JPS5855334B2 - デイ−ゼルエンジンの吸気シヤツタ−装置 - Google Patents

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シャッター装置の
改良に関する。

一般に、ディーゼルエンジンにあっては、エンジンの軽
負荷運転時、特にアイドリング時には余剰空気が多くて
燃焼が不安定となり、回転（トルク）変動が大きく振動
及び騒音の問題があるために、吸気通路に設けた吸気シ
ャッターを閉じて吸入空気量を絞り、回転（トルク）変
動を減少させる必要がある。

しかしながら、エンジンの暖機時は問題はないが、燃焼
が不安定な冷機時にこのように吸気を絞ると、吸入空気
量が減り燃焼室における圧縮時の温度が上昇しないため
に半失火を起こし、逆に振動、騒音がでたり、排気中の
白煙等の有害物質が増大するという問題がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、エン
ジンの暖機状態を検出する検出装置を設け、該検出装置
の検出信号により、エンジンの冷機時には、吸気シャッ
ターによる吸気の絞り具合を暖機時より少なくするよう
に設定して、冷機時における吸入空気量の確保を図り半
失火が起こらないようにしたディーゼルエンジンの吸気
シャッター装置を提供するものである。

以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明す
る。

第１図に示すように、ディーゼルエンジン本体１の吸気
通路２には、該通路２を開閉自在な吸気シャッター３を
設けると共に、排気通路４には、該通路４を開閉自在な
排気制動弁５を設けている。

上記吸気シャッター３は、リンク機構６を介してパワー
チャンバー７に連結され、常時はパワーチャンバー７の
ばね８で開き位置に保持されると共に、パワーチャンバ
ー７の負圧室７ａが負圧（こなった時には、ダイヤフラ
ム９で閉じ位置（こ回動され、エンジン１のアイドリン
グ回転数において吸気シャッター３下流の吸気通路２の
負圧が後記する理由によって１５０〜３００（−朋Ｈｇ
）となるようになっている。

なお、上記排気制動弁５も図示しないパワーチャンバー
により、排気ブレーキ時に閉じ位置に回動されるように
なっている。

上記パワーチャンバー７は、三方電磁弁１０を有する負
圧通路１１を介してバキュームタンク（圧力タンク）１
２に接続され、該バキュームタンク１２にはチェック弁
１３を介してエンジン本体１によって駆動されるバキュ
ームポンプ（エアーポンプ）１４を接続する。

三方電磁弁１０は、内部にソレノイド１５を有し、該ソ
レノイド１５が励磁されない非作動時において、負圧通
路１１を閉じパワーチャンバー７の負圧室７ａを大気孔
１０ａを介して大気に開放する。

該ソレノイド１５が励磁された作動時には負圧通路１１
を開き負圧室１１ａをバキュームタンク１２に連通ずる
。

つぎに、一方の端子をアースした電源１６に対して、エ
ンジンを運転する場合オンとされるキースイッチ１７と
、スタータスイッチ１８がオンしているときのみ励磁さ
れるコイル１９によってオフされる常閉接点２０と、エ
ンジンの暖機状態を検出する暖機検出スイッチ２１と、
アクセルペダルを踏むとオフし、離するオンとするアク
セルスイッチ２２と、上記排気制動弁５の作動を検出し
てオフする常閉の制動検出スイッチ２３と、上記三方電
磁弁１０のソレノイド１５とを直列接続して、他方の端
子をアースする。

上記常閉接点２０は、スタータが回っている始動時は吸
気シャッター３を閉じないように保証するためのもので
ある。

上記暖機検出スイッチ２１は、エンジンの冷却水温が例
えば８０℃以上であることを検出してオンする。

該暖機スイッチ２１を閉じる信号はエンジン１の暖機状
態を検出できるものであればよく、冷却水温でなく、エ
ンジンのオイル温度、エンジンの燃焼室の壁温、変速機
のオイル温度、エンジンの雰囲気温である外気温等があ
る設定温度以上であることを検出してオンする構成であ
ってもよい。

上記制動検出スイッチ２３は、排気ブレーキの作動時に
吸気シャッター３による吸気の絞り具合が大きいと排気
ブレーキが効かなくなるのを防止するためのものである
。

よって、該制動検出スイッチ２３は、排気制動弁５が閉
じていることを検出しオフするスイッチでなくても、減
速状態を検出しオフするスイッチ、例えば、設定回転数
以上でオフするスイッチでもよい。

この場合の設定回転数はアイドリング回転数よりやや高
い回転数に設定すればよい。

上記のように吸気シャッター装置を構成すれば、暖機時
において、キースイッチ１７をオンし、エンジンをアイ
ドリング運転すると、常閉接点２０、暖機検出スイッチ
２１、アクセルスイッチ２２、制動検出スイッチ２３は
オンであるから、三方電磁弁１０のソレノイド１５が励
磁されて負圧通路１１を開き負圧室７ａをバキュームタ
ンク１２に連通ずる。

従って、バキュームタンク１２によってパワーチャンバ
ー７の負圧室７ａが負圧となり、リンク機構６を介して
吸気シャッター３は閉じ作動される。

この暖機時における吸気シャッター３による吸気の絞り
具合は、第２図に縦軸にミッションケースの振動（ｄＢ
）（騒音も同じ傾向にある。

）、横軸に吸気通路負圧（−ｍｍＨｇ ’）をとったグ
ラフに示すように、振動、騒音が比較的少ない１００（
−１００（−以上の範囲が適当である。

一方、吸気シャッター３の吸気の絞り具合が大きすぎる
と、暖機状態においても燃焼が不安定となり半失火を生
じるため４００ （−ｍｍＨｇ ）以下が適当である。

特に、吸気の絞り程度は１５０〜３５０（−朋Ｈｇ）が
、騒音と燃焼の両立から好ましいものである。

つぎに、冷機時においては、アクセルスイッチ２２がオ
ンしたアイドリング運転においても暖機検出スイッチ２
１はオフしているから、三方電磁弁１０のソレノイド１
５が消磁されて負圧通路１１を閉じパワーチャンバー７
の負圧室７ａが大気孔１０ａを介して大気に開放され、
パワーチャンバー８のダイヤフラム９はばね８のばね力
で吸気シャッター３は開状態のまま保持される。

こうして、吸気シャッター３による吸気の絞り具合を、
冷機時には暖機時より少なくする、つまり吸入空気量を
多くし、燃焼室における圧縮時の温度の上昇を保証して
半失火が起こらないようになる。

上記実施例は、負圧を利用したものであるが、圧縮空気
を利用してもよい。

この場合には、バキュームポンプ１４をコンプレッサー
とし、チェック弁１３の方向を逆にして、パワーチャン
バー７に正圧をかけたとき、リンク機構６を介して吸気
シャッター３を閉じる構成とする。

また、上記実施例では、エンジン１の冷機時吸気シャッ
ター３の閉作動を拘束する手段として三方電磁弁１０の
制御回路に冷機時オフとなる暖機スイッチ２１を設けた
が、該暖機スイッチのかわりに、エンジン冷却水温等の
エンジン暖機状態を感知し、パワーチャンバーへの圧力
伝達を遮断するサーモバルブを負圧通路（圧力通路）に
直接設けるようにしてもよい。

さらに、上記実施例においては、吸気シャッターはエン
ジン冷機時閉作動を拘束されるよう、換言すれば、エン
ジン暖機時のみ閉作動し吸気を絞るよう横取されている
が、エンジン冷機時においても半失火を生じない範囲で
暖機状態よりも小さな吸気絞りを与えるように横取して
もよい。

その場合には、吸気シャッターの作動したときの開度（
閉度）を多段にする、或いは、吸気シャッターをバイパ
スする通路を設は冷機時該通路を開放し、吸気の絞り具
合を小さくするよう【こすればよい。

以上の説明からも明らかなように、本発明は、エンジン
の軽負荷運転時に吸気シャッターを閉じるよう横取され
た吸気シャッター装置において、エンジンの暖機状態を
検出する検出装置の検出信号により、エンジンの冷機時
には、暖機時より吸気シャッターによる吸気の絞り具合
を少なくするように設定したものであるから、冷機時に
おける吸入空気量が多くなって半失火が起こらないよう
になり、従って振動、騒音がでたり、排気中の白煙等の
有害物質が増大するということがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はディーゼルエンジンの吸気シャッター装置を示
すシステム図、第２図はエンジンの暖機状態でのアイド
リング時の吸気通路負圧（−ｎｍＨｇ）に対するミッシ
ョンブース振動（ｄＢ）の関係を示すグラフである。 １・・・・・・ディーゼルエンジン本体、２・・・・・
吸気通路、３・・・・・吸気シャッター ７・・・・・
・パワーチャンバー １０・・・・・・三方電磁弁、１
１・・・・・・負圧通路、２１・・・・・・暖機検出ス
イッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸気通路に、該通路を開閉する吸気シャッターを設
   け、エンジンの軽負荷運転時、該吸気シャッターを閉じ
   るよう構成されたディーゼルエンジンの吸気シャッター
   装置において、 エンジンの暖機状態を検出する検出装置を設け、該検出
   装置の検出信号により、エンジンの冷機時には、上記吸
   気シャッターによる吸気の絞り具合を暖機時より少なく
   するように設定したことを特徴とするディーゼルエンジ
   ンの吸気シャッター装置。