JP2666287B2 - 過給圧制御装置 - Google Patents
過給圧制御装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/44—Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
- F02B33/446—Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs having valves for admission of atmospheric air to engine, e.g. at starting
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はスーパーチャージャ付エンジンの過給圧制御
システムに利用する過給圧制御装置に関し、バイパス通
路の連通を制御する過給圧制御弁を制御バルブ（VSV）
を介して制御される点にある。 （従来の技術） 機械式過給機付エンジンの場合、エンジン回転数の上
昇に伴って過給空気量が増加するため、吸気管内圧力は
エンジン回転数と共に上昇する。ところが過給圧が上昇
し過ぎると、ノッキング発生等エンジン耐久性上好まし
くない不具合を発生するため、過給圧がある値に達する
と、過給空気を大気中に放出又はスーパーチャージャ前
にバイパスする等の方法が従来よりとられている。 第４図により従来特開昭58−101218号公報で提案され
ているエンジン過給機の制御装置を説明すると、エンジ
ン41の吸気通路42におけるスロットルバルブ43よりも吸
気上流に過給制御弁44を設け、該制御弁44をバイパスし
て過給通路45を形成し、該通路45にエンジンの回転によ
って駆動される過給機46を設け、前記スロットルバルブ
43と過給制御弁44をリンク47で連動させて、スロットル
バルブ43の開作動に応じて過給制御弁44が閉作動するよ
うにしている。そして過給機46で送られる過給圧が設定
過給圧以上となった場合に、アクチュエータ48で過給制
御弁44をスロットルバルブ43と関係なく開弁して、過給
圧が一定になるようにしている。 （発明が解決しようとする問題点） 前記従来装置は、過給圧が設定過給圧以上になった場
合には、アクチュエータにより過給圧を一定にするよう
な作用をさせているが、この装置では過給圧を下げて燃
費を向上させることは出来なかった。 本発明はスーパーチャージャの過給圧特性を十分に生
かすため、あるエンジン回転数までは過給圧を上昇させ
て加速性能を向上させ、ある回転数を過ぎると回転数上
昇に伴って過給圧を徐々に低下させて燃費を向上させる
過給圧制御装置を提供しようとするものである。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） このため本発明は、吸気通路に設けたスロットルバル
ブと、該スロットルバルブの下流側の吸気通路に設けた
過給機と、前記スロットルバルブと前記過給機との間の
吸気通路と、前記過給機の下流側の吸気通路を連通する
バイパス通路と、内部を弁体に接続したダイヤフラムに
よって２つの室に区画され，該ダイヤフラムの作動によ
って前記バイパス通路の連通を制御する過給圧制御弁と
を備えた過給圧制御装置において，ハウジングと、該ハ
ウジングの内部に２つのダイヤフラムによって区画され
る第１の室、第２の室、第３の室と、第１の室へ大気を
導入する大気ポートと、前記第２の室へ前記スロットル
バルブと前記過給機との間の吸気通路内の負圧又は大気
を供給する信号ポートと、前記第３の室へ前記過給機の
下流側の正圧を供給する入力ポート及び前記正圧を前記
過給圧制御弁へ供給する出力ポートと、該入力ポートと
出力ポートとの間に配置され両ポート間の連通を制御す
るバルブと、一端を前記第１の室と第２の室との間に配
置するダイヤフラムに固定され、他端を前記バルブに当
接可能な中空シャフトと、前記第１の室と第２の室との
間に配置するダイヤフラムの両端に配置した２つのスプ
リングとからなる制御バルブによつて、前記過給圧制御
弁が制御されるようにしてなるもので、これを問題点解
決のための手段とするものである。 （作用） 過給圧制御弁へ正圧を供給するために開閉する可動バ
ルブは、中空シャフトによって開放され、同中空シャフ
トはダイヤフラムに連結しており、ダイヤフラムの上下
動に併せて可動バルブを開閉する。従って過給圧制御弁
の作動（作動量、作動タイミング）は、前記ダイヤフラ
ムの作動条件の設定により任意に設定できる。即ち、同
ダイヤフラムの上下に配置した２つのスプリングのバネ
定数（バネ強度）によって過給圧制御弁の作動が決定さ
れる。また制御バルブを用いたことにより、過給圧制御
弁の作動を段階的に行うことができ、バイパス通路の開
度を過給圧の上昇に従った動きとすることが出来る。 スロットル開度が設定値以下又は回転数が設定値以下
の場合は、過給圧制御弁の第２信号ポートには大気が導
入されており、該制御弁の開弁量は、スーパーチャージ
ャとスロットルバルブとの間の吸気通路内の圧力と、ス
ーパーチャージャ下流の吸気通路の圧力によって決ま
る。またアイドリング時及び減速時等の低負荷時には、
スーパーチャージャとスロットルバルブ間の吸気通路内
の負圧が大きくなるため、過給圧制御弁の第１信号ポー
トに大きな負圧が導入され、このためバイパス通路は該
制御弁を介して全開し、吸気温度上昇を防止する。 次にスロットル開度が設定値以上で、エンジン回転数
が低回転から高回転まで上昇する場合には、エンジンの
回転数が設定値に達するまでは第２信号室は大気のまま
であり、スロットルバルブとスーパーチャージャ間の吸
気通路内負圧は上昇せず、過給圧制御弁が閉じたままの
ため、過給圧はエンジン回転数と共に上昇し、大きな出
力を得る。またスロットルバルブの開度が大きい場合
は、スーパーチャージャとスロットルバルブ間の吸気通
路内の負圧は非常に小さい値であるが、エンジン回転数
の上昇に伴って上昇して行く。この小さな負圧の変化
を、大きな正圧の変化に代えて過給圧制御弁の第２信号
ポートに印加するため、設定回転数以上では回転数の上
昇に伴って過給圧制御弁の開弁量が増加し、過給圧が低
下して行くので燃費が向上する。 （実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１
図〜第３図は本発明の実施例を示し、第１図はシステム
図で、１はスーパーチャージャ（過給機）２とエンジン
５の間の吸気通路、３はスーパーチャージャ２をバイパ
スするバイパス通路であり、該バイパス通路３を通るバ
イパス空気量は、過給圧制御弁４の開弁量によって制御
される。過給圧制御弁４の開弁量は、第１信号ポート６
よりの第１信号圧と、第２信号ポート７よりの第２信号
圧と吸気通路１内の圧力とにより決定される。第１信号
ポート６は圧力伝達通路８により、スロットルバルブ９
とスーパーチャージャ２との間の吸気通路1aの圧力取出
し口10に連通している。また第２信号ポート７は制御バ
ルブ11の出力ポート12に圧力伝達通路で連通している。
制御バルブ11の正圧入力ポート13は、吸気通路１の圧力
取出し口14に配管され、信号ポート15は３方切替電磁弁
16のコモンポート17に配管されており、該電磁弁16はエ
ンジン回転数が設定値以下か、又はスロットル開度が設
定値より小さい時は、コモンポート17と大気通路導入ポ
ート18が連通し、エンジン回転数が設定値より大きく、
更にスロットル開度が設定値より大きい時のみ、コモン
ポート17と、圧力取出し口10に連結されている負圧ポー
ト19が連通されるよう制御されている。 第２図は第１図の過給圧制御弁４の断面図を示し、20
はボディ、21はカバーであり、ボディ20とカバー21によ
り形成される部屋は、ダイアフラム22により第１信号室
23と第２信号室24に分割されている。バルブ27はロッド
28の一端に固定され、ロッド28の他端はダイヤフラム22
に固定されているため、バルブ27はダイアフラム22の動
きに連動する。また25は吸気通路１に繋る入力ポート、
26はバイパス通路３に繋る出力ポートで、該ポート25と
26の連通は、第1,第２信号室圧と、入力ポート25からの
圧力により決定される。29はバルブ27を常時閉弁方向に
付勢するスプリングである。 次に第３図は第１図における制御バルブ11の断面図を
示すものである。制御バルブ11のハウジングは、上部ハ
ウジング11aと下部ハウジング11bとから構成されてい
る。上部ハウジング11aには大気導入ポート30が形成さ
れており、下部ハウジング11bには上から順に信号ポー
ト15、出力ポート12、正圧入力ポート13が形成されてい
る。また下部ハウジング11bの内部にはダイヤフラム38
により、信号ポート15と連通する室31と出力ポート12と
連通する室37に区画されている。 上部ハウジング11aと下部ハウジング11bとの接合面に
はダイヤフラム40の外周が固定されており、ダイヤフラ
ム40の内周は２枚のプレッシャプレート34a、34bの間に
固定されている。ダイヤフラム40の有効面積はダイヤフ
ラム38の有効面積よりも大きい。またダイヤフラム40は
大気導入ポート30と連通する大気室39と信号ポート15と
連通する室31とを区画している。プレッシャプレート34
aと34bの略中央には、中空シャフト41の上端が固定され
ており、ダイヤフラム40によってプレッシャプレート34
a、34b、中空シャフト41が一体で上下動できるようにな
っている。 中空シャフト41はダイヤフラム38を貫通すると共に、
中空シャフト41の中央部の外周はダイヤフラム38に固定
されている。そして中空シャフト41の下端41aは、室37
と正圧入力ポート13との間に配置した可動バルブ35に対
向しており、ダイヤフラム40によって中空シャフト41が
下方に移動するとスプリング42に抗して可動バルブ35を
押し下げ、可動バルブ35と下部ハウジング11bに設けた
バルブシート36との間を開放できるように配置されてい
る。 中空シャフト41の上端はプレッシャプレート34a、34b
を貫通して大気室39と連通しており、中空シャフト41の
下端41aが第３図に示すように可動バルブ35との間に隙
間を持った状態においては、大気室39と室37との間を連
通し、室37に大気を導入している。また大気室39にはス
プリング32、室31にはスプリング33がそれぞれ配置さ
れ、それぞれのスプリング32、33はプレッシャプレート
34a、34bを上下から押圧している。スプリング32の付勢
力は、スプリング33の付勢力よりも大きくなっている。 このような構成の制御バルブ11は次のとおり作動す
る。 電磁弁16の作動によりコモンポート17と大気通路導入
ポート18とを連通し、信号ポート15から大気を室31に導
入すると、ダイヤフラム40を挟む大気室39と室31の双方
に大気が充填され、スプリング32とスプリング33の付勢
力の差によりプレッシャプレート34a、34b、中空シャフ
ト41を下方に押し下げる。中空シャフト41が下方に押し
下げられることにより、中空シャフト41の下端41aが可
動バルブ35との当接を保持しつつ、可動バルブ35がバル
ブシート36から離脱することにより開放し、正圧入力ポ
ート13から正圧が室37に導入される。 そして室37に正圧が導入されると、ダイヤフラム38を
挟む室31と室37との圧力差によりダイヤフラム38を押し
上げることにより、中空シャフト41を押し上げて可動バ
ルブシート35とバルブシート36とが当接する。更に室37
に残された正圧の量が多い場合には、ダイヤフラム38を
押し上げて中空シャフト41の下端41aを可動バルブシー
ト35から離脱して、中空シャフト41を介して大気室39の
大気を室37に伝動することにより、室37内に大気を供給
する。 一方電磁弁16の作動によりコモンポート17と負圧ポー
ト19とを連通し、圧力取出し口10から負圧を信号ポート
15を介して室31に導入すると、ダイヤフラム40を挟む大
気室39と室31との間に差圧が発生し、スプリング33の付
勢力に抗してプレッシャプレート34a、34b、中空シャフ
ト41を下方に押し下げる。中空シャフト41が下方に押し
下げられることにより、中空シャフト41の下端41aが可
動バルブ35との当接を保持しつつ、可動バルブ35がバル
ブシート36から離脱することにより開放し、正圧入力ポ
ート13から正圧が室37に導入される。 ダイヤフラム38が室31を区画していることにより、電
磁弁16の作動で、室31に大気を導入する場合に比べて、
室31に負圧を導入する場合の方が、室37に高い圧力を蓄
えることができる。つまり信号ポート15から大気を導く
と出力ポート12から大気が排出され、信号ポート15から
負圧を導くと出力ポート12から正圧が排出される。更に
室37に連通した出力ポート12には信号ポート15に導かれ
る負圧に対し、ダイヤフラム40とダイヤフラム38との有
効面積比に応じた制圧が出力されることとなり、制御バ
ルブ11は小さな負圧の変化を大きな正圧の変化に代える
ことができる。 次に作用を説明すると、スロットル開度が設定値以下
又は回転数が設定値以下の場合は、電磁弁16は作動して
おらず、コモンポート17と大気ポート18は連通している
ため、過給圧制御弁４の第２信号ポート７には出力ポー
ト12を介して大気が導入されているので、過給圧制御弁
４の開弁量は、吸気通路1a内の圧力と、吸気通路１の圧
力によって決まる。またアイドリング時及び減速時等の
低負荷時には、吸気通路1a内の負圧が大きくなるため、
過給圧制御弁４の第１信号ポート６には大きな負圧が導
入される。このためスプリング29のスプリング力に抗し
てダイアフラム22が引き上げられ、バイパス通路３は全
開し、吸気温度上昇を防止する。またある程度過給圧の
必要な中間負荷域では、吸気通路1a内負圧と、バルブ27
に受ける吸気通路１内の過給圧のバランスによりバイパ
ス流量が決定され、過給圧は適正値に制御される。 次にスロットル開度が設定値以上で、エンジン回転数
が低回転から高回転まで上昇する場合について説明する
と、エンジンの回転数が設定値に達するまでは第２信号
室は大気のままであり、吸気通路1a内負圧は、スロット
ル開度が大きいためスプリング29の荷重に抗する程は上
昇せず、バルブ27は閉弁したままとなり、過給圧はエン
ジン回転数と共に上昇するため、大きな出力を得る。更
に回転数が設定値に達すると、電磁弁16が切替わり、負
圧ポート19とコモンポート17が連通する。またスロット
ルバルブ９の開度が大きい場合は、吸気通路1a内の負圧
は非常に小さい値であるが、エンジン回転数の上昇に伴
って上昇して行く。この吸気通路1a内の負圧の非常に小
さい変化を、制御バルブ11により大きな正圧の変化に変
えて過給圧制御弁４の第２信号ポート７に印加するた
め、設定回転数以上では、回転数の上昇に伴って過給圧
制御弁の開弁量が増加し、過給圧が低下して行くので、
燃費が向上する。 〔発明の効果〕 以上詳細に説明した如く本発明によれば、あるエンジ
ン回転数までは過給圧を上昇させて加速性能を向上さ
せ、ある回転数を過ぎると、回転数の上昇に伴って過給
圧を徐々に低下させて燃費を向上させることができる。
また第２信号ポートを常時大気に開放し、エンジン回転
数が設定値以上で、スロットル開度が設定値以上の時、
スロットルバルブ下流で、スーパーチャージャ上流の圧
力を第１信号ポートに導入し、エンジン回転数の上昇に
伴う負圧変化でバイパス量を増加させる方法も考えられ
るが、この負圧変化は非常に小さい値であるため、この
微小圧を検出するためには、バイパス弁のダイアフラム
が非常に大きくなってしまう不具合がある。しかし本発
明によると、前記非常に小さい負圧変化を大きな正圧変
化に増巾して第２信号ポートに導入するため、前記のよ
うな不具合を生じない。
システムに利用する過給圧制御装置に関し、バイパス通
路の連通を制御する過給圧制御弁を制御バルブ（VSV）
を介して制御される点にある。 （従来の技術） 機械式過給機付エンジンの場合、エンジン回転数の上
昇に伴って過給空気量が増加するため、吸気管内圧力は
エンジン回転数と共に上昇する。ところが過給圧が上昇
し過ぎると、ノッキング発生等エンジン耐久性上好まし
くない不具合を発生するため、過給圧がある値に達する
と、過給空気を大気中に放出又はスーパーチャージャ前
にバイパスする等の方法が従来よりとられている。 第４図により従来特開昭58−101218号公報で提案され
ているエンジン過給機の制御装置を説明すると、エンジ
ン41の吸気通路42におけるスロットルバルブ43よりも吸
気上流に過給制御弁44を設け、該制御弁44をバイパスし
て過給通路45を形成し、該通路45にエンジンの回転によ
って駆動される過給機46を設け、前記スロットルバルブ
43と過給制御弁44をリンク47で連動させて、スロットル
バルブ43の開作動に応じて過給制御弁44が閉作動するよ
うにしている。そして過給機46で送られる過給圧が設定
過給圧以上となった場合に、アクチュエータ48で過給制
御弁44をスロットルバルブ43と関係なく開弁して、過給
圧が一定になるようにしている。 （発明が解決しようとする問題点） 前記従来装置は、過給圧が設定過給圧以上になった場
合には、アクチュエータにより過給圧を一定にするよう
な作用をさせているが、この装置では過給圧を下げて燃
費を向上させることは出来なかった。 本発明はスーパーチャージャの過給圧特性を十分に生
かすため、あるエンジン回転数までは過給圧を上昇させ
て加速性能を向上させ、ある回転数を過ぎると回転数上
昇に伴って過給圧を徐々に低下させて燃費を向上させる
過給圧制御装置を提供しようとするものである。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） このため本発明は、吸気通路に設けたスロットルバル
ブと、該スロットルバルブの下流側の吸気通路に設けた
過給機と、前記スロットルバルブと前記過給機との間の
吸気通路と、前記過給機の下流側の吸気通路を連通する
バイパス通路と、内部を弁体に接続したダイヤフラムに
よって２つの室に区画され，該ダイヤフラムの作動によ
って前記バイパス通路の連通を制御する過給圧制御弁と
を備えた過給圧制御装置において，ハウジングと、該ハ
ウジングの内部に２つのダイヤフラムによって区画され
る第１の室、第２の室、第３の室と、第１の室へ大気を
導入する大気ポートと、前記第２の室へ前記スロットル
バルブと前記過給機との間の吸気通路内の負圧又は大気
を供給する信号ポートと、前記第３の室へ前記過給機の
下流側の正圧を供給する入力ポート及び前記正圧を前記
過給圧制御弁へ供給する出力ポートと、該入力ポートと
出力ポートとの間に配置され両ポート間の連通を制御す
るバルブと、一端を前記第１の室と第２の室との間に配
置するダイヤフラムに固定され、他端を前記バルブに当
接可能な中空シャフトと、前記第１の室と第２の室との
間に配置するダイヤフラムの両端に配置した２つのスプ
リングとからなる制御バルブによつて、前記過給圧制御
弁が制御されるようにしてなるもので、これを問題点解
決のための手段とするものである。 （作用） 過給圧制御弁へ正圧を供給するために開閉する可動バ
ルブは、中空シャフトによって開放され、同中空シャフ
トはダイヤフラムに連結しており、ダイヤフラムの上下
動に併せて可動バルブを開閉する。従って過給圧制御弁
の作動（作動量、作動タイミング）は、前記ダイヤフラ
ムの作動条件の設定により任意に設定できる。即ち、同
ダイヤフラムの上下に配置した２つのスプリングのバネ
定数（バネ強度）によって過給圧制御弁の作動が決定さ
れる。また制御バルブを用いたことにより、過給圧制御
弁の作動を段階的に行うことができ、バイパス通路の開
度を過給圧の上昇に従った動きとすることが出来る。 スロットル開度が設定値以下又は回転数が設定値以下
の場合は、過給圧制御弁の第２信号ポートには大気が導
入されており、該制御弁の開弁量は、スーパーチャージ
ャとスロットルバルブとの間の吸気通路内の圧力と、ス
ーパーチャージャ下流の吸気通路の圧力によって決ま
る。またアイドリング時及び減速時等の低負荷時には、
スーパーチャージャとスロットルバルブ間の吸気通路内
の負圧が大きくなるため、過給圧制御弁の第１信号ポー
トに大きな負圧が導入され、このためバイパス通路は該
制御弁を介して全開し、吸気温度上昇を防止する。 次にスロットル開度が設定値以上で、エンジン回転数
が低回転から高回転まで上昇する場合には、エンジンの
回転数が設定値に達するまでは第２信号室は大気のまま
であり、スロットルバルブとスーパーチャージャ間の吸
気通路内負圧は上昇せず、過給圧制御弁が閉じたままの
ため、過給圧はエンジン回転数と共に上昇し、大きな出
力を得る。またスロットルバルブの開度が大きい場合
は、スーパーチャージャとスロットルバルブ間の吸気通
路内の負圧は非常に小さい値であるが、エンジン回転数
の上昇に伴って上昇して行く。この小さな負圧の変化
を、大きな正圧の変化に代えて過給圧制御弁の第２信号
ポートに印加するため、設定回転数以上では回転数の上
昇に伴って過給圧制御弁の開弁量が増加し、過給圧が低
下して行くので燃費が向上する。 （実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１
図〜第３図は本発明の実施例を示し、第１図はシステム
図で、１はスーパーチャージャ（過給機）２とエンジン
５の間の吸気通路、３はスーパーチャージャ２をバイパ
スするバイパス通路であり、該バイパス通路３を通るバ
イパス空気量は、過給圧制御弁４の開弁量によって制御
される。過給圧制御弁４の開弁量は、第１信号ポート６
よりの第１信号圧と、第２信号ポート７よりの第２信号
圧と吸気通路１内の圧力とにより決定される。第１信号
ポート６は圧力伝達通路８により、スロットルバルブ９
とスーパーチャージャ２との間の吸気通路1aの圧力取出
し口10に連通している。また第２信号ポート７は制御バ
ルブ11の出力ポート12に圧力伝達通路で連通している。
制御バルブ11の正圧入力ポート13は、吸気通路１の圧力
取出し口14に配管され、信号ポート15は３方切替電磁弁
16のコモンポート17に配管されており、該電磁弁16はエ
ンジン回転数が設定値以下か、又はスロットル開度が設
定値より小さい時は、コモンポート17と大気通路導入ポ
ート18が連通し、エンジン回転数が設定値より大きく、
更にスロットル開度が設定値より大きい時のみ、コモン
ポート17と、圧力取出し口10に連結されている負圧ポー
ト19が連通されるよう制御されている。 第２図は第１図の過給圧制御弁４の断面図を示し、20
はボディ、21はカバーであり、ボディ20とカバー21によ
り形成される部屋は、ダイアフラム22により第１信号室
23と第２信号室24に分割されている。バルブ27はロッド
28の一端に固定され、ロッド28の他端はダイヤフラム22
に固定されているため、バルブ27はダイアフラム22の動
きに連動する。また25は吸気通路１に繋る入力ポート、
26はバイパス通路３に繋る出力ポートで、該ポート25と
26の連通は、第1,第２信号室圧と、入力ポート25からの
圧力により決定される。29はバルブ27を常時閉弁方向に
付勢するスプリングである。 次に第３図は第１図における制御バルブ11の断面図を
示すものである。制御バルブ11のハウジングは、上部ハ
ウジング11aと下部ハウジング11bとから構成されてい
る。上部ハウジング11aには大気導入ポート30が形成さ
れており、下部ハウジング11bには上から順に信号ポー
ト15、出力ポート12、正圧入力ポート13が形成されてい
る。また下部ハウジング11bの内部にはダイヤフラム38
により、信号ポート15と連通する室31と出力ポート12と
連通する室37に区画されている。 上部ハウジング11aと下部ハウジング11bとの接合面に
はダイヤフラム40の外周が固定されており、ダイヤフラ
ム40の内周は２枚のプレッシャプレート34a、34bの間に
固定されている。ダイヤフラム40の有効面積はダイヤフ
ラム38の有効面積よりも大きい。またダイヤフラム40は
大気導入ポート30と連通する大気室39と信号ポート15と
連通する室31とを区画している。プレッシャプレート34
aと34bの略中央には、中空シャフト41の上端が固定され
ており、ダイヤフラム40によってプレッシャプレート34
a、34b、中空シャフト41が一体で上下動できるようにな
っている。 中空シャフト41はダイヤフラム38を貫通すると共に、
中空シャフト41の中央部の外周はダイヤフラム38に固定
されている。そして中空シャフト41の下端41aは、室37
と正圧入力ポート13との間に配置した可動バルブ35に対
向しており、ダイヤフラム40によって中空シャフト41が
下方に移動するとスプリング42に抗して可動バルブ35を
押し下げ、可動バルブ35と下部ハウジング11bに設けた
バルブシート36との間を開放できるように配置されてい
る。 中空シャフト41の上端はプレッシャプレート34a、34b
を貫通して大気室39と連通しており、中空シャフト41の
下端41aが第３図に示すように可動バルブ35との間に隙
間を持った状態においては、大気室39と室37との間を連
通し、室37に大気を導入している。また大気室39にはス
プリング32、室31にはスプリング33がそれぞれ配置さ
れ、それぞれのスプリング32、33はプレッシャプレート
34a、34bを上下から押圧している。スプリング32の付勢
力は、スプリング33の付勢力よりも大きくなっている。 このような構成の制御バルブ11は次のとおり作動す
る。 電磁弁16の作動によりコモンポート17と大気通路導入
ポート18とを連通し、信号ポート15から大気を室31に導
入すると、ダイヤフラム40を挟む大気室39と室31の双方
に大気が充填され、スプリング32とスプリング33の付勢
力の差によりプレッシャプレート34a、34b、中空シャフ
ト41を下方に押し下げる。中空シャフト41が下方に押し
下げられることにより、中空シャフト41の下端41aが可
動バルブ35との当接を保持しつつ、可動バルブ35がバル
ブシート36から離脱することにより開放し、正圧入力ポ
ート13から正圧が室37に導入される。 そして室37に正圧が導入されると、ダイヤフラム38を
挟む室31と室37との圧力差によりダイヤフラム38を押し
上げることにより、中空シャフト41を押し上げて可動バ
ルブシート35とバルブシート36とが当接する。更に室37
に残された正圧の量が多い場合には、ダイヤフラム38を
押し上げて中空シャフト41の下端41aを可動バルブシー
ト35から離脱して、中空シャフト41を介して大気室39の
大気を室37に伝動することにより、室37内に大気を供給
する。 一方電磁弁16の作動によりコモンポート17と負圧ポー
ト19とを連通し、圧力取出し口10から負圧を信号ポート
15を介して室31に導入すると、ダイヤフラム40を挟む大
気室39と室31との間に差圧が発生し、スプリング33の付
勢力に抗してプレッシャプレート34a、34b、中空シャフ
ト41を下方に押し下げる。中空シャフト41が下方に押し
下げられることにより、中空シャフト41の下端41aが可
動バルブ35との当接を保持しつつ、可動バルブ35がバル
ブシート36から離脱することにより開放し、正圧入力ポ
ート13から正圧が室37に導入される。 ダイヤフラム38が室31を区画していることにより、電
磁弁16の作動で、室31に大気を導入する場合に比べて、
室31に負圧を導入する場合の方が、室37に高い圧力を蓄
えることができる。つまり信号ポート15から大気を導く
と出力ポート12から大気が排出され、信号ポート15から
負圧を導くと出力ポート12から正圧が排出される。更に
室37に連通した出力ポート12には信号ポート15に導かれ
る負圧に対し、ダイヤフラム40とダイヤフラム38との有
効面積比に応じた制圧が出力されることとなり、制御バ
ルブ11は小さな負圧の変化を大きな正圧の変化に代える
ことができる。 次に作用を説明すると、スロットル開度が設定値以下
又は回転数が設定値以下の場合は、電磁弁16は作動して
おらず、コモンポート17と大気ポート18は連通している
ため、過給圧制御弁４の第２信号ポート７には出力ポー
ト12を介して大気が導入されているので、過給圧制御弁
４の開弁量は、吸気通路1a内の圧力と、吸気通路１の圧
力によって決まる。またアイドリング時及び減速時等の
低負荷時には、吸気通路1a内の負圧が大きくなるため、
過給圧制御弁４の第１信号ポート６には大きな負圧が導
入される。このためスプリング29のスプリング力に抗し
てダイアフラム22が引き上げられ、バイパス通路３は全
開し、吸気温度上昇を防止する。またある程度過給圧の
必要な中間負荷域では、吸気通路1a内負圧と、バルブ27
に受ける吸気通路１内の過給圧のバランスによりバイパ
ス流量が決定され、過給圧は適正値に制御される。 次にスロットル開度が設定値以上で、エンジン回転数
が低回転から高回転まで上昇する場合について説明する
と、エンジンの回転数が設定値に達するまでは第２信号
室は大気のままであり、吸気通路1a内負圧は、スロット
ル開度が大きいためスプリング29の荷重に抗する程は上
昇せず、バルブ27は閉弁したままとなり、過給圧はエン
ジン回転数と共に上昇するため、大きな出力を得る。更
に回転数が設定値に達すると、電磁弁16が切替わり、負
圧ポート19とコモンポート17が連通する。またスロット
ルバルブ９の開度が大きい場合は、吸気通路1a内の負圧
は非常に小さい値であるが、エンジン回転数の上昇に伴
って上昇して行く。この吸気通路1a内の負圧の非常に小
さい変化を、制御バルブ11により大きな正圧の変化に変
えて過給圧制御弁４の第２信号ポート７に印加するた
め、設定回転数以上では、回転数の上昇に伴って過給圧
制御弁の開弁量が増加し、過給圧が低下して行くので、
燃費が向上する。 〔発明の効果〕 以上詳細に説明した如く本発明によれば、あるエンジ
ン回転数までは過給圧を上昇させて加速性能を向上さ
せ、ある回転数を過ぎると、回転数の上昇に伴って過給
圧を徐々に低下させて燃費を向上させることができる。
また第２信号ポートを常時大気に開放し、エンジン回転
数が設定値以上で、スロットル開度が設定値以上の時、
スロットルバルブ下流で、スーパーチャージャ上流の圧
力を第１信号ポートに導入し、エンジン回転数の上昇に
伴う負圧変化でバイパス量を増加させる方法も考えられ
るが、この負圧変化は非常に小さい値であるため、この
微小圧を検出するためには、バイパス弁のダイアフラム
が非常に大きくなってしまう不具合がある。しかし本発
明によると、前記非常に小さい負圧変化を大きな正圧変
化に増巾して第２信号ポートに導入するため、前記のよ
うな不具合を生じない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す制御装置のシステム図、
第２図は第１図における過給圧制御弁の縦断面図、第３
図は第１図における制御バルブの縦断面図、第４図は従
来のエンジン過給機制御装置のシステム図である。 図の主要部分の説明 1,1a……吸気通路、２……スーパーチャージャ ３……バイパス通路、４……過給圧制御弁 ５……エンジン、６……第１信号ポート ７……第２信号ポート、８……圧力伝達通路 ９……スロットルバルブ、10……圧力取出し口 11……制御バルブ、12……出力ポート 13……入力ポート、14……圧力取出し口 15……信号ポート、16……３方切替電磁弁
第２図は第１図における過給圧制御弁の縦断面図、第３
図は第１図における制御バルブの縦断面図、第４図は従
来のエンジン過給機制御装置のシステム図である。 図の主要部分の説明 1,1a……吸気通路、２……スーパーチャージャ ３……バイパス通路、４……過給圧制御弁 ５……エンジン、６……第１信号ポート ７……第２信号ポート、８……圧力伝達通路 ９……スロットルバルブ、10……圧力取出し口 11……制御バルブ、12……出力ポート 13……入力ポート、14……圧力取出し口 15……信号ポート、16……３方切替電磁弁
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．吸気通路に設けたスロットルバルブと、該スロット
ルバルブの下流側の吸気通路に設けた過給機と、前記ス
ロットルバルブと前記過給機との間の吸気通路と、前記
過給機の下流側の吸気通路を連通するバイパス通路と、
内部を弁体に接続したダイヤフラムによって２つの室に
区画され，該ダイヤフラムの作動によって前記バイパス
通路の連通を制御する過給圧制御弁とを備えた過給圧制
御装置において，ハウジングと、該ハウジングの内部に
２つのダイヤフラムによって区画される第１の室、第２
の室、第３の室と、第１の室へ大気を導入する大気ポー
トと、前記第２の室へ前記スロットルバルブと前記過給
機との間の吸気通路内の負圧又は大気を供給する信号ポ
ートと、前記第３の室へ前記過給機の下流側の正圧を供
給する入力ポート及び前記正圧を前記過給圧制御弁へ供
給する出力ポートと、該入力ポートと出力ポートとの間
に配置され両ポート間の連通を制御するバルブと、一端
を前記第１の室と第２の室との間に配置するダイヤフラ
ムに固定され、他端を前記バルブに当接可能な中空シャ
フトと、前記第１の室と第２の室との間に配置するダイ
ヤフラムの両端に配置した２つのスプリングとからなる
制御バルブによつて、前記過給圧制御弁が制御されるこ
とを特徴とする過給圧制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62191917A JP2666287B2 (ja) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | 過給圧制御装置 |
| US07/224,327 US4883041A (en) | 1987-07-31 | 1988-07-26 | Supercharging pressure control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62191917A JP2666287B2 (ja) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | 過給圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6436921A JPS6436921A (en) | 1989-02-07 |
| JP2666287B2 true JP2666287B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=16282594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62191917A Expired - Fee Related JP2666287B2 (ja) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | 過給圧制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4883041A (ja) |
| JP (1) | JP2666287B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01216022A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-30 | Aisin Seiki Co Ltd | 機械式過給機付内燃機関 |
| US5269144A (en) * | 1991-09-10 | 1993-12-14 | Detroit Diesel Corporation | Methanol fueled turbocharged diesel cycle internal combustion engine |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5716225A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-27 | Hitachi Ltd | Internal combustion engine with supercharger |
| JPS58170826A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-07 | Aisin Seiki Co Ltd | ス−パ−チヤ−ジヤシステム |
| JPS6119935A (ja) * | 1984-07-06 | 1986-01-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の過給機のバイパス制御装置 |
| JPS61197733A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-02 | Toyota Motor Corp | 機械式過給機付内燃機関 |
| JP2512884B2 (ja) * | 1985-03-08 | 1996-07-03 | アイシン精機株式会社 | 過給圧制御装置 |
| US4766873A (en) * | 1985-05-21 | 1988-08-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | System for controlling intake pressure in a supercharged internal combustion engine |
| JPH0742864B2 (ja) * | 1986-01-13 | 1995-05-15 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機付き内燃機関の過給圧制御装置 |
-
1987
- 1987-07-31 JP JP62191917A patent/JP2666287B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-07-26 US US07/224,327 patent/US4883041A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4883041A (en) | 1989-11-28 |
| JPS6436921A (en) | 1989-02-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |