JPS6135432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弁装置、特に信号流体圧によつて複数
通路を開閉制御する流体圧応答弁装置に関する。

従来、車輛から排出される排気ガスを制御する
ために種々の排気ガス制御システムが提案されて
いる。例えば排気ガスの一部をエンジンのインテ
ークマニホールドへ再循環させるシステム、空燃
比を所望制御するシステム、排気管等への二次空
気を供給するシステム、エンジンの点火時期を制
御するシステム等であり、これらシステムを運転
状態に応じて適宣作用させることによつて運転性
を損わず、排気ガス中のHC，CO，NOx等の有害
物を低減させるものであつた。而して、従来に於
ては、各システムを運転状態に応じて作用制御す
るために、各システムの夫々が運転状態を検知
し、その検知の結果、各システムを独立的に作用
制御するための弁装置を有するものであつた。各
システムが夫々独立の運転状態検知弁装置を要求
する結果、各システムの配管関係が複雑となつて
限定空間内への配設作業性が劣化するとともに、
各弁装置の製作に要する費用が増大するという不
利益があつた。

そこで本発明は上記した従来技術の不利益を解
消する新規な流体圧応答弁装置を提供することを
目的とするもので、複数システムの作用制御を単
一の弁装置によつて可能とするものである。

以下本発明に従つた流体圧応答弁装置を排気ガ
ス再循環システム、空燃比制御システム等に適用
された一例として添付図面に従つて説明する。

本発明に従つた流体圧応答弁装置１０は、車輛
の閉位置にあるスロツトルバルブ１１の上方に配
設されてスロツトルバルブ１１の開度に応じた発
生負圧を受ける通路１２、エンジンのインテーク
マニホールド１３に発生される負圧を受ける通路
１４、大気源に連結される通路１５、気化器のベ
ンチユリー部１６へ至る通路１７、二次空気制御
システムへ至る通路１８、及び排気ガス再循環制
御弁１９に至る通路２０の夫々に図示される如く
配管配置されている。

而して流体圧応答弁装置１０は、互いに固定さ
れる第１〜第４ボデイ２１〜２４を有し、第１ボ
デイ２１には通路１７に連結する出力ポート２５
が、第２ボデイ２２には通路１２，１８に連結す
る入力ポート２６、出力ポート２７が、第３ボデ
イ２３には通路１５と連結する入力ポート２６
が、第４ボデイ２４には通路１４，２０と夫々連
結する入力ポート２９、出力ポート３０が夫々配
設されている。第２ボデイ２２の内方延在部３１
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と該延在部に固定されるシート部材３２によつて
外周を保持されるダイヤフラム３３は、その内周
が中空ロツド３４によつて固定保持され、それに
よつて出力ポート２５に至る室３５を区画してい
る。該室３５内に配設され通常時はスプリング３
６によつてシート部材３２のシート部３７と当接
している弁部材３８は、後述されるロツド３４の
上方変移によつてシート部３７から離間され、そ
れによつてロツド３４内の通路３９をロツド３４
に設けられる開口４０を介して室３５に連通可能
である。尚、スプリング３６の付勢力は、第１ボ
デイ２１に気密的に螺合されるネジ４１の螺進、
螺退によつてその位置が適宣調節されるリテーナ
４２を介して所望値に適宣調整される。

第２ボデイ２２と第３ボデイ２３の間にはダイ
ヤフラム部材４３の外周が挾着保持され、ダイヤ
フラム部材４３の内周は、中空ロツド３４の一端
を固定保持するプレート４４と該プレート４４と
固定されるプレート４５の間に挾着保持されて信
号圧の変動に応じて変位する変動手段を構成して
いる。斯様にして、ポート２６，２７に至る室４
６とポート２８に至る室４７を区画形成してい
る。プレート４４は第２ボデイ２２が一端が固定
されるスプリング４８の他端により図示下方へ付
勢されている。第３ボデイ２３は内方延在部４９
を有して室４７から区画される室５０を有し、該
室５０内にはスプリング５１によつて付勢される
弁部材５２が配設されている。該弁部材５２は通
常時、室４７内に配設されてその下端が弁部材５
２と当接可能でありプレート４４によつて作動規
制される弁作動部材５３によつて開位置とされ、
両室４７，５０間を連通させているが、後述のプ
レート４４の上方変移時、スプリング５１によつ
て内方延在部４９の下面に形成されるシート５４
と当接して両室４７，５０間の連通を遮断する。
上述した中空ロツド３４内の通路３９の下方は室
４７に開放されている。尚、スプリング５１の付
勢力は第４ボデイ２４への螺合ネジ５５、リテー
ナ５６を介して調整自在であることは前述したス
プリング３６の場合と同様である。上記室５０は
フイルター５７を介してポート３０と連通し、
又、ポート２９はキヤツプ５８に支持されるフイ
ルター５９を介してポート３０と連通している
が、両フイルター５９を介してポート３０と連通
しているが、両フイルター５７，５８は流体連通
に対するオリフイス機能を有してもよい。

流体圧制御弁装置１０は以上のように構成され
るものであり、車輛がアイドリング状態等低負荷
運転時に於ては、スロツトルバルブ１１が図示位
置にあり、従つて通路１２内は大気圧であり、通
路１４内には略最大負圧が至つている。従つて室
４６内は大気圧であるのでスプリング４８によつ
てダイヤフラムを含むプレート４４，４５、ロツ
ド３４が図示位置にあり、プレート４４によつて
弁作動部材５３が、下動付勢されるので該部材５
３によつて弁部材５２がシート５４から離間さ
れ、両室４７，５０を連通している。斯様にして
ポート２９に至るインテークマニホールド負圧は
ポート２８から導入される大気により薄められて
ポート３０に至つている。他方、ロツド３４が下
降しているので弁部材３８はスプリング３６によ
つてシート３７と当接され、中空ロツド３４内の
通路３９を介する大気圧室４７とポート２５に至
る室３５の間の連通を遮断している。

車輛が中負荷走行状態に至つてスロツトルバル
ブ１１が通路１２内に負圧を発生する位置まで開
度変化されると、一方向弁とオリフイスを有する
負圧遅延手段６０を介して連通が遅延される負圧
が室４６に至り、該室４６内の負圧がスプリング
４８の付勢力に打ち勝つと、ダイヤフラム４３、
プレート４４，４５、ロツド３４が、大気圧室４
７内の大気圧と差によつて図に於て上方変移され
る。当該プレート４４の上方変位に従つて、弁作
動部材５３、弁部材５２がスプリング５１によつ
て追従変位し、結局、弁部材５２がシート５４と
当接して両室４７，５０の間の流体連通が遮断さ
れる。従つて、ポート３０にはポート２９に至つ
ている比較的高いインテークマニホールド負圧が
供給許容されている。他方、ロツド３４の上方変
移がスプリング３７に抗して弁部材３８をシート
３７から離間させ、通路３９、開口４０を介して
大気圧室４７をポート２５と連通させる。

尚、車輛が高負荷運転状態に至つてスロツトル
バルブ開度１１が更に増大され、通路１２内の負
圧値が減少するとプレート４４，４５、ロツド３
４がスプリング４８によつて図示される位置に帰
還されて、各ポートの連結関係が前述した車輛の
低負荷運転時と同様となる。又、中負荷運転状態
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から低負荷運転状態に至つたときも同様に制御弁
装置１０の各部は図示位置に戻るが、特に急激速
時は、負圧遅延手段６０の一方向弁の作用により
各部の図示位置への帰還は速やかになされる。

上記流体圧応答制御弁装置１０の前述した作用
により、ポート２５が大気圧室４７が介して大気
を受けたとき、通路１７を介して、ガソリン溜め
用のフロート室６１とベンチユリー部１６を連結
する通路６２内に大気の伝達を許容し、それによ
つて空燃比を薄め方向に制御する空燃比制御シス
テム中に一方適用される。

排気ガス再循環制御弁１９は、インテークマニ
ホールドに連結される出口６３と排気マニホール
ドに連結する入口６４を有する。更に、スロツト
ルバルブ１１の開度変化に応じて負圧を発生する
通路６５に連結する入口６６を有し、ポート３０
に連結する入口６７を有している。通路６５に
は、前述した通路１２と略同様に車輛の中負荷運
転状態時に十分な負圧が供給され、該負圧が入口
６６を介してダイヤフラム６８によつて区画され
る室６９に至ると、スプリング７０に抗してダイ
ヤフラム６８と一体なバルブ７１を上方変位さ
せ、入口６４と出口６３間に連通させて排気ガス
の一部をインテークマニホールドに再循環させ
る。車輛の低負荷及び高負荷運転状態時等、通路
６５、従つて室６９内の負圧度が低下するとスプ
リング７０によつてダイヤフラム６８、従つてバ
ルブ７１を閉位置へ移動させ、排気ガスの再循環
を遮断する。尚７２は大気圧室である。

入口６７に至る液体圧は、排気ガス再循環量を
制御するための信号圧として機能する。入口６７
を介して室７３に十分な負圧が導入されると、該
負圧がスプリング７４に抗してダイヤフラム７５
と一体なバルブ７６を図示右方へ移動させ、それ
によつて入口６４とバルブ７１に至る一方通路７
７を遮断し、他方通路７８によつてのみ入口６４
とバルブ７１に至る連通を許容する。室７３に至
る負圧値が減少するとスプリング７４によつてダ
イヤフラム７５と一体なバルブ７６が左動し通路
７７を開くことによつて両通路７７，７８を介し
て入口６４をバルブ７１へと連通させる。７９は
大気圧室である。

而して当該排気ガス再循環制御弁１９は、車輛
が低負荷及び高負荷運転状態にあつて通路６５を
介する負圧値が小さいときは、バルブ７１が閉位
置にあつて制御弁装置１０の作動状態にかかかわ
らず排気ガス再循環を遮断する旨機能する。今、
車輛が中負荷運転状態であつて、室６９にバルブ
７１を開方向に作動させるに十分な負圧が供給さ
れると、それによつて入口６４と出口６３に連通
されて排気ガス再循環機能が達成される。而して
当該状態時に於ては、制御弁装置１０の出力ポー
ト３０から入口６７に至る信号流体圧によつて通
路７７が適宣開閉制御されて、入口６４と出口６
３間の連通を一方通路７７のみ、又は両通路７
７，７８を介して連通させて排気ガス再循環量を
所望に制御するものである。更に詳述するに、バ
ルブ７１が開位置にある車輛の中負荷運転状態の
うちスロツトルバルブ１１の開度が比較的小さい
段階では、同様に前記制御弁装置１０が作動され
てポート３０が大気から遮断されポート２９に連
通されているように、弁装置１０の各部を設定す
ることが望ましい。従つて、室７３にインテーク
マニホールド圧が供給許容されてダイヤフラム７
５とバルブ７６が右動され通路７７を閉じてい
る。而して排気ガス再循環は通路７８を介しての
み行われるのでその循環量は比較的少ない。

車輛が依然として中負荷運転状態であつて、バ
ルブ７１が開いているときであつても、スロツト
ルバルブ１１の開度が比較的大きくなると、制御
弁装置１０の各部が図示位置に帰還するように各
部を設定することが望ましい。従つて当該時、室
７３に至る負圧値が減少されてダイヤフラム７５
とバルブ７６が通路７７を開く位置に作動され、
排気ガス再循環が両通路７７，７８を介して行わ
れる結果、再循環量が比較的多くなる。

以上から明らかでるように、制御弁装置１０の
作動時期と特にバルブ７１に関連する排気ガス再
循環弁１９の作動時期は異なる旨設定されること
が好ましい。尚、ポート２７は通路１８を介して
排気管への周知の二次空気の噴射を制御する弁装
置等に適宣作動圧を供給すものである。

以上詳述したように本発明に従う流体圧応答制
御弁装置は、流体圧に応答して作動するダイヤフ
ラム、プレート等より成る単一の流体圧変動検知
手段によつて二つの流体通路を開閉制御できるも
のであるから、単一の制御弁装置によつて二つの
システムを作動制御できるという効果がある。従
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つて従来のように、各システムを作動制御するた
めに各システム中に独立して個個の制御弁装置を
配設させる必要がなく安価であるとともに、配管
がそれだけシンプルとなり、限定空間内への制御
弁装置の配設が容易になるという効果がある。

尚、制御弁装置は図面に示されるシステムへの
適用に限定されるものではなく、他のシステムに
適用されてもよいことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

図面は断面図として示される本発明に従つた流
体圧応答制御弁装置を車輛の排気ガス浄化システ
ム中に適用した図である。 １０……流体圧応答制御弁装置、２１，２２，
２３，２４……ボデイ、２５……出力ポート、２
６……信号圧入力ポート、２８……入力ポート、
２９……入力ポート、３０……出力ポート、３４
……中空ロツド、３８……弁部材、３９……通
路、４３……ダイヤフラム、４４，４５……プレ
ート、４８……スプリング、５２……弁部材。 〓〓〓〓〓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力ポート、信号圧ポート及び第１、第２出
   力ポートを有するボデイ、該ボデイ内に配設され
   前記信号圧ポートに至る流体圧の変動を検知して
   変位する変動手段、該変動手段に固定され前記入
   力ポートと前記第１出力ポートを連結する第１通
   路の一部を構成している中空ロツド、前記入力ポ
   ートと前記第２出力ポートを連結する第２通路、
   前記両通路内に夫々配置されて前記変動手段の変
   位により、前記両通路を夫々開閉制御する弁部材
   を有することを特徴とする流体圧応答制御弁装
   置。