JPH0128221B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はエンジンにおける排気還流量制御弁
に関し、さらに詳しくは、大気圧室と負圧室とを
仕切部で区画し、前記仕切部の作動量を制御する
制御手段を有し、この制御手段によつて負圧室内
の圧力調節を行うことにより作動される仕切部に
連動して排気還流通路の流路面積を制御する弁体
を設けた排気還流量制御弁に係り、デイーゼルエ
ンジンやガソリンエンジンなどのNOx制御に好
的に利用されるものである。（以下これをEGR弁
と称す。） 従来、この種のEGR弁の負圧を調整するため
にソレノイドが利用されているものがある。しか
るに、このような電気的制御ではエンジン負荷を
直接検知するのではなく、これを一旦電気信号に
変換しているため、この信号をEGR弁に送るた
めの制御装置を必要とし、構造が複雑となるばか
りでなく故障を起こし易かつた。又、あくまでも
間接的な制御であるため、負荷に対する排気還流
量の調節に確実性がない欠点があつた。

本発明の目的は、かかる欠点を解消するため
に、負荷に対する排気還流量の調節が確実に行え
るとともに、構造が簡単で故障もしにくいエンジ
ンにおけるEGR弁を提供することにある。

以下、この発明を具体化した一実施例を図面に
従つて説明すると、１は下端部の吸入口２と同吸
入口２に対し直角をなす吐出口３とを吸入口２内
で弁座４を介して連通した弁箱であつて、吸入口
２と吐出口３とを連通する排気還流通路１ａを形
成している。５は同弁箱１上に隣接して設けた
EGR弁の制御部ボデイ、６はリング状のダイア
フラム７の内周部を上下一対の挾着板８，９にて
挾着した仕切部であつて、この両挾着板８，９を
分離可能とし、ゴム等で形成したダイアフラム７
の外周部を前記制御部ボデイ５の内周部に挾着し
て同ボデイ５内を上下両室１０，１１に区画して
いる。

調圧機構は次のように構成される。１２は前記
仕切部６の上部挾着板８の中央部に透設した弁孔
であつて、その上端部に下方へ向けて弁座１３を
形成している。１４は前記仕切部６の下部挾着板
９の略中央部上に支持したスプリング１５の付勢
によつて通常は前記弁座１３に対し着座された弁
装置、１６は同スプリング１５の外周において前
記上下両挾着板８，９間に挾着したリング状のフ
イルタであつて、その内外周にフイルタ室１７を
形成して上部挾着板８の弁孔１２とフイルタ室１
７を連通させている。

１８は前記仕切部６の下部挾着板９の略中央部
から下方へ向けて設けた弁体であつて、前記弁箱
１と制御部ボデイ５との連結部分に設けたガイド
１９により上下移動可能に案内されて弁箱１内に
挿入され、前記仕切部６の上部挾着板８を下方へ
付勢するように前記制御部ボデイ５の上部室１０
内に支持したスプリング２０によつて、通常は弁
箱１内の弁座４に対し着座されている。

２１は前記制御部ボデイ５の下部に透設した複
数個の開口であつて、同ボデイ５内の下部室１１
を大気と連通させて同下部室１１を大気圧室とし
ている。２２は前記仕切部６の下部挾着板９に透
設した複数個の連通孔であつて、前記大気圧室１
１とフイルタ室１７とを連通させている。

２３は前記制御部ボデイ５の上部室１０に連結
した導管であつて、これを負圧源に連通すること
により前記上部室１０を負圧室としている。

なお、前記連通孔２２とフイルタ室１７と弁孔
１２とにより、大気圧室１１と負圧室１０とを連
通する大気通路６ａを形成している。

２４は前記制御部ボデイ５の上部に設けた制御
機構であつて、そのボデイ２５内上部のスプリン
グ２７により可動子２６を下方へ付勢してその下
部のロツド部２６ａを前記仕切部６内の弁装置１
４に当接可能とし、可動子２６の上部にワイヤ２
８を連結して同ワイヤ２８をボデイ２５の外部に
導き、可動子２６とボデイ２５との間に連結した
シール材２９により前記負圧室１０をシール材２
９上方の大気と遮断している。

次に、このように構成したEGR弁の作用を説
明する。

前記負圧室１０内に負圧を導入した状態におい
てワイヤ２８を上方へ引くように図示しない制御
装置により制御すると、可動子２６はワイヤ２８
を引く力がスプリング２７の弾性力に平衡する位
置まで引き上げられるとともに、弁体１８は負圧
室１０と大気圧室１１との圧力差によりスプリン
グ２０の付勢に抗して上動する仕切部６に伴い同
じく上動し、弁箱１内の弁座４が開いて吸入口２
と吐出口３とが連通する。

そして、可動子２６のロツド部２６ａに弁装置
１４が当接すると、スプリング１５の付勢に抗し
て下がり、弁座１３が開く。すると、大気圧室１
１、連通孔２２、フイルタ室１７、弁孔１２を介
して負圧室１０に大気が導入されるため、負圧室
１０内の負圧が小さくなり、仕切部６がスプリン
グ２０の付勢により下動して弁装置１４が弁座１
３が閉じるとともに、弁箱１内の弁座４も弁体１
８により閉じられる。

弁座１３が閉じられて負圧室３内の負圧が再び
大きくなると、仕切部６が上動して弁体１８が弁
座４を開く。

従つて、ワイヤ２８の引き量を変化させれば、
可動子２６の上下位置も変化するため、この上下
作動量に追随して仕切部６に連接されている弁体
１８も前述した場合と同様に変位し、弁体１８の
作動量すなわち排気還流通路１ａの流路面積を制
御することができる。

次に、本発明にかかるEGR弁Ａの応用例を説
明する。

第２図にデイーゼルエンジンに適用した実施例
を示し、EGR弁Ａの排気還流通路１ａは内燃機
関３０の吸気管３１と吸気管３２とを連通する排
気ガスの還流路として用いられ、EGR弁Ａの導
管２３はバキユームスイツチングバルブ３３及び
バキユームタンク３４を介してバキユームポンプ
（図示せず）に連通され、EGR弁Ａのワイヤ２８
は燃料噴射ポンプ３５のスピードコントロールレ
バー３６（機械的動作機構）に連動されている。
なお、前記バキユームポンプに代えてブレーキ用
バキユームを利用することも可能である。

EGR弁Ａの排気還流通路１ａの開度は前述し
たようにワイヤ２８の引き量が大きくなればそれ
だけ大きくなるわけであるが、この引き量の調節
は前記スピードコントロールレバー３６を作動さ
せるアクセルペダル（図示せず）によつて行われ
る。そして、アクセルペダルの踏込み量すなわち
スピードコントロールレバー３６の作重量はワイ
ヤ２８の引き量すなわち排気還流通路１ａの開度
に逆比例するようになつている。

すなわち、排気還流の不要な運転域（例えば、
第３図中Ｌで示すアイドリング時）においては、
バキユームスイツチングバルブ３３が閉じて
EGR弁Ａへの供給負圧がカツトされているため、
排気還流通路１ａが閉じて排気還流量はゼロとな
る。

このアイドリング領域Ｌを越えて負荷が大きく
なると、前記バキユームスイツチングバルブ３３
が開いてEGR弁Ａへ負圧が供給されるため、排
気還流通路１ａが開き、排気還流量が最高とな
る。その後はスピードコントロールレバー３６の
作動量に応じた燃料噴射ポンプ３５の開度とは逆
に排気還流量は小さくなる。

第４図にEGR弁Ａをガソリンエンジンに適用
した実施例を示し、前述したデイーゼルエンジン
の場合に比較して、EGR弁Ａの導管２３をバキ
ユームスイツチングバルブ３３を介して吸気管３
１に連通してその負圧を利用し、EGR弁Ａのワ
イヤ２８を気化器のスロツトルレバー３７（機械
的動作機構）に連動している点が相違する。そし
て、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量すな
わちスロツトルレバー３７の作動量はワイヤ２８
の引き量すなわち排気還流通路１ａの開度に比例
するようになつている。

すなわち、第５図中Ｌで示すアイドリング時に
はデイゼルエンジンの場合と同様に排気還流量は
ゼロとなつている。このアイドリング領域Ｌを越
えて負荷が大きくなると、前記バキユームスイツ
チングバルブ３３が開いてEGR弁Ａへ負圧が供
給されるため、排気還流通路１ａが開き、排気還
流量が増加し始める。その後はスロツトルレバー
３７の開度に比例して排気還流量は大きくなる。

なお、前記実施例ではスピードコントロールレ
バー３６やスロツトルレバー３７を制御機構２４
に連動させる機械的連動手段としてワイヤ２８を
用いたが、これに代えてリンク機構とすることも
可能である。

以上詳述したように、本発明にかかるEGR弁
は、制御手段として制御機構と調圧機構を備え、
該調圧機構として弁装置１４を介装する大気通路
６ａを仕切部６に設けるとともに、前記弁装置１
４には弁座１３と該弁座１３の開閉を行うロツド
部２６ａを備えた可動子２６とを設け、前記制御
機構はエンジンの負荷に直接関係する機械的動作
機構３６，３７に連動して前記可動子２６を進退
させるための機械的連動手段２８を負圧室側に備
えたものであることを特徴とする。従つて、機械
的動作機構３６，３７の変位は機械的連動手段２
８の変位として直接的にEGR弁Ａに伝達される
ため、負荷に対する排気還流量の調節が確実とな
るとともに、構造が簡単になり、故障もなくなる
効果がある。

又、調圧機構として弁装置１４を介装する大気
通路６ａを仕切部６に設けたので、制御機構２４
の可動部は非常に簡素化且つ軽量化され、応答性
を著しく向上することができる。このことは、直
接連動させたにもかかわらず機械的動作機構３
６，３７に与える負担はほとんどなく、本来の動
作に何ら悪影響を与えない。

なお、機械的連動手段としてワイヤ２８を用い
た場合には構造が大変簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる排気還流量制御弁を示
す断面図、第２図は本発明の排気還流量制御弁を
デイーゼルエンジンに適用した実施例を示す系統
図、第３図はそのEGR率線図、第４図は本発明
の排気還流量制御弁をガソリンエンジンに適用し
た実施例を示す系統図、第５図はそのEGR率線
図である。 弁箱……１、排気還流通路……１ａ、弁座……
４、制御部ボデイ……５、仕切部……６、大気通
路……６ａ、挾着板……８，９、負圧室……１
０、大気圧室……１１、弁座……１３、弁装置…
…１４、フイルタ……１６、弁体……１８、連通
孔……２２、制御機構……２４、可動子……２
６、ロツド部……２６ａ、ワイヤ（機械的連動手
段）……２８、スピードコントロールレバー（機
械的動作機構）……３６、スロツトルレバー（機
械的動作機構）……３７、EGR弁……Ａ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制御部ボデイ内を大気圧室と負圧室とに仕切
   部で区画し、前記仕切部の作動量を制御する制御
   手段を有し、この制御手段によつて負圧室内の圧
   力調節を行うことにより作動される仕切部に連動
   して排気還流通路の流路面積を制御する弁体を設
   けた排気還流量制御部弁において、 前記制御手段として制御機構と調圧機構を備
   え、該調圧機構として弁装置を介装する大気通路
   を仕切部に設けるとともに、前記弁装置には弁座
   と該弁座の開閉を行うロツド部を備えた可動子と
   を設け、前記制御機構はエンジンの負荷に直接関
   係する機械的動作機構に連動して前記可動子を進
   退させるための機械的連動手段を負圧室側に備え
   たものであることを特徴とするエンジンにおける
   排気還流量制御弁。 ２ 機械的連動手段はワイヤである特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のエンジンにおける排
   気還流量制御弁。