JPS6032353Y2 - 過給機付エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンの吸気通路に過給機を備えるとども
に、過給機下流の吸気通路に一次側スロットルバルブと
二次側スロットルバルフトヲ併設した型式の過給機付エ
ンジンの吸気装置の改良に関するものである。

従来より、上記型式の過給機付エンジンの吸気装置は公
知であり、吸入空気量を多段階的に制御することができ
るため、吸入空気量の計量精度向上、低速走行時のアク
セルペダル操作性向上およびＥＧＲ，ディストリビュー
タ用のバキュームホール負圧特性精度向上などの利点が
ある。

ところで、上記過給機付エンジンの吸気装置においては
、過給機を潤滑する潤滑油がエンジンの低負荷運転時に
発生する吸気負圧によって吸気通路に吸引されるのを防
止するため、スロットルバルブを過給機よりも下流の吸
気通路に介設しなければならないという制約がある。

したがって、一般によく知られている一次側スロットル
バルブ上流の吸気通路に設けたベンチュリ部の負圧によ
つ二次側スロットルバルブを開閉制御する型式のもので
は、エンジンの高負荷運転時に過給機の吸気圧力（正圧
）によってベンチュリ部の負圧が打ち消され、適正な二
次側スロットルバルブの開閉制御が不可能となる問題が
ある。

そこで、従来公知のこの種吸気装置では、一次側スロッ
トルバルブをアクセルペダルの踏込みに連動させて開閉
する一方、二次側スロットルバルブをリンク機構等を介
して一次側スロットルバルブの開閉に機械的に連動させ
、一次側スロットルバルブが設定開度（例えば、４０°
）まで開かれたときに二次側スロットルバルブを強制的
に開くようにしたリンク連動式連動機構が採用されてい
る。

かかるリンク連動式連動機構を採用したものでは、一次
側スロットルバルブが設定開度まで開かれたときには、
吸入空気量の多少にかかわらず、二次側スロットルバル
ブが必ず開かれるため、エンジンの低回転・高負荷運転
時等、一次側スロットルバルブのみによって充分に吸入
空気量がまかなえる運転時にも二次側スロットルバルブ
が開かれ、吸入空気量が一時的に増大して燃料が不足す
るといった、一次側、二次側の連係上の問題（いわゆる
一次側から二次側へのつながりの不具合）を生ずる欠点
があった。

本考案は、かかる従来の問題に鑑みてなされたものであ
って、二次側スロットルバルブを過給機下流の吸気通路
圧力に応じて作動する圧力応動部材により開閉制御する
ようにしてエンジンの要求により適合した吸入空気量を
保証することができる過給機付エンジンの吸気装置を提
供することを基本的な目的としている。

と同時に、本考案においては、エンジンの減速運転時に
、一次側スロットルバルブの閉作動に応答遅れなしに二
次側スロットルバルブを閉作動させるようにするこを目
的としている。

即ち、過給機下流の吸気通路圧力によって二次側スロッ
トルバルブを開閉するようにした場合においては、エン
ジンの減速時過給機の回転慣性により吸気通路圧力がた
だちに低下せず、したがって二次側スロットルバルブの
閉作動が遅れるといった問題がある。

本考案は、したがって、エンジンの減速時には上記圧力
応動部材に過給機下流の吸気通路圧力に代えて大気圧を
作用させ、その大気圧により二次側スロットルバルブを
応答性よく確実に閉作動させるようにしたことを特徴と
するものである。

以下、図示の実施例に基づいて本考案をより具体的に説
明する。

図面において、１はエンジン、２はエンジン１の吸気通
路、３はエンジンの排気通路、４は排気通路３に介設し
たタービン５によって吸気通路２の上流に介設したブロ
ア６を駆動することにより吸入空気を加圧したうえでエ
ンジン１に供給スるターボ過給機、７，８はブロア６下
流の吸気通路２の途中を隔壁９で仕切って形成した一次
側、二次側の分岐吸気通路２ａ、２ｂに夫々介設した一
次側、二次側スロットルバルブである。

また、１０は吸気通路２のブロア６よりさらに上流に設
置したエアフローメータ、１１は好ましくは一次側分岐
吸気通路２ａに臨ませて設けた燃料噴射弁で、エアフロ
ーメータ１０によって検出された吸入空気量に応じてコ
ンピュータ１２により燃料噴射弁１１の開弁時間を制御
して燃料噴射量を計量する、いわゆる燃料噴射式エンジ
ンを構成している。

上記−次側、二次側スロットルバルブ７．８のうち、一
次側スロットルバルブ７は、その弁軸７ａの端部を具体
的に図示しないが周知の機構を介してアクセルペダルに
連結し、アクセルペダルの踏込みに連動させて開閉制御
する。

一方、二次側スロットルバルブ８は、その弁軸８ａの軸
端に固定した開閉レバー１３を介して圧力応動部材とし
てのダイヤフラム装置１４に連結する。

このダイヤフラム装置１４は、上記開閉レバー１３に先
端が枢着された連結ロッド１４ａの基端を支持したダイ
ヤフラム１４ｂによってケーシング１４ｃの内部を二つ
の室１４ｄ、１４ｅに仕切り、連結ロッド１４ａが貫通
する一方の室１４ｄには二次側スロットルバルブ８を閉
方向に付勢するためのコイルスプリング１４ｆを縮装シ
、また他方の室１４ｅは圧力導管１５によって好ましく
は一次側スロットルバルブ７下流の一次側分岐吸気通路
２ａに連通し、一次側スロットルバルブ７下流の吸気圧
力が上記コイルスプリング１４ｆの設定荷重に対応して
決まる設定値以上に上昇したときにダイヤフラム１４ｂ
を変位させ、連結ロッド１４ａおよび開閉レバー１３を
介して二次側スロットルバルブ８を開作動する基本構造
としている。

上記圧力導管１５の途中には、好ましくはオリフィス１
６を介設する一方、オリフィス１６からダイヤフラム装
置１４に至る圧力導管１５の途中には、電磁作動の三方
弁１７を介設し、この三方弁１７の電磁ソレノイドを、
減速検知スイッチ１８を介してバッテリ１９に接続して
いる。

減速検知スイッチ１８は、エンジン１の減速を例えバー
次側スロットルバルブ７の開度とエンジン回転数の対比
等から検出する周知の減速検知装置２０によってそのオ
ン、オフが制御され、エンジン１が減速運転に移行され
た際オンされ、三方弁１７をバッテリ１９に接続する。

この三方弁１７は励磁されたときにアクチュエータ１７
ａを回転させ、圧力導管１５を大気ポート１７ｂに連結
して、ダイヤフラム装置１４の圧力室１４ｅを大気に連
通させる。

即ち、エンジンの減速運転時には、三方弁１７下流の圧
力導管１５ａを大気導入路としてダイヤフラム装置１４
の圧力室１４ｅに大気圧を作用させることによりダイヤ
フラム装置１４を閉作動させ、二次側スロットルバルブ
８を閉作動させるようにしている。

次に、上記構成に係る過給機付エンジンの吸気装置の作
動を説明する。

一次側、二次側スロットルバルブ７．８が全閉されたエ
ンジン１のアイドル運転から、一次側スロットルバルブ
７を開いて低負荷運転に移行した段階では、エンジン１
の回転数も低く、タービン５は低速駆動されるため、ブ
ロア６による過給圧は実質上さほど上昇せず、一次側ス
ロットルバルブ７下流の吸気圧力は大気圧以上には上昇
せず、圧力導管１５によってダイヤフラム装置１４の圧
力室１４ｅに導入される吸気圧力に比して、いま一方の
室１４ｄ内に縮装したコイルスプリング１４ｆの設定荷
重が大きく、コイルスプリング１４ｆのバネ力によって
二次側スロットルバルブ８は全閉状態に保持される。

いま、エンジン１の負荷が増大して低負荷運転から高負
荷運転に移行すると、負荷の増大に応じてタービン５は
高速駆動され、タービン５の出力の増大にともなってブ
ロア６による過給圧が上昇腰すなわち、吸入空気量が増
大し分岐吸気通路２ａの吸気圧力が上昇する。

この吸気圧力の上昇が、ダイヤフラム装置１４のコイル
スプリング１４ｆの設定荷重に対応した設定圧力を上廻
ると、ダイヤフラム１４ｂがコイルスプリング１４ｆの
バネ力に抗して変位され、作動ロッド１４ａおよび開閉
レバー１３を介して二次側スロットルバルブ８が開作動
される。

そのため、ブロア６による過給機は、併設した一次側、
二次側両方のスロットルバルブ７．８の開度に応じてエ
ンジン１に供給され、エンジン１の充填効率を向上する
ことができる。

そして、過給圧が上昇すれば上昇するほど、一次側スロ
ットルバルブ７下流の吸気圧力も上昇し、ダイヤフラム
装置１４の圧力室１４ｅに作用する吸気圧力の上昇に応
じてダイヤフラム１４ｂはより大きく変位され、二次側
スロットルバルブ８の開度もそれだけ大きくなり、逐に
は全開される。

すなわち、吸入空気量の増大に応じた二次側スロットル
バルブの開作動が可能となる。

一方、アクセルペダルを放してエンジン１の減速運転に
移行すると、アクセルペダルに連動して一次側スロット
ルバルブ７が閉作動される。

と同時に、減速検知装置２０はこれを検知して減速検知
スイッチ１８をオンし、三方弁１７をバッテリ１９に接
続する。

そのため、三方弁１７は切換作動され、アクチュエータ
１７ａを９０°だけ回転させて圧力導管１５の途中を三
方弁１７の大気ポート１７ｂに接続し、この接続により
、ダイヤフラム装置１４の圧力室１４ｅは大気に開放さ
れる。

このため、圧力室１４ｅの圧力は直ちに大気圧まで減圧
され、ダイヤフラム１４ｂはコイルスプリング１４ｆの
バネ力により閉方向に変位され、その結果二次側スロッ
トルバルブ８を全閉する。

したがって、二次側スロットルバルブ８は、プロ７６下
流の吸気圧力に無関係に、一次側スロットルバルブ７の
閉作動に応答遅れなしに追随して全閉され、減速感を損
なうことなしに減速運転に移行することができる。

なお、上記の実施例では、ダイヤフラム装置１４の圧力
室１４ｅに作用させる吸気圧力を一次側スロットルバル
ブ７の下流から取り出すようにしたが、図面に二点鎖線
１５′で示すように、プロ７６下流でかつ一次側、二次
側スロットルバルブ７．８の上流から吸気圧力を取り出
す圧力導管１５′を設け、この圧力導管１５′に上記と
同様三方弁１７、減速検知スイッチ１８を設けるように
してもよいことはいうまでもない。

以上の説明から明らかなように、本考案に係る過給機付
エンジンの吸気装置は、過給機下流の吸気通路に並設す
る一次側、二次側スロットルバルブのうち、一次側スロ
ットルバルブをアクセルペダルに連動させる一方、二次
側スロットルバルブを、過給機下流の吸気圧力をパワー
源とする圧力応動部材に連結して、過給機下流の吸気圧
力の上昇に伴なって二次側スロットルバルブを開作動さ
せる構成とするとともに、エンジンの減速時、上記吸気
圧力に代えて大気を上記圧力応動部材に作用させる大気
導入通路を設けたことを特徴とするものである。

本考案によれば、二次側スロットルバルブを過給機下流
の吸気圧力によって開閉制御するようにしたから、エン
ジンの要求に応じて必要なときに二次側スロットルバル
ブを開作動させることができ、エンジンの運転状態に応
じて吸入空気量（過給量）を正確に制御できるうえ、エ
ンジンの減速時には、吸気圧力に無関係に大気圧を導入
して二次側スロットルバルブを応答性よく閉作動させる
ことができ、減速感を損なうことなく減速運転をスムー
ズに開始することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例に係る過給機付エンジンの吸気装
置の全体概略説明図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・吸気通路、３
・・・・・・排気通路、４・・・・・・ターボ過給機、
７・・・・・・一次側スロットルバルブ、８・・・・・
・二次側スロットルバルブ、１４・・・・・・ダイヤフ
ラム装置（圧力応動部材）、１５・・・・・・圧力導管
、１７・・・・・・三方弁、１８・・・・・・減速検知
スイッチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 吸気通路に過給機を介設するとともに、該過給機下流の
   吸気通路に一次側スロットルバルブと二次側スロットル
   バルブとを併設した過給機付エンジンの吸気装置におい
   て、 上記二次側スロットルバルブに上記過給機下流の吸気圧
   力が与えられる圧力室を備えた圧力応動部材を連結腰吸
   気圧力が上昇するにしたがって二次側スロットルバルブ
   を開作動するように構成するとともに、エンジンの減速
   時上記圧力応動部材の圧力室に大気を導入する大気導入
   通路を設けたことを特徴とする過給機付エンジンの吸気
   装置。