JPH01195916A - 内燃機関の過給圧制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関の過給圧制御装置に係り、特に内燃
機関の低温始動時に過給機下流側の吸気通路過給圧を過
給機上流側の吸気通路にバイパスさせることにより、過
給機による機械的損失を低減し得て低温始動性の向上を
図った内燃機関の過給圧制御装置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関にあっては、出力や燃料消費率等を向上するた
めに、過給機を備えたものがある。この過給機には、内
燃機関の排気エネルギを利用して駆動される排気過給機
や、内燃機関の動力を利用して駆動される機械式の過給
機等がある。機械式の過給機を備えた内燃機関としては
、例えば、実開昭６１−１７１３８号公報に開示のもの
がある。

この公報に開示のものは、気化器下流側の吸気通路に機
械式の過給機を備え、気化器と過給機との間の吸気通路
に吸気絞り弁を備え、この気化器下流側で且つ過給機上
流側の吸気通路と過給機下流側の吸気通路とを連絡する
連絡通路に過給圧制御弁を設け、過給機下流側の吸気通
路過給圧が大きくなった時及び気化器下流側で且つ過給
機上流側の吸気通路負圧が強くなった時に過給圧制御弁
を開弁させて連絡通路を連通ずるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、過給機上流側の吸気通路と過給機下流側の吸
気通路とを連絡する連絡通路の途中に設けた前記過給圧
制御弁は、従来、例えば第３図の如く構成されている。

図において、３４は過給圧制御弁、５４は本体、５６は
圧力室区画体である。

本体５４に連設された圧力室区画体５６内には、ダイヤ
フラム５８により圧力室６０が区画形成されている。こ
の圧力室６０は、図示しない過給機上流側の吸気通路に
連通すべく圧力ポートロ２を設けている。前記ダイヤフ
ラム５８の圧力室６０内の一側面には、このダイヤフラ
ム５８を圧力室拡張方向に付勢する付勢バネ６４が弾設
されている。ダイヤフラム５８の圧力室６０外の他側面
には、弁軸６６の一端側が固設されている。

前記本体５４内には、第１弁室６８と第２弁室７０とが
連絡して区画形成されている。第１弁室６８内には、前
記弁軸６６の他端側を移動可能に貫装して設けている。

この第１弁室６８内に貫装して設けた弁軸６６の他端側
には、円錐台状の弁体７２を摺動可能に貫装して設ける
とともに、弁軸６６の他端先端には、弁軸６６からの弁
体７２の抜脱を阻止する阻止部材７４を設けている。前
記弁軸６６の他端側に摺動可能に貫装して設けた弁体７
２には、この弁体７２を弁軸６６の他端先端方向に押進
する押進ハネ７６が弾設されている。

前記本体５４内の第１弁室６８と第２弁室７０とが連絡
する部位には、前記弁体７２に対向して円環段差状の弁
座７８が設けられている。また、第１弁室６８と第２弁
室７０とには、図示しない連絡通路に連通すべく第１ポ
ート８０と第２ポート８２とを夫々設けである。これに
より、第１弁室６８は、第１ポー）８０を介して図示し
ない過給機上流側の吸気通路に連通されるとともに、第
２弁室７０は、第２ポート８２を介して図示しない過給
機下流側の吸気通路に連通されている。

このように構成された過給圧制御弁３４は、連絡通路か
ら第２ポート８２を介して第２弁室７０に作用する過給
機下流側の吸気通路の過給圧が設定値以上に強まると、
弁体７２が押進ハネ７６に抗して弁座７８から離間する
方向に移動され、開放動作する。また、圧力ポートロ２
から圧力室６０に作用する過給機上流側の吸気通路の負
圧が設定値以上に強まると、ダイヤフラム５８が付勢バ
ネ６４に抗して圧力室６０縮小方向に移動されて弁軸６
６を圧力室６０縮小方向に移動させるので、弁軸６６の
他端先端の阻止部材７４に係止されて弁体７２が押進バ
ネ７６に抗して弁座７８から離間する方向に移動され、
開放動作する。この開放動作により、過給機下流側の吸
気通路の過給圧を過給機上流側の吸気通路にバイパスさ
せる。

このように、過給圧制御弁は、過給機下流側の吸気通路
の過給圧が設定値以上に強まった場合、および前記過給
機上流側の吸気通路負圧が設定値以上に強まった場合に
、開放動作するものである。

また、この過給圧制御弁には、過給機下流側の吸気通路
過給圧が設定値以上に強まった場合、または前記過給機
上流側の吸気通路負圧が設定値以上に強まった場合に、
開放動作するものもある。

ところが、このような過給機を備えた内燃機関低温始動
時には、回転数が高まらず低いため、過給機下流側の吸
気通路過給圧や過給機上流側の吸気通路負圧か弱く設定
値以上に強まらない。このため、過給圧制御弁が開放動
作されず、過給機下流側の吸気通路過給圧を過給機上流
側の吸気通路にバイパスさせることができない。この結
果、過給機の機械的損失も相俟ってクランキングを困難
にし、内燃機関の低温始動性を悪化させる不都合があっ
た。

〔発明の目的］ そこで、この発明の目的は、内燃機関の低温始動時に過
給機下流側の吸気通路過給圧を過給機上流側の吸気通路
にバイパスさせることにより、過給機による機械的損失
を低減し得て低温始動性の向上を図った内燃機関の過給
圧制御装置を実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、内燃機関に設
けた過給機上流側の吸気通路と前記過給機下流側の吸気
通路とを連絡する連絡通路を設け、前記内燃機関温度状
態が設定値未満に低下した場合に弁体から離間する方向
に弁座を変位させて開放動作する過給圧制御弁を設けた
ことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、内燃機関温度状態が設定値未
満に低下した場合に、過給圧制御弁は弁体から離間する
方向に弁座を変位させて開放動作することにより、過給
機上流側の吸気通路と前記過給機下流側の吸気通路とを
連絡する連絡通路を連通し、過給機下流側の吸気通路の
過給圧を過給機上流側の吸気通路にバイパスさせる。こ
れにより、内燃機関の低温始動時に、過給機による機械
的１員失を低減し、クランキングを容易にする。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１・２図は、この発明の一実施例を示すものである。

第２図において、２は内燃機関、４は吸気通路、６は燃
焼室、８は機械式の過給機、１０は気化器、１２は吸気
絞り弁、１４はエアクリーナ、１６は排気通路である。

前記過給機８は、気化器１２下流側の吸気通路４に設け
られている。過給機８は、ハウジング１８内に一対のロ
ータ２０．２２を備えている。この一対のロータ２０．
２２の一方のロータ２２に設けた過給機側プーリ２４と
、前記内燃機関２のクランク軸２６に設けたクランク軸
側プーリ２８と、には、ベルト３０が捲掛けられている
。これにより、内燃機関２の動力がベルト３０によりク
ランク軸側プーリ２８から過給機側プーリ２４に伝達さ
れ、前記一対のロータ２０．２２がハウジング１８に対
して微小間隙を維持しつつ回転されることにより、圧縮
動作が行われる。

この過給機８により、前記吸気通路４は、過給機８上流
側の第１吸気通路４−１と、過給機８下流側の第２吸気
通路４−２と、に構成されている゛。

前記気化器１０と過給機８との間の第１吸気通路４−１
には、吸気絞り弁１２を設けている。この吸気絞り弁１
２下流側で且つ前記過給機８上流側の第１吸気通路４−
１と、過給機８下流側の第２吸気通路４−２と、は、過
給機８を迂回する連絡通路３２により連絡して設けてい
る。この連絡通路３２の途中には、後述の過給圧制御弁
３４を設けである。

前記気化器１０は、この気化器１０上流側の第１吸気通
路４−１とフロート室３６とを連通ずる通気路３８を設
けている。この通気路３８は、気化器１０上流側の第１
吸気通路４−１の吸気圧力をフロート室３６に作用させ
ることにより、燃料通路４０から第１吸気通路４−１に
流出する燃料量の安定化を図るものである。

このような機械式の過給機８を備えた内燃機関２の低温
始動時に、前記過給機８下流側の第２吸気通路４−２の
過給圧を前記気化器１０のフロート室３６に導入する導
圧回路４２を設けている。

導圧回路４２は、第２吸気通路４−２に始端開口しフロ
ート室３６に終端開口する圧力導入通路４４を設け、こ
の圧力導入通路４４の途中に温度感知弁４６と開閉弁４
８とを設けている。温度感知弁４６は、内燃機関２の冷
却水通路５０の冷却水温度を感知し、設定温度未満にお
いては開放するとともに設定温度以上においては閉鎖す
ることにより、前記圧力導入通路４４を連通・遮断する
。

開閉弁４８は、内燃機関２の始動操作時に、例えば、ス
タータ（図示せず）のスタータ信号等により開放し、内
燃機関２の稼動時に閉鎖することにより、圧力導入通路
４４を連通・遮断する。

これにより、導圧回路４２は、内燃機関２の低温始動に
際し、クランキングによって過給機８の圧縮動作により
高められた第２吸気通路４−２の過給圧を圧力導入通路
４４介して気化器１０のフロート室１２に導入し、フロ
ート室１２の圧力を高めることにより、低温始動時のフ
ロート室１２に作用する気化器１０上流側の第１吸気通
路４−１の弱い吸気圧力を補償し得て、燃料通路４０か
ら第１吸気通路４−１に燃料を充分に流出させ得て、濃
側混合気を生成し得ることにより、低温始動性の向上に
寄与している。なお、気化器１０のフロート室３６に連
通ずる通気路３８に遮断弁５２を設け、内燃機関２の始
動時に閉鎖させることにより、始動時に気化器１０のフ
ロート室１２に導入される過給機８の圧縮動作により高
められた第２吸気通路４−２の過給圧の漏出を阻止し得
て、さらに効果的に燃料を流出させ得て、低温始動性の
向上に寄与し得るものである。

ところで、前記過給機８上流側の第１吸気通路４−１と
過給機８下流側の第２吸気通路４−２とを連絡する連絡
通路３２の途中に設けた前記過給圧制御弁３４は、第１
図の如（構成されている。

図において、５４は過給圧制御弁３４の本体、５６は圧
力室区画体である。本体５４に連設された圧力室区画体
５６内には、ダイヤフラム５８により圧力室６０が区画
形成されている。この圧力室６０は、過給ａ８上流側の
第１吸気通路４−１に連通すべく圧力ポートロ２を設け
ている。前記ダイヤフラム５８の圧力室６０内の一側面
には、ダイヤフラム５８を圧力室拡張方向に付勢する付
勢バネ６４が弾設されている。このダイヤフラム５８の
圧力室６０外の他側面には、弁軸６６の一端側が固設さ
れている。

前記本体５４内には、第１弁室６８と第２弁室７０とが
連絡して区画形成されている。第１弁室６８内には、前
記弁軸６６の他端側を移動可能に貫装して設けている。

この第１弁室６８内に貫装して設けた弁軸６６の他端側
には、円錐台状の弁体７２を摺動可能に貫装して設ける
とともに、弁軸６６の他端先端には、弁軸６６からの弁
体７２の抜脱を阻止する阻止部材７４を設けている。前
記弁軸６６の他端側に摺動可能に貫装して設けた弁体７
２には、この弁体７２を弁軸６６の他端先端方向に押進
する押進バネ７６が弾設されている。

前記本体５４内の第１弁室６８と第２弁室７０とが連絡
する部位には、前記弁体７２に対向して円環板状の弁座
７８が設けられている。また、第１弁室６８と第２弁室
７０とには、連絡通路３２に連通すべ（第１ポート８０
と第２ボート８２とを夫々設けである。これにより、第
１弁室６８は、第１ボー）８０を介して過給機８上流側
の第１吸、見通路４−１に連通されるとともに、第２弁
室７０は、第２ボート８２を介して過給機８下流側の第
２吸気通路４−２に連通されている。

前記円環板状の弁座７８は、本体５４に設けた冷却水温
度等の内燃機関２の温度状態を感知して膨縮する感熱動
作部、例えばサーモワックス８４に、支持部材８６を介
して支持されている。これにより、弁座７８は、内燃機
関２の温度状態が設定値未満に低下すると、サーモワッ
クス８４の収縮により支持部材８６を介して弁体７２か
ら離間する方向に変位され、第１図実線に示す位置に引
退される。これにより、閉鎖状態の弁体７２は弁座７８
に当接することなく、弁体７２と弁座７８との間に間隙
Ｓが形成され、過給圧制御弁３４は開放動作される。一
方、弁座７８は、内燃機関２温度状態が設定値以上にな
ると、サーモワックス８４の膨張しこより支持部材８６
を介して弁体７２に接近する方向に変位され、第１図破
線に示す位置に押進される。これにより、閉鎖状態の弁
体７２は弁座７８に当接し、弁体７２と弁座７８との間
に間隙Ｓが形成されることはなく、過給圧制御弁３４は
閉鎖動作される。

次に作用を説明する。

内燃機関２が稼動して過給機８が圧縮動作している場合
に、前記過給圧制御弁３４は、第２吸気通路４−２側の
連絡通路３２から第２ボート８２を介して第２弁室７０
に作用する過給機８下流側の第２吸気通路４−２の過給
圧が設定値以上に強まると、弁体７２ガ押進ハネ７６に
抗して弁座７８から離間する方向に移動され、開放動作
する。

また、第２吸気通路４−２から圧力ポートロ２を介して
圧力室６０に作用する過給機８上流側の第１吸気通路４
−１の負圧が設定値以上に強まると、ダイヤフラム５８
が付勢バネ６４に抗して圧力室６０縮小方向に移動され
て弁軸６６を圧力室ＧＯ縮小方向に移動させるので、弁
軸６６の他端先端の阻止部材７４に係止されて弁体７２
が押進バネ７６に抗して弁座７８から離間する方向に移
動され、開放動作する。

この開放動作により、過給機８下流側の第２吸気通路４
−２の過給圧を過給機８上流側の第１吸気通路４−１に
バイパスさせる。

このように、過給圧制御弁３４は、過給機８下流側の第
２吸気通路４−２の過給圧が設定値以上に強まった場合
、および過給ｎ８上流側の第１吸気通路４−１の負圧が
設定値以上に強まった場合に、開放動作するものである
。また、この過給圧制御弁３４には、過給機８下流側の
第２吸気通路４−２の過給圧が設定値以上に強まった場
合、または過給機８上流側の第１吸気通路４−１の負圧
が設定値以上に強まった場合に、開放動作するものもあ
る。

この過給圧制御弁３４は、内燃機関２の温度状態が設定
値未満に低下した場合に、弁体７２から離間する方向に
弁座７８を変位させて開放動作する。即ち、内燃機関２
の低温始動に際して、内燃機関２の温度状態が設定値未
満に低下していると、弁座７８はサーモワックス８４の
収縮により弁体７２から離間する方向に変位され、第１
図実線に示す位置に引退されている。これにより、閉鎖
状態の弁体７２は弁座７８に当接することなく、弁体７
２と弁座７８との間に間隙Ｓが形成されるので、過給圧
制御弁３４は開放動作する。このため、過給機８上流側
の第１吸気通路４−１と過給機８下流側の第２吸気通路
４−２とを連絡する連絡通路３２を連通している。

このように、内燃機−関２の低温始動に際して、内燃機
関２を始動すべくクランキングすることにより過給機８
の圧縮動作で高められた過給ａ８下流側の第２吸気通路
４−２過給圧は、過給機８上流側の第１吸気通路４−１
にバイパスされることになる。このため、内燃機関２の
低温始動時における過給機８による機械的損失を低減し
、クランキングを容易にすることができるので、スター
タに電源を供給するバッテリへの負荷加担を低減するこ
とができ、内燃機関２の低温始動性を向上することがで
きる。

内燃機関２が稼動を開始して回転数が上昇し、燃焼熱に
より内燃機関２の温度状態が設定温度以上に上界すると
、サーモワックス８４の膨張により弁座７８は弁体７２
に接近する方向に変位され、第１図破線に示す位置に押
進される。これにより、閉鎖状態の弁体７２は弁座７８
に当接し、弁体７２と弁座７８との間に間隙Ｓが形成さ
れることはないので、過給圧制御弁３４は閉鎖動作する
。

このため、過給機８上流側の第１吸気通路４−１と過給
機８下流側の第２吸気通路４−２とを連絡する連絡通路
３２を遮断する。

このように、内燃機関２が稼動を開始して回転数が上昇
し、燃焼熱により内燃機関２温廣状態が設定温度以上に
上昇すると、連絡通路３２を遮断して過給機８の圧縮動
作で高められた過給機８下流側の第２吸気通路４−２の
過給圧が過給機８上流側の第１吸気通路４−１にバイパ
スされることを防止する。このため、内燃機関２の稼動
時には、過給機８の圧縮動作により高められた第２吸気
通路４−２の過給圧を全て燃焼室６に供給し得て、機関
性能の向上を図ることができる。

なお、この実施例においては、感熱動作部としてサーモ
ワックス８４を例示したが、これに限定されるものでは
ない。例えば、内燃機関温度状態が設定値未満において
弁体から離間する方向に弁座を変位させるべく変形し、
内燃機関温度状態が設定値以上において弁体に接近する
方向に弁座を変位させるべく変形する、バイメタルとす
ることもできる。さらに、内燃機関温度状態を検知する
温度センサに、この温度センサが設定値未満の温度を検
知した場合に弁体７２から離間する方向に弁座７８を変
位させるべ（動作する電磁作動機構や圧力作動機構等を
組合せて構成することもできるものである。

また、前記感熱動作部として設けたサーモワックス８４
に代えて、スタータ（図示せず）のオン・オフ信号によ
゛り動作する電磁作動機構を設けることにより、内燃機
関温度状態にかかわらず内燃機関の始動時に、過給［８
下流側の第２吸気通路４−２の過給圧を過給ａ８上流側
の第１吸気通路４−１にバイパスさせることのできる過
給圧制°両弁３４とすることができる。これにより、内
燃機関温度状態にかかわらず内燃機関の始動性の向上を
果すことができ、実用上有利である。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、内燃機関温度状態が設
定値未満に低下した場合に、過給圧制御弁は弁体から離
間する方向に弁座を変位させて開放動作することにより
、過給機上流側の吸気通路と前記過給機下流側の吸気通
路とを連絡する連絡通路を連通し、過給機下流側の吸気
通路の過給圧を過給機上流側の吸気通路にバイパスさせ
ることができる。これにより、内燃機関の低温始動時に
、過給機による機械的損失を低減してクランキングを容
易にし得て、スタータに電源を供給するバッテリへの負
荷加担を低減し得て、内燃機関の低温始動性を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１・２図はこの発明の一実施例を示し、第１図は過給
圧制御弁の縦断面図、第２図は過給機を備えた内燃機関
の概略構成図である。 第３図は、従来の過給圧制御弁の″ｆｉ断面図である。 図において、２は内燃機関、４は吸気通路、４−１は第
１吸気通路、４−２は第２吸気通路、８は機械式の過給
機、１０は気化器、３２は連絡通路、３４は過給圧制御
弁、４２は導圧回路、４４は圧力導入通路、４６は温度
感知弁、４８と開閉弁、５２は遮断弁、５４は本体、５
６は圧力室区画体、５８はダイヤフラム、６０は圧力室
、６２は圧力ボート、６４は付勢バネ、６６は弁軸、６
８は第１弁室、７０は第２弁室、７２弁体、７４は阻止
部材、７６は押進ハネ、７８は弁座、８０は第１ポート
、８２は第２ボート、８４はサーモワックス、８６は支
持部材である。 特許出願人　鈴木自動車工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内燃機関に設けた過給機上流側の吸気通路と前記過
   給機下流側の吸気通路とを連絡する連絡通路を設け、前
   記内燃機関温度状態が設定値未満に低下した場合に弁体
   から離間する方向に弁座を変位させて開放動作する過給
   圧制御弁を設けたことを特徴とする内燃機関の過給圧制
   御装置。