JPS58131335A - デイ−ゼルエンジンの吸気絞り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディーゼルエンジンの吸気絞り装置に係る。

ディーゼルエンジンは、一般に、吸入空気量を制御され
ることなく、燃料噴射■の制御により負１ｗ４１１．換
右すれば調速されるが、無負荷運転時（アイドル運転時
）に吸入空気量が制限されると、アイドル運転時に於け
る振動及び騒音が低減することが知られている。このこ
とに鑑みてディーゼルエンジンがアイドル運転されてい
る時には吸気絞り弁により吸気通路を絞って吸入空気量
を制限することが従来から考えられている。

アイドル運転時に於ける吸気絞り■は白煙が発生しない
範囲で決定されるが、これが平地に於ける標準大気圧に
よって決定されていると、高地等の大気圧が低いところ
に於ては、平地に比して吸気通路に於ける絶対圧力が低
下することにより高地走行時に於てもアイドル運転時に
平地に於けるそれと同様に吸気絞りが行われると、吸気
通路に於ける絶対圧力が過剰低下し、ディーゼルエンジ
ンの圧縮圧力が低下して不完全燃焼が生じ、排気ガス中
に長鎖の白煙が発生するようになる。

本発明は大気圧が成る所定値を越えて低下したときには
アイドル運転時に於ける吸気絞りを禁止し、白煙の発生
が生じることがないアイドル運転時にのみ吸気絞りを行
うよう改良された吸気絞り装置を鍵供することを目的と
している。

かかる目的は、本発明によれば、吸気通路の途中に設け
られた吸気絞り弁と、ディーゼルエンジンがアイドル運
転されていることを検出するアイドル検出手段と、大気
圧を検出する大気圧検出手段と、前記アイドル検出手段
によりアイドル運転状態が検出され旦前記大気圧検出手
段により所定値以上の大気圧が検出されている時のみ前
記吸気絞り弁を吸気絞り位置へ駆動する駆動手段とを有
しているディーゼルエンジンの吸気絞り装置によって達
成される。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明による吸気絞り装置を備えたディーゼル
エンジンの一つの実施例を示す概略構成図である。第１
図に於て、１はディーゼルエンジンを示しており、この
ディーゼルエンジンはシリンダボア２を有し、そのシリ
ンダボア２内にピストン３を受入れている。ピストン３
はその上方に＠焼室４を郭定している。ディーゼルエン
ジン１は渦流室５を有しており、該渦流室には燃料噴射
ノズル６よりディーゼルエンジン用の液体燃料が噴射供
給されるようになっている。

ディーゼルエンジン１は吸気チューブ７、弁ハウジング
８、吸気マニホールド９及び図には示されていない吸気
ボートを経て燃焼室４内に空気を吸入し、排気ボート１
０より排気マニホールド１１へ排気ガスを排出するよう
になっている。吸気ボートと排気ボート１０と各々ポペ
ット弁により開閉されるようになっており、図に於ては
符号１２によって排気用のポペット弁のみが示されてい
る。

弁ハウジング８には、第２！！ｌによく示されている如
く、弁軸１３によって担持されたバタフライ弁型の吸気
絞り弁１４が取付けられている。吸気絞り弁１４は、図
にて実線で示されている如き全開位置と、仮想線■で示
されている如き申開位置と、仮想線■で示されている如
き全閉位置との藺で移動し得るようになプいる。弁軸１
３にはレバー１５の一端が固定されており、このレバー
１５はその他端にてダイヤフラム装置１６のロッド１７
に駆動連結されている。ダイヤフラム＠１１６は二つの
ダイヤフラム室１８．１９を有する二段式のものであり
、その両ダイヤフラム室に負圧が導入されていない時に
は吸気絞り弁１４を全開位置に、ダイヤフラム室１８に
のみ負圧が導入されている時には吸気絞り弁１４を申開
位置（吸気絞り位１）に、両ダイヤフラム室に負圧が導
入されている時には吸気絞り弁１４を全閉位Ｎ（吸気遮
断位置）に各々駆動するようになっている。ダイヤフラ
ム室１８は導管２０、負圧遅延弁２１、導管２２を経て
負圧切換弁２３のボートＡに接続されており、またダイ
ヤフラム室１９は導管２４を経てもう一つの負圧切換弁
２・５のボートＡ（接続されている。負圧切換−弁２３
及び２５は導！２６によって共゛に負圧タンク２７に接
続されたボートＢと大気に開放された大気開放ボートＣ
とを有しており、通電時にはボート八をボートＣに、非
通電時にはボート八をボートＣに代えてボートＢに接続
するようになっている。負圧タンク２７は導管２８を経
て図には示されていない負圧ポンプに接続され、これよ
り負圧を供給され、貯容するようになっている。

負圧切換弁２３はバッテリ電１１２９が供給する電流が
ディーゼルエンジン１のキースイッチ３０と常閉型のリ
レースイッチ３１との直列回路を経て選択的に供給され
るようになっている。リレースイッチ３１はアクセルス
イッチ３２が閉じられているとき開き、アクセルスイッ
チ３２が開いているとき閉じるようになっており、また
アクセルスイッチ３２はアクセルペダルが全く電送まれ
ていない時のみ、換言すればディーゼルエンジン１がア
イドル運転されている時のみ閉じるようになっている。

負圧切換弁２５にはバッテリ電源２９が供給する電流が
キースイッチ３０を経て選択的に供給されるようになっ
ている。

また導管２６には大気圧感応型の大気開放弁３３が接続
されている。大気開放弁３３は、大気圧の低下に伴い伸
長するアネロイドベローズ３４．と、前記アネロイドベ
ローズに担持され弁ボート３．５を開閉する弁要素３６
と、大気開放ボート３７とを有しており、アネロイドベ
ローズ３４に所定値以上の大気圧が作用している時には
そのアネロイドベローズが収縮した状態にあって弁要素
３６を引上げて弁ボート３５をｍｖ、１１１２６と大気
開放ボート３７との連通を遮断し、これに対し大気圧が
所定値以下の時にはアネロイドベローズ３４が図にて下
方に伸長し、弁要素３６を押し下げて弁ポート３５を開
き、導！２６と大気−放ボート３７とを連通するように
なっている。

エンジン始動時、キースイッチ３０が閏じられると、負
圧切換弁２５に通電が行われ、ボートＡがボートＣに接
続される。この時にはダイヤフラム＠Ｉｆ１６のダイヤ
フラム室１９には大気圧が導入される。またこのときア
クセルペダルが踏込まれるか、冷間時燃料増最によりア
クセルが開き側へ移動していると、アクセルスイッチ３
２は開いた状態になるため、負圧切換弁２３に通電が行
われ、ボートＡがボートＣに接続される。この時にはダ
イヤフラム装置１６のダイヤフラム室１８にも大気圧が
導入され、この結果、喚気絞り弁１４は図にて実線で示
されている如き全開位置にもたらされ、実質的な喚気絞
りを行わない。

またエンジン運転中にキースイッチ３ｏが閉じられ、ア
クセルペダルが踏込まれていない時には、アクセルスイ
ッチ３２が閉じ、リレースイッチ３１が開き、負圧切換
弁２３に対する通電が行われないため、ボート八がボー
トＢに接続され、このとき大気開放弁３３が閉弁してい
れば、ダイヤフラム室１８に負圧が導入される。従って
こ９時には喚気絞り弁１４は図にて仮想線Ｉで示されて
いる如き吸気絞り位置にもたらされ、吸気絞りを行うよ
うになる。このようにエンジン始動時に吸気絞りが行わ
れてもこの時−にはエンジン回転数は低く、吸気通路に
於ける負圧発生鎧が非常に小さいので、これがエンジン
始動の妨げになることはない。

エンジン運転中に於て、アクセルペダルが踏込まれてい
る負荷運転時にはアクセルスイッチ３２が開いていて負
圧切換弁２３及び２５の両者に通電が行われることによ
り両ダイヤフラム室１８．１９に大気圧が導入され、吸
気絞り弁１４は図にて実線で示されている如き全開位置
にもたらされ、吸気絞りを行うことがない。従って、喚
気絞り弁１４がディーゼルエンジンの負荷運転時に於け
る運転性を阻害することがない。

ディーゼルエンジンの運転中に於て、アクセルペダルが
踏込まれないアイドル運転時にはアクセルスイッチ３２
が閉じ、リレースイッチ３１が開くことにより負圧切換
弁２５には通電が行われるが、負圧切換弁２３には通電
が行われなくなる。

このとき、大気開放弁３３が閉弁していれば、即ち大気
圧が所定値以上であれば、負圧タンク２７の負圧が導管
２６、負圧切換弁２３、導管２２、負圧遅延弁２１、導
Ｉ！２０を経てダイヤスラム室１Ｂに導入され、これに
より吸気絞り弁１４は図にて仮想線Ｉで示されている如
き喚気絞り位置にもたらされ、吸気絞りを行うようにな
る。これによりアイドル運転時に於けるエンジン振動及
び騒音が低減する。

ディーゼルエンジン１が＾速運転されている状態からア
クセルペダルの踏込みが解除されて減速された場合に喚
気絞り弁１４”が即座に吸気絞りを行う吸気絞り位置に
もたらされると、吸気通路にて発生する負圧が大きくな
る虞れがあるが、この実施例に於てはダイヤフラム室１
８には負圧遅延弁２１を経τ負圧が徐々に導入されるか
ら、減速直後に喚気ｉり弁１４が吸気絞り位置にもたら
されることがなく、吸気通路に於て大きい吸気！負圧が
発生することが回避され、ディーゼルエンジン１の運転
性が阻害されることがない。

これに対し大気開放弁３３が開弁していれば、即ち＾地
走行等に於て大気圧が所定値以下であれば、負圧切換弁
２３のボート八がボートＢに接続されてもダイヤフラム
室１８に負圧が導入されず、喚気絞り弁１４は全−位置
に保持され、実質的な喚気絞りを行わない。

上述の如く大気圧が所定値以下である詩にはアイドル運
転時に於ける吸気絞りが行われないので、吸気通−の給
対圧力が逸書に低下することが回避−され、これにより
排気ガス中に多曇の白煙が発生することが回避される。

ディーゼルエンジン１がアイドル運転されている状態か
らアクセルペダルが踏込まれて加速された時にはアクセ
ルスイッチ３２が開くことによりリレースイッチ３１が
閉じ、負圧切換弁２３にも通電が行われるようになり、
ボート八がボートＢに代えてボートＣに接続されるよう
になる。この時にはボートＣより大気圧が負圧遅延弁２
１の較り通路部分と逆止通路部分を軽てダイヤフラム室
１８に即座に導入され、喚気絞り弁１４は即座にその全
閉位置に位置するようになる。従うて、加速時に燃料増
最が行われても吸入空気不足によりディーゼルスモーク
が発生することがない。

またディーゼルエンジン１の運転を停止すべくキースイ
ッチ３０が開かれると、負圧切換弁２３と２５の両者に
通電が行われなくなり、この両負圧切換弁は共にボート
八をボートＣに代えてボートＢに接続するようになる。

このためこの時には負圧タンク２７に貯えられている負
圧がダイヤフラム室１８と１９に導入され、これにより
喚気絞り弁１４は図にて仮ｌＩＩ■で示されている如き
全閉位置にもたらされ、吸気通路を完全に閉塞するよう
になる。このようにエンジン停止時に吸気通路が完全に
閉塞されることによりエンジン停止時に於けるエンジン
振動が低減するようになる。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく本発明
の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当業者に
とって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１ａｌは本発明による喚気絞り装置を備えたディーゼ
ルエンジンの一つの実施例を示す概略ＩＩｉ面図、第２
図は本発明による吸気絞り装置の一つの実施例牽示す概
略構成図である。 １・・・ディーゼルエンジン、２・・・シリンダボア。 ３・・・ピストン、４・・Ｗ焼室、５・・・渦流室、６
・・・燃料噴射ノズル、７・・・吸気チューブ、８・・
・弁ハウジング、９−・・喚気マニホールド、１０−・
・排気ポート。 １１・・・排気マニホールド、１２・・・ポペット弁、
１３・・・弁軸、１４−・・吸気絞り弁、１５・・・レ
バー、１６・・・ダイヤフラム装置、１７−ｏラド、１
８．１９・・・ダイヤスラム室、２０・・・導管、２１
・・・負圧遅延弁、２２・・・導管、２３・・・負圧切
換弁、２４・・・導管、２５・・・負圧切換弁、２６・
・・導管、２７・・・負圧タンク、２８・・・導管、２
９・・・バッテリ電源、３０・・・キースイッチ、３１
・・・リレースイッチ、３２・・・アクセルスイッチ、
３３・・・大気開放弁、３４・・・アネロイドベローズ
、３５・・・弁ボート、３６・・・弁要素、３７・・・
大気岡放ボート 特許出願人　　　　トヨタ自動車工業株式会社代　　理
　　人　　　　　　弁理士　　　明　　石　　呂　　毅
２２２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気通路の途中に設けられた吸気絞り弁と、ディーゼル
   エンジンがアイドル運転されていることを検出するアイ
   ドル検出手段と、大気圧を検出する大気圧検出手段と、
   前記アイドル検出手段によりアイドル運転状態が検出さ
   れ且前記大気圧検出手段により所定値以上の大気圧が検
   出されている時のみ前記吸気絞り弁を吸気絞り位置へ駆
   動する駆動手段とを有しているディーゼルエンジンの吸
   気絞り＠胃。