JPS6229621B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの吸気通路に過給機を備え
るとともに、該過給機よりも下流の吸気通路に一
次側スロツトルバルブと二次側スロツトルバルブ
とを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、エンジンの吸気装置として、吸気通
路に一次側スロツトルバルブと二次側スロツトル
バルブとを併設し、一次側スロツトルバルブをア
クセルペダルに連動して開閉制御する一方、二次
側スロツトルバルブを吸入空気量に対応して開閉
制御して、吸入空気量を多段階的に制御すること
により、吸入空気量の計量精度の向上、低速走行
時のアクセルペダル操作性の向上および排気ガス
還流装置やデイストリビユータ用等のバキユーム
ホール負圧特性精度の向上などを図るようにした
ものはよく知られている。

ところで、過給機付エンジンにおいては、過給
機を潤滑する潤滑油がエンジンの低負荷運転時等
に発生する吸気負圧によつて吸気通路に吸出され
るのを防止するために、上記一次側および二次側
スロツ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
たがつて、一般によく知られている一次側スロツ
トルバルブ上流の吸気通路に設けたベンチユリ部
のベンチユリ負圧によつて二次側スロツトルバル
ブを開閉制御する方式のものでは、エンジンの高
負荷運転時、過給機の吸気圧力（正圧）によつて
上記ベンチユリ負圧が打ち消されて、適正な二次
側スロツトルバルブの開閉制御が不可能となると
いう問題がある。

そのため、従来、このような過給機付エンジン
〓〓〓〓
の吸気装置では、一次側スロツトルバルブをアク
セルペダルに連動して開閉する一方、二次側スロ
ツトルバルブをリンク機構を介して一次側スロツ
トルバルブの開閉に機械的に連動させ、一次側ス
ロツ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ツトルバルブを強制的に
開くようにしたリンク連動方式のものが採用され
ている。しかし、このものでは、一次側スロツト
ルバルブが設定開度以上に開かれると、吸入空気
量の多少に拘らず二次側スロツトルバルブが開作
動するため、発進加速時、両スロツトルバルブが
即座に全開となり、吸入空気量が急激に増大変化
するので、広範囲の吸入空気量を検出するエアフ
ローセンサーの応答性不良に起因して燃料供給の
追随性が悪化し、そのことにより空燃比がリーン
化して加速のヘジテーシヨンが発生するととも
に、加速応答性つまり加速性能が悪化するという
問題があつた。

また、このような問題を解消するため、二次側
スロツトルバルブを一次側スロツトルバルブ下流
の吸気圧力によつて作動するダイヤフラム装置よ
りなる圧力応動部材に連結し、上記吸気圧力が上
昇するに従つて上記二次側スロツトルバルブを開
作動するようにして、エンジンの負荷に応じて吸
入空気量を制御することにより、上記発進加速時
のヘジテーシヨンの発生防止および加速応答性の
向上を図るようにした吸気圧力応動方式のものが
提案されている（実願昭55−79051号明細書およ
び図面参照）。しかし、この提案のものでは、減
速時、圧力応動部材を構成するダイヤフラム装置
内の吸気圧力（正圧）が直ちに抜け難く、また過
給機の慣性作用により過給圧（吸気圧力）が直ち
に低下しないことにより、二次側スロツトルバル
ブの戻り応答性つまり減速応答性が悪く、減速性
能を損うという問題がある。

そこで、本発明は斯かる諸点に鑑みてなされた
ものであり、二次側スロツトルバルブを、リンク
連動方式の第１の二次側スロツトルバルブと吸気
圧力応動方式の第２の二次側スロツトルバルブと
で構成し、各々の利点を活かしつつ互いの欠点を
補完し合うようにすることにより、減速応答性を
損うことなく発進加速時のヘジテーシヨンの防止
および加速応答性の向上を図り得るようにした過
給機付エンジンの吸気装置を提供せんとするもの
である。

すなわち、本発明は、吸気通路に過給機を介設
するとともに、該過給機よりも下流の吸気通路に
一次側スロツトルバルブと二次側スロツトルバル
ブとを併設した過給機付エンジンの吸気装置にお
いて、上記一次側スロツトルバルブをアクセルペ
ダルに連結する一方、上記二次側スロツトルバル
ブを、上記一次側スロツトルバルブにリンク機構
を介して連結され、上記一次側スロツトルバルブ
が所定開度以上開かれると開作動する第１の二次
側スロツトルバルブと、該第１の二次側スロツト
ルバルブに直列に配置され、上記一次側スロツト
ルバルブおよび第１の二次側スロツトルバルブの
少なくとも一方の下流の吸気圧力に応動し、エン
ジンの所定負荷未満では吸気圧力の上昇に伴つて
徐々に開作動しエンジンの所定負荷以上では全開
に保持される第２の二次側スロツトルバルブとに
より構成することにより、発進加速を含む加速時
には上記第２の二次側スロツトルバルブの支配に
よりエンジンの負荷に応じて吸入空気量を制御し
て、発進加速時のヘジテーシヨンを防止するとと
もに加速応答性を向上させる一方、減速時には第
１の二次側スロツトルバルブの支配により減速応
答性を向上させるようにしたものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

図面において、１はエンジン、２はエンジン１
に吸気を供給するための吸気通路であつて、該吸
気通路２の途中には吸気過給のための例えば排気
ターボ過給機よりなる過給機３が介設されてい
る。該過給機３よりも下流の吸気通路２の途中は
一次側吸気通路２ａと二次側吸気通路２ｂとを並
設して構成され、該一次側吸気通路２ａには、ア
クセルペダル（図示せず）に連動連結されて開閉
し、一次側吸気通路２ａを介してエンジン１に供
給される吸気量を制御する一次側スロツトルバル
ブ４が配設されている一方、上記二次側吸気通路
２ｂには、該二側吸気通路２ｂを介してエンジン
１に供給される吸気量を制御する二次側スロツト
ルバルブ５が配設されている。

また、６は上記一次側吸気通路２ａ一次側スロ
ツトルバルブ４下流に配設された燃料噴射弁、７
は上記過給機３上流の吸気通路２に配設され吸入
空気量を検出するエアフローセンサーであつて、
〓〓〓〓
該エアフローセンサー７の検出信号は上記燃料噴
射弁６の作動を制御する制御回路８に入力されて
おり、よつて吸入空気量に応じた量の燃料を燃料
噴射弁６から噴射してエンジン１に供給するよう
にした所謂燃料噴射方式の燃料供給装置９が構成
されている。

そして、本発明の特徴として、上記二次側スロ
ツトルバルブ５は、第１の二次側スロツトルバル
ブ１０と、該第１の二次側スロツトルバルブ１０
上流に直列に配設された第２の二次側スロツトル
バルブ１１とにより構成されている。上記第１の
二次側スロツトルバルブ１０は、その弁軸１０ａ
に固定したバルブレバー１０ｂに弁軸１０ａを中
心とする所定円弧角（例えば40゜）の円弧溝１０
ｃが形成され、該円弧溝１０ｃには上記一次側ス
ロツトルバルブ４の弁軸４ａに固定したバルブレ
バー４ｂに一端が連結されたリンク機構１２他端
が摺動自在に係合しており、一次側スロツトルバ
ルブ４が所定開度（例えば40゜）に開かれるまで
はリンク機構１２の他端が円弧溝１０ｃ内を摺動
するのみでバルブレバー１０ｂは回動せず第１の
二次側スロツトルバルブ１０は閉作動状態のまま
であり、一次側スロツトルバルブ４が所定開度以
上に開かれると、リンク機構１２の他端が円弧溝
１０ｃの端縁と係合してバルブレバー１０ｂを回
動せしめ、それに伴つて第１の二次側スロツトル
バルブ１０を強制的に開作動せしめ、一次側スロ
ツトルバルブ４の全開時には全開となるようにし
た所謂リンク連動方式に構成されている。

一方、上記第２の二次側スロツトルバルブ１１
の弁軸１１ａに固定したバルブレバー１１ｂには
第２の二次側スロツトルバルブ１１を開閉制御す
るダイヤフラム装置１３が連結されている。該ダ
イヤフラム装置１３は、上記バルブレバー１１ｂ
にロツド１３ａを介して連結されたダイヤフラム
１３ｂと、該ダイヤフラム１３ｂによつて画成さ
れた大気圧室１３ｃおよび吸気圧力室１３ｄと、
該吸気圧力室１３ｄ内に縮装されたスプリング１
３ｅとを備え、上記吸気圧力室１３ｄは吸気圧力
導入通路１４を介して二次側吸気通路２ｂの第１
の二次側スロツトルバルブ１０下流に連通されて
おり、第１の二次側スロツトルバルブ１０下流の
二次側吸気通路２ｂの吸気圧力を吸気圧力導入通
路１４を介して吸気圧力室１３ｄに導入し、該吸
気圧力室１３ｄと大気圧室１３ｃとの差圧とスプ
リング１３ｅのばね力とによつてダイヤフラム１
３ｂの偏倚量を制御し、ロツド１３ａおよびバル
ブレバー１１ｂを介して第２の二次側スロツトル
バルブ１１を開閉制御し、上記差圧がスプリング
１３ｅのばね力よりも大のときすなわち、吸気圧
力の小さい所定負荷未満のときには該スプリング
１３ｅのばね力に抗して第２の二次側スロツトル
バルブ１１を閉作動せしめ、上記差圧がスプリン
グ１３ｅのばね力より小のときすなわち、吸気圧
力の大きい所定負荷以上のときにはスプリング１
３ｅのばね力により第２の二次側スロツトルバル
ブ１１を開作動せしめるようにした所謂吸気圧力
応動方式が構成されている。

さらに、上記吸気圧力導入通路１４の途中に
は、絞り１５と、ダイヤフラム装置１３の吸気圧
力室１３ｄから二次側吸気通路２ｂへの圧力のリ
リーフを許容する一方弁１６とを並設してなる遅
延装置１７が介設されている。また、吸気圧力導
入通路１４の上記遅延装置１７と二次側吸気通路
２ｂへの開口部との間には三方ソレノイド弁１８
が介設されている。該三方ソレノイド弁１８は、
吸気通路側連通口１８ａと吸気圧力室側連通口１
８ｂと大気開放口１８ｃとを有するとともに、上
記吸気通路側連通口１８ａと大気開放口１８ｃと
を開閉する弁体１８ｄと該弁体１８ｄを開閉制御
するソレノイド１８ｅとを有し、該ソレノイド１
８ｅの励磁回路１９にはエンジンの設定回転数
（例えば1000r.p.m）以上で閉成する常開の回転
数スイツチ２０が介設されており、エンジンの設
定回転数未満では回転数スイツチ２０の開成によ
りソレノイド１８ｅが励磁されずOFF作動状態
であり、弁体１８ｄにより大気開放口１８ｃを閉
じるとともに吸気通路側連通口１８ａと吸気圧力
室側連通口１８ｂとが連通している一方、エンジ
ンの設定回転数以上では回転数スイツチ２０の閉
成によりソレノイド１８ｅを励磁して弁体１８ｄ
を図で左方へ移動せしめてON作動し、そのこと
により弁体１８ｄにより吸気通路側連通口１８ａ
を閉じるとともに吸気圧力室側連通口１８ｂと大
気開放口１８ｃとを連通するように構成されてい
る。

次に、上記実施例の作動について説明すれば、
エンジンの発進加速時等、所定負荷未満からの加
〓〓〓〓
速時には、アクセルペダル（図示せず）の踏込み
により一次側スロツトルバルブ４が設定開度以上
に開かれると、リンク機構１２を介して第１の二
次側スロツトルバルブ１０が強制的に開作動し、
一次側スロツトルバルブ４の全開時には全開とな
るが、第２の二次側スロツトルバルブ１１は上記
第１の二次側スロツトルバルブ１０に遅れて第１
の二次側スロツトルバルブ１０下流の吸気圧力の
上昇に伴つて徐々に開作動するため、二次側吸気
通路２ｂの吸入空気量の制御は第２の二次側スロ
ツトルバルブ１１によつて支配され、吸気圧力の
上昇すなわち負荷の増大に応じて徐々に吸入空気
量が増大制御されることになる。そのことによ
り、燃料の追随性の悪化もなく空燃比は適正空燃
比に維持されることになり、よつて発進加速時の
ヘジテーシヨンの発生を防止することができると
もに、その加速応答性を向上させることができ
る。

また、エンジンの所定負荷以上での通常の加速
時には、一次側スロツトルバルブ４の開作動に伴
つて第１の二次側スロツトルバルブ１０が開作動
する一方、第２の二次側スロツトルバルブ１１は
全開に保持されているため、該第２の二次側スロ
ツトルバルブ１１がその作動遅れに起因して吸気
抵抗となることがなく、加速時の吸気充填量を第
１の二次側スロツトルバルブ１０の開作動に対応
させて即座に増大させ、負荷に応じた吸入空気量
が得られるので、通常加速時の加速応答性を向上
させることができる。

一方、エンジンの減速時には、第２の二次側ス
ロツトルバルブ１１の全開状態に対し、アクセル
ペダル（図示せず）の踏込み解除による一次側ス
ロツトルバルブ４の閉作動に伴つて第１の二次側
スロツトルバルブ１０が閉作動するため、二次側
吸気通路２ｂの吸入空気量の制御は第１の二次側
スロツトルバルブ１０によつて支配され、応答性
良く吸入空気量が絞られるので、良好な減速性能
を確保することができる。

さらに、上記実施例においては、エンジンの設
定回転数以上で三方ソレノイド弁１８のON作動
により吸気通路側連通口１８ａを閉じるとともに
吸気圧力室側連通口１８ｂと大気開放口１８ｃと
を連通させるようにしているため、ギヤチエンジ
時等の瞬時の負荷低下における第２の二次側スロ
ツトルバルブ１１の閉作動を阻止するので、ギヤ
チエンジ後の一時的な出力低下を防止することが
できるものである。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例をも包含するものであ
る。例えば、上記実施例では過給機３として排気
ターボ式過給機を用いたが、その他、エンジン１
によつて駆動される過給ポンプ等を用いることが
できる。

また、上記実施例ではダイヤフラム装置１３に
吸気圧力を導入する吸気圧力導入通路１４の圧力
取出口を、二次側吸気通路２ｂの第１の二次側ス
ロツトルバルブ１０下流に設けたが、一次側吸気
通路２ａの一次側スロツトルバルブ４下流に設け
てもよく、上記実施例と同様の作用効果を奏する
ことができる。

以上説明したように、本発明によれば、過給機
下流の吸気通路に一次側スロツトルバルブと二次
側スロツ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、上記二次側スロツトルバ
ルブを、一次側スロツトルバルブにリンク連動し
て該一次側スロツトルバルブが所定開度以上開か
れると開作動する第１の二次側スロツトルバルブ
と、該第１の二次側スロツトルバルブに直列に配
置され、上記一次側スロツトルバルブおよび第１
の二次側スロツトルバルブの少なくとも一方の下
流の吸気圧力に応動し、エンジンの所定負荷未満
では吸気圧力の上昇に伴つて徐々に開作動しエン
ジンの所定負荷以上では全開に保持される第２の
二次側スロツトルバルブとにより構成したことに
より、良好な減速性能を確保しながら、発進加速
時のヘジテーシヨンを防止することができるとと
もに、加速応答性を向上させ良好な加速性能を得
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す概略構成図であ
る。 １…エンジン、２…吸気通路、２ａ…一次側吸
気通路、２ｂ…二次側吸気通路、３…過給機、４
…一次側スロツトルバルブ、５…二次側スロツト
ルバルブ、９…燃料供給装置、１０…第１の二次
側スロツトルバルブ、１１…第２の二次側スロツ
トルバルブ、１２…リンク機構、１３…ダイヤフ
ラム装置、１７…遅延装置、１８…三方ソレノイ
〓〓〓〓
ド弁、２０…回転数スイツチ。 〓〓〓〓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気通路に過給機を介設するとともに、該過
   給機よりも下流の吸気通路に一次側スロツトルバ
   ルブと二次側スロツトルバルブとを並設した過給
   機付エンジンの吸気装置において、上記一次側ス
   ロツトルバルブをアクセルペダルに連結する一
   方、上記二次側スロツトルバルブを、上記一次側
   スロツトルバルブにリンク機構を介して連結さ
   れ、上記一次側スロツトルバルブが所定開度以上
   開かれると開作動する第１の二次側スロツトルバ
   ルブと、該第１の二次側スロツトルバルブに直列
   に配置され、上記一次側スロツトルバルブおよび
   第１の二次側スロツトルバルブの少なくとも一方
   の下流の吸気圧力に応動し、エンジンの所定負荷
   未満では吸気圧力の上昇に伴つて徐々に開作動し
   エンジンの所定負荷以上では全開に保持される第
   ２の二次側スロツトルバルブとにより構成したこ
   とを特徴とする過給機付エンジンの吸気装置。