DE69005357T2

DE69005357T2 - Ventileinrichtung zur Aufladedruckregelung.

Info

Publication number: DE69005357T2
Application number: DE69005357T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Hagita; Michio Kyoya; Sotsuo Miyoshi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1990-05-19
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2010-05-20
Also published as: US5137003A; EP0398379A2; EP0398379A3; DE69005357D1; DE398379T1; EP0398379B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Ladedruckregelventilvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, um einen anomalen Druckanstieg im aufstromseitigen Teil einer Saugluftleitung einer Drosselklappe zu regeln, der beim Schließen der Drosselklappe zum Zweck der Abbremsung auftreten kann.

2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

EP-A-0 123 515 zeigt eine Ladedruckregelventilvorrichtung, die folgendes aufweist: ein Gehäuse mit einer druckseitigen Luftleitung und einer saugseitigen Luftleitung eines Laders darin, ein Gerätegehäuse, das an dem Gehäuse befestigt ist, eine Membran, deren Außenrand zwischen dem Gerätegehäuse und dem Gehäuse liegt, und einen an der Membran fest angeordneten Ventilteller, wobei die Zirkulation von Ladeluft zwischen der druckseitigen Luftleitung und der saugseitigen Luftleitung durch eine Bewegung der Membran gegen eine Vorspannfeder zugelassen ist.
Die Membran weist einen Dichtungsteil mit einem konvexen Abschnitt auf, um die Verbindung zwischen der saugseitigen Luftleitung und der druckseitigen Luftleitung durch Kontakt mit einem Ventilsitz des Gehäuses, der um die druckseitige Luftleitung herum angeordnet ist, zu schließen. Dieser Ventilsitz und die Befestigungsfläche des Gehäuses, an dem der Außenrand der Membran angebracht ist, sind in verschiedenen Ebenen, d. h. auf verschiedenen Niveaus, geformt. Daher sind die Herstellungskosten der bekannten Vorrichtung relativ hoch, und zwar vor allem wegen der Tatsache, daß die den Ventilsitz aufweisende Ebene und die Befestigungsfläche unter präziser Abstimmung aufeinander hergestellt werden müssen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird nachstehend eine weitere herkömmliche Ladedruckregelventilvorrichtung zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine beschrieben, die beispielsweise in der nichtgeprüften veröffentlichten JP-GM-Anweldung Hei 1-58723 gezeigt ist. Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht und zeigt diese herkömmliche Ladedruckregelventilvorrichtung. In Fig. 3 weist die herkömmliche Ladedruckregelventilvorrichtung folgendes auf: einen Luftfilter 1, der als ein Luftansaugbereich dient; Saugleitungen 2 und 2, die als Saugluftleitungen von dem Luftfilter 1 dienen; einen Lader 3, der mit den Saugleitungen 2 und 2 verbunden ist; eine Drosselklappe 6 zur Einstellung der Saugluftmenge; eine Dekompressionsleitung 8; und ein Ladedruckregelventil 9. In der Saugleitung 2 ist der aufstromseitige Teil 4 des Laders 3 eine erste Saugluftleitung, und der abstromseitige Teil 5 des Laders 3 ist eine zweite Saugluftleitung. Die Dekompressionsleitung 8 verbindet die erste und die zweite Saugluftleitung 4 und 5. Das Ladedruckregelventil 9 regelt die Höhe des Ladedrucks in der zweiten Saugluftleitung 5 durch Öffnen und Schließen der Dekompressionsleitung 8.
Nachstehend werden Einzelheiten des Ladedruckregelventils 9 beschrieben. Das Ladedruckregelventil 9 weist folgendes auf: ein zylindrisches Gehäuse 10; eine zweite Leitung, die in einem Wandteil des Gehäuses 10 gebildet ist, um die Ladeluft von der zweiten Saugluftleitung 5 in eine zweite Druckkammer 29 zu leiten; und einen Flansch 13, der am Unterende des Gehäuses 10 gebildet und an einem Befestigungsteil 14 der Saugleitung 2, die als die zweite Saugluftleitung 5 dient, angebracht ist. Ferner ist an einer Innenwand des Gehäuses 10 und um eine Öffnung 13a des Flanschs 13 herum ein Ventilsitz 15 gebildet. Ein Nippelteil 16 des Gehäuses 10, der als ein Einlaß und ein Auslaß für die Saugluft dient, ist mit der Saugleitung 2, die als die erste Saugluftleitung 4 dient, verbunden. Eine scheibenförmige Membran 17 ist an ihrem Außenrand von einem becherförmigen Gerätegehäuse 18 und dem kreisrunden Außenumfang des Oberendes des Gehäuses 10 abgedichtet. Eine erste Druckkammer 1 ist von der Membran 17 und dem Gerätegehäuse 18 gebildet. Eine erste Leitung 20 verbindet eine Ausgangsöffnung 21 und einen Nippel 22 zum Einleiten der Ladeluft in eine dritte Saugluftleitung 7 zu der ersten Druckkammer 19. Plattenförmige Halter 23a und 23b schließen den Mittelteil der Membran 17 zwischen sich ein, und ein Ende einer Stange 24 ist in der Mitte der Halter 23a und 23b damit verbunden. Der Ventilteller 25 zum Öffnen und Schließen der Dekompressionsleitung 8 ist mit dem anderen Ende der Stange 24 verbunden und so geformt, daß er mit dem Ventilsitz 15 in Kontakt ist. Die Stange 24 ist in einem Lager 26 gleitbar aufgenommen, und das Lager 26 ist von einem Lagerhalter 27 abgestützt. Eine Feder 28 ist zwischen dem Gerätegehäuse 18 und dem Halter 23a unter Kompression vorgesehen, um den innenseitigen Boden der Membran 17 mit einer elastischen Kraft in einer Richtung zu beaufschlagen, um das Ventil 9 zu schließen. Die zweite Druckkammer 29 ist zwischen der Membran 17 und dem Lagerha1ter 27 gebildet und mit der zweiten Saugluftleitung 5 durch die zweite Leitung 11 verbunden. Eine Drossel 30 ist in der zweiten Leitung 1 gebildet und dient als Luftwiderstand, um eine Transferverzögerung des Drucks in der zweiten Leitung 11 zu bewirken.
Bei der vorstehenden herkömmlichen Ladedruckregelventilvorrichtung ist ein Dichtungselement 23c notwendig, um die Abdichtung des Gerätegehäuses 18 und des Gehäuses 10 zu unterhalten. Dadurch gibt es eine große Zahl von Teilen und Komponenten, um die Vorrichtung zu bilden, und die Verarbeitbarkeit bei der Montage des Gerätegehäuses 18 an dem Gehäuse 10 ist nicht gut. Außerdem sind der Lader 3 und das Ladedruckregelventil 9 voneinander unabhängig angeordnet und mit der Saugleitung 2 verbunden. Infolgedessen ist viel Platz erforderlich, um die herkömmliche Vorrichtung vorzusehen. Ferner benötigt die herkömmliche Vorrichtung eine Vielzahl von Leitungen zur Bildung der Bypassluftleitung (Dekompressionsleitung 8), und dadurch sind die Kosten für die Herstellung der herkömmlichen Vorrichtung hoch.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Ladedruckregelventilvorrichtung, die geringe Größe hat und deren Herstellungskosten herabgesetzt sind.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen in seinem Oberbegriff gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen und Einzelheiten der Konstruktion der Erfindung werden in den Unteransprüchen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine bevorzugte Ausführungsform einer Ladedruckregelventilvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Ladedruckregelventilvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die den Aufbau der herkömmlichen Ladedruckregelventilvorrichtung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Ladedruckregelventilvorrichtung gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
In Fig. 1 weist die Ladedruckregelventilvorrichtung nach der Erfindung folgendes auf: ein Gehäuse 101 eines Laders, in dem eine erste und eine zweite Bypassluftleitung 103 und 104 gebildet sind; ein Gerätegehäuse 105, das an dem Gehäuse 101 mit Schrauben befestigt ist; einen Ventilsitz 108, der an einem Ende der zweiten Bypassluftleitung 104 gebildet ist; einen Ventilteller 122 mit einem Dichtungsteil 110, der einen konvexen Abschnitt zum Schließen der zweiten Bypassluftleitung 104 durch Kontakt mit dem Ventilsitz 108 hat; einen rohrförmigen Halter 111, der an dem Ventilteller 122 in dem Gerätegehäuse 105 befestigt ist, um den Ventilteller 122 zu halten; eine rohrförmige Abstützung 120, die an der Decke des Gerätegehäuses 105 befestigt ist und deren Außenfläche gleitbar mit der Innenfläche des Halters 111 auf eine Weise gekoppelt ist, um den Ventilteller 122 zu einer Gleitbewegung in Vertikalrichtung zu veranlassen; eine Druckfeder 113, die zwischen der Abstützung 120 und dem Halter 111 vorgesehen ist; und einen Nippel 114, der mit einem abstromseitigen Teil einer Drosselklappe verbunden ist, die beispielsweise in der ersten Bypassluftleitung 103 in einer in Vertikalrichtung tieferen Position der Vorrichtung (wegen Offensichtlichkeit in der Figur nicht gezeigt) vorgesehen ist. Wenn der Ventilteller 122 gegen die elastische Kraft der Feder 113 in Aufwärtsrichtung bewegt wird, werden die erste Bypassluftleitung 103 und die zweite Bypassluftleitung 104 miteinander verbunden, um von einem Luftstrom durchströmt zu werden.
Eine Bodenöffnung 121 ist an dem unteren Ende der Abstützung 120 gebildet, und das obere Ende einer zentralen Welle 123 des Ventiltellers 122 hat einen keilförmigen Rastteil 123a. Die Welle 123 ist in loser Verbindung mit der Öffnung 121 der Abstützung 120. Eine Membran 124 ist mit dem Ventilteller 122 durch Hitzebehandlung integriert. Der Außenrand 124a der Membran 124 ist dick ausgebildet und hat einen konvexen und konkaven Abschnitt und ist direkt zwischen dem Gerätegehäuse 105 und dem Gehäuse 101 eingeschlossen.
Bei der vorstehenden Ladedruckregelventilvorrichtung dichtet der Außenrand 124a der Membran 124 den Zwischenraum zwischen dem Gerätegehäuse 105 und dem Gehäuse 101 ab, so daß das in Fig. 3 gezeigte herkömmliche Dichtungselement 23c nicht notwendig ist. Außerdem wirkt die Welle 123 des Ventiltellers 122 mit dem Hakenteil 121 der Abstützung 120 zusammen, so daß der Dichtungsteil 110 der Membran 124 nicht aus dem Ventilsitz 108 herausfallen kann.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Ladedruckregelventilvorrichtung wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist eine Ladedruckregelventilvorrichtung in einen Lader integriert.
In Fig. 2 hat ein Gehäuse 31 des Laders eine Saugluftleitung 33, durch die die Saugluft strömt, und eine erste und eine zweite Bypassleitung 34 und 35. Ein Gebläse 32 ist drehbar in einem Raum 31a des Gehäuses 31 angeordnet.
Bei der Ladedruckregelventilvorrichtung ist ein Gerätegehäuse 36 an dem Gehäuse 31 mit einer Schraube 37 befestigt; eine Membran 38 aus Kautschuk hat einen dicken konvexen und konkaven Abschnitt an ihrem Außenumfang 38a, der durch Einschließen zwischen dem Gerätegehäuse 36 und dem Gehäuse 31 festgelegt ist, um einen Zwischenraum dazwischen abzudichten. Ein Ventilsitz 39 ist an einem Ende der zweiten Bypassluftleitung 35 gebildet. Der Ventilsitz 39 und eine Befestigungsfläche 3lb des Gehäuses 31, an der die Membran 38 angebracht ist, sind in derselben Ebene gebildet.
Ein Ventilteller 40 aus Harz ist so hitzebehandelt, um mit der Membran 38 integriert zu sein. Ein Dichtungsteil 41 des Ventiltellers 40 berührt den Ventilsitz 39, um die zweite Bypassluftleitung 35 zu schließen. Eine Feder 42 ist zwischen einer Abstützung 43 und einem Halter 44 in dem Gerätegehäuse 36 vorgesehen. Ein Nippel 45 ist an dem oberen Teil des Gehäuses 36 gebildet und mit dem abstromseitigen Teil 34b einer Drosselklappe 6 verbunden, die beispielsweise in der ersten Bypassluftleitung 34 vorgesehen ist, um die Ladeluft in der ersten Bypassluftleitung 34 zu einer Druckkammer 36a im Gerätegehäuse 36 durch eine Leitung 20 einzuleiten.
Der Betrieb der vorstehenden Ausführungsform der Ladedruckregelventilvorrichtung gemäß der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Beim Fahren im Mittellastbereich oder im Hochlastbereich eines Fahrzeugs ist die Drosselklappe 6 im wesentlichen vollständig geöffnet. Die Drücke sowohl in einer Saugluftleitung am abstromseitigen Teil 34b der Drosselklappe 6 als auch in der ersten Bypassluftleitung 34 sind durch den Ladeeffekt des Gebläses 32 des Laders hochkomprimiert. Die Drücke auf beiden Seiten der Membran 38 sind gleich und sind positive Drücke. Infolgedessen wird auf die Membran 48 von der Feder 42 eine Kraft in einer Richtung zum Schließen des Ventiltellers 40 aufgebracht, und der Ventilteller 40 ist durch Kontakt des Dichtungsteils 41 mit dem Ventilsitz 39 vollständig geschlossen.
Wenn der Zustand des Kraftfahrzeugmotors in Richtung zu verlangsamendem Fahren geändert wird, wobei die Drosselklappe 6 aus dem vorgenannten Zustand des Mittellast- oder Vollast- Fahrbetriebs plötzlich geschlossen wird, wird der Druck im abstromseitigen Teil 34b der Saugluftleitung der Drosselklappe 6 zu einem negativen hohen Druck, und der Druck in dem Gerätegehäuse 36 ändert sich ebenfalls in einen negativen hohen Druck. Der Druck in der ersten Bypassluftleitung 34 steigt auf einen hohen positiven Druck an, solange das Gebläse 32 dreht. Infolgedessen wird der Ventilteller 40 gegen die Kraft der Feder 42 geöffnet, und die aufgeladene Luft zirkuliert in der ersten und der zweiten Bypassluftleitung 34 und 35. Daher wird ein unerwünschter anomaler Druckanstieg in dem aufstromseitigen Teil 34a der Drosselklappe 6 verhindert.
Wie oben gesagt, ist bei der Ladedruckregelventilvorrichtung gemäß der Erfindung der Außenrand der Membran 124 oder 38, die aus Kautschuk besteht und einen dicken konvexen und konkaven Abschnitt hat, zwischen dem Gehäuse 101 oder 31 und dem Gerätegehäuse 105 oder 36 direkt eingeschlossen. Daher entfällt das herkömmliche Dichtungselement, und die Zahl der Teile, die die Vorrichtung bilden, ist herabgesetzt, und die Verarbeitbarkeit bei der Montage der Vorrichtung wird verbessert.
Da außerdem der Lader und das Ladedruckregelventil in einem Körper integriert sind, sind die herkömmlichen Leitungen zum Verbinden des Laders und des Ladedruckregelventils nicht mehr erforderlich. Somit wird der für die Vorrichtung erforderliche Raum verringert, und die Herstellungskosten der Vorrichtung werden herabgesetzt.
Da ferner der Teil, an dem die Membran 124 oder 38 befestigt ist, und der Teil des Ventilsitzes 108 oder 39 des Gehäuses 101 oder 31 in derselben Ebene liegen, sind die Herstellungskosten des Gehäuses 101 oder 31 gering, und die Arbeit zur Montage des Ladedruckregelventils an dem Lader ist einfach.

Claims

1. Ladedruckregelventilvorrichtung, die folgendes aufweist: ein Gehäuse (31, 101) mit einer druckseitigen Luftleitung (34, 103) und einer saugseitigen Luftleitung (35, 104) eines Laders darin, ein Gerätegehäuse (36, 105> , das an dem Gehäuse (31, 101) befestigt ist, eine Membran (38, 124), deren Außenrand (38a, 124a) zwischen dem Gerätegehäuse (36, 105) und dem Gehäuse (31, 101) liegt, und einen an der Membran (38, 124) fest angeordneten Ventilteller (40, 122), wobei die Zirkulation von Ladeluft zwischen der druckseitigen Luftleitung (34, 103) und der saugseitigen Luftleitung (35, 104) durch eine Bewegung der Membran (38, 124) gegen eine Vorspannfeder (42, 113) zugelassen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Ventilteller (40, 122) ein Dichtungsteil (41, 110) aufweist, das einen konvexen Abschnitt hat, um die Verbindung zwischen der saugseitigen Luftleitung (35, 104) und der druckseitigen Luftleitung (34, 103) zu schließen durch Kontakt mit einem Ventilsitz (39, 108) des Gehäuses (31, 101), der um die saugseitige Luftleitung (35, 104) herum angeordnet ist,

und

der Ventilsitz (39, 108) und die Anbringfläche (31b) des Gehäuses (31, 101), auf der der Außenrand (38a, 124a) der Membran (38, 124) angebracht ist, in derselben Ebene gebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Ventilteller (40, 122) mit der Membran (38, 124) durch Hitzebehandlung integriert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein rohrförmiger Halter (44, 111) an dem Ventilteller (40, 122) in dem Gerätegehäuse (36, 105) befestigt ist, um den Ventilteller (40, 122) zu halten, während eine rohrförmige Abstützung (43, 120) an der oberen Wand des Gerätegehäuses (36, 105) befestigt ist, wobei die Außenfläche der Abstützung (43, 120) mit der Innenfläche des Halters (44, 111) gleitbar verbunden ist, um den Ventilteller (40, 122) in Vertikalrichtung gleitbeweglich zu machen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Ventilteller (40, 122) eine zentrale Welle (123) aufweist, deren Oberende einen keilförmigen Rastteil (123a) hat, der mit einer am Unterende der Abstützung (120) gebildeten Bodenöffnung (121) lose verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Gebläse (32) des Laders drehbar in einem in dem Gehäuse (31, 101) gebildeten Raum (31a) aufgenommen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Membran (38, 124) auf Kautschuk besteht und einen dicken konvexen und konkaven Abschnitt an ihrem Außenumfang (38a, 124a) hat, der durch Einschließen zwischen dem Gerätegehäuse (36, 105) und dem Gehäuse (31, 101) festgelegt ist, um einen dazwischen befindlichen Zwischenraum abzudichten.