JPS6044503B2 - 内燃機関制御バルブ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧力で応動するバルブ装置に関し、特にいくつ
かの流体路を同時制御するのに適切な圧力応動バルブ装
置に関する。

内燃機関が有する各種機能は該機関のキヤブレータ調整
マニホルドの基部に生じた真空圧力に応動する部材及び
機構によつて制御される。

従来この種機関やエンジンにおいて、このような真空圧
力は負の圧力からゼロ圧力まで変化し、エンジンｌの負
荷と関連している。しかし、ターボチャージエンジンの
場合、マニホルドの圧力は負の圧力から正の圧力或は大
気圧まで変化し、キヤブレータからの真空信号はエンジ
ン負荷を正確に反響するものではない。エンジンの動作
を適切なものとにするためには、エンジンの所定の機能
を従来エンジンでは低真空圧力となる負荷時に停止させ
る必要がある。このような機能とは、例えばデストリビ
ユータでの真空進み動作、排気ガス再循環制御、エアク
リーナ温度制御等である。従つて、所定のマニホルド圧
力に応動し流体圧力を所定のエンジン制御装置へ供給す
ることを停止させる制御用バルブ手段を設けることが極
めて必要であり、これを提供することが本発明の目的で
ある。

本発明の他の目的は、複数の機能を同時に停止し得るバ
ルブ装置をも提供することである。

本発明はターボチャージ内燃機関用の制御装置であつて
、機関の他の制御装置を操作するように吸込マニホルド
の圧力を利用した別々の流路を各々制御する複数のバル
ブ手段をそなえたものが提供される。このバルブ手段は
、空気一燃料誘導装置の圧力が大気圧以下、即ち真空圧
力である時、同時的に流路を開状態にするよう作動し、
また誘導装置の圧力が正の圧力即ち大気圧となつた時に
すべての流路を同時に閉成するように作動する。このバ
ルブ手段はダイアフラムアッセンブリーを介して作動さ
れ、このダイアフラムアッセンブリは誘導装置の圧力に
応動してすべてのバルブをその開位置と閉位置との間で
同時に作動させるものである。以下、添付図面を参照し
て本発明を説明する。

図示したように、本発明によるバルブ装置１０はターボ
チャージエンジン用の誘導装置１２に用いられるもので
ある。この誘導装置１２はスロットルバルブ２０により
制御される誘導通路１６をそなえたキヤブレータ１４に
設けられている。また誘導通路１６内にはターボ・チャ
ージャ・コンプレッサ２２があり、このコンプレッサ２
２は誘導通路１６から空気チャージを受けて、これをエ
ンジンの吸込マニホルド２４に送りこむようになつてい
る。本発明による制御バルブ装置１０は吸込マニホルド
の出口２８に接続されており、このバルブ装置１０を介
して吸込マニホルドに接続された種々の機能を有する真
空作動装置３０，３２，３４を制御するものである。

制御バルブ装置１０はハウジング４０をそなえ、このハ
ウジング４０はプラスチック等の材料でなる一対のハウ
ジング部材４２，４４を有し、これで複数の弁室４６を
形成している。

ハウジング部材４２，４４は金属製外壁として殻部材４
８によつて突合せた状態に保持されている。このハウジ
ングは寸法が小さく、実際には２インチ（５０ｗ１ｎ）
以下の径のものである。殻部材４８とハウジング部材４
４とで弁室を構成し、この弁室は可動壁としてのダイア
フラムアッセンブリ５４によつて作動室５０と排気室５
２とに２分されている。ダイアフラムアッセンブリ５４
はダイヤフラム５６をそなえ、その外周縁部５８はハウ
ジング部材４４にはさみこまれている。ハウジング部材
は環状線に沿い相互に離隔したボート６１，６２，６３
，６４，６５，６６と中心に位置するボート６７とをそ
なえ、これらボートはハウジング４０の内部と連通して
いて、各ポ．ートはテーパ状ステムの形をしており、空
気搬送用ホース或は導管を接続するようになつている。
近接して対をなすボート間は相互に連通している。例え
ば、ボート６１はボート６２と、ボート６３はボート６
４と、ボート６５はボート６６と−それぞれ連通してい
る。各対をなしたボートはハウジング部材４４内に形成
した通路６９を有し、これで各対をなしたボートが相互
に連通しているのである。１つの弁室４６は各対のボー
トと関連しており、バルブアッセンブリ７４を形成して
いる。

各バルブアッセンブリはバルブ開閉素子である円板７６
をそなえ、この円板７６の一側にはＯリング７８を着座
させ、他側には他のＯリング８０を着座させている。各
０リング８０は入口ボート６１，６３，６５を囲繞し、
各０リング７８は各円板７６と一体に形成したバルブス
テム８２に介挿させ、弁室４６内に配設されている。こ
のバルブステム８２は、ハウジング部材４４に形成した
開口部８４内に摺動可能に支持されている。開口部８４
の周壁面には溝８６が形成されており、これによつて弁
室４６がダイアフラムアッセンブリの一側域にある排気
室５２と連通している。円板７６とは反対側にあるバル
ブステム８２の端部はダイアフラムアッセンブリ５４に
取付けられている。

このアッセンブリ５４はその中央部にあるステム９２に
よつてダイアフラム５６の両面に保持されたバッキング
プレート８８，９０をそなえている。前記中央ステム９
２は、バッキングプレート８８と一体に形成されたもの
で、バッキングプレート９０の開口部を貫通して、この
貫通部９３で両バッキングプレート８８，９０をリベッ
ト留めしている。バッキングプレート９０は各バルブス
テム８２の頭部９５を受入れる複数の空胴部９４を有し
、ダイアフラムアッセンブリ５４が移動すれば、ステム
８２が移動するようになつている。ダイアフラムアッセ
ンブリ５４はハウジング４０の軸方向に穿設された穴９
８内のスプリング９６によつて作動室側に付勢されてお
り、従つてすべてのバルブの円板７６がＯリング７８と
接触した状態で各部分は第３図のような位置を占める。
穴９８は排気室５２と排気ボート６７と連通させ、従つ
て大気と連通した状態を維持している。前記殼部材４８
は作動室５０と連通して伸長した吸込部材１００を支持
しこの部材１００で誘導装置１２の吸込マニホルド２４
に接続される。

バルブ装置が通常の状態にある場合、スプリング９６が
ダイアフラムアッセンブリを第２図で示すように左方に
付勢し偏倚するので円板７６はすべてＯリング７８上に
着座する。このような状態においては、各対をなしたボ
ートの入口ボート６１，６３，６５はそれぞれ出口ボー
ト６２，６４，６６と連通する。同様に、作動室５０が
真空状態になると、ダイアフラム５６の反対側にある排
気室５２が中央ボート６７および穴９８を介して大気圧
を受けることになる。かくしてダイアフラムアッセンブ
リ５４を左方に押圧する差圧が得られる。この移動によ
りバルブステム８２が引張られ、バルブ円板７６が左方
に引かれてＯリング７８と密封係合する。従つて弁室４
６と排気ボート６７との連通が断たれるが、対をなした
入口および出口ボートを相互に連通状態に維持し、且つ
マニホルドと真空作動装置３０，３２，３４との間は出
口を介した流体ライン或は流体流路に空気流が送りこま
れる。エンジン負荷が所定の状態にある場合、吸収マニ
ホルド内の圧力はその通常の真空圧力以上となる。

例えば、このような圧力は１〜２ｐＳｉの範囲にある。
圧力が作動室５０内でこのようなレベルに達すると、差
圧がダイアフラム５６に生じ、図面において右側に作用
する。この差圧によりダイアフラムアッセンブリ５４が
移動し、スプリング９６を圧縮し且つすべてのバルブス
テム８２およびその円板７６を右方に同時に移動しＯリ
ング７８との係合状態が解除される。バルブ円板７６が
移動してＯリング７８から離れＯリング８０に係合する
と、入口ボート６１，６３，６５は閉成されてこれと出
口ボート６２，６４，６６とは、遮断される。

同時に、出口ボート６２，６４，６６は通路６９、弁室
４６、溝８６、排気室５２、穴９８、を介して中央排気
ボート６７に対して開らかれる。このように連通すれば
、残留圧力即ち真空作動装置３０，３２，３４に残つて
いる真空圧力が消散されて、その圧力を大気圧とするの
でこれら装置３０，３２，３４の動作が停止される。マ
ニホルドの圧力が真空レベルに戻ると、ダイ，アフラム
５６に作用する差圧力とスプリングの偏倚力とによつて
ダイアフラムアッセンブリ５４とバルブ円板７６が図面
において左方に移動し、従つてバルブ円板７６はＯリン
グ７８と再度係合するに到る。

この状態では、対をなした入口および．出口ボートが相
互に連通するので、真空作動装置３０，３２，３４の制
御機能が再び作動を開始する。本発明のバルブ装置は３
つの流体路について説明したが、流体路の数は３以上で
もまた以下でも・よいことは勿論である。

ターボチャージ内燃エンジン用のバルブ装置であつて、
このエンジンの制御に用いられ且つエンジンの空気一燃
料誘導装置内の圧力に応動する複数の真空作動装置を制
御するのにもちいられるものは以上説明した通りである
。

バルブ装置は空気一燃料誘導装置内の圧力に応答して複
数のバルブアッセンブリを同時に開位置にまた閉位置に
移動し、開位置では各真空作動をなす制御装置は誘導゛
装置の圧力に自由に応答し、一方閉位置では誘導装置の
圧力が正或は大気圧となつて制御装置の動作が停止され
る。バルブ装置はダイアフラムアッセンブリを用い、こ
のダイアフラムアッセンブリによつてすべてのバルブア
ッセンブリが同時に開位置または閉位置となり、別々の
流体路を制御している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバルブ装置により制御されるターボチ
ャージエンジンの空気一燃料誘導装置および真空作動を
する制御装置を示す説明図、第２図は第１図のバルブ装
置の拡大横断面図、第３図は第２図のバルブ装置の端面
図、第４図は第３図の線４−４にそつたバルブ装置の横
断面図である。 １０・・・・・・バルブ装置、１２・・・・・誘導装置
、１４・・キヤブレータ、１６・・・・・・誘導通路、
２２・・コンプレッサ、２４・・・・・・吸込マニホル
ド、２８・・・・・出口、３０，３２，３４・・・・・
・真空作動装置、４０・・・・・・ハウジング、４２，
４４・・・・・・ハウジング部材、４６・・・・・・弁
室、５０・・・・・・作動室、５２・・・・・・排気室
、５４・・・・・・ダイアフラムアッセンブリ、５６・
・・・ダイアフラム、６１，６３，６５・・・・・・入
口ボート、６２，６４，６６・・・・・・出口ボート、
６７・・・・中央の排気ボート、６９・・・・・・通路
、７４・・・・・・バルブアッセンブリ、７６・・・・
・バルブ素子（円板）、７８，８０・・・・０リング、
８２・・・・・・バルブステム、９２・・・・・・中央
ステム、９４・・・・・・空胴部、９５・・・・・・ヘ
ッド、９６・・・・・スプリング、９８・・・穴、１０
０・・・・・・吸込部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸込マニホルドとその圧力に応動する真空作動装置
   とを具えた内燃機関に用いるバルブ装置において、該バ
   ルブ装置のハウジングにはその内部と連通した入口ポー
   トと出口ポート及び排気ポートとを設け、前記ハウジン
   グにはその内部に配設されたバルブ素子が、前記入口ポ
   ートと出口ポートとが相互に且つ出口ポートと接続され
   た前記真空作動装置とに連通するような通常位置と、入
   口ポートが閉成されて出口ポートが前記排気ポート及び
   真空作動装置とに連通するような作動位置との間を移動
   するバルブ手段を設け、前記ハウジング内には一方の側
   に作動室を形成し他方の側は前記バルブ素子と接続され
   た可動壁が設けられ、前記作動室に接続された制御ポー
   トは前記燃機関の吸込マニホルドに接続されていて、真
   空圧力がある場合は前記バルブ素子を前記通常位置に維
   持し、真空圧力がない場合は前記作動位置に移動させる
   ようになされることを特徴とする内燃機関制御バルブ装
   置。 ２ 前記可動壁で形成された前記作動室の他側域は排気
   室が形成され、この排気室が常に前記排気ポートと連通
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   内燃機関制御バルブ装置。 ３ 附加的に設けた入口ポートと出口ポートが前記ハウ
   ジングの内部と連通し、附加的に設けたバルブ素子が最
   初に記載した各ポートと同様に前記各附加ポートを制御
   するように前記ハウジング内に配設され、前記可動壁が
   前記附加バルブ素子に接続されて該バルブ素子をすべて
   同時に前記通常位置と作動位置との間を移動するように
   なされたことを特徴とする第１項記載の内燃機関制御バ
   ルブ装置。 ４ 前記出口ポートがすべて前記排気ポートと連通して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の内燃
   機関制御バルブ装置。 ５ 前記ハウジングが前記バルブ素子を受入れる弁室を
   形成した第１の部材と、前記弁室を前記排気室に、該排
   気室を前記排気ポートに、前記入口ポートを前記排気ポ
   ートにそれぞれ連通させた通路手段を備え、前記ハウジ
   ングが前記各ポートを形成した第２の部材と、前記第１
   の部材および第２の部材を保持し且つ前記作動室および
   排気室を形成した第３の部材とを備えたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の内燃機関制御バルブ装置
   。 ６ 前記バルブ手段が前記入口ポートのまわりに形成し
   たバルブシートと、前記排気ポートへの通路のまわりに
   形成したバルブシートとを設け、前記バルブ素子は前記
   バルブシートの一方と係合する通常位置と、前記バルブ
   素子が前記バルブシートの他方と係合する作動位置との
   間を移動し得ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の内燃機関制御バルブ装置。 ７ 前記バルブ手段が前記入口ポートと連通して前記ハ
   ウジング内に形成した弁室と、前記弁室と前記排気ポー
   トとの間で前記入口ポートと同軸的に配された通路を備
   え、前記バルブ素子がこの通路を閉じるように一つの方
   向に移動し且この通路を開らくように他の方向に移動し
   得ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃
   機関制御バルブ装置。 ８ 吸込マニホルドの圧力に応動する複数の真空作動装
   置を有する内燃機関制御バルブ装置において、このハウ
   ジングはその内部にすべてが連通した複数の入口ポート
   と、複数の出口ポートと排気ポートとを形成し、前記入
   口ポートの各々が前記出口ポートのそれぞれと別々に連
   通したものと、前記各入口ポートに関連したバルブ素子
   は前記入口ポートと関連出口ポートとが相互に且つ前記
   真空作動装置のひとつに連通するような通常位置と、前
   記入口ポートが閉成され且つその関連出口ポートが前記
   排気ポートおよび前記真空作動装置のうちの関連したひ
   とつと連通するような作動位置との間を移動し得るよう
   にしたバルブ手段と、可動壁体は前記ハウジング内で前
   記壁体の両側域に作動室と排気室とをそれぞれ形成し、
   前記バルブ素子は前記可動壁に接続し前記作動室に１端
   を接続され他端は前記機関のマニホルドに接続された制
   御ポートとが設けられ、前記可壁体は前記マニホルドに
   真空圧力がある場合に前記バルブ素子を前記通常位置に
   維持し、真空圧力が無い場合には前記バルブ素子のすべ
   てを同時に前記作動位置に移動することを特徴とする内
   燃機関制御バルブ装置。 ９ 前記入口ポートおよび出口ポートが前記ハウジング
   の一端から相互にほぼ平行に伸長していることを特徴と
   する特許請求の範囲第８項記載の内燃機関制御バルブ装
   置。 １０ 前記排気ポートが大気と常に連通しており、前記
   出口ポートは、前記バルブ素子が作動位置にある時に前
   記排気ポートと連通することを特徴とする特許請求の範
   囲第８項記載の内燃機関制御バルブ装置。