JPH0115966Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、例えばデイーゼルエンジンの
EGR弁の負圧を制御する負圧制御弁に関する。

デイーゼルエンジンにあつては、種々の排気ガ
ス対策の要求されるものであり、例えばデイーゼ
ルエンジンの排気系と吸気系との間にEGR通路
を形成し、このEGR通路をEGR弁によつて、負
荷状態に応じた制御をすることが考えられてい
る。

しかし、デイーゼルエンジンにあつては、ガソ
リンエンジンとは異なり、負荷に応じて変化する
負圧源が存在しないものであり、したがつて
EGR弁制御を行なうためには、負荷状態に応じ
て負圧の大きさの可変できる負圧制御弁を用い、
この負圧制御弁によつてEGR弁を開閉制御させ
るようにすることが考えられている。

この考案は上記のような点に鑑みなされたもの
で、負荷の状態に応じて負圧が可変制御され、特
にこの負圧制御特性を効果的に調整可能として、
例えばデイーゼルエンジンのEGR制御に効果的
に使用し得るようにする負圧制御弁を提供しよう
とするものである。

すなわち、この考案に係る負圧制御弁は、負圧
の設定されるダイヤフラム室と、例えば大気圧の
ように所定の基準圧力が設定される基準圧力室と
を区画するダイヤフラムで、その位置に応じて上
記両室を選択的に連通する磁性材部を有する弁保
持部材を担持し、この弁保持部材には負荷状態に
応じて励磁電流の制御される電磁機構の磁気力を
作用させると共に、スプリングによる偏倚力を作
用させ、この弁保持部材をダイヤフラム室の負
圧、電磁機構による作用力、さらにスプリング機
構の弾性力の平衝関係で保持するようにしたもの
である。

以下図面を参照してこの考案の一実施例を説明
する。第１図はその構成を示したもので、１１は
EGR制御されるデイーゼルエンジンである。こ
のデイーゼルエンジン１１は、燃料噴射ノズル１
２がシリンダ内に向けて設けられ、このシリンダ
は弁を介して排気系１３および吸気系１４に連通
されるように構成されている。そして、この排気
系１３と吸気系１４とは、EGR弁すなわち排気
ガス制御弁１５を介して、EGR通路１６ａおよ
び１６ｂで結ばれている。ここで、排気ガス制御
弁１５は、ダイヤフラム１７で区画されたダイヤ
フラム室１８を備え、このダイヤフラム室１８の
負圧に応じてEGF通路１６ｂを開閉する弁１９
を駆動する。そして、排気ガスを吸気系１４に還
流制御するデイーゼルエンジンのEGR制御を行
なうものである。この排気ガス制御弁１５のダイ
ヤフラム室１８の負圧制御は、負圧制御弁２０に
よつて行なう。

負圧制御弁２０は、ハウジング２１、カバー２
２、ヨーク２３によつて外壁が構成されるもの
で、ハウジング２１とカバー２２との間でゴム等
でなるダイヤフラム２４を挾持している。、そし
て、このダイヤフラム２４は、ハウジング２１部
およびカバー２２部にそれぞれ対応する室を区画
形成するようになる。

すなわち、ダイヤフラム２４とカバー２２とに
よつて、ダイヤフラム室２５が形成されるもの
で、このダイヤフラム室２５には、負圧取入れポ
ート２６および負圧取出しポート２７が設けられ
る。この負圧取出しポート２７は、前記排気ガス
制御弁１５のダイヤフラム室１８に通路２８を介
して連通し、また負圧取入れポート２６は通路２
９を介してバキユームポンプ３０に連通し、ダイ
ヤフラム室２５に負圧を供給するようにしてい
る。

前記ヨーク２３の中心軸部には、例えば円柱状
にしたステータコア３１が設定されるもので、こ
のステータコア３１の中心軸部には透孔３２が形
成されている。そして、この透孔３２はフイルタ
３３を介して開口３４から大気に開放されるもの
で、ダイヤフラム２４およびハウジング２１部で
大気開放室３５が形成されるようにして、上記大
気開放室３５が大気圧による基準圧力に設定され
てようにする。上記ステータコア３１の外周に
は、ヨーク２３内に固定設定されるようにして、
電磁コイル３６を巻装する。

前記ダイヤフラム２４は、磁性体でなる弁保持
部材３７を担持する。この弁保持部材３７には、
ダイヤフラム室２５と大気開放室３５とを連通す
る通路３８および３９が形成されるもので、上記
ステータコア３１の磁極端面に間隙をおいて対設
され、電磁コイル３６に励磁電流が供給された時
に、弁保持部材３７がダイヤフラム室２５の負圧
に抗して吸引駆動されるように構成する。

弁保持部材３７の通路３８には、ダイヤフラム
室２５側を径小にする段部によつて弁座４０が形
成され、この弁座４０には可動弁体４１がスプリ
ング４２によつて圧接設定される。また、負圧取
入れポート２６の先端は、上記弁保持部材３７の
通路３８の小径部に挿入設定され、この負圧取入
れポート２６の先端開口面は上記可動弁体４１に
対設する弁座４３を構成するようにされる。すな
わち、弁保持部材３７が図上で図示のように下方
に位置する場合は、スプリング４２によつて可動
弁体４１を弁座４０に圧接し、通路３８を閉じて
ダイヤフラム室２５と大気開放室３５とを分離
し、負圧取入れポート２６からダイヤフラム室２
５に負圧が供給される。そして弁保持部材３７が
上昇した場合には、可動弁体４１が弁座４３に当
り、この可動弁体４１がスプリング４２に抗して
駆動され、負圧取入れポート２６を閉じると共に
ダイヤフラム室２５と大気開放室３５とを、通路
３８を介して連通されるように構成する。

そして、弁保持部材３７とカバー２２との間に
圧縮スプリング４４を介在させ、ダイヤフラム２
４に対して常時ダイヤフラム室２５の負圧に抗す
る方向の力を作用させるようにしてなる。

４５はエンジンの負荷状態を検出する負荷セン
サ、５０は回転センサであり、この負荷センサ４
５および回転センサ５０からの検出信号は、コン
ピユータ等の処理回路４６で演算処理して、エン
ジン運転状態に応じた励磁電流を電磁コイル３６
に供給するようにしてなる。

すなわち、上記のように構成される負圧制御弁
２０において、弁保持部材３７は磁性材料で構成
されているため、ステータコア３１および電磁コ
イル３６による電磁機構による磁気吸引力と、ダ
イヤフラム室２５の負圧、さらにスプリング４４
の弾性力との平衝関係で位置設定される。そし
て、ダイヤフラム室２５の負圧が磁気吸引力とス
プリング４４の弾性力の和より小さい時は、力関
係により図のように弁保持部材３７が下方にあ
り、弁体４１は弁座４０に圧接され、通路３８を
閉じてダイヤプラム室２５にバキユームポンプ３
０から力の平衝関係が保たれるようになるまで負
圧が供給されるようになる。これに対して、磁気
吸引力とスプリング４４の弾性力の和よりダイヤ
フラム室２５の負圧が大きい時には、弁保持部材
３７は過剰ダイヤフラム発生力によつて上方に移
動され、弁体４１が弁座４３に当たり、通路３８
を介してダイヤフラム室２５と大気開放室３５を
連通すると共に、負圧取入れポート２６を閉じて
過剰負圧を大気に開放して力の平衝関係を保つよ
うになる。すなわち、ダイヤフラム室２５の負圧
が磁気吸引力とスプリング４４の弾性力の和との
力の平衡関係で所定の平衡負圧値に保持されるよ
うにされる。

この場合、エンジン負荷が上昇した場合には、
負荷センサ４５からの負荷検出量に比例して、電
磁コイル３６に対する励磁電流が減少され、弁保
持部材３７に対する吸引力を減少させる。また、
負荷が減少した時には、電磁コイル３６に対する
励磁電流を増大させ、ダイヤフラム室２５の負圧
に抗するように作用させるので、ダイヤフラム室
２５の平衡負圧値は、負荷に応じて可変制御さ
れ、排気ガス制御弁１５が負荷量に応じて駆動さ
れ、負荷の小さい状態で吸気系１４に対する排気
ガスの還流量を増大させるようにするものであ
る。

ここで、スプリング４４はダイヤフラム室２５
の負圧に抗し、電磁機構の磁気吸引力を助けるよ
うに作用する。すなわち、電磁コイル３６に励磁
電流の供給されない状態でも、スプリング４４の
荷重に見合つた負圧出力が得られる。したがつ
て、スプリング４４の荷重を選定することで、第
２図のＡにで示すように非通電時の負圧出力を
立ち上りロス無しで任意に設定可能となるもので
ある。同時に、励磁電流を供給した場合にも、出
力負圧には非励磁時の出力負圧が重畳される状態
となり、電磁機構の限定吸引力以下で同図にで
示すように任意の最大出力を得ることができる。

すなわち、同一出力負圧を得る場合でも、電磁
機構による吸引力を小さくすることができるもの
で、電磁コイル３６に対する励磁電流を軽減可能
とすることのできるものであり、小型、軽量化に
効果的なものとすることができる。

また、電磁コイル３６に対する非通電時におい
ては、すでにスプリング４４の荷重とダイヤフラ
ム室２５に保持される負圧の大きさによるダイヤ
フラム２４の作用力とが、力の平衝関係にあるた
め、設計時の寸法公差の配慮、製作時の加工精
度、組立時の配慮等の負担を小さくすることがで
き、通電開始直後の微小電流からロスなく、負圧
出力の立ち上りを得ることができる。

第２図のＡにおいてはスプリング４４の存在
しない場合の特性を示すもので、立ち上りロスが
存在する。

上記実施例では、弁保持部材３７とカバー２２
との間にスプリング４を介在させ、弁保持部材３
７に対して電磁機構による磁気吸引力と同一方向
の力を作用させた。しかし、これは第３図に示す
ように弁保持部材３７とステータコア３１との間
に圧縮スプリング４７を介在させるようにしても
よい。第３図において第１図と同一構成部分は同
一符号を付してその説明は省略する。

すなわち、このように構成すると、電磁コイル
３６に励磁電流が供給され、磁気吸引力が発生し
ても、その吸引力はとりあえずスプリング４７の
荷重に打ち勝つことにのみ消費され、弁保持部材
３７を介してダイヤフラム２４を吸引する力とは
成り得ない。したがつて、この間は出力は得られ
ないため、第２図のＢにで示すようにスプリン
グ４７が存在しない場合の負圧出力開始電流より
大きな電流で出力を開始するようになる。すなわ
ち、スプリング４７の荷重を選定することで、任
意の電流から負圧出力を開始させることができる
ようになる。同図のの特性はスプリング４７の
存在しない場合を示す。

以上のようにこの考案によれば、特に負圧制御
特性を効果的に調整可能として、負荷の状態に応
じて負圧が可変制御される負圧制御弁が得られる
もので、スプリングによる調整範囲が存在するも
のであるため、目的とする負圧出力特性が容易且
つ確実に設定することができ、デイーゼルエンジ
ンのEGR制御系に用いて、その実用的効果は著
しいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例に係る負圧制御弁
を説明する断面構成図、第２図のＡ，Ｂはこの考
案に係る負圧制御弁の負圧出力特性を説明する
図、第３図はこの考案の他の実施例を示す要部の
断面図である。 １１……デイーゼルエンジン、１５……排気ガ
ス制御弁、２０……負圧制御弁、２１……ハウジ
ング、２２……カバー、２３……ヨーク、２４…
…ダイヤフラム、２５……ダイヤフラム室、２６
……負圧取入れポート、２７……負圧取出しポー
ト、３０……バキユームポンプ、３１……ステー
タコア、３５……大気開放室、３６……電磁コイ
ル、３７……弁保持部材、４１……可動弁体、４
４，４７……スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 負圧取入れポートおよび負圧取出しポートを備
   えたダイヤフラム室と、このダイヤフラム室にダ
   イヤフラムを介して隣接して形成された基準圧力
   が設定される基準圧力室と、上記ダイヤフラムに
   よつて担持されその位置に応じてダイヤフラム室
   と基準圧力室を選択的に連通する磁性部材を有す
   る弁保持部材と、励磁電流に応じて上記弁保持部
   材に磁気力を作用させる電磁コイルおよびステー
   タコアからなる電磁機構と、上記弁保持部材に作
   用され上記電磁機構による作用力を補正するスプ
   リング機構とを具備し、ダイヤフラム室の負圧、
   電磁機構による作用力、およびスプリング機構の
   弾性力との平衡関係によつて、上記弁保持部材を
   位置保持するようにしたことを特徴とする負圧制
   御弁。