JP4071370B2

JP4071370B2 - 筒内噴射式エンジン用ｅｇｒ弁装置

Info

Publication number: JP4071370B2
Application number: JP25683098A
Authority: JP
Inventors: 秀之石山
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2018-09-10
Also published as: JP2000087807A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置に関し、特にＥＧＲ弁装置の冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼室内に燃料をインジェクタによって直接噴射する筒内噴射式エンジンは、燃費向上を図るために混合気の空燃比をいわゆる超リーンに設定することができる。空燃比を超リーンに設定すると、燃焼温度が一般のエンジンより高くなって排ガス中のＮＯX が著しく増大するので、この種のエンジンにおいては、ＥＧＲ装置によって排ガスを大量に吸気系に導入し、燃焼温度を低下させてＮＯX 排出量を低減している。
【０００３】
前記ＥＧＲ装置は、排気管と吸気マニホールドとを排ガス再循環用のパイプで接続するとともに、このパイプにＥＧＲコントロール弁を介装し、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲコントロール弁を開閉する構造を採っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述したように排ガスを大量に吸気系に導入すると、ＥＧＲコントロール弁を流れる排ガスが一般のエンジンに較べて多くなり、ＥＧＲコントロール弁が過度に加熱されてしまうという問題が生じた。ＥＧＲコントロール弁が過度に加熱されると、弁体と弁座との接触部分が摩耗し易くなる。
【０００５】
ＥＧＲコントロール弁は、エンジン運転域が低・中負荷運転域にあるときに開き、アクセルを閉じることによって閉じるため、言い換えれば、頻繁に開閉を繰返すため、過度に加熱された状態にあると、前記接触部分が著しく摩耗し、耐久性が低下する。
【０００６】
また、排ガスの導入量が多くなるために吸気の温度が上昇し、吸気の充填効率が低下してしまうという問題もあった。
【０００７】
このような不具合を解消するためには、ＥＧＲコントロール弁や排ガスを冷却する冷却装置を設けることが考えられる。しかし、ＥＧＲ弁装置に単に冷却装置を設けただけでは、ＥＧＲ弁装置が大型化してしまう。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、ＥＧＲコントロール弁を冷却できるとともに、吸気の充填効率を相対的に高くすることができ、しかもコンパクトな筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置は、ＥＧＲコントロール弁とバルブハウジングとから構成し、ＥＧＲコントロール弁と、このＥＧＲコントロール弁を設けるバルブハウジングとから構成し、前記バルブハウジングを、シリンダヘッドにおけるカム軸と直交する方向の一側部から他側部に延びるように形成するとともに、シリンダヘッドにおけるカム軸の軸線方向の一端部に位置するエンジン外壁に固定し、このバルブハウジングに排ガス通路と冷却水通路とをバルブハウジングの前記一側部から他側部に延びるように形成してなり、前記冷却水通路の上流側開口を、前記バルブハウジングにおけるエンジン側の合わせ面に開口させ、かつシリンダヘッドに形成されたエンジンの冷却水出口に接続し、前記ＥＧＲコントロール弁を、弁体が上下方向に往復移動する構造として前記バルブハウジングにおける前記冷却水通路の上流側開口より他側部側の部位に固定し、前記排ガス通路と冷却水通路とを、バルブハウジングの前記一側部側と他側部側とで前記弁体の開閉方向に重なるとともに、前記一側部側と他側部側とで前記弁体の開閉方向に対する位置が反対になるように形成することにより、バルブハウジングのＥＧＲコントロール弁装着部近傍で交差させたものである。
【００１０】
本発明によれば、バルブハウジングの熱は冷却水通路を流れる冷却水に伝導によって伝達されるから、バルブハウジングの排ガス通路を流れる排ガスや、バルブハウジングに取付けたＥＧＲコントロール弁を冷却水によって冷却することができる。また、排ガス通路と冷却水通路とがＥＧＲコントロール弁装着部で交差しているから、ＥＧＲコントロール弁の近傍に冷却水を流すことができ、ＥＧＲコントロール弁を効率よく冷却することができる。
【００１２】
この発明によれば、上下方向に往復移動する弁体で排ガス通路を開閉する構造を採っているから、排ガス通路におけるＥＧＲコントロール弁より上流側と下流側（バルブハウジングの一側部側と他側部側）は、弁体の開閉方向の一方と他方に偏るように形成される。この排ガス通路の上流側と下流側に対して冷却水通路の上流側と下流側とを弁体の開閉方向に重なるように形成しているから、排ガス通路の上流側および下流側に対して弁体の開閉方向の一方と他方に形成されるデッドスペースを使用して冷却水通路を形成することができる。
また、この発明によれば、冷却水はエンジンから配管を介すことなくバルブハウジング内に直接流入する。
【００１３】
請求項２に記載した発明に係る筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置は、請求項１に記載した発明に係る筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置において、ＥＧＲコントロール弁を、弁体、弁座および弁体用駆動装置を一つのケースに組付けて組立体として構成し、このＥＧＲコントロール弁をバルブハウジングに取付けたものである。
【００１４】
この発明によれば、バルブハウジングにＥＧＲコントロール弁の弁座を設けなくてよいから、バルブハウジングの内部に弁座支持部が不要である。このため、弁座支持部を設けることにより生じる制約、すなわち弁体支持部を強固に形成したり、熱膨張によって弁座の位置が変わることがないようにするという制約を受けることはないから、バルブハウジング内に排ガス通路と冷却水通路を形成する上での設計上の自由度が高くなり、両通路を理想的な形状に形成することができる。
【００１５】
また、この発明に係るＥＧＲ弁装置は、バルブハウジングにおけるＥＧＲコントロール弁を取付ける部分の形状・寸法が一致しさえすれば、バルブハウジングの他の部分の形状は自由に変更することができる。すなわち、エンジンの機種に対応させてバルブハウジングを複数種類形成しても、ＥＧＲコントロール弁は一種類でよい。
【００１８】
請求項３に記載した発明に係る筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置は、請求項１記載の筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置において、排ガス通路の下流側を吸気マニホールドの途中の吸気通路に金属製の配管を介して接続するとともに、吸気マニホールドの上流側端部をバルブハウジングに固定したものである。
【００１９】
この発明によれば、下流側端部がエンジンに支持された吸気マニホールドの途中と上流側端部とがバルブハウジングに接続されるから、吸気マニホールドの上流側、すなわちエンジンから突出してスロットル弁を取付ける部分をＥＧＲ弁装置によって強固に支えることができる。このため、専らスロットル弁を取付ける部分を支持するステーが不要になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置の一実施の形態を図１ないし図９によって詳細に説明する。
図１は本発明に係るＥＧＲ弁装置を装備した筒内噴射式エンジンの正面図、図２はエンジンを吸気マニホールド側から見た状態を示す側面図、図３はエンジンの平面図、図４はＥＧＲ弁装置取付部分を拡大して示す正面図、図５はシリンダヘッドおよびＥＧＲ弁装置を示す分解斜視図、図６は図４におけるＥＧＲ弁装置のVI−VI線断面図、図７は図６におけるVII−VII線断面図、図８はＥＧＲ弁装置を下流側から見た状態を示す図、図９は図７におけるIX−IX線断面図である。
【００２１】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による筒内噴射式エンジンである。このエンジン１は、自動車用の水冷式ＤＯＨＣ型４気筒エンジンで、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、ヘッドカバー４などから構成している。なお、このエンジン１は、図１の左右方向が略水平になるように図示していない車体に搭載する。
【００２２】
前記シリンダヘッド３は、図１に示すように、一側部に吸気制御弁ユニット５を介して吸気マニホールド６を取付けるとともに、図２および図５に示すように気筒毎にインジェクタ７を取付けており、他側部に排気管８を取付けている。また、このシリンダヘッド３における吸気カム軸９と排気カム軸１０の軸線方向の一端部には、図１および図３に示すように、後述するＥＧＲ弁装置１１と高圧燃料ポンプ１２とを取付けている。なお、このエンジン１における前記両カム軸の軸線方向の他端側には、図３に示すように、両カム軸９，１０にクランク軸１３（図１参照）の回転を伝達するための動力伝達装置１４を配設している。
【００２３】
前記吸気制御弁ユニット５は、シリンダヘッド３に気筒毎に形成したプライマリポート１４（図５参照）とセカンダリポート１５に接続する吸気通路を有し、セカンダリポート１５に接続した吸気通路を開閉する開閉弁を備えている。
【００２４】
前記吸気マニホールド６は、気筒毎に形成して吸気制御弁ユニット５に固定した枝管６ａと、各枝管６ａを接続するサージタンク６ｂと、このサージタンク６ｂから吸気カム軸９の軸線方向に沿ってＥＧＲ弁装置１１側に延びる吸気流入管６ｃとから構成している。前記吸気流入管６ｃの上流側端部には、図示していないスロットル弁装置を接続するためのフランジ６ｄを一体に形成している。
【００２５】
前記インジェクタ７は、前記気筒毎の二つの吸気ポート、すなわちプライマリポート１４とセカンダリポート１５の間に位置するように配設し、両ポートの間であってシリンダヘッド底面（シリンダブロックとの合わせ面）側から燃焼室（図示せず）内に燃料を直接噴射する構造を採っている。各インジェクタ７の燃料入口は、図５中に符号１６で示す燃料レールと、燃料レール１６の一端部に接続した燃料供給管１７とを介して高圧燃料ポンプ１２の燃料吐出口に接続している。
【００２６】
前記高圧燃料ポンプ１２は、シリンダヘッド３の前記一端部における排気カム軸１０側に取付けてあり、排気カム軸１０が回転することによって３個のシリンダ１２ａ内でプランジャ（図示せず）が往復し、低圧燃料ポンプ（図示せず）から供給された燃料をインジェクタ７に圧送する構造を採っている。
【００２７】
前記ＥＧＲ弁装置１１は、排ガスを吸気通路に導入する従来周知のＥＧＲ装置に介装するもので、図４および図５に示すように、バルブハウジング２１と、このバルブハウジング２１に取付けたＥＧＲコントロール弁２２とから構成し、バルブハウジング２１をシリンダヘッド３の前記一端部における吸気カム軸９側にシール部材２３を介して固定している。
【００２８】
なお、シリンダヘッド３の前記一端部にＥＧＲ弁装置１１および高圧燃料ポンプ１２を配設するスペースを広くとることができるように、従来のエンジンにおいてはシリンダヘッドの前記一端部に取付けていたイグニッションコイルを、このエンジン１では点火プラグに直接接続している。このエンジン１の点火装置は、イグニッションコイルおよびスイッチング素子を有する点火ユニット２４を点火プラグに取付け、この点火ユニット２４に図示していない点火時期制御装置から点火信号を送出する構成を採っている。
【００２９】
また、このＥＧＲ弁装置１１のシリンダヘッド３への固定は、図４に示すように４本の固定用ボルト２５を使用するとともに、固定する位置の精度を高くするためにボルト締結部にノックピン２６（図６および図８参照）を介装している。このノックピン２６は、円筒状に形成して固定用ボルト２５を貫通させ、バルブハウジング２１とシリンダヘッド３の両方に嵌合させている。
【００３０】
前記バルブハウジング２１は、図１に示すように、シリンダヘッド３の吸気マニホールド６を接続する一側部、すなわちシリンダヘッド３におけるカム軸９，１０と直交する方向の一側部から排気管８を接続する他側部であって高圧燃料ポンプ１２の下方に延びるように形成し、図７に示すように、内部に排ガス通路２７と冷却水通路２８とをバルブハウジング２１の前記延設方向と同じ方向に前記一側部から他側部に延びるように形成している。
【００３１】
前記排ガス通路２７は、ＥＧＲコントロール弁２２を装着するための凹部２９がその一部になるように形成している。詳述すると、排ガス通路２７は、バルブハウジング２１に上方へ向けて開口するように形成した前記凹部２９と、この凹部２９の底に形成した第１の連通口３０からバルブハウジング２１の下部内を排気カム軸１０側（図７の右側）に延びる上流部２７ａと、凹部２９の周壁に形成した第２の連通口３１からバルブハウジング２１の上部内を前記上流部２７ａとは反対側に延びる下流部２７ｂとから構成している。
【００３２】
排ガス通路２７の上流端は、バルブハウジング２１における図７において右側の一端部に開口し、図１および図３に示すように、排ガス導入管３２を介して排気管８の集合部８ａ内に接続している。
【００３３】
排ガス通路２７の下流端は、バルブハウジング２１の他端部に開口し、図１〜図３に示すように、排ガス導出管３３を介して吸気マニホールド６内の吸気通路に接続している。排ガス導出管３３は、金属製の管体からなり、上流端をバルブハウジング２１に固定するとともに、下流端を吸気マニホールド６における前記吸気流入管６ｃの途中に固定している。
【００３４】
また、前記吸気流入管６ｃは、上流側端部のスロットル弁装置取付用のフランジ６ｄを、前記バルブハウジング２１に一体に形成したブラケット３４に固定している。バルブハウジング２１は、前記ノックピン２６によってシリンダヘッド３に対して位置決めされているから、吸気マニホールド６との接続を精度よく行うことができる。なお、吸気マニホールド６は、図２に示すように、サージタンク６ｂと吸気流入管６ｃの下流側とに設けた固定用ステー６ｅをシリンダブロック２に固定している。
【００３５】
前記排ガス通路２７の前記凹部２９に装着するＥＧＲコントロール弁２２は、図７中に符号２２ａで示す弁体を弁体用駆動装置２２ｂが上下方向に往復移動させる構造を採り、弁体２２ａ、弁座２２ｃおよび弁体用駆動装置２２ｂを一つのケース２２ｄに組付けて組立体として構成している。また、このＥＧＲコントロール弁２２は、前記凹部２９にケース２２ｄの下部を嵌合させ、固定用ボルト３５（図２〜図５参照）によってバルブハウジング２１の上部に固定している。ＥＧＲコントロール弁２２を取付ける位置は、図４に示すように、バルブハウジング２１をシリンダヘッド３に固定した状態で吸気カム軸９側に位置するように設定している。
【００３６】
前記ケース２２ｄは、底壁と、弁座２２ｃより上側の周壁における前記第２の連通口３１と対応する部位とに排ガスを通すための開口を形成し、弁体用駆動装置２２ｂの下方の空間が排ガス通路の一部をなすように形成している。すなわち、図７に示すように弁体２２ａが弁座２２ｃに当接することにより排ガス通路が閉じられ、弁体２２ａが弁座２２ｃから下方に離間することによって排ガス通路が開く。なお、ケース２２ｄとバルブハウジング２１との間には、排ガスがケース２２ｄと凹部２９との間の隙間を通って漏洩するのを阻止するためにシール部材（図示せず）を介装している。
【００３７】
前記弁体用駆動装置は、モータを動力源として備え、エンジン１の図示していないスロットル弁が閉じたときやエンジン運転域が高回転、高負荷域にあるときには、弁体２２ａを図７に示すように全閉位置に移動させ、エンジン運転域が低・中回転、低・中負荷域にあるときには、弁体２２ａを全閉位置から下方に移動させる構造を採っている。なお、弁体２２ａの開度は、エンジン回転数およびまたは負荷に対応して増減させる。
【００３８】
前記冷却水通路２８は、図６〜図９に示すように、前記排ガス通路２７の上流部２７ａの上方に上方から見て重なるように形成した上流部２８ａと、排ガス通路２７の下流部２７ｂの下方に上方から見て重なるように形成した下流部２８ｂと、バルブハウジング２１におけるＥＧＲコントロール弁装着部分に形成し、前記上流部２８ａと下流部２８ｂとを連通する連通部２８ｃとから構成している。すなわち、ＥＧＲコントロール弁２２は、前記バルブハウジング２１における前記冷却水通路２８の上流側開口より他側部側の部位に固定されている。
【００３９】
この冷却水通路２８の上流部２８ａは、バルブハウジング２１におけるシリンダヘッド３側の合わせ面２１ａ（図６参照）に上流端を開口させ、バルブハウジング２１をシリンダヘッド３に固定することによって前記開口がシリンダヘッド３の冷却水出口３６（図５参照）に接続するように形成している。また、この冷却水通路２８の上流部２８ａには、図６中に符号３７，３８で示す温度センサ装着用の穴と、ヒータ用温水取出口３９と、エア抜き口４０とを接続している。
【００４０】
冷却水通路２８の下流部２８ｂは、バルブハウジング２１に一体に形成した主排水管４１から図示していない配管を介してラジエータ（図示せず）に接続している。この実施の形態では、前記主排水管４１に副排水管４２を分岐するように設け、この副排水管４２からバイパス用配管（図示せず）を介して冷却水を図示していない冷却水ポンプの入口側に導く構造を採っている。
【００４１】
なお、このエンジン１の冷却系は、冷却水がラジエータからサーモスタットを通って冷却水ポンプに吸込まれ、冷却水ポンプからシリンダブロック２およびシリンダヘッド３に圧送されて前記冷却水出口３６からＥＧＲ弁装置１１を通ってラジエータに戻る構成を採っている。サーモスタットが閉じているときには、冷却水は前記副排水管４２からバイパス用配管を介して冷却水ポンプの上流側にラジエータを通ることなく導かれる。
【００４２】
冷却水通路２８の前記連通部２８ｃは、ＥＧＲコントロール弁２２を装着する凹部２９を側方から囲むように形成している。すなわち、この連通部２８ｃは、前記凹部２９におけるシリンダヘッド３とは反対側に隣接する第１の通路２８ｄと、この第１の通路２８ｄより上流側と下流側でカム軸の軸線方向に延びるように形成し、冷却水通路２８の上流部２８ａおよび下流部２８ｂに連通する第２および第３の通路２８ｅ，２８ｆとから構成している。
【００４３】
このように排ガス通路２７と冷却水通路２８とをバルブハウジング２１に形成することにより、これら両通路は、バルブハウジング２１の一端部側と他端部側において上下方向（弁体２２ａの開閉方向）に互いに重なるとともに、前記一端部側と他端部側とで弁体２２ａの開閉方向に対する位置が反対になる。このため、排ガス通路２７と冷却水通路２８とをバルブハウジング２１のＥＧＲコントロール弁装着部で交差させることができる。
【００４４】
すなわち、排ガス通路２７の上流部２７ａの上方に冷却水通路２８の上流部２８ａが位置し、排ガス通路２７の下流部２７ｂ下方に冷却水通路２８の下流部２８ｃが位置しており、排ガス通路２７がＥＧＲコントロール弁装着部で下から上に延びるように形成されているのに対して、冷却水通路２８は同部で上から下に延びるように形成されており、両通路がＥＧＲコントロール弁装着部で交差している。
【００４５】
上述したように構成したＥＧＲ弁装置１１によれば、エンジン運転中にＥＧＲコントロール弁２２が開くことによって、排気管８から排ガスが排ガス導入管３２を通ってバルブハウジング２１の排ガス通路上流部２７ａに流入する。そして、この排ガスは、前記上流部２７ａからＥＧＲコントロール弁２２および排ガス通路２７の下流部２７ｂを通って排ガス導出管３３に流出し、この排ガス導出管３３から吸気マニホールド６内の吸気通路に導入される。
【００４６】
一方、エンジン１の冷却水は、シリンダヘッド３の冷却水出口３６からバルブハウジング２１内の冷却水通路２８に流入し、この冷却水通路２８の上流部２８ａから連通部２８ｃを通って下流部２８ｂに流れ、この下流部２８ｂから図示していないラジエータに排出される。
【００４７】
このように冷却水をバルブハウジング２１内に流すことにより、バルブハウジング２１の熱は冷却水に伝導によって伝達される。このため、前記排ガス通路２７を流れる排ガスや、バルブハウジング２１に取付けたＥＧＲコントロール弁２２を冷却水によって冷却することができる。また、排ガス通路２７と冷却水通路２８とがＥＧＲコントロール弁装着部で交差しているから、ＥＧＲコントロール弁２２の近傍に冷却水を流すことができ、ＥＧＲコントロール弁２２を効率よく冷却することができる。
【００４８】
さらに、上下方向に往復移動する弁体２２ａで排ガス通路２７を開閉する構造を採っているから、排ガス通路２７の上流部２７ａは弁体２２ａより下方に偏って形成され、排ガス通路２７の下流部２７ｂは弁体２２ａより上方に偏って形成される。この排ガス通路２７の上流部２７ａと下流部２７ｂに対して冷却水通路２８の上流部２８ｂと下流部２８ｂとを上下方向に重なるように形成しているから、排ガス通路２７の上流部２７ａの上方と下流部２７ｂの下方とに形成されるデッドスペースを使用して冷却水通路２８を形成することができる。このため、バルブハウジング２１が占有するスペースが大きくなるのを最小限としながら冷却水通路２８を形成することができる。
【００４９】
この実施の形態によるＥＧＲ弁装置１１は、ＥＧＲコントロール弁２２を、弁体２２ａ、弁座２２ｃおよび弁体用駆動装置２２ｂを一つのケース２２ｄに組付けて組立体として構成し、このＥＧＲコントロール弁２２をバルブハウジング２１に取付けているから、バルブハウジング２１にＥＧＲコントロール弁２２の弁座２２ｃを設けなくてよく、バルブハウジング２１の内部に弁座支持部が不要である。
【００５０】
弁座２２ｃをバルブハウジング２１に設ける場合には、全閉時に弁体２２ａから加えられる荷重を受けることができるように弁座支持部を強固に、すなわち肉厚を厚く形成しなければならない。しかも、弁座支持部の周囲に形成する壁は、バルブハウジング２１に熱膨脹が生じても弁体２２ａに対する弁座２２ｃの位置が大きく変わることがないように形成しなければならない。
【００５１】
しかし、この実施の形態を採ることにより、バルブハウジング２１は上述したような上記制約を受けることはなくなる。この結果、バルブハウジング２１内に排ガス通路２７と冷却水通路２８を形成する上での設計上の自由度が高くなり、両通路を理想的な形状に形成することができる。
【００５２】
また、この実施の形態によるＥＧＲ弁装置１１は、バルブハウジング２１におけるＥＧＲコントロール弁２２を取付ける凹部２９の形状・寸法が一致しさえすれば、バルブハウジング２１の他の部分の形状は自由に変更することができる。すなわち、エンジンの機種に対応させてバルブハウジング２１を複数種類形成しても、ＥＧＲコントロール弁２２は一種類でよい。
【００５３】
さらにまた、この実施の形態によるＥＧＲ弁装置１１は、バルブハウジング２１をシリンダヘッド３の外壁に固定する構造とし、冷却水通路２８におけるバルブハウジング２１のエンジン側合わせ面２１ａに開口させた上流側端部をシリンダヘッド３の冷却水出口３６に接続し、冷却水通路２８におけるＥＧＲコントロール弁２２に対応する部位（前記連通部２８ｃ）を、シリンダヘッド３とは反対側に位置するＥＧＲコントロール弁側部を含めて三方からＥＧＲコントロール弁２２を囲むように形成しているから、ＥＧＲコントロール弁２２におけるシリンダヘッド３側を、バルブハウジング２１からシリンダヘッドに熱が伝導することによって冷却することができ、シリンダヘッド３とは反対側を、ここを囲むように形成された冷却水通路２８を流れる冷却水によって冷却することができる。
【００５４】
また、冷却水はシリンダヘッド３からバルブハウジング２１内に直接流入するから、バルブハウジング２１内の冷却水通路２８に冷却水を導く配管は不要である。
【００５５】
加えて、この実施の形態によるＥＧＲ弁装置１１は、バルブハウジング２１内の排ガス通路２７の下流部２７ｂを吸気マニホールド６の吸気流入管６ｃ内の吸気通路に金属製の排ガス導出管３３を介して接続するとともに、吸気マニホールド６の上流側端部のフランジ６ｄをバルブハウジング２１に固定しているから、下流側端部がエンジン１に支持された吸気マニホールド６の途中と上流側端部とがバルブハウジング２１に接続される。
【００５６】
このため、吸気マニホールド６の上流側、すなわちエンジン１から突出してスロットル弁を取付ける部分をＥＧＲ弁装置１１によって強固に支えることができるから、専らスロットル弁を取付ける部分を支持するステーが不要になる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態では、冷却水通路２８の連通部２８ｃをＥＧＲコントロール弁装着部が三方から覆われるように形成したが、この連通部２８ｃは、ＥＧＲコントロール弁装着部のシリンダヘッド３側や、下側をも覆うように形成することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＥＧＲ弁装置のバルブハウジングの熱は冷却水通路を流れる冷却水に伝導によって伝達されるから、バルブハウジングに取付けたＥＧＲコントロール弁や、バルブハウジングの排ガス通路を流れる排ガスを冷却水によって冷却することができる。また、排ガス通路と冷却水通路とがＥＧＲコントロール弁装着部で交差しているから、ＥＧＲコントロール弁の近傍に冷却水を流すことができ、ＥＧＲコントロール弁を効率よく冷却することができる。
【００５９】
したがって、ＥＧＲコントロール弁を冷却できるとともに、排ガスが冷却されることから吸気の充填効率を相対的に高くすることができ、しかも一つのバルブハウジングに排ガス通路と冷却水通路とが形成されてコンパクトな筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置を提供することができる。
【００６０】
また、本発明によれば、上下方向に往復移動する弁体で排ガス通路を開閉する構造を採っているから、排ガス通路におけるＥＧＲコントロール弁より上流側と下流側（バルブハウジングの一側部側と他側部側）は、弁体の開閉方向の一方と他方に偏るように形成される。この排ガス通路の上流側と下流側に対して冷却水通路の上流側と下流側とを弁体の開閉方向に重なるように形成しているから、排ガス通路の上流側および下流側に対して弁体の開閉方向の一方と他方に形成されるデッドスペースを使用して冷却水通路を形成することができる。
【００６１】
このため、バルブハウジングが占有するスペースが大きくなるのを最小限としながら冷却水通路を形成することができる。
さらに、冷却水はエンジンから配管を介すことなくバルブハウジング内に直接流入するから、冷却水をバルブハウジング内の冷却水通路に導くための配管が不要である。この点からも小型化を図ることができる。
【００６２】
請求項２記載の発明によれば、バルブハウジングにＥＧＲコントロール弁の弁座を設けなくてよいから、バルブハウジングの内部に弁座支持部が不要である。このため、弁座支持部を設けることにより生じる制約、すなわち弁体支持部を強固に形成したり、熱膨張によって弁座の位置が変わることがないようにするという制約を受けることはないから、バルブハウジング内に排ガス通路と冷却水通路を形成する上での設計上の自由度が高くなり、両通路を理想的な形状に形成することができる。
【００６３】
したがって、バルブハウジング内に形成される壁を熱抵抗が小さくなるように薄く形成し、ＥＧＲコントロール弁および排ガスをより一層効率よく冷却することができる構造を採ることができるとともに、前記両通路をコンパクトに形成することができる。
【００６４】
また、この発明に係るＥＧＲ弁装置は、バルブハウジングにおけるＥＧＲコントロール弁を取付ける部分の形状・寸法が一致しさえすれば、バルブハウジングの他の部分の形状は自由に変更することができる。すなわち、エンジンの機種に対応させてバルブハウジングを複数種類形成しても、ＥＧＲコントロール弁は一種類でよい。このため、複数種類のＥＧＲ弁装置をＥＧＲコントロール弁を共用しながら形成することができ、コストを低減を図ることができる。
【００６５】
請求項４記載の発明によれば、ＥＧＲコントロール弁におけるエンジン側は、バルブハウジングからエンジンに熱が伝導することによって冷却され、エンジンとは反対側は、ここを囲むように形成された冷却水通路を流れる冷却水によって冷却される。
【００６６】
このため、ＥＧＲコントロール弁を周囲から冷却することができるから、ＥＧＲコントロール弁を効率よく冷却することができる。
また、冷却水はエンジンから配管を介すことなくバルブハウジング内に直接流入するから、冷却水をバルブハウジング内の冷却水通路に導くための配管が不要である。この点からも小型化を図ることができる。
【００６７】
請求項３記載の発明によれば、下流側端部がエンジンに支持された吸気マニホールドの途中と上流側端部とがバルブハウジングに接続されるから、吸気マニホールドにおけるエンジンから突出してスロットル弁を取付ける部分をＥＧＲ弁装置によって強固に支えることができる。
【００６８】
このため、専らスロットル弁を取付ける部分を支持するステーが不要になるから、ＥＧＲ弁装置を利用して吸気系をコンパクトに形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＥＧＲ弁装置を装備した筒内噴射式エンジンの正面図である。
【図２】エンジンを吸気マニホールド側から見た状態を示す側面図である。
【図３】エンジンの平面図である。
【図４】ＥＧＲ弁装置取付部分を拡大して示す正面図である。
【図５】シリンダヘッドおよびＥＧＲ弁装置を示す分解斜視図である。
【図６】図４におけるＥＧＲ弁装置のVI−VI線断面図である。
【図７】図６におけるVII−VII線断面図である。
【図８】ＥＧＲ弁装置を下流側から見た状態を示す図である。
【図９】図７におけるIX−IX線断面図である。
【符号の説明】
１…エンジン、３…シリンダヘッド、６…吸気マニホールド、１１…ＥＧＲ弁装置、２１…バルブハウジング、２２…ＥＧＲコントロール弁、２２ａ…弁体、２２ｂ…弁体用駆動装置、２２ｃ…弁座、２２ｄ…ケース、２７…排ガス通路、２７ａ…上流部、２７ｂ…下流部、２８…冷却水通路、２８ａ…上流部、２８ｂ…下流部、２８ｃ…連通部、３３…排ガス導出管。

Claims

ＥＧＲコントロール弁と、このＥＧＲコントロール弁を設けるバルブハウジングとから構成し、前記バルブハウジングを、シリンダヘッドにおけるカム軸と直交する方向の一側部から他側部に延びるように形成するとともに、シリンダヘッドにおけるカム軸の軸線方向の一端部に位置するエンジン外壁に固定し、このバルブハウジングに排ガス通路と冷却水通路とをバルブハウジングの前記一側部から他側部に延びるように形成してなり、
前記冷却水通路の上流側開口を、前記バルブハウジングにおけるエンジン側の合わせ面に開口させ、かつシリンダヘッドに形成されたエンジンの冷却水出口に接続し、
前記ＥＧＲコントロール弁を、弁体が上下方向に往復移動する構造として前記バルブハウジングにおける前記冷却水通路の上流側開口より他側部側の部位に固定し、
前記排ガス通路と冷却水通路とを、バルブハウジングの前記一側部側と他側部側とで前記弁体の開閉方向に重なるとともに、前記一側部側と他側部側とで前記弁体の開閉方向に対する位置が反対になるように形成することにより、バルブハウジングのＥＧＲコントロール弁装着部近傍で交差する構造としたことを特徴とする筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置。
請求項１記載の筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置において、ＥＧＲコントロール弁を、弁体、弁座および弁体用駆動装置を一つのケースに組付けて組立体として構成し、このＥＧＲコントロール弁をバルブハウジングに取付けたことを特徴とする筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置。
請求項１記載の筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置において、排ガス通路の下流側を吸気マニホールドの途中の吸気通路に金属製の配管を介して接続するとともに、この吸気マニホールドの上流側端部をバルブハウジングに固定したことを特徴とする筒内噴射式エンジン用ＥＧＲ弁装置。