JP2009008022A - 排気絞り弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガス通路を有する排気管21と、第1の軸受22および第2の軸受23と、回動軸24と、弁体25と、弁体25の上流側の排気ガスの圧力を調節するよう設けられた圧力調節弁41とを備え、排気管21がガス通路26とガス通路27とを連通したバイパス通路28を有する排気絞り弁において、ガス空間38が第1の軸受22に支持された回動軸24の端部24bを囲むプラグ32の側壁部32c、突出部34の内壁によってガス空間38が形成され、ガス空間38をバイパス通路28に連通するようプラグ32の側壁部32cに連通孔33を形成したことを特徴とする。
【選択図】図3
Description
従来、この種の排気絞り弁として、回動軸の中心軸と排気ガスの通路の中心軸とが偏心した位置になるよう回動軸を配置するとともに、排気管の内壁面と最も近接する弁体の周側面の2箇所に凹部を形成することにより、弁体の周側面と排気管の内壁面との接触が起きないようにして、かじりの発生を防止するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、本発明の排気絞り弁においては、第1の軸受に支持された回動軸の端部を囲む一方の側壁部に形成されたガス空間とバイパス通路とが連通孔によって連通しているので、ガス空間内の排気ガスの圧力が高まることはなく、排気絞り弁の回動軸が不要なスラスト荷重を受けることがない。その結果、弁体の周側面と排気管とのかじりの発生が防止され、かじりによる排気絞り弁の作動不良が未然に防止される。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る排気絞り弁を含むディーゼルエンジンの構成図である。
このガス穴21gの底部21hには、弁体25の上流側のガス通路26と連通するガス流入口21bが形成されており、さらに弁体25の下流側のガス通路27と連通するガス排出口28aが形成されている。また、このガス穴21gの開口端には、カバー21iが固定されており、ガス穴21gとガス流入口21bとガス排出口28aとによりバイパス通路28が構成されている。このバイパス通路28により、上流側のガス通路26と下流側のガス通路27とが連通し、排気管21に流入した排気ガスが上流側のガス通路26から下流側のガス通路27に迂回して流動するようになっている。
図8は、本発明の第1の実施の形態に係る排気絞り弁の開閉制御を示すグラフである。
横軸、縦軸および曲線Aで示された領域は、排気絞り弁20の弁体25が閉状態となるバルブ閉領域を示し、曲線Aおよび曲線Bで囲まれた領域は、排気絞り弁20の弁体25が開状態となるバルブ開領域を示している。
まず、ディーゼルエンジン10の運転が開始されると、エンジン電子制御ユニット19によりディーゼルエンジン本体11の回転数(rpm)および出力(kw)が求められ、ディーゼルエンジン本体11の運転状態が監視される。エンジン電子制御ユニット19によりディーゼルエンジン本体11の出力が所定値以上であったと認識された場合は、電磁弁29およびアクチュエータ55が動作し、排気絞り弁20の弁体25は、開かれる。この出力が所定値以下であったと認識された場合は、ディーゼルエンジン本体11の回転数が所定値以下のとき、電磁弁29およびアクチュエータ55が動作し、排気絞り弁20の弁体25は、閉じられ、ディーゼルエンジン本体11の回転数が所定値を超えたとき、排気絞り弁20の弁体25は、開かれる。このようなエンジン電子制御ユニット19による排気絞り弁20の制御は、ディーゼルエンジン10の運転が停止し、電源がOFFになるまで繰り返し実行される。
以下、第1の実施の形態における排気管21の一方の側壁部21fに排気ガス通路を形成しガス空間38を大気側に開放するようにした第2の実施の形態について説明する。
図9は、本発明の第2の実施の形態に係る排気絞り弁の図2のA−A断面に相当する断面図であり、(a)は、弁体が開の状態を示し、(b)は、弁体が閉の状態を示す。
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る排気絞り弁の図9の部分拡大図である。
このガス穴53gの底部53hには、弁体25の上流側のガス通路26と連通するガス流入口53bが形成されており、さらに弁体25の下流側のガス通路27と連通するガス排出口28aが形成されている。また、このガス穴53gの開口端には、カバー53iが固定されており、ガス穴53gとガス流入口53bとガス排出口28aとによりバイパス通路28が構成されている。また、このバイパス通路28のガス流入口53bには、第1の実施の形態と同様に、圧力調節弁41が設けられている。
まず、ディーゼルエンジン10の運転が開始されると、第1の実施の形態と同様に、エンジン電子制御ユニット19によりディーゼルエンジン本体11の回転数(rpm)および出力(kw)が求められ、ディーゼルエンジン本体11の運転状態が監視される。エンジン電子制御ユニット19によりディーゼルエンジン本体11の出力が所定値以上であったと認識された場合は、電磁弁29およびアクチュエータ55が動作し、排気絞り弁20の弁体25は、開かれる。この出力が所定値以下であったと認識された場合は、ディーゼルエンジン本体11の回転数が所定値以下のとき、電磁弁29およびアクチュエータ55が動作し、排気絞り弁20の弁体25は、閉じられ、ディーゼルエンジン本体11の回転数が所定値を超えたとき、排気絞り弁20の弁体25は、開かれる。このようなエンジン電子制御ユニット19による排気絞り弁20の制御は、ディーゼルエンジン10の運転が停止し、電源がOFFになるまで繰り返し実行される。
以下、圧力調節弁41を設けないで排気管を形成した第3の実施の形態について説明する。
図11は、本発明の第3の実施の形態に係る排気絞り弁の回動軸方向に切断した断面図であり、(a)は、弁体が開の状態を示し、(b)は、弁体が閉の状態を示す。図12は、本発明の第3の実施の形態に係る排気絞り弁の図11の拡大断面図である。
まず、ディーゼルエンジン10の運転が開始されると、第1の実施の形態と同様に、エンジン電子制御ユニット19によりディーゼルエンジン本体11の回転数(rpm)および出力(kw)が求められ、ディーゼルエンジン本体11の運転状態が監視される。エンジン電子制御ユニット19によりディーゼルエンジン本体11の出力が所定値以上であったと認識された場合は、電磁弁29およびアクチュエータ55が動作し、排気絞り弁40の弁体25は、開かれる。この出力が所定値以下であったと認識された場合は、ディーゼルエンジン本体11の回転数が所定値以下のとき、電磁弁29およびアクチュエータ55が動作し、排気絞り弁40の弁体25は、閉じられ、ディーゼルエンジン本体11の回転数が所定値を超えたとき、排気絞り弁40の弁体25は、開かれる。このようなエンジン電子制御ユニット19による排気絞り弁40の制御は、ディーゼルエンジン10の運転が停止し、電源がOFFになるまで繰り返し実行される。
11 ディーゼルエンジン本体
15、21、49 排気管
18 フィルタ
19 エンジン電子制御ユニット
20、30、40 排気絞り弁
21、53、54 排気管
21a、53a、54a 他方の側壁部
21b ガス流入口
21c 支持部
21d、21e、24b、24c 端部
21f、53f、54f 一方の側壁部
21g、53g ガス穴
21h、53h 底部
21i、53i カバー
21j 内側面
22 第1の軸受
22a 外端面
23 第2の軸受
24、43 回動軸
24a 端面
24b、24c、53d、53e、54d、54e 端部
25、44 弁体
28 バイパス通路
28a ガス排出口
29 電磁弁
31 排気ガス通路
32、56 プラグ
32a、56a 内面
32b、56b 円筒部
32c、56c 側壁部
33 連通孔
34a 貫通孔
34、35 突出部
36、37 ラビリンスシール(シール部材)
38、47、77 ガス空間
41 圧力調節弁
48 ガス通路
53b ガス流入口
53c 突出部
53j 内側面
54b、54c 突出部
54g、54h 貫通孔
54j 内側面
Claims (5)
- 内燃機関から排出される排気ガスのガス通路を有するとともに、互いに対向する一方の側壁部および他方の側壁部を有する排気管と、
前記一方の側壁部に設けられた第1の軸受および前記第1の軸受に対向するよう前記他方の側壁部に設けられた第2の軸受と、
前記第1の軸受および前記第2の軸受に回動可能に支持された回動軸と、
前記一方の側壁部と前記他方の側壁部の間に位置するようにして前記回動軸に固定された弁体と、
前記弁体の上流側の排気ガスの圧力を調節するよう設けられた圧力調節弁と、を備え、
前記排気管が前記弁体の上流側の前記ガス通路と前記弁体の下流側の前記ガス通路とを連通するよう形成されたバイパス通路を有する排気絞り弁において、
前記第1の軸受に支持された前記回動軸の端部を囲む前記一方の側壁部によってガス空間が形成され、前記ガス空間を前記バイパス通路に連通するよう前記一方の側壁部に連通孔を形成したことを特徴とする排気絞り弁。 - 前記一方の側壁部が、前記第1の軸受の端部の近傍の前記排気管に装着されたプラグによって構成され、前記プラグに前記連通孔を形成したことを特徴とする請求項1に記載の排気絞り弁。
- 前記連通孔の断面積は、前記ガス空間に作用する前記バイパス通路内の排気ガスの脈動圧力を遮断する大きさであることを特徴とする請求項1または2に記載の排気絞り弁。
- 内燃機関から排出される排気ガスのガス通路を有するとともに、互いに対向する一方の側壁部および他方の側壁部を有する排気管と、
前記一方の側壁部に設けられた第1の軸受および前記第1の軸受に対向するよう前記他方の側壁部に設けられた第2の軸受と、
前記第1の軸受および前記第2の軸受に回動可能に支持された回動軸と、
前記一方の側壁部と前記他方の側壁部の間に位置するようにして前記回動軸に固定された弁体と、
前記弁体の上流側の排気ガスの圧力を調節するよう設けられた圧力調節弁と、を備え、
前記排気管が前記弁体の上流側の前記ガス通路と前記弁体の下流側の前記ガス通路とを連通するよう形成されたバイパス通路を有する排気絞り弁において、
前記第1の軸受に支持された前記回動軸の端部を囲む前記一方の側壁部によってガス空間が形成され、前記ガス空間を大気側に開放するよう前記一方の側壁部に排気ガス通路を形成したことを特徴とする排気絞り弁。 - 前記回動軸に前記第1の軸受と近接してシール部材が併設されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の排気絞り弁。
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