、 冷却水が邪魔 板 5 1 0に衝突してその流れ方向を変えながら邪魔板 5 1 0 とケース 2 0 1 との隙間を越えてケース 2 0 1 内の下流側へ流れることになる。 以上のよ うに、 この実施の形態 9によれば、 E G Rクーラ 2 0 0内に 邪魔板 5 1 0を設けるよ うに構成したので、 £ 01 クーラ 2 0 0内の排 気ガス通路 2 5 0を排ガスが一気に流れるのを邪魔して E G Rクーラ 2 0 0内に排ガスを結果と して行き渡らせることができ、 排気ガスに対す る冷却効果を均一化することができる という効果がある。 産業上の利用可能性
この発明は、 長期使用が可能であり 、 かつ低コス トでの製造が可能な コンパク トな E G R装置である。 このため、 安価で小型化を目指す種々 の自動車のエンジンへの搭載が可能である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 内燃機関の排気系と吸気系との間に配された排気ガス再循環バルブ と、 該排気ガス再循環バルブから吸気系へ送られる排気ガスを冷却する 排気ガス再循環クーラと、 該排気ガス再循環クーラを迂回して排気ガス を吸気系へ送る通路と再循環クーラへ送る通路との切り替えを行うバイ パスバルブとを備え、 前記排気ガス再循環クーラは前記排気ガス再循環 バルブと前記バィパスバルブとの間に挟持されている、 排気ガス再循環
2 . 排気ガス再循環バルブに、 排気ガス再循環クーラへ排気ガスを送出 するための排気ガス導出口とバイパス通路へ排気ガスを送出するための 排気ガス導出口を個別に設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載 の排気ガス再循環装置。
3 . 排気ガス導出口は排気ガス再循環バルブの軸線方向に対して略直交 する方向に開口されていることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の排 気ガス再循環装置。
4 . 排気ガス再循環バルブとバイパスバルブとを水冷配管で接続したこ とを特徴とする請求の範囲第 1項記載の排気ガス再循環装置。
5 . 水冷配管は排気ガス再循環クーラ内の冷却水通路であることを特徴 とする請求の範囲第 4項記載の排気ガス再循環装置。
6 . 排気ガス再循環バルブまたはバイパスバルブの排気ガス再循環クー ラとの接続部を、 パイプ形状にダイカス 卜で成形したことを特徴とする 請求の範囲第 5項記載の排気ガス再循環装置。
7 . 排気ガス再循環クーラ内の冷却水通路内への冷却水の供給を行う入 口の先端部分は冷却水の流れ方向に対して傾けられたことを特徴とする 請求の範囲第 1項記載の排気ガス再循環装置。
8 . 排気ガス再循環クーラ内の冷却水の流れ方向と排気ガスの流れ方向 とを逆方向としたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の排気ガス再 循環装置。
9 . 排気ガス再循環クーラに排気ガス再循環バルブを直接接続したこ と を特徴とする請求の範囲第 1項記載の排気ガス再循環装置。
1 0 . 排気ガス再循環クーラにバイパスバルブを直接接続したことを特 徴とする請求の範囲第 9項記載の排気ガス再循環装置。
1 1 . 排気ガス再循環クーラを迂回した排気ガスを内燃機関の吸気系へ 送るバイパスパイ プは排気ガス再循環バルブとバイパスバルブとの間に 挟持され、 かつ排気ガス再循環クーラに対して平行に配設されているこ とを特徴とする請求の範囲第 2項記載の排気ガス再循環装置。
1 2 . バイパスパイプの少なく とも一部に蛇腹部を設けたことを特徴と する請求の範囲第 1 1項記載の排気ガス再循環装置。
1 3 . バイパスパイプは排気ガス再循環クーラより熱膨張率の小さい材 料で構成されたことを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載の排気ガス再 循環装置。
1 4 . 排気ガス再循環バルブのァクチユエ一夕は電制式であり、 かつバ ィパスバルブのァクチユエ一夕は空圧式であることを特徴とする請求の 範囲第 1項記載の排気ガス再循環装置。
1 5 . 内燃機関の排気系と吸気系との間に配された排気ガス再循環バル ブと、 該排気ガス再循環バルブから吸気系へ送られる排気ガスを冷却す る排気ガス再循環クーラと、 該排気ガス再循環クーラを迂回して排気ガ スを吸気系へ送るバイパスバルブとを備え、 前記排気ガス再循環バルブ に前記バイパスバルブが直接接続されている、 排気ガス再循環装置。
1 6 . 排気ガス再循環クーラ内の断面を一部遮る邪魔板を設けたことを 特徴とする請求の範囲第 1 5項記載の排気ガス再循環装置。
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