JPS6221749Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車等のエンジンから排出される
窒素酸化物の排出を、エンジン点火時期の進角制
御によつて抑制すると共に、窒素酸化物の排出の
少ない冷機時には積極的に進角となるようにし
て、ドライバビリテイーの向上を図るようにした
ものである。

（従来の技術） 自動車等のエンジンは、始動直後の冷機時には
窒素酸化物の排出が少なく、暖機状態になると窒
素酸化物の排出が多くなることが知られている。
一方、エンジンは点火時期を適当角度進めると回
転が円滑になり、自動車等車輛のドライバビリテ
イーが向上することも知られている。そこでエン
ジンの温度状態に係らしめて点火時期を変えるこ
とが考えられる。この観点から成された先行技術
としては、実開昭50−112819号公報に記載された
ものがある。

（考案を解決しようとする問題点） 上記公報のものは、エンジンの暖機状態に応じ
た作動をする切換弁で、エンジンが低温のときに
のみ負圧進角装置に吸気負圧を導くようにしたも
のである。しかしながらこの公報のものでは、本
考案が目的としているエンジン暖機時の窒素酸化
物排出の抑制と冷機時の進角操作を同時に果たす
ことはできない。本考案はこの点を解決すること
を目的として成されたものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記問題点を解決するための手段とし
て、排気ガス浄化装置の構成を次のようにしたも
のである。すなわち、気化器のスロツトルバルブ
が閉じた位置の直上流側に設けた進角用ポートと
デイストリビユータの進角ダイヤフラム室とをオ
リフイスを介して結んだ進角ラインと、前記オリ
フイスをバイパス制御する圧力切換２方バルブを
設けたバイパスラインと、冷却水の温度が低いと
き（エンジンの冷機時）、スロツトバルブ下流の
インテークマニホールドの負圧を前記圧力切換２
方バルブに導く冷機負圧ラインと、冷却水の温度
が高いとき（エンジンの暖機時）、前記進角用ポ
ート下流近傍に開口する開度ポートの負圧を前記
圧力切換２方バルブに導く暖機負圧ラインとから
成り、前記冷機負圧ライン及び暖機負圧ラインと
前記圧力切換２方バルブとの間に設けられ、冷却
水温度で該両負圧ラインを切換えて圧力切換２方
バルブに連通させる水温バルブと、前記暖機負圧
ラインの途中に、開度ポード側から水温バルブ側
への流体の流れのみを許容するチエツクバルブと
オリフイスを並列に設けてなる圧力遅延弁と、を
設けたものである。

（作 用） このような構成とすれば、水温バルブがエンジ
ンの冷却水温度からエンジンの冷機状態と暖機状
態の判別を行ない、圧力切換２方バルブに、エン
ジンの冷機時にはインテーク負圧を、また暖機時
には進角用ポートの近傍の負圧を切換えて与える
ことになる。これにより、窒素酸化物の発生が少
ない冷機時にはデイストリビユータの進角ダイヤ
フラム室にバイパスラインから吸気負圧を送つて
積極的に進角を行ない、エンジンの回転を円滑に
し、窒素酸化物の発生が多い暖機時の加速初期に
はバイパスラインを閉じて進角を遅延させ、窒素
酸化物の発生を抑制できる作用が得られることに
なる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を、第１図ないし第５
図について説明する。第１図は本考案の基本的な
系統を示すものであり、Ａは進角ライン、Ｂはバ
イパスライン、Ｃは冷機負圧ライン、Ｄは暖機負
圧ラインである。進角ラインＡは、気化器１内の
スロツトルバルブ２が閉じた位置の直上流に設け
られた進角用ポート３と、デイストリビユータの
進角を調整するためにデイストリビユータに設け
られた進角ダイヤフラム室（デイストリビユータ
バキユームともいう）４との間に設けられたライ
ンであつて、途中にオリフイスボツクス（内部に
オリフイス１８を有する第３図に示すボツクス）
６を接続したものである。オリフイスボツクス６
には、後に詳細に説明する圧力切換２方バルブ５
を途中に接続したバイパスラインＢが、並列に接
続されている。

冷機負圧ラインＣはスロツトルバルブ２の下流
のインテークマニホールド１０と、前述の圧力切
替２方バルブ５の制御用の接続口A₃との間に設
けられており、途中に、水温バルブ７を接続した
ものである。水温バルブ７はこのように冷機負圧
ラインＣおよび次に説明する暖機負圧ラインＤと
圧力切換２方バルブ５との間（圧力切換２方バル
ブ５では制御用の接続口A₃）に接続され、後述の
ように冷却水温度で両負圧ラインＣ，Ｄを切換え
て、圧力切換２方バルブ５に連通させるものであ
る。

暖機負圧ラインＤは進角用ポート３の下流近傍
に開口する開度ポート９と水温バルブ７の一つの
接続口との間に設けられたもので、途中に、開度
ポート９側から水温バルブ７側への流体の流れの
みを許容するチエツクバルブ２４とオリフイス２
３とを並列に設けてなる圧力遅延弁８を接続した
ものである。この暖機負圧ラインＤは冷却水の温
度が高いとき（エンジン暖機時）、開度ポート９
の負圧を圧力切換２方バルブ５に導くためのもの
であり、前述の冷機負圧ラインＣは冷却水の温度
が低いとき（エンジン冷機時）、インテークマニ
ホールド１０の負圧を圧力切換２方バルブ５に導
くためのものである。進角ダイヤフラム室４は、
進角用ポート３から吸気負圧を受けたときデイス
トリビユータに進角を与え、排気ガス中の窒素酸
化物を減少させるものである。

第２図は圧力切換２方バルブ５の一例を示すも
のである。この図に示すように、圧力切換２方バ
ルブ５は切換室１１とダイヤフラム室１２とから
なり、切換室１１には上下動する弁体１３が収納
され、その側壁には進角用ポート３に接続される
接続口A₁とデイストリビユータの進角ダイヤフ
ラム室４に接続される接続口A₂を設けてある。
ダイヤフラム室１２はダイヤフラム１４により上
下２室に分割され、ダイヤフラム１４の上側には
上端に弁体１３を取付けた弁棒１５の下端が固着
され、下側には切換設定用スプリング１６が内装
されている。この下側のダイヤフラム室の側壁に
は水温バルブ７に接続される接続口A₃を設けて
ある。そして、下側のダイヤフラム室１２が負圧
になつたとき、ダイヤフラム１４は鎖線で示すよ
うにスプリング１６の弾力に抗して引かれ、弁棒
１５を介して弁体１３を鎖線で示すように切換室
１１の下方に引き、接続口A₁と接続口A₂を連通
させる。すなわち、進角用ポート３とデイストリ
ビユータの進角ダイヤフラム室４側とが連通され
る。一方、負圧がなくなると、逆にダイヤフラム
１４および弁体１３は実線で示すように押し上げ
られ、接続口A₁を塞ぐ。すなわち、進角用ポー
ト３とデイストリビユータの進角ダイヤフラム室
４とを直結していたバイパスラインＢは遮断さ
れ、進角用ポート３とダイヤフラム室４とは、オ
リフイスボツクス６のオリフイス１８を介して接
続されることになる。

第３図はオリフイスボツクス６の一例を示すも
のである。これを説明すると、オリフイスボツク
ス６は隔壁１７中央に間隙を狭くしたオリフイス
１８を有しており、その側壁には進角用ポート３
に接続される接続口A₄とデイストリビユータの
進角ダイヤフラム室４側に接続される接続口A₅
が設けてある。このオリフイス１８は徐々に僅か
な量の空気だけを通す作用をする。すなわち、進
角用ポート３の負圧を、進角ダイヤフラム室４側
に遅れをもつて加えることになる。

第４図に示すものは水温バルブ７の一例であ
る。これを説明すると、水温バルブ７は、内部に
充填したサーモワツクス１９の温度による膨張、
収縮により上下動する弁体２０と弁体上方に介装
されるスプリング２１とを有し、その側壁には圧
力切換２方バルブ５のダイヤフラム室１２側に接
続される接続口A₆と圧力遅延弁８に接続される
接続口A₇とインテークマニホールド１０側に接
続されるA₈が設けてあり、サーモワツクス１９
を充填した下方は冷却水循環系の液中に浸してあ
る。これにより、冷却水の温度が低いときには弁
体２０は実線に示すように下方に位置し、接続口
A₇を塞ぐと同時に、接続口A₆と接続口A₈を連通
させる。すなわち、圧力切換２方バルブ５のダイ
ヤフラム室１２側にインテークマニホールド１０
が連通される。一方、水温が上昇した高温となつ
たときにはサーモワツクス１９の膨張により弁体
２０は鎖線に示すように上方に位置し、今度は接
続口A₈を塞ぐと同時に、接続口A₆と接続口A₇を
連通させる。すなわち、圧力切換２方バルブ５の
ダイヤフラム室１２側に開度ポート９が連通され
る。

第５図は、圧力遅延弁８の一例を示すものであ
る。この図に示すように、圧力遅延弁８は、隔壁
２２にオリフイス２３とチエツクバルブ２４が設
けてあり、その側壁には水温バルブ７に接続され
る接続口A₉と開度ポート９に接続される接続口
A₁₀が設けてある。この構造により、開度ポート
９側の負圧が上昇したときには、この負圧はオリ
フイス２３によつてのみ圧力切換２方バルブ５側
に導びかれ、チエツクバルブ２４は閉じているこ
とになる。したがつて負圧の伝達が遅延される。
負圧が低下するとオリフイス２３とチエツクバル
ブ２４の両方から流体（空気）が圧力切換２方バ
ルブ５側に流れ、バイパスラインＢを瞬時に閉じ
る作用を行なうことになる。

次に、上記説明のように構成した排気ガス浄化
装置の作用を、スロツトルバルブ２の各開度を示
した第６図とともに説明する。

Ａ エンジン冷機時 エンジンが始動してから暖機が完了するまで
の間、すなわち、スロツトルバルブ２がアイド
リング状態の第６図ａから暖機のために回転数
を上げたｂの状態では水温が低く、水温バルブ
７のサーモワツクス１９が収縮して低下し、弁
体２０を下方に位置させるので接続口A₈は接
続口A₆と連通し、インテークマニホールド１
０からの負圧が圧力切換２方バルブ５のダイヤ
フラム室側にかかることになる。これにより、
圧力切換２方バルブ５は弁体１３を下方に引く
ため、進角用ポート３からの負圧はバイパスラ
インＢを通つてデイストリビユータの進角ダイ
ヤフラム室４に十分にかかり、デイストリビユ
ータに十分な進角を与えることになる。この作
用は、前述のように窒素酸化物の発生が少ない
この時期に、十分に進角させることになる。こ
れにより遅角時に比して燃費の向上が図れ、自
動車を走行させたときには、良好なドライバビ
リテイが得られることになる。

暖機完了前に加速したときには、スロツトル
バルブ２は第６図ａのアイドリング状態からｃ
に示すような開度に一気に開くことになる。こ
のときにも水温バルブ７のサーモワツクス１９
は収縮しているバイパスラインＢは活きてお
り、したがつて十分な進角状態で加速走行でき
ることになる。エンジンが冷機状態では一般に
円滑な回転が得られにくいが、進角させること
により、これを改善できる。なお、スロツトル
バルブ２が開くことにより冷機負圧ラインＣか
ら圧力切換２方バルブ５のダイヤフラム室１２
に加わる負圧値も減少するがエンジン回転数が
上がつているこの時期には圧力切換２方バルブ
５のスプリング１６の設定圧力より小さくなる
ことはない。

暖機完了前に定速走行に移つたときには、ス
ロツトルバルブ２は第６図のｃからｄのように
僅かの角度閉じることになる。このときには第
６図ｂの暖機状態と近似のエンジン回転数であ
るので、デイストリビユータの進角ダイヤフラ
ム室４には吸気負圧が強く作用し、十分な進角
作用が得られることになる。

定速状態から減速したときには、運転者がア
クセルペダルより足を離すことによりスロツト
ルバルブ２は第６図ａに示すアイドルリング状
態と同程度またはそのときの暖機の程度に応じ
て、これにより僅かに開いた状態になる。アイ
ドルリング状態と同程度になつたときには、ス
ロツトルバルブ２の上流側に位置することにな
る進角用ポート３から、バイパスラインＢを通
じてデイストリビユータの進角ダイヤフラム室
４に大気が導入され、それまで保つていた負圧
状態が正圧（大気圧）状態に変わることにな
る。これにより、このときには進角が解除され
る。エンジンの暖機の程度により、スロツトル
バルブ２の開度がアイドリング状態より開き、
進角用ポート３がその下流側に位置する状態の
ときには、デイストリビユータの進角ダイヤフ
ラム室４には継続して吸気負圧が加えられるの
で、進角状態が維持されることになる。

以上述べたように、エンジンが冷機状態のとき
には大体において進角状態が維持され、燃費の向
上が図られるが、安全運転の見地から十分に暖機
が行われてから走行を開始するのが普通であり、
また仮に冷機状態で走行を開始してもすぐに暖機
状態になるので、実際上の効果は少ないと言え
る。

Ｂ エンジン暖機時 暖機が完了してアイドリング状態になつたと
きには、スロツトルバルブ２は第６図ａの状態
にある。したがつて進角用ポート３と開度ポー
ト９はスロツトルバルブ２の上流側に位置する
ことになり、これらポート３，９には吸気負圧
は作用しないことになる。一方、エンジンが暖
機され、冷却水の温度が高くなると、水温バル
ブ７のサーモワツクス１９が膨張することによ
り弁体２０が上方に移動し、接続口A₈，A₆間
の連通が絶たれるので、インテークマニホール
ド１０からの負圧がカツトされ、代りに接続口
A₇，A₆が連通することになる。しかしながら
前述のように、この時点では開度ポート９には
吸気負圧は作用せず、開度ポート９は大気圧と
なつているので、圧力切換２方バルブ５のダイ
ヤフラム室１２内には圧力遅延弁８のオリフイ
ス２３とチエツクバルブ２４を通つた大気が導
入され、弁体１３が接続口A₁を閉塞してバイ
パスラインＢを遮断する。したがつて暖機直後
のアイドリング時には、オリフイスボツクス６
のオリフイス１８を通つた大気が徐々に導入さ
れ、それまでの冷機状態から暖機状態に移行す
る過程において蓄積された負圧が薄められてい
く。そして大気圧の状態に変つていくことによ
り進角状態は解除される。

次に自動車を走行させるためにエンジンの回
転数を上げれば、スロツトルバルブ２は第６図
のｃに示すようになり、進角用ポート３と開度
ポート９とはスロツトルバルブ２の下流側にな
り、吸気負圧が作用することになる。開度ポー
ト９に吸気負圧が作用するが、このとき圧力遅
延弁８のチエツクバルブ２４は閉じるので、こ
の吸気負圧はオリフイス２３を通り、開度ポー
ト９に作用する吸気負圧より遅れをもつて圧力
切換２方弁５のダイヤフラム室１２に加えられ
ることになる。したがつてダイヤフラム室１２
に吸気負圧が蓄積されるまではアイドリング時
と同様の状態を維持する。

発進のための加速が終了し、定速走行に移つ
たときには、スロツトルバルブ２は第６図ｄに
示すようになる。定速走行状態は長時間継続す
るので、圧力遅延弁８のオリフイス２３を通じ
て圧力切換２方バルブ５のダイヤフラム室１２
に加えられていた吸気負圧も時間の経過ととも
に蓄積されてその値が大きくなり、圧力切換２
方バルブ５のスプリング１６の設定圧力に打勝
つて接続口A₁を開くことになる。接続口A₁が
開けばバイパスラインＢが活きるので、進角用
ポート３に生ずる吸気負圧はデイストリビユー
タの進角ダイヤフラム室４に直接加えられ、デ
イストリビユータは進角することになる。暖機
時であつても定速走行時には窒素酸化物の排出
量は少ないので、このときの進角は問題がな
く、進角によつて燃費の向上とドライバビリテ
イの向上を得ることができる。また、この場
合、ノツキングの防止をすることもできる。自
動車がさらに加速すると、圧力切換２方バルブ
５の接続口A₁が開いていることにより、スロ
ツトルバルブ２の開度増大に伴つて負圧値が下
がり、進角度は減少することになる。

減速状態においては、スロツトルバルブ２は
第６図のａに示すようにアイドリング時と同様
の状態になる。これにより進角用ポート３と開
度ポート９とはスロツトルバルブ２の上流側に
位置することになり、大気圧の状態になるか
ら、デイストリビユータの進角ダイヤフラム室
４にはオリフイスボツクス６のオリフイス１８
を通つて大気が徐々に導入され、進角はスムー
ズに遅角される。したがつて減速時に生じ易い
炭化水素の発生を押えることができる。

エンジンを停止すると吸気負圧は消滅し、ま
たスロツトルバルブ２は第６図ａのアイドリン
グ時と同じ状態になるので、進角用ポート３と
開度ポート９とは大気圧状態になる。したがつ
てデイストリビユータの進角ダイヤフラム室４
にはオリフイスボツクス６のオリフイス１８を
通じて大気が徐々に入り遅角位置にする。一
方、圧力遅延弁８のチエツクバルブ２４は開弁
するので、開度ポート９から大気が水温バルブ
７を通つて圧力切換２方バルブ５のダイヤフラ
ム室１２に入り、弁体１３を上昇させてバイパ
スラインＢを瞬時に閉じることになる。

暖機状態でエンジンを再始動させると、開度
ポート９に作用する吸気負圧は圧力遅延弁８の
オリフイス２３のみを通つて圧力切換２方バル
ブ５のダイヤフラム室１２に伝えられるので、
その吸気負圧がダイヤフラム室１２の内部でス
プリング１６の設定圧力に打ち勝つまでは弁体
１４は接続口A₁を閉じている。これによりバ
イパスラインＢは遮断され、デイストリビユー
タの進角ダイヤフラム室４にはオリフイスボツ
クス６のオリフイス１８を通つた吸気負圧が
徐々に供給される。チエツクバルブ２４はこの
ように作用させるために設けられている。

第７図はエンジン暖機時における吸気負圧と時
間との関係を表わした図である。この図において
P₃は進角用ポート３に作用する吸気負圧であり、
P₄はデイストリビユータの進角ダイヤフラム室４
に作用する吸気負圧である。またP₅は圧力切換２
方バルブ５の設定圧力、P₁₂は圧力切換２方バル
ブ５のダイヤフラム室１２に作用する吸気負圧で
ある。t₁は進角用ポート３に対するデイストリビ
ユータの進角ダイヤフラム室４の吸気負圧伝達遅
れ時間である。

（考案の効果） 本考案は以上説明した構成と作用を有するもの
であるから、窒素酸化物が多量に発生するエンジ
ン暖機時のアイドリング時と加速時に進角を少な
くしてその発生を抑制できる効果が得られ、また
冷機時の進角操作を自動的に行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の簡略系統図、第２
図は圧力切換２方バルブの縦断面図、第３図はオ
リフイスボツクスの縦断面図、第４図は水温バル
ブの縦断面図、第５図は圧力遅延弁の縦断面図、
第６図ａ〜ｄはスロツトルバルブの開度状態を示
す説明図、第７図は吸気負圧と時間との関係を示
した説明図である。 １……気化器、２……スロツトルバルブ、３…
…進角用ポート、４……進角ダイヤフラム室、５
……圧力切換２方バルブ、６……オリフイスボツ
クス、７……水温バルブ、８……圧力遅延弁、９
……開度ポート、１０……インテークマニホール
ド、１２……ダイヤフラム室、１３……弁体、１
６……スプリング、１８，２３……オリフイス、
２４……チエツクバルブ、Ａ……進角ライン、Ｂ
……バイパスライン、Ｃ……冷機負圧ライン、Ｄ
……暖機負圧ライン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 気化器のスロツトルバルブが閉じた位置の直上
   流側に設けた進角用ポートとデイストリビユータ
   の進角ダイヤフラム室とをオリフイスを介して結
   んだ進角ラインと、 前記オリフイスをバイパス制御する圧力切換２
   方バルブを設けたバイパスラインと、 冷却水の温度が低いとき、スロツトルバルブ下
   流のインテークマニホールドの吸気負圧を前記圧
   力切換２方バルブに導く冷機負圧ラインと、 冷却水の温度が高いとき、前記進角用ポート下
   流近傍に開口する開度ポートの吸気負圧を前記圧
   力切換２方バルブに導く暖機負圧ラインとから成
   り、 前記冷機負圧ライン及び暖機負圧ラインと前記
   圧力切換２方バルブとの間に設けられ、冷却水温
   度で該両負圧ラインを切換えて圧力切換２方バル
   ブに連通させる水温バルブと、 前記暖機負圧ラインの途中に、開度ポード側か
   ら水温バルブ側への流体の流れのみを許容するチ
   エツクバルブとオリフイスを並列に設けてなる圧
   力遅延弁と、 を設けたことを特徴とする排気ガス浄化装置。