JPS6053170B2 - 圧力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧力制御装置、特に、各々が異なる信号圧
源からの信号圧に応じて別個に作動可能な２個の作動機
器を有する制御装置に於いて、各作動機器に対してその
作動機器に連結された各信号圧源からの信号圧の導入・
非導入の切換を行なうことができる圧力制御装置に関す
る。

従来この種の装置は例えば、第７図に示す如く、エン
ジン吸気径のスロットルバルブ３００の上端に位置した
第１信号圧源なるアドバンスポート３１０に生ずる第１
信号圧としての負圧（車輌の定速走行時等はより真空に
近い）を第１通路３０２を介して第１作動機器なる排気
ガス再循環弁装置３０３に伝達し、その第１信号圧の負
圧値に応じてその第１作動機器３０３を開作動なして、
排気ガスを吸気マニホールド３０４に再循環するととも
に、又スロットルバルブ３００の下方に位置した第２信
号圧源なる吸気マニホールド３０４に生ずる第２信号圧
としての負圧（車輌のアイドリング時、減速時等はより
真空に近い）を第２通路３０５を介して第２作動機器な
る二次空気供給弁装置３０６に伝達し、その第２信号圧
の負圧値に応じてその第２作動機器３０６を開作動なし
て、二次空気を排気マニホールドヘ供給する。

そして例えばエンジン冷却水温が予め設定した設定温度
よりも低いときには、ドライバビリテイとの兼ね合いか
ら、排気ガス再循環及び二次空気供給を強制的に停止す
る必要があり、このために２個の温度域知弁が必要とな
り、第１通路３０２及び第２通路３０５にはそれぞれ温
度域知弁３０７、３０８が配設されている。この両温度
域知弁３０７、３０８はともに温度に応じて反転変移す
るバイメタルの作用により、エンジン冷却水温が設定温
度以下では、開状態に切換つて両通路３０２、３０５に
それぞれ大気を導入して両作動機器３０３，３０６を強
制的に作動停止なすとともに、又エンジン冷却水温が設
定温度以上に達すると閉状態に切換つて両通路３０２，
３０５それぞれに大気の導入を遮断して第１信号圧源３
０１、第２信号圧源３０４からの信号圧をそれぞれ両作
動機器３０３，３０６に導入して、両作動機器３０３，
３０６を作動可能に切換えるものである。従つてこの従
来装置においては、２つの作動機器即ち第１作動機器３
０３と第２作動機器３０６とに例えば温度変化に応じた
切換信号にてそれぞれの信号圧を導入、非導入する制御
を行なうには、温度を検出しその検出結果に応じた切換
信号にて作動機器へ大気を導入可能なる弁装置として第
１作動機器３０２、第２作動機器３０６にたいしてそれ
ぞれ温度感知弁３０７，３０８と計２個の弁装置を配す
る構成であることから、それぞれ独立した２個の温度感
知弁３０７，３０８を配することは、両感知弁３０７，
３０８を同時作動可能に製作管理を厳密に行つてもその
両感知弁３０７，３０８の作動には、多少のずれがあり
、両感知弁３０７，３０８間の作動のずれをゼロにする
のは不可能である欠点があつた。

そこで本発明は異なる信号圧源からの信号圧にて作動す
る両作動機器に対して所定の切換信号にて大気の導入・
非導入の切換制御を同時に行なうことができる圧力制御
装置を得ることを目的とし、当該目的を達成するために
、唯一個の弁装置にて異なる信号圧源からの圧力にて作
動する第１及び第２作動機器に対して、第３通路を介し
て所定の切換信号にて大気の導入・非導入を行なうと．
ともに、との弁装置と第１、第２通路間の第３通路中に
夫々第１、第２一方向弁を設け、第１一方向弁が弁装置
から第１信号圧源への方向にのみ流体連通を許容し、第
２一方向弁が弁装置から第２信号圧源への方向にのみ流
体連通を許容するよう．に、第１、第２一方向弁が互い
に対向する向きに設置されることを、その構成の要旨と
する。

従つて本発明はこの構成により、所定の切換信号にて作
動する唯一個の弁装置にて、両作動機器に対して大気の
導入・非導入を行なうことから、・両作動機器に対して
同時に大気の導入・非導入を切換制御てき、両作動機器
間の切換制御の時期にずれを生ずることなく同時に両作
動機器の作動切換を行なう初期の目的を達成するととも
に、弁装置と第１、第２通路間の第３通路中に夫々第１
、第２一方向弁を設け、該第１、第２一方向弁が弁装置
から第１、第２信号圧源への方向にのみ夫々流体連通を
許容するように、互いに対向する向きに設置されるので
、信号圧として正圧、負圧の如何に問わず、その一方向
弁の作動により、第１作動機器の第１信号圧や第２作動
機器側へあるいは第２作動機器の第２信号圧が第１作動
機器側へ混入することを防止できるという優れた効果を
奏すｋる。以下、添付図面に従つて本発明の実施例を説
明する。

第１図は、本発明に従つた圧力制御装置が車輌等の排気
ガス浄化制御に適用された例を示す。

１０は第２図で詳述される弁装置としての温度感知弁で
、第３通路としての管路１１を介して一方向弁体１２に
連結する。

該弁体１２は、気化器のスロットルバルブ１３に変位に
応じて発生される第１信号圧源なるアドバンスポート１
４での負圧と第２信号圧源なる吸気マニホールド１５で
の負圧を、夫々第１通路としての管路１６、第２通路と
しての管路１７を介して入力信号を受け、一方向弁体１
２の出力は、第１通路としての管路１８、第２通路とし
ての管路１９を介して夫々、第１作動機器なる排気ガス
再循環制御弁２０及び排気マニホールドへの二次空気供
給を制御する第１作動機器なるエアスイッチングバルブ
２１に連結される。排気ガス再循環弁２０は、吸気マニ
ホールドと排気マニホールド間に位置され、ボディ２２
内にダイヤフラム２３と仕切り壁２４によつて三つの室
２５，２６，２７が形成される。

第１の室２５は管路１８と連通して信号圧室を構成し、
第２の室２６は大気圧室を構成し、第３の室２７は管路
２８を介して排気マニホールドに連結可能であり、管路
２９を介して吸気マニホールドに連結する。ダイヤフラ
ム２３と一体作動するピストン３０の下端は管路２８を
開閉する弁部３１を構成し、而して信号室２５内の負圧
がスプリング３２に打ち勝つて、ダイヤフラム２３、弁
部３１を有するピストン３０を図示上方へ移動させたと
き管路２８，２９を連通させ、周知のように排気ガスの
一部を排気マニホールドから吸気マニホールドに再循環
させ、排気ガス中の窒素酸化物を減少させる旨作用する
。前述のエアスイッチングバルブ２１は、エアポンプ３
３に連結する管路３４と、排気マニホールドに至る管路
３５の間に配設され、ボディ３６内にダイヤフラム３７
と仕切り壁３８によつて三つの室３９，４０，４１が形
成される。

第１の室３９は管路１９と連通して信号圧室を構成し、
第２の室４０は大気圧室を構成し、第３の室１はエアポ
ンプ圧を受けるよう管路３４と連通可能であり管路３５
を介して排気マニホールドに連結する。ダイヤフラム３
７と一体作動するピストン４２の下端は管路３４を開閉
する弁部４３を構成し、而して信号室３９内の信号負圧
がスプリング４４の付勢力に打ち勝つて、ダイヤフラム
３７及び弁部４３を有するピストン４２を図示上方へ変
位させ、管路３４，３５を連通させ、エアポンプ圧を排
気マニホールドに投入せしめる周知のエアインジェクシ
ョン作用により排気ガス中のＣＯ，ＨＣ等を酸化処理す
るよう作用する。温度感知弁１０は、第２図で詳述され
るように互いに固着される第１，２，３部分４６，４６
，４７より成るハウジングを有し、該ハウジング内には
温度変化を検知してその曲率を変えるサーモスタットバ
イメタル４８が配設される。

バイメタル４８が第２図の位置にあるとき、バイメタル
４８は第１部分４５凹部内に嵌入されるＯ−リング４９
から離間して大気ボート５０を管路１１に連通するボー
ト５１に連結させる。バイメタル４８の感知温度が所定
値以上に上昇すると、第２図に於て右方に凸状なバイメ
タル４８が左方に凸状となるよう曲率を変位し、０−リ
ング４９と当接係合してボート５０と５１間の連通を遮
断する。バイメタル４８はスプリング５２によつて位置
決めされ、図示状態てはその外周が第１部分４５の肩部
５３に当接している。尚、温度感知弁１０は第１部分４
６に配設されるネジ５４を介して適宜位置、例えばエン
ジンのウォータージャケット内に螺合配置される。前述
の位置方向弁体１２は、第３図て詳述されるように互い
に固着される第１、第２、第３、第４の部分５５，５６
，５７，５８より成るハウジングを有する。

第１の部分５５は管路１６に連通するボート５９、管路
１８に連通するボート６０を有し両ボート５９，６０間
にはオリフィス６１が設けられている。第４の部分５８
には、管路１７，１９に夫々連通するボート６２，６３
が配設され、両ボート６２，６３間にはオリフィス６４
が設けられる。第３の部分５７には管路１１と連通する
ボート６５が設けられる。ボート６５は第２の部分５６
上に配設される一方向弁６６，６７を介して、夫々ボー
ト６０，６３に連通可能であり、上記一方向弁６６，６
７の夫々は第２の部分５６に配設される孔６８，６９及
び弾性弁体７０，７１を有している。尚、一方向弁６６
，６７の開状態時、ボート６５とボート５９或いは６２
との流体連通はオリフィス６１，６４によつて制限され
ている。上記のように構成される圧力制御装置は以上の
ように作用する。

温度感知弁１０の感知温度が所定値以下であるとき、バ
イメタル４８は第２図の位置にあり、従つて大気ボート
５０はボート５１、管路１１を介して一方向弁体１２の
ボート６５に連結し、而してボート６５に至る大気が一
方向弁６６，６７の弁体７０，７１を開き、ボート６０
，６３に大気を伝える。

そね故管路１８，１９を介して排気ガス再循環制御バル
ブ手段２０及びエアスイッチングバルブ２１の夫々の信
号圧室２５，３９に大気が導入され、弁部３１，４３は
夫々管路２８，３４を閉じる。当該状態に於ては、それ
故、機関の運転状態にかかわらず、排気ガス再循環及び
エアインジェクションは達成されない。今、温度感知弁
１０のバイメタル４８が所定値以上の温度を感知すると
、バイメタル４８はその曲率を反転させてＯ−リング４
９と当接係合し、大気ボート５０をボート５１から遮断
する。

従つて両バルブ２０，２１のための信号圧は同時に切り
換え制御される。換言すれば、気化器のアドパンスポー
ト１４に発生される負圧が管路１６、一方向弁体１２の
ボート５９，６０、管路１８を介して制御弁２０の信号
圧室２５に伝達され、而して車輌の定速走行時等、アド
バンスポート１４での負圧力が大きいときダイヤフラム
２３、弁部３Ｊ１を有するピストン３０はスプリング３
２に抗して、第１図で上方へ変位され、管路２８，２９
間を連通させて、排気マニホールドの排気ガスの一部を
吸気マニホールドに再循環させる。同時に吸気マニホー
ルドに再循環させる。同時に吸気マニホールド１５の負
圧を管路１７、一方向弁体１２のボート６２，６３、管
路１９を介してエアスイッチングバルブ２１の信号圧室
３９に伝達され、而して車輌のアイドリング時、減速時
等、吸気マニホールド１５で負圧力が十分大きいとき、
ダイヤフラム３７、弁部４３を有するピストン４２はス
プリング４４に抗して第１図で上方へ変位され、管路３
４，３５間を連通せしめてエアインジェクション作用を
なす。上記した温度感知弁１０の感知温度が所定値以上
であり、例えば第２信号圧源として吸気マニホールド１
５の負圧力は第１信号圧源としてアドバンスポート１４
での負圧力より常に大きい（より真空に近い）ことから
、即ち第１信号圧源としてのアドバンスポート１４に発
生する圧力は第２信号圧源としての吸気マニホールド１
５に発生する圧力より常に高い（より大気圧に近い）こ
とから、一方向弁６６の弁体７０が閉状態に保持されて
、アドバンスポート１４から吸気マニホールド１５への
気体の流れが停止され、両信号圧が混入することはない
。

又、逆に第２信号圧源の負圧力よりも第１信号圧源の負
圧よりも第２信号圧源の負圧が常に高い（大気圧に近い
）場合には、一方向弁６７の弁体７１が閉状態に保持さ
れて、吸気マニホールド１５からアドバンスポートへの
気体の流れが停止され、両信号圧の混入を防止てきる。
従つて、第１信号圧源（吸気マニホールド１５）の高低
関係がエンジンの運転状態によつて変化しても、互いに
対向する向きに設置される上記二つの一方向弁の作用に
より、両信号圧源の混入を防止することができる。第４
図は、第１図に於ける温度感知弁１０に換えて第１図の
装置中に配設されてもよい弁装置としての切り換え弁体
１００を示す。

該弁体１００は、ダイヤフラム１０１の外周を挟着する
よう互．いに固着される第１、第２ボディ１０２，１０
３を有し、第１ボディ１０２には、第１図に示されるス
ロツトルポジシヨナーポート１０４に連結する信号ボー
ト１０５が設けられている。従つて、ボート１０５と連
結する室１０６内の信号負圧が−スプリング１０７の付
勢力に打ち勝つと、ダイヤフラム１０１上に配置される
揺動部材１０８，１１６が図示左動し、部材１０８内に
設けられる弁部材１０９が第２ボディ１０３のシート１
１０から離間する。それ故、第２ボディ１０３のシート
１１０から離間る。その故、第２ボディ１０３とキャッ
プ１１１間の通路１１２、フィルター１１３，１１牡通
路１１５を介してフェアが第１図の管路１１に至るボー
ト１１７に送られ、前述の実施例と同様に両作動機器２
０，２１への大気の導入・非導入の切り換え制御が同時
になされる。車輌一般走行時に於いては、スロツトルポ
ジシヨンナーポート１０４での負圧力が設定値より小ノ
で（より大気圧に近い）、弁１０９がシート１１０に当
接係合するので、アドバンスポート１４の負圧が排気ガ
ス再循環制御バルブ手段２０の信号圧室２５に伝達され
、同時に吸気マニホールド１５の負圧がエアスイッチン
グバルブ２１の信号圧・室３９に伝達され、排気ガス再
循環及びエアインジェクションがなされる。また、車両
の減速時またはアイドリング時に於いては、スロットル
バルブ１３が閉じるためスロツトルポジシヨンナーポー
ト１０４での負圧力が設定値より大で（より真”空に近
い）、弁１０９がシート１１０から離間するので、排気
ガス再循環制御バルブ手段２０とエアスイッチングバル
ブ２１の夫々の信号圧室２５，２９に大気が導入され、
排気ガス再循環及びエアインジェクションがともに停止
する。従つて、車両減速時のアフターバーンが防止され
、且つアイドリング時のエンジン安定性が確保される。
第５，６図は更なる実施例を示す。

該実施例に於いて第１図と実質上同様な部分は同一番号
で示す。当該実施例に於いては、排気ガス再循環制御弁
２０の第１信号圧として正圧の排気ガス圧を利用し、エ
アスイッチングバルブ２１の第２信号圧として正圧のエ
アポンプ圧を利用する点で前述の実施例と異なる。詰り
、排気マニホールドからの管路２８は、管路２００を介
して一方向弁体１２に至り、更に管路２０１を介して制
御弁２０の排気ガス圧室２０２に至る。尚、スプリング
３２を収容する室２０３は大気圧室を構成する。一方、
管路３４から分岐する管路２０４が一方向弁体１２、管
路２０５を介してエアスイッチングバルブ２１のエアポ
ンプ室２０６に至る。スプリング４４を収容する室２０
７は大気圧室を構成している。尚、上記のように信号圧
として正圧を利用することにより、一方向弁体１２の一
方向弁２０８，２９は孔２１０，２１１に対して、前述
の実施例とは反対側に位置される弁２１２，２１３を有
している。而して当該実施例に於いては、第２図の温度
感知弁１０と同じ構成とされるバイメタルが所定温度以
下で管路１１を大気孔に連結させているとこは、排気ガ
ス圧及びエアポンプ圧は、弁２１２，２１４を押し広げ
て大気に開放される。

従つて制御弁２０の弁部３１、スイッチングバルブ２１
の弁部４３は夫々スプリング３２，４４によつて閉位置
に付勢され、排気ガス再循環、エアインジェクションは
達成されない。感知温度が所定値以上となり、バイメタ
ルがＯ−リングに当接係合すると、管路１１は大気孔か
ら遮断される。

従つて制御弁２０の室２０２に伝えられる排気ガス圧が
スプリング３２に打ち勝つと、弁部３１は開位置に変位
され排気ガス再循環が達成される。一方、スイッチング
バルブ２１の室２０６に至るエアポンプ圧がスプリング
４４に打ち勝つと、弁部４３が開位置に変位され、エア
インジェクションがなされる。上記状態時、第２信号圧
としてのエアポンプ圧が第１信号圧としての排気ガス圧
より常に高く設定されていることから、一方向弁２１２
が閉状態に保持され、エアポンプ側から排気マニホール
ド側への気体の流れが停止され、両信号圧の混入を防止
できる。従つて、第１信号圧と第２信号圧の高低関係が
エンジンの運転状態によつて変化しても、互いに対向す
る向きに設置される２つの一方向弁の作用により、両信
号圧の混入を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つた流体制御装置、第２図は第１図
の温度感知弁の詳細断面図、第３図は第１図の一方向弁
体の詳細断面図、第４図は第１図の装置に適用てきる変
形切り換え弁装置の断面図、第５図は更なる変形例を示
す第１図と同様な図、第６図は第５図の一方向弁体の詳
細断面図である。 １０・・・・・温度感知弁（弁装置）、１２・・・・・
・一方向弁体、１３・・・・・・スロットルバルブ、１
４・・・・・・アドバンスポート（第１信号圧源）、１
５・・・・・・吸気マニホールド（第２信号圧源）、２
０・・・・・・排気ガス再循環制御弁（第１作動機器）
、２１・・・・・エアスイッチングバルブ（第２作動機
器）、６６，６７・・・・・・一方向弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの運転状態に応じて変化する第１信号圧源
   、該第１信号圧源の第１信号圧に応じて作動するダイヤ
   フラム式アクチュエータを備えた排出ガス浄化装置用第
   １作動機器、該第１作動機器の信号室と前記第１信号圧
   源とを連結する第１通路、エンジンの運転状態に応じて
   変化し前記第１信号圧源とは異なる第２信号圧源、該第
   ２信号圧源の第２信号圧に応じて作動するダイヤフラム
   式アクチュエータを備えた排出ガス浄化装置用第２作動
   機器、該第２作動機器の信号室と前記第２信号圧源とを
   連結する第２通路、大気源と前記第１、第２両通路とを
   連結する第３通路、該第３通路中に配設され所定の切換
   信号にて前記第１、第２両通路へ前記大気源からの大気
   導入を遮断制御する１個の弁装置、及び該弁装置と前記
   第１、第２通路間の前記第３通路中に夫々配設された第
   １、第２一方向弁を有し、該第１一方向弁が前記弁装置
   から前記第１信号圧源への方向にのみ流体連通を許容し
   、前記第２一方向弁が前記弁装置から前記第２信号圧源
   への方向にのみ流体連通を許容するように、前記第１、
   第２一方向弁が互いに対向する向きに設置される、圧力
   制御装置。