JPH0720355Y2 - 排気絞り装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、寒冷時にエンジンの水温を早期に上昇させて
暖機を促進する等の目的で設けられた排気絞り装置に関
する。

〈従来の技術〉 従来のこの種排気絞り装置としては、例えば第３図に示
すようなものがある（特開昭59−145336号公報，実開昭
59−167932号公報及び実開昭58−146835号公報等参
照）。

即ち、コントローラ１にエンジン回転数，アクセル開度
及びエンジン水温等の信号が入力され、これらが所定の
条件に達すると、コントローラ１のスイッチ1aがONし、
更に、ヒートアップスイッチ２をONさせると、排気絞り
用のソレノイド３とFICD（フューエルインジェクション
コントロールデバイス）用のソレノイド４を作動させ
る。前記排気絞り用のソレノイド３の作動により、排気
絞りバルブ用のアクチュエータ５を作動する負圧の通路
６が開放され、負圧ポンプ７によって供給される負圧が
該アクチュエータ５に導かれる。従って、このアクチュ
エータ５のダイヤフラム5aに連結された連結棒5Aが引っ
張られ、該連結棒5Aに連結されたアーム5Bを介してバル
ブシャフト8aが回動され、排気チューブ９内の排気絞り
バルブ８が排気通路の断面積を絞る。

一方、FICD用のソレノイド４の作動により、FICD用のア
クチュエータ10を作動する負圧の通路11が開放され、負
圧ポンプ７によって供給される負圧が該アクチュエータ
10に導かれる。従って、このアクチュエータ10のダイヤ
フラム10aに連結された連結棒10Aが引っ張られ、該連結
棒10Aに連結された燃料ポンプ12のコントロールレバー1
2aが揺動して、燃料噴射量が増大される。

以上のようにして、排気通路が絞られ、燃料噴射量が増
大される結果、暖機が促進される。

尚、かかる暖機促進動作の解除は、前述のエンジン回転
数，アクセル開度及びエンジン水温等のが所定の条件に
達して、コントローラ１のスイッチ1aがOFFすることに
より、排気絞り用のソレノイド３及びFICD用のソレノイ
ド４を介して負圧通路6,11が大気開放され、排気絞りバ
ルブ８が全開、燃料ポンプ12のコントロールレバー12a
が元の状態に復帰することによってなされる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の排気絞り装置にあって
は、単なる負圧供給の有無によって、排気絞りバルブ８
を制御しているため、バルブ８作動状態としては、全閉
と全開の２つの状態しかない。このため、エンジンとし
ての許容排圧によって排圧が制限されることを考える
と、排気通路を絞る領域がかなり小さく、主としてアイ
ドル域のみしか暖機促進を実行できないという問題点が
あった。

尚、従来、第４図に示すように、偏心軸を有する排気絞
りバルブ13を設けると共に、バルブシャフト13aに連結
されたアーム14とアクチュエータ15のダイヤフラム15a
に連結された連結棒15Aとの間に介装されたスプリング1
6を設け、排気絞りバルブ13の上流側と下流側との差圧
によって、排圧を一定にするシステムが考えられるが、
このものでは、次のような問題点がある。

即ち、排気絞りバルブ13の下流側圧力上昇に対して、あ
る程度余裕を持って排気絞り作動を解除する必要があ
り、排気絞り領域を許容排圧ぎりぎりまで拡大できな
い。

又、このものでは、排気チューブ17付近にスプリング16
を備える必要があり、耐熱性に問題が生じるので、車両
における装置のレイアウトが難しい。

そこで、本考案はこのような従来の問題点に着目してな
されたもので、排気絞りバルブの上流側の排気圧力に応
じて排気絞りバルブを負圧力により閉作動させるアクチ
ュエータの作動負圧力を可変制御する独特の構成の可変
負圧装置を設けて、排気絞りバルブの開度をエンジンの
許容排圧内において排圧一定となるように制御し、もっ
て暖機促進の実行領域を拡大することを目的とし、特
に、排気絞り領域をより拡大でき、レイアウトも有利な
排気絞り装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本考案は、エンジンの排気通路断面積を絞る
排気絞りバルブを負圧ポンプからの負圧力により閉作動
させるアクチュエータと、エンジン運転条件に応じて前
記アクチュエータへ負圧を導入するか、大気導入を導入
するかを選択するソレノイドと、を備えた排気絞り装置
において、 前記排気絞りバルブの上流側の排気圧力に応じて前記ア
クチュエータの作動負圧力を可変制御する可変負圧装置
を備え、 前記可変負圧装置を、負圧ダイヤフラム装置部と正圧ダ
イヤフラム装置部とから構成し、 前記負圧ダイヤフラム装置部を、本体と、該本体内を、
ソレノイド下流の負圧が導入されまた大気導入孔を壁面
に有する負圧室と排気が導入される排気室とに仕切る負
圧ダイヤフラムと、前記本体端壁から負圧室内に突入し
て先端部がオリフィスとして開口する負圧導入パイプ部
と、から構成する一方、 前記正圧ダイヤフラム装置部を、本体と、該本体内を前
記負圧ダイヤフラム装置部の排気室と連通部を介して連
通して排気が導入される排気室と大気に開放される大気
室とに仕切る正圧ダイヤフラムと、前記負圧ダイヤフラ
ムと前記正圧ダイヤフラムを前記連通部を通して連結す
るピストンと、前記大気室内の正圧ダイヤフラムと前記
本体端壁との間に介装され、前記ピストンをその先端部
が前記オリフィスに当接して閉塞する方向に弾性付勢す
るスプリングと、から構成した。

〈作用〉 かかる構成において、ソレノイドによりアクチュエータ
に負圧が導入され、該アクチュエータにより閉作動され
る排気絞りバルブが排気通路断面積を絞った状態の時、
可変負圧装置においてオリフィスとピストン先端部とが
当接していることによって負圧が大気に漏れない状態と
なっている。

次に、正圧ダイヤフラム装置部の排気室内の圧力は、エ
ンジン回転数が高くなるに連れて上昇する。この排気室
内の圧力が所定の圧力以上となると、正圧ダイヤフラム
はスプリングの弾性力に抗して変形し、ピストンがオリ
フィスから離れる方向に移動される。これによって、オ
リフィスとピストン端部との間に隙間が発生し、負圧が
負圧ダイヤフラム装置部の負圧室に導かれ、大気に洩れ
る。この結果、アクチュエータに作用する負圧が低下し
て排気絞りバルブが徐々に開き始め、同時に排気通路内
の排気絞りバルブ上流側の圧力即ち、正圧ダイヤフラム
装置部の排気室の圧力も低下する。従って、排気絞りバ
ルブは、排気室の圧力とスプリングの弾性力とが釣り合
うようにある開度で静止する。

一方、エンジン回転数が低下し、排圧が低下すると、正
圧ダイヤフラムはスプリングの弾性力によって変形し、
ピストンがオリフィスに近付く方向に移動される。これ
によって、オリフィスとピストン端部との間の隙間は狭
くなり、同時にアクチュエータに作用する負圧が高くな
って排気絞りバルブが閉じ始める。従って、排気通路内
の排気絞りバルブ上流側の圧力が上昇し、正圧ダイヤフ
ラム装置部の排気室の圧力とスプリングの弾性力とが釣
り合う位置で排気絞りバルブは静止する。

そして、ソレノイドによりアクチュエータに大気が導入
され、排気絞りバルブが全開となる。

以上の作用のようにして、排気絞りバルブの上流側から
排圧が取り出され、その排圧が排気絞りバルブの作動負
圧力にフィードバックされて、例えば排気通路断面積を
絞った時の排気絞りバルブの上流側の排圧が一定となる
ようにバルブ開度が制御される。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

尚、以下に説明する図において、第３図と同一要素のも
のには同一符号を付して説明を簡単にする。

第１図において、エンジンの排気チューブ９内に装備さ
れて排気通路断面積を絞る排気絞りバルブ８と、エンジ
ン回転数，アクセル開度及びエンジン水温等の信号が入
力されるコントローラ１と、ヒートアップスイッチ２
と、エンジン運転条件に応じてアクチュエータ５へ負圧
を導入するか、大気導入を導入するかを選択するソレノ
イドとしての排気絞り用のソレノイド３及びFICD用のソ
レノイド４と、排気絞りバルブ８用のアクチュエータ５
及びFICD用のアクチュエータ10と、を備えた構成は従来
と同様である。

そして、前記排気チューブ９内の排気絞りバルブ８の上
流側の排圧に応じて前記排気絞りバルブ８用のアクチュ
エータ５の作動負圧力を可変制御する可変負圧装置19が
設けられている。

即ち、、排気絞りバルブ８用のアクチュエータ５を作動
する負圧通路６のソレノイド３とアクチュエータ５との
間から負圧導入パイプ18が分岐して設けられ、該負圧導
入パイプ18の他端は前記可変負圧装置19に接続される。
又、排気チューブ９の排気絞りバルブ８上流側には排気
導出口9aが形成され、該排気導出口9aと可変負圧装置19
とは排気導出パイプ20を介して接続されている。

ここで、上記可変負圧装置19の具体的構造を第２図に基
づいて説明する。

可変負圧装置19は、負圧ダイヤフラム装置部Ａと正圧ダ
イヤフラム装置部Ｂとから構成される。

負圧ダイヤフラム装置部Ａの本体21内は負圧ダイヤフラ
ム22によって負圧室ａと排気室ｂの２室に仕切られ、負
圧室ａ側の本体21には、端壁を貫通する如く設けられて
負圧室ａ内に突入してオリフィス23aとして開口するパ
イプ部23と負圧室ａ内をフィルタ24を通じて大気開放状
態とする大気導入孔としての大気開放用パイプ部25とが
形成されている。前記パイプ部23は、前記負圧導入パイ
プ18に接続される。

一方、正圧ダイヤフラム装置部Ｂの本体26内は正圧ダイ
ヤフラム27によって排気室ｃと大気室ｄの２室に仕切ら
れ、該排気室ｃは、中心軸を通る連通部としてのパイプ
部28を介して前記負圧ダイヤフラム装置部Ａの排気室ｂ
と連通している。又、排気室ｃ側の本体26にはパイプ部
29が形成され、該パイプ部29は、前記排気導出パイプ20
に接続されている。負圧ダイヤフラム27と正圧ダイヤフ
ラム22とは前記パイプ部28を通って両ダイヤフラム装置
部A,Bの本体21,26に突入するピストン30を介して連結さ
れる。このピストン30の正圧ダイヤフラム装置部Ｂ側の
端部は該装置部Ｂの本体26端壁に形成された開口31に嵌
挿支持されている。そして、正圧ダイヤフラム27の大気
室ｄ側中心部に設けられたワッシャ32と本体26端壁内面
との間にはスプリング33が介装され、該スプリング33は
ピストン30を図の上方に押し上げて、前記パイプ部23の
オリフィス23aをピストンヘッド30aで閉塞するように作
用する。

次にかかる構成の作用について説明する。

従来装置と同様に、コントローラ１にエンジン回転数，
アクセル開度及びエンジン水温等の信号が入力され、こ
れらが所定の条件に達すると、コントローラ１のスイッ
チ1aがONし、更に、ヒートアップスイッチ２をONさせる
と、排気絞り用のソレノイド３とFICD用のソレノイド４
を作動させる。前記排気絞り用のソレノイド３の作動に
より、排気絞りパイプ用のアクチュエータ５を作動する
負圧の通路18が開放され、負圧ポンプ７によって供給さ
れる負圧が該アクチュエータ５に導かれる。従って、こ
のアクチュエータ５のダイヤフラム5aに連結された連結
棒5Aが引っ張られ、該連結棒5Aに連結されたアーム5Bを
介してバルブシャフト8aが回動され、排気チューブ９内
の排気絞りバルブ８が排気通路断面積を絞る。この時、
負圧導入パイプ18内の負圧は、可変負圧装置19におい
て、オリフィス23aとピストンヘッド30aとが密着してい
ることによって大気には洩れない状態となっている。次
に、正圧ダイヤフラム装置部Ｂの排気室ｃ内の圧力は、
エンジン回転数が高くなるに連れて上昇する。排気室ｃ
内の圧力が所定の圧力以上となると、ダイヤフラム27は
スプリング33の弾性力に抗して変形し、ピストン30が図
の下方に押し下げられる。これによって、オリフィス23
aとピストンヘッド30aとの間に隙間が発生し、この隙間
を介して負圧導入パイプ18内の負圧は負圧ダイヤフラム
装置部Ａの負圧室ａに導かれ、大気開放用パイプ部25か
らフィルタ24を介して大気に洩れる。この結果、排気絞
りバルブ用アクチュエータ５に作用する負圧が低下して
排気絞りバルブ８が徐々に開き始め、同時に排気チュー
ブ９内の排気絞りバルブ８上流側の圧力即ち、正圧ダイ
ヤフラム装置部Ｂの排気室ｃの圧力も低下する。従っ
て、排気絞りバルブ８は、排気室ｃの圧力とスプリング
33の弾性力とが釣り合うようにある開度で静止する。

一方、エンジン回転数が低下し、排圧が低下すると、ダ
イヤフラム27はスプリング33の弾性力によって変形して
ピストン30を図の上方に押し上げ、これによって、オリ
フィス23aとピストンヘッド30aとの間の隙間は狭くな
り、同時に排気絞りバルブ用アクチュエータ５に作用す
る負圧が高くなって排気絞りバルブ８が閉じ始める。従
って、排気チューブ９内の排気絞りバルブ８上流側の圧
力が上昇し、正圧ダイヤフラム装置部Ｂの排気室ｃの圧
力とスプリング33の弾性力とが釣り合う位置で排気絞り
バルブ８は静止する。

そして、コントローラ１のスイッチ1aがOFFすることに
より、排気絞り用のソレノイド３を介して負圧通路18が
大気開放され、排気絞りバルブ８が全開となる。

以上の作用のようにして、排気絞りバルブ８の上流側か
ら排圧が取り出され、その排圧が排気絞りバルブ８の作
動負圧力にフィードバックされて、排気通路断面積を絞
った時の排気絞りバルブ８の上流側の排圧が一定となる
ようにバルブ開度が制御される。

従って、エンジンとしての許容排圧で排圧が一定となる
ことによって、排気通路を絞る領域を大幅に拡げること
ができ、暖機促進の実行領域を拡大できる。

又、このように、排気絞りバルブ８の上流側圧力のみで
排気絞りバルブ８の開度を制御しているため、エンジン
としての許容排圧ぎりぎりまで、排気絞り領域を拡大で
きる。

更に、本構成では、排圧制御系は、排気チューブ９と完
全に分離しているため、耐熱性等の問題点がなく、装置
の車載上のレイアウトも容易となる。

特に、上記の構成によると、可変負圧装置19に負圧，排
気及び大気を導入することにより、排気絞りバルブ８の
上流側の排気圧力に応じてアクチュエータ５の作動負圧
力を可変制御することができるから、電気回路や流体圧
回路等の複雑な制御機構を用いてアクチュエータ５の作
動負圧力を可変制御する必要がなく、構成及びシステム
等を簡略化でき、既存の装置にも容易に適用することが
できる。

又、可変負圧装置19自体、本体内部に負圧室、排気室及
び大気室を設け、これらの室に負圧ダイヤフラム、ピス
トン、正圧ダイヤフラム、スプリング等を設けた構成で
あるから、構造が簡単であり、製作性に優れ、コスト的
にも有利である。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、排気絞りバルブ
の上流側の排気圧力に応じて排気絞りバルブを負圧力に
より閉作動させるアクチュエータの作動負圧力を可変制
御する独特の構成の可変負圧装置を設けて、排気絞りバ
ルブの開度をエンジンの許容排圧内において排圧一定と
なるように制御するようにしたから、排気絞り領域を大
幅に拡げることができ、例えば、暖機促進の実行領域を
拡大することができ、特に、排気絞り領域をより拡大で
き、レイアウトも有利な排気絞り装置を提供でき、しか
も、前記独特の構成の可変負圧装置に負圧，排気及び大
気を導入することにより、前記可変制御を実行できるか
ら、構成及びシステム等を簡略化でき、既存の装置にも
容易に適用することができると共に、可変負圧装置の構
造も簡単であり、製作性に優れ、コスト的にも有利であ
る実用的効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる排気絞り装置の一実施例を示す
システム図、第２図は同上実施例における可変負圧装置
の構造を示す断面図、第３図は従来の排気絞り装置の一
例を示すシステム図、第４図は従来の排圧制御型排気絞
りシステムを示す概略図である。 １……コントローラ、２……ヒートアップスイッチ、３
……排気絞り用のソレノイド、５……排気絞りバルブ用
のアクチュエータ、８……排気絞りバルブ、９……排気
チューブ、9a……排気導出口、18……負圧導入パイプ、
19……可変負圧装置、20……排気導出パイプ、21……本
体、22……負圧ダイヤフラム、23……パイプ部、23a…
…オリフィス、25……大気開放用パイプ部、26……本
体、27……正圧ダイヤフラム、28……パイプ部、29……
パイプ部、30……ピストン、33……スプリング、Ａ……
負圧ダイヤフラム装置部、Ｂ……正圧ダイヤフラム装置
部、ａ……負圧室、ｂ……排気室、ｃ……排気室、ｄ…
…大気室

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの排気通路断面積を絞る排気絞り
   バルブを負圧ポンプからの負圧力により閉作動させるア
   クチュエータと、エンジン運転条件に応じて前記アクチ
   ュエータへ負圧を導入するか、大気導入を導入するかを
   選択するソレノイドと、を備えた排気絞り装置におい
   て、 前記排気絞りバルブの上流側の排気圧力に応じて前記ア
   クチュエータの作動負圧力を可変制御する可変負圧装置
   を備え、 前記可変負圧装置を、負圧ダイヤフラム装置部と正圧ダ
   イヤフラム装置部とから構成し、 前記負圧ダイヤフラム装置部を、本体と、該本体内を、
   ソレノイド下流の負圧が導入されまた大気導入孔を壁面
   に有する負圧室と排気が導入される排気室とに仕切る負
   圧ダイヤフラムと、前記本体端壁から負圧室内に突入し
   て先端部がオリフィスとして開口する負圧導入パイプ部
   と、から構成する一方、 前記正圧ダイヤフラム装置部を、本体と、該本体内を前
   記負圧ダイヤフラム装置部の排気室と連通部を介して連
   通して排気が導入される排気室と大気に開放される大気
   室とに仕切る正圧ダイヤフラムと、前記負圧ダイヤフラ
   ムと前記正圧ダイヤフラムを前記連通部を通して連結す
   るピストンと、前記大気室内の正圧ダイヤフラムと前記
   本体端壁との間に介装され、前記ピストンをその先端部
   が前記オリフィスに当接して閉塞する方向に弾性付勢す
   るスプリングと、から構成したことを特徴とする排気絞
   り装置。