JPS5825851B2 - キユウキシボリソウチオソナエタ デイ−ゼルエンジンヨウノ クウキシキチヨウソクキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、騒音低下対策として低負荷運転時（特にはア
イドル時）にのみ作動する吸気絞り装置を備えたディー
ゼルエンジンにおける流入空気量により噴射量を調量す
る、空気式調速機に関する〇 一般に、ディーゼルエンジンの騒音は火花点火エンジン
のそれに比べ高レベルにあることが知られている。

このためディーゼルエンジンを搭載した車輌では特にア
イドル時には運転者および車輌周辺者に不快感を与え、
騒音公害となっているのが実情である。

かかるディーゼルエンジンの騒音を低下させる一方法と
しては吸気を絞ることが考λられる。

この吸気絞り法によれば第５図に破線で示す様に騒音レ
ベルを低減することができる。

ところが、実際上、吸気を絞った場合の、騒音レベル（
第５図点線）は吸気を絞らない場合の騒音レベル（第５
図実線）に比較して高速においてはほとんど差がなく、
低アイドル回転数域においてのみ大きな差が認められる
。

換言すれば、吸気絞り法は低アイドル回転数域では騒音
低下に大きな効果を発揮するが、高速高負荷時にはほと
んど効果が認められない。

また、吸気絞り法は騒音低減にとっては有効であっても
別０不具合を生じる。

特に高速高負荷時において、吸気を絞った場合には出力
低下とか排気色の悪化などの悪影響が生じる事が認めら
れている。

従って、吸気絞り装置としては、騒音低下効果が大きく
しかもエンジン出力などに不都合を持たらすことのｔよ
いエンジンの低負荷時にのみ吸気絞りを行う装置が、実
用上、有効である。

ところで、このような吸気絞り装置を用いた場合、燃料
噴射ポンプが空気式調速機を備えるものでは、吸気絞り
時に通常の空気式調速機は正規の作動をしなくなる。

これは、空気式調速機の負圧室へ導入される補助ベンチ
ュリの負圧が吸気絞りによって変動するからである。

本発明は、上記の点に鑑み、吸気を絞って騒音レベルを
低下させる装置として、低負荷時においてのみ吸気絞り
を行うことによりアイドル運転時の騒音を低下し、かつ
高速、高負荷時には通常の吸気状態を保持して出力、排
気色の現状確保を可能とする装置を提供すると共に、吸
気絞り時にも適正を噴射量の調速を行い得る空気式調速
機を提供することを目的とするものである。

以下図面に示す本発明の一実施例を説明する。

第１図および第２図において、ディーゼルエンジン本体
１には吸気マニホルド２が結合してあり、該吸気マニホ
ルド２の上流端には吸気管３が結合しである。

吸気管３には主スロツトルバルブ４が設置してあり、こ
れよりも下流の吸気マニホルド２には補助スロットルバ
ルブ５が設置しである。

この主、補助の各スロットルバルブ４，５はそれぞれの
バルブシャフト６．７によって吸気管３および吸気マニ
ホルド２に回動自在に支持されている。

そして、各バルブシャフト６．７には吸気管３および吸
気マニホルド２の外部においてアジヤスチンブレバー８
，９が固定しである。

この各アジヤスチンブレバー８．９のうち主スロツトル
バルブ４のバルブシャフト６に固定された主アジャスチ
ングレバー８は図示しないアクセルペダルに連結されて
いる。

従って、主スロツトルバルブ４にアクセルペダルと連動
して開閉するよう構成され、周知のようにその開度に応
じて後述の補助ベンチュリを通る空気流速を制御する。

−力、補助スロットルバルブ５は補助スロットルバルブ
作動手段１０により主スロツトルバルブ４の開閉に応じ
て開閉するよう構成されている。

図示しないが主スロツトルバルブ４には全閉方向にバッ
クスプリングの荷重が付カロされ、補助スロットルバル
ブ５には全開方向にバックスプリングの荷重が付加され
ている。

なお、補助スロットルバルブ５のバックスプリングとし
ては主スロツトルバルブ４のそれよりも極めて荷重の小
さいものを用いている。

吸気マニホルド２および吸気管３の外壁には３つのアジ
ャストスクリュウ１１，１２．１３が取り付けられ、そ
のうちの１つは主アジャスチングレバー８に当接して主
スロツトルバルブ４の全弁位置を規定するようになって
いる。

また、残りの２つは補助アジヤスチンブレバー９にそれ
ぞれ当接して補助スロットルバルブ５の全開位置および
全閉位置をそれぞれ規定するようになっている。

前記補助スロットルバルブ作動手段１０においては、主
アジヤスティンダレパー８の中央部にアーム１４の一端
が主アジヤスティンダレパー８とほぼ直角をなして固定
されている。

アーム１４は他端側か折り曲げられ、この折り曲げられ
た他端にアジャストスクリュウ１５を有している。

−力補助アジャスティングレバー９にはレバー１６が固
定され、該レバー１６にピン１７が固定されている。

ピン１７は主スロツトルバルブ４が閉弁する方向の主ア
ジヤスティンダレパー８の回動によってアーム１４のア
ジャストスクリュウ１５と当接するようその位置が選定
されている。

また、ピン１７は補助スロットルバルブ５のバルブシャ
フト７とは、両者の軸心間の距離で、少しだけ離れて位
置している。

なお、主アジヤスティンダレパー８の回動に対しては補
助アジヤスティングレバー９およびレバー１６はさまた
げにならないようになっている。

吸気管３の主スロツトルバルブ４の全閉位置に相当する
内壁には補助ベンチュリ２０が設置しである。

この補助ベンチュウ２０は、公知の通り、主スロツトル
バルブ２０が全開位置にある時にも主スロツトルバルブ
２０によっては閉ざされず上下流端は共に開放された状
態を維持する。

補助ベンチュウ２０は補助スロットルバルブ５よりは上
流にある。

補助ベンチュリ２０には負圧導入用のホース２１の一端
が結合され、該ホース２１の他端は切換バルブ３０に結
合されている。

切換バルブ３０は吸気マニホルド２の補助スロットルバ
ルブ５の下流の負圧（吸気マニホルド負圧）によって作
動されるもので、ダイヤフラム３１でハウジング内に仕
切られた負圧室３２を有し、該負圧室３２にはホース２
２を介して吸気マニホルド負圧が導入されるようになっ
ている。

負圧室３２には吸入マニホルド負圧に対抗する作用力を
ダイヤフラム３１に与えるスプリング３３が収納されて
いる。

なお、該スプリング３３の荷重は、ノ入つジング３３の
荷重は、ハウジングにロックナツト３４にて固定された
アジャストスクリュウ３５によつて、調整可能となって
いる。

ダイヤフラム３１にはロッド３６が結合され、その下端
にはバルブ３７が取り付けられている。

ハウジングには、前記ホース２１およびこれとは別のホ
ース２３が下端部の側壁に上下間に所定の間隔を置いて
結合され、また、下端底壁にホース２４が結合されてい
る。

ホース２４は大気に開放されたものでその途中には可変
絞り２５が設置され、この可変絞り２５よりも切換バル
ブ側でホース２４には前記吸気マニホルド２に結合され
たホース２２が合流している。

ホース２２には絞り２６が設置しである。この切換バル
ブ３０はバルブ３７が図で実線の位置にある時にはホー
ス２４とホース２３とを連通させ、バルブ３７が破線で
示す位置にある時にはホース２１とホース２３とを連通
させる。

ディーゼルエンジン本体１に燃料を噴射するための燃料
噴射ポンプ４０は公知のもので、その燃料噴射量を制御
するコントロールラック４１を有している。

燃料噴射ポンプ４０には空気式調速機本体５０が結合し
である。

調速機本体５０では、ハウジング内にダイヤフラム５１
で仕切られた負圧室５２が形成され、該負圧室に前記ホ
ース２３が通じている。

前記ダイヤフラム５１はコントロールラック４１に結合
されたものである。

負圧室５２にはカバナスプリング５３が収納され、この
スプリング５３はダイヤフラム５１に負圧と対抗する作
用力を付カロしている。

上記構成において作動を説明する。

図示しないアクセルペダルをオフ状態（伺ら操作しない
）とした場合の主、補助の各スロットルバルブ４，５の
状態を示すのが第４図である。

この時には主アジヤスティンダレパー８に固定されてい
るアーム１４のアジャストスクリュウ１５が補助アジヤ
スティングレバー９のピン１７に当接してこれを押し上
げ、この結果、補助アジヤスティングレバー９はアジャ
ストスクリュウ１３に当接して全閉位置附近にある。

アジャストスクリュウ１３の突出量は、補助スロットル
バルブ５の全閉位置附近においてアイドル時にエンジン
がエンストしない限界内で吸気が絞られるよう調整され
ている。

従って、アイドル時には補助スロットルバルブ５の吸気
絞り作用によりエンジン、騒音が低減される。

第５図に示す通り、その騒音低減効果は大きい。

なお、アイドル時はもともと出力は要求されないから、
吸気絞りによる出力などへの不具合は生じない。

この状態においては、補助ベンチュリ２０に発生する魚
礁は調速機本体５０のダイヤフラム５１をスプリング５
３に抗して作動させるにはいたらないレベルにある（補
助スロットルバルブ５の全開により大気圧に近い）。

しかしながら−力、吸気マニホルド負圧は絶対真空に近
い状態である。

従って、この吸気マニホルド負圧がホース２２を通って
負圧室３２に導かれる切換バルブ３０では、ダイヤフラ
ム３１への負圧の作用力がスプリング３３のセット荷重
以上となり、ダイヤフラム３１に固定されたロッド３６
およびバルブ３７は押上げられて第１図の実線の位置と
なる。

この結果ホース２２とホース２３が連通し、吸気マニホ
ルド負圧が調速機本体５０の負圧室５２に導びかれる。

このため調速機本体５０による燃料噴射量の調量を確保
することが出来る。

ここで、負圧室５２に導入される吸気マニホルド負圧は
可変絞り２５により調圧されて適正な値となっている。

また、絞り２６は大気開放ホース２４よりの大気導入に
よる吸気マニホルド２への大気の流入をふせいている。

第３図はアクセルペダルがオフ状態よりオン状態（操作
状態）へと移り変る途中課程でのスロットルバルブ４，
５の状態を示している。

主スロツトルバルブ４が開弁力向に若干回動すると、ア
ーム１４のアジヤスティングスクリュウ１５はピン１７
から離れる方向に移動する。

この結果、図示しないバックスプリングの荷重によって
補助スロットルバルブ５は前記アジヤスティングスクリ
ュウ１５の移動に追随して開弁力向に回動する。

この時補助スロットルバルブ５の回動中心であるバルブ
シャフト７の軸心とピン１７の軸心とは少しの距離を持
っているだけであるから、アジヤスティングスクリュウ
１５のわずかな移動すなわち主スロツトルバルブ４の若
干の開度で補助スロットルバルブ５は全開位置となる。

従って、補助スロットルバルブ５による吸気絞り作用は
もはや行なわれることがない。

このためエンジン出力の低下は起らない。

第２図は主スロツトルバルブ４の開度が大きい時のスロ
ットルバルブ４，５の状態を示す。

この時には補助スロットルバルブ５は全開位置を保って
おり、アクセルペダルによる主スロツトルバルブ４の通
常の開度制御がおこなわれる。

従って、補助スロットルバルブ５を有さない場合と同一
のエンジン出力が得られる。

このスロットルバルブ４．５が第３図および第２図に示
す状態にある時には、補助スロットルバルブ５の全開に
より吸気マニホルド負圧は低下して大気圧に近づく値と
なっており、切換バルブ３０のダイヤフラム３１をスプ
リング３３に抗して押し上げるには至らない。

このため、バルブ３７は破線の位置にあってホース２１
とホース２３とを通じさせる。

従って、調速機本体５０の負圧室５２には補助ベンチュ
リ２０の負圧が導入される。

この時には補助ベンチュリ２０には適正な負圧が発生す
る結果、従来と同一の適正な噴射量制御が達成される。

以上の結果、補助スロットルバルブ５はアイドル時にの
み吸気絞り作用を行ってエンジン騒音を効果的に低減さ
せ、他の運転域では全開となってその作用を停止し、エ
ンジンの出力低下を防止する。

また、切換バルブ３０は補助スロットルバルブ５による
吸気絞り時においても空気式調速機を適正に作動させる
。

上記実施例では、補助スロットルバルブ５の作動手段と
してアーム１４、スクリュウ１５、ピン１７よりなる機
械的手段を用いたが、本発明では例えば主アジヤスティ
ングレバー８がアイドル位置（アクセルペダルオフ状態
）のときにのみオンするマイクロスイッチを用いて、こ
れによりソレノイドを用いて補助スロットルバルブ５を
全閉させるようにしても良い。

そして、この時には切換バルブとして前記マイクロスイ
ッチによって作用する電機式の切換バルブを用いると有
効である。

なお、本発明においては、補助スロットルバルブ５に吸
気絞り作用を行なわせる運転域は、エンジン騒音の低減
目標とエンジン出力との関係から決定されるもので、ア
イドル時に限定されるものではなく、基本的にはアイド
ル時も含んだ低負荷時であれば良い。

また、本発明においては、上記吸気管３をも広い意味で
吸気マニホルド２の一部とみなし、この意味で主スロツ
トルバルブ４も吸気マニホルド２に設置されているもの
とする。

以上説明した通り、本発明ではエンジン出力に不具合を
持たらすことなくディーゼルエンジンの騒音を効果的に
低減することができ、しかも空気式調速機による噴射量
調量を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すディーゼルエンジンの
調速機の模式図、第２図、第３図および第４図は第１図
の要部の詳細をそれぞれ状態を変えて示すスロットルバ
ルブ部の正面図、第５図は本発明の作動説明用の特性図
である。 ２・・・・・・吸気マニホルド、４・・・・・・主スロ
ツトルバルブ、５・・・・・・補助スロットルバルブ、
１０−・・・・・補助スロットルバルブ作動手段、２０
・・・・・・補助ベンチュリ、３０・・・・・・切換バ
ルブ、５０・・・・・・調速機本体、５２・・・・・・
負圧室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸入空気流速を制御する主スロツトルバルブとは別
   の補助スロットルバルブを吸気マニホルドに有し、かつ
   該補助スロットルバルブをエンジンの低負荷運転時にの
   み閉弁させ各の運転域では開弁させる補助スロットルバ
   ルブ作動手段を有する、吸気絞り装置を備えた、ディー
   ゼルエンジンに装着される空気式調速機であって、該調
   速機は、ダイヤフラムで形成された負圧室と、前記吸気
   マニホルドの主スロツトルバルブ近傍に設置された補助
   ベンチュリと、前記補助スロットルバルブの作動に応じ
   て作動する切換バルブとを備え、該切換バルブは、前記
   補助スロットルバルブの開弁時には前記補助ベンチュリ
   の負圧を前記負圧室に導入し、前記補助スロットルバル
   ブの閉弁時には前記吸気マニホルド負圧を前記負圧室に
   導入するよう構成されていることを特徴とする吸気絞り
   装置を備えたディーゼルエンジン用の空気式調速愁