JPH03244885A - 内燃機関の比例流量制御バルブ - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、特に電子制御燃料噴射式エンジンにおいて
吸気管のスロットル弁近傍に設けたバイパス通路に配置
する吸入空気量調整のための比例流量制御バルブに関す
るものである。

［従来の技術］ 電子制御燃料噴射式エンジンにおいて、吸気管のスロッ
トル弁近傍にバイパス通路を設け、このバイパス通路を
ソレノイド式の比例流量制御バルブによって開閉しエン
ノンの吸入空気量を調整するようにしたものは従来から
公知であり、上記比例流量制御バルブとして、特開昭６
３−９７８４０号公報、特開平１−１００３３１号公報
、実開昭６４−２２８４１号公報等に記載のように、い
ろいろな構造のものが提案されている。

第４図はこの種比例流量制御バルブの一例を示すもので
あって、■はソレノイド装置であり、その内部中央には
長手方向に固定鉄心２が配設されている。また、ソレノ
イド装置ｌの内周には筒状のケース３が装着され、上記
固定鉄心２に対峙する位置には弁体となる流量調整手段
としての可動鉄心４が配設され、その間にリターンスプ
リング５か介在されている。可動鉄心４は、流量制御部
として機能する先端側の非磁性体部４ａと、この非磁性
体部４ａを支持しバイブ７内を摺動する磁性体部４ｂと
で構成されている。

上記ケース３の内周面には絶縁材３ａを介して電磁コイ
ル６が配設され、この電磁コイル６が巻装されたボビン
６ａの内周面にはバイブ７が装着されて、このバイブ７
の内側に上記固定鉄心２お固定鉄心２と可動鉄心４の間
の空間にはスプリングホルダ５２Ｌを介してリターンス
プリング５が設けられ、可動鉄心４はこのリターンスプ
リング５により電磁コイル６の電磁吸引力に抗する方向
に付勢されている。すなわち、リターンスプリング５に
より、可動鉄心４には第４図で左方向に押圧する力が常
時作用している。上記電磁コイル６には外部に導出する
リードワイヤ６ｂが接続されている。

また、可動鉄心４の上記、リターンスプリング５とは反
対の側にはスプリング８が配設されている。

このスプリング８は、可動鉄心４の先端（第４図で左端
）近傍が縮径されてなる段部４ｃとスプリングホルダ９
との間に取り付けられ、スプリングホルダ９は調整ねし
ＩＯの先端に固定されている。

上記段部４ｃを含む可動鉄心の先端部、スプリング８．
スプリングホルダ９および調整ねじ１０は、ソレノイド
装置ｌに連結された比例流量制御バルブ本体１１の内部
の空室ｚｂに位置している。比例流量制御バルブ本体１
１には、ソレノイド装置１側の端部近傍に流体導入通路
１１ａが設けられ、また先端（第４図で左端）近傍には
上記空室１１ｂに開口する流体導出通路１１ｃが設けら
れている。そして、上記バイブ７の先端（第４図で左端
）が、緩衝材１２を介し、比例流量制御バルブ本体ｌｌ
内に固定された支持部材１３に保持され、これにより、
比例流量制御バルブ本体ｌｌの上記空室ｆｌｂが流体導
入通路１１ａ側から区画されている。

上記調整ねじｌＯは、５比例流量制御バルブ本体１１に
対し、流体導出通路１１ｃが設置才られた上記先端側か
ら可動鉄心４側に向かう方向に螺合されている。そして
、この調整ねじｌＯに固定されたスプリングホルダ９に
保持される上記スプリング８によって、可動鉄心４は第
４図の右方向、すなわち、電磁吸引力の働く方向に常時
付勢されている。

上記バイブ７の先端近傍には、比例流量制御バルブ本体
Ｉｔの上記流体導入通路１１ａに連通する所定寸法の流
体流通穴７ａが形成されている。

この流体流通穴７ａは、電磁コイルの非通電時には可動
鉄心４の外周面によって閉じられる位置に設けられる。

また、可動鉄心４の軸芯部には、流体導出通路１１ｃに
連通ずる上記空室１１ｂ側の圧力と可動鉄心４と固定鉄
心２との間に形成される空間の圧力とをバランスさせる
ために導通孔４ｄが設けられている。

また、通電電流値をパラメータとした時に、可動鉄心４
の軸方向のストロークに対して吸引力の変化がより直線
的になるようにするため、可動鉄心４の磁性体部４ｂに
は非磁性体部４ａに近くなるにつれて外径が小さくなる
ようなテーパ部４ｅが設けられている。

スプリングホルダ９と可動鉄心４の段部４Ｃとの間に取
り付けられ可動鉄心４を電磁コイル６による吸引力の働
く方向に付勢する上記スプリング８は、その付勢力が調
整ねじ１０によって予め調整され、それによって可動鉄
心４の位置が設定される。

このような構成の比例流量制御バルブにおいて、電磁コ
イル６に通電して、この電磁コイル６を励磁すると、可
動鉄心４はリターンスプリング５の張力に抗して固定鉄
心２側に吸引される。このとき、吸引方向に作用する上
記スプリング８は可動鉄心４の移動につれて伸長する。

可動鉄心４が上述のように固定鉄心２側に吸弓されると
、パイプ７の上記流体流通穴７ａか開かれ、吸気管から
バイパス通路に分流した流体（空気）か流体導入通路１
１ａ、バイブ７の流体流通穴７ａ、スプリング８のピッ
チ間、空室１１ｂを経て流体導出通路！１ｃに流れ、バ
イパス通路を流れて吸気管の流れに合流する。このとき
、流体導入通路１１ａから入り流体流出通路＋１ｃに流
れる流体の流量は、電磁コイル６への通電量によって制
御される。すなわち、電流値が所定値を越えると、電流
値の増加に応じて流体流通穴７ａが開き比例的に流量か
増大する。その際、可動鉄心４の流体流通部側の空間で
ある空室１１ｂ内の圧力とリターンスプリング５側すな
わち可動鉄心４と固定鉄心２との間の空間の圧力とは、
可動鉄心４を貫通する導通孔４ｂを介してバランスする
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記構造のらのを含め従来の比例流量制御バルブにおい
ては、ソレノイド装置の断線等によって電磁コイルへの
通電が遮断され、あるいは通電量が所定値以下となって
バルブが全閉となった場合に、アイドル回転を維持する
ための空気量を供給することができなくてエンジンスト
ールに至るという問題があり、特に上述した第４図の構
造の比例流量制御バルブについて、上記問題を解決する
具体的な方策が求められていた。

この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たものであって、上記構造の内燃機関の比例流量制御バ
ルブにおいて、僅かな加工を追加するだけの構成の変更
により、ソレノイド装置の断線等の場合にアイドル回転
を維持する空気流量を確保してエンジンストールを防止
することができるようにすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る内燃機関の比例流量制御バルブは、流Ｉ
ＦＩ整手段に軸方向に貫通して圧力バランス用の導通孔
が設けられ、かつ流量調整手段の磁性体部に流量調整手
段のストロークに対する吸引力の変化がより直線的なも
のとなるようにテーパ部が設けられた構造を利用し、上
記テーパ部と上記導通孔とを連通させる径方向の貫通孔
を流量調整手段に設けるとともに、電磁コイルの非導通
時に上記テーパ部によって構成される空間を比例流量制
御バルブ本体の流体導入通路と導通可能とする手段を設
（プたものである。

二作用コ この発明においては、電磁コイルの非通電時に流量調整
手段の磁性体部に設けられたテーパ部と軸方向の導通孔
とを連通させる径方向の貫通孔および非通電時に上記テ
ーパ部によって構成される空間を流体導入通路と導通可
能とする手段を介して、比例流量制御バルブの流体導入
通路側と流体導出通路側とか連通し、設定流量が確保さ
れる。

よって、断線等による電磁コイルの非通電時にアイドル
回転を維持するのに必要な空気流量が得られ、これによ
りエンジンストールが防止できる。

［実施例コ 第１図はこの発明による内燃機関の比例流量制御バルブ
の一実施例の縦断面図である。この実施例の構造および
動作は基本的には先に説明した第４図の従来例のものと
同様であるため、共通する部分については図に同一の符
号を付すにとどめ、以下、この実施例に特有な点を中心
に説明する。

この実施例においては、可動鉄心４の磁性体部４ｂに設
けられたテーパ部４ｅによって構成される空間を流体導
入通路１１ａと導通可能とする手段として非磁性体部４
ａの上記テーパ部４ｅに対向する部分に面取り部４ｆを
設けるとともに、磁性体部４ｂの上記面取り部４ｆに接
する位置に、テーパｆ！４４ｅと軸方向の導通孔４ｄと
を連通させる径方向の貫通孔４ｇを設けている。

次に上記実施例の動作を説明する。

電磁コイル６の非通電時には、貫通孔４ｇがテ−パ部４
ｅによって構成される空間を介して面取り部４ｆの位置
で流体流通穴７ａに開口する。このとき、この面取り部
４ｆおよび貫通孔４ｇを介する流体通路の最小通路面積
で規定される流体流量が確保される。したがって、この
流量を所望の値に設定することにより、非通電時にもア
イドル回転を維持するための流体流量が確保できる。

次に、電磁コイル６の通電時には、電流値か所定値より
低い領域では上記貫通孔４ｇの有効開口面積に応じた流
量が得られ、貫通孔４ｇが完全に閉じた後流体流通穴７
ａが開くまでの領域では全閉状態となる。また、電流値
が更に大きくなると、流体流通穴７２Ｌが開き始め、電
流値に比例して流量が増大する。

ここで、可動鉄心４の磁性体部４ｂに上記のようにテー
パ部４ｅが設けられていることにより、第２図に示すソ
レノイドの吸引力特性において、通電電流値（１，Ｉ、
、Ｉ３，１．）をパラメータとした時の吸引力特性線（
実線）がより直線に近くなり、かつ、吸引力Ｆ、、Ｆ、
、Ｆ、、Ｆ４に対してＦ、−Ｆ、とＩｔ　　Ｉｔの比、
Ｐ、−Ｆ、とＩ３　　Ｉｔの比およびＦ４−Ｆ、とＩ　
、−１３の比が等しくなる。

よって、駆動電流と吸引力が比例することになり、比例
的な特性を有するリターンスプリング５とスプリング８
の合成力特性（破線）とのバランスによって、電流に対
する可動鉄心４のより比例的な制御が行われる。

なお、上記のように可動鉄心４を磁性体部４ｂと非磁性
体１＜４ａとの分割構造とするのは、主摺動部（磁性体
部）と流量制御部（非磁性体部）とでクリアランスに差
を設けるためであったり、また、可動鉄心４と固定鉄心
２とが最も接近した場合でも第２図の特性を維持できる
ようにするためであったりするが、このような分割構造
を採らずに、可動鉄心４を磁性体のみで構成した場合に
もこの発明を適用することが可能である。

第３図は可動鉄心を磁性体のみで構成した場合の実施例
を示す。この実施例においては、可動鉄心４を磁性体の
みで構成し、そのテーパ部４ｅによって構成される空間
を流体導入通路１１ｉｌＬと導通可能とする手段として
、上記テーパ部４ｅに対向する磁性体部分に面取り部４
ｆを設けている。

それ以外の構造および動作は、第１図のものと同様であ
る。したがって、図に同一の符号を付すにとどめ、詳細
な説明は省略する。

なお、上記各実施例においては、テーパ部を流体導入通
路に導通させる手段としてテーパ部に対向する部分に面
取り部を設けているが、面取り部に代えてテーパ部ある
いはアール部を設けるようにすることもまた可能である
。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、流量調整手段にテーパ
部と軸方向の導通孔とを連通させる貫通孔を設けるとと
もに、電磁コイルの非通電時にテーパ部によって構成さ
れる空間を流体導入通路と導通可能とする手段を設けた
ことにより、僅かな加工を追加するだけてソレノイド装
置の断線等の場合にエノノンストールを回避するように
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による内燃機関の比例流量制御バルブ
の一実施例の縦断面図、第２図はそのソレノイドの吸引
力特性図、第３図はこの発明の他の実施例を示す縦断面
図、第４図は従来の比例流量制御バルブを示す縦断面図
である。 図において、１はソレノイド装置、２は固定鉄心、４は
可動鉄心、４ａは非磁性体部、４ｂは磁性体部、４ｄは
貫通孔、４ｅはテーパ部、４ｆは面取り部、４ｇは貫通
孔、５はリターンスプリング、６は電磁コイル、７はパ
イプ、７２Ｌは流体流通穴、８はスプリング、１１は比
例流量制御バルブ本体、ｌｌａは流体導入通路、ｌｌｂ
は流体導出通路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定鉄心に巻装された電磁コイルと、可動鉄心に
   よって構成され上記電磁コイルの励磁時に上記固定鉄心
   に向かう方向に吸引されて比例流量制御バルブ本体の流
   体導入通路から入り流体導出通路に流れる流体の流量を
   制御する流量調整手段と、この流量調整手段と前記固定
   鉄心との間に介在され上記流量調整手段を上記電磁コイ
   ルの吸引方向とは反対の方向に付勢する第１のスプリン
   グと、上記流量調整手段を上記電磁コイルの吸引方向と
   同じ方向に付勢する第２のスプリングとを備え、上記流
   量調整手段に軸方向に貫通して該流量調整手段の上記第
   １のスプリングの側の空間の圧力と上記第２のスプリン
   グの側の空間の圧力とをバランスさせる導通孔が設けら
   れ、かつ上記流量調整手段の磁性体部に上記流量調整手
   段のストロークに対する吸引力の変化がより直線的なも
   のとなるようにテーパ部が設けられた内燃機関の比例流
   量制御バルブにおいて、上記流量調整手段に該流量調整
   手段の上記テーパ部と上記導通孔とを連通させる径方向
   の貫通孔を設けるとともに、上記電磁コイルの非通電時
   に上記テーパ部によって構成される空間を上記流体導入
   通路と導通可能とする手段を設けたことを特徴とする内
   燃機関の比例流量制御バルブ。