JPS5922065B2 - 負荷応答排ガス再循環弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用機関排ガス再循環系に係り、特に、再
循環の流れを計画化するため機関の負荷に応じる排ガス
再循環弁組立体に係る。

機関が再循環流れに耐えるのは負荷と共に増大すること
は良く知られている。

即ち、機関は、再循環の附加が不完全燃焼を招いて炭化
水素を高める限界に至る前は、負荷の増大と共に多量の
排ガスを採り入れることができる。

それ故、再循環の所要流れを機関負荷の関数として予定
することが望ましい。

吸気マニホルドの真空は負荷の相対的指標である以上、
再循環弁の位置はマニホルド真空レベルの変化の関数と
して設定することができる。

例えば、負荷の軽いとき、僅かの量の再循環がＮＯＸレ
ベル制御のために必要であるが、本発明における弁は小
量の再循環流れのために極めて僅かしか開かない。

負荷が重いと、燃焼室中の圧力・温度が高いレベルにな
るので大量の再循環流れが要求される。

それ故、再循環弁は広く開いてその流量を大にする。

再循環流れを制御するのにマニホルド真空を利用するこ
とは公知であり、例えば米国特許４００９７００号は、
案内弁を用いてマニホルド真空により再循環弁が間接的
に匍脚される構造を示す。

例えば第５図には、再循環弁への路の中の真空を制御す
るため案内弁に加えられたマニホルド真空が示される。

米国特許の３８７７４５２号、３９２４５８９号、４０
４０４０２号、３８８１４５６号及び４０３３３０９号
はすべて、マニホルド真空と孔真空を用い案内弁を介し
て再循環弁を制御する装置を示す。

これら従来の装置の各々には、再循環弁に連結されてマ
ニホルド真空及び孔真空の変化にしたがって変化作動す
る単一の制御装置がない。

従来の装置はすべて、案内弁制御を示し、これは変調信
号を再循環弁に送ることに対してマニホルドまたは孔の
真空を妨害する。

従来の構造は、再循環組立の製作費を高くさせ、組立を
複雑にし、修理の費用を高くさせる。

本発明の目的は、従来からの気化器絞り弁の動きに応じ
て制御されるマニホルド真空及び孔真空の変化に応じて
動いて再循環流れを機関負荷の変化にしたがって制御す
るようにする可動の押力部材を含む単一のハウジングか
ら成る排ガス再循環弁組立体を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、単一のハウジング内に収め
られる１対の押カニニットから成る排ガス再循環弁組立
体で、これらユニットは成る場合には係合して再循環弁
の位置を制御するが他の場合にはマニホルド真空及び孔
真空の変化に応じて動いて別々に離れて各ユニットによ
り再循環弁の独立的連動が行われるようにするものを提
供することである。

さらに別の目的は、ハウジングと共に孔真空の室、大気
圧の室及びマニホルド真空の室を形成する１対の離れた
可撓性のダイアフラムを含んだ単一ハウジングから成る
排ガス再循環弁組立で、マニホルド真空室はマニホルド
真空の変化、ばね力及び孔真空レベルの変動に応じて再
循環弁の往復運動を生ずるように該弁に連結されている
ものを提供することである。

本発明の他の目的や利点は次の図面参照による詳しい説
明により一層間らかになる。

第１図において、下風式二連気化器の一部１０は、空気
ホーン部分１２、主体部分１４を有し、これらは図示さ
れない適当な装置により結合される。

気化器は、通常の空気・燃料誘導通路１８を有し、この
通路は上端２０で従来の空気清浄器（図示されない）か
らの新鮮空気に開放され、さらに下端で吸気マニホルド
３０に連結される。

通路１８はフースタベンチュリ２３と共動する通常の固
定面積ベンチュリ２２を有し、ベンチュリ２３を通って
燃料の主な供給が図示されない装置によって誘導される
。

誘導通路１８中の空気及び燃料の流れは１対の絞り弁板
２４により制御され、各々の板は気化器本体の側壁に回
転自在に取つげられる軸２５に固定される。

誘導通路はまたマニホルド真空検知孔２６及び所謂火花
孔真空検知孔２８を有する。

孔２８は、絞り弁が開位置に動く際その縁で横切られる
ように、閉位置における絞り弁の縁に隣接する。

この開位置への動きにより孔はマニホルド真空を漸次受
け、こうして絞り弁位置の関数として変化する孔真空レ
ベルが生ずる。

主体部分１４は吸気マニホルドの頂にボルト付けにされ
るようにフランジを有し、その間にスペーサ３２が置か
れる。

マニホルド３０はいくつかの立上り孔３４を有し、これ
ら孔３４は誘導通路１８の出口端と共動するように整合
される。

孔３４は、下端３６で直角に伸びて図の平面から吸気弁
への通行を可能にする。

シリンダー頭の排気マニホルド側の部分３８は排ガス交
差通路４０を含む。

この通路は、機関の片側の図示されない排気マニホルド
から反対側に行きマニホルド基部３６の下を通って、「
熱い場所」を気化器の下方に提供して空気・燃料混合物
の蒸発をよくする。

第２図に示されるように、スペーサ３２は去状の凹部４
２を具え、これは孔４４により交差通路４０に直接連結
される。

１対の孔５０を経て孔３４と通ずる中央の通路４８に交
互に連結または阻止される通路４６も通路４２に通じて
いる。

スペーサの片側にカップ状のボス５２が取つけられて室
５４を形成し、ここを通って通路４６，４８は互いに通
じる。

所望しないときに排ガスの再循環を防止するように、通
路４６は平常排ガス再循環弁５６により閉鎖され、弁５
６は負荷に応動しサーボ５８により開位置に移される。

再循環弁５６は米国特許３９８１２８３号に示されるよ
うな音速流れ制御弁として示される。

弁座６２の壁６０は、円錐状の弁５６と共に細まり一波
がる流路６４を形成するような形状を有し、この流路の
のど部６６において弁５６の２つの位置の間で音速流れ
をもつ。

サーボ５８は、単一の・・ウジフグ６８内部の１対の互
いに作用する押力機構から成る。

２つの環状可撓性ダイアフラムの内、１つは７０で太き
℃・面積の方は７２であるが、ハウジングを３つの圧力
室に区分し、即ちハウジングとダイアフラム７０との間
の上の室γ４、両ダイアフラムの間の中間の室７６、及
びダイアフラム７２とハウジング６８との間の下の室７
８である。

上の室７４は圧縮ばね８０を含み、ばねはダイアフラム
７０に固定されたカップ状のピストン８２を押し下げる
。

この室は、アダプタ８４により第１図の孔真空路２８に
通じて絞り非真空変化に応するようにする。

中間室７６は多くのベント孔８６を介して大気圧に通ず
る。

下の室７８は圧縮ばね８８を含み、ばねはダイアフラム
７２に固定されたカップ状のピストン８９を押し上げる
。

再循環弁５６の軸９０は該ピストン及びダイアフラムに
固定される。

この軸はハウジングの開口部９４を封する環状の転りシ
ール９２中を通り、軸は開口部中を往復運動する。

軸９０はまた注油器９６中を通る。

室７８は、負荷変動に応するようにアダプタ９８により
マニホルド真空孔２６（第１図）に連通される。

操作に入る前に、注意すべきことは、各部の静位位置に
おいて上の室のばね８０を下の室のばね８８に反対に働
く力に克つように補正することであり、また、上のピス
トン８２と下のピストン８９とは別々の押力機構を構成
し、前者は成るときには後者を下に押して再循環弁を着
座させまた他のときには後者から離れて上に動いて再循
環弁を負荷変動に応じて独立的に動かすようにすること
である。

操作において、第２図の各部は広開絞り状態は勿論機関
停止状態中占めるべき位置にある。

これらの状態で室７４，７８中の圧力は大気圧であり、
機関真空は生じないしまた殆ど零である。

それ故、ばね８０の力ばばね８８の力よりも犬で、ピス
トン８２及びダイアフラム７０は下のダイアフラム７２
に係合され、ピストン８９は下に押され、それと共に軸
９０は運ばれて再循環弁５６を着座させ通路４６を閉鎖
する。

機関回転の状態、アイドル速度の状態の間、下室７８中
のマニホルド真空レベルは高くてばね８８の力に克つ程
であり、ダイアフラム７２及びピストン８９を引き下ろ
して再循環弁５６を着座させ再循環流れを防止する。

このとき上の室７４は、絞り弁が閉位置にあって孔２８
は空気ホーン部分１２中の殆ど大気圧の圧力を受けてい
るので、大気圧状態のままである。

車両の軽い加速状態の間、絞り弁の開運動により孔２８
は横切られてマニホルド真空をうける。

この真空は絞り弁の開度により段階的に変わる。

か（して室７４はマニホルド真空をうけ、こればばね８
０の力に克つと、ピストン８２を引き上げ下のダイアフ
ラム７２及びピストン８９との係合から離すようにする
。

、同時に、王室７８中のマニホルド真空は減じ、ばね８
８の力がダイアフラム７２及びピストン８９を上に動か
して漸進的に弁５６を開は始めるようになる。

この開きは、上述のようにピストン８２が下のピストン
との接触から離れて動いているので、ピストン８２の動
きとは無関係に行われる。

車両の重加速の間、再循環弁５６は、マニホルド真空が
さらに減じてはね８８によってピストン８９が上方に動
くようにされるに従って漸進的に開（。

この状態は、孔２８におけるマニホルド真空レベルが上
室７４中が殆ど大気圧の圧力になる程に低下する時まで
続く。

それ故、ばね８０はこうしてピストン８２及びダイアフ
ラム７０を下に動かして下のダイアフラム７２に突き当
らせしたがってこれをピストン８９と共に下に動かして
再循環弁５６を閉じるようにする。

上記から判るように、排ガス再循環弁は再循環流れを負
荷の関数として制御し、即ちアイドル状態及び広開絞り
状態において該弁行閉に保持され、一部絞り状態中は孔
２８における圧力を制御する絞り弁の動きの関数として
再循環流れが計画される。

また、機関停止により再循環弁は機関クランク始動回転
中も閉に維持され、したがって再循環ガスの流れによっ
て始動がしにくくなるということはないようにされる。

本発明の排ガス再循環弁組立体によれば、再循環弁の開
閉運動は、マニホルド真空の変化によって定められる負
荷の関数として変化する。

最初は、再循環弁はばね８０によって閉位置に押圧され
ているが、この押圧力は導通路１８中に開口する孔２８
からの真空が適用されたときには無効にされ、その後に
は、再循環弁の運動は専らマニホルド真空の力とばね８
８の力と関数として制御されるのである。

本発明はかように、構造が簡単で容易に且つ安価に製造
出来る単一の排ガス再循環弁組立体であって、再循環弁
の開閉が専らマニホルド真空とばね力の関数として制御
されるものを提供し、機関の負荷の増大に比例した関係
で排ガスを再循環させることができるようにしている。

本発明は実施例について説明されたが、本発明の範囲か
ら逸脱せずに多くの変更をなしうろことは当業者に明ら
かである。

【図面の簡単な説明】

第１図は内燃機関の一部及び気化器を示す断面図、第２
図は第１図の線２−２に沿った断面図である。 １６・・・・・・絞り本体、１８・・・・・・誘導通路
、２６・・・・・・マニホルド真空孔、２８・・・・・
・孔、３０・・・・・・吸気マニホルド、５６・・・・
・・排ガス再循環弁、５８・・・・・・サーボ、７０，
７２・・・・・・ダイアフラム、８０，８８・・・・・
・ばね、８２，８９・・・・・・ピストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端で吸気マニホルドに連結された誘導通路と、絞
   り弁と、該絞り弁の位置の関数として変化する真空レベ
   ルを提供するように該絞り弁が閉位置から開位置に動く
   時に該絞り弁の縁によって横切られるような場所で該誘
   導通路中に開口する孔２８とを有する気化器を具備した
   内燃機関用の排ガス再循環弁組立体において、機関排ガ
   スを該吸気マニホルドに導くダクトと、該ダクト内に動
   いてガスの流れを阻止しまた該ダクトの外に動いてガス
   の流れを許容する再循環弁と、該再循環弁の動きを制御
   する制御装置とを有し、該制御装置５８は該再循環弁５
   ６を開くように押圧する第１のばね８８を含み、該再循
   環弁５６は該制御装置５８に適用されるマニホルド真空
   によって閉位置に移動するようになっており、該制御装
   置５８は、更に、該第１のばね８８の作用に抗して該再
   循環弁５６を閉位置に向かって押圧する強制手段８２を
   構成する第２のばね８０と、前記誘導通路１８中に開口
   する前記孔２８からの真空によって操作されて、該強制
   手段８２が該再循環弁５６を動かすことを不能とし、も
   って、その後においては、前記第１のばね８８の力と、
   該制御装置５８に適用されるマニホルド真空レベルとだ
   けの関数として、前記再循環弁５６が開位置と閉位置と
   の間を移動するようにされる流体圧作動装置７４とを有
   することを特徴とする内燃機関用の排ガス再循環弁組立
   体。