JPS5824626B2 - 内燃機関の排気ガス還流量制御弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は所謂排圧制御式の内燃機関排気ガス再循環シス
テムに使用する排気ガス還流量制御弁装置に関する。

内燃機関よりのＮＯｘ成分排出量低減のための排気ガス
再循環システムにおし・て好ましい結果を得るには、機
関排気通路と吸気通路とを結ぶ排気ガス再循環通路内の
排気ガス圧力を一定化する必要がある。

このため、循環通路内に設けた排気ガス圧力制御弁と、
変圧弁との組合せより成る排圧制御弁機構を有して成る
、所謂排圧制御式の排気ガス再循環／ステムが今日では
主流になってきて℃・る。

しかしながら、最近排気ガス再循環作動につ（・ての解
明が深まるにつれ、ＥＧＲ通路内の圧力を一定化するの
みでは理想的な作動が図れず、排圧制御弁機構に至る還
流排気ガスの流量を予め吸入空気量に応じて制御してお
く必要があることがわかってきた。

かかる流量制御弁は排圧制御弁機構の上流のＥＧＲ通路
内に形成される弁座に対面させて弁体を配置し、該弁体
を、弁棒を介して、吸気管負圧に応動するダイヤフラム
に結合して構成され、ダイヤフラムに作用する吸気負圧
に応じて弁座と弁体間の距離を変え、吸入空気量に応じ
た流量制御を達成する。

この種の流量制御弁は、排圧制御弁機構の上流側のＥＧ
Ｒ通路に設けるが、この部分はその弁機構の働きで正圧
とされている。

それ故、排気ガス中の微塵が弁棒の摺動部に蓄積し易す
くバルブステックが生じ易い問題がある。

従って、本発明の目的は流量制御弁の弁棒の摺動部への
排気ガス中の微塵の蓄積を防止できる改良構造を提供す
ることにある。

以下添附図面を参照しながら本発明を具体的に説明する
。

排圧制御式ＥＧＲシステムの全体を概略的に示す第１図
において、１０および１２は夫夫、排圧制御弁機構を構
成する、圧力制御弁、および変圧弁である。

圧力制御弁１０は、機関１３の排気マニホルド１４とス
ロットル弁１６の下流の吸気マニホルド１７とを結ぶ排
気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）１８上に位置する弁座
２０と、弁体２２と、ばね２３により下方に付勢される
ダイヤフラム２４と、弁体２２とダイヤフラム２４とを
結ふ弁棒２６より成っている。

一方変圧弁１２は、ばね２７により下方に付勢されるダ
イヤフラム２８と、これに対面して設けられる大気開閉
ポート３０とを有している。

周知の如く、変圧弁１２のダイヤフラム２８は、ＥＧＲ
通路１８から通路３２を介して作用する排気ガス圧力Ｐ
に応動して大気開閉ポート３０を開閉して、これにより
、スロットル弁１６の全閉位置の少し上流の負圧ポート
３２から通路３３を介しダイヤフラム２４に作用する負
圧を調節して、弁座２０に対して弁体２２を近づけたり
離したりして、これにより上記排気ガス圧力Ｐを一定値
に保つ。

３４は、圧力制御弁１０に至る排気ガスの流量を吸入空
気量に応じて調節して、理想的な排気ガス再循環作動を
達成させるための流量制御弁を略示するもので、圧力調
節弁１０より排気マニホルド１４側の（言いかえれば上
流側の）ＥＧＲ通路１８内に位置した弁座３６と、弁体
３８と、ばね４０により左方に付勢されるダイヤフラム
４２と、弁体３８とダイヤフラム４２とを相互に結合す
る弁棒４４とを具備して成る。

流量制御弁３４のダイヤフラム４２には、吸気マニホル
ド１７に形成したポート４６の負圧（即ち吸入空気量）
が負圧チューブ４１を介し作用するから、弁体３８は吸
入空気量に応じて弁座３６に対し近づいたり離れたりし
、かくて弁３４０所要の流量特性が得られることになる
。

第２，３図は、本発明を構成する流量制御弁３４の詳細
構造を圧力制御弁１０と相互に隣り合つて一体構造とし
た場合について示したものである。

しかし、第１図の変圧弁１２は図示されていない。

流量制御弁３４はハウジング５０を有し該ハウジング５
０内には、第１図におけるＥＧＲ通路１８の一部を構成
する排気ガス室５２が形成される。

・・ウジング５０の開放端には筒状の挿入孔５０１が形
成されここにカップ状の弁座３６が圧嵌される。

このカップ状弁座３６の端面には弁口・３６１が形成さ
れる。

カップ状弁座３６の側面には、ハウジング５０内の孔５
０３と整列する排気ガス導入孔３６３が形成され、これ
らの孔３６３および５０３へは第１図の排気マニホルド
１４より排気ガスが導入される。

カップ状弁座３６内の弁口３６１に対面して弁体３８が
位置し、これは弁棒４４上に固着されている。

前記の筒状挿入孔５０１へは、カップ状弁座３６に続い
て振れ止め板５４が、弁座３６と隙間を残して圧嵌され
ている。

振れ止め板５４の中央には、弁棒４４の一端を緩く収容
するボス部５４１が形成される。

ハウジング５０上にはダイヤフラムケース５８がねじ６
０および６０′により固設される。

この固定の際ダイヤフラムケース５８とハウジング５０
間には、軸受６２およびこの軸受と並んで断面ｆｌ状の
環状防塵プレート６４が挟着保持される。

弁棒４４は防塵プレート６４中央部の孔６４１とは大き
な隙間をもって（第４図参照）および軸受６２の中央部
摺動孔とは小さな隙間をもって貫通している。

ダイヤフラムケース５８の周辺７ランジ部には、ダイヤ
フラムカバー６６の周辺フランジ部がこれらの間にダイ
ヤフラム周辺部４２を挟着しつつ固定される。

ダイヤフラム４２０両側には一対のダイヤフラム保持板
４２１および４２３が挾まれる。

弁棒４４の一端には、止めスリーブ４４１が挿入固定さ
れるとともに、この先端ねし部は、一対のダイヤフラム
保持板４２１および４２３間のダイヤフラム４２を通っ
てナツト４４５がねじ込まれ、かくてダイヤフラム４２
は弁棒４４に固定化される。

ばね４０はダイヤフラム４２を図の左方に付勢している
。

又、このばね４０の配置される、ダイャフラムの一側に
形成される室は負圧パイプ４１が連通し、これは第１図
に示す如く吸気マニホルド１７内の負カポート４６に連
通せしめられる。

圧力制御弁１０は、第２図に示すようにノ・ウジング６
８を有し、これは圧力制御弁３４のノ・ウジング５６と
相互に一体固定されている。

ノ・ウジフグ５０内の室５２と相互に連通ずる、ノ・ウ
ジフグ６８内の室７０には弁座２０が設けられ、該弁座
２０に対面して弁体２２が有る。

弁体２２は弁棒２６を介して、ダイヤフラムケース７２
内のダイヤフラム２４（第２図には図示されないが第１
図を参照）に結合される。

このダイヤフラム２４には第１図のＥＧＲポート３２に
生じた負圧がパイプ３３を介して作用し、弁体２２を弁
座２０から変位させて、室５２から室７０内に導入され
る排気ガスの圧力を調節する。

圧力制御弁１０のハウジング６８内には排気ガス送出通
路７４が室１０と連通するように形成される。

この排気ガス送出通路１４は第１図に示すようにスロッ
トル弁１６の下流の排気マニホルド１７に結合されてお
り、かくてここに排気ガスを再循環することができる。

再び流量制御弁１０について説明すると、その防塵グレ
ート６４に近いノ・ウジング５０の内壁からは仕切５０
７が延びており、この中央部の孔を弁棒４４が貫通して
いる。

第４図の拡大図から明らかなように、この仕切壁５０７
の中央部の孔５０９と弁棒４４間には十分な隙間が残さ
れているとともに、仕切５０７と防塵プレート６４間に
は密封プレート８０が配置されている。

この密封プレート８０の中心孔には弁棒４４が小さな隙
間をもって貫通されており、その周辺には第５図に示す
ように三個の弾性舌片８０１が防塵板６４に向って延び
ており、その先端は鎖板６４に当接してやや下方に弾性
変形を受け、密封プレートを仕切壁５０７に押し付けて
いる。

防塵プレート６４と、密封プレート８０との仕切壁５０
１との外側における・・ウジング内には空間Ｔが形成さ
れこれは、第３図の如く本体５０および６８内に形成さ
れる排気ガス中の微塵除去通路８２を介して前記した本
体６８内の排気ガス送出通路７４に連通している。

以上述べた本発明の流量制御弁にあってはノ・ウジング
内の室５２は、仕切板５０７の弁棒４４間の隙間は密封
プレート８０によって通常は塞がれている。

したがって略々正圧に制御されている室５２内の排気ガ
ス中の微塵が矢印Ａの如く防塵板６４を介して軸受６２
のところまで達するのは防止される。

また何らかの原因で微塵が隙間Ｒから漏れても、これは
矢印Ｂで示すように排気ガスバイパス通路８２に向い、
ここから排気ガス送出通路７４に矢印Ｃ（第３図）の如
く向い、第１図の吸気マニホルド１７に吸引される。

というのは、軸受６２と防塵プレート６４との間の空間
τの圧力Ｐ１′は大気圧に近く、仕切板５σ′の下側の
空間τ″の圧力ｐＨｌは排気ガスにより正圧であるが、
空間Ｔは通路７４．８２を介しての吸気マニホルド１７
内の負圧の影響で負圧Ｐｌ となっており、矢印Ｂ、
Ｃの如き微塵の流れが無理なく生ずるからである。

尚、かかる排気ガスおよびその中の微塵の流れは少量で
あるから排気ガス再循環作動に悪影響は及ぼさない。

また、空間γから外気中の微塵が入り込むことが生じ得
るが、かかる大気中の微塵は排気ガス中の微塵と異り粘
着性がなくパルプステックの原因とはならないことから
問題は生じない。

第４図の如く排気ガス中の微塵除去通路８２を通路７４
側に通ずることが構造上困難なときは、これを大気開放
としてもよい。

この場合第３図の実施例の如き微塵の強力な吸引作用は
期待できない。

しかし、この場合の圧力関係は空間Ｔの圧力Ｐ１は正圧
空間τ ｒｆｆ／の圧力Ｐ、’、Ｐ１″は大気圧である
からｐ７＞ｐ、’−ｐ、 となる。

しかし、微塵除却通路８２の方が弁軸６２の側より開口
面積が大きいことから流れはほとんどＢの方向に生じ、
微塵を大気に逃すことができるので摺動部に矢印Ａの如
く達するのは防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は排圧制御式ＥＧＲシステムの概略図：第２図は
本発明の流量制御弁の実際上の構造を示す断面図：第３
図は第２図の■−■線に沿う矢視図：第４図は第３図の
一部拡大図：第５図は第４図の■−■線に沿う矢視図： ３４・・・・・・流量制御弁、３６・・・・・・弁座、
３８・・−・・・弁体、４２・・・・・・ダイヤフラム
、４４・・・・・・弁棒、５０・・・・・・ハウジング
、５２・・・・・・排気ガス室、５４・・・・・・振れ
止め、６２−・・・・・軸受、８２・・・・・・排気ガ
ス中の微塵除去通路、５０７・・・・・・仕切壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関吸気通路と排気通路とを結ぶ排気ガス再循環通
   路内の排気ガス圧力を一定制御するための圧力制御弁機
   構に至る排気カスの流量を制御するための排気ガス還流
   量制御弁装置であって、上記圧力制御弁機構より排気通
   路側の再循環通路上に位置する排気ガス室を形成するノ
   ・ウジングを有し。 該排気ガス室内に弁座およびこれに対面して弁体を設け
   るとともに、該弁座と対面する・・ウジング内仕切壁お
   よびこれに並んでノ・ウジング外側に設けられる軸受部
   材を貫通する弁棒によって、上記弁体を、上記・・ウジ
   フグ外に張設される吸気負圧に応動するダイヤフラムに
   連結するようにした弁装置におし・て、弁棒に大きな隙
   間をもって貫通される環状防塵プレートを軸受と並んで
   配置し、該防塵プレートとハウジング内仕切壁との間に
   環状密封プレートが弁棒に小さな隙間をもって貫通すす
   よう配置され、該密封プレートは防塵プレートに当接す
   る複数の弾性舌片を有し、その弾性力をもって密封プレ
   ートはハウジング内仕切壁に密着付勢されており、上記
   防塵プレートと密封プレートとハウジング内仕切壁との
   外側におけるハウジング内空間は・・ウジング内に形成
   される排気ガス中の微塵除去通路に連通されていること
   を特徴とする排気ガス還流制御装置。