JPS591889A - Egr制御バルブ - Google Patents

Egr制御バルブ

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Publication number
JPS591889A
JPS591889A JP57087983A JP8798382A JPS591889A JP S591889 A JPS591889 A JP S591889A JP 57087983 A JP57087983 A JP 57087983A JP 8798382 A JP8798382 A JP 8798382A JP S591889 A JPS591889 A JP S591889A
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JP
Japan
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pulp
shaft
motor
egr
holder
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Application number
JP57087983A
Other languages
English (en)
Inventor
Akitsugu Ishida
石田 尭嗣
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Mikuni Corp
Original Assignee
Mikuni Corp
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Publication date
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Publication of JPS591889A publication Critical patent/JPS591889A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/45Sensors specially adapted for EGR systems
    • F02M26/48EGR valve position sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/53Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
    • F02M26/54Rotary actuators, e.g. step motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65Constructional details of EGR valves
    • F02M26/66Lift valves, e.g. poppet valves
    • F02M26/67Pintles; Spindles; Springs; Bearings; Sealings; Connections to actuators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモータ駆動式のエンジン制御システムにおける
排気再循環(EGR)パルプにおいて制御信号によって
操作しうるコントロールパルプに関する。
ステッピングモータ、DCサーボモータのごとき小型モ
ータによってパルプを昇降させる流量制御パルプでは、
パルプシャフトのスジストが直接モータ軸に伝わるので
、モータ軸受部分の損傷を招きやすい。またパルプ閉止
時にはモータ停止指令後の惰性回転によシバルプシート
へのステイ・ツク現象を生じてパルプの精度を害うもの
であった。
上記の点に鑑み、本発明ではモータ軸とノくルプシャフ
トとを直接結合せずに、モータの回転をノくルプシャフ
トの昇降に変換する機構を介装してモータ軸にスラスト
がかからないようにすると共に、パルプシャフト下部に
オーツ(−ストローク吸収手段を介装しパルプのステイ
・ツク現象を防止して上述のごとく欠点を取除いたもの
である。
こ\でEGRパルプについて述べると、従来のものはバ
ルプノーウジングの上Wにダイヤフラム室を設ケてエン
ジンマニホールドに連通させ、マニホールドバキューム
を何らかの方法によシ導入してEGRバルブを開閉する
ようにしたものが殆んどであり、バキュームの導入方法
を種々工夫してエンジン負荷に対応したパルプ開度を得
られるようにしている。しかし、このような構成のパル
プでは、EGRパルプ開度をよシ多くしなければならな
い場合にバキーームそのものが低下してしまい、逆に僅
かな開度を必要とする場合にはパキーームが高くなって
しまう。このような相反する条件下でパルプ開度を制御
しなければならないという不都合があった。
本発明制御パルプをモータ駆動式EGRパルプに用いる
ことによりクリティカルな拘束条件にとられれずパルプ
開度を制御することができ、更にこのEGRパルプを電
子制御燃料噴射システムに組込み、コントロールユニッ
トからの信号によってEGRコントロール用モータを駆
動してパルプ開度を決定するようにすれば、適正なEG
Rの供給を自動的に確保することが可能である。
次に図面について本発明の詳細な説明する。第1図は本
発明パルプの縦断面図を示すもので、(1)はパルプハ
ウジング、(21ハバルプ、(3)ハモータノ・ウジン
グ、(4)はステッピングモータ、DCサーボモータの
ごとき制御用モータ、(5)はモータ軸、(6)はアー
ム、(7)は締付ネジ、(8)はビン、(9)はスクリ
ューハウジング、 Qlはナツト部材、aυはインレッ
トボート、0渇はアウトレットポート、圓は円筒形のス
クリュ一部材、(18)はパルプシャフト、翰はパルプ
ロッド、(イ)はリターン用スプリングである。
第1図に示すようにバルプノ・ウジング(1)の上部に
パルプロッド(2樽を設け、更にその上にモータフ1ウ
ジング(3)を載置してステッピングモータのごとき制
御用モータ(4)を支持する。モータノ・ウジング(3
)の下部は細径でその部分にバルプシャフ) Qlを冷
却するため外気導入用の窓孔c!傷を形成しておく。
ハウジング(3)の内部には中央にナツト部材0〔を形
成シたスクリューハウジング(9)を固着する。
モータ軸(5)とパルプシャフトa印との間には、モ1
−1部ノ回転をパルプシャフトの上下動の変換する機構
を有している。すなわちモータ軸(5)にはアーム(6
)がネジ(7)で固着され、軸心よシ偏心位置のアーム
(6)の先端にビン(8)が下向きにはめ込まれている
。ナツト部材00)に螺合するスクリー一部材αQの上
面は円板状のホルダー(+41が形成されて、その1部
に前記ビン(8)を挿通させる切欠き09が形成されて
いる。モータ軸(5)が回転すると、ピン(8)の回動
によりスクリー一部材0りが回転し、そのスクリュ一部
材によってシャフトを上下動させるものである。
スクリーー・部材0階の内部円筒室aηにはスチールボ
ール(ハ)を内蔵させ、スチールボールQ(ト)を介し
てバルブシャフトα樽の頂部とコンタクトさせる。スチ
ールボールC25)の介在によりパルプシャフトはスク
リュ一部材による上下動のみが伝達され、スクリュ一部
材αJの回転力は伝わらない。パルプシャフトαυはほ
ぼ中央部分に配置したパルプガイド(ハ)によって正確
に上下動するように案内されておシ、またその上部にス
プリング押え07)を設けてノクルブガイド上縁との間
にリターン用スプリングC7eを付設している。
パルプシャフトα梯の下部にはオーバーストローク吸収
手段を介してパルプロ・ノド翰を嵌装支持させている。
上記吸収手段はスプリングと、ノ(力孔に挿通したビン
とによシ構成されている。バルブシャフトα印の下部は
下方に向って開口する中空円筒室0!1が形成され、そ
の内部にパルプロッド(2Gの上半部分を嵌挿している
。バルブロッド(2@の略中央には小径のピンCDが挿
設され、その突出両端を]くルプシャフト円筒部のバカ
孔0りに嵌装し、更に口・ノド頂部にオーバーストロー
ク吸収用のスプリングQ濁を内蔵させる。
パルプ(2)の全閉時には、上記スプリング(ハ)の押
圧によってバルブシート@に圧接されており、ピン(2
j)はビン径よシ大きな径のバカ孔Q々の上限に当るか
、上限近くに位置されている。スクリュ一部材0国の回
転時にシャフトaQの上昇が始まってもバルブロッド(
イ)は直ちに上昇せず、バカ孔(2渇の下限にピンQυ
が接したのちにバルブロッド(イ)の上昇かはじまシバ
ルプ(2)の開きが行なわれる。
一方前記ホルダーQ41の端面には第2図に示すように
突出ピン(161を有し、これがスクリー−)・ウジン
グ(9)のほぼ接線方向に取付けたパルプ全閉位置検出
用センサー(至)の接触子01)に当接するようになっ
ている。前記センサー(至)はパルプ全閉時に接触子0
1)がホルダーの突出ビンαeにより後退させられてO
Nとなり、その信号をコントロールユニットに伝達させ
る。スフIJ、−の作用によシホルダー圓の回転と共に
1回転につき1ピツチ(例えば2.5m+n)上昇する
ため、パルプ開き始め以降は突出ピンOeがセンサーの
接触子0])に当ることはない。゛なお第2図中、(イ
)はセンサー(絢の端子である。
上記装置においてステッピングモータを用いるときは、
ステップ回転となり、DCサーボモータのときには駆動
電流の0N1OFFの間、連続的に回転される。何れの
場合にも、モータ(4)を駆動すると、アーム(6)先
端のビン(8)およびピン(8)を挿入した切欠き0り
を介してホルダー(+41を回転させ、これと一体のス
クリュ一部材0を同方向に回転させながら上昇させてパ
ルプ(2)を開き状態とする。このときに生ずるスクリ
ーーのスラストはホルダーの切欠きa9に対するピン(
8)の軸方向の滑りで吸収されて、モータ軸(5)に伝
わることはない。またモータを逆転させるとスクリーー
の作用によシバシブシャフト0樽を押下げ、下降端に至
ると、ホルダーα4の突出ビン0〔量がセンサt30)
の接触子0])に当シ全閉信号を発してモータ(4)を
停止させる。このときに回転角誤差、惰性運転があって
も吸収用スプリング(2国とビン0Dを貫挿したバカ孔
@の作用によりオーツ(−ストロークが吸収されてパル
プのステイ・ツク現象を防ぐことができる。
〔応用例〕
第3図は上記パルプをエンジン制御システムのEGRバ
ルブに使用した場合を示すものである。このシステムの
コントロールユニット■はアクセルペダル(至)の踏込
量によって作動する燃料コマンドポテンショメータ(ト
)の出力に応じ、インジェクター0])を駆動して燃料
を噴射させるものである。コントロールユニット4CI
Kはエンジンの運転状況に従ってエヤーフローセンサ0
.慢の出カド、スロットルアクチュエータ(6)からポ
テンショメータ又はエンコーダー輪を介しての出力が入
力されるほか、各種の情報、例えば冷却水温度またはエ
ンジンシリンダヘッド温度、エンジン回転数、大気温度
、大気圧状態、燃料供給ライン圧力等がセンサ群(ロ)
によシ検出され電気信号として入力され、これらの入力
に基づいて適正空気量が算出される。またコントロール
ユニットに)によって演算された信号は、スロットルア
クチュエータ(6)とEGRバルブのモータ(4)に出
力される。エンジン(ト)の吸気ボア(ハ)内K U 
IJ 記エヤーフローセンサー、スロットルバルブ(財
)、インジェクター(41)および排気循環人口O′i
)が設けられている。なお、エヤーフローセンサー■は
図の如く単独したセンサーによるもののほかに、スロッ
トルバルブ上下の圧力を圧力センサーで検出し、その上
下の圧力差と前記の検出されたスロットル開度とによシ
空気量を検出することもできる。この人口0″t)は通
路(ハ)を介してFGRパルプのアウトレットボート(
12に通じている。排気ポアθ→からはEGRパルプの
入口に連なるバイパスに)が設けられている。
上記コントロールユニットに)は、上記各種要素および
センサからの信号と、運転パラメータ間の  。
関数関係から予めプログラムさ1れているメモリーと比
較され、燃料がフローインプットから算出された必要空
気量を補正し、その時点での適正空気量を算出する。そ
の結果スロットルバルブ(46’)の開度をきめる電気
信号を出力し、スロットルバルブをアクチーエートして
空気量の最適値をきめるものである。この際、コントロ
ールユニット■がエンジンへの燃料又は空気量を演算し
、その算出値を基本的参考としてEGRコントロール用
の電気信号を出力し、パルプの開度を指令して適正なE
GRの供給を確保するものである。エミッションコント
ロールに必要な適正EGR量は各種センサおよびエンジ
ン運転の負荷状態によシきまるので、EGRパルプ開度
は予め調べられて、その性能を把握し、コントロールユ
ニットαeに記憶させておくものである。
従来のようにエンジンマニホールドに連通させてパルプ
開度を決定するものでは、マニホールドバキュームの影
響を直接受けてしまい微妙な開度コントロールを必要と
する部分負荷での開度設定が非常に困難であるが、本発
明のものでは、パルプ前後のマニホールド圧力差が大幅
に変更してもその開度に影響が現われないことは明らか
である。
従ってモータに開度指令さえ与えればエンジンの負荷状
態の如何に拘らず、期待開度が得られる。
またこのような構造としたものは、いわゆる電子式燃料
噴射装置においてコントロールコンピコ、−タをもった
システムに組込むことによシ容易にコントロールできる
ことは明らかである。
上述のように本発明は、モータ軸とパルプシャフトとの
間に、モータの回転をパルプシャフトの上下動に変換す
る機構を介装しているので、モータ駆動によるパルプの
開度を正確かつ容易にコントロールすることができ、ま
たパルプシャフトの下部分にはオーバーストローク吸収
手段を付設しているためパルプ全閉時のステインク現象
を完全に防止することが可能である。更に本発明をエン
ジン制御システム中のEGRパルプに用いるときには、
エンジンマニホールド負圧の影響を受けるこ1となしに
、エンジンエミッションに必要なEGR量に応じバルブ
開度を正確にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明EGR制御パルプの縦断面図、第2図は
第1図の■−■線における断面図、第3図は本発明パル
プをエンジン制御システムにおけるEGRパルプに用い
た場合のシステム構成図である。 (1):バルブハウジング (21:バルブ(3);モ
ータハウジング (4);モータ(5):モータ軸  
   (6):アーム(8):ピン (9)ニスクリユーハウジング OQ:ナソト部材    0り;スクリュ一部材0(:
ホルダー     a9:切欠きOQ:突出ビン   
  αD:中空円筒室0樽:シャフト     a9;
中空円筒室(2I:パルプロッド   0υ;小形ピン
c23:バカ孔     (ハ)ニスプリング(ハ)ニ
スチールボール (ハ):リターン用スプリング (至):センサー 三國工業株式会社 代理人  芦 1)直 衛 代理人  朝 倉 正 幸 手続補正書(自発) 昭和58年8 月5 日 特許庁長官殿 (特許庁審査官         殿)1、事件の表示 昭和57年 特 詐 願第 87983  号2、発明
の名称 EGR制御バルブ (1)明細書第3頁14〜17行[本発明はモータ駆動
式の・・・・・フン)0−ルバルヅに関する。jを1本
発明はモータ駆動式のEGRバルブに関するもので、特
に電子式エンジン制御システムよりの信号によって排気
循環量をコントロールするE(LR制御パルプに関する
。」と訂正する。 (2)回書第5頁10〜11行「本発明制御パルプをモ
ータ駆動式EG几パルプに用いる」を「本発明は、EG
Rパルプをモータ駆動式とする」と訂正する。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  パルプハウジング上部にモータを取付け、モ
    ータ軸とパルプシャフトとの間にモータの回転をパルプ
    シャフトの上下動に変換する機構を介装すると共に、パ
    ルプシャフトの下部分にオーバーストローク吸収手段を
    設けてパルブロンドを嵌装支持したことを特徴とするE
    GR制御パルプ。 (2)  モータの回転をパルプシャフトの上下動に変
    換する機構は、モータハウジング中央に設けたナンド部
    材と、パルプシャフト上端に回転自在に被着されて前記
    ナツト部材と螺合するスクリュ一部材と、スクリュ一部
    材の頂部に設けた切欠き付きのホルダーと、モータ軸端
    に取付けたアームと、アーム先端に垂設されて前記ホル
    ダーの切欠きに係合するピンと、パルプシャフト周囲に
    設けたリターン用スプリングとから構成されている特許
    請求の範囲第1項記載のEGR制御パルプ。 (3)切欠き付きホルダーは端面に突出ピンを有し、モ
    ータハウジング内には前記突出ピンに当接してパルプの
    全閉位置を感知するセンサーを設けている特許請求の範
    囲第2項記載のEGR制御パルプ。 (4)  オーバーストローク吸収手段は、パルプロッ
    ドを嵌挿するためパルプシャフトの下部に形成させた中
    空円筒室と、中空円筒室内に埋設したオーバーストロー
    ク吸収用スプリングと、パルプロッドの横方向に貫装し
    た小形ピンと、パルプシャフトに貫装した前記小形ピン
    の突出部分を係合させるため中空、円筒室部分に形成さ
    せたバカ孔とから構成されている特許請求の範囲第1項
    記載のEGR制御パルプ。1(5)  パルプハウジン
    グ上部にモータを取付け、モータの回転を円筒形のスク
    リュ一部材に伝達し、該スクリュ一部材は回動しないナ
    ツト部材に螺合しており、パルプシャフトのパルプ側と
    反対の端部に取付けられたボールが前記パルプシャフト
    と共に前記スクリュ一部材に弾圧接触せしめられている
    ことを特徴とするEGR制御バルブ。 (6)  パルプシャフトの下部には、スプリングと、
    小形ピンと、バカ孔とKよシバルプのオーパース)0−
    りを吸収する手段を有している特許請求の範囲第5項記
    載のEGR制御バルブ。
JP57087983A 1982-05-26 1982-05-26 Egr制御バルブ Pending JPS591889A (ja)

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