JPH0524329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、機械駆動式の過給機を備えた内燃機
関における過給圧制御装置に関する。

従来の技術 一般にスーパチヤージヤと呼ばれる機械駆動式
過給機は、内燃機関の吸気通路にルーツ型、ベー
ン型等の容積型ポンプを備えている。これらのポ
ンプはその内部にロータを有し、これらのロータ
は内燃機関の出力軸にプーリおよびベルトを介し
て連結されていて、エンジンの駆動力によりロー
タが回転することにより、エンジンに導入される
吸気が過給されるのである。この種の機械駆動式
過給機は、エンジンの回転数に対応した回転数で
回転されるので、過給圧が排気タービン式過給機
のように排気圧に影響されず、従つてエンジン回
転数に対応した過給圧が得られるという利点があ
る。

また、エンジンの負荷に応じて過給圧を制御す
るために、エンジンの吸気通路に過給機をバイパ
ス通路を設け、このバイパス路にエンジンの負荷
に応じて開閉するバイパス弁を設けた装置も提案
されている（特開昭56−167817号）。

しかしながら、この種の機械駆動式過給機にお
いては、過給応答性が非常に良い反面、過給時に
急激なトルクが発生するため加速時における過給
シヨツク（急激な加速）が生じていた。また、過
給の条件を満たす負荷領域では常に過給が行なわ
れ、車輌の特定の運転条件の下では駆動トルクが
大きくなつて運転がしずらくなるという問題があ
つた。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、自動車用機械駆動式過給機におい
て、特定の運転条件、例えば車輌の旋回時、低速
走行時、あるいは低シフト位置にある時等では過
給を抑制し又は徐々に過給を行うことにより過給
シヨツクをなくし、自動車の運転を安全に行なえ
るようにすると共に、燃費の向上を達成しようと
するものである。

問題点を解決するための手段 このような問題を解決するために、本発明で
は、自動車用内燃機関の吸気通路に過給ポンプを
設け、該過給ポンプの上流にスロツトル弁を配置
し、該スロツトル弁と前記過給ポンプとの間の吸
気通路部分から該過給ポンプの下流に至るバイパ
ス通路を設け、該バイパス路の途中に負圧によつ
て開くダイヤフラム式制御弁を設け、前記スロツ
トル弁下流で過給ポンプ上流の負圧を前記制御弁
のダイヤフラム室に伝達するに際し、負圧切換弁
により、前記負圧を直接前記ダイヤフラム室に伝
達するか、又はオリフイスを有する負圧遅延機構
を介して前記ダイヤフラム室へ伝達するように切
換えられるようにしたことを特徴とする内燃機関
の過給圧制御が提供される。前記負圧遅延機構
は、隔壁によりダイヤフラム室に隣接する負圧遅
延室を含み、該隔壁には前記オリフイスの他にチ
エツクバルブが並列して設けられ、該チエツクバ
ルブは前記ダイヤフラム室から前記負圧遅延室側
への圧力伝達のみを許容するようにするのが望ま
しい。

負圧切換弁は、車輌の操向状態が一定以上の旋
回時に、前記負圧を前記負圧遅延弁を介して伝達
するように切換えられるようにするのが望まし
い。あるいは、負圧切換弁は、車輌の速度が一定
以下であるとき前記負圧を前記負圧遅延弁を介し
て伝達するように切換えられるようにすることも
できる。さらにまた、負圧切換弁は、車輌シフト
ポジシヨンが低速位置である時前記負圧を前記負
圧遅延弁を介して伝達するように切換えられるよ
うにすることもできる。

実施例 以下、添付図面を参照し本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

第１図において、１はエンジン本体、２はエア
クリーナ、３はエアフローメータ、４はスロツト
ル弁、５はルーツポンプから成る過給機、６は燃
料インジエクタ、７はエンジンのクランクシヤフ
トに取付けられたプーリ、８は過給機に取付けら
れたプーリ、９はベルトである。

吸入空気はエリクリーナ２から流入し、エアフ
ローメータ３で計量され、スロツトル弁４で空気
量を調整され、過給機５で過給されて後、吸入空
気量に応じて燃料インジエクタ６から噴射された
燃料と混合されてエンジン１に流入する。吸入空
気を過給する機械駆動式過給機５は、例えばルー
ツポンプ式過給機であつて、ハウジング内でルー
ツ型の一対のロータが回転してポンプ作用をする
ことにより吸入空気を過給するものである。ルー
ツポンプに代えてベーンポンプから成る過給機で
あつてもよいことは勿論である。過給機５は、そ
のプーリ８、ベルト９およびクランクシヤフトの
プーリ７を介してエンジン１のクランクシヤフト
に連結されており、エンジン回転数に対応した回
転数で回転される。しかしながら、過給機５のプ
ーリ８に適切なクラツチ（図示せず）を設け、エ
ンジン１から過給機５への駆動力を適宜断続させ
てもよい。

第１図に示すように、スロツトル弁４は過給機
５の上流側に設け、これらのスロツトル弁４と過
給機５との間の吸気通路部分２０ａを、過給機５
下流、すなわち過給機５とエンジン１との間の吸
気通路部分２０ｂにバイパス通路１０，１０ａ，
１０ｂにて接続する。すなわち、バイパス通路１
０の一端１０ａは過給機５の上流２０ａに開口
し、他端１０ｂは過給機５の下流２０ｂに開口し
ている。そして、このバイパス通路１０の途中に
ダイヤフラム式制御弁３０を設ける。

ダイヤフラム式制御弁３０は、バイパス通路１
０を開閉する弁体２２を有し、この弁体２２はロ
ツド２１を介してダイヤフラム１１に連結されて
いると共に、ダイヤフラム室１８内のスプリング
１９により通路１０を閉じる方向に押圧されてい
る。ダイヤフラム室１８の上部には隔壁３３を隔
てて負圧遅延室１５が設けられ、隔壁３３に設け
たオリフイス１６とチエツクバルブ１７を介して
ダイヤフラム室１８に連通している。このように
して、ダイヤフラム式制御弁３０全体が１つのエ
アコントロールバルブ（ACV）を形成している。
チエツクバルブ１７は、ダイヤフラム室１８から
負圧遅延室１５へのみ圧力（正圧）を伝えるよう
な向きとなつている。

制御弁、すなわちACV３０のダイヤフラム室
１８および負圧遅延室１５はそれぞれ負圧通路２
４および２５を介して負圧切換弁（VSV）２３
に接続され、このVSV２３は負圧通路１４およ
び負圧ポート１３を介して過給機５の上流の吸気
通路２０ａに接続されている。VSV２３は、イ
グニツシヨン・スイツチ（Ｉ・Ｇ・ Ｓ／Ｗ）が
ONの時、自動車の特定の運転条件でON，OFF
するスイツチ２６に基づいて作動し、このスイツ
チ２６がONの時過給機上流２０ａの負圧を負圧
遅延室１５へ、またスイツチ２６がOFFの時そ
の負圧をダイヤフラム室１８へそれぞれ伝達する
ように切換えられる。

第２図は自動車の操向用ハンドルの開度に応じ
てスイツチ２６がON，OFFする状態を示したも
のである。すなわち、スイツチ２６は操向用ハン
ドル（図示せず）の開度を検出するセンサーであ
り、ハンドル開度が大きくて自動車が旋回状態に
ある時スイツチ２６はONとなり、ハンドル開度
が小さく自動車が、直進状態にある時はスイツチ
２６はOFFとなる。

次に、第１図および第２図を参照し、本発明の
過給圧制御装置の作用について説明する。通常の
軽負荷走行時は、スロツトル弁４の開度が小さい
為、吸気通路２０ａ内に大きな負圧が発生してい
る。その負圧は、吸気通路２０ａのポート１３よ
り負圧通路１４，VSV２３，負圧通路２４又は
２５を通じてACV３０に伝えられる。ACV３０
のチエツクバルブ１７は負圧を負圧遅延室１５か
らダイヤフラム室１８に伝える方向にあるので、
VSV２３がONであつてもOFFであつてもダイ
ヤフラム室１８に吸気負圧が直ちに伝わる。その
負圧がスプリング１９の張力に打ち勝ちダイヤフ
ラム１１およびそれに連結しているロツド２１と
弁体２２を図の上方に移動させ、バイパス通路１
０を開く。このようなバイパス通路１０の開放に
より、過給機５の上流と下流の圧力差が小さくな
り過給が抑制される。

次に、軽負荷運転から高負荷運転に移行した場
合（すなわち加速状態）について説明する。操向
ハンドルの開度が小さく直進運転時、ハンドル開
度センサー２６はOFF信号を示し、VSV２３を
作動させない（OFFの状態）。加速時はスロツト
ル弁４が大きく開くので、ポート１３の負圧が小
さくなる。その小さな負圧はVSV２３がOFFな
のでダイヤフラム室１８に伝わる。負圧が小さい
ので、スプリング１９の力でダイヤフラム１１お
よびロツド２１を介して弁体２２が閉じられる。
従つて、直進運転時でかつ加速の際は、過給機５
により急激に過給される。

操向ハンドルの開度が大きく旋回運転時、ハン
ドル開度センサー２６はON信号を示し、VSV２
３を作動させる（ONの状態）。加速時はポート
１３の負圧が小さくなり、VSV２３がONである
ので負圧遅延室１５の負圧は直ちに小さくなる
が、ダイヤフラム室１８内の大きな負圧はオリフ
イス１６により徐々になくなつていくまでしばら
くの間チエツクバルブ１７で保持されている。

従つて、ダイヤフラム１１とそれに連結してい
るロツド２１および弁体２２もスプリング１９の
張力により徐々に下降し、弁体２２は通路１０を
徐々に閉じていく。従つて車輌の旋回時の加速運
転状態では、過給機５によつて過給された吸入空
気のバイパス量は最初は多く徐々に少なくしてい
くので、急激なトルク発生を押えることが出来
る。従つて、車輌の旋回時の運転がスムーズで容
易となる。

第３図は第１図におけるスイツチ２６として、
前述のような操向ハンドルの開度の代わりに、自
動車の車速に応じてON，OFFする車速センサー
を用いた場合のスイツチ２６のON，OFFの状態
を示すものである。この場合には、自動車の低車
速域においてスイツチ２６はONとなり、低車速
域でかつ加速時には、前述と同様、過給された吸
入空気のバイパス量が徐々に少なくなつていき、
従つて急激な過給およびトルク発生が抑制され、
車輌の発進時や低速時の運転がスムーズで容易と
なる。

第４図および第５図は、第１図におけるスイツ
チ２６として、自動車のトランスミツシヨンのシ
フトポジシヨンによりON，OFFするポジシヨン
センサを用いた場合である。すなわち、スイツチ
２６はシフトポジシヨンが第１速、第２速あるい
は後進位置（Ｒ）のような低速位置にある時ON
となり、第３速、第４速、第５速のような高速位
置にある時OFFとなる。従つて、この実施例で
は、低速シフト位置にある時で加速時は、前述と
同様、過給された吸入空気のバイパス量が徐々に
少なくなつていき、従つて急激な過給およびトル
ク発生が抑制され、車輌の運転がスムーズで容易
となる。なお、シフトポジシヨンの第１速位置の
みでスイツチ２６をONとし、急過給を抑制する
ようにしてもよいことは勿論である。

以上のように、本発明では、車輌の種々の運転
条件に応じてスイツチ２６をON，OFFさせるこ
とができる。例えば、エンジン回転数の低速域で
スイツチ２６をONとし、急過給を抑制するよう
にしてもよい。

発明の効果 本発明によれば、急加速するのが好ましくない
自動車の運転状況、例えば低車速時、旋回時、低
速シフトポジシヨン時等では、過給を抑制し又は
徐々に過給を行なうことにより、自動車の運転を
安全でかつスムーズに行なえるようにすると共
に、燃費の向上が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の過給圧制御装置の概略図、第
２図は操向ハンドル開度によるスイツチ２６の
ON，OFF状況を示す図、第３図は車速によるス
イツチ２６のON，OFF状況を示す図、第４図は
第１図のスイツチ２６としてトランスミツシヨン
のシフトポジシヨンセンサを用いた実施例の一部
を示す図、第５図はシフトポジシヨンによるスイ
ツチ２６のON，OFF状況を示す図である。 １…エンジン本体、４…スロツトル弁、５…過
給機（ポンプ）、１０…バイパス通路、１１…ダ
イヤフラム、１５…負圧遅延室、１６…オリフイ
ス、１７…チエツクバルブ、１８…ダイヤフラム
室、２０ａ，２０ｂ…吸気通路、２２…弁体、２
３…負圧切換弁（VSV）、２６…スイツチ（セン
サー）、３０…ダイヤフラム式制御弁（ASV）、
３３…隔壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車用内燃機関の吸気通路に過給ポンプ５
   を設け、該過給ポンプ５の上流にスロツトル弁４
   を配置し、該スロツトル弁４と前記過給ポンプ５
   との間の吸気通路部分２０ａから該過給ポンプ５
   の下流２０ｂに至るバイパス通路１０を設け、該
   バイパス路１０の途中に負圧によつて開くダイヤ
   フラム式制御弁３０を設け、前記スロツトル弁４
   下流で過給ポンプ５上流の負圧を前記制御弁３０
   のダイヤフラム室１８に伝達するに際し、負圧切
   換弁２３により、前記負圧を直接前記ダイヤフラ
   ム室１８に伝達するか、又はオリフイス１６を有
   する負圧遅延機構１５，１６，１７を介して前記
   ダイヤフラム室１８へ伝わるように切換えられる
   ようにしたことを特徴とする内燃機関の過給圧制
   御装置。 ２ 前記負圧遅延機構は、隔壁３３によりダイヤ
   フラム室１８に隣接する負圧遅延室１５を含み、
   該隔壁３３には前記オリフイス１６の他にチエツ
   クバルブ１７が並列して設けられ、該チエツクバ
   ルブ１７は前記ダイヤフラム室１８から前記負圧
   遅延室１６側への圧力伝達のみを許容する特許請
   求の範囲第１項の装置。 ３ 負圧切換弁２３は、車輌の操向状態が一定以
   上の旋回時に、前記負圧を前記負圧遅延弁のオリ
   フイス１６を介して伝達するように切換えられる
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 負圧切換弁２３は、車輌の速度が一定以下で
   あるとき前記負圧を前記負圧遅延弁のオリフイス
   １６を介して伝達するように切換えられる特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ５ 負圧切換弁２３は、車輌シフトポジシヨンが
   低速位置である時前記負圧を前記負圧遅延のオリ
   フイス１６を介して伝達するように切換えられる
   特許請求の範囲第１項記載の装置。