JPH0842404A - 内燃機関用負圧制御装置 - Google Patents

内燃機関用負圧制御装置

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JPH0842404A
JPH0842404A JP6176455A JP17645594A JPH0842404A JP H0842404 A JPH0842404 A JP H0842404A JP 6176455 A JP6176455 A JP 6176455A JP 17645594 A JP17645594 A JP 17645594A JP H0842404 A JPH0842404 A JP H0842404A
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JP
Japan
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negative pressure
throttle valve
nipple
opening
actuator
Prior art date
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Pending
Application number
JP6176455A
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English (en)
Inventor
Kenichi Wada
堅一 和田
Shigeyuki Mama
重行 間馬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0842404A publication Critical patent/JPH0842404A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/55Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
    • F02M26/56Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
    • F02M26/57Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor

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Abstract

(57)【要約】 【目的】絞り弁の開度を制御するアクチュエータの中間
ストロークを一定にたもち、高精度の絞り弁中間開度を
確保する。 【構成】アクチュエータの絞り弁半開用ニップルの孔部
を塞ぐ部材をダイヤフラムに設け、絞り弁全開用ニップ
ル側にオリフィスを設け、絞り弁全開用ニップル側は負
圧と大気圧の両方が供給されるように構成する。 【効果】アクチュエータの中間ストロークを一定にたも
つことができ、絞り弁半開時の開度ばらつきが解消さ
れ、高精度の絞り弁中間開度を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用負圧制御装
置に係り、更に詳細には、ディーゼル機関用排気ガス再
循環装置に用いる負圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ディーゼル機関用の吸気絞り装置
の制御用アクチュエータの構成として、特開平5−18277
号公報に記載のように、1枚のダイヤフラムに多数個の
ニップルを装着して、アクチュエータのストロークを多
段に制御して、絞り弁の開度を半開状態にする技術があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術においては、絞り弁が全開状態から半開状態に移行
する際、絞り弁の全開用ニップルが開放状態のときに絞
り弁の半開用ニップルに負圧が作用すると、アクチュエ
ータの負圧室の負圧が絞り弁全開用ニップルよりリーク
して負圧不足によりアクチュエータが作動せず、又、全
開用ニップルが全閉状態のときにアクチュエータに負圧
が作用すると、オーバーシュートにより所定のストロー
クよりもオーバーストロークした状態でアクチュエータ
ストロークが決定され、絞り弁開度と負圧の関係が一定
せずばらつき、排気ガス有害成分の増加を招いてしまう
という不具合が有った。
【0004】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点をなくし、絞り弁の半開状態の開度を安定して確保で
きる内燃機関用負圧制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的は、アクチュエ
ータ内部の絞り弁の半開用ニップルの先端のニップル孔
部と当接して該開口部を閉鎖する部材をアクチュエータ
のダイヤフラムに設けるとともに、絞り弁の全開用ニッ
プルに繋がる管内に小径のオリフィスを装着することに
より達成される。
【0006】
【作用】前記構成よりなる本発明によれば、絞り弁半開
用ニップルに負圧が作用すると (1) 負圧室の負圧が上昇し、アクチュエータが所定のス
トローク迄ストロークし、絞り弁が半開状態となる。ま
た、絞り弁半開用ニップルとニップル孔部を当接して閉
塞する部材とが当接する。
【0007】(2) この時、絞り弁の全開用ニップル側の
通路が大気開放されていると、負圧室の負圧は全開用ニ
ップルからリークしてしまうが、この全開用ニップルに
オリフィスを装着することにより、そのリーク速度は著
しく減速される。
【0008】(3) かかる状態で負圧室の負圧が全開用ニ
ップルのオリフィスよりリークすると、絞り弁半開用ニ
ップルと当接してニップル孔部を閉塞する部材と絞り弁
半開用ニップルのニップル孔部が離れる。
【0009】(4) 絞り弁半開用ニップルとニップル孔部
を閉塞する部材が離れると、再度絞り弁半開用ニップル
より負圧が負圧室に導入されアクチュエータは再度所定
のストローク迄ストロークする。
【0010】以上の(1)から(4)の作用の繰り返しにより
絞り弁開度は自動的に制御され、一定の中間開度に保た
れるように構成できる。したがって、本発明によれば、
絞り弁の半開状態の開度をばらつきなく安定して確保す
ることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
【0012】図1は、本発明の第一実施例を示すアクチ
ュエータ1の断面図であり、負圧源とダイヤフラム負圧
室2とは、絞り弁全開のときに負圧を導入する絞り弁全
開用ニップル5と、絞り弁開度が中間位置のときに負圧
を導入する絞り弁半開用ニップル11とで繋がってい
る。絞り弁全開用ニップル5の先端にはオリフィス5a
を設けている。絞り弁半開用ニップル11はアクチュエ
ータ1に固定部材6で固定されている。ダイヤフラム3
の外周はアクチュエータ1に固定され、ダイヤフラム3
の中央部分はダイヤフラム押え3a,3bを介して絞り
弁制御シャフト12と繋がっている。絞り弁制御シャフ
ト12は継手13とナット14でアクチュエータ1に摺
動自在に固定されている。ダイヤフラム押え3a,3b
の絞り弁制御シャフト12と反対側はコイルスプリング
8が当接し、コイルスプリング8の反対側はコイルスプ
リング固定部材10を介してアクチュエータに固定さ
れ、ダイヤフラム負圧室2の圧力が外気の圧力と同じ場
合には、コイルスプリング8によってダイヤフラム3に
絞り弁制御シャフト12を外側へ押す方向(図1では右
方向)の力が加わっている。ダイヤフラム押え3bには
ストッパ4とコイルスプリング9とストッパガイド7と
からなる部材を設け、ストッパ4の一面が絞り弁半開用
ニップル11のニップル孔部11bと当接するように構
成されている。図3に、ディーゼル機関の吸気スロット
ルの制御システムの概要を示す。ディーゼル機関すなわ
ちエンジン17の回転数は図示しない運転者が踏むアク
セルペダルの踏み代によって燃料量が変化して制御され
る。吸気は過給機18によって密度が増やされ、エンジ
ン17の出力を増加させる。吸気にはエンジン17に吸
い込まれる直前にEGRバルブ20によって排気の一部
が混ぜられ、排気中有害物質濃度が低減される。吸気の
EGRバルブ20の上流には絞り弁19が設けられ、E
GRバルブ20によって吸気に混ぜられる排気ガス還流
量に見合った吸気量になるように、絞り弁19の開度が
制御される。絞り弁19はアクチュエータ1と、図1に
示した絞り弁制御シャフト12で繋がっており、絞り弁
19の開度はアクチュエータ1に供給される負圧によっ
て制御される。負圧はバキュームポンプ21によって作
られ、アクチュエータ1の絞り弁半開用ニップル11に
は制御負圧導入管16が、絞り弁全開用ニップル5には
制御負圧導入管26が接続され、コントロール演算器2
2からの指令によって電磁弁A23,電磁弁B24,電
磁弁C25の弁が開閉し、負圧が制御される。電磁弁A
23の通路の一つは大気に開放され、弁の開閉によって
アクチュエータ1の絞り弁全開用ニップル5に供給され
る圧力が大気圧になるようにできる。
【0013】図1に示した構成からなるアクチュエータ
1において、絞り弁半開用ニップル11に負圧が作用す
ると、ダイヤフラム負圧室2の負圧が上昇(圧力は下が
る)し、ダイヤフラム3がコイルスプリング8の押す力
にうち勝って、ストッパ4と絞り弁半開用ニップル11
の先端のニップル孔部11bとが当接するまでストロー
クする。当接するとニップル孔部11bがストッパ4に
よって塞がれて、絞り弁半開用ニップル11に更に負圧
が作用してもダイヤフラム負圧室2の負圧は上昇しな
い。
【0014】絞り弁全閉のときは、絞り弁全開用ニップ
ル5からさらに負圧を導入し、ダイヤフラム3はコイル
スプリング8とコイルスプリング9の戻り力にうち勝っ
て絞り弁を全閉させる位置迄ストロークする。
【0015】以上の如く構成されたアクチュエータにお
いて、 (1) 絞り弁半開用ニップル11に負圧が導入されると負
圧室2の負圧が上昇し、ダイヤフラム3は絞り弁半開用
ニップル11のニップル孔部11bとストッパ4とが当
接する迄ストロークする。
【0016】(2) この時絞り弁全開用ニップル5を大気
開放にしておくと、負圧室2の負圧は、オリフィス5a
よりリークして徐々に下がる(圧力は上がる)。
【0017】(3) かかる状態で負圧室2の負圧が下がる
と、ニップル孔部11bとストッパ4が離れ、ニップル
孔部11bは開放され、再度ニップル11より負圧室に
負圧が導入され(1) の状態に戻る。
【0018】以上(1)から(3)の状態を繰り返すことによ
りアクチュエータの中間ストロークが一定に制御され絞
り弁の中間開度が一定に保たれる。
【0019】図2に本発明の第二実施例を示す。図1の
実施例と異なるのは、絞り弁全開用ニップル5とオリフ
ィスを一体で成形するのではなく、別体でオリフィス1
5aを製作しニップル5に圧入もしくは加締めで固定し
た点である。このようにすると、アクチュエータ1本体
とは全く別個にオリフィス15aの内径寸法を任意に変
更でき、エンジンの種類が変わっても負圧の大気リーク
速度を適した値に設定できる。
【0020】図3に本発明の第三実施例を示す。本実施
例は、絞り弁全開用ニップル5に設けていたオリフィス
を制御負圧導入管26に設けたものである。このオリフ
ィス27の位置は任意であり、内径寸法も任意であるの
で、設計自由度を増すことができる。
【0021】図4及び図5に本発明の第四実施例を示
す。本実施例は、絞り弁全開用ニップル5に設けていた
オリフィスを電磁弁D28に設けたものであり、この電
磁弁D28の構成を図5に示す。コントロール演算器2
2からの指令値が端子31から入力されて電磁コイル3
0で磁界が発生し、プランジャ33がコイルスプリング
36の力に打ち勝ってストロークし、弁32を開閉す
る。ニップル34,35は制御負圧導入管と繋がってい
る。オリフィス29の大気側には、塵埃等が侵入しない
ようにフィルター37が設けられている。弁32が開く
とオリフィス29を介してニップル34が繋がった制御
負圧導入管が大気に開放され、アクチュエータ1のダイ
ヤフラム負圧室2内の負圧が大気にリークする。
【0022】なお、図3ないし図4に示したバキューム
ポンプ21は、本装置を搭載している車両のブレーキシ
ステムの負圧源も兼用している。そのため、本発明のオ
リフィス5a,15a,27,29の内径が大きすぎる
と、負圧リーク速度が大きくなり、バキュームポンプ2
1の負圧が不足し、ブレーキパッドを押しつける力が不
足してしまい、ブレーキが効かなくなる恐れがある。ま
た、オリフィス5a,15a,27,29の内径が小さ
すぎると、アクチュエータ1の応答性が悪化し、排気ガ
ス有害成分の増加を招く。したがって、オリフィス5
a,15a,27,29の内径には適切な範囲がある。
発明者らの検討によれば、この内径は、0.6ミリメー
トルから1.2ミリメートルの範囲に設定すると、上記
の不具合を回避することができる。
【0023】以上、本発明によれば、絞り弁全開用ニッ
プル側にオリフィスを装着することにより、アクチュエ
ータの中間ストロークを一定にたもつことができ、絞り
弁半開時の開度ばらつきが解消でき、高精度の絞り弁中
間開度を確保することができ、排気ガス有害成分の増加
が防止できる。さらに、オリフィス径を0.6 ミリメー
トルから1.2 ミリメートルの範囲に設定することによ
り、ブレーキ性能を悪化させることもなく、ブレーキ性
能と排気ガス有害成分の増加の防止の両立をはかること
ができる。
【0024】
【発明の効果】絞り弁全開用ニップル側にオリフィスを
装着することにより、アクチュエータの中間ストローク
を一定にたもつことができ、絞り弁半開時の開度ばらつ
きが解消され、高精度の絞り弁中間開度を確保すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例を示すアクチュエータ1の
断面図。
【図2】本発明の第二実施例を示すアクチュエータ1の
断面図。
【図3】本発明の第三実施例を示すシステム図。
【図4】本発明の第四実施例を示すシステム図。
【図5】図4の電磁弁Aの断面図。
【符号の説明】
1…アクチュエータ、2…ダイヤフラム負圧室、3…ダ
イヤフラム、5,15…絞り弁全開用ニップル、5a,
15a,27,29…オリフィス、11…絞り弁半開用
ニップル、11b…ニップル孔部、16,26…制御負
圧導入管、28…電磁弁D。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の吸気路に設けた絞り弁の開度を
    制御するアクチュエータ内に負圧を導入して、前記絞り
    弁の開度を多段に制御する内燃機関用負圧制御装置にお
    いて、前記絞り弁の全閉用の負圧を前記アクチュエータ
    内に導入する第一のニップルと、前記絞り弁の半開用の
    負圧を前記アクチュエータ内に導入する第二のニップル
    と、前記絞り弁の半開動作を開始した後前記第二のニッ
    プルに当接して、前記第二のニップルの前記アクチュエ
    ータ内の孔部を閉塞し、前記絞り弁の開度を予め定めら
    れた半開位置に停止せしめる停止手段とを有するととも
    に、前記第一のニップル部にオリフィスを設けたことを
    特徴とする内燃機関用負圧制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1の記載において、前記第一のニッ
    プルと前記オリフィスとを一体成形としたことを特徴と
    する内燃機関用負圧制御装置。
  3. 【請求項3】請求項1の記載において、前記第一のニッ
    プルと前記オリフィスとを別体成形としたことを特徴と
    する内燃機関用負圧制御装置。
  4. 【請求項4】請求項1,2,3のいずれかの記載におい
    て、前記オリフィスの内径は0.6ミリメートルから1.
    2 ミリメートルの範囲であることを特徴とする内燃機
    関用負圧制御装置。
  5. 【請求項5】内燃機関の吸気路に設けた絞り弁の開度を
    制御するアクチュエータ内に負圧を導入して、前記絞り
    弁の開度を多段に制御する内燃機関用負圧制御装置にお
    いて、前記絞り弁の全閉用の負圧を前記アクチュエータ
    内に導入する第一のニップルと、前記絞り弁の半開用の
    負圧を前記アクチュエータ内に導入する第二のニップル
    と、前記絞り弁の半開動作を開始した後前記第二のニッ
    プルに当接して、前記第二のニップルの前記アクチュエ
    ータ内の孔部を閉塞し、前記絞り弁の開度を予め定めら
    れた半開位置に停止せしめる停止手段と、前記第一のニ
    ップルに接続され、内部にオリフィスを設けてなる制御
    負圧導入管とからなることを特徴とする内燃機関用負圧
    制御装置。
  6. 【請求項6】請求項5の記載において、前記制御負圧導
    入管は弾性材料製のホースであることを特徴とする内燃
    機関用負圧制御装置。
  7. 【請求項7】請求項5,6のいずれかの記載において、
    前記オリフィスの内径は0.6 ミリメートルから1.2
    ミリメートルの範囲であることを特徴とする内燃機関用
    負圧制御装置。
  8. 【請求項8】内燃機関の吸気路に設けた絞り弁の開度を
    制御するアクチュエータ内に負圧を導入して、前記絞り
    弁の開度を多段に制御する内燃機関用負圧制御装置にお
    いて、前記絞り弁の全閉用の負圧を前記アクチュエータ
    内に導入する第一のニップルと、前記絞り弁の半開用の
    負圧を前記アクチュエータ内に導入する第二のニップル
    と、前記絞り弁の半開動作を開始した後前記第二のニッ
    プルに当接して、前記第二のニップルの前記アクチュエ
    ータ内の孔部を閉塞し、前記絞り弁の開度を予め定めら
    れた半開位置に停止せしめる停止手段と、前記第一のニ
    ップルに接続され、内部にオリフィスを設けてなる制御
    負圧切り替え用電磁弁とからなることを特徴とする内燃
    機関用負圧制御装置。
  9. 【請求項9】請求項8の記載において、前記オリフィス
    の内径は0.6 ミリメートルから1.2 ミリメートルの
    範囲であることを特徴とする内燃機関用負圧制御装置。
JP6176455A 1994-07-28 1994-07-28 内燃機関用負圧制御装置 Pending JPH0842404A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6176455A JPH0842404A (ja) 1994-07-28 1994-07-28 内燃機関用負圧制御装置

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JP6176455A JPH0842404A (ja) 1994-07-28 1994-07-28 内燃機関用負圧制御装置

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JPH0842404A true JPH0842404A (ja) 1996-02-13

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ID=16014008

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JP6176455A Pending JPH0842404A (ja) 1994-07-28 1994-07-28 内燃機関用負圧制御装置

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