JPH11257525A - 圧力補償式排気ガス再循環バルブ - Google Patents
圧力補償式排気ガス再循環バルブInfo
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- JPH11257525A JPH11257525A JP28481198A JP28481198A JPH11257525A JP H11257525 A JPH11257525 A JP H11257525A JP 28481198 A JP28481198 A JP 28481198A JP 28481198 A JP28481198 A JP 28481198A JP H11257525 A JPH11257525 A JP H11257525A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/10—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
- F16K11/14—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by one actuating member, e.g. a handle
- F16K11/16—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by one actuating member, e.g. a handle which only slides, or only turns, or only swings in one plane
- F16K11/161—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by one actuating member, e.g. a handle which only slides, or only turns, or only swings in one plane only slides
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
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- F02M26/65—Constructional details of EGR valves
- F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
- F02M26/69—Lift valves, e.g. poppet valves having two or more valve-closing members
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- Y10T137/8593—Systems
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- Fluid-Driven Valves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 内燃エンジンに使用するためのバルブを速か
に確実に作動させる。 【解決手段】 ハウジングは、出口32、第1の入口、
28及び第2の入口30を有し、各々がチャンバと連通
している。チャンバ内に配置されたマスターバルブ60
は、着座マスター位置にあるとき、第1入口28を出口
32と分離し、開いたマスター位置に配置されると、バ
ネ力に抗し第1入口28を、出口32と流体連通するよ
うになるチャンバ内に配置されたスレーブバルブ80
は、着座スレーブ位置にある時、第2の入口30を出口
32と分離し、開いたスレーブ位置にあるとき、第2の
入口30を出口32と流体連通する。着座マスター位置
から、開いたマスター位置までのマスターバルブ60の
動きによって、スレーブバルブ80が着座位置から開い
た位置に動く。スレーブバルブ80が着座位置に配置さ
れている間、マスターバルブ60は、着座位置から開い
た距離を動く。
に確実に作動させる。 【解決手段】 ハウジングは、出口32、第1の入口、
28及び第2の入口30を有し、各々がチャンバと連通
している。チャンバ内に配置されたマスターバルブ60
は、着座マスター位置にあるとき、第1入口28を出口
32と分離し、開いたマスター位置に配置されると、バ
ネ力に抗し第1入口28を、出口32と流体連通するよ
うになるチャンバ内に配置されたスレーブバルブ80
は、着座スレーブ位置にある時、第2の入口30を出口
32と分離し、開いたスレーブ位置にあるとき、第2の
入口30を出口32と流体連通する。着座マスター位置
から、開いたマスター位置までのマスターバルブ60の
動きによって、スレーブバルブ80が着座位置から開い
た位置に動く。スレーブバルブ80が着座位置に配置さ
れている間、マスターバルブ60は、着座位置から開い
た距離を動く。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、内燃エ
ンジンの排気ガス再循環(EGR)バルブに関する。よ
り詳細には、内燃エンジンの圧力を補償するEGRバル
ブに関する。
ンジンの排気ガス再循環(EGR)バルブに関する。よ
り詳細には、内燃エンジンの圧力を補償するEGRバル
ブに関する。
【0002】
【従来の技術】内燃エンジンの作動中に、窒素酸化物の
ような、所定のガスの生成とエミッションを制御するこ
とが望まれる。この目的を達成する一方法は、排気ガス
が、排気マニホルドから、内燃エンジンの吸気マニホル
ドまで選択的に循環するプロセスとなるEGRを使用す
ることである。EGRを使用することによって、内燃エ
ンジン作動中に発生した酸化窒素の量を減少させる。詳
細には、酸化窒素は、燃焼に伴う高温状態で、窒素と酸
素が組み合わされると発生する。エンジンの排気ガスに
見られるような化学的に不活性なガスの存在は、窒素原
子が酸素原子と結合しないようにし、これにより窒素酸
化物の生成物を減少させることになる。しかし、EGR
は、所定のエンジンの作動状態中に必要とされるだけで
ある。このように、EGRバルブと通常いわれるバルブ
が、排気ガスの一部を排気マニホルドから吸気マニホル
ドに選択的に循環させるのに使用される。マイクロプロ
セッサを使用して、エンジン制御モジュールが、複数の
センサー入力を短時間で処理でき、EGRを使うことが
最も有効であるときを判断する。更に、作動状態は、エ
ンジンの通常の操作の間、短時間で変わることが多く、
EGRバルブがすばやく開閉することが必要となる。
ような、所定のガスの生成とエミッションを制御するこ
とが望まれる。この目的を達成する一方法は、排気ガス
が、排気マニホルドから、内燃エンジンの吸気マニホル
ドまで選択的に循環するプロセスとなるEGRを使用す
ることである。EGRを使用することによって、内燃エ
ンジン作動中に発生した酸化窒素の量を減少させる。詳
細には、酸化窒素は、燃焼に伴う高温状態で、窒素と酸
素が組み合わされると発生する。エンジンの排気ガスに
見られるような化学的に不活性なガスの存在は、窒素原
子が酸素原子と結合しないようにし、これにより窒素酸
化物の生成物を減少させることになる。しかし、EGR
は、所定のエンジンの作動状態中に必要とされるだけで
ある。このように、EGRバルブと通常いわれるバルブ
が、排気ガスの一部を排気マニホルドから吸気マニホル
ドに選択的に循環させるのに使用される。マイクロプロ
セッサを使用して、エンジン制御モジュールが、複数の
センサー入力を短時間で処理でき、EGRを使うことが
最も有効であるときを判断する。更に、作動状態は、エ
ンジンの通常の操作の間、短時間で変わることが多く、
EGRバルブがすばやく開閉することが必要となる。
【0003】EGRバルブは、フェイルセーフでなけれ
ばならない。より詳細には、EGRバルブは、これに組
み合わされる成分(例えば、エンジン制御モジュール)が
故障したり、作用できなくなる場合には、閉位置のまま
でなければならない。このようなフェイルセーフ操作で
は、一般的にバルブを閉位置に付勢するばねを使用しな
ければならない。ばね付勢の大きさは、エンジン排気マ
ニホルドの排気ガスが最高圧であるか、これに近い圧力
状態であるときのような極限エンジン作動状態中に、バ
ルブを閉じたままにするのに十分な大きさでなければな
らない。ソレノイドのようなアクチュエータが、EGR
バルブを開くために、ばね付勢よりも強い力を選択的に
与える。ソレノイドがばねの付勢に勝るのに必要とされ
る時間長さは、ばね付勢の大きさに比例する。詳細に
は、ソレノイドがばねの付勢に勝るのに必要とされる時
間長さは、ばね付勢の大きさが増大するにつれ長くな
る。従って、要求されるEGRバルブの短時間の開閉
と、要求されるフェイルセーフ操作の間は両立しない。
このように両立しないことは、従来設計されてきたEG
Rバルブに関連した欠点である。
ばならない。より詳細には、EGRバルブは、これに組
み合わされる成分(例えば、エンジン制御モジュール)が
故障したり、作用できなくなる場合には、閉位置のまま
でなければならない。このようなフェイルセーフ操作で
は、一般的にバルブを閉位置に付勢するばねを使用しな
ければならない。ばね付勢の大きさは、エンジン排気マ
ニホルドの排気ガスが最高圧であるか、これに近い圧力
状態であるときのような極限エンジン作動状態中に、バ
ルブを閉じたままにするのに十分な大きさでなければな
らない。ソレノイドのようなアクチュエータが、EGR
バルブを開くために、ばね付勢よりも強い力を選択的に
与える。ソレノイドがばねの付勢に勝るのに必要とされ
る時間長さは、ばね付勢の大きさに比例する。詳細に
は、ソレノイドがばねの付勢に勝るのに必要とされる時
間長さは、ばね付勢の大きさが増大するにつれ長くな
る。従って、要求されるEGRバルブの短時間の開閉
と、要求されるフェイルセーフ操作の間は両立しない。
このように両立しないことは、従来設計されてきたEG
Rバルブに関連した欠点である。
【0004】土工用機械のような重量機械に使用される
多くのエンジンは、ターボチャージャ式ディーゼルエン
ジンである。ターボチャージャ式ディーゼルエンジンに
おいて、排気マニホルドを2つの小さいマニホルドに分
割することも利点がある。2つの小さいマニホルドのそ
れぞれが、排気ガスの一部を循環し、ターバチャージャ
タービンディスクの両側部の分割された入口まで循環す
る。排気ガスを、この様な手段でタービンディスクに付
与することは、該タービンディスクの一方の側部のみに
全ての排気ガスを付与することに比べ、より短時間にタ
ービンディスクを加速することになる。このような急速
なタービンの加速により、エンジンが、上昇した負荷状
況によりすばやく短時間で応答できる。2つの分離した
排気マニホルドを備えたEGRを使用することに関する
欠点は、排気ガスが各排気マニホルドから抽出されるの
が好ましいということである。詳細には、等しい負荷を
エンジンの各半分にかけるために、排気ガスと等しい量
のガスが各排気マニホルドから取り出される。従って、
EGRバルブが、排気マニホルドのそれぞれから等しく
排気ガスを取り出すことが望まれる。
多くのエンジンは、ターボチャージャ式ディーゼルエン
ジンである。ターボチャージャ式ディーゼルエンジンに
おいて、排気マニホルドを2つの小さいマニホルドに分
割することも利点がある。2つの小さいマニホルドのそ
れぞれが、排気ガスの一部を循環し、ターバチャージャ
タービンディスクの両側部の分割された入口まで循環す
る。排気ガスを、この様な手段でタービンディスクに付
与することは、該タービンディスクの一方の側部のみに
全ての排気ガスを付与することに比べ、より短時間にタ
ービンディスクを加速することになる。このような急速
なタービンの加速により、エンジンが、上昇した負荷状
況によりすばやく短時間で応答できる。2つの分離した
排気マニホルドを備えたEGRを使用することに関する
欠点は、排気ガスが各排気マニホルドから抽出されるの
が好ましいということである。詳細には、等しい負荷を
エンジンの各半分にかけるために、排気ガスと等しい量
のガスが各排気マニホルドから取り出される。従って、
EGRバルブが、排気マニホルドのそれぞれから等しく
排気ガスを取り出すことが望まれる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、必要とさ
れるのは、EGRガスを選択的に循環させるための装置
と方法であり、上述の問題の1か、2以上の欠点を解決
する。
れるのは、EGRガスを選択的に循環させるための装置
と方法であり、上述の問題の1か、2以上の欠点を解決
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の1実施例に関
し、バルブ組立体が設けられている。バルブ組立体は、
チャンバを形成するハウジングを含む。ハウジングは、
更に、出口、第1の入口、第2の入口、とを有してお
り、これらの各々はチャンバと流体連通している。バル
ブ組立体は、チャンバ内に配置されたマスターバルブを
含む。マスターバルブは、該マスターバルブが着座した
マスター位置に配置されると第1の入口を出口と分離す
る。マスターバルブは、マスターバルブが開いたマスタ
ー位置に配置されると、第1の入口を出口と流体連通す
るように配置する。バルブ組立体は、更にチャンバ内に
配置されたスレーブバルブを含む。スレーブバルブは、
該スレーブバルブが着座スレーブ位置に配置されると、
第2の入口を出口から分離する。スリーブバルブは、該
スリーブが開いたスリーブ位置に配置されると第2の入
口を出口と流体連通するように配置する。着座マスター
位置から開いたマスター位置までのマスターバルブの動
作によって、スレーブバルブが着座スレーブ位置から開
いたスレーブ位置に動くことになる。マスターバルブ
は、スレーブバルブが着座スレーブ位置に配置されてい
る間、着座マスタ−位置から開いたマスター位置までの
距離を動く。
し、バルブ組立体が設けられている。バルブ組立体は、
チャンバを形成するハウジングを含む。ハウジングは、
更に、出口、第1の入口、第2の入口、とを有してお
り、これらの各々はチャンバと流体連通している。バル
ブ組立体は、チャンバ内に配置されたマスターバルブを
含む。マスターバルブは、該マスターバルブが着座した
マスター位置に配置されると第1の入口を出口と分離す
る。マスターバルブは、マスターバルブが開いたマスタ
ー位置に配置されると、第1の入口を出口と流体連通す
るように配置する。バルブ組立体は、更にチャンバ内に
配置されたスレーブバルブを含む。スレーブバルブは、
該スレーブバルブが着座スレーブ位置に配置されると、
第2の入口を出口から分離する。スリーブバルブは、該
スリーブが開いたスリーブ位置に配置されると第2の入
口を出口と流体連通するように配置する。着座マスター
位置から開いたマスター位置までのマスターバルブの動
作によって、スレーブバルブが着座スレーブ位置から開
いたスレーブ位置に動くことになる。マスターバルブ
は、スレーブバルブが着座スレーブ位置に配置されてい
る間、着座マスタ−位置から開いたマスター位置までの
距離を動く。
【0007】本発明の第2の実施例において、エンジン
組立体を提供する。エンジン組立体は、エンジン吸気
口、第1のエンジン排気口及び第2のエンジン排気口を
有する内燃エンジンを含む。エンジン組立体は、更に、
チャンバを形成するバルブハウジングを含む。ハウジン
グは、更にバルブハウジング出口、第1のバルブハウジ
ング入口、及び第2のバルブハウジング入口を有してお
り、これらのそれぞれは、チャンバと流体連通してい
る。エンジン組立体は、さらに、チャンバ内に配置され
たマスターシリンダも含む。マスターバルブは、マスタ
ーバルブが着座マスター位置にあるときに、第1のバル
ブハウジング入口をバルブハウジング出口と分離する。
マスターバルブは、該マスターバルブが開いたマスター
位置に配置されると、第1のバルブハウジング入口をバ
ルブハウジング出口と流体連通するように配置する。エ
ンジン組立体は、更にチャンバ内に配置されたスレーブ
バルブも含む。スレーブバルブは、スレーブバルブが着
座スレーブバルブ位置に配置されると、第2のバルブハ
ウジングを、バルブハウジング出口と分離する。スレー
ブバルブは、該スレーブバルブが開いたスレーブバルブ
位置に配置されると、第2のバルブハウジングをバルブ
ハウジング出口と流体連通させる。第1のエンジン排気
口は、第1のバルブハウジング入口と流体連通する。第
2のエンジン排気口は、第2のバルブハウジング入口と
流体連通する。エンジン吸気口は、バルブハウジング出
口と流体連通する。着座マスター位置から開いたマスタ
ー位置までのマスターバルブの動作によって、スレーブ
バルブが着座スレーブ位置から開いたスレーブ位置に動
くことになる。マスターバルブは、スレーブバルブが着
座スレーブ位置に配置されている間、着座マスタ−位置
から開いたマスター位置までの距離を動く。
組立体を提供する。エンジン組立体は、エンジン吸気
口、第1のエンジン排気口及び第2のエンジン排気口を
有する内燃エンジンを含む。エンジン組立体は、更に、
チャンバを形成するバルブハウジングを含む。ハウジン
グは、更にバルブハウジング出口、第1のバルブハウジ
ング入口、及び第2のバルブハウジング入口を有してお
り、これらのそれぞれは、チャンバと流体連通してい
る。エンジン組立体は、さらに、チャンバ内に配置され
たマスターシリンダも含む。マスターバルブは、マスタ
ーバルブが着座マスター位置にあるときに、第1のバル
ブハウジング入口をバルブハウジング出口と分離する。
マスターバルブは、該マスターバルブが開いたマスター
位置に配置されると、第1のバルブハウジング入口をバ
ルブハウジング出口と流体連通するように配置する。エ
ンジン組立体は、更にチャンバ内に配置されたスレーブ
バルブも含む。スレーブバルブは、スレーブバルブが着
座スレーブバルブ位置に配置されると、第2のバルブハ
ウジングを、バルブハウジング出口と分離する。スレー
ブバルブは、該スレーブバルブが開いたスレーブバルブ
位置に配置されると、第2のバルブハウジングをバルブ
ハウジング出口と流体連通させる。第1のエンジン排気
口は、第1のバルブハウジング入口と流体連通する。第
2のエンジン排気口は、第2のバルブハウジング入口と
流体連通する。エンジン吸気口は、バルブハウジング出
口と流体連通する。着座マスター位置から開いたマスタ
ー位置までのマスターバルブの動作によって、スレーブ
バルブが着座スレーブ位置から開いたスレーブ位置に動
くことになる。マスターバルブは、スレーブバルブが着
座スレーブ位置に配置されている間、着座マスタ−位置
から開いたマスター位置までの距離を動く。
【0008】本発明の第3の実施例において、エンジン
の排気の流れを制御する方法を提供する、この方法は、
チャンバを形成するハウジングを含むバルブ組立体を設
ける段階を含む。ハウジングは、更に、バルブハウジン
グ出口、第1のバルブハウジング入口、及び第2のバル
ブハウジング入口を有しており、これらのそれぞれは、
チャンバと流体連通している。バルブ組立体は、チャン
バ内に配置されたマスターバルブを含む。マスターバル
ブは、マスターバルブが着座マスター位置にあるときに
第1のバルブハウジング入口をバルブハウジング出口と
分離する。マスターバルブは、該マスターバルブが開い
たマスター位置に配置されると、第1のバルブハウジン
グ入口をバルブハウジング出口と流体連通するように配
置する。バルブ組立体は、さらにチャンバ内に配置され
たスレーブバルブも含む。スレーブバルブは、該スレー
ブバルブが着座スレーブバルブ位置に配置されると、第
2のバルブハウジングをバルブハウジング出口と分離す
る。スレーブバルブは、該スレーブバルブが開いたスレ
ーブバルブ位置に配置されると、第2のバルブハウジン
グをバルブハウジング出口と流体連通させる。この方法
では、更にエンジン吸気口、第1のエンジン排気口及び
第2のエンジン排気口を有する内燃エンジンを設ける段
階を含む。第1のエンジン排気口は、第1のバルブハウ
ジング入口と流体連通し、第2のエンジン排気口は、第
2のバルブハウジング入口と流体連通し、エンジン吸気
口は、バルブハウジング出口と流体連通する。この方法
は、さらに、スレーブバルブが着座スレーブバルブ位置
に配置されている間、マスターバルブを、着座マスター
位置から開いた中間のマスター位置までの第1の距離だ
け動かす段階を含む。この方法は、スレーブバルブが着
座スレーブ位置から開いたスレーブ位置に動くように、
マスターバルブを、中間のマスター位置から開いたマス
ター位置までの第2の距離だけ動かす段階を含み、エン
ジンの排気が、第1及び第2のエンジン排気口からエン
ジン吸気口まで流れることができるようになる。
の排気の流れを制御する方法を提供する、この方法は、
チャンバを形成するハウジングを含むバルブ組立体を設
ける段階を含む。ハウジングは、更に、バルブハウジン
グ出口、第1のバルブハウジング入口、及び第2のバル
ブハウジング入口を有しており、これらのそれぞれは、
チャンバと流体連通している。バルブ組立体は、チャン
バ内に配置されたマスターバルブを含む。マスターバル
ブは、マスターバルブが着座マスター位置にあるときに
第1のバルブハウジング入口をバルブハウジング出口と
分離する。マスターバルブは、該マスターバルブが開い
たマスター位置に配置されると、第1のバルブハウジン
グ入口をバルブハウジング出口と流体連通するように配
置する。バルブ組立体は、さらにチャンバ内に配置され
たスレーブバルブも含む。スレーブバルブは、該スレー
ブバルブが着座スレーブバルブ位置に配置されると、第
2のバルブハウジングをバルブハウジング出口と分離す
る。スレーブバルブは、該スレーブバルブが開いたスレ
ーブバルブ位置に配置されると、第2のバルブハウジン
グをバルブハウジング出口と流体連通させる。この方法
では、更にエンジン吸気口、第1のエンジン排気口及び
第2のエンジン排気口を有する内燃エンジンを設ける段
階を含む。第1のエンジン排気口は、第1のバルブハウ
ジング入口と流体連通し、第2のエンジン排気口は、第
2のバルブハウジング入口と流体連通し、エンジン吸気
口は、バルブハウジング出口と流体連通する。この方法
は、さらに、スレーブバルブが着座スレーブバルブ位置
に配置されている間、マスターバルブを、着座マスター
位置から開いた中間のマスター位置までの第1の距離だ
け動かす段階を含む。この方法は、スレーブバルブが着
座スレーブ位置から開いたスレーブ位置に動くように、
マスターバルブを、中間のマスター位置から開いたマス
ター位置までの第2の距離だけ動かす段階を含み、エン
ジンの排気が、第1及び第2のエンジン排気口からエン
ジン吸気口まで流れることができるようになる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、様々な修正及び変更形
態を受けるが、特定の実施例について図を例にして図示
し、詳細に記載する。しかし、本発明を開示した特定の
形態に制限するものでものなく、本発明は、請求の範囲
により定義された発明の精神と範囲にある、修正例、均
等例及び変更例を全てカバーするものである。図1から
3を参照すると、、6気筒式ターボチャージャディーゼ
ルエンジンのような内燃エンジン10が図示されてい
る。内燃エンジン10は、EGR組立体13、エンジン
ブロック18、エンジンヘッド20、およびバルブカバ
ー12を含む。図2を参照すると、エンジンブロック1
8が内部にシリンダ54を有する。既知の手段で、ピス
トン56がシリンダ54内に収納され作用するようにな
っている。詳細には、上動行程中、ピストン56が図2
の矢印57の方向に移動する。下動行程中、ピストン5
6は、図2の矢印58の方向に移動する。
態を受けるが、特定の実施例について図を例にして図示
し、詳細に記載する。しかし、本発明を開示した特定の
形態に制限するものでものなく、本発明は、請求の範囲
により定義された発明の精神と範囲にある、修正例、均
等例及び変更例を全てカバーするものである。図1から
3を参照すると、、6気筒式ターボチャージャディーゼ
ルエンジンのような内燃エンジン10が図示されてい
る。内燃エンジン10は、EGR組立体13、エンジン
ブロック18、エンジンヘッド20、およびバルブカバ
ー12を含む。図2を参照すると、エンジンブロック1
8が内部にシリンダ54を有する。既知の手段で、ピス
トン56がシリンダ54内に収納され作用するようにな
っている。詳細には、上動行程中、ピストン56が図2
の矢印57の方向に移動する。下動行程中、ピストン5
6は、図2の矢印58の方向に移動する。
【0010】ピストン56は、コネクチングロッド66
の第1の端部に結合され、コネクチングロッド66の第
2の端部は、クランクシャフト68に接続されている。
ピストン56の上動行程の間、コネクチングロッド66
は、図2の矢印57の方向に移動する。ピストン56の
下動行程中、コネクチングロッド66は、図2の矢印5
8の方向に移動する。双方の場合共に、クランクシャフ
ト68は図2の矢印70の方向に回転する。エンジンヘ
ッド20は、複数のヘッド吸気ポート37、及びヘッド
排気ポート35とを含む。エンジン吸気口、すなわち吸
気マニホルド17が、ヘッド吸気ポート37を、内燃エ
ンジン10と組み合わされる吸気ライン43と流体連通
させる。一対のエンジン排気口、すなわち排気マニホル
ド15、16が、ヘッド排気ポート35を、ターボチャ
ージャと内燃エンジン10と組み合わされるテールパイ
プ(図示せず)と流体連通する。排気マニホルド15は、
内燃エンジン10の前側の3つのシリンダのそれぞれの
ヘッド排気ポート35と流体連通し、排気マニホルド1
6は、後部の3つのッシリンダのヘッド排気ポート35
と流体連通することに留意しなければならない。
の第1の端部に結合され、コネクチングロッド66の第
2の端部は、クランクシャフト68に接続されている。
ピストン56の上動行程の間、コネクチングロッド66
は、図2の矢印57の方向に移動する。ピストン56の
下動行程中、コネクチングロッド66は、図2の矢印5
8の方向に移動する。双方の場合共に、クランクシャフ
ト68は図2の矢印70の方向に回転する。エンジンヘ
ッド20は、複数のヘッド吸気ポート37、及びヘッド
排気ポート35とを含む。エンジン吸気口、すなわち吸
気マニホルド17が、ヘッド吸気ポート37を、内燃エ
ンジン10と組み合わされる吸気ライン43と流体連通
させる。一対のエンジン排気口、すなわち排気マニホル
ド15、16が、ヘッド排気ポート35を、ターボチャ
ージャと内燃エンジン10と組み合わされるテールパイ
プ(図示せず)と流体連通する。排気マニホルド15は、
内燃エンジン10の前側の3つのシリンダのそれぞれの
ヘッド排気ポート35と流体連通し、排気マニホルド1
6は、後部の3つのッシリンダのヘッド排気ポート35
と流体連通することに留意しなければならない。
【0011】エンジンヘッド20の上側部分がバルブ及
びロッカーアーム領域21を含む。バルブ及びロッカー
アーム領域21の中には、排気バルブ組立体24、吸気
バルブ組立体94、排気ロッカーアーム22、及び吸気
ロッカーアーム92がある。バルブカバ−12がエンジ
ンヘッド20に固定されシール可能である場合、油のよ
うな潤滑油が、内燃エンジン10に組み合わされる複数
の成分を潤滑にするように含まれている。図2に図示す
るように、排気バルブ組立体24が閉位置に配置される
と、シリンダ54がヘッド排気ポート35、このため排
気マニホルド15、16から分離される。排気バルブ組
立体24が開いた位置に配置されると、シリンダ54
は、ヘッド排気ポート35を通り排気マニホルド14、
16と流体連通する。排気バルブ組立体24は、排気バ
ルブ部材27と、この排気バルブ部材27の周りを中心
にして取り付けられた排気ばね25とを含む。排気ばね
25は、排気バルブ組立体27に力をかける、すなわち
付勢し、図2に図示するように排気バルブ組立体24を
閉位置に付勢する。このように、排気バルブ組立体24
は、排気ロッカーアーム22により開いた位置に付勢さ
れるまで、閉じた位置に保持される。
びロッカーアーム領域21を含む。バルブ及びロッカー
アーム領域21の中には、排気バルブ組立体24、吸気
バルブ組立体94、排気ロッカーアーム22、及び吸気
ロッカーアーム92がある。バルブカバ−12がエンジ
ンヘッド20に固定されシール可能である場合、油のよ
うな潤滑油が、内燃エンジン10に組み合わされる複数
の成分を潤滑にするように含まれている。図2に図示す
るように、排気バルブ組立体24が閉位置に配置される
と、シリンダ54がヘッド排気ポート35、このため排
気マニホルド15、16から分離される。排気バルブ組
立体24が開いた位置に配置されると、シリンダ54
は、ヘッド排気ポート35を通り排気マニホルド14、
16と流体連通する。排気バルブ組立体24は、排気バ
ルブ部材27と、この排気バルブ部材27の周りを中心
にして取り付けられた排気ばね25とを含む。排気ばね
25は、排気バルブ組立体27に力をかける、すなわち
付勢し、図2に図示するように排気バルブ組立体24を
閉位置に付勢する。このように、排気バルブ組立体24
は、排気ロッカーアーム22により開いた位置に付勢さ
れるまで、閉じた位置に保持される。
【0012】排気ロッカーアーム22が、エンジンヘッ
ド20に可動できるように固定されている。詳細には、
排気ロッカーアーム22は、エンジンヘッド20に可動
しないように固定されているロッカーシャフト23の周
りを自由にピボット運動できる。排気ロッカーアーム2
2の第1の端部78は、排気バルブ組立体27に結合さ
れ作動するようになっており、排気ロッカーアーム22
の第2の端部79は、排気プッシュロッド19(図2参
照)の第1の端部に結合されるようになっている。排気
プッシュロッド19の第2の端部は、カムシャフト72
に結合され作動するようになっている。カムシャフト7
2が、該カムシャフト72の回転中、排気プッシュロッ
ド19の第2の端部と接触したり、接触しなかったりす
る。カムローブ73が排気プッシュロッド19の第2の
端部と接触すると、排気プッシュロッド19は、図2の
矢印57の方向に付勢される。排気プッシュロッド19
が矢印57のほうに付勢されると、排気ロッカーアーム
22は、ロッカーシャフト23の周りをピボット運動
し、排気ロッカーアーム22の第1の端部78が、矢印
58の方向に付勢され、排気バルブ部材27も矢印58
の方向に付勢する。排気ロッカーアームの第1の端部7
8により排気バルブ部材27にかけられた力が、排気ば
ね25により発生したばね付勢よりも大きくなると、排
気バルブ部材27が矢印58の方向に動かされ、排気バ
ルブ組立体24を開いた位置に配置することになる。カ
ムシャフト72が、カムローブ73の最高高さを超えて
回転すると、排気ばね25のばね付勢が排気バルブ部材
27を矢印57の方向に付勢し、バルブ組立体を閉じた
位置に戻すことになる。排気バルブ部材27は、排気ば
ね25によって矢印57の方向に付勢されると、排気ロ
ッカーアーム22の第1端部78も同様に、矢印57の
方向に付勢され、排気ロッカーアーム22をロッカーシ
ャフト23の周りでピボット運転させ、排気ロッカーア
ーム22の第2の端部79を矢印58の方向に付勢する
ようになっていることに留意しなければならない。
ド20に可動できるように固定されている。詳細には、
排気ロッカーアーム22は、エンジンヘッド20に可動
しないように固定されているロッカーシャフト23の周
りを自由にピボット運動できる。排気ロッカーアーム2
2の第1の端部78は、排気バルブ組立体27に結合さ
れ作動するようになっており、排気ロッカーアーム22
の第2の端部79は、排気プッシュロッド19(図2参
照)の第1の端部に結合されるようになっている。排気
プッシュロッド19の第2の端部は、カムシャフト72
に結合され作動するようになっている。カムシャフト7
2が、該カムシャフト72の回転中、排気プッシュロッ
ド19の第2の端部と接触したり、接触しなかったりす
る。カムローブ73が排気プッシュロッド19の第2の
端部と接触すると、排気プッシュロッド19は、図2の
矢印57の方向に付勢される。排気プッシュロッド19
が矢印57のほうに付勢されると、排気ロッカーアーム
22は、ロッカーシャフト23の周りをピボット運動
し、排気ロッカーアーム22の第1の端部78が、矢印
58の方向に付勢され、排気バルブ部材27も矢印58
の方向に付勢する。排気ロッカーアームの第1の端部7
8により排気バルブ部材27にかけられた力が、排気ば
ね25により発生したばね付勢よりも大きくなると、排
気バルブ部材27が矢印58の方向に動かされ、排気バ
ルブ組立体24を開いた位置に配置することになる。カ
ムシャフト72が、カムローブ73の最高高さを超えて
回転すると、排気ばね25のばね付勢が排気バルブ部材
27を矢印57の方向に付勢し、バルブ組立体を閉じた
位置に戻すことになる。排気バルブ部材27は、排気ば
ね25によって矢印57の方向に付勢されると、排気ロ
ッカーアーム22の第1端部78も同様に、矢印57の
方向に付勢され、排気ロッカーアーム22をロッカーシ
ャフト23の周りでピボット運転させ、排気ロッカーア
ーム22の第2の端部79を矢印58の方向に付勢する
ようになっていることに留意しなければならない。
【0013】このように、排気バルブ組立体24が開い
た位置に配置されると、シリンダ54内の排気ガスが、
シリンダ54からヘッド排気ポート35を通って、排気
マニホルド15、16に進むことができ、シリンダ54
から出た排気ガスが流れることを回避するようになって
いる。同様に、吸気バルブ組立体94が、図3に図示す
るように閉じた位置に配置されると、シリンダ54がヘ
ッド吸気ポート37、このため吸気マニホルド17から
分離される。吸気バルブ組立体94が開いた位置に配置
されると、シリンダ54は、ヘッド吸気ポート35を通
り吸気マニホルド17と流体連通する。図3に図示する
ように、吸気バルブ組立体94は、吸気バルブ部材97
と、この吸気バルブ部材97の周りを中心にして取り付
けられた吸気ばね95とを含む。この吸気ばね95は、
吸気バルブ組立体97に力をかける、すなわち付勢し、
吸気バルブ組立体94を閉位置に付勢する。このよう
に、吸気バルブ組立体94は、該吸気ロッカーアーム9
2により開いた位置に付勢されるまで、閉じた位置に保
持される。
た位置に配置されると、シリンダ54内の排気ガスが、
シリンダ54からヘッド排気ポート35を通って、排気
マニホルド15、16に進むことができ、シリンダ54
から出た排気ガスが流れることを回避するようになって
いる。同様に、吸気バルブ組立体94が、図3に図示す
るように閉じた位置に配置されると、シリンダ54がヘ
ッド吸気ポート37、このため吸気マニホルド17から
分離される。吸気バルブ組立体94が開いた位置に配置
されると、シリンダ54は、ヘッド吸気ポート35を通
り吸気マニホルド17と流体連通する。図3に図示する
ように、吸気バルブ組立体94は、吸気バルブ部材97
と、この吸気バルブ部材97の周りを中心にして取り付
けられた吸気ばね95とを含む。この吸気ばね95は、
吸気バルブ組立体97に力をかける、すなわち付勢し、
吸気バルブ組立体94を閉位置に付勢する。このよう
に、吸気バルブ組立体94は、該吸気ロッカーアーム9
2により開いた位置に付勢されるまで、閉じた位置に保
持される。
【0014】排気ロッカーアーム92がエンジンヘッド
20に可動できるように固定されている。詳細には、吸
気ロッカーアーム92は、ロッカーシャフト23の周り
を自由にピボット運動できる。吸気ロッカーアーム92
の第1の端部88は、吸気バルブ組立体97に結合され
作動するようになっており、吸気ロッカーアーム92の
第2の端部89は、吸気プッシュロッド(図示せず)の第
1の端部に作動的に結合されるようになっている。吸気
プッシュロッドの第2の端部は、カムシャフト72に結
合され作動するようになっている。カムシャフト72
が、該カムシャフト72の回転中、吸気プッシュロッド
の第2の端部と接触したり、接触しなったりする第2の
カムローブ(図示せず)を含む。カムローブが回転して
吸気プッシュロッドと接触すると、吸気プッシュロッド
は、図3の矢印57の方向に付勢される。吸気プッシュ
ロッドが矢印57の方向に付勢されると、吸気ロッカー
アーム92は、ロッカーシャフト23の周りをピボット
運動し、吸気ロッカーアーム92の第1の端部88が、
図3に図示する矢印58の方向に付勢され、吸気バルブ
部材97も矢印58の方向に付勢されることになる。吸
気ロッカーアーム92の第1の端部88により吸気バル
ブ部材97にかけられた力が、吸気ばね95により発生
したばね付勢よりも大きくなると、吸気バルブ部材97
が矢印58の方向に動かされ、吸気バルブ組立体94を
開いた位置に配置することになる。カムシャフト72
が、吸気プッシュロッドに作用しているカムローブの最
高高さを超えて回転すると、排気ばね95のばね付勢力
が吸気バルブ部材97を矢印57の方向に付勢し、吸気
バルブ組立体94を閉じた位置に戻すことになる。吸気
バルブ部材97は、吸気ばね95によって矢印57の方
向に付勢されると、吸気ロッカーアーム92の第1端部
88も同様に、矢印57の方向に付勢され、吸気ロッカ
ーアーム92をロッカーシャフト23の周りでピボット
運転させ、吸気ロッカーアーム92の第2の端部89を
矢印58の方向に付勢するようになっていることに留意
しなければならない。
20に可動できるように固定されている。詳細には、吸
気ロッカーアーム92は、ロッカーシャフト23の周り
を自由にピボット運動できる。吸気ロッカーアーム92
の第1の端部88は、吸気バルブ組立体97に結合され
作動するようになっており、吸気ロッカーアーム92の
第2の端部89は、吸気プッシュロッド(図示せず)の第
1の端部に作動的に結合されるようになっている。吸気
プッシュロッドの第2の端部は、カムシャフト72に結
合され作動するようになっている。カムシャフト72
が、該カムシャフト72の回転中、吸気プッシュロッド
の第2の端部と接触したり、接触しなったりする第2の
カムローブ(図示せず)を含む。カムローブが回転して
吸気プッシュロッドと接触すると、吸気プッシュロッド
は、図3の矢印57の方向に付勢される。吸気プッシュ
ロッドが矢印57の方向に付勢されると、吸気ロッカー
アーム92は、ロッカーシャフト23の周りをピボット
運動し、吸気ロッカーアーム92の第1の端部88が、
図3に図示する矢印58の方向に付勢され、吸気バルブ
部材97も矢印58の方向に付勢されることになる。吸
気ロッカーアーム92の第1の端部88により吸気バル
ブ部材97にかけられた力が、吸気ばね95により発生
したばね付勢よりも大きくなると、吸気バルブ部材97
が矢印58の方向に動かされ、吸気バルブ組立体94を
開いた位置に配置することになる。カムシャフト72
が、吸気プッシュロッドに作用しているカムローブの最
高高さを超えて回転すると、排気ばね95のばね付勢力
が吸気バルブ部材97を矢印57の方向に付勢し、吸気
バルブ組立体94を閉じた位置に戻すことになる。吸気
バルブ部材97は、吸気ばね95によって矢印57の方
向に付勢されると、吸気ロッカーアーム92の第1端部
88も同様に、矢印57の方向に付勢され、吸気ロッカ
ーアーム92をロッカーシャフト23の周りでピボット
運転させ、吸気ロッカーアーム92の第2の端部89を
矢印58の方向に付勢するようになっていることに留意
しなければならない。
【0015】このように、吸気バルブ組立体24が開い
た位置に配置されると、吸気マニホルド17内の空気
(EGR組立体13により吸気マニホルド17に循環さ
れた排気ガスと共に)が、ヘッド吸気ポート37を通
り、シリンダ54に進む。吸気バルブ組立体94が閉位
置に配置されると、シリンダ54が、吸気マニホルド1
7と分離され、吸気マニホルド17からの空気が、シリ
ンダの54に流れることを回避することになる。内燃エ
ンジン10は4行程エンジンである。第1行程は、吸気
行程であり、排気バルブ組立体24が閉位置に配置され
ており、吸気バルブ組立体94は開位置に配置されてい
る。さらに、吸気行程の間、ピストン56が、矢印58
の方向に進み、シリンダ54の中で部分的に真空状態を
作り出すことになる。この部分的真空によって、空気が
吸気マニホルド17からヘッド吸気ポート37を通り、
シリンダ54に進む。圧縮行程に進むと、吸気バルブ組
立体94と排気バルブ組立体24の双方が各閉位置に配
置される。ピストン56が矢印57の方向に上方に動く
につれ、シリンダ54内の空気を圧縮する。ピストン5
6が行程の上限に向かって進みつづけるにつれ、ディー
ゼル燃料のような燃料が、シリンダ54内に導入され、
シリンダ54内に存在する空気とで、燃料空気混合物を
作り出すことになる。ピストン56の行程の上限近く
で、燃料空気混合物が、燃料空気混合物を圧縮する結果
として発生した熱により点火される。燃料空気混合物の
点火は、内燃エンジン10を動力行程に進行させ、吸気
バルブ組立体94と排気バルブ組立体24の双方が、そ
れぞれの閉位置に配置されている。燃料空気混合物が燃
焼され、排気ガスが生成される。排気ガスの生成は、圧
力を作り出す。この圧力は、ピストン56に作用し、矢
印58の方向にピストン56を駆動する力を作り出す。
この後、内燃エンジン10が、排気行程に進み、排気バ
ルブ組立体24が開位置に配置されており、吸気バルブ
組立体94は閉位置に配置されている。シリンダ54内
の排気ガスにより発生した圧力は、排気マニホルド1
5、16の圧力よりも大きいために、排気ガスは、シリ
ンダ54からヘッド排気ポート35を通り排気マニホル
ド15、16に流れる。
た位置に配置されると、吸気マニホルド17内の空気
(EGR組立体13により吸気マニホルド17に循環さ
れた排気ガスと共に)が、ヘッド吸気ポート37を通
り、シリンダ54に進む。吸気バルブ組立体94が閉位
置に配置されると、シリンダ54が、吸気マニホルド1
7と分離され、吸気マニホルド17からの空気が、シリ
ンダの54に流れることを回避することになる。内燃エ
ンジン10は4行程エンジンである。第1行程は、吸気
行程であり、排気バルブ組立体24が閉位置に配置され
ており、吸気バルブ組立体94は開位置に配置されてい
る。さらに、吸気行程の間、ピストン56が、矢印58
の方向に進み、シリンダ54の中で部分的に真空状態を
作り出すことになる。この部分的真空によって、空気が
吸気マニホルド17からヘッド吸気ポート37を通り、
シリンダ54に進む。圧縮行程に進むと、吸気バルブ組
立体94と排気バルブ組立体24の双方が各閉位置に配
置される。ピストン56が矢印57の方向に上方に動く
につれ、シリンダ54内の空気を圧縮する。ピストン5
6が行程の上限に向かって進みつづけるにつれ、ディー
ゼル燃料のような燃料が、シリンダ54内に導入され、
シリンダ54内に存在する空気とで、燃料空気混合物を
作り出すことになる。ピストン56の行程の上限近く
で、燃料空気混合物が、燃料空気混合物を圧縮する結果
として発生した熱により点火される。燃料空気混合物の
点火は、内燃エンジン10を動力行程に進行させ、吸気
バルブ組立体94と排気バルブ組立体24の双方が、そ
れぞれの閉位置に配置されている。燃料空気混合物が燃
焼され、排気ガスが生成される。排気ガスの生成は、圧
力を作り出す。この圧力は、ピストン56に作用し、矢
印58の方向にピストン56を駆動する力を作り出す。
この後、内燃エンジン10が、排気行程に進み、排気バ
ルブ組立体24が開位置に配置されており、吸気バルブ
組立体94は閉位置に配置されている。シリンダ54内
の排気ガスにより発生した圧力は、排気マニホルド1
5、16の圧力よりも大きいために、排気ガスは、シリ
ンダ54からヘッド排気ポート35を通り排気マニホル
ド15、16に流れる。
【0016】内燃エンジン10の所定の作動状態の間、
吸気行程中に化学的に不活性な排気ガスをシリンダ54
に導入することによって酸化窒素を生成しないようにす
ることが望まれる。従って、EGR組立体13は、排気
ガスを排気マニホルド15、16から吸気マニホルド1
7に循環させる。詳細には、EGR組立体13はEGR
バルブ組立体14を含んでおり、このような作動状態の
間、吸気マニホルド17と流体連通するように排気マニ
ホルド15、16を選択的に配置する。図4を参照する
と、EGRバルブ#組立体14が、中に形成されたチャ
ンバ27を有するハウジング26を含んでいる。ハウジ
ング26は、EGRバルブ組立体14の製造と組み立て
を容易にするために、図示した数の分離成分として使用
されるのが好ましい。あるいは、ハウジング26は、単
一の一体になった成分として使用されてもよい。ハウジ
ング26は、第1のバルブハウジング入口28、第2の
バルブハウジング入口30、バルブハウジング出口及び
プランジャ開口部34とを形成する。第1の入口28、
第2の入口30、出口32、及びプランジャ開口部34
は、チャンバ27とされぞれ流体連通している。
吸気行程中に化学的に不活性な排気ガスをシリンダ54
に導入することによって酸化窒素を生成しないようにす
ることが望まれる。従って、EGR組立体13は、排気
ガスを排気マニホルド15、16から吸気マニホルド1
7に循環させる。詳細には、EGR組立体13はEGR
バルブ組立体14を含んでおり、このような作動状態の
間、吸気マニホルド17と流体連通するように排気マニ
ホルド15、16を選択的に配置する。図4を参照する
と、EGRバルブ#組立体14が、中に形成されたチャ
ンバ27を有するハウジング26を含んでいる。ハウジ
ング26は、EGRバルブ組立体14の製造と組み立て
を容易にするために、図示した数の分離成分として使用
されるのが好ましい。あるいは、ハウジング26は、単
一の一体になった成分として使用されてもよい。ハウジ
ング26は、第1のバルブハウジング入口28、第2の
バルブハウジング入口30、バルブハウジング出口及び
プランジャ開口部34とを形成する。第1の入口28、
第2の入口30、出口32、及びプランジャ開口部34
は、チャンバ27とされぞれ流体連通している。
【0017】図3に図示するように、排気マニホルド1
5は、EGRバルブ組立体14の第1の入口28と流体
連通しており、排気マニホルド16は第2の位置口30
と流体連通している。詳細には、排気マニホルド15
は、ライン74を介し第1の入口28に結合され、排気
マニホルド16は、ライン75を介し第2の入口30
(図3参照)に結合される。出口32は、吸気マニホル
ド17と流体連通している。より詳細には、出口32
は、ライン76を介しマニホルド17(図2参照)に接
続されている。ハウジング26は更に、第1の入口28
を出口32と流体連通するように配置するマスターバル
ブ開口部39を中に有する。図4に図示するように、マ
スターバルブ開口部39の一部は、マスターバルブシー
ト40を形成する。ハウジング26は、第2の入口30
を出口32と流体連通するように配置するスレーブバル
ブ開口部41を中に形成している。スレーブバルブ開口
部の一部がスレーブバルブシート42を形成する。
5は、EGRバルブ組立体14の第1の入口28と流体
連通しており、排気マニホルド16は第2の位置口30
と流体連通している。詳細には、排気マニホルド15
は、ライン74を介し第1の入口28に結合され、排気
マニホルド16は、ライン75を介し第2の入口30
(図3参照)に結合される。出口32は、吸気マニホル
ド17と流体連通している。より詳細には、出口32
は、ライン76を介しマニホルド17(図2参照)に接
続されている。ハウジング26は更に、第1の入口28
を出口32と流体連通するように配置するマスターバル
ブ開口部39を中に有する。図4に図示するように、マ
スターバルブ開口部39の一部は、マスターバルブシー
ト40を形成する。ハウジング26は、第2の入口30
を出口32と流体連通するように配置するスレーブバル
ブ開口部41を中に形成している。スレーブバルブ開口
部の一部がスレーブバルブシート42を形成する。
【0018】図7に図示するように、EGRバルブ組立
体14は、マスターバルブ開口部39とスレーブバルブ
開口部14の双方を介し受け取られるように、チャンバ
27内に配置されたマスターバルブ60を含む。マスタ
ーバルブ60は、図7の矢印99、100の方向に自由
に動くようになっている。マスターバルブ60は、マス
ター着座面61(図5と図6参照)を含む。マスターバ
ルブ60が、図7に図示するように、着座マスター位置
に配置されると、マスター着座面61は、排気ガスの進
行を防ぐようにマスターバルブシート40と摺動的に接
触する。このように、着座マスター位置に配置される
と、マスターバルブ60が第1入口を出口32と分離す
ることがわかる。そして、マスターバルブ60を開いた
マスター位置に位置決めするように、(図9参照)マス
ターバルブ60が着座マスター位置から出て矢印99の
方向に動くにつれ、第1の入口28が出口32と流体連
通して配置される。詳細には、マスターバルブ60が開
いたマスター位置に配置されると、排気ガスが第1の入
口28からマスターバルブ開口部39を通って出口32
に進行する。このような構造は、排気ガスを、ライン7
4、第1入口28、マスターバルブ開口部39、出口3
2、及びライン76を含む流体通路を介し、排気マニホ
ルド15から、吸気マニホルド17に流すことができ
る。
体14は、マスターバルブ開口部39とスレーブバルブ
開口部14の双方を介し受け取られるように、チャンバ
27内に配置されたマスターバルブ60を含む。マスタ
ーバルブ60は、図7の矢印99、100の方向に自由
に動くようになっている。マスターバルブ60は、マス
ター着座面61(図5と図6参照)を含む。マスターバ
ルブ60が、図7に図示するように、着座マスター位置
に配置されると、マスター着座面61は、排気ガスの進
行を防ぐようにマスターバルブシート40と摺動的に接
触する。このように、着座マスター位置に配置される
と、マスターバルブ60が第1入口を出口32と分離す
ることがわかる。そして、マスターバルブ60を開いた
マスター位置に位置決めするように、(図9参照)マス
ターバルブ60が着座マスター位置から出て矢印99の
方向に動くにつれ、第1の入口28が出口32と流体連
通して配置される。詳細には、マスターバルブ60が開
いたマスター位置に配置されると、排気ガスが第1の入
口28からマスターバルブ開口部39を通って出口32
に進行する。このような構造は、排気ガスを、ライン7
4、第1入口28、マスターバルブ開口部39、出口3
2、及びライン76を含む流体通路を介し、排気マニホ
ルド15から、吸気マニホルド17に流すことができ
る。
【0019】図7から9に図示するように、EGRバル
ブ組立体14はプランジャ44とばね46とを含む。プ
ランジャ44の一端が、プランジャ開口部34を介し受
け取られ、矢印99、100の方向に自由に動く。プラ
ンジャ44の第2の端部がソレノイド50のようなアク
チュエータに作動的に結合される。ソレノイド50は、
プランジャ44を選択的に引き上げたり、あるいは矢印
99の方向に動かすために設けられている。プランジャ
44は、本体47と、該プランジャ本体47から半径外
方に延びるディスク48とを含む。ばね46が、プラン
ジャ本体47を中心にして配置されており、ハウジング
26の接触面51とディスク48との間に配置されてい
る。このように、ばね46が、力、すなわち付勢力をプ
ランジャ44に付与し、プランジャ44を矢印100の
方向に付勢することになる。図7に図示するように、プ
ランジャ44のディスク48がマスターバルブ60と接
触する。従って、ばね46によって発生したばね付勢力
は、マスターバルブ60を矢印100の方向に押す。ば
ね46のばね付勢力によって、マスターバルブ60が着
座マスター位置に配置されるのが好ましい。ソレノイド
50がプランジャ44を矢印99の方向に動かすとき、
ばね46のばね付勢力が、マスターバルブ60にかから
ず、マスターバルブ60は、ばね46のばね付勢力に勝
らなくても、着座マスター位置から動くことができる。
ブ組立体14はプランジャ44とばね46とを含む。プ
ランジャ44の一端が、プランジャ開口部34を介し受
け取られ、矢印99、100の方向に自由に動く。プラ
ンジャ44の第2の端部がソレノイド50のようなアク
チュエータに作動的に結合される。ソレノイド50は、
プランジャ44を選択的に引き上げたり、あるいは矢印
99の方向に動かすために設けられている。プランジャ
44は、本体47と、該プランジャ本体47から半径外
方に延びるディスク48とを含む。ばね46が、プラン
ジャ本体47を中心にして配置されており、ハウジング
26の接触面51とディスク48との間に配置されてい
る。このように、ばね46が、力、すなわち付勢力をプ
ランジャ44に付与し、プランジャ44を矢印100の
方向に付勢することになる。図7に図示するように、プ
ランジャ44のディスク48がマスターバルブ60と接
触する。従って、ばね46によって発生したばね付勢力
は、マスターバルブ60を矢印100の方向に押す。ば
ね46のばね付勢力によって、マスターバルブ60が着
座マスター位置に配置されるのが好ましい。ソレノイド
50がプランジャ44を矢印99の方向に動かすとき、
ばね46のばね付勢力が、マスターバルブ60にかから
ず、マスターバルブ60は、ばね46のばね付勢力に勝
らなくても、着座マスター位置から動くことができる。
【0020】EGRバルブ組立体14は、さらにスレー
ブバルブ80と第2のばね82とを含む。図5と6に図
示するように、スレーブバルブ80は、中を貫通する円
筒形の通路83を有する。スレーブバルブ80は、マス
ターバルブ60の周りを中心にして取り付けられてい
る。詳細には、マスターバルブ60は、円筒形通路83
を通って受け取られている。第2のばね82は、マスタ
ーバルブ60の周りを中心にして取り付けられており、
プランジャ44のディスク48とスレーブバルブ80の
面85との間に配置されている。第2のばね82は、
力、すなわち付勢力をスレーブバルブ80の面85にか
け、スレーブバルブ80を図7から9の矢印100の方
向に押し付けるようになっている。従って、第2のばね
82の付勢力がスレーブバルブ80を矢印100の方向
にかけられ、スレーブバルブ80を図7と8に図示する
ように着座スレーブ位置に位置させるようになっている
のが好ましい。ソレノイド50がプランジャ44を矢印
99の方向に動かすと、第2のばね82の付勢力がスレ
ーブバルブ80にかけられず、スレーブバルブ80が第
2のばね82のばね付勢力に勝る必要なく動くことがで
きる。
ブバルブ80と第2のばね82とを含む。図5と6に図
示するように、スレーブバルブ80は、中を貫通する円
筒形の通路83を有する。スレーブバルブ80は、マス
ターバルブ60の周りを中心にして取り付けられてい
る。詳細には、マスターバルブ60は、円筒形通路83
を通って受け取られている。第2のばね82は、マスタ
ーバルブ60の周りを中心にして取り付けられており、
プランジャ44のディスク48とスレーブバルブ80の
面85との間に配置されている。第2のばね82は、
力、すなわち付勢力をスレーブバルブ80の面85にか
け、スレーブバルブ80を図7から9の矢印100の方
向に押し付けるようになっている。従って、第2のばね
82の付勢力がスレーブバルブ80を矢印100の方向
にかけられ、スレーブバルブ80を図7と8に図示する
ように着座スレーブ位置に位置させるようになっている
のが好ましい。ソレノイド50がプランジャ44を矢印
99の方向に動かすと、第2のばね82の付勢力がスレ
ーブバルブ80にかけられず、スレーブバルブ80が第
2のばね82のばね付勢力に勝る必要なく動くことがで
きる。
【0021】マスターバルブ60に関し、スレーブバル
ブ80は、矢印99と100の方向に自由に動く。更
に、スレーブバルブ80は、スレーブ着座面81(図5
と6を参照)を含む。スレーブバルブ80が、図7と図
8に図示するように着座スレーブ位置に配置されている
と、スレーブ着座面81は、スレーブバルブシート42
と摺動可能に接触し、排気ガスがこれらの間を進むこと
を防ぐようになっている。このように、スレーブバルブ
80が着座スレーブ位置に配置されていると、スレーブ
バルブ80が第2の入口30を出口32と分離すること
に留意しなければならない。スレーブバルブ80が、矢
印99の方向に着座スレーブ位置から動いて、スレーブ
バルブ80を開いたスレーブ位置(図9参照)に配置す
るようになると、第2の入口30が出口32と流体連通
する(図9参照)。詳細には、スレーブバルブ80が開
いたスレーブ位置に配置されるとき、排気ガスが第2の
入口30からスレーブバルブ開口部41を通って出口3
2に進む。このような構造のために、排気ガスが排気マ
ニホルド16から、ライン75、第2の入口30、スレ
ーブバルブ開口部41、出口32およびライン72を含
む流体通路を介し吸気マニホルド17に進むことができ
る。
ブ80は、矢印99と100の方向に自由に動く。更
に、スレーブバルブ80は、スレーブ着座面81(図5
と6を参照)を含む。スレーブバルブ80が、図7と図
8に図示するように着座スレーブ位置に配置されている
と、スレーブ着座面81は、スレーブバルブシート42
と摺動可能に接触し、排気ガスがこれらの間を進むこと
を防ぐようになっている。このように、スレーブバルブ
80が着座スレーブ位置に配置されていると、スレーブ
バルブ80が第2の入口30を出口32と分離すること
に留意しなければならない。スレーブバルブ80が、矢
印99の方向に着座スレーブ位置から動いて、スレーブ
バルブ80を開いたスレーブ位置(図9参照)に配置す
るようになると、第2の入口30が出口32と流体連通
する(図9参照)。詳細には、スレーブバルブ80が開
いたスレーブ位置に配置されるとき、排気ガスが第2の
入口30からスレーブバルブ開口部41を通って出口3
2に進む。このような構造のために、排気ガスが排気マ
ニホルド16から、ライン75、第2の入口30、スレ
ーブバルブ開口部41、出口32およびライン72を含
む流体通路を介し吸気マニホルド17に進むことができ
る。
【0022】マスターバルブ60は、さらにこれの上に
形成されたショルダー62を有する(図5、6参照)。
マスターバルブ60が矢印99の方向に動くと、ショル
ダー62がスレーブバルブ80の面84と接触するよう
に押される。詳細には、マスターバルブ60は、第1
に、マスターバルブ60のショルダー62がスレーブバ
ルブ80の面84と接触する前に、短距離Dだけ(図7
参照)矢印99の方向に動かなければならない。このよ
うな構造のために、スレーブバルブ80は、マスターバ
ルブ60の着座および着座から外れることとは独立し
て、着座したり、着座から外れることができる。詳細に
は、このような構造のために、スレーブバルブ80のス
レーブ着座面81がマスターバルブ60のマスター着座
面61とは別個に動くことができる。マスターバルブ6
0とスレーブバルブ80とが独立して着座し、着座から
外れることは、ハウジング26前後に存在する大きな温
度勾配の影響を小さくするのに、特に有効である。より
詳細には、冷たい吸気が出口32に存在する間、熱いエ
ンジン排気ガスが第1の入口28と第2の入口30とに
導入されるとき、ハウジング26に大きな圧力勾配が発
生する。このような大きな温度勾配は、マスターバルブ
開口部39(マスターバルブシート40を含む)と、ス
レーブバルブ開口部41(スレーブバルブシート42を
含む)の大きさまたは形状を破壊したり、変形したりす
ることがあり、これらの間の相対的な配向が変更される
ようになる。マスターバルブ60とスレーブバルブ80
とが独立して着座し、着座から外れることによって、E
GRバルブ組立体14のこのような変形に適合できるよ
うになる。このように、距離Dの大きさは、ハウジング
26の変形に適応できるようにするため、マスターバル
ブ60が、スレーブバルブ80とは独立して着座し、着
座から外れることができるのに十分に大きく、マスター
バルブ60とスレーブバルブ80がほぼ同時に開くこと
ができるのに十分に小さいようにあらかじめ設定されて
いる。この距離の大きさは、約1.0ミリメートルであ
る。
形成されたショルダー62を有する(図5、6参照)。
マスターバルブ60が矢印99の方向に動くと、ショル
ダー62がスレーブバルブ80の面84と接触するよう
に押される。詳細には、マスターバルブ60は、第1
に、マスターバルブ60のショルダー62がスレーブバ
ルブ80の面84と接触する前に、短距離Dだけ(図7
参照)矢印99の方向に動かなければならない。このよ
うな構造のために、スレーブバルブ80は、マスターバ
ルブ60の着座および着座から外れることとは独立し
て、着座したり、着座から外れることができる。詳細に
は、このような構造のために、スレーブバルブ80のス
レーブ着座面81がマスターバルブ60のマスター着座
面61とは別個に動くことができる。マスターバルブ6
0とスレーブバルブ80とが独立して着座し、着座から
外れることは、ハウジング26前後に存在する大きな温
度勾配の影響を小さくするのに、特に有効である。より
詳細には、冷たい吸気が出口32に存在する間、熱いエ
ンジン排気ガスが第1の入口28と第2の入口30とに
導入されるとき、ハウジング26に大きな圧力勾配が発
生する。このような大きな温度勾配は、マスターバルブ
開口部39(マスターバルブシート40を含む)と、ス
レーブバルブ開口部41(スレーブバルブシート42を
含む)の大きさまたは形状を破壊したり、変形したりす
ることがあり、これらの間の相対的な配向が変更される
ようになる。マスターバルブ60とスレーブバルブ80
とが独立して着座し、着座から外れることによって、E
GRバルブ組立体14のこのような変形に適合できるよ
うになる。このように、距離Dの大きさは、ハウジング
26の変形に適応できるようにするため、マスターバル
ブ60が、スレーブバルブ80とは独立して着座し、着
座から外れることができるのに十分に大きく、マスター
バルブ60とスレーブバルブ80がほぼ同時に開くこと
ができるのに十分に小さいようにあらかじめ設定されて
いる。この距離の大きさは、約1.0ミリメートルであ
る。
【0023】図7から9に図示されているように、マス
ターバルブ60とスレーブバルブ80は、チャンバ27
をチャンバ部分102と104とに分割している。マス
ターバルブ60は、中に形成された圧力補償チャネル6
3を有する。チャネル63は、チャンバ部分102、チ
ャンバ部分104、及び出口32が相互に流体連通する
ように配置される。このように、チャンバ部分102、
チャンバ部分104、及び出口32は、相互にほぼ同一
の圧力に維持される。上述したように、出口32は、吸
気マニホルド17と流体連通している。従って、チャン
バ部分102、チャンバ部分104及び出口32とは、
吸気マニホルド17とほぼ同じ圧力に維持される。マス
ターバルブ60は、図5と6に図示されているように一
対の端面110、116を有する。更に、マスターバル
ブ60は、一対の中間面112、114を有する。マス
ターバルブ60がチャンバ27に配置されていると、チ
ャンバ部分102内の流体圧が表面116に作用し、チ
ャンバ部分104内の流体圧が表面110に作用する。
更に出口32内の流体圧が、表面112と表面114の
双方に作用する。表面110と114とに作用する流体
圧が、マスターバルブ60を矢印100の方向に付勢
し、表面112と116とに作用する流体圧が、マスタ
ーバルブ60を矢印99の方向に付勢する。マスターバ
ルブは、面116と112の表面積の合計が、表面11
0、114の表面積の合計よりも大きいように構成され
るのが好ましい。チャンバ部分102と104の流体圧
の大きさが、ほぼ出口32の流体圧の大きさに等しいた
めに、表面110、112、114及び116によりマ
スターバルブ60にかかる正味力は、矢印99の方向に
わずかな付勢力を作り出す。内燃エンジン10の作動中
に、表面110、112、114及び116に作用する
流体圧によってマスターバルブ60にかけられる正味力
は、吸気マニホルド17及び出口32内の流体圧の大き
さが変更するにもかかわらず、矢印99の方向に付勢さ
れたままであることに留意しなければならない。
ターバルブ60とスレーブバルブ80は、チャンバ27
をチャンバ部分102と104とに分割している。マス
ターバルブ60は、中に形成された圧力補償チャネル6
3を有する。チャネル63は、チャンバ部分102、チ
ャンバ部分104、及び出口32が相互に流体連通する
ように配置される。このように、チャンバ部分102、
チャンバ部分104、及び出口32は、相互にほぼ同一
の圧力に維持される。上述したように、出口32は、吸
気マニホルド17と流体連通している。従って、チャン
バ部分102、チャンバ部分104及び出口32とは、
吸気マニホルド17とほぼ同じ圧力に維持される。マス
ターバルブ60は、図5と6に図示されているように一
対の端面110、116を有する。更に、マスターバル
ブ60は、一対の中間面112、114を有する。マス
ターバルブ60がチャンバ27に配置されていると、チ
ャンバ部分102内の流体圧が表面116に作用し、チ
ャンバ部分104内の流体圧が表面110に作用する。
更に出口32内の流体圧が、表面112と表面114の
双方に作用する。表面110と114とに作用する流体
圧が、マスターバルブ60を矢印100の方向に付勢
し、表面112と116とに作用する流体圧が、マスタ
ーバルブ60を矢印99の方向に付勢する。マスターバ
ルブは、面116と112の表面積の合計が、表面11
0、114の表面積の合計よりも大きいように構成され
るのが好ましい。チャンバ部分102と104の流体圧
の大きさが、ほぼ出口32の流体圧の大きさに等しいた
めに、表面110、112、114及び116によりマ
スターバルブ60にかかる正味力は、矢印99の方向に
わずかな付勢力を作り出す。内燃エンジン10の作動中
に、表面110、112、114及び116に作用する
流体圧によってマスターバルブ60にかけられる正味力
は、吸気マニホルド17及び出口32内の流体圧の大き
さが変更するにもかかわらず、矢印99の方向に付勢さ
れたままであることに留意しなければならない。
【0024】スレーブバルブ80がチャンバ27に配置
されているとき、チャンバ部分102内の流体圧が表面
85に作用し、出口32の流体圧が表面84に作用す
る。詳細には、表面84に作用する出口32の流体圧
が、スレーブバルブ80を矢印99の方向に付勢し、表
面85に作用するチャンバ部分114の流体圧がスレー
ブバルブ80を矢印100の方向に付勢する。スレーブ
バルブは、表面84の表面積が、表面85の表面積より
も大きいように構成されるのが好ましい。チャンバ部分
104の流体圧の大きさが、ほぼ出口32の流体圧の大
きさに等しいために、表面84、85にかけられた流体
圧によってスレーブバルブ80にかけられる正味力は、
矢印99の方向にわずかな付勢力を作り出す。内燃エン
ジン10の作動中に、表面84、85に作用する流体圧
によってスレーブバルブ80にかけられる正味力は、吸
気マニホルド17及び出口32内の流体圧の大きさが変
更するにもかかわらず、矢印99の方向に付勢されたま
まであることに留意しなければならない。
されているとき、チャンバ部分102内の流体圧が表面
85に作用し、出口32の流体圧が表面84に作用す
る。詳細には、表面84に作用する出口32の流体圧
が、スレーブバルブ80を矢印99の方向に付勢し、表
面85に作用するチャンバ部分114の流体圧がスレー
ブバルブ80を矢印100の方向に付勢する。スレーブ
バルブは、表面84の表面積が、表面85の表面積より
も大きいように構成されるのが好ましい。チャンバ部分
104の流体圧の大きさが、ほぼ出口32の流体圧の大
きさに等しいために、表面84、85にかけられた流体
圧によってスレーブバルブ80にかけられる正味力は、
矢印99の方向にわずかな付勢力を作り出す。内燃エン
ジン10の作動中に、表面84、85に作用する流体圧
によってスレーブバルブ80にかけられる正味力は、吸
気マニホルド17及び出口32内の流体圧の大きさが変
更するにもかかわらず、矢印99の方向に付勢されたま
まであることに留意しなければならない。
【0025】スレーブバルブ80は、一対の中間面8
6、87(図5と6参照)を有する。第2の入口30の
流体圧が、表面86、87の双方に作用する。詳細に
は、表面86に作用する第2の入口30の流体圧が、ス
レーブバルブを矢印99の方向に付勢し、表面87に作
用する第2の入口30の流体圧が、スレーブバルブ80
を矢印100の方向に付勢する。スレーブバルブ80
は、面86の表面積が、表面87の表面積よりもわずか
に大きいように構成されるのが好ましい。このように、
表面86と87に作用する流体圧によってかけられる正
味力は、矢印99の方向にわずかな付勢力を作り出す。
内燃エンジン10の作動中に、表面86と87に作用す
る流体圧によってスレーブバルブ80にかけられる主要
な力は、第2の入口30内の流体圧の大きさが変更する
にもかかわらず、矢印99の方向に付勢されたままであ
ることに留意しなければならない。従って、矢印100
の方向にスレーブバルブ80を付勢する主要な力は、第
2のばね82により作られたばね付勢力である。矢印9
9の方向にスレーブバルブ80を付勢する主要な力は、
表面84、85にかけられた出口32の流体による圧力
によって発生した付勢力と、第2の入口30内の流体に
よって表面86、87にかけられた圧力よって発生した
付勢力との合計である。
6、87(図5と6参照)を有する。第2の入口30の
流体圧が、表面86、87の双方に作用する。詳細に
は、表面86に作用する第2の入口30の流体圧が、ス
レーブバルブを矢印99の方向に付勢し、表面87に作
用する第2の入口30の流体圧が、スレーブバルブ80
を矢印100の方向に付勢する。スレーブバルブ80
は、面86の表面積が、表面87の表面積よりもわずか
に大きいように構成されるのが好ましい。このように、
表面86と87に作用する流体圧によってかけられる正
味力は、矢印99の方向にわずかな付勢力を作り出す。
内燃エンジン10の作動中に、表面86と87に作用す
る流体圧によってスレーブバルブ80にかけられる主要
な力は、第2の入口30内の流体圧の大きさが変更する
にもかかわらず、矢印99の方向に付勢されたままであ
ることに留意しなければならない。従って、矢印100
の方向にスレーブバルブ80を付勢する主要な力は、第
2のばね82により作られたばね付勢力である。矢印9
9の方向にスレーブバルブ80を付勢する主要な力は、
表面84、85にかけられた出口32の流体による圧力
によって発生した付勢力と、第2の入口30内の流体に
よって表面86、87にかけられた圧力よって発生した
付勢力との合計である。
【0026】同様に、マスターバルブ60は一対の中間
面120、122(図5と6参照)を有する。第1の入
口28の流体圧が、表面120、122の双方に作用す
る。詳細には、表面120に作用する第1の入口28の
流体圧が、マスターバルブ60を矢印99の方向に付勢
し、表面122に作用する第1の入口28の流体圧が、
マスターバルブ60を矢印100の方向に付勢する。マ
スターバルブ60は、面120の表面積が、表面122
の表面積よりもわずかに大きいように構成されるのが好
ましい。このように、表面120と122に作用する流
体圧の結果として、マスターバルブ60にかけられる正
味力は、矢印99の方向にわずかな付勢力を作り出す。
従って、矢印100の方向にマスターバルブ60を付勢
する主要な力は、第1のばね46により作られたばね付
勢力である。矢印99の方向にマスターバルブ60を付
勢する主要な力は、表面120、122にかけられた出
口32の流体による圧力によってかけられた付勢力と、
第1の出口32内の表面110、112、114および
116に作用する流体圧によってかけられた付勢力との
合計である。
面120、122(図5と6参照)を有する。第1の入
口28の流体圧が、表面120、122の双方に作用す
る。詳細には、表面120に作用する第1の入口28の
流体圧が、マスターバルブ60を矢印99の方向に付勢
し、表面122に作用する第1の入口28の流体圧が、
マスターバルブ60を矢印100の方向に付勢する。マ
スターバルブ60は、面120の表面積が、表面122
の表面積よりもわずかに大きいように構成されるのが好
ましい。このように、表面120と122に作用する流
体圧の結果として、マスターバルブ60にかけられる正
味力は、矢印99の方向にわずかな付勢力を作り出す。
従って、矢印100の方向にマスターバルブ60を付勢
する主要な力は、第1のばね46により作られたばね付
勢力である。矢印99の方向にマスターバルブ60を付
勢する主要な力は、表面120、122にかけられた出
口32の流体による圧力によってかけられた付勢力と、
第1の出口32内の表面110、112、114および
116に作用する流体圧によってかけられた付勢力との
合計である。
【0027】このような構造によって、EGRバルブ組
立体14を短時間で開閉することができる。詳細には、
ばね46とばね82のばね付勢力がソレノイド50によ
って取り除かれたり、減少されると、マスターバルブ6
0とスレーブバルブ80とが矢印99の方向に短時間で
動かされ、EGRバルブ組立体14をすばやく開くこと
ができる。マスターバルブ60とスレーブバルブ80
は、ソレノイド50の作動によって矢印100の方向に
すばやく動かされ、EGR組立体14を短時間で閉じる
ことができる。ばね46のばね付勢の大きさが、表面1
20、122に作用する第1の入口28の流体圧によっ
てかけられた付勢力と、表面110、112、114及
び116に作用する出口32の流体圧によってかけられ
る付勢力との合計が、ほぼ限界的な状況においても、ば
ね46のばね付勢力よりも小さいことにも留意しなけれ
ばならない。ばね82のばね付勢力の大きさが、表面8
4、85に作用する出口32の流体圧によってかけられ
た圧力により作られた付勢力と、第2の入口30内の流
体により表面86と87に作用する圧力により発生した
付勢力とが、最も限界的な状況(例えば、排気マニホル
ド16内における最高圧力)においても、ばね82のば
ね付勢力よりも小さいようにあらかじめ設定されている
ことにも留意しなければならない。従って、マスターバ
ルブ60は、このような極限状態においてばね82の付
勢力によって着座スレーブ位置に維持され、フェイルセ
ーフ作動を行うことになる。
立体14を短時間で開閉することができる。詳細には、
ばね46とばね82のばね付勢力がソレノイド50によ
って取り除かれたり、減少されると、マスターバルブ6
0とスレーブバルブ80とが矢印99の方向に短時間で
動かされ、EGRバルブ組立体14をすばやく開くこと
ができる。マスターバルブ60とスレーブバルブ80
は、ソレノイド50の作動によって矢印100の方向に
すばやく動かされ、EGR組立体14を短時間で閉じる
ことができる。ばね46のばね付勢の大きさが、表面1
20、122に作用する第1の入口28の流体圧によっ
てかけられた付勢力と、表面110、112、114及
び116に作用する出口32の流体圧によってかけられ
る付勢力との合計が、ほぼ限界的な状況においても、ば
ね46のばね付勢力よりも小さいことにも留意しなけれ
ばならない。ばね82のばね付勢力の大きさが、表面8
4、85に作用する出口32の流体圧によってかけられ
た圧力により作られた付勢力と、第2の入口30内の流
体により表面86と87に作用する圧力により発生した
付勢力とが、最も限界的な状況(例えば、排気マニホル
ド16内における最高圧力)においても、ばね82のば
ね付勢力よりも小さいようにあらかじめ設定されている
ことにも留意しなければならない。従って、マスターバ
ルブ60は、このような極限状態においてばね82の付
勢力によって着座スレーブ位置に維持され、フェイルセ
ーフ作動を行うことになる。
【0028】作動において、EGRバルブ組立体14
は、ソレノイド50が励磁されるまでフェイルセーフモ
ードのままである。このようなフェイルセーフ作動の
間、排気マニホルド15、16から吸気マニホルド17
までの排気ガスの進行が回避される。詳細には、第1の
ばね46がマスターバルブ60を着座マスター位置に付
勢し、第1の入口28を出口32から分離する。更に、
第2のばね82はスレーブバルブ80を着座スレーブ位
置に付勢して、第2の入口30を出口32から分離す
る。しかし、所定の作動状態において、酸化窒素の生成
を防ぐことが好ましい。従って、このような作動状態の
間、内燃エンジン10に関連したエンジン制御モジュー
ル(図示せず)が、ソレノイド50に送信される制御信
号を発し、プラジャ44が、図7から9の矢印99の方
向に引き込まれるようになる。ソレノイド50の作動が
ばね46を圧縮し、ばね60にかけられるばね付勢力を
取り除くことになる。上述したように、ばね46のばね
付勢力がない状態で、マスターバルブ60が、第1の入
口28と出口32の流体圧によって矢印99の方向に付
勢される。マスターバルブ60は、短距離Dだけ動き、
マスターバルブを図8に図示する中間のマスター位置に
配置する。中間のマスター位置において、マスターバル
ブ60のしょるショルダー62がスレーブバルブ80の
表面84と接触する。マスターバルブ60が、スレーブ
バルブ80の表面84に動くと、マスターバルブ60
は、着座マスター位置から出るように動いて、排気ガス
が、第1の入口28からマスターバルブ開口部39を通
り、出口32に、図8に図示した矢印130の方向にす
すむことができる。
は、ソレノイド50が励磁されるまでフェイルセーフモ
ードのままである。このようなフェイルセーフ作動の
間、排気マニホルド15、16から吸気マニホルド17
までの排気ガスの進行が回避される。詳細には、第1の
ばね46がマスターバルブ60を着座マスター位置に付
勢し、第1の入口28を出口32から分離する。更に、
第2のばね82はスレーブバルブ80を着座スレーブ位
置に付勢して、第2の入口30を出口32から分離す
る。しかし、所定の作動状態において、酸化窒素の生成
を防ぐことが好ましい。従って、このような作動状態の
間、内燃エンジン10に関連したエンジン制御モジュー
ル(図示せず)が、ソレノイド50に送信される制御信
号を発し、プラジャ44が、図7から9の矢印99の方
向に引き込まれるようになる。ソレノイド50の作動が
ばね46を圧縮し、ばね60にかけられるばね付勢力を
取り除くことになる。上述したように、ばね46のばね
付勢力がない状態で、マスターバルブ60が、第1の入
口28と出口32の流体圧によって矢印99の方向に付
勢される。マスターバルブ60は、短距離Dだけ動き、
マスターバルブを図8に図示する中間のマスター位置に
配置する。中間のマスター位置において、マスターバル
ブ60のしょるショルダー62がスレーブバルブ80の
表面84と接触する。マスターバルブ60が、スレーブ
バルブ80の表面84に動くと、マスターバルブ60
は、着座マスター位置から出るように動いて、排気ガス
が、第1の入口28からマスターバルブ開口部39を通
り、出口32に、図8に図示した矢印130の方向にす
すむことができる。
【0029】プランジャが矢印99の方向に動くと、第
2のばね82に対応するばね付勢力が減少され、マスタ
ーバルブ80が矢印99の方向に付勢される。詳細に
は、マスターバルブ60のショルダー62によってスレ
ーブバルブ80の表面84にかけられる力が、バルブ8
0の表面85に作用する第2のばね82の減少したばね
付勢力よりも大きい。このように、マスターバルブ60
とスレーブバルブ80が矢印99の方向に共に動く。図
9に図示するように、マスターバルブ60とスレーブバ
ルブ80が矢印99の方向に動くと、排気ガスが第1の
入口28から矢印130の方向に流れて出口32に入
る。排気ガスは、また第2の入口30から矢印132の
方向に流れて、出口32に入る。スレーブバルブ80と
マスターバルブ60との組み合わされた動きのために、
第2の入口30から出口32に流れる排気ガスの流量
は、第1の入口28から出口32に流れる排気ガスの流
量にほぼ等しい。このように、第1の量の排気ガスが、
排気マニホルド15から、ライン74、第1の入口2
8、マスターバルブ開口部39、出口32、ライン76
を通り、吸気マニホルド17に流れる。第2の量の排気
ガスが、排気マニホルド16から、ライン75、第2の
入口30、スレーブバルブ開口部41、出口32、ライ
ン76を通り、吸気マニホルド17に流れる。第1の量
の排気ガスは、第2の量の排気ガスにほぼ等しいことに
留意しなければならない。
2のばね82に対応するばね付勢力が減少され、マスタ
ーバルブ80が矢印99の方向に付勢される。詳細に
は、マスターバルブ60のショルダー62によってスレ
ーブバルブ80の表面84にかけられる力が、バルブ8
0の表面85に作用する第2のばね82の減少したばね
付勢力よりも大きい。このように、マスターバルブ60
とスレーブバルブ80が矢印99の方向に共に動く。図
9に図示するように、マスターバルブ60とスレーブバ
ルブ80が矢印99の方向に動くと、排気ガスが第1の
入口28から矢印130の方向に流れて出口32に入
る。排気ガスは、また第2の入口30から矢印132の
方向に流れて、出口32に入る。スレーブバルブ80と
マスターバルブ60との組み合わされた動きのために、
第2の入口30から出口32に流れる排気ガスの流量
は、第1の入口28から出口32に流れる排気ガスの流
量にほぼ等しい。このように、第1の量の排気ガスが、
排気マニホルド15から、ライン74、第1の入口2
8、マスターバルブ開口部39、出口32、ライン76
を通り、吸気マニホルド17に流れる。第2の量の排気
ガスが、排気マニホルド16から、ライン75、第2の
入口30、スレーブバルブ開口部41、出口32、ライ
ン76を通り、吸気マニホルド17に流れる。第1の量
の排気ガスは、第2の量の排気ガスにほぼ等しいことに
留意しなければならない。
【0030】所定の時間において、エンジン制御モジュ
ールによって、制御信号が送信され、ソレノイド50を
消勢することになる。このような消勢によって、ばね4
6がプランジャ44を元の位置に戻すことができる。
(図7参照)詳細には、ばね46のばね付勢力が、マス
ターバルブ60を着座マスター位置に戻し、第1の入口
28を出口32と分離するようになってる。同様に、ば
ね46のばね付勢力は、スレーブバルブ80を着座スレ
ーブ位置に戻す主要な力を与え、第2のばね82が第2
次の力を与え、スレーブバルブ80がマスタバルブ60
と別個に着座できるようになり、第2の入口30を出口
32と分離することができる。マスターバルブ60とス
レーブバルブ80の双方は、次の制御信号がエンジン制
御モジュールにより送信されるまで、各着座位置に残っ
たままである。
ールによって、制御信号が送信され、ソレノイド50を
消勢することになる。このような消勢によって、ばね4
6がプランジャ44を元の位置に戻すことができる。
(図7参照)詳細には、ばね46のばね付勢力が、マス
ターバルブ60を着座マスター位置に戻し、第1の入口
28を出口32と分離するようになってる。同様に、ば
ね46のばね付勢力は、スレーブバルブ80を着座スレ
ーブ位置に戻す主要な力を与え、第2のばね82が第2
次の力を与え、スレーブバルブ80がマスタバルブ60
と別個に着座できるようになり、第2の入口30を出口
32と分離することができる。マスターバルブ60とス
レーブバルブ80の双方は、次の制御信号がエンジン制
御モジュールにより送信されるまで、各着座位置に残っ
たままである。
【0031】本発明を図面と詳細な説明で詳細に記載し
てきたが、このような例示と記載は例に過ぎず、特別に
制限されるものでなく、好ましい実施例のみが図示され
記載されており、本発明の請求の範囲内にある変更例と
修正例の全てが、保護されるのが望まれるということが
理解できるであろう。例えば、内燃エンジン10は、2
つの別個の排気マニホルド15、16を有して構成され
ていると記載され、相当の利点を有しているが、本発明
において、単一の統合された排気マニホルド15、16
を用いてもよいこのような構造においては、単一のすな
わち統合されたラインをライン74、75と替えてもよ
い。統合されたラインが、統合された排気マニホルド
を、ハウジング26の第1の入口28と第2の入口30
の双方に結合し、バルブ組立体14が、統合された排気
マニホルドで構成され内燃エンジン10に使用できる。
てきたが、このような例示と記載は例に過ぎず、特別に
制限されるものでなく、好ましい実施例のみが図示され
記載されており、本発明の請求の範囲内にある変更例と
修正例の全てが、保護されるのが望まれるということが
理解できるであろう。例えば、内燃エンジン10は、2
つの別個の排気マニホルド15、16を有して構成され
ていると記載され、相当の利点を有しているが、本発明
において、単一の統合された排気マニホルド15、16
を用いてもよいこのような構造においては、単一のすな
わち統合されたラインをライン74、75と替えてもよ
い。統合されたラインが、統合された排気マニホルド
を、ハウジング26の第1の入口28と第2の入口30
の双方に結合し、バルブ組立体14が、統合された排気
マニホルドで構成され内燃エンジン10に使用できる。
【図1】本発明の特徴を組み込んだ内燃エンジン10の
斜視図である。
斜視図である。
【図2】矢印の方向からみた、図1の線2−2に沿った
内燃エンジン10の部分的断面図である。
内燃エンジン10の部分的断面図である。
【図3】エンジンヘッド20とエンジンブロック18と
の一部が、記載を明白にするために、切り取られた状態
の、図1の内燃エンジン10の内燃エンジン10の斜視
図である。
の一部が、記載を明白にするために、切り取られた状態
の、図1の内燃エンジン10の内燃エンジン10の斜視
図である。
【図4】図1の内燃エンジンのEGRバルブ組立体14
のハウジングの拡大断面図である。
のハウジングの拡大断面図である。
【図5】図1の内燃エンジン10のEGRバルブ組立体
14のマスターバルブ60とスレーブバルブ80の拡大
断面図である。
14のマスターバルブ60とスレーブバルブ80の拡大
断面図である。
【図6】図5のマスターバルブ60とスレーブバルブ8
0の拡大斜視図である。
0の拡大斜視図である。
【図7】マスターバルブ60とスレーブバルブ80が各
着座位置に図示されているが、説明を明白にするため
に、ソレノイド50が図示されていない状態の、EGR
バルブ組立体14の拡大断面図である。
着座位置に図示されているが、説明を明白にするため
に、ソレノイド50が図示されていない状態の、EGR
バルブ組立体14の拡大断面図である。
【図8】マスターバルブ60が着座マスター位置から動
き始めるときのマスターバルブ60を表す、図7と類似
した図である。
き始めるときのマスターバルブ60を表す、図7と類似
した図である。
【図9】マスターバルブ60とスレーブバルブ80と
が、各開いた位置に配置された状態を表す、図7に類似
した図である。
が、各開いた位置に配置された状態を表す、図7に類似
した図である。
10. 内燃エンジン 12. バルブカバー 13. EGR組立体 15、16. 排気マニホルド 17. 吸気マニホルド 18. エンジンブロック 20. エンジンヘッド 24. 排気バルブ組立体 27. 排気バルブ部材 35. ヘッド排気ポート 37. ヘッド吸気ポート 43. 吸気ライン 54. シリンダ 56. ピストン 66. コネクチングロッド 68. クランクシャフト 72. カムシャフト 94. 吸気バルブ組立体
Claims (20)
- 【請求項1】 チャンバを形成し、各々が該チャンバと
流体連通している(1)出口と、(2)第1の入口と、
(3)第2の入口と、を更に形成しているハウジング
と、 前記チャンバ内に配置されており、(1)着座マスター
位置に配置されると、前記第1の入口を前記出口と分離
し、(2)開いたマスター位置に配置されると前記第1
の入口を前記出口と流体連通するように配置するマスタ
ーバルブと、 前記チャンバ内に配置されており、(1)着座スレーブ
位置に配置されると、前記第2の入口を前記出口と分離
し、(2)開いたスレーブ位置に配置されると前記第2
の入口を前記出口と流体連通するように配置するスレー
ブバルブと、 から構成され、 前記マスターバルブを前記着座マスター位置から前記開
いたマスター位置にまで動かすことによって、前記スレ
ーブバルブが前記着座スレーブ位置から前記開いたスレ
ーブ位置まで動くようになっており、 前記マスターバルブは、前記スレーブバルブが前記着座
スレーブ位置に配置されている間、前記着座マスター位
置から前記開いたマスター位置までの距離だけ動くよう
になっている、 バルブ組立体。 - 【請求項2】 前記マスターバルブは、中に形成され
た圧力補償チャネルを有しており、 該圧力補償チャネルは、前記マスターバルブが前記着座
マスター位置に配置されているときに、前記チャンバと
前記出口とを流体連通できることを特徴とする請求項1
に記載の組立体。 - 【請求項3】 前記スレーブバルブは、これを貫通する
通路を有しており、 前記マスターバルブは、前記通路内に配置されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の組立体。 - 【請求項4】 前記ハウジングは、プランジャ開口部を
形成しており、さらに、 該プランジャ開口部を通って前記チャンバに延びるプラ
ンジャと、 前記チャンバ内に配置されており、前記はウジングと前
記プランジャとの間に配置され、前記プランジャを前記
マスターバルブと接触するように付勢する第1のばね
と、 前記チャンバ内に配置されており、前記プランジャと前
記スレーブバルブとの間に配置された第2のばねと、 を備えていることを特徴とする請求項3に記載の組立
体。 - 【請求項5】 前記第1のばねは、前記マスターバルブ
を前記着座マスター位置に付勢し、 前記第2のばねは、前記スレーブバルブを前記着座スレ
ーブ位置に付勢することを特徴とする請求項4に記載の
組立体。 - 【請求項6】 第1のばねと第2のばねを備えており、 前記第1のばねは、前記マスターバルブを前記着座マス
ター位置に付勢し、 前記第2のばねは、前記スレーブバルブを前記着座スレ
ーブ位置に付勢し、 前記第1の入口における圧力が前記マスターバルブを前
記開いたマスターバルブ位置に付勢し、 前記第2の入口における圧力が、前記スレーブバルブを
前記開いたスレーブ位置に付勢する、 ことを特徴とする請求項1に記載の組立体。 - 【請求項7】 前記マスターバルブは、該バルブの外面
に配置されたショルダーを含み、 前記着座マスター位置から前記開いたマスター位置まで
の前記マスターバルブの動作によって、前記ショルダー
が前記スレーブバルブと接触し、該スレーブバルブが前
記着座スレーブ位置から前記開いたスレーブ位置まで動
くようになることを特徴とする請求項3に記載の組立
体。 - 【請求項8】 前記ショルダーは、(1)前記スレーブ
バルブが前記着座スレーブ位置に配置され、(2)前記
マスターバルブが前記着座マスター位置に配置されると
き、前記スレーブバルブから離れることを特徴とする請
求項7に記載の組立体。 - 【請求項9】 エンジン吸気口と、第1のエンジン排気
口と、第2のエンジン排気口とを有する内燃エンジン
と、 チャンバを形成し、各々が該チャンバと流体連通してい
る(1)バルブハウジング出口と、(2)第1のバルブ
ハウジング入口と、(3)第2のハルブハウジング入口
と、を更に形成しているバルブハウジングと、 前記チャンバ内に配置されており、(1)着座マスター
位置に配置されると、前記第1のバルブハウジング入口
を前記バルブハウジング出口と分離し、(2)開いたマ
スター位置に配置されると、前記第1のバルブハウジン
グ入口を前記バルブハウジング出口と流体連通するよう
に配置するマスターバルブと、 前記チャンバ内に配置されており、(1)着座スレーブ
位置に配置されると、前記第2のバルブハウジング入口
を前記第2のバルブハウジング出口と分離し、(2)開
いたスレーブ位置に配置されると、前記第2のバルブハ
ウジング入口を前記バブルハウジング出口と流体連通す
るように配置するスレーブバルブと、が設けられ、 前記第1のエンジン排気出口は、前記第1のバルブハウ
ジング入口と流体連通しており、 前記第2のエンジン排気出口は、前記第2のバルブハウ
ジング入口と流体連通しており、 前記エンジン吸気口は、前記バルブハウジング出口と流
体連通しており、 前記マスターバルブが、前記着座マスター位置から、前
記開いたマスター位置に動くことによって、前記スレー
ブバルブが、前記着座スレーブ位置から前記開いたスレ
ーブ位置まで動くようになっており、 前記マスターバルブは、前記スレーブバルブが前記着座
スレーブ位置に配置されている間、前記着座マスター位
置から前記開いたマスター位置までの距離だけ動くよう
になっている、 エンジン組立体。 - 【請求項10】前記マスターバルブは、中に形成された
圧力補償チャネルを有しており、 該圧力補償チャネルは、前記マスターバルブが前記着座
マスター位置に配置されているときに、前記チャンバと
前記バルブハウジング出口とを流体連通できることを特
徴とする請求項9に記載の組立体。 - 【請求項11】前記スレーブバルブは、これを貫通する
通路を有しており、 前記マスターバルブは、前記通路内に配置されているこ
とを特徴とする請求項9に記載の組立体。 - 【請求項12】前記ハウジングは、プランジャ開口部を
形成しており、さらに、 該プランジャ開口部を通って前記チャンバに延びるプラ
ンジャと、 前記チャンバ内に配置されており、前記ハウジングと前
記プランジャとの間に配置され、前記プランジャを前記
マスターバルブと接触するように付勢する第1のばね
と、 前記チャンバ内に配置されており、前記プランジャと前
記スレーブバルブとの間に配置された第2のばねと、 を備えていることを特徴とする請求項11に記載の組立
体。 - 【請求項13】前記第1のばねは、前記マスターバルブ
を前記着座マスター位置に付勢し、 前記第2のばねは、前記スレーブバルブを前記着座スレ
ーブ位置に付勢することを特徴とする請求項12に記載
の組立体。 - 【請求項14】第1のばねと第2のばねを備えており、 前記第1のばねは、前記マスターバルブを前記着座マス
ター位置に付勢し、 前記第2のばねは、前記スレーブバルブを前記着座スレ
ーブ位置に付勢し、 前記第1のバルブハウジング入口における圧力が前記マ
スターバルブを前記開いたマスターバルブ位置に付勢
し、 前記第2のバルブハウジング入口における圧力が、前記
スレーブバルブを前記開いたスレーブ位置に付勢する、 ことを特徴とする請求項12に記載の組立体。 - 【請求項15】前記マスターバルブは、該バルブの外面
に配置されたショルダーを含み。前記着座マスター位置
から前記開いたマスター位置までの前記マスターバルブ
の動作によって、前記ショルダーが前記スレーブバルブ
と接触し、該スレーブバルブが前記着座スレーブ位置か
ら前記開いたスレーブ位置まで動くようになることを特
徴とする請求項11に記載の組立体。 - 【請求項16】前記ショルダーは、(1)前記スレーブ
バルブが前記着座スレーブ位置に配置されており、
(2)前記マスターバルブは前記着座マスター位置に配
置されているときに、前記スレーブから離れていること
を特徴とする請求項15に記載の組立体。 - 【請求項17】エンジン排気ガスの流れを制御するため
の方法であって、 (a)チャンバを形成し、各々が該チャンバと流体連通
している(1)バルブハウジング出口と、(2)第1の
バルブハウジング入口と、(3)第2のバルブハウジン
グ入口と、を更に形成しているハウジングと、 (b)前記チャンバ内に配置されており、(1)着座マ
スター位置に配置されると、前記第1のバルブハウジン
グの入口を前記バルブハウジング出口と分離し、(2)
開いたマスター位置に配置されると、前記第1のバルブ
ハウジングの入口を前記バルブハウジングの出口と流体
連通するように配置するマスターバルブと、 (c)前記チャンバ内に配置されており、(1)着座ス
レーブ位置に配置されると、前記第2のバルブハウジン
グ入口を前記第2のバルブハウジング出口と分離し、
(2)開いたスレーブ位置に配置されると、前記第2の
バルブハウジング入口を前記バブルハウジング出口と流
体連通するように配置するスレーブバルブと、を含むバ
ルブ組立体を形成し、 エンジン吸気口と、第1のエンジン排気口と、第2のエ
ンジン排気口とを有する内燃エンジンを設け、(1)前
記第1のエンジンは排気口が前記第1のバルブハウジン
グ入口と流体連通しており、(2)前記第2のエンジン
ハウジング排気出口が、前記第2のバルブハウジング入
口と流体連通しており、(3)前記エンジン吸気口が前
記バルブハウジング出口と流体連通するようになってお
り、 前記スレーブバルブが前記着座スレーブ位置に配置され
ている間、前記マスターバルブを前記着座マスター位置
から中間のマスター位置までの第1の距離を動かし、 前記マスターバルブを、前記中間マスター位置から前記
開いたマスター位置までの第2の距離だけ動かして、前
記スレーブバルブが、前記着座スレーブ位置から前記開
いたスレーブ位置まで動くようにし、エンジンの排気
が、前記第1及び第2のエンジン排気口から前記エンジ
ン吸気口まで流れることができるようにする、 段階からなる方法。 - 【請求項18】前記マスターバルブは、中に形成された
圧力補償チャネルを有しており、 該圧力補償チャネルは、前記マスターバブルが前記着座
マスター位置に配置されると、前記チャンバと前記バル
ブハウジング出口を流体連通できることを特徴とする請
求項17に記載の方法。 - 【請求項19】前記スレーブバルブは、中を貫通する通
路を有しており、 前記マスターバルブは、前記通路内に配置されているこ
とをと特徴とする請求項17に記載の方法。 - 【請求項20】前記マスターバルブは、これの外面に配
置されたショルダーを含み、 前記マスターバルブを第1の距離だけ動かす前記段階
は、前記ショルダーを前記スレーブバルブと接触させる
ように動かす段階を含み、 前記マスターバルブを前記第2の距離だけ動かす前記段
階は、前記スレーブバルブを前記着座スレーブ位置から
前記開いたスレーブ位置まで動かすように前記ショルダ
ーを動かす段階を含むことを特徴とする請求項17に記
載の方法。
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