JPH0121135Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案はデイーゼルエンジン過給制御装置に
関する。

（従来の技術） デイーゼルエンジンでは各気筒の吸気充填効率
を上げるため、共鳴過給を採用したものがある。

共鳴過給は吸気マニホールドの一部に形成した
共鳴管の気柱振動数を吸気バルブの開閉に伴つて
生じる吸気脈動の振動数と一致させ、その共鳴作
用で多量の吸気を気筒に押し込むものである。

従来、共鳴過給装置としては例えば第５図のよ
うに構成したものがある（実開昭57−92021号公
報）。

吸気バルブの開弁時期が相互にオーバーラツプ
しない気筒＃１〜＃３と＃４〜＃６に各々合流部
７と８を介し共鳴管９と１０を接続する。

そして、合流部７と８を連通する通路１１を形
成し、この通路１１にエンジン高負荷域で閉じ、
低負荷域で開くバルブ１２を介装する。

尚、１３はインジエクシヨンポンプ１４のロー
ドレバーを示し、ロードレバー１３はアクセル開
度に応じてワイヤー１５を介しバルブ１２を開閉
する。

したがつて、エンジン高負荷域ではバルブ１２
が全閉し合流部７と８の通路１１を遮断するた
め、各共鳴管９と１０の気柱振動数と吸気脈動の
振動数が一致する領域を中心として共鳴過給がな
される。

つまり、エンジン高負荷域では多量の燃料が噴
射されるが、共鳴過給により燃料の増大に見合う
吸気量が確保される。

一方、エンジン低負荷域ではバルブ１２が合流
部７と８の通路１１を開き、吸気バルブの開弁時
期のオーバーラツプする気筒群＃１〜＃３と＃４
〜＃６とを連通する。

このため、気筒群＃１〜＃３と＃４〜＃６の吸
気脈動が干渉し合い、その結果共鳴現象が得られ
るなくなり、共鳴過給が停止する。

つまり、燃料噴射量の少ないエンジン低負荷域
では共鳴過給を停止し、過剰吸気に伴うポンピン
グロスの増大を回避する。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、ターボ過給機付デイーゼルエンジン
に上記の共鳴過給装置を採用した場合、共鳴過給
に伴う悪影響（燃費、スモーク等の悪化）を改善
する上で、例えば第４図で示すようにターボ過給
及び共鳴過給を制御すると、全運転領域に亘り良
好な運転性能が得られることが実験的に確認され
た。

図中Ａ及びＢはターボ過給と共鳴過給を併せて
行なう領域、Ｔはターボ過給のみ行なう領域、Ｎ
はターボ過給及び共鳴過給を停止する（つまり、
自然吸気状態にする）領域を示す。

そこで、この考案は上記制御特性に基づき、タ
ーボ過給及び共鳴過給を制御することにより、全
運転領域で良好な運転性能（燃費とスモーク等の
改善）が得られるようにしたデイーゼル機関の過
給制御装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） そのため、この考案は吸気バルブの開弁時期が
互いにオーバーラツプしない気筒に各々合流部を
介して共鳴管を接続したターボ過給機付のデイー
ゼル機関において、上記合流部を互いに連通する
通路と、この通路をターボ過給機上流の吸気通路
に連通するバイパス通路とを設け、上記通路のバ
イパス通路との合流部にこれらの通路を機関運転
状態に応じて開閉するロータリバルブを介装す
る。

（作用） 従つて、ロータリバルブは機関運転状態に応じ
てバイパス通路及び連通路を開閉して、自然吸気
領域、ターボ過給領域、ターボ過給と共鳴過給の
併用領域に切換可能で、これにより、全運転領域
に亘つて良好な運転性能が得られる。

（実施例） 第１図において、９と１０は共鳴管を示し、共
鳴管９と１０は各々合流部７と８を介し吸気バル
ブの開弁時期のオーバーラツプしない気筒＃１〜
＃３と＃４〜＃６に接続する。

尚、共鳴管９と１０は上流側で合流し、その合
流部１６の上流にターボ過給機１７が取付けられ
る。

ターボ過給機１７は合流部１６を介し各共鳴管
９と１０から気筒＃１〜＃３と＃４〜＃６へとエ
ンジン回転数に応じて過給する。

共鳴管９と１０の下流側の合流部７と８は通路
１１を介し連通され、この通路１１にはターボ過
給機１７上流から分岐したバイパス通路１８が合
流される。

そして、通路１１の合流部にはロータリバルブ
２０が介装される。

ロータリバルブ２０は第２図でも示すように、
回転軸２１に３枚のバルブ板２２を所定の間隔を
介し放射状に配設したもので、回転軸２１を介し
円筒状のバルブハウジング２３の内部に回動自由
に支持される。

ロータリバルブ２０は図中実線で示す第１のバ
ルブ位置でバルブハウジング２３の合流部７と８
側の開口２４と２５及びバイパス通路１８側の開
口２６を全て連通すると共に、１点鎖線で示す第
２のバルブ位置で開口２４〜２６を全て遮断する
一方、２点鎖線で示すバルブ位置でバイパス通路
１８側の開口２６を遮断して合流部７と８側の開
口２４と２５を連通する。

ロータリバルブ２０の回転軸２１は、バルブハ
ウジング２３の外部で、第３図で示すようにレバ
ー２７を介しエアシリンダ２８のピストンロツド
２９に連係され、エアシリンダ２８は後述のよう
に駆動されロータリバルブ２０のバルブ位置を既
述のように３段階に切り換える。

エアシリンダ２８は内部に２個のピストン３０
と３１が同軸上に収装され、第１と第２のピスト
ン３０と３１の作動室３２と３３は各々、第１と
第２の電磁弁３４と３５（作動室３０，３１を大
気圧とエア圧に切り換える）を介しエアリザーバ
に接続される。

第１の電磁弁３４の電源回路には燃料噴射ポン
プのコントロールレバー１３が所定開度以上（高
負荷域）の時に閉成するスイツチ３６が、また第
２の電磁弁３５の電源回路にはエンジン回転セン
サ３７の検出信号に基づいて、エンジン回転が所
定の回転数範囲（中回転域）の時に閉成するスイ
ツチ回路３８がそれぞれ介装される。

そして、エアシリンダ２８は第１のピストン３
０の作動室３２にエア圧が供給されると、第１の
ピストン３０と共に第２のピストン１が所定のス
トロークL₁（仕切壁３９で規制される）だけピス
トンロツド２９を伸長させて、レバー２７を介し
ロータリバルブ２０を第１のバルブ位置から第２
のバルブ位置に回動させると共に、この状態で第
２のピストン３１の作動室３３にエア圧が供給さ
れると、第２のピストンロツド２９を更に所定の
ストロークL₂だけ伸長させて、ロータリバルブ
２０を第２のバルブ位置から第３のバルブ位置に
回動させる。４０はリターンスプリングを示す。

従つて、低負荷域ではロータリバルブ２０は第
１のバルブ位置で、バイパス通路１８側の開口２
６及び合流部７と８側の開口２４と２５を全て連
通するため、バイパス通路１８を介してターボ過
給機１７上流から各気筒＃１〜＃６に吸気が供給
され、共鳴過給及びターボ過給が停止された状
態、つまり自然吸気状態となる。

一方、高負荷域ではスイツチ３６が閉成する
と、第１の電磁弁３４を介しエア圧が作動室３２
に供給され、既述のようにエアシリンダ２８の伸
長によりロータリバルブ２０が第２のバルブ位置
に回動する。この場合、ロータリバルブ２０は開
口２４〜２６を全て遮断するため、ターボ過給と
共鳴過給がなされる。

尚、高負荷中回転域ではスイツチ回路３８が閉
成すると、第２の電磁弁３５を介して作動室３３
ともエア圧が供給され、これによりエアシリンダ
２８は更に伸長して、ロータリバルブ２０を第３
のバルブ位置に回動させる。

この状態ではバイパス通路１８側の開口２６は
遮断され、合流部７と８側の開口２４と２５が連
通されるため、共鳴過給は停止され、ターボ過給
機のみによる過給となる。

このように、低負荷域では自然吸気状態に、高
負荷体高回転域でターボ過給と共鳴過給の併用状
態に、更に高負荷中回転域ではターボ過給状態に
切換可能としたので、第４図と略同様の過給特性
が得られるため、全運転域に亘り良好な運転性能
（燃費とスモークの改善）が確保される。

尚、電磁弁３４と３５の制御手段として、マイ
クロコンピユータを採用すると更に制御特性の向
上が図れる。

（考案の効果） 以上要するにこの考案によれば、機関運転状態
に応じて、自然吸気状態、ターボ過給状態、ター
ボ過給と共鳴過給の併用状態に切換可能としたの
で、全運転領域に亘り燃費とスモークの改善が図
れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す概略構成図、
第２図はそのＡ−Ａ断面図、第３図はロータリバ
ルブの制御回路、第４図は実験的に確認した過給
制御特性図、第５図は従来の技術を示す共鳴過給
装置の概略構成図である。 ＃１〜＃６……気筒、７，８……合流部、９，
１０……共鳴管、１１……通路、１７……ターボ
過給機、１８……バイパス通路、２０……ロータ
リバルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気バルブの開弁時期が互いにオーバーラツプ
   しない気筒に各々合流部を介して共鳴管を接続し
   たターボ過給機付のデイーゼル機関において、上
   記合流部を互いに連通する通路と、この通路をタ
   ーボ過給機上流の吸気通路に連通するバイパス通
   路とを設け、上記通路のバイパス通路との合流部
   にこれらの通路を機関運転状態に応じて開閉する
   ロータリバルブを介装したことを特徴とするデイ
   ーゼル機関の過給制御装置。