JPH0350267Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、エンジンの複数の排気通路のうちの
少なくとも一つの通路を、エンジンの運転状態に
応じて開閉するエンジンの排気通路開閉弁に関す
るものである。

〔従来技術〕

この種の排気通路開閉弁として、例えば第４図
に示すように、エンジンの排気ターボ過給機のタ
ービン５１を迂回させて設けたウエストゲート５
２を開閉するウエストゲートバルブ５３が知られ
ており、排気ターボ過給機により生成される過給
圧が設定値を越えて上昇したときに、ウエストゲ
ート５２を開いて、タービン５１に流入しようと
する排気ガスの一部をタービン下流の排気通路に
バイパスさせる（実開昭56−171630号公報参照）。

また、第４図に示すように、タービン５１への
排気ガス導入通路５４を仕切壁５５で低速用、高
速用に仕切つたものでは、高速用の排気ガス導入
通路をエンジンの運転状態に応じて開閉する弁と
して使用される。

上記のような排気通路開閉弁として用いられて
いる開閉弁構造を第５図に示す。

第５図に示すように、支軸５６に一端が支持さ
れたステー５７の嵌合孔５７ａに嵌合するピン５
８の先端部には、バルブ本体５９が溶接等により
固定され、ピン５８のヘツド部５８ａで抜止めさ
れた状態で支持される。

この種の回転式開閉弁の構造では、バルブ本体
５９の弁座への密着性を保証するため、ピン５８
と嵌合孔５７ａとの間に適当なクリアランスを設
けている。

かかるクリアランスは、上記の意味では不可避
的に設ける必要があるが、このクリアランスのた
めに、開閉弁の開時、バルブ本体５９は排気変動
を受けてバルブステー５７に相対して振動し、こ
のような振動の繰り返しと排気ガスの高温とでバ
ルブ本体５９をピン５８に固定する溶接部が次第
に疲労し、最終的にはバルブ本体５９がピン５８
から脱落してしまうという不具合を招来するおそ
れがあつた。

〔考案の目的〕 本考案の目的は、バルブ本体の密着性を保証す
るためのクリアランスを確保し、しかもバルブ本
体のばたつきを確実に防止することができる構造
を備えたエンジンの排気通路開閉弁を提供するこ
とである。

〔考案の構成〕

このため、本考案においては、複数の排気通路
のうち少なくとも１つの通路をエンジンの運転状
態に応じて開閉する開閉弁を有するターボ過給機
付エンジンにおいて、バルブ本体に固定したピン
とバルブ本体との間でバルブステーがピン軸方向
に設定量移動できるようにバルブステーにピンを
嵌合する一方、排圧によりバルブ本体が押圧され
たとき、バルブステーの嵌合孔とピン外周とが密
着するように嵌合孔およびピン外周をテーパ状に
形成したことを基本的な特徴としている。

〔考案の効果〕

本考案によれば、開閉弁が開いているときにバ
ルブ本体の嵌合孔がピンに密着するので、排圧変
動によりバルブ本体がサージングし、ピンから外
れるのを確実に防止することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例について具体的に説明す
る。

第３図に示すように、エンジン１は、吸気弁
２、排気弁３によつて夫々燃焼室４に対して開閉
される吸気通路５と排気通路６とにまたがつて設
置したターボ過給機７を備えており、排気通路６
を流下する排気ガスによつてタービン９が駆動さ
れると、これに連動してブロア１０が駆動され、
ブロア１０によつて昇圧した吸気を燃焼室４に供
給することによつて、所謂吸気過給を行なうよう
にした基本構造を有している。

上記吸気通路５のブロア１０の上流側には、エ
アクリーナ１１が設置され、その下流には、時々
刻々の吸気量を計量するエアフローメータ１２が
介設されている。また、吸気通路５のブロア１０
の下流側には、エンジン１の負荷に応じて開閉さ
れるスロツトル弁１３が介設されるとともに、そ
の下流には、燃焼噴射弁１４が臨設されている。

一方、排気通路６は、タービン９の排気導入口
部において、仕切壁１５によつて低速用排気ガス
導入通路１６と高速用排気ガス導入通路１７とに
仕切られていて、高速用排気ガス導入通路１７の
上流側は、本考案にいう排気通路開閉弁としての
切替バルブ１８によつてオン、オフ的に開閉され
るようになつている。また、タービン９下流の排
気通路６には、触媒式排気ガス浄化装置１９が介
設されている。

上記低速用排気ガス導入通路１６には、タービ
ン９をバイパスしてタービン９下流の排気通路６
に排気ガスの一部をバイパスさせるウエストゲー
ト通路２０が開口されており、該通路２０をウエ
ストゲートバルブ２１によつて開閉制御すること
により、以下に説明するように、過給圧が予め設
定した最高過給圧を越えて高圧とならないように
過給圧を制御する。

また、タービン９と触媒式排気ガス浄化装置１
９との間の排気通路６とスロツトル弁１３下流の
吸気通路５とは、排気ガス還流通路（以下、単に
EGR通路という。）２２によつて連通され、EGR
通路２２に介設した排気ガス還流制御御バルブ
（以下、EGRバルブという。）２３が開かれたと
きには、排気ガスの一部を吸気側に還流させ、よ
く知られているように、不活性な還流排気ガスに
よつてエンジン１の最高燃焼温度の過度の上昇を
抑制してNOxの発生を抑制する。

上記ウエストゲートバルブ２１、切替バルブ１
８、燃焼室４に臨設した点火プラグ２４および燃
料噴射弁１４等のエンジン１の燃焼性に直接、間
接に関与するものについては、以下に詳述するよ
うに、車両に装備したコンピユータ２５によつて
制御を行なう。

このコンピユータ２５は、エアフローメータ１
２によつて検出される吸気量、回転数センサ２６
によつて検出されるエンジン回転数、スロツトル
弁１３下流の吸気通路５に設置した圧力センサ２
７によつて検出される過給圧もしくは負荷等を基
本データとして、切替バルブ１８に対する開閉制
御の他、燃料噴射弁１４に対する燃料制御、点火
プラグ２４に対する点火進角制御等を実行する。

上記切替バルブ１８の開閉は、基本的には、切
替バルブ１８を設置した吸気通路６のタービン上
両部分における排圧を作動源とするダイヤフラム
式の切替アクチユエータ２９により行なう。

この切替アクチユエータ２９に対してスロツト
ル弁下流の吸気負圧を導入する負圧導入通路３０
の途中には、上記コンピユータ２５によつて開閉
が制御される三方切替バルブ３１が介設されてお
り、この三方切替バルブ３１が負圧導入通路３０
を連通するように作動されて、切替アクチユエー
タ２９の負圧室２９ａに負圧が導入される低負荷
時には、ダイヤフラムはダイヤフラムに一端が固
定された作動ロツド２９ｂをコイルスプリング２
９ｃのバネ力に抗して図の矢印Ａ方向に引き込ん
で、リンク機構２９ｄを介して切替バルブ１８を
閉作動させる。また、切替アクチユエータ２９へ
の負圧導入通路３０の途中の三方切替バルブ３１
に対し、コンピユータ２５からの開信号が出力さ
れ、三方切替バルブ３１を、負圧導入通路３０の
途中以後をフイルタ３３を介して大気に開放する
ように切り替えると、負圧室２９ａには大気圧が
導入され、切替バルブ１８は、コイルスプリング
２９ｃのバネ力でリング機構２９ｄを介して開作
動される。なお、３２は逆止弁である。

また、ウエストゲートバルブ２１の開閉は、ブ
ロア１０の吐出圧を駆動源とするダイヤフラム式
のウエストゲート・アクチユエータ３５によつて
行なうようにし、このウエストゲート・アクチユ
エータ３５に吐出圧を導く過給圧導入通路３６を
設けている。

次に、本考案の特徴である切替バルブ１８の構
造について説明する。

第１図および第２図に示すように、軸４０によ
つてヒンジ支持されたバルブステー４１には、下
側から上方に向かつて径が漸増する嵌合孔として
のテーパ穴４２が形成され、該テーパ穴４２に
は、テーパ部４３ａを有するバルブ支持ピン４３
が嵌合され、該支持ピン４３の下端には、高速用
排気ガス導入通路１７を開閉する皿形状断面を有
するバルブ本体４４が嵌合状態で溶接により固定
されている。このバルブ支持ピン４３は、第１図
に示すように、閉位置においては、バルブ支持ピ
ン４３のテーパ部４３ａがテーパ穴４２に対しわ
ずかなクリアランスをもつて若干浮き上がつた状
態となるように、テーパ部４３ａとテーパ穴４２
との関係が設定され、バルブ支持ピン４３のヘツ
ド部４３ｂはバルブステー４１の上面に対し適当
な間隔を有する位置に設けられている。したがつ
て、バルブステー４１とバルブ本体４４とは相互
に若干の角度だけ動き得るようになつており、こ
れによつて、バルブ本体４４がバルブステー４１
によつて高速用排気ガス導入通路１７の座面に押
圧状態で密着保持されるため、低速時に高速用排
気ガス導入通路１７へ排気ガスがもれることがな
く、低速時のタービン回転数を増大させることが
できる。また、第２図に示すように、バルブを開
いた状態では、図中矢印Ａで示すように、排気ガ
スの動圧がバルブ本体４４に作用し、その結果、
バルブ支持ピン４３はそのヘツド部４３ｂがバル
ブステー４１の上面に当接し、かつその状態でバ
ルブステー４１のテーパ穴４２とバルブ支持ピン
４３のテーパ部４３ａとがクリアランスなしで全
周にわたつて密着した状態に保持されるようにな
る。したがつて、この状態では、バルブ本体４４
の支持ピン４３とバルブステー４１とは相対的に
傾くことができない状態に保持され、したがつ
て、バルブ本体４４に作用する排気ガスの動圧の
変動によつてもバルブ支持ピン４３によつてバル
ブステー４１にクリアランスなしで保持されてい
るため、いわゆるサージング現象による騒音や疲
労を生ずることもない。

以上のように、本考案によれば、バルブステー
とバルブ本体を取り付けた支持ピンとを軸方向に
変位可能なテーパ嵌合構造として設けたので、吸
気通路のうち少なくとも１つの排気通路を密閉状
態で閉じることができる一方、バルブの開時に
は、支持ピンとバルブステーとの間のクリアラン
スはなしの状態に保持されるため、バルブ本体の
サージングが惹起されることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案の実施例にかかる排気
通路開閉弁の構造を示す断面図で、第１図はバル
ブ閉時、第２図はバルブの開時をそれぞれ示す。
第３図はターボ過給機付きエンジンの排気通路の
切替構造を示すシステム構成図、第４図は従来の
排気通路の開閉弁の構造を示す断面図、第５図は
第４図の排気通路開閉弁の拡大断面図である。 ４１……バルブステー、４２……テーパ穴、４
３……バルブ支持ピン、４４……バルブ本体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数の排気通路のうち少なくとも１つの通路を
   エンジンの運転状態に応じて開閉する開閉弁を有
   するターボ過給機付エンジンにおいて、 バルブ本体に固定したピンとバルブ本体との間
   でバルブステーがピン軸方向に設定量移動できる
   ようにバルブステーにピンを嵌合する一方、排圧
   によりバルブ本体が押圧されたとき、バルブステ
   ーの嵌合孔とピン外周とが密着するように嵌合孔
   およびピン外周とが密着するように嵌合孔および
   ピン外周をテーパ状に形成したことを特徴とする
   エンジンの排気通路開閉弁。