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JP2013019337A - Multistage supercharging system - Google Patents

Multistage supercharging system Download PDF

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JP2013019337A
JP2013019337A JP2011153660A JP2011153660A JP2013019337A JP 2013019337 A JP2013019337 A JP 2013019337A JP 2011153660 A JP2011153660 A JP 2011153660A JP 2011153660 A JP2011153660 A JP 2011153660A JP 2013019337 A JP2013019337 A JP 2013019337A
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Japan
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valve body
supercharger
bypass
exhaust gas
supercharging system
Prior art date
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Application number
JP2011153660A
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Japanese (ja)
Inventor
Motohiro Honma
大博 本間
Kenji Fumino
謙治 文野
Fumihiko FUKUHARA
史彦 福原
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the deterioration in sealability of a valve body of an exhaust bypass valve device for opening and closing a bypass flow path bypassing a turbine of a supercharger in a multistage supercharging system.SOLUTION: The multistage supercharging system includes: a first supercharger to which an exhaust gas discharged from an internal combustion engine is supplied; a second supercharger arranged in the upstream side of the first supercharger in the flow of the exhaust gas; and an exhaust gas bypass valve device for opening and closing a bypass flow path for supplying the exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the first supercharger while bypassing the turbine of the second supercharger. The exhaust bypass valve device includes a valve body 51a for opening and closing a bypass flow path opening and an alignment means 52d for aligning the valve body 51a when the valve body 51a closes the bypass flow path opening.

Description

本発明は、多段過給システムに関するものである。   The present invention relates to a multistage supercharging system.

従来から、2つ(複数)の過給機を備える二段過給システム(多段過給システム)が提案されている。このような二段過給システムは、容量の異なる2つの過給機を備えており、内燃機関から供給される排気ガスの流量に応じて、2つの過給機に対する排気ガスの供給状態を変化させることで効率的に圧縮空気を生成する。   Conventionally, a two-stage supercharging system (multistage supercharging system) including two (plural) superchargers has been proposed. Such a two-stage supercharging system includes two superchargers having different capacities, and changes the supply state of exhaust gas to the two superchargers according to the flow rate of exhaust gas supplied from the internal combustion engine. To generate compressed air efficiently.

より詳細には、二段過給システムは、例えば、内燃機関から排出される排気ガスが供給される低圧段過給機(第1過給機)と、当該低圧段過給機よりも上流側に配置される高圧段過給機(第2過給機)と、内燃機関から排出される排気ガスを高圧段過給機のタービンインペラをバイパスして低圧段過給機に供給するバイパス流路の開閉を行う排気バイパスバルブ装置とを備えている。
このような排気バイパスバルブ装置としては、例えば、特許文献2に開示された排気バイパスバルブ装置を応用することができる。
More specifically, the two-stage supercharging system includes, for example, a low-pressure supercharger (first supercharger) to which exhaust gas discharged from an internal combustion engine is supplied, and an upstream side of the low-pressure supercharger. And a bypass passage for supplying exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the low pressure turbocharger by bypassing the turbine impeller of the high pressure turbocharger And an exhaust bypass valve device that opens and closes.
As such an exhaust bypass valve device, for example, the exhaust bypass valve device disclosed in Patent Document 2 can be applied.

そして、排気バイパスバルブ装置によってバイパス流路を閉鎖する場合には排気ガスが高圧段過給機に供給され、排気バイパスバルブ装置によってバイパス流路を開放する場合には排気ガスが低圧段過給機に供給されるように構成されている。   When the bypass passage is closed by the exhaust bypass valve device, the exhaust gas is supplied to the high pressure supercharger, and when the bypass passage is opened by the exhaust bypass valve device, the exhaust gas is supplied to the low pressure stage supercharger. It is comprised so that it may be supplied to.

特開2009−92026号公報JP 2009-92026 A 特表2002−508473号公報Japanese translation of PCT publication No. 2002-508473

ところで、排気バイパスバルブ装置は、バイパス流路の開閉を直接的に行う弁体を備えており、当該弁体を回動させることによってバイパス流路の開閉を行っている。
このようなバイパス流路の開閉を繰り返し長期間行うと、弁体や当該弁体を支持する支持体とが摺擦することによって磨耗する。そして、このような摩耗による隙間や、元々存在する弁体と支持体との隙間によって、弁体と支持体とが本来あるべき位置関係から僅かに変位する。この結果、バイパス流路を閉じる際の弁体の位置がバイパス流路開口に対して僅かにずれる。
Incidentally, the exhaust bypass valve device includes a valve body that directly opens and closes the bypass flow path, and opens and closes the bypass flow path by rotating the valve body.
When such opening and closing of the bypass channel is repeated for a long period of time, the valve body and the support body supporting the valve body are worn by rubbing. Then, the valve body and the support body are slightly displaced from the original positional relationship due to the gap due to such wear and the gap between the valve body and the support body that originally exist. As a result, the position of the valve body when closing the bypass channel is slightly shifted from the bypass channel opening.

弁体を移動させるアクチュエータの動力は、弁体の位置がバイパス流路開口に対して正規の位置(すなわち作動力中心)に配置されている場合に正確に伝達される。このため、弁体の位置がバイパス流路開口に対して僅かにずれると、アクチュエータの動力が弁体に対して正確に伝わらず弁体のシール性が悪化し、二段過給システムの本来の性能を発揮することができなくなる。   The power of the actuator that moves the valve body is accurately transmitted when the position of the valve body is arranged at a normal position (that is, the center of the operating force) with respect to the bypass flow path opening. For this reason, if the position of the valve body is slightly shifted with respect to the bypass flow path opening, the power of the actuator is not accurately transmitted to the valve body, the sealing performance of the valve body deteriorates, and the original two-stage turbocharging system The performance cannot be demonstrated.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、多段過給システムにおいて、弁体のシール性の悪化を防止することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to prevent deterioration of the sealing performance of a valve body in a multistage supercharging system.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。   The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-described problems.

第1の発明は、内燃機関から排出される排気ガスが供給される第1過給機と、当該第1過給機よりも上記排気ガスの流れの上流側に配置される第2過給機と、上記内燃機関から排出される上記排気ガスを上記第2過給機のタービンインペラをバイパスして上記第1過給機に供給するバイパス流路の開閉を行う排気バイパスバルブ装置とを備える多段過給システムであって、上記排気バイパスバルブ装置が、上記バイパス流路開口を開閉する弁体と、上記弁体が上記バイパス流路開口を閉鎖する際に上記弁体の調心を行う調心手段とを備えるという構成を採用する。   According to a first aspect of the present invention, a first supercharger to which exhaust gas discharged from an internal combustion engine is supplied, and a second supercharger disposed upstream of the exhaust gas flow from the first supercharger. And an exhaust bypass valve device that opens and closes a bypass passage that bypasses the turbine impeller of the second supercharger and supplies the exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the first supercharger. A supercharging system, wherein the exhaust bypass valve device aligns the valve body when the valve body closes the bypass passage opening, and a valve body that opens and closes the bypass passage opening. The configuration of providing means is employed.

第2の発明は、上記第1の発明において、上記排気バイパスバルブ装置が、上記弁体が取り付けられる取付部と、当該取付部を回動することによって上記弁体の開閉を行うアクチュエータとを備え、上記調心手段が、上記取付部の表面に設けられると共に上記弁体に当接して上記弁体の案内を行う案内面であるという構成を採用する。   According to a second invention, in the first invention, the exhaust bypass valve device includes an attachment portion to which the valve body is attached, and an actuator that opens and closes the valve body by rotating the attachment portion. A configuration is adopted in which the aligning means is a guide surface that is provided on the surface of the mounting portion and that contacts the valve body to guide the valve body.

第3の発明は、上記第2の発明において、上記案内面が、曲面とされているという構成を採用する。   A third invention adopts a configuration in which, in the second invention, the guide surface is a curved surface.

本発明によれば、調心手段によって、弁体がバイパス流路開口を閉鎖する際に弁体の調心が行われる。
このため、本発明によれば、バイパス流路開口を閉鎖する際に、常に弁体をバイパス流路開口に対して正規の位置に正確に配置することができる。
したがって、本発明によれば、弁体の位置をアクチュエータの作動力中心に合わせて配置することができ、弁体のシール性が悪化することを防止することができる。
According to the present invention, the valve body is aligned by the aligning means when the valve body closes the bypass flow path opening.
For this reason, according to this invention, when closing a bypass flow-path opening, a valve body can always be correctly arrange | positioned in a normal position with respect to a bypass flow-path opening.
Therefore, according to this invention, the position of a valve body can be arrange | positioned according to the operating force center of an actuator, and it can prevent that the sealing performance of a valve body deteriorates.

本発明の一実施形態における多段過給システムを備えるエンジンシステムの概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an engine system provided with a multistage supercharging system in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態における多段過給システムが備える排気バイパスバルブ装置を含む拡大図である。It is an enlarged view containing the exhaust bypass valve apparatus with which the multistage supercharging system in one Embodiment of this invention is provided. 本発明の一実施形態における多段過給システムの変形例が備える排気バイパスバルブ装置の弁体及び取付板を含む拡大図である。It is an enlarged view including the valve body and attachment plate of an exhaust bypass valve device with which the modification of the multistage supercharging system in one embodiment of the present invention is provided.

以下、図面を参照して、本発明に係る多段過給システムの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、多段過給システムの一例として、2つの過給機を備える二段過給システムについて説明する。   Hereinafter, an embodiment of a multistage turbocharging system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size. In the following description, a two-stage supercharging system including two superchargers will be described as an example of a multistage supercharging system.

図1は、本実施形態の二段過給システム1を備えるエンジンシステム100の概略構成を示す模式図である。
エンジンシステム100は、車両等に搭載されるものであり、二段過給システム1と、
エンジン101(内燃機関)と、インタークーラ102と、EGR(Exhaust Gas Recirculation)バルブ103と、EGRクーラ104と、ECU(Engine Control Unit)105とを備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an engine system 100 including the two-stage supercharging system 1 of the present embodiment.
The engine system 100 is mounted on a vehicle or the like, the two-stage supercharging system 1,
An engine 101 (internal combustion engine), an intercooler 102, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) valve 103, an EGR cooler 104, and an ECU (Engine Control Unit) 105 are provided.

二段過給システム1は、エンジン101から排出される排気ガスに含まれるエネルギを回転動力として回収し、当該回転動力によってエンジン101に供給する圧縮空気を生成するものである。
この二段過給システム1については、本発明の特徴を有するものであり、後に図面を参照して詳説する。
The two-stage supercharging system 1 recovers energy contained in exhaust gas discharged from the engine 101 as rotational power, and generates compressed air to be supplied to the engine 101 by the rotational power.
The two-stage supercharging system 1 has the features of the present invention, and will be described in detail later with reference to the drawings.

エンジン101は、搭載された車両の動力源として機能するものであり、二段過給システム1から供給される圧縮空気と燃料との混合気を燃焼して動力を生成すると共に、混合気の燃焼により発生した排気ガスを二段過給システム1に供給する。   The engine 101 functions as a power source for the mounted vehicle. The engine 101 generates power by burning a mixture of compressed air and fuel supplied from the two-stage supercharging system 1 and combustion of the mixture. Is supplied to the two-stage supercharging system 1.

インタークーラ102は、二段過給システム1からエンジン101に供給される圧縮空気を冷却するものであり、二段過給システム1とエンジン101の吸気口との間に配設されている。   The intercooler 102 cools the compressed air supplied from the two-stage supercharging system 1 to the engine 101, and is disposed between the two-stage supercharging system 1 and the intake port of the engine 101.

EGRバルブ103は、エンジン101から排出された排気ガスの一部をエンジン101の吸気側に戻す返流流路の開閉を行うものであり、ECU105によってその開度が調節される。   The EGR valve 103 opens and closes a return flow path that returns a part of the exhaust gas discharged from the engine 101 to the intake side of the engine 101, and its opening degree is adjusted by the ECU 105.

EGRクーラ104は、返流流路を介してエンジン101の吸気側に戻される排気ガスを冷却するものであり、EGRバルブ103の上流側に配置されている。   The EGR cooler 104 cools the exhaust gas that is returned to the intake side of the engine 101 via the return flow path, and is disposed on the upstream side of the EGR valve 103.

ECU105は、エンジンシステム100の全体を制御するものである。
そして、本エンジンシステム100においてECU105は、エンジン101の回転数(すなわち排気ガスの流量)に応じて、上述のEGRバルブ103と、後述の排気バイパスバルブ装置5を制御する。
The ECU 105 controls the entire engine system 100.
In the engine system 100, the ECU 105 controls the above-described EGR valve 103 and an exhaust bypass valve device 5 described later in accordance with the rotational speed of the engine 101 (that is, the exhaust gas flow rate).

このような構成を有するエンジンシステム100においては、エンジン101にて混合気が燃焼された排気ガスが排気されると、排気ガスの一部がEGRクーラ104を介してエンジン101の吸気側に返送され、排気ガスの多くが二段過給システム1に供給される。そして、二段過給システム1において圧縮空気が生成され、当該圧縮空気がインタークーラ102で冷却された後にエンジン101に供給される。   In the engine system 100 having such a configuration, when the exhaust gas in which the air-fuel mixture is combusted in the engine 101 is exhausted, a part of the exhaust gas is returned to the intake side of the engine 101 via the EGR cooler 104. Most of the exhaust gas is supplied to the two-stage supercharging system 1. Then, compressed air is generated in the two-stage supercharging system 1, and the compressed air is cooled by the intercooler 102 and then supplied to the engine 101.

次に、二段過給システム1について詳説する。
図1に示すように、二段過給システム1は、低圧段過給機2(第1過給機)と、高圧段過給機3(第2過給機)と、逆止弁4と、排気バイパスバルブ装置5と、ウエストゲートバルブ6とを備えている。
Next, the two-stage supercharging system 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the two-stage supercharging system 1 includes a low-pressure supercharger 2 (first supercharger), a high-pressure supercharger 3 (second supercharger), a check valve 4, The exhaust bypass valve device 5 and the waste gate valve 6 are provided.

低圧段過給機2は、排気ガスの流れ方向において高圧段過給機3よりも下流側に配置されており、高圧段過給機3よりも大きく構成されている。
この低圧段過給機2は、低圧段コンプレッサ2aと、低圧段タービン2bとを備えている。
そして、低圧段コンプレッサ2aは、コンプレッサインペラと、当該コンプレッサインペラを囲うと共に内部に空気流路が形成されたコンプレッサハウジングとを備えている。
また、低圧段タービン2bは、タービンインペラと、当該タービンインペラを囲うと共に内部に排気ガス流路が形成されたタービンハウジングとを備えている。
そして、コンプレッサインペラとタービンインペラとが軸によって連結され、タービンインペラが排気ガスで回転駆動されることによってコンプレッサインペラが回転駆動されて圧縮空気が生成される。
The low-pressure stage supercharger 2 is arranged downstream of the high-pressure stage supercharger 3 in the exhaust gas flow direction, and is configured to be larger than the high-pressure stage supercharger 3.
The low-pressure supercharger 2 includes a low-pressure compressor 2a and a low-pressure turbine 2b.
The low-pressure compressor 2a includes a compressor impeller and a compressor housing that surrounds the compressor impeller and has an air passage formed therein.
The low-pressure stage turbine 2b includes a turbine impeller and a turbine housing that surrounds the turbine impeller and has an exhaust gas passage formed therein.
Then, the compressor impeller and the turbine impeller are connected by a shaft, and the turbine impeller is rotationally driven by the exhaust gas, whereby the compressor impeller is rotationally driven to generate compressed air.

高圧段過給機3は、排気ガスの流れ方向において低圧段過給機2よりも上流側に配置されている。
この高圧段過給機3は、高圧段コンプレッサ3aと、高圧段タービン3bとを備えている。
そして、高圧段コンプレッサ3aは、コンプレッサインペラと、当該コンプレッサインペラを囲うと共に内部に空気流路が形成されたコンプレッサハウジングとを備えている。
また、高圧段タービン3bは、タービンインペラと、当該タービンインペラを囲うと共に内部に排気ガス流路が形成されたタービンハウジングとを備えている。
そして、コンプレッサインペラとタービンインペラとが軸によって連結され、タービンインペラが排気ガスで回転駆動されることによってコンプレッサインペラが回転駆動されて圧縮空気が生成される。
The high-pressure supercharger 3 is arranged upstream of the low-pressure supercharger 2 in the exhaust gas flow direction.
The high pressure supercharger 3 includes a high pressure compressor 3a and a high pressure turbine 3b.
The high-pressure compressor 3a includes a compressor impeller and a compressor housing that surrounds the compressor impeller and has an air passage formed therein.
The high-pressure turbine 3b includes a turbine impeller and a turbine housing that surrounds the turbine impeller and has an exhaust gas passage formed therein.
Then, the compressor impeller and the turbine impeller are connected by a shaft, and the turbine impeller is rotationally driven by the exhaust gas, whereby the compressor impeller is rotationally driven to generate compressed air.

なお、図2(a)に示すように、低圧段タービン2bのタービンハウジング2cと、高圧段タービン3bのタービンハウジング3cとは、互いが有するフランジを突き合わせて接合されている。   In addition, as shown to Fig.2 (a), the turbine housing 2c of the low pressure stage turbine 2b and the turbine housing 3c of the high pressure stage turbine 3b are faced | matched and joined.

高圧段タービン3bのタービンハウジング3cの内部には、高圧段タービン3bのタービンインペラを通過した排気ガスを排出する排気流路3dと、当該タービンインペラを介さずに低圧段タービン2bに供給するためのバイパス流路3eとが設けられている。   Inside the turbine housing 3c of the high-pressure turbine 3b is an exhaust passage 3d for exhausting exhaust gas that has passed through the turbine impeller of the high-pressure turbine 3b, and for supplying the low-pressure turbine 2b without passing through the turbine impeller. A bypass channel 3e is provided.

また、低圧段タービン2bのタービンハウジング2cの内部には、低圧段タービン2bのタービンインペラ2dに排気ガスを供給するための供給流路2eが設けられている。   A supply flow path 2e for supplying exhaust gas to the turbine impeller 2d of the low-pressure turbine 2b is provided in the turbine housing 2c of the low-pressure turbine 2b.

そして、低圧段タービン2bのタービンハウジング2cと高圧段タービン3bのタービンハウジング3cとが接合されることによって、排気流路3d及びバイパス流路3eと供給流路2eとが接続される。   The turbine housing 2c of the low-pressure turbine 2b and the turbine housing 3c of the high-pressure turbine 3b are joined to connect the exhaust passage 3d, the bypass passage 3e, and the supply passage 2e.

図1に戻り、逆止弁4は、高圧段過給機3の高圧段コンプレッサ3aが駆動されていない場合に、低圧段過給機2の低圧段コンプレッサ2aから排出された圧縮空気を、高圧段コンプレッサ3aを介さずにエンジン101の吸気側に供給するバイパス流路に設けられている。そして、図1に示すように、逆止弁4は、低圧段コンプレッサ2a側からエンジン101側への圧縮空気の流れを許容すると共に、エンジン101側から低圧段コンプレッサ2a側への圧縮空気の逆流を防止するように構成されている。   Returning to FIG. 1, the check valve 4 generates high-pressure compressed air discharged from the low-pressure compressor 2 a of the low-pressure supercharger 2 when the high-pressure compressor 3 a of the high-pressure supercharger 3 is not driven. It is provided in a bypass flow path that supplies the intake side of the engine 101 without going through the stage compressor 3a. As shown in FIG. 1, the check valve 4 allows the flow of compressed air from the low-pressure stage compressor 2a side to the engine 101 side, and the backflow of compressed air from the engine 101 side to the low-pressure stage compressor 2a side. Is configured to prevent.

排気バイパスバルブ装置5は、エンジン101から排出される排気ガスを高圧段過給機3のタービンインペラをバイパスして低圧段過給機2に供給するためのバイパス流路3eの開閉を行うものである。
そして、排気バイパスバルブ装置5は、図2に示すように、バルブアッセンブリ51と、取付板52(取付部)と、アクチュエータ53とを備えている。
The exhaust bypass valve device 5 opens and closes a bypass passage 3e for supplying the exhaust gas discharged from the engine 101 to the low pressure turbocharger 2 by bypassing the turbine impeller of the high pressure turbocharger 3. is there.
As shown in FIG. 2, the exhaust bypass valve device 5 includes a valve assembly 51, a mounting plate 52 (mounting portion), and an actuator 53.

図2(b)は、バルブアッセンブリ51及び取付板52との拡大図である。
この図に示すように、バルブアッセンブリ51は、バイパス流路3e開口を開閉する弁体51aと当該弁体51aを取付板52に対して固定する座金51bとが軸部51cを介して連結された構成を有している。
このバルブアッセンブリ51は、図2(a)に示すように、低圧段タービン2bのタービンハウジング2cと高圧段タービン3bのタービンハウジング3cとの境界領域において、バイパス流路3e開口を開閉するように回動可能とされている。
FIG. 2B is an enlarged view of the valve assembly 51 and the mounting plate 52.
As shown in this figure, in the valve assembly 51, a valve body 51a that opens and closes an opening of the bypass passage 3e and a washer 51b that fixes the valve body 51a to the mounting plate 52 are connected via a shaft portion 51c. It has a configuration.
As shown in FIG. 2A, the valve assembly 51 rotates so as to open and close the opening of the bypass passage 3e in the boundary region between the turbine housing 2c of the low-pressure turbine 2b and the turbine housing 3c of the high-pressure turbine 3b. It is possible to move.

弁体51aは、下面51d(閉鎖時にバイパス流路3e開口に接触する側の面)が平面とされ、上面51eが中央から縁部に向けて下降するテーパ面とされている。
また、本実施形態においては、座金51bの中央部に貫通孔が設けられており、弁体51aの上面51e側の中央に設けられた軸部51cが座金51bの貫通孔に挿通されることで、軸部51cの先端が座金51bから突出して配置されている。
そして、軸部51cの先端と座金51bとがカシメにより接合されることによって、軸部51cと座金51bとが固定されている。
The valve body 51a has a lower surface 51d (a surface that contacts the opening of the bypass flow path 3e when closed) as a flat surface, and an upper surface 51e as a tapered surface that descends from the center toward the edge.
Moreover, in this embodiment, the through-hole is provided in the center part of the washer 51b, and the shaft part 51c provided in the center on the upper surface 51e side of the valve body 51a is inserted into the through-hole of the washer 51b. The tip of the shaft portion 51c is disposed so as to protrude from the washer 51b.
The shaft 51c and the washer 51b are fixed by joining the tip of the shaft 51c and the washer 51b by caulking.

取付板52は、軸部51cが挿通される貫通孔52aを有しており、当該貫通孔52aに軸部51cが挿通され、弁体51aと座金51bとで狭持されている。
そして、取付板52は、不図示のリンク板アッセンブリを介してアクチュエータ53からの駆動力が伝達されることによって図2(a)に示すように回動される。この取付板52の回動によってバルブアッセンブリ51も回動される。
The mounting plate 52 has a through hole 52a through which the shaft portion 51c is inserted. The shaft portion 51c is inserted through the through hole 52a and is sandwiched between the valve body 51a and the washer 51b.
Then, the mounting plate 52 is rotated as shown in FIG. 2A by transmitting the driving force from the actuator 53 via a link plate assembly (not shown). The valve assembly 51 is also rotated by the rotation of the mounting plate 52.

また、取付板52の貫通孔52aの弁体51a側の縁部は、図2(b)に示すように、R加工されることによって曲面とされている。そして、当該曲面は、弁体51aがバイパス流路3e開口を閉鎖する際に弁体51aの調心を行う案内面52bとして機能する。   Moreover, the edge part by the side of the valve body 51a of the through-hole 52a of the attachment plate 52 is made into the curved surface by carrying out R process, as shown in FIG.2 (b). The curved surface functions as a guide surface 52b for aligning the valve body 51a when the valve body 51a closes the opening of the bypass passage 3e.

より詳細に説明すると、弁体51aは、軸部51cと取付板52との摩耗や元々存在する軸部51cと取付板52との間の隙間によって、バイパス流路3e開口の閉鎖時と開放時とで取付板52との位置関係が僅かに変化する。
つまり、図2(a)にて実線で示すバイパス流路3e開口の閉鎖時と、図2(a)にて二点差線にて示すバイパス流路3e開口の開放時とで弁体51aに作用する重力方向が変化し、これによって弁体51aと取付板52との位置関係が僅かに変化する。
このように、弁体51aが取付板52に対して僅かに移動可能となってしまうことから、バイパス流路3e開口を閉鎖する際に弁体51aとバイパス流路3e開口との位置関係が変化し、弁体51aの中心位置が図2(b)に示す作動力中心L(アクチュエータ53の駆動力が弁体51aの周縁全体に均等に作用する位置)から僅かに変位した状態で閉鎖されようとする。
More specifically, the valve body 51a is opened and closed when the bypass passage 3e is opened due to wear between the shaft portion 51c and the mounting plate 52 and a gap between the shaft portion 51c and the mounting plate 52 that are originally present. As a result, the positional relationship with the mounting plate 52 slightly changes.
That is, it acts on the valve body 51a when the bypass passage 3e opening shown by the solid line in FIG. 2A is closed and when the bypass passage 3e opening shown by the two-dot chain line in FIG. 2A is opened. The direction of gravity to be changed changes, whereby the positional relationship between the valve body 51a and the mounting plate 52 changes slightly.
Thus, since the valve body 51a becomes slightly movable with respect to the mounting plate 52, the positional relationship between the valve body 51a and the bypass flow path 3e opening changes when the bypass flow path 3e opening is closed. Then, the center position of the valve body 51a will be closed with a slight displacement from the operating force center L shown in FIG. 2B (the position where the driving force of the actuator 53 acts evenly on the entire periphery of the valve body 51a). And

この際、本実施形態においては、取付板52に設けられた案内面52bが弁体51aの上面51eに当接し、弁体51aを案内することによって弁体51aの中心位置を作動力中心Lに一致させることで弁体51aが調心される。
例えば、弁体51aが図2(b)に示す取付板52の回動軸L1寄りに変位していた場合には、回動軸L1寄りの案内面52bが弁体51aのテーパ面とされた上面51eに当接して当該上面51eを下方に押すことによって、弁体51aが回動軸L1から離間する方向に押し出され、これによって弁体51aが調心される。
また、弁体51aが回動軸L1から離間する方向に変位していた場合には、回動軸L1から遠方の案内面52bが弁体51aの上面51eに当接して当該上面51eを下方に押すことによって、弁体51aが回動軸L1に近接する方向に押し出され、これによって弁体51aが調心される。
At this time, in the present embodiment, the guide surface 52b provided on the mounting plate 52 abuts on the upper surface 51e of the valve body 51a and guides the valve body 51a, so that the center position of the valve body 51a becomes the operating force center L. The valve body 51a is aligned by matching.
For example, when the valve body 51a is displaced toward the rotation axis L1 of the mounting plate 52 shown in FIG. 2B, the guide surface 52b near the rotation axis L1 is used as the tapered surface of the valve body 51a. By contacting the upper surface 51e and pushing the upper surface 51e downward, the valve body 51a is pushed away from the rotation axis L1, thereby aligning the valve body 51a.
Further, when the valve body 51a is displaced in the direction away from the rotation axis L1, the guide surface 52b far from the rotation axis L1 comes into contact with the upper surface 51e of the valve body 51a and the upper surface 51e is moved downward. By pushing, the valve body 51a is pushed out in the direction approaching the rotation axis L1, thereby aligning the valve body 51a.

図1に戻り、ウエストゲートバルブ6は、高圧段過給機3から排出された排気ガスあるいはバイパス流路3eを介して排出された排気ガスの一部を、低圧段過給機2のタービンインペラ2dを介することなくバイパスするものであり、ECU105または低圧段コンプレッサ2aの過給圧によって開度を調節される。   Returning to FIG. 1, the wastegate valve 6 uses a part of the exhaust gas discharged from the high-pressure stage supercharger 3 or the exhaust gas discharged via the bypass passage 3 e as a turbine impeller of the low-pressure stage supercharger 2. Bypassing without passing through 2d, the opening degree is adjusted by the supercharging pressure of the ECU 105 or the low-pressure compressor 2a.

以上のような本実施形態の二段過給システム1によれば、案内面52bによって、弁体51aがバイパス流路3e開口を閉鎖する際に弁体51aの調心が行われる。
このため、本実施形態の二段過給システム1によれば、バイパス流路3e開口を閉鎖する際に、常に弁体51aをバイパス流路3e開口に対して正規の位置に正確に配置することができる。
したがって、本実施形態の二段過給システム1によれば、弁体51aの位置をアクチュエータ53の作動力中心Lに合わせて配置することができ、弁体51aのシール性が悪化することを防止することができる。
According to the two-stage supercharging system 1 of the present embodiment as described above, alignment of the valve body 51a is performed by the guide surface 52b when the valve body 51a closes the opening of the bypass flow path 3e.
For this reason, according to the two-stage supercharging system 1 of the present embodiment, when closing the bypass flow path 3e opening, the valve body 51a is always accurately arranged at a normal position with respect to the bypass flow path 3e opening. Can do.
Therefore, according to the two-stage supercharging system 1 of the present embodiment, the position of the valve body 51a can be arranged according to the operating force center L of the actuator 53, and the sealing performance of the valve body 51a is prevented from deteriorating. can do.

また、本実施形態の二段過給システム1においては、案内面52bが取付板52の表面に設けられている。
このため、調心手段として新たな部材を設置することなく、弁体51aの調心を行うことができる。
Further, in the two-stage supercharging system 1 of the present embodiment, the guide surface 52 b is provided on the surface of the mounting plate 52.
For this reason, alignment of the valve body 51a can be performed without installing a new member as alignment means.

また、本実施形態の二段過給システム1においては、案内面52bが曲面とされている。
このため、弁体51aと案内面52bとの間の摩擦抵抗を低減させ、弁体51aをスムーズに案内することが可能となる。
In the two-stage supercharging system 1 of the present embodiment, the guide surface 52b is a curved surface.
For this reason, it becomes possible to reduce the frictional resistance between the valve body 51a and the guide surface 52b, and to guide the valve body 51a smoothly.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、取付板52の貫通孔52aの縁部を案内面52bとする構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図3に示すように、取付板52に対して弁体51aの一部を囲う溝部52cを設け、当該溝部52cの内壁面52dを弁体51aの調心を行うための案内面としても良い。
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the edge portion of the through hole 52a of the mounting plate 52 is the guide surface 52b has been described.
However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 3, the mounting plate 52 is provided with a groove 52c surrounding a part of the valve body 51a, and the inner wall surface 52d of the groove 52c is provided. A guide surface for aligning the valve body 51a may be used.

また、上記実施形態においては、案内面52bが曲面である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、案内面52bが単一の平面や角度の異なる複数の平面によって形成される構成を採用することも可能である。
In the above embodiment, the configuration in which the guide surface 52b is a curved surface has been described.
However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to adopt a configuration in which the guide surface 52b is formed by a single plane or a plurality of planes having different angles.

また、上記実施形態においては、案内面52bすなわち調心手段が取付板52の表面に設けられている構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、取付板52に対して別部材を取り付け、当該別部材を調心手段として用いる構成を採用することも可能である。
In the above-described embodiment, the configuration in which the guide surface 52b, that is, the aligning means is provided on the surface of the mounting plate 52 has been described.
However, this invention is not limited to this, For example, it is also possible to employ | adopt the structure which attaches another member with respect to the attachment board 52, and uses the said another member as an alignment means.

また、上記実施形態においては、過給機を2つ備える構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに複数の過給機を備える構成を採用することも可能である。
Moreover, in the said embodiment, the structure provided with two superchargers was demonstrated.
However, the present invention is not limited to this, and a configuration including a plurality of superchargers can also be employed.

1……二段過給システム(多段過給システム)、2……低圧段過給機(第1過給機)、2c……タービンハウジング、2d……タービンインペラ、3……高圧段過給機(第2過給機)、3c……タービンハウジング、3e……バイパス流路、5……排気バイパスバルブ装置、51……バルブアッセンブリ、51a……弁体、51b……座金、51c……軸部、51d……下面、51e……上面、52……取付板(取付部)、52a……貫通孔、52b……案内面(調心手段)、52c……溝部、52d……内壁面(調心手段)、101……エンジン(内燃機関)   1 …… Two-stage supercharging system (multi-stage supercharging system), 2 …… Low pressure supercharger (first supercharger), 2c …… Turbine housing, 2d …… Turbine impeller, 3 …… High pressure supercharger Machine (second turbocharger), 3c... Turbine housing, 3e .. bypass passage, 5 .. exhaust bypass valve device, 51... Valve assembly, 51a .. valve body, 51b. Shaft portion, 51d: lower surface, 51e: upper surface, 52: mounting plate (mounting portion), 52a: through hole, 52b ... guide surface (alignment means), 52c: groove portion, 52d: inner wall surface (Aligning means), 101 …… Engine (internal combustion engine)

Claims (3)

内燃機関から排出される排気ガスが供給される第1過給機と、当該第1過給機よりも前記排気ガスの流れの上流側に配置される第2過給機と、前記内燃機関から排出される前記排気ガスを前記第2過給機のタービンインペラをバイパスして前記第1過給機に供給するバイパス流路の開閉を行う排気バイパスバルブ装置とを備える多段過給システムであって、
前記排気バイパスバルブ装置は、
前記バイパス流路開口を開閉する弁体と、
前記弁体が前記バイパス流路開口を閉鎖する際に前記弁体の調心を行う調心手段と
を備えることを特徴とする多段過給システム。
A first supercharger to which exhaust gas discharged from the internal combustion engine is supplied; a second supercharger disposed upstream of the flow of the exhaust gas from the first supercharger; and the internal combustion engine An exhaust bypass valve device that opens and closes a bypass passage that bypasses a turbine impeller of the second supercharger and supplies the exhaust gas to the first supercharger. ,
The exhaust bypass valve device includes:
A valve body for opening and closing the bypass passage opening;
A multistage supercharging system comprising: aligning means for aligning the valve body when the valve body closes the bypass passage opening.
前記排気バイパスバルブ装置が、前記弁体が取り付けられる取付部と、当該取付部を回動することによって前記弁体の開閉を行うアクチュエータとを備え、
前記調心手段は、前記取付部の表面に設けられると共に前記弁体に当接して前記弁体の案内を行う案内面である
ことを特徴とする請求項1記載の多段過給システム。
The exhaust bypass valve device includes an attachment portion to which the valve body is attached, and an actuator that opens and closes the valve body by rotating the attachment portion,
The multistage supercharging system according to claim 1, wherein the aligning means is a guide surface that is provided on a surface of the attachment portion and guides the valve body in contact with the valve body.
前記案内面は、曲面とされていることを特徴とする請求項2記載の多段過給システム。   The multistage turbocharging system according to claim 2, wherein the guide surface is a curved surface.
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