JP3046826B2 - 過給機付エンジンの吸気制御装置 - Google Patents

過給機付エンジンの吸気制御装置

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JP3046826B2
JP3046826B2 JP2015737A JP1573790A JP3046826B2 JP 3046826 B2 JP3046826 B2 JP 3046826B2 JP 2015737 A JP2015737 A JP 2015737A JP 1573790 A JP1573790 A JP 1573790A JP 3046826 B2 JP3046826 B2 JP 3046826B2
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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
    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は過給機付エンジンの吸気制御装置、特に過給
機をバイパスするバイパス通路と、該通路を開閉するバ
イパスバルブとが設けられたエンジンの吸気制御装置に
関する。
（従来の技術） 自動車用等のエンジンにおいては、燃焼室への吸気充
填量を増大させるための過給機が備えられることがあ
り、この過給機として、排気ガスのエネルギによって駆
動される排気ターボ過給機や、エンジン出力により駆動
される機械式過給機等が実用化されている。
ところで、この種の過給機は、高負荷時には、上記の
ように吸気充填量を増大させてエンジン出力を向上させ
る反面、特に高出力が要求されていない低負荷時には、
吸気抵抗となったり或はエンジンの駆動損失を増大させ
たりして、エンジンの燃費性能を低下させるという欠点
がある。
これに対しては、例えば実開昭61-17141号公報に示さ
れているように、吸気通路に過給機をバイパスするバイ
パス通路を設けると共に、該通路を開閉するバイパスバ
ルブを備え、低負荷時には該バルブを開いてバイパス通
路を開通させることにより、吸気抵抗もしくは過給機の
駆動損失を低減させることが行われている。その場合
に、上記バイパスバルブを駆動するアクチュエータとし
て、負圧ダイヤフラム式のアクチュエータが備えられ、
該アクチュエータに吸気通路におけるスロットルバルブ
下流の吸気負圧を導入することにより、該吸気負圧が大
きい低負荷時にはバイパスバルブを開き、該負圧が小さ
い高負荷時には該バイパスバルブを閉じるように構成さ
れる。
（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のような吸気制御装置においては、バ
イパス通路上に設置されたバイパスバルブの弁体に過給
機下流側に発生する過給圧が該バルブの開方向に作用
し、そのため、高負荷時における過給圧が高い状態で該
バイパスバルブを確実に閉状態に保持するためには、ア
クチュエータにおけるダイヤフラムを介して該バルブを
閉方向に付勢するスプリングのバネ力を強くしなければ
ならず、またこのようにバネ力を強くすると、低負荷時
に、吸気負圧によりこのバネ力に抗してバイパスバルブ
を開作動させるためには、ダイヤフラムの受圧面積を大
きくしなければならず、その結果、アクチュエータが大
型化することになるのである。
また、上記のようにアクチュエータにおけるスプリン
グのバネ力を強くすると、負荷の上昇に伴ってバイパス
バルブを閉動作させる際に、吸気負圧の少しの低下によ
って該バルブが早期に閉じ、そのため中負荷域で該バル
ブが不必要に或は必要以上に閉じられることになって、
過給機の負荷ないしその駆動損失がいたづらに増大する
のである。
さらに、上記のようにバイパスバルブの弁体に該バル
ブの開方向に過給圧が作用する構成においては、該バル
ブが開いてバイパス通路が開通したときに、過給圧が低
下して一旦開いたバイパスバルブが再び閉方向に作動す
るといった該バルブの不安定な挙動が発生すると共に、
バイパスバルブの開度によって過給圧が変動するため、
該過給圧を所定値に制御するための制御が良好に行われ
ないことになる。
本発明は、過給機付エンジンに関する上記のような問
題に対処するもので、アクチュエータの小型化、過給機
駆動損失の低減、及び過給圧制御の安定性や応答性の向
上等を図ると共に、さらに過給圧の脈動に対しても良好
に作動し、また過給圧のリリーフ機能を備えた過給機付
エンジンの吸気制御装置を実現することを課題とする。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明に係る過給機付エン
ジンの吸気制御装置は次のように構成したことを特徴と
する。
まず、本願の請求項１に係る発明（以下、第１発明と
いう）は、スロットルバルブ下流の吸気通路に、過給機
と該過給機をバイパスするバイパス通路とが設けられ、
且つ該バイパス通路を開閉するバイパスバルブと、該バ
ルブに連結されたアクチュエータとが備えられた過給機
付エンジンの吸気制御装置において、上記バイパスバル
ブを、スロットルバルブ下流の吸気負圧及び過給機下流
の過給圧を該バルブの開方向に受けるように設けると共
に、上記アクチュエータに、上記バイパスバルブに連結
されるダイヤフラムと、該ダイヤフラムを介して上記バ
イパスバルブを閉方向に付勢するスプリングと、上記ダ
イヤフラムに臨んで形成されて、内部に導入された正圧
により該ダイヤフラムを介して上記バイパスバルブに対
して閉方向に押圧する力を作用させる圧力室と、該圧力
室に上記バイパスバルブ下流から過給圧を導入させる過
給圧導入通路とを備え、上記ダイヤフラムに対して上記
圧力室から過給圧により押圧する力と、上記バイパスバ
ルブに対して該バルブの下流側からの過給圧により押圧
する力とが略等しくなるように、該バイパスバルブの過
給圧に対する受圧面積と上記ダイヤフラムの上記圧力室
における過給圧に対する受圧面積とを略等しくしたこと
を特徴とする。
また、請求項２に係る発明（以下、第２発明という）
は、上記第１発明の構成において、バイパス通路におけ
るバイパスバルブ直下流の通路面積を、バイパスバルブ
の閉時に該バルブの過給圧に対する実質受圧面積が減少
するように、該バルブの受圧面積より小さくしたことを
特徴とする。
また、請求項３に係る発明（以下、第３発明という）
は、スロットルバルブ下流の吸気通路に、過給機と該過
給機をバイパスするバイパス通路とが設けられ、且つ該
バイパス通路を開閉するバイパスバルブと、該バルブに
連結されたアクチュエータとが備えられた過給機付エン
ジンの吸気制御装置において、上記バイパスバルブを、
スロットルバルブ下流の吸気負圧及び過給機下流の過給
圧を該バルブの開方向に受けるように設けると共に、上
記アクチュエータに、バイパスバルブに連結され且つ該
バルブの上記過給圧に対する受圧面積と略等しい受圧面
積を有するダイヤフラムと、該ダイヤフラムを介してバ
イパスバルブを閉方向に付勢するスプリングとを備え、
且つバイパスバルブ下流から該アクチュエータに上記過
給圧を導き、該過給圧をダイヤフラムに対してバイパス
バルブの閉方向に作用させる過給圧導入通路を設けると
共に、該過給圧導入通路に、バイパスバルブ下流の過給
圧がアクチュエータ内の圧力より高い場合のみ該通路を
開通させるチェックバルブを設けたことを特徴とする。
そして、請求項４に係る発明（以下、第４発明とい
う）は、スロットルバルブ下流の吸気通路に、過給機と
該過給機をバイパスするバイパス通路とが設けられ、且
つ該バイパス通路を開閉するバイパスバルブと、該バル
ブに連結されたアクチュエータとが備えられた過給機付
エンジンの吸気制御装置において、上記バイパスバルブ
を、スロットルバルブ下流の吸気負圧及び過給機下流の
過給圧を該バルブの開方向に受けるように設けると共
に、上記アクチュエータに、バイパスバルブに連結され
且つ該バルブの上記過給圧に対する受圧面積と略等しい
受圧面積を有するダイヤフラムと、該ダイヤフラムを介
してバイパスバルブを閉方向に付勢するスプリングとを
備え、且つバイパスバルブ下流から該アクチュエータに
上記過給圧を導き、該過給圧をダイヤフラムに対してバ
イパスバルブの閉方向に作用させる過給圧導入通路を設
けると共に、該過給圧導入通路に、所定の時期に開いて
過給圧によって加圧された吸気の一部を外部に放出する
リリーフバルブを設けたことを特徴とする。
（作用） 次に、上記各発明の作用を説明する。
まず、第１発明によれば、バイパスバルブに対してそ
の開方向に作用する過給圧が過給圧導入通路を介してア
クチュエータの圧力室に導入され、該アクチュエータの
ダイヤフラムに対してバイパスバルブの閉方向に作用す
ることになるが、その場合に、該ダイヤフラムの圧力室
における過給圧に対する受圧面積は、バイパスバルブの
過給圧に対する受圧面積と略等しくされているから、該
ダイヤフラムを介してバイパスバルブに対して閉方向に
作用する過給圧による力と、バイパスバルブ側から該バ
ルブに対して開方向に作用する力とが打ち消し合うこと
になる。従って、該バルブを閉方向に付勢するアクチュ
エータ内のスプリングのバネ力を弱くすることができ、
これに伴って吸気負圧に対するバイパスバルブの受圧面
積を小さくすることが可能となり、また、該バイパスバ
ルブは、過給機をバイパスしてバイパス通路に導かれた
スロットルバルブ下流の吸気負圧により該バルブに対し
て開方向に作用する力と、該バルブの閉方向に作用する
上記スプリングのバネ力との関係のみによって作動する
ことになる。これにより、バイパスバルブないしアクチ
ュエータが小型化されると共に、該バイパスバルブを不
必要に或は必要以上に閉じることによる過給機の負荷な
いし駆動損失の増大が回避され、また、スロットルバル
ブの開度の変化に対して応答性よく且つ安定した過給圧
制御が行われることになる。
また、第２発明によれば、上記第１発明の作用に加え
て次の作用が得られる。つまり、バイパスバルブの閉時
に該バルブの過給圧に対する実質受圧面積が減少して、
アクチュエータにおけるダイヤフラムの受圧面積よりも
小さくなるので、過給圧に脈動が発生し、且つこの脈動
が位相遅れを伴ってアクチュエータに導入される場合
に、バイパスバルブに直接作用する開方向の過給圧が上
記ダイヤフラムを介して閉方向に作用する過給圧より大
きくなる時期が生じても、開方向の力が閉方向の力を上
回ることがなくなり、従って、バイパスバルブの閉時
に、過給圧の脈動に拘らず、該バルブが確実に閉状態に
保持されることになる。
また、第３発明によれば、過給圧導入通路に設けられ
たチェックバルブが、バイパス通路下流の過給圧がアク
チュエータの内圧よりも高くなったときだけ該過給圧導
入通路を開通させるので、過給圧の脈動が生じている場
合に、アクチュエータ内にその脈動の最大値の圧力が蓄
えられることになる。従って、バイパスバルブの閉時
に、該バルブが過給圧の脈動に応じて開閉することが防
止され、上記第２発明と同様に、該バルブが確実に閉状
態に保持されることになる。
さらに、第４発明によれば、過給圧導入通路に設けら
れたリリーフバルブを開くことにより、例えば吸気温や
過給圧の異常上昇時、或はエンジン出力を抑制する必要
があるときに、加圧された吸気の一部を放出することに
よって過給圧を低下させることが可能となり、従って例
えば上記吸気温や過給圧の異常上昇に対するフェールセ
ーフ機能、或は当該自動車の車速制限機能やトラクショ
ンコントロール機能等が実現されることになる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。
第１図は第１発明の実施例を示すもので、この実施例
に係るエンジン１の吸気通路２には、上流側からスロッ
トルバルブ３、機械式過給機４、インタークーラ５及び
サージタンク６が設けられていると共に、該サージタン
ク６に設けられた複数の分岐通路７…７がエンジン本体
の各気筒の吸気ポートにそれぞれ接続されている。
そして、エンジン１のクランクシャフト1aによりベル
ト８を介して上記過給機４が駆動されることにより、吸
気通路２の上流側からスロットルバルブ３を介して吸入
された吸気が加圧された上で、インタークーラ５、サー
ジタンク６及び各分岐通路７…７を経て各気筒の燃焼室
1b…1bに供給されるようになっている。
また、この吸気通路２には、上記スロットルバルブ３
の下流側から分岐されてサージタンク６に合流すること
により、上記過給機４及びインタークーラ５をバイパス
するバイパス通路９が設けられていると共に、このバイ
パス通路９上にバイパスバルブ10が設けられている。
このバイパスバルブ10は、バイパス通路９の上、下流
部9a,9bにそれぞれ接続された入口11a及び出口11bを有
するハウジング11と、該ハウジング11内に備えられて上
記出口11bに対して対接、離反することにより該出口11b
を開閉する弁体12とで構成され、該弁体12の出口11bを
臨む面にバイパス通路下流部9b内の圧力、即ち上記過給
機４によって発生される過給圧P1が該弁体12の開方向に
作用し、またハウジング11の内部を臨む面にバイパス通
路上流部9a内の圧力、即ち吸気通路２におけるスロット
ルバルブ３の下流に発生する吸気負圧P2が同じく該弁体
12の開方向に作用するようになっている。
さらに、このバイパスバルブ10のハウジング11にはア
クチュエータ13が取り付けられている。このアクチュエ
ータ13は、ケース14内をダイヤフラム15によって大気開
放室16と圧力室17とに仕切った構成とされていると共
に、上記ダイヤフラム15がロッド18を介して上記バイパ
スバルブ10の弁体12に連結されており、また圧力室17内
には上記ダイヤフラム15及びロッド18を介してバイパス
バルブ10の弁体12を閉方向に付勢するスプリング19が内
装されている。
そして、上記バイパスバルブ10における弁体12の下流
部と上記アクチュエータ13の圧力室17との間に過給圧導
入通路20が設けられて、該通路20によりバイパス通路下
流部9bにおける過給圧P1が圧力室17に導入され、この圧
力室17内の過給圧P1′がダイヤフラム15に対して上記ス
プリング19の付勢力と同方向、即ちバイパスバルブ10の
弁体12を閉じる方向に作用するようになっている。その
場合に、ダイヤフラム15の圧力室17における過給圧P1′
に対する有効受圧面積は、上記バイパスバルブ10の弁体
12における過給圧P1に対する受圧面積と略等しくされて
いる。
次に、この実施例の作用を説明する。
エンジン１のクランクシャフト1aによりベルト８を介
して過給機４が駆動されると、吸気通路２の上流側から
スロットルバルブ３を介して吸入された吸気が該過給機
４により加圧され、インタークーラ５を介してサージタ
ンク６に導入されると共に、さらに各気筒の吸気行程時
に該サージタンク６から分岐通路７…７を介して各燃焼
室1b…1bに順次供給される。
その場合に、上記過給機４により吸気が加圧されるこ
とによって吸気通路２の下流部ないしサージタンク６内
に発生する過給圧P1は、バイパス通路９の下流部9bを経
てバイパスバルブ10の弁体12に該弁体12の開方向に作用
すると共に、吸気通路２におけるスロットルバルブ３の
下流部に発生する吸気負圧P2が、バイパス通路９の上流
部9aを経て上記バイパスバルブ10の弁体12に同じく開方
向に作用する。
また、該弁体12には、アクチュエータ13内のスプリン
グ19による付勢力がダイヤフラム15及びロッド18を介し
て閉方向に作用すると共に、上記バイパス通路下流部9b
の過給圧P1が過給圧導入通路20によってアクチュエータ
13内に導入されて、上記ダイヤフラム15及びロッド18を
介して弁体12に閉方向に作用する。その場合に、ダイヤ
フラム15の受圧面積は、弁体12の過給圧P1に対する受圧
面積に略等しいから、弁体12に直接作用する過給圧P1に
よって該弁体12を開方向に押圧する力と、ダイヤフラム
15に作用する過給圧P1′によって該弁体12を閉方向に押
圧する力とが釣り合って互いに打ち消し合うことにな
る。そのため、該弁体12は、ハウジング11内を臨む面に
作用する吸気負圧P2による開方向の力と、アクチュエー
タ13におけるスプリング19による閉方向の力との大小関
係のみによって開閉動作することになる。
つまり、スロットルバルブ３が閉じており或はその開
度が小さく、従って吸気負圧P2が大きい低負荷時には、
この吸気負圧P2が上記スプリング19のバネ力に打ち勝つ
ことによりバイパスバルブ10の弁体12が開き、バイパス
通路９が開通する。これにより、吸気の過給もしくは強
過給が要求されない低負荷時には、該吸気の一部ないし
大部分がバイパス通路９を通って燃焼室1b…1bに供給さ
れることになって過給機４の負荷が軽減され、これに伴
って該過給機４の駆動損失が低減される。
一方、スロットルバルブ３の開度が大きく、従って吸
気負圧P2が小さい高負荷時には、上記バイパスバルブ10
の弁体12がアクチュエータ13におけるスプリング19のバ
ネ力によって閉じられ、バイパス通路９が遮断される。
そのため、高負荷時には全ての吸気が過給機４によって
加圧された上で各燃焼室1b…1bに供給され、要求に応じ
た吸気充填量が得られることになる。
そして、このようにしてバイパスバルブ10の弁体12が
過給圧P1の影響を受けることなく、スロットルバルプ３
の開度に応じた吸気負圧P2の変化のみに応じて作動する
ことにより、該弁体12の開閉に伴う過給圧の変化に拘ら
ず安定して、またスロットル開度の変化に対して応答性
よくバイパス制御が行われることになる。
また、従来のように、過給圧がバイパスバルブの弁体
に開方向にのみ作用するため該弁体を閉方向に付勢する
スプリングのバネ力を強くし、さらに吸気負圧によりこ
のバネ力に抗して弁体を開動させる必要上、ダイヤフラ
ムの受圧面積を大きくしなければならなかった場合に比
較して、上記の構成によればスプリング19のバネ力を弱
くし、且つダイヤフラム15の受圧面積を小さくすること
が可能となり、従ってアクチュエータ13が小型化される
のである。
さらに、スプリング19のバネ力が弱くされることに伴
って、負荷の増大時に、吸気負圧P2による開方向の力が
かなり小さくなるまで、即ち第２図に示すように、スロ
ットル開度がかなり大きくなる高負荷域までバイパスバ
ルブ10の弁体12が開状態に保持されるこになり、従っ
て、鎖線で示す従来例のように、中負荷域で不必要にバ
イパスバルブ10の弁体が閉じられ或はその開度が必要以
上に小さくされることが回避され、その分だけ過給機４
の負荷ないし駆動損失が軽減されることになる。
次に、第３図に示す第２発明の実施例について説明す
る。なお、以下の実施例の説明では、第１図に示す実施
例と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明す
る。
第３図に示すように、この実施例においても、吸気通
路２におけるスロットルバルブ３の下流から分岐してサ
ージタンク６に合流することにより、過給機４とインタ
ークーラ５とをバイパスするバイパス通路９が設けられ
ていると共に、該バイパス通路９上にバイパスバルブ10
が設けられている。また、該バイパスバルブ10の弁体12
にロッド18を介して連結されたダイヤフラム15と、該ダ
イヤフラム15を介して上記弁体12を閉方向に付勢するス
プリグ19とを有するアクチュエータ13が備えられている
と共に、バイパス通路９の下流部9bから該アクチュエー
タ13内に過給圧P1（P1′）を導入して、上記ダイヤフラ
ム15に弁体12の閉方向に作用させる過給圧導入通路20が
設けられている。
そして、この実施例においても、上記弁体12の過給圧
P1に対する受圧面積S1と、上記アクチュエータ13におけ
るダイヤフラム15の有効受圧面積S2とが略等しくされて
いるが、バイパスバルブ10のハウジング11における出口
11bの面積S3が、上記弁体12の受圧面積S1及びダイヤフ
ラム15の有効受圧面積S2よりも小さくされている。
従って、この実施例によれば、図示のようにバイパス
バルブ10の弁体12がハウジング11の出口11bを閉じてい
る状態では、バイパス通路下流部9bの過給圧P1が弁体12
の受圧面における出口面積S3に対応する部分にのみ作用
することになる。これに対して、上記ダイヤフラム15に
は過給圧P1′がその有効受圧面積S2の全体に作用し、そ
の結果、弁体12に開方向に直接作用する過給圧P1とダイ
ヤフラム15を介して閉方向に作用する過給圧P1′とが等
しい場合には、開方向の力が閉方向の力より小さくな
る。
ところで、過給圧は一般に脈動を伴なっており、また
該過給圧はダイヤフラム15に対しては過給圧導入通路20
内を伝達した後に作用するので、弁体12に直接作用する
過給圧P1に対して、ダイヤフラム15に作用する過給圧
P1′は脈動の位相遅れが生じている。そのため、弁体12
に直接作用する過給圧P1がダイヤフラム15に作用する過
給圧P1′より大きくなる時期が発生することになるが、
上記のように弁体12の閉時には、その実質受圧面積S3が
ダイヤフラム15の有効受圧面積S2より小さいので、弁体
12に直接作用する過給圧P1による開方向の力がダイヤフ
ラム15を介して作用する過給圧P1′による閉方向の力を
上回ることがなく、従って、該弁体12の閉時に、過給圧
の脈動に拘らず、該弁体12が閉状態に確実に保持される
ことになる。
そして、弁体12の本来の受圧面積S1はダイヤフラム15
の有効受圧面積S2と略等しいから、該弁体12の開時に
は、前記実施例と同様に、過給圧による影響が打ち消さ
れて、吸気負圧P2の変化のみによって作動することにな
る。
なお、過給圧の脈動の影響をより効果的に除去するた
めに、必要な場合には、図に示すように過給圧導入通路
20にオリフィス21を設け、過給圧の脈動を減衰させてア
クチュエータ13に導入するようにしてもよい。
さらに、第４図に示す第３発明の実施例においても、
吸気通路２におけるスロットルバルブ３の下流部とサー
ジタンク６との間に、過給機４とインタークーラ５とを
バイパスするバイパス通路９が設けられ、該バイパス通
路９上にバイパスバルブ10が設けられている。また、過
給圧導入通路20によってバイパス通路下流部9bの過給圧
P1が導入されるアクチュエータ13が備えられ、且つ該ア
クチュエータ10内のダイヤフラム15の有効受圧面積が、
上記バイパスバルブ10における弁体12の過給圧P1に対す
る受圧面積に略等しくされている。
そして、この実施例においては、上記過給圧導入通路
20上に、バイパス通路下流部9b側の圧力P1がアクチュエ
ータ13内の圧力より高い場合にのみ該導入通路20を開通
させるチェックバルブ22と、該チェックバルブ22のアク
チュエータ13側に位置して、コントローラ23からの信号
で作動する三方ソレノイドバルブ24とが設置されている
と共に、チェックバルブ22をバイパスして該三方ソレノ
イドバルブ24に接続された補助導入通路25が設けられて
いる。そして、上記コントローラ23には、スロットルバ
ルブ３の開度を検出するセンサ（もしくはサージタンク
内の過給圧を検出するセンサ）26からの信号が入力さ
れ、スロットル開度（もしくは過給圧）が所定値以上の
高負荷時に、上記三方ソレノイドバルブ24を作動させて
補助導入通路25を遮断するようになっている。
この実施例によれば、低負荷時ないし中負荷時におい
て、バイパスバルブ10の弁体12が開いてバイパス通路９
が開通している状態では、過給圧導入通路20におけるチ
ェックバルブ22をバイパスする補助導入通路25が三方ソ
レノイドバルブ24を介してアクチュエータ13内に連通し
ており、従って、前記実施例と同様に、バイパスバルブ
10の弁体12の開度がスロットル開度ないし吸気負圧P2に
応じて制御される。これに対して、第５図に示すよう
に、負荷の増大に従ってスロットル開度が全開よりやや
小さな所定開度θ1以上となると、三方ソレノイドバル
ブ24がON（もしくはOFF）となって上記補助導入通路25
を遮断するので、バイパス通路下流部9bの過給圧P1はチ
ェックバルブ22を介してアクチュエータ13に導入される
ことになる。その場合に、該チェックバルブ22は、バイ
パス通路下流部9b側がアクチュエータ13内より高圧の場
合にのみ過給圧導入通路20を開通させるので、過給圧P1
が脈動を生じている場合に、その最大値の圧力P1″がア
クチュエータ13内に蓄えられることになる。
従って、スロットル開度が上記所定開度θ1以上の高
負荷時には、バイパスバルブ10の弁体12に直接作用する
過給圧P1により該弁体12を開方向に押圧する力が、アク
チュエータ13のダイヤフラム15を介して弁体12を閉方向
に押圧する力を上回ることがなく、第５図に示すよう
に、過給圧P1の脈動に拘らず、上記弁体12が確実に閉状
態に保持されることになる。
さらに、第６図に示す第４発明の実施例においては、
第１図に示す実施例の構成に加えて、過給圧導入通路20
にリリーフバルブ27が備えられている。このリリーフバ
ルブ27はコントローラ28からの信号によって開閉し、も
しくは開度が調整されるようになっており、開時に（そ
の開度に応じて）上記過給圧導入通路20内の一部の吸気
を排出して、過給圧P1を低下させるように作用する。
従って、この実施例によれば、例えば過給圧が異常に
上昇した場合、或は吸気温度が異常に上昇した場合等に
過給圧を低下させるように構成することにより、これら
の異常に対するフェールセーフ機能が実現されることに
なる。また、当該自動車の車速が一定限度を超えて上昇
した場合に、過給圧を低下させてエンジン出力を低減さ
せるように構成することにより、車速制限機能を実現す
ることができ、さらに、過給圧を低下させることによ
り、走行状態に応じて駆動輪の駆動トルクを減少させる
ように構成すれば、トラクションコントロール機能が実
現されることになる。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、過給機をバイパスする
バイパス通路と、該通路を開閉するバイパスバルブとが
設けられたエンジンにおいて、上記バイパスバルブにそ
の開方向に作用する過給圧の影響を除去して、該バルブ
が過給機をバイパスしてバイパス通路に導かれるスロッ
トルバルブ下流の吸気負圧の変化のみに応じて作動する
ように構成したから、高負荷時に該バルブを閉状態に保
持するためのスプリングのバネ力を弱くすることができ
て、バイパスバルブないし該バルブに連結されたアクチ
ュエータを小型化することが可能となると共に、バイパ
スバルブの開領域が拡大されて、中負荷域で該バルブを
不必要に或は必要以上に閉じることによる過給機の負荷
の増大や駆動損失の増大が回避されることになる。ま
た、バイパスバルブの作動が吸気負圧だけで制御される
ので、スロットルバルブの開度の変化に対して応答性よ
く、またバイパスバルブの開閉による過給圧の変動に拘
らず常に安定して、該過給圧の制御が行われることにな
る。
そして、特に第２、第３発明によれば、上記のような
過給圧制御が、過給圧の脈動に拘らず良好に行われるこ
とになり、また第４発明によれば、上記の効果に加え
て、過給圧や吸気温度の異常上昇に対するフェールセー
フ機能や、当該自動車の車速制限機能、或はトラクショ
ンコントロール機能等が実現されることになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は第１発明に係る実施例の構成図、第２図は該実
施例におけるバイパスバルブの開度特性図、第３図は第
２発明に係る実施例の構成図、第４図は第３発明に係る
実施例の構成図、第５図は該実施例におけるバイパスバ
ルブ及び三方ソレノイドバルブの作動特性図、第６図は
第４発明に係る実施例の構成図である。 １……エンジン、２……吸気通路、３……スロットルバ
ルブ、４……過給機、９……バイパス通路、10……バイ
パスバルブ、13……アクチュエータ（付勢手段）、15…
…ダイヤフラム、17……圧力室、19……スプリング、20
……過給圧導入通路、22……チェックバルブ、27……リ
リーフバルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 33/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】スロットルバルブ下流の吸気通路に、過給
    機と該過給機をバイパスするバイパス通路とが設けら
    れ、且つ該バイパス通路を開閉するバイパスバルブと、
    該バルブに連結されたアクチュエータとが備えられた過
    給機付エンジンの吸気制御装置であって、上記バイパス
    バルブが、スロットルバルブ下流の吸気負圧及び過給機
    下流の過給圧を該バルブの開方向に受けるように設けら
    れていると共に、上記アクチュエータが、上記バイパス
    バルブに連結されるダイヤフラムと、該ダイヤフラムを
    介して上記バイパスバルブを閉方向に付勢するスプリン
    グと、上記ダイヤフラムに臨んで形成されて、内部に導
    入された正圧により該ダイヤフラムを介して上記バイパ
    スバルブに対して閉方向に押圧する力を作用させる圧力
    室と、該圧力室に上記バイパスバルブ下流から過給圧を
    導入させる過給圧導入通路とを有し、上記ダイヤフラム
    に対して上記圧力室から過給圧により押圧する力と、上
    記バイパスバルブに対して該バルブの下流側からの過給
    圧により押圧する力とが略等しくなるように、該バイパ
    スバルブの過給圧に対する受圧面積と上記ダイヤフラム
    の上記圧力室における過給圧に対する受圧面積とが略等
    しくされていることを特徴とする過給機付エンジンの吸
    気制御装置。
  2. 【請求項２】バイパス通路におけるバイパスバルブ直下
    流の通路面積が、バイパスバルブの閉時に該バルブの過
    給圧に対する実質受圧面積が減少するように、該バルブ
    の受圧面積より小さくされていることを特徴とする請求
    項１に記載の過給機付エンジンの吸気制御装置。
  3. 【請求項３】スロットルバルブ下流の吸気通路に、過給
    機と該過給機をバイパスするバイパス通路とが設けら
    れ、且つ該バイパス通路を開閉するバイパスバルブと、
    該バルブに連結されたアクチュエータとが備えられた過
    給機付エンジンの吸気制御装置であって、上記バイパス
    バルブが、スロットルバルブ下流の吸気負圧及び過給機
    下流の過給圧を該バルブの開方向に受けるように設けら
    れていると共に、上記アクチュエータが、バイパスバル
    ブに連結され且つ該バルブの上記過給圧に対する受圧面
    積と略等しい受圧面積を有するダイヤフラムと、該ダイ
    ヤフラムを介してバイパスバルブを閉方向に付勢するス
    プリングとを有し、且つバイパスバルブ下流から該アク
    チュエータに上記過給圧を導き、該過給圧をダイヤフラ
    ムに対してバイパスバルブの閉方向に作用させる過給圧
    導入通路が設けられていると共に、該過給圧導入通路
    に、バイパスバルブ下流の過給圧がアクチュエータ内の
    圧力より高い場合のみ該通路を開通させるチェックバル
    ブが設けられていることを特徴とする過給機付エンジン
    の吸気制御装置。
  4. 【請求項４】スロットルバルブ下流の吸気通路に、過給
    機と該過給機をバイパスするバイパス通路とが設けら
    れ、且つ該バイパス通路を開閉するバイパスバルブと、
    該バルブに連結されたアクチュエータとが備えられた過
    給機付エンジンの吸気制御装置であって、上記バイパス
    バルブが、スロットルバルブ下流の吸気負圧及び過給機
    下流の過給圧を該バルブの開方向に受けるように設けら
    れていると共に、上記アクチュエータが、バイパスバル
    ブに連結され且つ該バルブの上記過給圧に対する受圧面
    積と略等しい受圧面積を有するダイヤフラムと、該ダイ
    ヤフラムを介してバイパスバルブを閉方向に付勢するス
    プリングとを有し、且つバイパスバルブ下流から該アク
    チュエータに上記過給圧を導き、該過給圧をダイヤフラ
    ムに対してバイパスバルブの閉方向に作用させる過給圧
    導入通路が設けられていると共に、該過給圧導入通路
    に、所定の時期に開いて過給圧によって加圧された吸気
    の一部を外部に放出するリリーフバルブが設けられてい
    ることを特徴とする過給機付エンジンの吸気制御装置。
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