JPH01503724A - 内燃機関のための絞り弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関のための絞り弁 本発明は内燃機関のための絞り弁に係わり、中心にコア部材を設けた流路が、こ の流路を隣接する作動流体苗から分離する可撓性壁を有するチューブにより形成 されており、それにより流体空白における圧力変化で可撓性壁が変形し広く開口 した絞り位置と弁閉塞位置との門におけるチューブ横断面の変動がもたらされ、 可撓性壁がその両側の圧力が等しい時弁閉塞位置を取るよう設計されているもの である。

かかる絞り弁は欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０１２７２５１に記載されており、コア 部材と弾性チューブの間における環状ギャップ内に発生するベンチュリ流の点か ら本文では以下ベンチュリ絞り弁と称する。後にあげた特許出願に記載のベンチ ュリ絞り弁においては、可撓性チューブがその弛緩状態即ちチューブを横切る圧 力差がない状態の際には砂時計型の形状を呈し中心コア部材に対しシールを構成 する。黙しながら、かかるチューブの製造は、所要の寸法及び弾性を具えたチュ ーブを一定にかつ確実に作ることが困難なので問題が伴っている。

上述の先行技術における欠点を緩和するため、本発明により可撓性壁のチューブ が弛緩状態において均等に円筒形であるような特徴を具えたベンチュリ絞り弁が 提供される。

従って、本発明の場合、最小の絞り位置で中心コア部材をシールするのに用いる 弾性チューブはいかなる特定の形状にも実施されずにただ一定の直径及び厚みの 円筒体で真空を周囲の作動至にかけた時達成される増加絞り開口は反復可能かつ 予知できるものである。

上述のＥＰ−Ａ−０１２７２５１においては、中心コア部材は弾性チューブが圧 接しシールを形成する接触面以外何等有益な目的に役立つものではない。

本発明の次の特徴によれば、コア部材と周囲の弾性チューブとの間の環状ギャッ プ内に流れる空気流内に燃料を送り入れるための装置が中心コア部材に設けられ るベンチュリ絞り弁が提供される。

この空気流内に燃料を送り入れるための装置は燃料メータリングジェットが好適 である。

弾性チューブとコア部材との間のギャップがコアの円周にそって均一ではないの で、コア部材の周囲にそって若干個数のメータリングジェットを設けるのが好ま しい。

この構成により燃料の計量の精度に悪影響を及ぼすことなく弾性チューブにおけ るすべての均一性の欠除に対する補正が自動的になされる。メータリングジェッ トはコア部材の一番幅の広い部分におかれ最大のベンヂュリ真空と吸引燃料の最 適の噴霧化を得ることが好適である。

空気流内に燃料を送り入れるための装置を燃料噴射器装置のｔ！Ｓ料噴射ノズル で構成することが可能である。

好適には、中心コア部材にはエンジンのフィトリング時に空気を供給するバイパ ス通路が設けられ、従っていかなる情況においても外部バイパスの必要性がない 。絞りの作動範囲の全体にわたり、流れは完全に軸方向でそれにより摩擦に帰因 するロスは最小におさえられる。又、ポンプ損失を低減するようエンジンシリン ダ当たり１つの絞り弁をそのシリンダの吸気ボートのすぐ近くに設けることが望 ましい。

アクセルペダルの位置による決められる可撓性チューブの所望位置及び例えば空 気流ギャップの測定により決められる可撓性チューブの実際位置を比較するネガ テブフィードバックサーボコントロールルーブにより絞りをコントロールするの が有利である。

コア部材と周囲の可撓性チューブとの間のギャップの大きさの測定値を得るため 、弾性チューブの周りの作動至のハウジングを２個の別々の半休に形成せしめそ れぞれの半休に電導材料を被覆し、誘電体に可撓性チューブと周囲空気ギャップ を含むコンデンサーの２つの極板を形成することが提案される。可撓性チューブ の位置が変わるようにキャパシタンスが変わり、若しこれが測定されるとこれは 実際の流量を指示できる。

本発明の利点とする所によれば、可撓性チューブがその弛緩状態において円筒体 として形成されるので摩耗や損傷によりチューブに発生し拡がったすべての細長 い切り口が閉ざされ易く従ってチューブはエンジンシリン、ダに空気が流れるこ とができない安全位置に落ち込む。

弾性チューブ以外の絞り弁の各部分を射出成形プラスチック材より製作するのが 特に望ましく、これによりエンジンシリンダ当たり１個の絞り弁を設けることを 経済的に実施可能ならしめるのに必要な程度に製造コストを下げることができる 。

調和のとれたマニホールドを得るために、プラスチックパイプで絞り弁の吸気サ イドを高圧部に接続し、慣用の如く空気クリーナを高圧部の上流側に設は流入空 気からちりを除くことができる。

絞り弁をエンジン吸入ボート近くに配置せねばならぬ場合には、弁はかなりの高 温度にさらされ、弾性チューブを高温に耐えることのできるゴムその他のエラス トマー材より製作することが肝要となる。現在の所、１４０℃付近の温度に耐え ることのできる適切な材料が市販されている。

次に、本発明を添付図面参照の下に更に詳しく述べる。

第１図は本発明のベンチュリ絞り弁の縦断面図、第２図は第１図の面■−■によ る横断面図である。

図示のベンチュリ絞り弁には外部ボディ１０とコア１２が含まれ、それぞれ２つ の部分から組立てられている。

両部会１０ａ、１０ｂならびに１２８．１２ｂは第１図でＩ−Ｉに示す面にそっ て互いに接続され、部分１０ａ。

１０ｂから突出せる環状フランジ２２を握るばねクリップ２０により定位置に保 たれている。これら部分のそれぞれは固形材より機械加工しても良いが鋳造又は 型成形で作り製造コストを下げるのが好ましい。

外部ボディ１０には円筒形の入口通路１４と、出口通路１６と、中央の拡大径部 分１８が形成され、拡大径部分１８は分離面Ｉ−Ｉでその幅が最大でこの分離面 から両方向に離れるに従いほぼ円錐形にテーバがついている。

コア１２には、端部２４及び２６で小直径にして中心ではかなり拡大した直径を 有するような中央部分が含まれている。コア１２は、ラジアルスポーク３４によ りコアの中央部分に接続されたリム３０及び３２により外部ボディ１０内に位置 ぎめされている。弾性チューブ３６がリム３０．３２と外部ボディ１０の内面と の間に把握されており、このチューブは通常の状態において一定の直径及び厚み のものである。チューブ３６は僅かに引張られコア１２の中央拡大径部分上にぴ ったり嵌まり、その両端で外部ボディ１０をシールし又真中の個所近くでコア１ ２をシールする。

このチューブ３６とコア１２との間における空間によりエンジンシリンダへの空 気流を調整するための絞り開口部が形成される。他方、チューブ３６と外部ボデ ィ１０との間における空間により、コネクタ４０を介し圧力媒体供給部に接続さ れるコントロール室が形成される。

このコントロール室３８における圧力を変えることによりベンチ１り較りの流路 断面積を変えることができる。

圧力媒体が空気の場合、低圧供給部は真空供給部であるがコントロール￥３８に 液体を吐出入させ絞り断面積を調整することも可能である。

コア１２の中央部分は中空で、コントロールねじ４４を設けた貫通間口４２が形 成されている。アイドリンク条件の下では、チューブ３６はコア１２をシールし 、エンジンシリンダに達する空気の全通は開口４２を通過する。ねじ４４はアイ ドリング速度を調整するアイドルコントロールねじである。従って、絞り弁には 外部バイパスを設ける必要がない。

２個の追加のコネクタ５０及び５２が設けられコア１２内の空間に対する手入れ 接近を可能ならしめている。

これらコネクタにより燃料のコア内への導入を可能ならしめ、後述の目的のため ワイヤをコア１２の外へ送ることができる。

絞り弁は単にシリンダへ流入する空気のための流路断面を変えるのに用いられる のみならず、エンジンに燃料を送り込むのにも用いることができる。燃料は燃料 噴射装置の噴射ノズルを用いて空気流内に噴射したり、若しくはメータリングジ ェットを介して吸入しても良い。］コア２のもつとも幅の広い個所の外周にそっ て若干数のジェットを分布せしめて設置プ、別のジェットによりアイドリンク時 における混合気をコントロールすることが望ましい。燃料供給部に接続する若干 のメータリングジェットの設置により断面積のバラツキの平均化が可能となり最 大空気速度従って最大ベンチュリ真空の領域内にメータリングジェットを位置き めすることにより吸入改善が得られる。

外部ボディ１ｏの円錐形にテーバのついた内面には、可撓性チューブ３６の変形 度を静電容量的に測るための装置を構成する電導材料を被覆しても良い。然しな がら、高温ワイＡ７ｆｆｌ力計の使用などにより空気量を直接測定し絞り位置を 測ることが好ましい。

多シリンダエンジンの場合、エンジンシリンダ１本当たり１個の絞り弁を設ける ことが望ましい。絞り弁はできる限りエンジンシリンダに近づけて取付はポンプ 損失を最小にすべきである。

コントロール至３８内の圧力の調整のため、コネクタ４０はマイクロプロセッサ のコントロールを受けるバルブに通じることができる。実際の空気流量がマイク ロプロセッサ内で所望の量と比較され、コントロール室を隔離することにより可 撓性チューブの現在位置を維持するか若しくはコントロール室を真空に接続する （より大きな絞り開口度）か又は大気に接続する（より小さい絞り岡口度）こと により絞り断面積を変化させるかのいづれかのようにバルブがコントロールされ る。マイクロプロセッサにはそれぞれ個々のシリンダに流入する空気量を示す信 号を与えることができ、これにより低放射、燃料経済の改善及びエンジンの円滑 などを可能ならしめる燃焼特性の改良されたコントロールが可能となる。更に、 混合気及び空気量のコントロールはエレクトロニック、式にコントロールされ、 異なったコントロール！ｌ！ｌｉ術及び校正がコントロール回路のみの取替えで 実施できる。事実上、絞り弁ボディの全体はプラスチック月より作ることができ 、既述の利点に加えて本発明によりエンジンの絞り弁や燃料１置のコストを顕著 に低下させることができる。エンジンブロックのすぐ近くにおける温度に耐える プラスチックは入手可能であり、この環境で機能するチューブ３６のためのエラ ストマー材も又入手可能である。

運転中チューブ３６のエラストマー材が万−裂けた場合には、絞りを開口状態に 維持する圧力が失われチューブ３６は安全な閉塞絞り位置に落ち込む。

国際調査報告 ＋ｅ＋ｓｍ＋電１ｓＭ−＾”””””？ＣＴ／ＧＥＢｅ１００５３６国際調査報 告 ＧＢ　８８００５３６

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．可撓性の壁を具えたチユーブが該チユーブの弛緩状態時に一様に円筒形であ るベンチユリ絞り弁。
2. ２．中心コアが、該コアと周りの弾性チユーブとの間における環状ギヤツブ内に 流れる空気流内に燃料を導入するための装置を有する請求の範囲第１項によるペ ンチユリ絞り弁。
3. ３．空気流内に燃料を導入するための装置は燃料メータリングジエツトである請 求の範囲第２項によるペンチユリ絞り弁。
4. ４．若干数のメータリングジエツトがコアの円周回りに分配される請求の範囲第 ３項によるペンチユリ絞り弁。
5. ５．メータリングジエツトがコアのもっとも幅の広い部分に位置する請求の範囲 第３項又は第４項によるペンチユリ絞り弁。
6. ６．空気流内に燃料を導入するための装置は燃料噴射装置の燃料噴射ノズルを有 する請求の範囲第２項によるペンチユリ絞り弁。
7. ７．中心コアがエンジンアイドリングの際空気を供給するパイパス通路を有する 請求の範囲第１項から第６項のいずれか一つの項によるベンチユリ絞り弁。
8. ８．アクセルペダルの位置により決まる可撓性チユーブの所望位置を空気流ギヤ ツブ又は空気流量の灘定により決まる可撓性チユーブの実際位置に比較すること により絞り弁をコントロールするための誤謬信号を発生するための装置を含む電 気的ネガテイブフイードバツクサーポコントロールルーブを更に有する請求の範 囲第１項から第７項のいずれか一つの項によるベンチユリ絞り弁。
9. ９．コアと周りの可撓性チューブとの間におけるギヤツブのサイズの測定値を得 るため、絞り弁の表面上に施せる電導性被覆を有する静電容量的測定トランスジ ューサが設けられる請求の範囲第８項によるペンチユリ絞り弁。
10. １０．絞り弁のボデイとコアとが射出成形プラスチツク材より形成される請求の 範囲第１項から第９項のいずれか一つの項によるペンチユリ絞り弁。
11. １１．それぞれのシリンダヘの空気供給を調節するためにして前記シリンダの吸 入ポートの近くに取付けた請求の範囲第１項から第１０項のいずれか一つの項に よる絞り弁を有する多シリンダ内燃機関。