JP2015161261A

JP2015161261A - fluid control valve and fresh air introduction device

Info

Publication number: JP2015161261A
Application number: JP2014038131A
Authority: JP
Inventors: 健英中村; Takehide Nakamura; 吉岡　衛; Mamoru Yoshioka; 衛吉岡
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2015-09-07
Anticipated expiration: 2034-02-28
Also published as: JP6231404B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent fluid leakage at the time of full-closed state of a fresh air introduction valve without increasing a thrust force required by an actuator and along with it to improve reliability on anti-vibration characteristics.SOLUTION: The present invention comprises a valve seat 63; a valve body 64 that can be sit on the valve seat 63; a valve shaft 65 reciprocating the valve body 64 in a right angle direction in respect to the valve seat 63; a screw mechanism 66 having a backlash for reciprocating the valve shaft 65; a stepping motor 67 for driving the screw mechanism 66; and a return spring 68 for energizing the valve body 64 in a closing direction. The valve body 64 has a relief spring 69 that is installed to be reciprocatable in an axial direction within a prescribed range in respect to the valve shaft 65 so as to energize the valve body 64 and the valve shaft 65 in a direction where they are spaced apart to each other. The energizing force of the relief spring 69 is set to be smaller than a thrust force attained by the stepping motor 67 when the valve body 64 is moved from the valve seat 63 in an opening direction and set to such a strength as one enabling the valve body 64 to be kept at its sat state even if the maximum pressure of the intake air acts against the valve body 64 in an opening direction under a state in which the valve body 64 is kept at its sat state.

Description

この発明は、気体等の流体を制御するために使用される流体制御弁及びその流体制御弁を新気導入弁として使用する新気導入装置に関する。 The present invention relates to a fluid control valve used for controlling a fluid such as a gas and a fresh air introduction device using the fluid control valve as a fresh air introduction valve.

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載されるバイパス弁を挙げることができる。このバイパス弁は、過給機を備えたエンジンにおいて、エンジンの排気の一部を排気還流ガス（ＥＧＲガス）として吸気通路へ流してエンジンへ還流させる低圧ループ式の排気還流装置（ＥＧＲ装置）に関連して設けられる。すなわち、このバイパス弁は、ＥＧＲ装置によって吸気通路へ流れるＥＧＲガスを希釈するために吸気通路へ新気をバイパスして導入する新気バイパス通路に設けられる。過給機は、排気通路に設けられたタービンと、吸気通路に設けられ、タービンにより駆動されるコンプレッサとから構成される。低圧ループ式のＥＧＲ装置は、タービンより下流の排気通路とコンプレッサより上流の吸気通路との間に設けられるＥＧＲ通路と、そのＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁とにより構成される。コンプレッサとエンジンとの間の吸気通路には、スロットル弁が設けられる。コンプレッサより上流であってＥＧＲ通路の出口より上流の吸気通路には、吸気絞り弁が設けられる。その吸気絞り弁より上流の吸気通路とスロットル弁より下流の吸気通路との間に新気バイパス通路が設けられる。バイパス弁は、全閉状態と全開状態との間で開閉可能に構成される。そして、要求ＥＧＲ率が急減するエンジンの減速運転時などには、バイパス弁を開き、スロットル弁より下流の吸気通路へ新気バイパス通路を介して新気を導入する。これにより、スロットル弁より下流の吸気通路へ流れたＥＧＲガスを新気により希釈し、燃焼室におけるＥＧＲ率を早期に減衰させるようになっている。 Conventionally, as this type of technology, for example, a bypass valve described in Patent Document 1 below can be cited. This bypass valve is used in an engine equipped with a supercharger as a low-pressure loop exhaust gas recirculation device (EGR device) that flows part of the engine exhaust as exhaust gas recirculation gas (EGR gas) to the intake passage and recirculates it to the engine. Provided in association. That is, the bypass valve is provided in a fresh air bypass passage that introduces fresh air to the intake passage in order to dilute the EGR gas flowing into the intake passage by the EGR device. The supercharger includes a turbine provided in the exhaust passage and a compressor provided in the intake passage and driven by the turbine. The low pressure loop type EGR device includes an EGR passage provided between an exhaust passage downstream of the turbine and an intake passage upstream of the compressor, and an EGR valve provided in the EGR passage. A throttle valve is provided in the intake passage between the compressor and the engine. An intake throttle valve is provided in the intake passage upstream of the compressor and upstream of the outlet of the EGR passage. A fresh air bypass passage is provided between the intake passage upstream of the intake throttle valve and the intake passage downstream of the throttle valve. The bypass valve is configured to be openable and closable between a fully closed state and a fully open state. When the engine is decelerating when the required EGR rate rapidly decreases, the bypass valve is opened, and fresh air is introduced into the intake passage downstream of the throttle valve via the fresh air bypass passage. As a result, the EGR gas that has flowed into the intake passage downstream of the throttle valve is diluted with fresh air, and the EGR rate in the combustion chamber is quickly attenuated.

ここで、特許文献１には特に記載はないが、バイパス弁を、図８に概略図に示すように、弁体９１が弁座９２の座面に対して直角方向へ移動するポペット弁タイプとし、また、弁体９１をネジ機構９３を介してステップモータ等のアクチュエータにより駆動させる電動弁として構成することが考えられる。この種のポペット弁タイプでは、弁体９１を弁座９２の座面に対して直角方向へ往復動させる弁軸９４を備え、ネジ機構９３は、弁軸９４をその軸線方向へ移動させるために、ロータ９５に設けられた雌ネジ９６と弁軸９４上に設けられた雄ネジ９７とから構成される。ネジ機構９３は、弁軸９４の軸線方向において所定のバックラッシ９８を有する。また、ハウジング９９と弁体９１との間には、弁体９１を弁座９２へ着座させる閉方向へ付勢するリターンスプリング１００が設けられる。 Here, although there is no particular description in Patent Document 1, the bypass valve is a poppet valve type in which the valve body 91 moves in a direction perpendicular to the seat surface of the valve seat 92 as shown in the schematic diagram of FIG. Further, it is conceivable to configure the valve body 91 as an electric valve that is driven by an actuator such as a step motor through a screw mechanism 93. This type of poppet valve type includes a valve shaft 94 that reciprocates the valve element 91 in a direction perpendicular to the seating surface of the valve seat 92, and the screw mechanism 93 moves the valve shaft 94 in the axial direction thereof. , And a female screw 96 provided on the rotor 95 and a male screw 97 provided on the valve shaft 94. The screw mechanism 93 has a predetermined backlash 98 in the axial direction of the valve shaft 94. In addition, a return spring 100 is provided between the housing 99 and the valve body 91 to urge the valve body 91 in the closing direction to seat the valve body 91 on the valve seat 92.

特開２０１２−７５４７号公報JP 2012-7547 A

ところで、特許文献１に記載のエンジンでは、過給時にＥＧＲ弁を開いてＥＧＲガスを燃焼室へ還流させるときに、新気バイパス通路から吸気通路への新気の導入を遮断するために、バイパス弁を全閉状態にすることになる。このとき、バイパス弁より上流の新気バイパス通路にかかる大気圧とバイパス弁より下流の新気バイパス通路にかかる過給圧との圧力差が大きくなり、バイパス弁にかかる負荷が増大する。これにより、図９に示すように、ネジ機構９３のバックラッシ９８の分だけ弁軸９４と共に弁体９１が開方向へ動き、弁体９１と弁座９２との間に隙間が生じ、バイパス弁より上流の新気バイパス通路へ吸気が漏れるおそれがある。この漏れた吸気にはＥＧＲガスが含まれることから、バイパス弁より上流の新気バイパス通路にＥＧＲガスが侵入すると、その部分で酸性の凝縮水が発生し腐食が生じるおそれがある。また、バイパス弁には、過給圧による負荷やエンジンの振動が作用することから、弁体９１と弁座９２との間で摩耗や異音が生じるおそれがある。一方、過給圧による吸気の漏れを防止するためにリターンスプリング１００の付勢力を大きくすることが考えられる。しかし、その場合は、リターンスプリング１００の付勢力に抗して弁体９１を開弁させるためにアクチュエータを高出力化する必要があり、そのためにアクチュエータを大型化する必要がある。しかし、そのような構成では、バイパス弁が大型化したり、コストアップしたりすることになる。 By the way, in the engine described in Patent Document 1, when the EGR valve is opened at the time of supercharging and the EGR gas is recirculated to the combustion chamber, a bypass is used to block the introduction of fresh air from the fresh air bypass passage to the intake passage. The valve will be fully closed. At this time, the pressure difference between the atmospheric pressure applied to the fresh air bypass passage upstream of the bypass valve and the supercharging pressure applied to the fresh air bypass passage downstream of the bypass valve increases, and the load applied to the bypass valve increases. As a result, as shown in FIG. 9, the valve body 91 moves in the opening direction together with the valve shaft 94 by the backlash 98 of the screw mechanism 93, and a gap is created between the valve body 91 and the valve seat 92. There is a risk of intake air leaking to the upstream fresh air bypass passage. Since the EGR gas is included in the leaked intake air, if EGR gas enters the fresh air bypass passage upstream of the bypass valve, acidic condensed water may be generated and corrosion may occur in that portion. Further, since the bypass valve is subjected to a load due to supercharging pressure or engine vibration, there is a possibility that wear or abnormal noise may occur between the valve body 91 and the valve seat 92. On the other hand, it is conceivable to increase the biasing force of the return spring 100 in order to prevent leakage of intake air due to supercharging pressure. However, in that case, it is necessary to increase the output of the actuator in order to open the valve body 91 against the urging force of the return spring 100, and it is therefore necessary to increase the size of the actuator. However, with such a configuration, the bypass valve is increased in size and cost.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、アクチュエータに要求される推力を増大させることなく全閉時の流体の漏れを防止し、併せて耐振動の信頼性を向上させることを可能とした流体制御弁及び新気導入装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent fluid leakage when fully closed without increasing the thrust required for the actuator, and to improve the reliability of vibration resistance. An object of the present invention is to provide a fluid control valve and a fresh air introduction device that can be improved.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ハウジングと、ハウジングに設けられた流路と、流路に設けられた弁座と、弁座に対して着座可能に設けられた弁体と、弁体を弁座の座面に対して直角方向へ往復動させるための弁軸と、弁軸を軸線方向へ往復動させるためのネジ機構と、ネジ機構は、前記弁軸の前記軸線方向に所定のバックラッシを有することと、ネジ機構を駆動させるためにハウジングに設けられたアクチュエータと、ハウジングと弁体との間に設けられ、弁体を弁座へ着座させる閉方向へ付勢するためのリターンスプリングとを備え、弁座に対する弁体の開度を調節することにより流路を流れる流体を制御する流体制御弁において、弁体は、弁軸に対し所定の範囲で軸線方向へ往復動可能に設けられることと、弁体と弁軸との間に設けられ、弁体と弁軸とを互いに離間させる方向へ付勢するリリーフスプリングと、リリーフスプリングの付勢力が、弁体を弁座から離間させる開方向へ移動させるときのアクチュエータによる推力よりも小さく、かつ、弁体が弁座に着座した状態において弁体に対し開方向へ流体の最大圧力が作用しても弁体を着座状態に保持できる強さに設定されることとを備えたことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided so as to be seatable with respect to the housing, the flow path provided in the housing, the valve seat provided in the flow path, and the valve seat. A valve body, a valve shaft for reciprocating the valve body in a direction perpendicular to the seat surface of the valve seat, a screw mechanism for reciprocating the valve shaft in the axial direction, and a screw mechanism, It has a predetermined backlash in the axial direction, an actuator provided on the housing for driving the screw mechanism, and a closing direction provided between the housing and the valve body for seating the valve body on the valve seat. A fluid control valve that controls a fluid flowing through the flow path by adjusting an opening degree of the valve body with respect to the valve seat, and the valve body is axially within a predetermined range with respect to the valve shaft. Reciprocally movable and a valve And a relief spring that urges the valve body and the valve shaft in a direction separating them from each other, and the urging force of the relief spring moves in an opening direction that separates the valve body from the valve seat It is set to a strength that can hold the valve body in the seated state even when the maximum pressure of the fluid acts on the valve body in the opening direction when the valve body is seated on the valve seat. The purpose is to have

上記発明の構成によれば、開弁時には、弁体が弁軸においてリターンスプリングの付勢力により閉方向へ付勢された状態で保持される。一方、閉弁時には、ネジ機構がアクチュエータにより駆動されて弁軸が軸線方向へ移動することにより、弁体が弁座に着座し全閉状態となる。このとき、リターンスプリングの付勢力が弁体に作用することで、弁体が弁座に押さえ付けられる。更に、アクチュエータが動作すると、バックラッシ分の空転を経てネジ機構が逆側で螺合し、弁体がリリーフスプリングの付勢力に抗して更に弁座に押さえ付けられる。従って、この状態で弁体に対し開方向へ流体の最大圧力が作用しても弁体が全閉状態のまま保持される。また、リリーフスプリングの付勢力が弁体を開方向へ移動させるアクチュエータの推力より小さいので、アクチュエータに要求される推力が比較的小さくなる。 According to the configuration of the above invention, when the valve is opened, the valve body is held in a state of being biased in the closing direction by the biasing force of the return spring on the valve shaft. On the other hand, when the valve is closed, the screw mechanism is driven by the actuator and the valve shaft moves in the axial direction, so that the valve body is seated on the valve seat and is fully closed. At this time, the urging force of the return spring acts on the valve body, so that the valve body is pressed against the valve seat. Further, when the actuator is operated, the screw mechanism is screwed on the opposite side through idling for backlash, and the valve body is further pressed against the valve seat against the urging force of the relief spring. Therefore, even if the maximum pressure of the fluid acts on the valve body in the opening direction in this state, the valve body is held in the fully closed state. Further, since the urging force of the relief spring is smaller than the thrust of the actuator that moves the valve body in the opening direction, the thrust required for the actuator is relatively small.

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、リリーフスプリングの付勢力は、リリーフスプリングの付勢力とリターンスプリングの付勢力との和が、弁体の質量に、開方向における流体の最大圧力と弁体の受圧面積との積を加えた値より大きい関係を満たすことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the urging force of the relief spring is the sum of the urging force of the relief spring and the urging force of the return spring. The purpose is to satisfy a relationship greater than the value obtained by adding the product of the maximum fluid pressure in the opening direction and the pressure receiving area of the valve body to the mass of the body.

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、全閉時には、弁体にリターンスプリングの付勢力とリリーフスプリングの付勢力との両方が作用し、弁体が弁座に押さえ付けられる。このとき弁体に作用する付勢力が、弁体の質量に、開方向における流体の最大圧力と弁体の受圧面積との積を加えた値より大きい。従って、弁体に対し開方向へ流体の最大圧力が作用しても弁体が全閉状態のまま保持される。 According to the configuration of the invention, in addition to the action of the invention according to claim 1, when fully closed, both the urging force of the return spring and the urging force of the relief spring act on the valve body, and the valve body acts as a valve seat. Pressed down. At this time, the urging force acting on the valve body is larger than the value obtained by adding the product of the maximum pressure of the fluid in the opening direction and the pressure receiving area of the valve body to the mass of the valve body. Therefore, even if the maximum pressure of the fluid acts on the valve body in the opening direction, the valve body is held in the fully closed state.

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、リターンスプリングの付勢力は、弁体に要求される耐振動加速度と弁体の質量との積より大きいことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 3 is the invention described in claim 1, wherein the biasing force of the return spring is a product of the vibration-resistant acceleration required for the valve body and the mass of the valve body. The purpose is to be larger.

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、リターンスプリングの付勢力が、弁体に要求される耐振動加速度と弁体の質量との積より大きいので、弁体に振動が加わっても、リターンスプリングの付勢力により弁体の振動が抑えられる。 According to the configuration of the invention, in addition to the action of the invention according to claim 1, the urging force of the return spring is larger than the product of the vibration-resistant acceleration required for the valve body and the mass of the valve body. Even if vibration is applied to the valve body, the vibration of the valve body is suppressed by the biasing force of the return spring.

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、過給機と排気還流装置を備えたエンジンに設けられる新気導入装置であって、エンジンは、吸気通路と、排気通路とを含み、吸気通路には、同通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁が設けられ、過給機は、吸気量調節弁より上流の吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含み、排気還流装置は、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流して燃焼室へ還流させる排気還流通路と、排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための排気還流弁とを含み、排気還流通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続され、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、新気導入通路を流れる新気量を調節するための新気導入弁とを備え、新気導入弁が請求項１乃至３の何れかに記載の流体制御弁により構成され、弁体の移動方向が、新気が流出する方向と平行に設定されたことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, a fourth aspect of the present invention provides a fresh air introducing device provided in an engine including a supercharger and an exhaust gas recirculation device, wherein the engine includes an intake passage and an exhaust passage. The intake passage is provided with an intake air amount adjustment valve for adjusting the amount of intake air flowing through the passage, and the supercharger is connected to the compressor disposed in the intake passage upstream of the intake air amount adjustment valve and to the exhaust passage. The exhaust gas recirculation device includes a turbine disposed and a rotating shaft that connects the compressor and the turbine so as to be integrally rotatable. The exhaust gas recirculation device uses a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine to the exhaust gas passage as an exhaust gas recirculation gas to the intake air passage. An exhaust gas recirculation passage for flowing into the combustion chamber and an exhaust gas recirculation valve for adjusting the flow of the exhaust gas recirculation gas in the exhaust gas recirculation passage, the exhaust gas recirculation passage being connected to an exhaust passage downstream of the turbine The outlet is connected to the intake passage upstream of the compressor, and the fresh air introduction passage for introducing fresh air into the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve and the amount of fresh air flowing through the fresh air introduction passage are adjusted. The fresh air introduction valve is configured by the fluid control valve according to any one of claims 1 to 3, and the moving direction of the valve body is set in parallel with the direction in which the fresh air flows out. The intent is that

上記発明の構成によれば、全閉時に弁体に対し開方向へ最大過給圧が作用しても弁体が全閉状態のまま保持される。また、リリーフスプリングの付勢力が弁体を開方向へ移動させるアクチュエータの推力より小さいので、アクチュエータに要求される推力が比較的小さくなる。 According to the configuration of the invention, the valve body is held in the fully closed state even when the maximum supercharging pressure is applied to the valve body in the opening direction when the valve body is fully closed. Further, since the urging force of the relief spring is smaller than the thrust of the actuator that moves the valve body in the opening direction, the thrust required for the actuator is relatively small.

請求項１乃至３の何れかに記載の発明によれば、流体制御弁のアクチュエータに要求される推力を増大させることなく全閉時の流体の漏れを防止することができ、併せて耐振動の信頼性を向上させることができる。 According to the invention described in any one of claims 1 to 3, it is possible to prevent fluid leakage when fully closed without increasing the thrust required for the actuator of the fluid control valve, and at the same time, withstand vibration. Reliability can be improved.

請求項４に記載の発明によれば、新気導入弁のアクチュエータに要求される推力を増大させることなく全閉時の過給圧による吸気の漏れを防止することができ、併せて耐振動の信頼性を向上させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent leakage of intake air due to the supercharging pressure when fully closed without increasing the thrust required for the actuator of the fresh air introduction valve. Reliability can be improved.

一実施形態に係り、過給機、ＥＧＲ装置及び新気導入装置を備えたエンジンシステムを示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating an engine system including a supercharger, an EGR device, and a fresh air introduction device according to an embodiment. 一実施形態に係り、全閉状態の新気導入弁を示す断面図。Sectional drawing which concerns on one Embodiment and shows the fresh air introduction valve of a fully closed state. 一実施形態に係り、新気導入弁の主要部の全開状態を示す概略図。The schematic which shows the fully open state of the principal part of a fresh air introduction valve concerning one Embodiment. 一実施形態に係り、新気導入弁の主要部の閉弁途中を示す概略図。Schematic which shows the valve closing halfway of the principal part of a fresh air introduction valve concerning one Embodiment. 一実施形態に係り、新気導入弁の主要部の全閉状態を示す概略図。The schematic which shows the fully closed state of the principal part of a fresh air introduction valve concerning one Embodiment. 一実施形態に係り、ステップモータのステップ数に対する弁体の弁座への押さえ荷重の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship of the pressing load to the valve seat of a valve body with respect to the number of steps of a step motor concerning one Embodiment. 一実施形態に係り、ステップモータのステップ数に対するステップモータに対する負荷の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship of the load with respect to a step motor with respect to the number of steps of a step motor concerning one Embodiment. 従来例に係り、新気導入弁の主要部の閉弁途中を示す概略図。The schematic diagram which concerns on a prior art example and shows the valve closing middle of the principal part of a fresh air introduction valve. 従来例に係り、新気導入弁の主要部の全閉状態を示す概略図。The schematic diagram which concerns on a prior art example and shows the fully closed state of the principal part of a fresh air introduction valve.

＜第１実施形態＞
以下、本発明における流体制御弁及び新気導入装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 <First Embodiment>
Hereinafter, a fluid control valve and a fresh air introduction device according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に、この実施形態における過給機、排気還流装置（ＥＧＲ装置）及び新気導入装置を備えたエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、レシプロタイプのエンジン１を備える。エンジン１の吸気ポート２には、吸気通路３が接続され、排気ポート４には、排気通路５が接続される。吸気通路３の入口には、エアクリーナ６が設けられる。エアクリーナ６の直近であってエアクリーナ６より下流の吸気通路３には、吸気通路３を流れる吸気量を計測するためのエアフローメータ５４が設けられる。エアクリーナ６より下流の吸気通路３には、排気通路５との間に、吸気通路３における吸気を昇圧させるための過給機７が設けられる。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine system including a supercharger, an exhaust gas recirculation device (EGR device), and a fresh air introduction device in this embodiment. This engine system includes a reciprocating engine 1. An intake passage 3 is connected to the intake port 2 of the engine 1, and an exhaust passage 5 is connected to the exhaust port 4. An air cleaner 6 is provided at the inlet of the intake passage 3. An air flow meter 54 for measuring the amount of intake air flowing through the intake passage 3 is provided in the intake passage 3 immediately adjacent to the air cleaner 6 and downstream of the air cleaner 6. A supercharger 7 for boosting the intake air in the intake passage 3 is provided in the intake passage 3 downstream of the air cleaner 6 between the exhaust passage 5 and the intake passage 3.

過給機７は、吸気通路３に配置されたコンプレッサ８と、排気通路５に配置されたタービン９と、コンプレッサ８とタービン９を一体回転可能に連結する回転軸１０とを含む。過給機７は、排気通路５を流れる排気によりタービン９を回転させて回転軸１０を介してコンプレッサ８を一体的に回転させることにより、吸気通路３における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。 The supercharger 7 includes a compressor 8 disposed in the intake passage 3, a turbine 9 disposed in the exhaust passage 5, and a rotating shaft 10 that connects the compressor 8 and the turbine 9 so as to be integrally rotatable. The supercharger 7 rotates the turbine 9 by the exhaust gas flowing through the exhaust passage 5 and integrally rotates the compressor 8 via the rotary shaft 10 to boost the intake air in the intake passage 3, that is, perform supercharging. It is like that.

過給機７に隣接して排気通路５には、タービン９を迂回する排気バイパス通路１１が設けられる。この排気バイパス通路１１には、ウェイストゲートバルブ１２が設けられる。ウェイストゲートバルブ１２により排気バイパス通路１１を流れる排気が調節されることにより、タービン９に供給される排気流量が調節され、タービン９及びコンプレッサ８の回転速度が調節され、過給機７による過給圧が調節されるようになっている。 An exhaust bypass passage 11 that bypasses the turbine 9 is provided in the exhaust passage 5 adjacent to the supercharger 7. A waste gate valve 12 is provided in the exhaust bypass passage 11. By adjusting the exhaust gas flowing through the exhaust bypass passage 11 by the waste gate valve 12, the exhaust gas flow rate supplied to the turbine 9 is adjusted, the rotational speeds of the turbine 9 and the compressor 8 are adjusted, and supercharging by the supercharger 7 is performed. The pressure is adjusted.

また、過給機７に隣接して吸気通路３には、コンプレッサ８を迂回する吸気バイパス通路３７が設けられる。この吸気バイパス通路３７には、吸気バイパス弁３８が設けられる。この吸気バイパス弁３８を必要に応じて開くことにより、コンプレッサ８より下流の吸気通路３における過給圧を吸気バイパス通路３７を介してコンプレッサ８より上流の吸気通路３へ逃し、過給圧を低減させるようになっている。 An intake bypass passage 37 that bypasses the compressor 8 is provided in the intake passage 3 adjacent to the supercharger 7. An intake bypass valve 38 is provided in the intake bypass passage 37. By opening the intake bypass valve 38 as necessary, the supercharging pressure in the intake passage 3 downstream from the compressor 8 is released to the intake passage 3 upstream from the compressor 8 via the intake bypass passage 37 to reduce the supercharging pressure. It is supposed to let you.

吸気通路３において、過給機７のコンプレッサ８とエンジン１との間には、インタークーラ１３が設けられる。このインタークーラ１３は、コンプレッサ８により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ１３とエンジン１との間の吸気通路３には、サージタンク３ａが設けられる。また、コンプレッサ８の下流側であってサージタンク３ａより上流の吸気通路３には、電動式のスロットル弁である電子スロットル装置１４が設けられる。この電子スロットル装置１４は、本発明の吸気量調節弁の一例に相当し、吸気通路３に配置されるバタフライ形のスロットル弁２１と、そのスロットル弁２１を開閉駆動するためのＤＣモータ２２と、スロットル弁２１の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ２３とを備える。この電子スロットル装置１４は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作に応じてスロットル弁２１がＤＣモータ２２により開閉駆動され、開度が調節されるように構成される。タービン９より下流の排気通路５には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ１５が設けられる。 In the intake passage 3, an intercooler 13 is provided between the compressor 8 of the supercharger 7 and the engine 1. The intercooler 13 is for cooling the intake air that has been pressurized by the compressor 8 to a high temperature. A surge tank 3 a is provided in the intake passage 3 between the intercooler 13 and the engine 1. An electronic throttle device 14 that is an electric throttle valve is provided in the intake passage 3 downstream of the compressor 8 and upstream of the surge tank 3a. The electronic throttle device 14 corresponds to an example of an intake air amount adjustment valve of the present invention, and includes a butterfly throttle valve 21 disposed in the intake passage 3, a DC motor 22 for opening and closing the throttle valve 21, And a throttle sensor 23 for detecting the opening degree (throttle opening degree) TA of the throttle valve 21. The electronic throttle device 14 is configured such that the throttle valve 21 is driven to open and close by a DC motor 22 in accordance with the operation of an accelerator pedal (not shown) by the driver, and the opening degree is adjusted. The exhaust passage 5 downstream from the turbine 9 is provided with a catalytic converter 15 as an exhaust catalyst for purifying exhaust.

エンジン１には、燃焼室１６に燃料を噴射供給するためのインジェクタ２５が設けられる。インジェクタ２５には、燃料タンク（図示略）から燃料が供給されるようになっている。また、エンジン１には、各気筒に対応して点火プラグ２９が設けられる。各点火プラグ２９は、イグナイタ３０から出力される高電圧を受けて点火動作する。各点火プラグ２９の点火時期は、イグナイタ３０による高電圧の出力タイミングにより決定される。点火プラグ２９とイグナイタ３０により点火装置が構成される。 The engine 1 is provided with an injector 25 for injecting and supplying fuel to the combustion chamber 16. Fuel is supplied to the injector 25 from a fuel tank (not shown). The engine 1 is provided with a spark plug 29 corresponding to each cylinder. Each spark plug 29 is ignited by receiving a high voltage output from the igniter 30. The ignition timing of each spark plug 29 is determined by the high voltage output timing from the igniter 30. The spark plug 29 and the igniter 30 constitute an ignition device.

この実施形態において、低圧ループ式のＥＧＲ装置は、エンジン１の燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させる排気還流通路（ＥＧＲ通路）１７と、ＥＧＲ通路１７における排気流量（ＥＧＲ流量）を調節するためにＥＧＲ通路１７に設けられた排気還流弁（ＥＧＲ弁）１８とを備える。ＥＧＲ通路１７は、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５と、コンプレッサ８より上流の吸気通路３との間に設けられる。すなわち、排気通路５を流れる排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１７を通じて吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させるために、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａが、コンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続される。また、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂは、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５に接続される。 In this embodiment, the low-pressure loop type EGR device has an exhaust gas recirculation passage that causes a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber 16 of the engine 1 to the exhaust passage 5 to flow into the intake passage 3 as EGR gas and recirculate to the combustion chamber 16. (EGR passage) 17 and an exhaust gas recirculation valve (EGR valve) 18 provided in the EGR passage 17 in order to adjust the exhaust gas flow rate (EGR flow rate) in the EGR passage 17. The EGR passage 17 is provided between the exhaust passage 5 downstream from the catalytic converter 15 and the intake passage 3 upstream from the compressor 8. That is, in order to flow part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 5 as EGR gas to the intake passage 3 through the EGR passage 17 and return to the combustion chamber 16, the outlet 17 a of the EGR passage 17 is connected to the intake passage 3 upstream of the compressor 8. Connected to. Further, the inlet 17 b of the EGR passage 17 is connected to the exhaust passage 5 downstream from the catalytic converter 15.

ＥＧＲ通路１７には、同通路１７を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２０が設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ弁１８は、ＥＧＲクーラ２０より下流のＥＧＲ通路１７に配置される。 The EGR passage 17 is provided with an EGR cooler 20 for cooling the EGR gas flowing through the passage 17. In this embodiment, the EGR valve 18 is disposed in the EGR passage 17 downstream of the EGR cooler 20.

図１に示すように、ＥＧＲ弁１８は、ポペット弁として、かつ、電動弁として構成される。すなわち、ＥＧＲ弁１８は、モータ３１により駆動される弁体３２を備える。弁体３２は、略円錐形状をなし、ＥＧＲ通路１７に設けられた弁座３３に着座可能に設けられる。モータ３１は直進的に往復運動（ストローク運動）可能に構成された出力軸３４を備え、その出力軸３４の先端に弁体３２が固定される。出力軸３４は軸受３５を介してＥＧＲ通路１７を構成するハウジングに支持される。そして、ステップモータ３１の出力軸３４をストローク運動させることにより、弁座３３に対する弁体３２の開度が調節されるようになっている。ＥＧＲ弁１８の出力軸３４は、弁体３２が弁座３３に着座する全閉状態から、弁体３２が軸受３５に当接する全開状態までの間で所定のストロークだけストローク運動可能に設けられる。この実施形態では、大量ＥＧＲを実現するために、従前の技術に比べて弁座３３の開口面積が拡大されている。それに合わせて、弁体３２が大型化されている。 As shown in FIG. 1, the EGR valve 18 is configured as a poppet valve and as an electric valve. That is, the EGR valve 18 includes a valve body 32 that is driven by the motor 31. The valve body 32 has a substantially conical shape, and is provided so as to be seated on a valve seat 33 provided in the EGR passage 17. The motor 31 includes an output shaft 34 configured to be capable of reciprocating (stroke) in a straight line, and a valve body 32 is fixed to the tip of the output shaft 34. The output shaft 34 is supported by a housing constituting the EGR passage 17 via a bearing 35. The opening degree of the valve body 32 relative to the valve seat 33 is adjusted by moving the output shaft 34 of the step motor 31 by a stroke. The output shaft 34 of the EGR valve 18 is provided so as to be able to perform a stroke movement by a predetermined stroke from a fully closed state in which the valve body 32 is seated on the valve seat 33 to a fully open state in which the valve body 32 contacts the bearing 35. In this embodiment, in order to realize a large amount of EGR, the opening area of the valve seat 33 is enlarged as compared with the conventional technique. Accordingly, the valve body 32 is enlarged.

この実施形態では、ＥＧＲ装置に対応して新気導入装置が設けられる。図１に示すように、新気導入装置は、大気側から電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より下流の吸気通路３へ新気を導入するための新気導入通路４１と、新気導入通路４１を流れる新気量を調節するための電動式の新気導入弁４２とを含む。新気導入通路４１は、その入口４１ａがエアフローメータ５４より下流であってＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流の吸気通路３に接続され、その出口４１ｂが電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より下流の吸気通路３に接続される。新気導入弁４２の開度が調節されることにより、スロットル弁２１より下流の吸気通路３へ新気導入通路４１から流れる新気量が調節される。 In this embodiment, a fresh air introducing device is provided corresponding to the EGR device. As shown in FIG. 1, the fresh air introduction device includes a fresh air introduction passage 41 for introducing fresh air from the atmosphere side to the intake passage 3 downstream of the electronic throttle device 14 (throttle valve 21), and a fresh air introduction passage. And an electric fresh air introduction valve 42 for adjusting the amount of fresh air flowing through 41. The fresh air introduction passage 41 has an inlet 41a downstream from the air flow meter 54 and connected to the intake passage 3 upstream from the outlet 17a of the EGR passage 17, and an outlet 41b downstream from the electronic throttle device 14 (throttle valve 21). Connected to the intake passage 3. By adjusting the opening degree of the fresh air introduction valve 42, the amount of fresh air flowing from the fresh air introduction passage 41 to the intake passage 3 downstream of the throttle valve 21 is adjusted.

ここで、エンジン１の減速運転時にＥＧＲ弁１８を全閉にしても、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａから電子スロットル装置１４までの吸気通路３の経路が比較的長いことから、そこにＥＧＲガスが残留することがある。この残留ＥＧＲガスが燃焼室１６に流れ込むと、エンジン１が失火を起こすおそれがある。そこで、この実施形態では、エンジン１の減速運転時に、スロットル弁２１より下流の吸気通路３へ流れるＥＧＲガスを希釈して燃焼室１６のＥＧＲ率を減衰させるために、新気導入弁４２を開いて、スロットル弁２１より下流の吸気通路３へ新気を導入するようになっている。一方、この実施形態では、過給機７が動作する過給時には、新気導入通路４１から吸気通路３への新気の導入を遮断するために、新気導入弁４２を全閉にするようになっている。 Here, even if the EGR valve 18 is fully closed during the deceleration operation of the engine 1, since the path of the intake passage 3 from the outlet 17 a of the EGR passage 17 to the electronic throttle device 14 is relatively long, EGR gas remains there. There are things to do. If the residual EGR gas flows into the combustion chamber 16, the engine 1 may cause a misfire. Therefore, in this embodiment, during the deceleration operation of the engine 1, the fresh air introduction valve 42 is opened to dilute the EGR gas flowing into the intake passage 3 downstream from the throttle valve 21 and attenuate the EGR rate of the combustion chamber 16. Thus, fresh air is introduced into the intake passage 3 downstream of the throttle valve 21. On the other hand, in this embodiment, during the supercharging when the supercharger 7 operates, the fresh air introduction valve 42 is fully closed in order to block the introduction of fresh air from the fresh air introduction passage 41 to the intake passage 3. It has become.

次に、新気導入弁４２の構成について説明する。図２に、全閉状態の新気導入弁４２を断面図により示す。この実施形態で、新気導入弁４２は、ポペット弁として、また、電動弁として構成され、全閉状態と全開状態との間で開度が連続的に可変に構成される。新気導入弁４２は、ハウジング６１と、そのハウジング６１に設けられた流路６２と、流路６２に設けられた弁座６３と、弁座６３に対して着座可能に設けられた弁体６４と、弁体６４を弁座６３の座面に対して直角方向へ往復動させるための弁軸６５と、弁軸６５をその軸線方向へ往復動させるためのネジ機構６６と、ネジ機構６６を駆動させるためにハウジング６１に設けられたステップモータ６７と、ハウジング６１と弁体６４との間に設けられ、弁体６４を弁座６３へ着座させる閉方向へ付勢するためのコイルスプリングからなるリターンスプリング６８とを備える。ステップモータ６７は、本発明のアクチュエータの一例に相当する。 Next, the configuration of the fresh air introduction valve 42 will be described. FIG. 2 is a sectional view showing the fresh air introduction valve 42 in the fully closed state. In this embodiment, the fresh air introduction valve 42 is configured as a poppet valve or as an electric valve, and the opening degree is continuously variable between the fully closed state and the fully open state. The fresh air introduction valve 42 includes a housing 61, a flow path 62 provided in the housing 61, a valve seat 63 provided in the flow path 62, and a valve body 64 provided so as to be seated on the valve seat 63. A valve shaft 65 for reciprocating the valve body 64 in a direction perpendicular to the seat surface of the valve seat 63, a screw mechanism 66 for reciprocating the valve shaft 65 in the axial direction, and a screw mechanism 66. A step motor 67 provided in the housing 61 for driving, and a coil spring provided between the housing 61 and the valve body 64 for biasing the valve body 64 in the closing direction for seating on the valve seat 63. And a return spring 68. The step motor 67 corresponds to an example of the actuator of the present invention.

後述するように、ネジ機構６６は、互いに螺合する雄ネジ８５と雌ネジ８４により構成され（図３〜図５参照）、弁軸６５の軸線方向に所定のバックラッシ８７を有する。新気導入弁４２は、弁座６３に対する弁体６４の開度を調節することにより流路６２を流れる新気を制御するようになっている。また、弁体６４は、弁軸６５に対して所定の範囲で軸線方向へ往復動可能に設けられる。弁体６４と弁軸６５との間には、弁体６４と弁軸６５とを互いに離間させる方向へ付勢するコイルスプリングからなるリリーフスプリング６９が設けられる。このリリーフスプリング６９の付勢力は、弁体６４を弁座６３から離間させる開方向へ移動させるときのステップモータ６７による推力よりも小さく、かつ、弁体６４が弁座６３に着座した状態（全閉状態）において弁体６４に対し開方向へ吸気の最大圧力（最大過給圧）が作用しても弁体６４を全閉状態に保持できる強さに設定される。 As will be described later, the screw mechanism 66 includes a male screw 85 and a female screw 84 that are screwed together (see FIGS. 3 to 5), and has a predetermined backlash 87 in the axial direction of the valve shaft 65. The fresh air introduction valve 42 controls the fresh air flowing through the flow path 62 by adjusting the opening degree of the valve body 64 with respect to the valve seat 63. The valve body 64 is provided so as to be capable of reciprocating in the axial direction within a predetermined range with respect to the valve shaft 65. A relief spring 69 is provided between the valve body 64 and the valve shaft 65. The relief spring 69 is a coil spring that biases the valve body 64 and the valve shaft 65 in a direction in which the valve body 64 and the valve shaft 65 are separated from each other. The urging force of the relief spring 69 is smaller than the thrust by the step motor 67 when the valve body 64 is moved in the opening direction to move away from the valve seat 63, and the valve body 64 is seated on the valve seat 63 (all Even when the maximum pressure of intake air (maximum supercharging pressure) acts in the opening direction on the valve body 64 in the closed state, the strength is set such that the valve body 64 can be held in the fully closed state.

ここで、リリーフスプリング６９の付勢力Ｆｒｆは、リリーフスプリング６９の付勢力Ｆｒｆとリターンスプリング６８の付勢力Ｆｒｔとの和が、弁体６４の質量と弁軸６５の質量との合計の質量ｍｖと振動加速度ａｖとの積に、開方向における最大過給圧ＰＳmaxと弁体６４の受圧面積Ｓｐとの積を加えた値より大きい関係を満たすように設定される。すなわち、次式（１）に示す関係を満たす。
Ｆｒｆ＋Ｆｒｔ＞ａｖ＊ｍｖ＋ＰＳmax＊Ｓｐ・・・（１）
開方向における最大過給圧ＰＳmaxは、弁体６４の前後差圧であり、吸気通路３から新気導入通路４１の出口４１ｂに作用する最大過給圧と新気導入通路４１に作用する大気圧との差圧を意味する。また、弁体６４の受圧面積Ｓｐは、全閉時に弁座６３の弁孔６３ａに面する弁体６４の表面積を意味する。また、リターンスプリング６８は、弁体６４に生じる振動を吸収する耐振動機能を有し、リターンスプリング６８の付勢力Ｆｒｔは、弁体６４に要求される振動加速度ａｖと弁体６４の質量ｍｖとの積より大きくなるように設定される。すなわち、次式（２）に示す関係を満たす。
Ｆｒｔ＞ａｖ＊ｍｖ・・・（２）
また、弁体６４の移動方向は、弁座６３の弁孔６３ａから新気が流出する方向（図２の下方向）と平行に設定されている。すなわち、弁孔６３ａから新気が流出する方向が、弁孔６３ａの軸線方向Ｌ１であるのに対し、弁体６４の移動方向が弁孔６３ａの軸線方向と平行をなしている。 Here, the urging force Frf of the relief spring 69 is the sum of the mass of the valve body 64 and the mass of the valve shaft 65, and the sum of the urging force Frf of the relief spring 69 and the urging force Frt of the return spring 68 is mv. It is set so as to satisfy a relationship greater than the product of the vibration acceleration av plus the product of the maximum boost pressure PSmax in the opening direction and the pressure receiving area Sp of the valve body 64. That is, the relationship shown in the following formula (1) is satisfied.
Frf + Frt> av * mv + PSmax * Sp (1)
The maximum supercharging pressure PSmax in the opening direction is a differential pressure across the valve body 64, and the maximum supercharging pressure acting on the outlet 41 b of the fresh air introduction passage 41 from the intake passage 3 and the atmospheric pressure acting on the fresh air introduction passage 41. It means the differential pressure. Further, the pressure receiving area Sp of the valve body 64 means the surface area of the valve body 64 facing the valve hole 63a of the valve seat 63 when fully closed. The return spring 68 has a vibration resistance function that absorbs vibration generated in the valve body 64, and the urging force Frt of the return spring 68 includes vibration acceleration av required for the valve body 64 and mass mv of the valve body 64. It is set to be larger than the product of. That is, the relationship shown in the following formula (2) is satisfied.
Frt> av * mv (2)
Further, the moving direction of the valve body 64 is set in parallel with the direction in which fresh air flows out from the valve hole 63a of the valve seat 63 (downward direction in FIG. 2). That is, the direction in which fresh air flows out from the valve hole 63a is the axial direction L1 of the valve hole 63a, whereas the moving direction of the valve body 64 is parallel to the axial direction of the valve hole 63a.

更に詳細に説明すると、図２に示すように、ステップモータ６７は、樹脂製のハウジング６１に収容されたステータ７１と、ステータ７１の内側で回転するロータ７２とを含む。ステータ７１は、樹脂製のボビン７３を含む。ボビン７３には、複数のヨーク７４がインサート成形により一体に成形される。ボビン７３には、その下端部に形成されたフランジ部７３ａと、フランジ部７３ａの下方へ突出する円筒状のヘッド部７３ｂとを含む。ハウジング６１は、その上部にコネクタ部６１ａを含み、コネクタ部６１ａに各端子７５が配置される。ボビン７３の上部には、ロータ７２の上端部を受け入れ回転可能に支持す
る金属製の軸受プレート７６が設けられる。ボビン７３の外周部には、コイル７７が設けられる。コイル７７の端末部は各端子７５に接続される。 More specifically, as shown in FIG. 2, the step motor 67 includes a stator 71 accommodated in a resin housing 61 and a rotor 72 that rotates inside the stator 71. The stator 71 includes a resin bobbin 73. A plurality of yokes 74 are integrally formed on the bobbin 73 by insert molding. The bobbin 73 includes a flange portion 73a formed at the lower end portion thereof, and a cylindrical head portion 73b protruding downward from the flange portion 73a. The housing 61 includes a connector portion 61a at an upper portion thereof, and each terminal 75 is disposed on the connector portion 61a. A metal bearing plate 76 that receives and rotatably supports the upper end portion of the rotor 72 is provided on the upper portion of the bobbin 73. A coil 77 is provided on the outer periphery of the bobbin 73. A terminal portion of the coil 77 is connected to each terminal 75.

ステータ７１は、ハウジング６１により覆われる。ハウジング６１の下端開口部は、ボビン７３のフランジ部７３ａにより封鎖される。フランジ部７３ａの外周とハウジング６１との間にはシール用のＯリング７８が設けられる。ハウジング６１の下端部外周には、取付フランジ部６１ｂが形成され、固定用のボルト（図示略）が挿通されるようになっている。 The stator 71 is covered with a housing 61. The lower end opening of the housing 61 is sealed by the flange 73 a of the bobbin 73. An O-ring 78 for sealing is provided between the outer periphery of the flange portion 73 a and the housing 61. An attachment flange portion 61b is formed on the outer periphery of the lower end portion of the housing 61, and a fixing bolt (not shown) is inserted therethrough.

ボビン７３のヘッド部７３ｂ内には、樹脂製のリテーナ７９が圧入される。リテーナ７９は、二重円筒状をなし、ヘッド部７３ｂ内に圧入される外筒部７９ａと、その内側に位置する内筒部７９ｂと、外筒部７９ａと内筒部７９ｂとを連結する連結部７９ｃとを含む。外筒部７９ａの上端部内側には、軸受８０を介して、ロータ７２のために設けられた金属製の軸受スリーブ８１が回転可能に支持される。内筒部７９ｂの内側は、非円形のガイド孔７９ｄとなっている。このガイド孔７９ｄには、金属製の弁軸６５のスライド部６５ａが軸回り方向に回り止めした状態で軸線方向へスライド可能に挿入される。 A resin retainer 79 is press-fitted into the head portion 73 b of the bobbin 73. The retainer 79 has a double cylindrical shape, and connects the outer cylinder part 79a press-fitted into the head part 73b, the inner cylinder part 79b positioned inside thereof, and the outer cylinder part 79a and the inner cylinder part 79b. Part 79c. A metal bearing sleeve 81 provided for the rotor 72 is rotatably supported on the inner side of the upper end portion of the outer cylindrical portion 79a via a bearing 80. A non-circular guide hole 79d is formed inside the inner cylindrical portion 79b. A sliding portion 65a of a metal valve shaft 65 is inserted into the guide hole 79d so as to be slidable in the axial direction in a state where the sliding portion 65a is prevented from rotating in the axial direction.

ロータ７２は、樹脂製のロータ本体８２と、ロータ本体８２の外周部に設けられたマグネット８３とを含む。中空円筒状に形成されたロータ本体８２の上端部には、支持部８２ａが突設される。ロータ本体８２の中空部内には、雌ネジ８４が形成される。ロータ本体８２の下部には、軸受スリーブ８１が一部インサート成形されて固着される。軸受スリーブ８１の下半部は、リテーナ７９の外筒部７９ａの内側にて軸受８０を介して回転可能に支持される。 The rotor 72 includes a resin rotor main body 82 and a magnet 83 provided on the outer periphery of the rotor main body 82. A support portion 82a protrudes from the upper end portion of the rotor body 82 formed in a hollow cylindrical shape. A female screw 84 is formed in the hollow portion of the rotor body 82. A bearing sleeve 81 is partially insert-molded and fixed to the lower portion of the rotor body 82. The lower half portion of the bearing sleeve 81 is rotatably supported via a bearing 80 inside the outer cylindrical portion 79a of the retainer 79.

このように、ロータ７２は、リテーナ７９がヘッド部７３ｂの内側に圧入されることにより、ステータ７１に組み付けられる。併せて、ロータ本体８２の支持部８２ａが、ボビン７３の軸受プレート７６の軸孔内に回転可能に支持される。マグネット８３は、ヨーク７４の内側面にて所定の隙間を隔てて回転可能に配置される。 Thus, the rotor 72 is assembled to the stator 71 by the retainer 79 being press-fitted inside the head portion 73b. In addition, the support portion 82 a of the rotor body 82 is rotatably supported in the shaft hole of the bearing plate 76 of the bobbin 73. The magnet 83 is rotatably arranged on the inner side surface of the yoke 74 with a predetermined gap.

ロータ本体８２に設けられた雌ネジ８４には、弁軸６５上に設けられた雄ネジ８５が螺合される。また、弁軸６５のスライド部６５ａは、リテーナ７９の内筒部７９ｂ内にて軸回り方向に回り止めされた状態で、軸線方向へスライド可能に挿入される。従って、ロータ７２の回転（正転及び逆転）により、雌ネジ８４と雄ネジ８５の螺合を介して、弁軸６５が軸線方向、すなわち図２の上下方向へ往復動することになる。 A male screw 85 provided on the valve shaft 65 is screwed into a female screw 84 provided on the rotor body 82. Further, the slide portion 65a of the valve shaft 65 is inserted so as to be slidable in the axial direction in a state in which the slide portion 65a of the valve shaft 65 is prevented from rotating in the direction around the shaft within the inner cylinder portion 79b of the retainer 79. Therefore, the rotation of the rotor 72 (forward rotation and reverse rotation) causes the valve shaft 65 to reciprocate in the axial direction, that is, the vertical direction in FIG. 2 through the screwing of the female screw 84 and the male screw 85.

弁軸６５の先端部、すなわち図２の下端部には、筒状のスリーブ８６と弁体６４が設けられる。スリーブ８６はその内部に内フランジ部８６ａを含む。弁軸６５の下端部軸上にはフランジ部６５ｂが設けられる。スリーブ８６は、その内フランジ部８６ａが弁軸６５のフランジ部６５ｂに係合するように組み付けられる。弁体６４は、中空状の略弾丸形状をなし、スリーブ８６の内側にて軸線方向へ往復動可能に支持される。弁軸６５の先端（図２の下端）には、他の部分より小径で軸線方向へ伸びるピン部６５ｃが形成される。弁体６４の中空部６４ａには、ピン部６５ｃと同軸に配置され、ピン部６５ｃが挿入される穴部６４ｂが形成される。弁体６４は、このピン部６５ｃと穴部６４ｂとが係合する範囲で、弁軸６５に対して軸線方向へ往復動可能に設けられる。リテーナ７９の内筒部７９ｂには、リターンスプリング６８が外嵌される。このリターンスプリング６８は、リテーナ７９の連結部７９ｃとスリーブ８６の内フランジ部８６ａとの間に介在され、弁体６４と共にスリーブ８６を下方へ、すなわち弁体６４が弁座６３に着座する閉方向へ付勢する。このようなリターンスプリング６８の配置構成により、リターンスプリング６８に、弁体６４に生じる振動を吸収する耐振動機能が与えられている。フランジ部６５ｂより先端（図２の下端）側の弁軸６５上にはリリーフスプリング６９が外嵌される。このリリー
フスプリング６９は、弁軸６５のフランジ部６５ｂと弁体６４の中空部６４ａの底壁との間に介在され、弁体６４を下方へ、すなわち弁体６４と弁軸６５とを互いに離間させる方向へ付勢する。また、スリーブ８６の内側であって弁体６４の上端には、フランジ部６５ｂに係合可能なストッパ７０が設けられる。このストッパ７０は、弁体６４の全閉時に弁軸６５が下方へ移動するとき、フランジ部６５ｂがストッパ７０に係合することで弁軸６５のそれ以上の移動を規制するようになっている。 A cylindrical sleeve 86 and a valve body 64 are provided at the distal end of the valve shaft 65, that is, the lower end of FIG. The sleeve 86 includes an inner flange portion 86a therein. A flange portion 65 b is provided on the lower end shaft of the valve shaft 65. The sleeve 86 is assembled so that its inner flange portion 86 a engages with the flange portion 65 b of the valve shaft 65. The valve body 64 has a hollow and substantially bullet shape and is supported inside the sleeve 86 so as to be capable of reciprocating in the axial direction. A pin portion 65c having a smaller diameter than the other portions and extending in the axial direction is formed at the tip of the valve shaft 65 (lower end in FIG. 2). The hollow portion 64a of the valve body 64 is formed with a hole portion 64b that is disposed coaxially with the pin portion 65c and into which the pin portion 65c is inserted. The valve body 64 is provided so as to be capable of reciprocating in the axial direction with respect to the valve shaft 65 within a range in which the pin portion 65c and the hole portion 64b are engaged. A return spring 68 is fitted on the inner cylindrical portion 79 b of the retainer 79. The return spring 68 is interposed between the connecting portion 79c of the retainer 79 and the inner flange portion 86a of the sleeve 86, and closes the sleeve 86 together with the valve body 64, that is, the valve body 64 is seated on the valve seat 63. Energize. With such an arrangement configuration of the return spring 68, the return spring 68 is provided with a vibration resistance function for absorbing vibration generated in the valve body 64. A relief spring 69 is fitted on the valve shaft 65 on the tip (lower end in FIG. 2) side of the flange portion 65b. The relief spring 69 is interposed between the flange portion 65b of the valve shaft 65 and the bottom wall of the hollow portion 64a of the valve body 64, and moves the valve body 64 downward, that is, separates the valve body 64 and the valve shaft 65 from each other. Energize in the direction to make it. Further, a stopper 70 that can be engaged with the flange portion 65 b is provided inside the sleeve 86 and at the upper end of the valve body 64. When the valve shaft 65 moves downward when the valve body 64 is fully closed, the stopper 70 is configured to restrict further movement of the valve shaft 65 by engaging the flange portion 65b with the stopper 70. .

次に、新気導入弁４２の動作について説明する。図３に、新気導入弁４２の主要部の全開状態を概略図により示す。図４に、新気導入弁４２の主要部の閉弁途中を概略図により示す。図５に、新気導入弁４２の主要部の全閉状態を概略図により示す。図３に示すように、新気導入弁４２の全開状態では、リターンスプリング６８は最大限に圧縮された状態で弁体６４を下方（閉方向）へ付勢し、リリーフスプリング６９は最大限に伸長した状態で弁体６４を弁軸６５から最大限に離間させる。この状態では、弁体６４がリターンスプリング６８の付勢力により下方（閉方向）へ付勢されるので、リターンスプリング６８が耐振動機能を発揮し、弁体６４の振動を抑えることができる。すなわち、新気導入弁４２の開弁時の耐振動性を確保することができる。この状態からステップモータ６７に閉弁信号が入力されることにより、ロータ７２が回転する。これにより、雌ネジ８４と雄ネジ８５との螺合を介して、リターンスプリング６８の付勢力も加担してスリーブ８６と共に弁軸６５が下方へ移動し、弁体６４が弁座６３へ向けて閉弁し始める。このとき、雄ネジ８５のネジ山下面が雌ネジ８４のネジ山上面に係合する関係でロータ７２の回転力が弁軸６５へ伝えられる。 Next, the operation of the fresh air introduction valve 42 will be described. FIG. 3 is a schematic view showing the fully opened state of the main part of the fresh air introduction valve 42. FIG. 4 is a schematic view showing the middle of closing the main part of the fresh air introduction valve 42. FIG. 5 is a schematic view showing the fully closed state of the main part of the fresh air introduction valve 42. As shown in FIG. 3, when the fresh air introduction valve 42 is fully opened, the return spring 68 urges the valve body 64 downward (in the closing direction) in a state where it is compressed to the maximum, and the relief spring 69 is maximized. In the extended state, the valve body 64 is separated from the valve shaft 65 to the maximum. In this state, the valve body 64 is urged downward (in the closing direction) by the urging force of the return spring 68, so that the return spring 68 exhibits a vibration resistance function and vibration of the valve body 64 can be suppressed. That is, it is possible to ensure vibration resistance when the fresh air introduction valve 42 is opened. When a valve closing signal is input to the step motor 67 from this state, the rotor 72 rotates. As a result, the biasing force of the return spring 68 is also applied through the threaded engagement of the female screw 84 and the male screw 85, so that the valve shaft 65 moves downward together with the sleeve 86, and the valve body 64 moves toward the valve seat 63. Start to close. At this time, the rotational force of the rotor 72 is transmitted to the valve shaft 65 in such a relationship that the lower thread surface of the male screw 85 engages the upper thread surface of the female screw 84.

その後、図４に示すように、弁体６４が弁座６３に着座することにより全閉状態となる。このとき、リリーフスプリング６９が作動し、その付勢力により弁体６４が弁座６３に押し付けられる。従って、この状態では、弁体６４に吸気通路３の側から過給圧や振動が作用しても弁体６４が開方向へ動くことはない。すなわち、新気導入弁４２の全閉時には、吸気の漏れを防止することができ、耐振動性を確保することができる。 After that, as shown in FIG. 4, the valve body 64 is seated on the valve seat 63 to be fully closed. At this time, the relief spring 69 operates, and the valve body 64 is pressed against the valve seat 63 by the urging force thereof. Therefore, in this state, the valve body 64 does not move in the opening direction even when the supercharging pressure or vibration acts on the valve body 64 from the intake passage 3 side. That is, when the fresh air introduction valve 42 is fully closed, intake air leakage can be prevented and vibration resistance can be ensured.

その後、ロータ７２が更に回転することにより、バックラッシ８７の分だけ雌ネジ８４が回転するときに、雌ネジ８４と雄ネジ８５の螺合が一旦解除されるが、間もなく、雌ネジ８４のネジ山下面が雄ネジ８５のネジ山上面に係合して雌ネジ８４と雄ネジ８５が螺合する。この間、ステップモータ６７に作用する荷重はリターンスプリング６８の付勢力のみとなる。そして、ロータ７２が更に回転することにより、リリーフスプリング６９が作動し、その付勢力により弁体６４が弁座６３に押し付けられ、弁軸６５が下方へ移動する。また、リリーフスプリング６９の付勢力がステップモータ６７に荷重として作用する。図５に示す状態では、リリーフスプリング６９の付勢力Ｆｒｆにより、雌ネジ８４と雄ネジ８５とのバックラッシ８７を相殺して弁体６４を弁座６３に押し付けて全閉状態に保持することができる。このとき、ロータ７２へはリリーフスプリング６９の付勢力Ｆｒｆのみが荷重として作用することになる。 Thereafter, when the female screw 84 is rotated by the amount corresponding to the backlash 87 by further rotating the rotor 72, the screwing of the female screw 84 and the male screw 85 is once released. The lower surface engages with the upper surface of the thread of the male screw 85 so that the female screw 84 and the male screw 85 are screwed together. During this time, the load acting on the step motor 67 is only the urging force of the return spring 68. Further, when the rotor 72 further rotates, the relief spring 69 is activated, and the valve body 64 is pressed against the valve seat 63 by the biasing force, and the valve shaft 65 moves downward. Further, the urging force of the relief spring 69 acts on the step motor 67 as a load. In the state shown in FIG. 5, the backlash 87 between the female screw 84 and the male screw 85 is canceled by the urging force Frf of the relief spring 69, and the valve body 64 can be pressed against the valve seat 63 and held in the fully closed state. . At this time, only the urging force Frf of the relief spring 69 acts on the rotor 72 as a load.

一方、図５に示すように弁体６４が弁座６３に着座した全閉状態において、ステップモータ６７に開弁信号が入力されることにより、ロータ７２が上記と逆方向へ回転する。このとき、リリーフスプリング６９の付勢力も加担して弁軸６５が上方へ移動し、やがて図４に示すように、リリーフスプリング６９が伸び切った状態となる。その後、バックラッシ８７の分だけ雌ネジ８４が逆方向へ回転し、雌ネジ８４と雄ネジ８５の螺合が一旦解除されるが、間もなく、雌ネジ８４のネジ山上面が雄ネジ８５のネジ山下面に係合して雌ネジ８４と雄ネジ８５が螺合する。この間、ステップモータ６７に作用する荷重はリターンスプリング６８の付勢力のみとなる。そして、ロータ７２が更に逆方向へ回転すると、リターンスプリング６８の付勢力に抗して弁軸６５が上方へ移動し、図３に示すように弁体６４が弁座６３から離れて開弁する。そして、弁体６４が弁座６３から最大限に離れることにより全開状態となる。 On the other hand, when the valve body 64 is seated on the valve seat 63 as shown in FIG. 5, when the valve opening signal is input to the step motor 67, the rotor 72 rotates in the reverse direction. At this time, the urging force of the relief spring 69 is also applied to move the valve shaft 65 upward, and the relief spring 69 is finally extended as shown in FIG. Thereafter, the female screw 84 is rotated in the reverse direction by the amount of the backlash 87, and the screwing of the female screw 84 and the male screw 85 is once released, but soon, the upper surface of the female screw 84 is the thread of the male screw 85. The female screw 84 and the male screw 85 are screwed together by engaging with the lower surface. During this time, the load acting on the step motor 67 is only the urging force of the return spring 68. When the rotor 72 further rotates in the reverse direction, the valve shaft 65 moves upward against the urging force of the return spring 68, and the valve body 64 opens away from the valve seat 63 as shown in FIG. . Then, the valve body 64 is fully opened when it is separated from the valve seat 63 to the maximum extent.

図６に、ステップモータ６７のステップ数（ｓｔｅｐ）に対する弁体６４の弁座６３への押さえ荷重の関係をグラフにより示す。図７に、ステップモータ６７のステップ数（ｓｔｅｐ）に対するステップモータ６７に対する負荷の関係をグラフにより示す。図６及び図７とも、太線は本実施形態の測定結果を示し、破線は従来例の測定結果を示す。図６に太線で示すように、本実施形態では、開弁側から閉弁側へ弁体６４を移動させるとき、ステップ数「１００〜７」の間では、弁体６４の弁座６３への押さえ荷重は「０」のままとなる。そして、弁体６４が弁座６３に当たり始めるステップ数「７」では、振動分要求荷重だけ弁体６４の弁座６３への押さえ荷重が増大する。これは、リターンスプリング６８による付勢力Ｆｒｔに相当する。そして、ステップ数「７〜０」の間では、ネジ機構６６のバックラッシ８７の分だけロータ７２が空転することから、弁体６４の弁座６３への押さえ荷重に変化はない。やがて、ネジ機構６６が再び螺合しストッパ７０に当たるまで、ステップ数「０〜−５」の間では、過給圧分要求荷重だけ弁体６４の弁座６３への押さえ荷重が増大する。これは、リリーフスプリング６９による付勢力Ｆｒｆに相当する。これに対し、図６に破線で示すように、従来例では、リリーフスプリングを持たないことから、弁体が弁座に当たり始めるステップ数「７」では、振動分要求荷重及び過給圧分要求荷重だけ弁体の弁座への押さえ荷重が一気に急増する。この急増分だけ、リターンスプリングによる付勢力を確保する必要がある。 FIG. 6 is a graph showing the relationship of the pressing load on the valve seat 63 of the valve body 64 with respect to the step number (step) of the step motor 67. FIG. 7 is a graph showing the relationship of the load on the step motor 67 with respect to the number of steps (step) of the step motor 67. In both FIG. 6 and FIG. 7, the thick line indicates the measurement result of the present embodiment, and the broken line indicates the measurement result of the conventional example. As shown by a thick line in FIG. 6, in this embodiment, when the valve body 64 is moved from the valve opening side to the valve closing side, the valve body 64 is moved to the valve seat 63 during the number of steps “100 to 7”. The holding load remains “0”. When the number of steps “7” at which the valve body 64 begins to hit the valve seat 63, the pressing load on the valve seat 63 of the valve body 64 increases by the required load for vibration. This corresponds to the urging force Frt by the return spring 68. Then, between the number of steps “7 to 0”, the rotor 72 is idled by the backlash 87 of the screw mechanism 66, so that the pressing load on the valve seat 63 of the valve body 64 is not changed. Soon, until the screw mechanism 66 is screwed again and hits the stopper 70, the pressing load on the valve seat 63 of the valve body 64 is increased by the required load for the boost pressure during the number of steps “0 to −5”. This corresponds to the urging force Frf by the relief spring 69. On the other hand, as shown by a broken line in FIG. 6, in the conventional example, since there is no relief spring, the required load for vibration and the required load for boost pressure are obtained at the step number “7” where the valve body starts to hit the valve seat. Only the holding load on the valve seat of the valve body increases rapidly. It is necessary to ensure the urging force by the return spring only by this sudden increase.

図７に太線で示すように、本実施形態では、開弁側から閉弁側へ弁体６４を移動させるとき、ステップ数「１００〜７」の間では、ステップモータ６７の負荷が徐々に減少する。この減少分はリターンスプリング６８による付勢力Ｆｒｔ、すなわち過給圧分要求荷重に相当する。そして、弁体６４が弁座６３に当たり始め、バックラッシ８７の分だけロータ７２が空転するステップ数「７〜０」の間では、ステップモータ６７の負荷はゼロになる。そして、ネジ機構６６が再び螺合すると、ステップ数「０〜−５」の間で、過給圧分要求荷重だけステップモータ６７の負荷が増大する。これは、リリーフスプリング６９による付勢力Ｆｒｆに相当する。つまり、全閉時には、バックラッシ８７の内の荷重はリリーフスプリング６９の付勢力Ｆｒｆによって決まる。そのため、リターンスプリング６８の付勢力Ｆｒｔを強化することなく、リリーフスプリング６９を加えることで、過給圧に打ち勝って弁体６４を全閉状態に押さえられる荷重を得ることができる。これに対し、図７に破線で示すように、従来例では、リリーフスプリングを持たないことから、ステップ数「１００〜７」の間では、ステップモータの負荷が徐々に減少するが、弁体が弁座に当たり始めるステップ数「７」で、振動分要求荷重及び過給圧分要求荷重だけステップモータに負荷がかかることになる。従って、弁体が弁座に着座し始めるまでの間で、ステップモータの負荷がモータ推力限界を越える状態があり得る。すなわち、単に過給圧に打ち勝つためにリターンスプリングの付勢力を強化しただけでは、弁体を閉方向へ移動させるためにステップモータの推力を限界推力以上に設定しなければならない。 As shown by a thick line in FIG. 7, in the present embodiment, when the valve body 64 is moved from the valve opening side to the valve closing side, the load of the step motor 67 gradually decreases between the number of steps “100 to 7”. To do. This decrease corresponds to the urging force Frt by the return spring 68, that is, the required pressure for the supercharging pressure. The load of the step motor 67 becomes zero during the number of steps “7 to 0” in which the valve body 64 starts to hit the valve seat 63 and the rotor 72 idles by the amount of the backlash 87. When the screw mechanism 66 is screwed again, the load of the step motor 67 is increased by the required pressure for the boost pressure between the number of steps “0 to −5”. This corresponds to the urging force Frf by the relief spring 69. That is, when fully closed, the load in the backlash 87 is determined by the urging force Frf of the relief spring 69. Therefore, by adding the relief spring 69 without strengthening the urging force Frt of the return spring 68, a load that can overcome the supercharging pressure and press the valve body 64 in the fully closed state can be obtained. On the other hand, as shown by a broken line in FIG. 7, in the conventional example, since there is no relief spring, the load of the step motor gradually decreases between the number of steps “100 to 7”. When the number of steps starting to hit the valve seat is “7”, the step motor is loaded by the required load for vibration and the required load for boost pressure. Accordingly, there may be a state in which the load of the step motor exceeds the motor thrust limit until the valve body starts to be seated on the valve seat. That is, if the urging force of the return spring is merely strengthened to overcome the supercharging pressure, the thrust of the step motor must be set to be greater than the limit thrust in order to move the valve body in the closing direction.

以上説明したこの実施形態の新気導入弁４２によれば、弁体６４がリターンスプリング６８の付勢力Ｆｒｔにより閉方向へ付勢されるので、開弁時には、弁体６４が弁軸６５において閉方向へ付勢された状態で保持される。これにより、リターンスプリング６８が、弁体６４に対して耐振動機能を発揮する。このため、エンジン１の運転時に新気導入弁４２としての耐振動の信頼性を向上させることができる。一方、閉弁時には、ネジ機構６６がステップモータ６７により駆動されて弁軸６５が軸線方向へ移動することにより、弁体６４が弁座６３に着座し、全閉状態となる。このとき、リターンスプリング６８の付勢力Ｆｒｔが弁体６４に作用することで、弁体６４が弁座６３に押さえ付けられる。更に、ステップモータ６７が動作すると、バックラッシ８７の分の空転を経てネジ機構６６が逆側で螺合し、弁体６４がリリーフスプリング６９の付勢力Ｆｒｆに抗して弁座６３に押さえ付けられる。従って、この状態で弁体６４に対し開方向へ最大過給圧が作用しても弁体６４が全閉状態のまま保持される。また、リリーフスプリング６９の付勢力Ｆｒｆが弁体６４を開方向へ移動させるステップモータ６７の推力より小さいので、ステップモータ６７に要求される推力が比較的小さくなる。このため、新気導入弁４２のステップモータ６７に要求される推力を増大させることなく全閉時の過給圧による吸気漏れを防止することができる。 According to the fresh air introduction valve 42 of this embodiment described above, the valve body 64 is urged in the closing direction by the urging force Frt of the return spring 68. Therefore, when the valve is opened, the valve body 64 is closed at the valve shaft 65. Held in a biased direction. Thereby, the return spring 68 exhibits a vibration resistance function with respect to the valve body 64. For this reason, it is possible to improve the reliability of vibration resistance as the fresh air introduction valve 42 during operation of the engine 1. On the other hand, when the valve is closed, the screw mechanism 66 is driven by the step motor 67 and the valve shaft 65 moves in the axial direction, so that the valve body 64 is seated on the valve seat 63 and is fully closed. At this time, the urging force Frt of the return spring 68 acts on the valve body 64, whereby the valve body 64 is pressed against the valve seat 63. Further, when the step motor 67 is operated, the screw mechanism 66 is screwed on the opposite side through idling of the backlash 87, and the valve body 64 is pressed against the valve seat 63 against the urging force Frf of the relief spring 69. . Therefore, in this state, even if the maximum supercharging pressure acts on the valve body 64 in the opening direction, the valve body 64 is held in the fully closed state. Further, since the urging force Frf of the relief spring 69 is smaller than the thrust of the step motor 67 that moves the valve body 64 in the opening direction, the thrust required for the step motor 67 becomes relatively small. For this reason, it is possible to prevent intake air leakage due to the supercharging pressure when fully closed without increasing the thrust required for the step motor 67 of the fresh air introduction valve 42.

この結果、新気導入弁４２より上流の新気導入通路４１へＥＧＲガスの侵入を防止することができ、その部分での酸性の凝縮水の発生を防止し、腐食の発生を防止することができる。また、新気導入弁４２で、全閉時には、過給圧により弁体６４に負荷がかかり、エンジン１の振動が作用するが、リターンスプリング６８とリリーフスプリング６９により弁体６４が弁座６３に押さえ付けられる。このため、弁体６４と弁座６３との間で摩耗や異音の発生を抑えることができる。一方、新気導入弁４２では、全閉時に過給圧による吸気漏れを防止するためにリターンスプリング６８の付勢力Ｆｒｔを大きくする必要がないので、新気導入弁４２をリターンスプリング６８の付勢力Ｆｒｔに抗して開弁するためにステップモータ６７の推力を必要以上に増大させる必要がない。このため、ステップモータ６７を大型化する必要がなく、新気導入装置のコスト低減を図ることができる。 As a result, it is possible to prevent the EGR gas from entering the fresh air introduction passage 41 upstream from the fresh air introduction valve 42, thereby preventing the generation of acidic condensate in that portion and preventing the occurrence of corrosion. it can. Further, when the fresh air introduction valve 42 is fully closed, a load is applied to the valve body 64 due to the supercharging pressure, and the vibration of the engine 1 acts. However, the valve body 64 is moved to the valve seat 63 by the return spring 68 and the relief spring 69. Pressed down. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of wear and abnormal noise between the valve body 64 and the valve seat 63. On the other hand, in the fresh air introduction valve 42, it is not necessary to increase the urging force Frt of the return spring 68 in order to prevent intake leakage due to the boost pressure when fully closed. It is not necessary to increase the thrust of the step motor 67 more than necessary in order to open the valve against Frt. For this reason, it is not necessary to increase the size of the step motor 67, and the cost of the fresh air introducing device can be reduced.

この実施形態によれば、全閉時には、弁体６４にリターンスプリング６８の付勢力Ｆｒｔとリリーフスプリング６９の付勢力Ｆｒｆとの両方が作用し、弁体６４が弁座６３に押さえ付けられる。このとき弁体６４に作用する付勢力、すなわち二つの付勢力Ｆｒｔ，Ｆｒｆの和が、弁体６４の質量ｍｖに、開方向における最大過給圧ＰＳmaxと弁体６４の受圧面積Ｓｐとの積を加えた値より大きい。従って、弁体６４に対し開方向へ最大過給圧ＰＳmaxが作用しても弁体６４が全閉状態のまま保持される。このため、新気導入弁４２のステップモータ６７に要求される推力を増大させることなく全閉時の過給圧による吸気漏れを防止することができる。 According to this embodiment, when fully closed, both the urging force Frt of the return spring 68 and the urging force Frf of the relief spring 69 act on the valve body 64, and the valve body 64 is pressed against the valve seat 63. At this time, the urging force acting on the valve body 64, that is, the sum of the two urging forces Frt and Frf, is the product of the mass mv of the valve body 64 and the maximum boost pressure PSmax in the opening direction and the pressure receiving area Sp of the valve body 64. Greater than Therefore, even if the maximum boost pressure PSmax acts on the valve body 64 in the opening direction, the valve body 64 is held in the fully closed state. For this reason, it is possible to prevent intake air leakage due to the supercharging pressure when fully closed without increasing the thrust required for the step motor 67 of the fresh air introduction valve 42.

この実施形態では、リターンスプリング６８の付勢力Ｆｒｔが、弁体６４に要求される
振動加速度ａｖと弁体６４の質量ｍｖとの積より大きいので、弁体６４に振動が加わっても、リターンスプリング６８の付勢力Ｆｒｔの作用により弁体６４の振動が抑えられる。すなわち、新気導入弁４２につき、全閉時に過給圧による吸気漏れを防止しながら、合わせて弁体６４の耐振動機能を確保することができる。 In this embodiment, since the urging force Frt of the return spring 68 is larger than the product of the vibration acceleration av required for the valve body 64 and the mass mv of the valve body 64, even if vibration is applied to the valve body 64, the return spring The vibration of the valve body 64 is suppressed by the action of the biasing force Frt of 68. That is, with respect to the fresh air introduction valve 42, it is possible to ensure the vibration resistance function of the valve body 64 while preventing intake leakage due to the supercharging pressure when fully closed.

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A part of structure can also be changed suitably and implemented in the range which does not deviate from the meaning of invention.

例えば、前記実施形態では、アクチュエータの一例としてステップモータ６７を使用したが、ＤＣモータを使用することもできる。 For example, in the above embodiment, the step motor 67 is used as an example of the actuator, but a DC motor may be used.

この発明は、過給機とＥＧＲ装置を備えたエンジンの新気導入装置として利用することができる。 The present invention can be used as a fresh air introduction device for an engine including a supercharger and an EGR device.

１エンジン
３吸気通路
５排気通路
７過給機
８コンプレッサ
９タービン
１０回転軸
１４電子スロットル装置（吸気量調節弁）
１６燃焼室
１７ＥＧＲ通路（排気還流通路）
１７ａ出口
１７ｂ入口
１８ＥＧＲ弁（排気還流弁）
２１スロットル弁
４１新気導入通路
４１ａ入口
４１ｂ出口
４２新気導入弁
６１ハウジング
６２流路
６３弁座
６４弁体
６５弁軸
６６ネジ機構
６７ステップモータ（アクチュエータ）
６８リターンスプリング
６９リリーフスプリング
８７バックラッシ 1 Engine 3 Intake Passage 5 Exhaust Passage 7 Supercharger 8 Compressor 9 Turbine 10 Rotating Shaft 14 Electronic Throttle Device (Intake Amount Control Valve)
16 Combustion chamber 17 EGR passage (exhaust gas recirculation passage)
17a outlet 17b inlet 18 EGR valve (exhaust gas recirculation valve)
21 Throttle valve 41 Fresh air introduction passage 41a Inlet 41b Outlet 42 Fresh air introduction valve 61 Housing 62 Flow path 63 Valve seat 64 Valve body 65 Valve shaft 66 Screw mechanism 67 Step motor (actuator)
68 Return spring 69 Relief spring 87 Backlash

Claims

ハウジングと、
前記ハウジングに設けられた流路と、
前記流路に設けられた弁座と、
前記弁座に対して着座可能に設けられた弁体と、
前記弁体を前記弁座の座面に対して直角方向へ往復動させるための弁軸と、
前記弁軸を軸線方向へ往復動させるためのネジ機構と、
前記ネジ機構は、前記弁軸の前記軸線方向に所定のバックラッシを有することと、
前記ネジ機構を駆動させるために前記ハウジングに設けられたアクチュエータと、
前記ハウジングと前記弁体との間に設けられ、前記弁体を前記弁座へ着座させる閉方向へ付勢するためのリターンスプリングと
を備え、前記弁座に対する前記弁体の開度を調節することにより前記流路を流れる流体を制御する流体制御弁において、
前記弁体は、前記弁軸に対し所定の範囲で軸線方向へ往復動可能に設けられることと、前記弁体と前記弁軸との間に設けられ、前記弁体と前記弁軸とを互いに離間させる方向へ付勢するリリーフスプリングと、
前記リリーフスプリングの付勢力が、前記弁体を前記弁座から離間させる開方向へ移動させるときの前記アクチュエータによる推力よりも小さく、かつ、前記弁体が前記弁座に着座した状態において前記弁体に対し前記開方向へ前記流体の最大圧力が作用しても前記弁体を着座状態に保持できる強さに設定されることと
を備えたことを特徴とする流体制御弁。 A housing;
A flow path provided in the housing;
A valve seat provided in the flow path;
A valve body provided so as to be seated on the valve seat;
A valve shaft for reciprocating the valve body in a direction perpendicular to the seat surface of the valve seat;
A screw mechanism for reciprocating the valve shaft in the axial direction;
The screw mechanism has a predetermined backlash in the axial direction of the valve shaft;
An actuator provided in the housing for driving the screw mechanism;
A return spring provided between the housing and the valve body for biasing the valve body in a closing direction for seating on the valve seat; and adjusting an opening degree of the valve body with respect to the valve seat In the fluid control valve for controlling the fluid flowing through the flow path,
The valve body is provided to be reciprocable in an axial direction within a predetermined range with respect to the valve shaft, and is provided between the valve body and the valve shaft, and the valve body and the valve shaft are connected to each other. A relief spring that biases in the direction of separating,
In the state where the urging force of the relief spring is smaller than the thrust by the actuator when the valve body is moved in the opening direction to move away from the valve seat, and the valve body is seated on the valve seat On the other hand, the fluid control valve is set to have a strength capable of holding the valve body in the seated state even when the maximum pressure of the fluid acts in the opening direction.

前記リリーフスプリングの付勢力は、前記リリーフスプリングの付勢力と前記リターンスプリングの付勢力との和が、前記弁体の質量に、前記開方向における前記流体の最大圧力と前記弁体の受圧面積との積を加えた値より大きい関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁。 The urging force of the relief spring is the sum of the urging force of the relief spring and the urging force of the return spring, the mass of the valve body, the maximum pressure of the fluid in the opening direction, and the pressure receiving area of the valve body. The fluid control valve according to claim 1, wherein a relationship greater than a value obtained by adding a product of

前記リターンスプリングの付勢力は、前記弁体に要求される耐振動加速度と前記弁体の質量との積より大きいことを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁。 The fluid control valve according to claim 1, wherein an urging force of the return spring is larger than a product of a vibration-resistant acceleration required for the valve body and a mass of the valve body.

過給機と排気還流装置を備えたエンジンに設けられる新気導入装置であって、
前記エンジンは、吸気通路と、排気通路とを含み、前記吸気通路には、同通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁が設けられ、
前記過給機は、前記吸気量調節弁より上流の前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含み、
前記排気還流装置は、前記エンジンの燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記燃焼室へ還流させる排気還流通路と、前記排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための排気還流弁とを含み、
前記排気還流通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続され、
前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、前記新気導入通路を流れる新気量を調節するための新気導入弁とを備え、前記新気導入弁が請求項１乃至３の何れかに記載の流体制御弁により構成され、前記弁体の移動方向が、前記新気が流出する方向と平行に設定された
ことを特徴とする新気導入装置。 A fresh air introducing device provided in an engine equipped with a supercharger and an exhaust gas recirculation device,
The engine includes an intake passage and an exhaust passage, and the intake passage is provided with an intake air amount adjustment valve for adjusting an intake air amount flowing through the passage.
The supercharger includes a compressor disposed in the intake passage upstream of the intake air amount adjustment valve, a turbine disposed in the exhaust passage, and a rotating shaft that connects the compressor and the turbine so as to be integrally rotatable. Including
The exhaust gas recirculation device includes an exhaust gas recirculation passage for flowing a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine into the exhaust passage as an exhaust gas recirculation gas to the intake passage and recirculating to the combustion chamber; An exhaust gas recirculation valve for adjusting the flow of the exhaust gas recirculation gas,
The exhaust gas recirculation passage has an inlet connected to the exhaust passage downstream of the turbine, and an outlet connected to the intake passage upstream of the compressor.
A fresh air introduction passage for introducing fresh air into the intake passage downstream from the intake air amount adjustment valve, and a fresh air introduction valve for adjusting the amount of fresh air flowing through the fresh air introduction passage. An air introduction valve is constituted by the fluid control valve according to any one of claims 1 to 3, and a moving direction of the valve body is set in parallel with a direction in which the fresh air flows out. Introduction device.