JPH0893489A

JPH0893489A - 圧力波過給機付エンジン

Info

Publication number: JPH0893489A
Application number: JP23353694A
Authority: JP
Inventors: Akinori Wakasa; 章則若狭; Yoshiharu Oda; 義治小田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1996-04-09

Abstract

(57)【要約】【目的】スターティングバルブ機能とフェイルセーフ
機能とを備えた簡素でコンパクトな圧力波過給機付エン
ジンを提供する。【構成】ディーゼルエンジＤＥにおいては、下流側吸
気通路９bを開閉するメインフラップ１７がＥＣＵ１１
によって所定の低過給圧状態では閉じられて排気ガスの
吸気系への流入が防止されスターティングバルブ機能が
発揮される。このときバイパス吸気通路１５を開閉する
バイパスバルブ１６が開かれ、吸入空気がバイパス吸気
通路１５を通して燃焼室に供給される。また、エレキＦ
ＩＰ４がフェイルして燃料噴射量が過大となったときに
はメインフラップ１７が強制的に閉じられ、吸入空気量
が減らされてエンジン出力が退避走行可能な小出力に抑
えられフェイルセーフ機能が発揮される。このようにス
ターティングバルブ機構がフェイルセーフ機構を兼ねる
ので、吸気系が簡素化・小型化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧力波過給機付エンジ
ンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、排気量を増やさずにエンジン出
力を高めることが要求される場合には、エンジンに対し
て吸入空気を加圧する過給機が設けられるが、かかる過
給機としては従来よりエンジンの軸動力を消費しない排
気ターボ過給機が広く用いられている。しかしながら、
排気ターボ過給機は、排気ガスでタービンを回転駆動し
該タービンと一体回転するブロアで吸入空気を圧縮する
ようにしている関係上、タービン及びブロアを含む回転
体の慣性によってターボラグが生じ、加速応答性が悪く
なるといった問題がある。

【０００３】そこで、近年、排気ガスと吸入空気とを直
接接触させて排気ガスの圧力波でもって吸入空気を加圧
するようにした圧力波過給機が提案されている。かかる
圧力波過給機においては、排気ガスのエネルギが回転体
を介さずに直接吸入空気に与えられるので加速応答性が
極めて良好となる。

【０００４】しかしながら、かかる圧力波過給機付エン
ジンにおいては、排気ガスと吸入空気とが直接接触する
関係上、低過給圧状態では排気ガスが吸気系に入り込
み、燃焼不良あるいは失火が発生するといった問題が生
じる。そこで、圧力波過給機付エンジンには、普通、圧
力波過給機より上流側の吸気通路(以下、これを上流側
吸気通路という)と、圧力波過給機より下流側の吸気通
路(以下、これを下流側吸気通路という)とを連通させる
バイパス吸気通路と、所定の低過給圧状態では下流側吸
気通路を閉じる一方バイパス吸気通路を開き、上記低過
給圧状態よりも高過給圧状態では下流側吸気通路を開く
一方バイパス吸気通路を閉じるスターティングバルブ機
構とが設けられる(例えば、特開平６−８１６６６号公
報参照)。

【０００５】ところで、かかる圧力波過給機はとくにデ
ィーゼルエンジンに対して設けられることが多いが、近
年ディーゼルエンジンにおいてはコントロールユニット
によって制御される電子制御式の燃料噴射ポンプ(以
下、これをエレキＦＩＰ)が広く用いられている。そし
て、かかるエレキＦＩＰにおいては、コントロールユニ
ットないしはエレキＦＩＰの電子回路のフェイル時には
燃料噴射量が過大となることがあり、かかる場合にはエ
ンジン出力が過大となる。

【０００６】そこで、エレキＦＩＰを備えたディーゼル
エンジンでは、普通、アクセルペダルから足が離れたと
きには吸入空気量を絞り、燃料噴射量が過大な場合でも
エンジン出力を自走(退避走行)可能な所定の小出力に抑
えるフェイルセーフ機構が設けられる(例えば、特開平
６−８１６６６号公報参照)。

【０００７】図１９に、かかるフェイルセーフ機構を備
えた従来の圧力波過給機付ディーゼルエンジンの一例を
示す。すなわち、図１９に示す従来のディーゼルエンジ
ンＥでは、吸気通路１０１から供給された吸入空気を圧
縮して高温・高圧とした上で、エレキＦＩＰ１０２から
吐出される燃料(軽油)を燃料供給通路１０３とインジェ
クタ１０４とを介して高温・高圧の上記吸入空気中に噴
射して燃焼させ、排気ガスを排気通路１０５に排出する
ようになっている。なお、エレキＦＩＰ１０２は、エン
ジンコントロールユニット１０６によって制御されるよ
うになっている。

【０００８】吸気通路１０１には、上流側から順に、エ
アクリーナ１０７と、圧力波過給機１０８と、インタク
ーラ１０９とが介設されている。そして、吸気通路１０
１の圧力波過給機１０８より上流側の部分１０１a(以
下、これを上流側吸気通路１０１aという)と下流側の部
分１０１b(以下、これを下流側吸気通路１０１bという)
とを連通するバイパス吸気通路１１０と、所定の低過給
圧状態では下流側吸気通路１０１bを閉じる一方バイパ
ス吸気通路１１０を開き、上記低過給圧状態よりも高過
給圧状態では下流側吸気通路１０１bを開く一方バイパ
ス吸気通路１１０を閉じるスターティングバルブ１１１
とが設けられている。

【０００９】他方、インタクーラ１０９より下流側にお
いて下流側吸気通路１０１bには、アクセルペダル１１
２から足が離れたときには該下流側吸気通路１０１bを
閉じるフェイルセーフ弁１１３と、該フェイルセーフ弁
１１３をバイパスして吸入空気を流すフェイルセーフ弁
バイパス通路１１４とからなるフェイルセーフ機構(ダ
ブルベンチュリ)が設けられている。ここで、フェイル
セーフ弁バイパス通路１１４は、フェイルセーフ弁１１
３が閉じられた状態においても退避走行することができ
るだけの空気を供給することができるような形状とされ
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
図１９に示されているような従来の圧力波過給機付ディ
ーゼルエンジンＥでは、スターティングバルブ１１１の
軸部に異物が付着したりあるいは潤滑油が固化したよう
な場合には、該スターティングバルブ１１１が正常に動
作しない場合があるといった問題がある。なお、かかる
問題は圧力波過給機付ガソリンエンジンでも生じうるの
はもちろんである。

【００１１】また、図１９に示されているような従来の
圧力波過給機付エンジンでは、吸気通路１０１にスター
ティングバルブ１１１、フェイルセーフ弁１１３等が介
設されるので、吸気抵抗が大きくなりエンジン出力の低
下を招くといった問題がある。さらには、吸気系には、
エアクリーナ１０７、圧力波過給機１０８、バイパス吸
気通路１１０、スターティングバルブ１１１、インタク
ーラ１０９、フェイルセーフ機構(フェイルセーフ弁１
１３及びフェイルセーフ弁バイパス通路１１４)等の多
数の機器あるいは部材が設けられるので、吸気系が複雑
化・大型化しその製作コストが高くなるといった問題が
ある。

【００１２】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、異物の付着等に起因するス
ターティングバルブ機構の作動不良を防止することがで
きる圧力波過給機付エンジンを提供することを目的とす
る。さらには、吸気系を簡素化・小型化することがで
き、またその吸気抵抗を低減することができる、スター
ティングバルブ機能及びフェイルセーフ機能を備えた圧
力波過給機付ディーゼルエンジンを提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、排気ガスと吸入空気とを直接接触さ
せて排気ガスの圧力波で吸入空気を加圧する圧力波過給
機と、圧力波過給機より上流側の吸気通路と、圧力波過
給機より下流側の吸気通路とを連通させるバイパス吸気
通路と、所定の低過給圧状態では圧力波過給機より下流
側の吸気通路を閉じる一方バイパス吸気通路を開き、上
記低過給圧状態よりも高過給圧状態では圧力波過給機よ
り下流側の吸気通路を開く一方バイパス吸気通路を閉じ
るスターティングバルブ機構とが設けられている圧力波
過給機付エンジンにおいて、少なくともアクセルペダル
から足が離れたときには、強制的に圧力波過給機より下
流側の吸気通路が閉じられる一方バイパス吸気通路が開
かれるように、スターティングバルブ機構を制御するス
ターティングバルブ機構制御手段が設けられていること
を特徴とする圧力波過給機付エンジンを提供する。

【００１４】第２の発明は、第１の発明にかかる圧力波
過給機付エンジンにおいて、スターティングバルブ機構
が、圧力波過給機より下流側の吸気通路を開閉するメイ
ンバルブと、バイパス吸気通路を開閉するバイパスバル
ブと、上記低過給圧状態ではメインバルブを閉じさせる
一方バイパスバルブを開かせ、上記低過給圧状態よりも
高過給圧状態ではメインバルブを開かせる一方バイパス
バルブを閉じさせるバルブ開閉手段とで構成されている
ことを特徴とする圧力波過給機付エンジンを提供する。

【００１５】第３の発明は、第２の発明にかかる圧力波
過給機付エンジンにおいて、バイパスバルブが、常時開
弁方向に付勢される構造とされていて、メインバルブが
開かれたときには該メインバルブの押圧力によって閉じ
られるようになっていることを特徴とする圧力波過給機
付エンジンを提供する。

【００１６】第４の発明は、第３の発明にかかる圧力波
過給機付エンジンにおいて、スターティングバルブ機構
制御手段が、メインバルブが開かれているときにおい
て、アクセルペダルから足が離れたときにはメインバル
ブを強制的に閉じさせるようになっていることを特徴と
する圧力波過給機付エンジンを提供する。

【００１７】第５の発明は、第３の発明にかかる圧力波
過給機付エンジンにおいて、スターティングバルブ制御
手段が、アクセルペダル踏み込み量が小さいときにはア
クセルペダル踏み込み量の増加に対するメインバルブの
開度の増加が小さくなり、アクセルペダル踏み込み量が
大きいときにはアクセルペダル踏み込み量の増加に対す
るメインバルブの開度の増加が大きくなるような特性で
もって、アクセルペダルとメインバルブとを連動させる
ようになっていることを特徴とする圧力波過給機付エン
ジンを提供する。

【００１８】第６の発明は、燃焼室内の吸入空気中に燃
料を噴射する電子制御式の燃料噴射ポンプと、排気ガス
と吸入空気とを直接接触させて排気ガスの圧力波で吸入
空気を加圧する圧力波過給機と、圧力波過給機より上流
側の吸気通路と、圧力波過給機より下流側の吸気通路と
を連通させるバイパス吸気通路と、所定の低過給圧状態
では圧力波過給機より下流側の吸気通路を閉じる一方バ
イパス吸気通路を開き、上記低過給圧状態よりも高過給
圧状態では圧力波過給機より下流側の吸気通路を開く一
方バイパス吸気通路を閉じるスターティングバルブ機構
とが設けられている圧力波過給機付ディーゼルエンジン
において、少なくともアクセルペダルから足が離れたと
きには、強制的に圧力波過給機より下流側の吸気通路が
閉じられる一方バイパス吸気通路が開かれるように、ス
ターティングバルブ機構を制御するスターティングバル
ブ機構制御手段が設けられていることを特徴とする圧力
波過給機付ディーゼルエンジンを提供する。

【００１９】第７の発明は、第６の発明にかかる圧力波
過給機付ディーゼルエンジンにおいて、スターティング
バルブ機構が、圧力波過給機より下流側の吸気通路を開
閉するメインバルブと、バイパス吸気通路を開閉するバ
イパスバルブと、上記低過給圧状態ではメインバルブを
閉じさせる一方バイパスバルブを開かせ、上記低過給圧
状態よりも高過給圧状態ではメインバルブを開かせる一
方バイパスバルブを閉じさせるバルブ開閉手段とで構成
されていることを特徴とする圧力波過給機付ディーゼル
エンジンを提供する。

【００２０】第８の発明は、第７の発明にかかる圧力波
過給機付ディーゼルエンジンにおいて、バイパスバルブ
が、常時開弁方向に付勢される構造とされていて、メイ
ンバルブが開かれたときには該メインバルブの押圧力に
よって閉じられるようになっていることを特徴とする圧
力波過給機付ディーゼルエンジンを提供する。

【００２１】第９の発明は、第８の発明にかかる圧力波
過給機付ディーゼルエンジンにおいて、スターティング
バルブ機構制御手段が、メインバルブが開かれていると
きにおいて、アクセルペダルから足が離れたときにはメ
インバルブを強制的に閉じさせるようになっていること
を特徴とする圧力波過給機付ディーゼルエンジンを提供
する。

【００２２】第１０の発明は、第８の発明にかかる圧力
波過給機付ディーゼルエンジンにおいて、スターティン
グバルブ制御手段が、アクセルペダル踏み込み量が小さ
いときにはアクセルペダル踏み込み量の増加に対するメ
インバルブの開度の増加が小さくなり、アクセルペダル
踏み込み量が大きいときにはアクセルペダル踏み込み量
の増加に対するメインバルブの開度の増加が大きくなる
ような特性でもって、アクセルペダルとメインバルブと
を連動させるようになっていることを特徴とする圧力波
過給機付ディーゼルエンジンを提供する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１に示すように、圧力波過給機付きの４気筒ディーゼ
ルエンジンＤＥの第１〜第４気筒＃１〜＃４において
は、夫々、吸気弁１が開かれたときに吸気ポート２から
燃焼室(図示せず)内に空気を吸入し、この空気をピスト
ン３で断熱圧縮して高圧・高温化し、電子制御式の燃料
噴射ポンプ４(以下、これをエレキＦＩＰ４という)から
所定のタイミングで吐出される燃料(軽油)を燃料供給通
路５とインジェクタ６とを介して上記高圧・高温の空気
中に噴射して燃焼させ、排気弁７が開かれたときに燃焼
ガス(排気ガス)を排気ポート８に排出するようになって
いる。ここで、各気筒＃１〜＃４の吸気ポート２の上流
端は夫々吸気通路９に接続され、他方各気筒＃１〜＃４
の排気ポート８の下流端は夫々排気通路１０に接続され
ている。また、エレキＦＩＰ４は、マイクロコンピュー
タを備えたエンジンコントロールユニット１１(以下、
これをＥＣＵ１１という)によって、燃料噴射量、燃料
噴射タイミング等が制御されるようになっている。な
お、以下では燃料を燃焼させるために吸気系に取り入れ
られた空気を「吸入空気」という。

【００２４】吸気通路９には、吸入空気の流れ方向にみ
て上流から順に、吸入空気中のダストを除去するエアク
リーナ１２と、後で説明する圧力波過給機１３と、圧力
波過給機１３により加圧されて温度が上昇した吸入空気
を冷却するインタクーラ１４とが設けられている。そし
て、吸気通路９の圧力波過給機１３より上流側の部分９
a(以下、これを上流側吸気通路９aという)と、吸気通路
９の圧力波過給機１３より下流側の部分９b(以下、これ
を下流側吸気通路９bという)とを連通するバイパス吸気
通路１５が設けられている。このバイパス吸気通路１５
の通路断面積は、上流側吸気通路９aないしは下流側吸
気通路９bの通路断面積よりも小さい値に設定され、例
えば図１５に示すような運転領域において吸気管内圧が
１００mmＨgの状態に相当する程度の吸気空気を流すよ
うな値とされている。

【００２５】ここで、バイパス吸気通路１５の下流側吸
気通路９bへの接続部には該バイパス吸気通路１５を開
閉するバイパスバルブ１６が設けられている。このバイ
パスバルブ１６は後で説明するように、常時開弁方向に
付勢される構造とされている。すなわち、外部から格別
な押圧力が作用しないときにはバイパスバルブ１６はバ
イパス通路１５を開くようになっている。

【００２６】さらに、下流側吸気通路９bの、上記接続
部よりは若干上流側の部分には該下流側吸気通路９bを
開閉するメインフラップ１７が設けられ、このメインフ
ラップ１７は、基本的にはＥＣＵ１１から印加される信
号に従って作動するアクチュエータ(図示せず)によっ
て、所定の低過給状態(例えば、過給圧が１００mmＨg以
下の状態)では閉じられ、上記低過給状態よりも高過給
状態(例えば、過給圧が１００mmＨgを超える状態)では
開かれるようになっている。さらに、メインフラップ１
７は、リンク機構１８を介してアクセルペダル１９に連
結され、後で説明するように該リンク機構１８ないしは
アクセルペダル１９によってその動作が強制ないしは制
御されるようになっている。なお、メインフラップ１７
は特許請求の範囲に記載された「メインバルブ」に相当
し、リンク機構１８は特許請求の範囲に記載された「ス
ターティングバルブ機構制御手段」に相当する。また、
バイパスバルブ１６及びメインフラップ１７からなる組
立体は、特許請求の範囲に記載された「スターティング
バルブ機構」に相当する。

【００２７】圧力波過給機１３は、詳しくは図示してい
ないが、ケーシング１３aの内部に、クランク軸(図示せ
ず)によって回転駆動される略円柱形のロータ１３bが設
けられた普通のプレッシャ・ウェイブ・スーパーチャー
ジャー(ＰＷＳ)であって、上流側吸気通路９aの下流端
と下流側吸気通路９bの上流端とがロータ１３bの一方の
端面(図１では左側の端面)に向かって開口し、排気通路
１０の該圧力波過給機１３より下流側の部分１０a(以
下、これを下流側排気通路１０aという)の上流端と排気
通路１０の該圧力波過給機１３より上流側の部分１０b
(以下、これを上流側排気通路１０bという)の下流端と
がロータ１３bのもう一方の端面(図１では右側の端面)
に向かって開口している。そして、ロータ１３bには、
該ロータ１３bをその軸線方向(図１では左右方向)に貫
通する多数のセル１３c(連通路)が設けられ、したがっ
て各通路９a,９b、１０a、１０bのロータ端面への開口
部は、一部のセル１３cの開口部と対向している。

【００２８】ここで、上流側吸気通路９aのロータ１３b
(セル１３c)への開口部と、下流側排気通路１０aのロー
タ１３b(セル１３c)への開口部とはロータ１３b(セル１
３c)をはさんでほぼ対向するような位置関係で配置さ
れ、他方下流側吸気通路９bのロータ１３b(セル１３c)
への開口部と、上流側排気通路１０bのロータ１３b(セ
ル１３c)への開口部とはロータ１３b(セル１３c)をはさ
んでほぼ対向するような位置関係で配置されている。

【００２９】かくして、上流側吸気通路９a内の吸入空
気が該上流側吸気通路９aの下流端と対向しているセル
１３c内に流入した後、ロータ１３bの回転に伴って該吸
入空気を保持したセル１３cが下流側吸気通路９bの上流
端と上流側排気通路１０bの下流端とに連通したとき
に、上流側排気通路１０bからセル１３c内に流入する高
圧の排気ガスの圧力波によってセル内の吸入空気が加圧
されて下流側吸気通路９bに押し出され、これによって
吸入空気が加圧され、エンジンＤＥが過給される。な
お、過給圧が上限値を超えるのを防止するために、圧力
波過給機１３をバイパスして上流側排気通路１０bと下
流側排気通路１０aとを接続するバイパス排気通路２０
と、該バイパス排気通路２１を開閉するウェストゲート
バルブ２１とが設けられている。

【００３０】以下、ＥＣＵ１１によって制御されるエレ
キＦＩＰ４の具体的な構造及び機能について説明する。
図２に示すように、エレキＦＩＰ４においては、燃料吸
込通路２４内の燃料が、ドライブシャフト３２により回
転駆動されるフィードポンプ３３によって燃料吐出通路
２５に吐出された後レギュレーティングバルブ２６によ
って圧力調整され、この後シリンダ２７内に画成された
油室２８内に供給され、この油室２８内の燃料がシリン
ダ２７内に嵌入されたプランジャ３６によって加圧さ
れ、燃料排出通路３７と吐出弁３８とを介して燃料供給
通路５に吐出されるといった基本構成となっている。な
お、以下では便宜上、Ｄ₁,Ｄ₂方向すなわちドライブシ
ャフト３２の軸線方向にみてＤ₁側を「前」といい、Ｄ₂側
を「後」という。

【００３１】ドライブシャフト３２の前端部にはドライ
ビングディスク３４が連結され、このドライブディスク
３４の前端面には複数のローラ２９が付設されている。
そして、ドライビングディスク３４のすぐ前側には、前
端面がプランジャ３６に連結され後端面にカム面が形成
されたカムディスク３５が、前後方向に移動できるよう
にして設けられている。このカムディスク３５のカム面
はローラ２９と当接している。また、プランジャ３６ひ
いてはカムディスク３５はプランジャスプリング３０に
よって常時後向きに付勢されている。

【００３２】そして、ドライブシャフト３２の回転に伴
ってドライビングディスク３４が回転すると、ローラ２
９とカムディスク３５のカム面とが当接しておりかつプ
ランジャ３６(カムディスク３５)が常時プランジャスプ
リング３０によって後向きに付勢されているので、カム
ディスク３５及びプランジャ３６が一体的に前後方向に
往復移動する。ここで、プランジャ３６が後退するとき
には燃料導入通路４２を通して油室２８内に燃料が吸い
込まれ、他方プランジャ３６が前進するときには油室２
８内の燃料が燃料排出通路３７と吐出弁３８とを介して
燃料供給通路５に吐出される。

【００３３】また、油室２８と連通する燃料リリース通
路４１が設けられ、この燃料リリース通路４１はソレノ
イドバルブ４３によって開閉されるようになっている。
ここで、ソレノイドバルブ４３はＥＣＵ１１から印加さ
れる信号に従ってオン・オフ(開閉)され、次のようにし
てエレキＦＩＰ４の燃料吐出量(すなわち、インジェク
タ６から燃焼室への燃料噴射量)を制御する。すなわ
ち、プランジャ３６が前進するときにおいて、ソレノイ
ドバルブ４３によってリリース通路４１が閉じられてい
れば、前記したように油室２８内の燃料が燃料供給通路
５に吐出されることになる。しかしながら、ここでソレ
ノイドバルブ４３によってリリース通路４１が開かれる
と油室２８内の油圧がリリース通路４１を介してリリー
スされ、燃料供給通路５への燃料の吐出が停止される。
したがって、プランジャ３６が前進する際にまずソレノ
イドバルブ４３を閉じておき、この後ソレノイドバルブ
４３を開くタイミングを変えることによって燃料噴射量
を制御することができることになる。例えば、プランジ
ャ３６が前進するときにおいて、ソレノイド弁４３を開
くタイミングを遅くすればするほど燃料噴射量が増える
ことになる。かくして、エレキＦＩＰ４からの燃料吐出
量すなわちインジェクタ６からの燃料噴射量が、ＥＣＵ
１１によって運転状態(例えば、アクセルペダル踏み込
み量等)に応じて制御されることになる。

【００３４】エレキＦＩＰ４には、さらに燃料の噴射タ
イミングを制御するためのタイマピストン４４及びタイ
ミングコントロールバルブ４６が設けられ、タイミング
コントロールバルブ４６はＥＣＵ１１によって制御され
るようになっている。つまり、燃料噴射タイミングもＥ
ＣＵ１１によって制御されることになる。なお、エレキ
ＦＩＰ４へは、燃料入口３９を介して燃料が取り入れら
れ、過剰の燃料は燃料出口４０を介して燃料タンク(図
示せず)に戻される。

【００３５】以下、バイパスバルブ１６及びメインフラ
ップ１７の具体的な構造及び機能について説明する。図
３〜図５に示すように、バイパスバルブ１６は、Ｆ₁,Ｆ
₂方向すなわちバイパス吸気通路１５の軸線方向に移動
することができる略円柱形の弁体５２と、該弁体５２を
常時Ｆ₁方向に付勢する付勢ばね５３(例えば、コイルス
プリング)とで構成されている。ここで、弁体５２が最
大限Ｆ₁方向に変位したときにはバイパス吸気通路１５
が全開され、他方弁体５２が最大限Ｆ₂方向に変位した
ときにはバイパス吸気通路１５が全閉される。したがっ
て、バイパスバルブ１６は、外部から格別な力が作用し
ないときには付勢ばね５３の付勢力によって最大限Ｆ₁
方向に変位させられ、このときバイパス吸気通路１５は
全開される。

【００３６】メインフラップ１７は回動軸５１に固定さ
れ、該回動軸５１とともにその軸線まわりにすなわちＧ
₁,Ｇ₂方向に回動することができるようになっている。
ここで、メインフラップ１７が最大限Ｇ₁方向に回動し
たときには下流側吸気通路９bが全閉され、他方メイン
フラップ１７が最大限Ｇ₂方向に回動したときには下流
側吸気通路９bが全開される。そして、メインフラップ
１７がＧ₂方向に回動するときすなわち下流側吸気通路
９bを開くときには、該メインフラップ１７がバイパス
バルブ１６の弁体５２に当接して該弁体５２をＦ₂方向
に押圧・移動させ、バイパスバルブ１６をしてバイパス
吸気通路１５を閉じさせる。かかる構造によればバイパ
スバルブ１６ないしはその駆動機構の構造が非常に簡素
化される。

【００３７】図４にその状態が示されているように、メ
インフラップ１７が最大限Ｇ₁方向に回動して下流側吸
気通路９bを閉じているときには、付勢ばね５３の付勢
力によってバイパスバルブ１６(バイパス吸気通路１５)
が開かれ、大気圧の(圧力波過給機１３によって加圧さ
れていない)吸入空気が矢印Ａ₁,Ａ₂,Ａ₃で示すように、
バイパス吸気通路１５と下流側吸気通路９bとを通して
燃焼室に供給される。つまり、エンジンＤＥは自然吸気
状態となる。

【００３８】他方、図５にその状態が示されているよう
にメインフラップ１７が最大限Ｇ₂方向に回動して下流
側吸気通路９bを開いているときには、メインフラップ
１７の押圧力によってバイパスバルブ１６(バイパス吸
気通路１５)が閉じられ、圧力波過給機１３によって加
圧された吸入空気が矢印Ｂ₁,Ｂ₂,Ｂ₃で示すように、バ
イパス吸気通路１５を介さず燃焼室に供給される。つま
り、エンジンＤＥは過給状態となる。

【００３９】メインフラップ１７は、前記したとおり、
ＥＣＵ１１から印加される信号に従って作動するアクチ
ュエータ(図示せず)によって、過給圧状態に応じて開閉
されるようになっている。具体的には、圧力波過給機１
３が普通に駆動されているとすればその過給圧が所定の
低圧状態となる場合(以下、この状態を「低過給圧状態」
という)、例えば図１５に示すような平均有効圧力、エ
ンジン回転数及び吸気管内圧でもってあらわされる運転
領域において、吸気管内圧(過給圧)が１００mmＨg以下
の状態では閉じられるようになっている。このように、
所定の低過給圧状態では、下流側吸気通路９bがバイパ
ス吸気通路１５との接続部より上流側で閉じられるの
で、排気ガスが圧力波過給機１３を介して吸気通路９に
入り込むのが防止され、燃焼性が高められ、失火の発生
が防止される。

【００４０】他方、メインフラップ１７は、上記低過給
状態よりも高過給状態では開かれ、圧力波過給機１３で
加圧された吸入空気が下流側吸気通路９bを通して燃焼
室に供給され、エンジン出力が高められる。

【００４１】さらに、メインフラップ１７は、リンク機
構１８を介してアクセルペダル１９に連結され、リンク
機構１８ないしはアクセルペダル１９によってその動作
が規制ないしは制御されるようになっている。以下、か
かるリンク機構１８の具体的な構造及び機能について説
明する。図６及び図７に示すように、メインフラップ１
７に固定された回動軸５１には、係合部５５aを備えた
固定レバー５５が固定されている。そして、固定レバー
５５に隣接して、可動レバー５６が、２つのベアリング
部材５７と締結部材５８とを用いて回動軸５１に遊嵌さ
れている。

【００４２】可動レバー５６は、回動軸５１への遊嵌部
から回動軸径方向にほぼ直線状に延びるのアーム部５６
aと、該アーム部５６aの先端部に固定され円弧状に湾曲
する湾曲部５６bとで構成されている。湾曲部５６bは外
方に開かれた略Ｕ字形の横断面をもつように形成されて
いる。そして、ワイヤ５９の一端が湾曲部５６bの一端
に固定部材６０を用いて固定され、該ワイヤ５９は湾曲
部５６bに巻きかけられている。ワイヤ５９の他端はア
クセルペダル１９側に連結されている。

【００４３】ここで、アクセルペダル踏み込み量が増加
するとワイヤ５９がＸ₁方向に引っ張られ、湾曲部５６b
がＹ₁方向に回動させられる。他方、アクセルペダル踏
み込み量が減少すると、図示していないリターンスプリ
ングによって湾曲部５６bがＹ₂方向に回動させられ、ワ
イヤ５９がＸ₂方向に移動して湾曲部５６bに巻きとられ
る。

【００４４】かくして、メインフラップ１７及びバイパ
スバルブ１６は、ＥＣＵ１１によって過給圧状態に応じ
て開閉され、低過給圧状態での排気ガスの吸気系への流
入を防止して燃焼性の低下ないしは失火の発生を防止す
るといったスターティングバルブ機能を発揮する。さら
に、メインフラップ１７及びバイパスバルブ１６は、リ
ンク機構１８ないしはアクセルペダル１９によって開閉
動作が強制ないしは制御され、メインフラップ１７及び
バイパスバルブ１６の異物の付着、潤滑油の固化等に起
因する固着状態を解消しあるいは該固着状態の発生を予
防するといった固着防止機能を発揮するとともに、ＥＣ
Ｕ１１あるいはエレキＦＩＰ４のフェイル時に、エンジ
ン出力の過上昇を防止してこれを退避走行可能な小出力
に抑えるといったフェイルセーフ機能を発揮する。

【００４５】以下、図１２(a)〜(c)を参照しつつ、メイ
ンフラップ１７及びバイパスバルブ１６のかかる諸機能
について説明する。図１２(a)において、折れ線Ｊ₁は、
リンク機構１８ないしはアクセルペダル１９による強制
が全くないものとした場合におけるメインフラップ１７
の開閉特性、すなわちＥＣＵ１１のみによって制御され
る場合におけるメインフラップ１７の開閉特性を示して
いる。

【００４６】この場合において、アクセルペダル踏み込
み量が所定値a₁を超えるまでは、圧力波過給機１３が所
定の低過給圧状態、例えば吸気管内圧(過給圧)が１００
mmＨg以下の状態にあるので、ＥＣＵ１１によってメイ
ンフラップ１７が閉じられる。このとき、バイパスバル
ブ１６は開かれているので、吸入空気はバイパス吸気通
路１５を通して自然吸気状態で燃焼室に供給される。そ
して、メインフラップ１７が閉じられているので、排気
ガスが圧力波過給機１３を介して吸気系に流入するのが
防止され、燃焼性が高められ失火の発生が防止される。

【００４７】そして、アクセルペダル踏み込み量がa₁を
超えたときには、過給圧状態が上記低過給圧状態(例え
ば、吸気管内圧が１００mmＨg以下の状態)より高過給圧
状態となるので、ＥＣＵ１１によってメインフラップ１
７が全開される(メインフラップ開度b₁)。なお、この状
態からアクセルペダル踏み込み量が小さくなってa₁以下
となったときにはメインフラップ１７が閉じられるのは
もちろんである。このとき、バイパスバルブ１６はメイ
ンフラップ１７によって閉じられている。したがって、
吸入空気は、圧力波過給機１３で加圧された後、下流側
吸気通路９bを通して燃焼室に供給され、エンジン出力
が高められる。このように、メインフラップ１７及びバ
イパスバルブ１６はスターティングバルブ機能を備えて
いる。

【００４８】図１２(a)において、原点から伸びる右上
がりの直線Ｋ₁(一点鎖線部分及び破線部分)は、固定レ
バー５５の係合部５５aが可動レバー５６のアーム部５
６aに固定されていると仮定した場合、すなわちメイン
フラップ１７が可動レバー５６と一体回転すると仮定し
た場合における、アクセルペダル踏み込み量に対するメ
インフラップ開度を示している。しかしながら、実際に
は係合部５５aとアーム部５６aとは固定されておらず、
両者は互いに当接して押圧力を及ぼし合うことができる
といった範囲内で係合するだけである。したがって、可
動レバー５６がメインフラップ１７に対して及ぼす強制
力は、メインフラップ開度が直線Ｋ₁よりも大開度側と
なることを許容しないといった範囲内のものである。

【００４９】かくして、メインフラップ１７あるいはバ
イパスバルブ１６が固着せず正常に動作し、かつＥＣＵ
１１あるいはエレキＦＩＰ４がフェイルせず正常に作動
している場合は、メインフラップ１７が折れ線Ｊ₁に示
すような開閉特性で作動しているので、可動レバー５６
はメインフラップ１７の開閉動作を何ら強制しない。け
だし、図１２(a)から明らかなとおり、折れ線Ｊ₁が全面
的に直線Ｋ₁より低開度側にあるからである。この場合
は、メインフラップ１７及びバイパスバルブ１６は、普
通のスターティングバルブ機能を発揮する。

【００５０】しかしながら、回動軸５１とその軸承部
(図示せず)との間に異物が付着しあるいは潤滑油が固化
するなどして、メインフラップ１７が開かれたまま固着
状態となった場合は(すなわち、可動レバー５６の強制
力が何ら作用しないとすればアクセルペダル踏み込み量
がa₁以下になったときでもメインフラップ１７が閉じら
れない状態)、アクセルペダル踏み込み量がa₁以下にな
ると、可動レバー５６による上記強制力のため、可動レ
バー５６によってメインフラップ１７が直線Ｌ₁(一点鎖
線)で示すような特性で強制的に閉じられる。このよう
に、メインフラップ１７に強制的が作用することによっ
てメインフラップ１７の固着状態が解消される。したが
って、メインフラップ１７の信頼性が高められる。この
ように、メインフラップ１７及びバイパスバルブ１６は
固着防止機能を備えている。

【００５１】ところで、ＥＣＵ１１あるいはエレキＦＩ
Ｐ４がフェイルして燃料噴射量が過大となった場合は、
アクセルペダル踏み込み量が小さい場合あるいは０の場
合でも大量の排気ガスが排出され、該排気ガスのもつ大
きなエネルギにより高過給圧状態となる。したがって、
メインフラップ１７に何ら強制力が作用しない場合は、
ＥＣＵ１１によってメインフラップ１７は開かれたまま
の状態となる。しかしながら、本発明にかかるこのエン
ジンＤＥでは、このような場合において、アクセルペダ
ル踏み込み量がa₁以下になると、可動レバー５６による
上記強制力のため、可動レバー５６によってメインフラ
ップ１７が直線Ｌ₁(一点鎖線)で示すような特性で強制
的に閉じられる。

【００５２】したがって、吸入空気はバイパス吸気通路
１５を通して燃焼室に供給されることになるが、前記し
たとおりバイパス吸気通路１５の通路断面積は小さいの
で、燃焼室に供給される吸入空気量が少なくなる。この
ため、燃料噴射量が過大であっても全部の燃料が燃焼し
ないので、エンジン出力は低下して退避走行が可能な程
度の小出力となる。

【００５３】つまり、エンジンＤＥにおいては、メイン
フラップ１７及びバイパス吸気通路１５が、夫々、例え
ば図１９に示すような従来の圧力波過給機付ディーゼル
エンジンＥのフェイルセーフ弁１１３及びフェイルセー
フ弁バイパス通路１１４として機能することになる。換
言すれば、スターティング機構がフェイルセーフ機構を
兼ねていることになる。

【００５４】このように、メインフラップ１７及びバイ
パス吸気通路１５が従来のエンジンＥにおけるフェイル
セーフ弁１１３及びフェイルセーフ弁バイパス通路１１
４として機能する理由、すなわち圧力波過給機１３を通
しての排気ガスの吸気系への流入が生じる低過給圧領域
と、オーバーランを防止しつつ退避走行が可能なエンジ
ン出力が得られる過給圧領域(以下、これをオーバーラ
ン防止領域という)とが一致する理由はおよそ次のとお
りである。すなわち、低過給圧領域は、例えば図１５に
示すような平均有効圧力とエンジン回転数と吸気管内圧
(過給圧)とであらわされる運転領域において、吸気過給
圧が１００mmＨg以下の領域Ｓであらわされる。

【００５５】他方、エンジンＤＥが搭載される自動車の
車速とエンジン回転数との間の関係は、変速段(１速〜
５速)をパラメータとすれば、例えば図１６のようにあ
らわされる。そして、退避走行可能な状態は、２速時に
おいては３０〜４５km／hr程度であり、３速時において
は４５〜７５km／hr程度であると考えられる。したがっ
て、図１６から明らかなとおり、かかる退避走行時にお
いてはエンジン回転数は概ね２０００〜３０００r.p.m.
となる。

【００５６】つまり、エンジン回転数を概ね２０００〜
３０００r.p.m.に抑えることができれば、自動車を退避
走行させることができるとともに、オーバーランを防止
することができることになる。そして、図１５から明ら
かなとおり、エンジン回転数を３０００r.p.m.以下に抑
えることができる最大の吸気管内圧(過給圧)は概ね１０
０mmＨgである。したがって、メインフラップ１７が閉
じられたときには、吸気管内圧が概ね１００mmＨgとな
り、したがってエンジン回転数が２０００〜３０００r.
p.m.となりオーバーランを防止しつつ退避走行すること
ができる。

【００５７】図１７に、アクセルペダル踏み込み量をパ
ラメータとしたときの、エンジンの出力トルクのエンジ
ン回転数に対する特性を示す。図１７において、吸気管
内圧が１００mmＨgの状態はおよそ曲線Ｈ₁(実線)で示さ
れる。図１７から明らかなとおり、吸気管内圧が１００
mmＨgの状態はアクセルペダル踏み込み量に換算すれば
最大踏み込み量ＷＯＴのおよそ１／４である。したがっ
て、メインフラップ１７の開閉状態を切り替えるべきア
クセルペダル踏み込み量a₁はＷＯＴの１／４程度とする
のがよい。

【００５８】このように、メインフラップ１７及びバイ
パスバルブ１６(バイパス吸気通路１５)はフェイルセー
フ機能を備えている。したがって、例えば図１９に示す
ような従来のディーゼルエンジンＥの場合のような格別
なフェイルセーフ機構(フェイルセーフ弁１１３及びフ
ェイルセーフ弁バイパス通路１１４)を設ける必要がな
い。このため、吸気系が簡素化・小型化されてそのレイ
アウトが容易となりまたその製作コストが低減され、か
つ吸気通路９の吸気抵抗が低減されてエンジン出力が高
められる。

【００５９】なお、図１２(b)に、アクセルペダル踏み
込み量に対する可動レバー５６の回動量変化が図１２
(a)の場合よりも大きいときの、図１２(a)と同様の図を
示す。この場合、ＥＣＵ１１、エレキＦＩＰ４、メイン
フラップ１７及びバイパスバルブ１６が正常であれば、
メインフラップ１７の開閉特性は図１２(a)の場合と同
様である。しかしながら、メインフラップ１７が開かれ
たまま固着状態となった場合、あるいはＥＣＵ１１又は
エレキＦＩＰ４がフェイルして燃料噴射量が過大となり
メインフラップ１７が開いたままとなった場合は、アク
セルペダル踏み込み量がa₂(a₂＜a₁)以下となると、折れ
線Ｌ₂(一点鎖線)で示すような特性で、可動レバー５６
によってメインフラップ１７が強制的に閉じられ、固着
防止機能あるいはフェイルセーフ機能が発揮される。

【００６０】また、図１２(c)に、アクセルペダル踏み
込み量に対する可動レバー５６の回動量変化が図１２
(a)の場合よりも小さいときの、図１２(a)と同様の図を
示す。この場合は、ＥＣＵ１１、エレキＦＩＰ４、メイ
ンフラップ１７及びバイパスバルブ１６が正常であって
も、可動レバー５６による上記強制力のため、メインフ
ラップ１７の開閉特性は折れ線Ｊ₃のようになる。この
場合、アクセルペダル踏み込み量がa₁〜a₃の範囲内に入
ったときに可動レバー５６からメインフラップ１７に強
制力が加えられるので、固着状態の発生が予防される。
なお、万一メインフラップ１７が開かれたまま固着状態
となった場合は、アクセルペダル踏み込み量がa₃(a₃＞a
₁)以下となると、直線Ｌ₃(一点鎖線)で示すような特性
で、可動レバー５６によってメインフラップ１７が強制
的に閉じられ、固着状態が解消される。この場合のフェ
イルセーフ機能は、実質的には図１２(a)の場合と同様
である。

【００６１】メインフラップ１７とアクセルペダル１９
との間のリンク機構１８は、図６及び図７に示すものに
限定されるものではない。図８及び図９に、かかるリン
ク機構１８の第１変形例を示す。なお、第１変形例にお
けるフェイルセーフ機能は、前記実施例の場合と実質的
に同一であるのでその説明を省略し、以下では固着防止
機能を中心にして説明する。図８及び図９に示すよう
に、第１変形例では、可動レバー５６のアーム部５６a
の長手方向(回動軸径方向)の中間位置に広がり部５６c
が設けられ、この広がり部５６cに湾曲部５６bと同心の
略円弧状の穴部５６dが形成され、この穴部５６dに固定
レバー５５の係合部５５aが差し込まれている。

【００６２】以下、図１３(a)、(b)を参照しつつ、第１
変形例におけるメインフラップ１７ないしは可動レバー
５６の動作特性について説明する。図１３(a)におい
て、原点から伸びる右上がりの直線Ｋ₄は、固定レバー
５５の係合部５５aが可動レバー５６の穴部５６dの一端
５６eに固定されていると仮定した場合のアクセルペダ
ル踏み込み量に対するメインフラップ開度を示してい
る。また、上記直線Ｋ₄と平行な直線Ｍ₄は、係合部５５
aが穴部５６dの他端５６fに固定されていると仮定した
場合のアクセルペダル踏み込み量に対するメインフラッ
プ開度を示している。なお、a₄はアクセルペダル踏み込
み量最大値ＷＯＴを示している。この場合は、可動レバ
ー５６とメインフラップ１７とは、係合部５５aが穴部
５６d内でのみ存在することができるといった範囲内で
係合する。つまり、可動レバー５６がメインフラップ１
７に及ぼす強制力は、メインフラップ開度が直線Ｋ₄よ
り大開度側となることも、また直線Ｍ₄より小開度側と
なることも許容しないといった範囲内のものである。

【００６３】かくして、第１変形例では、メインフラッ
プ１７及びバイパスバルブ１６が正常に動作している場
合でも、可動レバー５６による上記強制力のため、メイ
ンフラップ１７の開閉特性は折れ線Ｊ₄のようになる。
この場合、アクセルペダル踏み込み量がa₁〜a₅の範囲内
にあるときには可動レバー５６からメインフラップ１７
に強制力が加えられるので、メインフラップ１７の固着
状態の発生が予防される。なお、万一メインフラップ１
７が開いたまま固着状態となった場合は、アクセルペダ
ル踏み込み量がa₅以下となると可動レバー５６によって
メインフラップ１７が強制的に閉じられ、固着状態が解
消される。また、メインフラップ１７が閉じられたまま
固着状態となった場合は、アクセルペダル踏み込み量が
a₆を超えると可動レバー５６によってメインフラップ１
７が強制的に開かれ、固着状態が解消される。このよう
にして固着状態の発生が予防される。

【００６４】なお、図１３(b)に、図１３(a)の場合より
もアクセルペダル踏み込み量に対する可動レバー５６の
回動量変化が大きく、かつ穴部５６dの長さが長いとき
の、図１３(a)と同様の図を示す。この場合は、メイン
フラップ１７及びバイパスバルブ１６が正常であれば、
メインフラップ１７の開閉特性は折れ線Ｊ₅で示すよう
になり、可動レバー５６による強制を受けない。しかし
ながら、メインフラップ１７が開かれたまま固着状態と
なった場合は、アクセルペダル踏み込み量がa₁以下にな
ると、可動レバー５６によってメインフラップ１７が強
制的に閉じられ、固着状態が解消される。また、メイン
フラップ１７が閉じられたまま固着状態となった場合
は、アクセルペダル踏み込み量がa₇を超えると可動レバ
ー５６によってメインフラップ１７が強制的に開かれ、
固着状態が解消される。このようにして固着状態の発生
が予防される。

【００６５】図１０及び図１１に、メインフラップ１７
とアクセルペダル１９との間のリンク機構１８の第２変
形例を示す。図１０及び図１１に示すように、第２変形
例では、回動軸５１に固定された固定レバー６１のみが
設けられ、可動レバーは設けられていない。そして、固
定レバー６１は、回動軸５１への固定部から回動軸径方
向にほぼ直線状に伸びるアーム部６１aと、該アーム部
６１aの先端部に固定された湾曲部６１bとで構成されて
いる。ここで、湾曲部６１bは円弧状ではなく、端部の
曲率半径Ｒ₁、Ｒ₃が中間部の曲率半径Ｒ₂よりも大きい
略楕円状とされている。そして、アクセルペダル踏み込
み量の変化に伴って、ワイヤ５９がＸ₁,Ｘ₂方向に変位
したときには、固定レバー６１ひいてはメインフラップ
１７がＹ₁,Ｙ₂方向に回動することになる。この場合、
湾曲部６１bが前記のような楕円形状とされているの
で、アクセルペダル踏み込み量に対するメインフラップ
１７の開閉特性は、例えば図１４に示すように非線形と
なる。

【００６６】図１４から明らかなとおり、第２変形例で
は、図１２(a)中の折れ線Ｊ₁のような、アクセルペダル
踏み込み量が所定値a₁を超えたか否かでステップ状にメ
インフラップ開度が変化する特性は得られないが、概ね
上記折れ線Ｊ₁に近い開閉特性は得られる。また、この
場合はメインフラップ１７とアクセルペダル１９とが連
動するので、メインフラップ１７が固着状態となること
はない。

【００６７】ところで、図１８に示すように、一般にエ
ンジンにおいては、ＥＧＲ通路７１、該ＥＧＲ通路７１
を開閉するＥＧＲバルブ７２、該ＥＧＲバルブ７２を駆
動するアクチュエータ７３、該アクチュエータ７３を作
動させるソレノイドバルブ７４,７５、バキュームポン
プ７６等を備えた外部ＥＧＲ装置が設けられるが、かか
る外部ＥＧＲ装置が設けられていると、ＥＧＲバルブ７
２が閉じた瞬間にはすべての排気ガスが圧力波過給機１
３に行くことができず、圧力波過給機１３の応答性が悪
くなる。したがって、かかる外部ＥＧＲ装置を設けず、
エンジンＤＥの簡素化と圧力波過給機１３の応答性の向
上とを図るようにしてもよい。

【００６８】以上、本実施例ないしはその変形例によれ
ば、低過給圧状態において排気ガスが圧力波過給機１３
を介して吸気系に流入するのを防止するためのバイパス
バルブ１６及びメインフラップ１７(スターティングバ
ルブ機構)に、ＥＣＵ１１あるいはエレキＦＩＰ４がフ
ェイルしたときのフェイルセーフ機構を兼ねさせること
ができ、したがって格別なフェイルセーフ機構を設ける
必要がないので、吸気系が簡素化・小型化されてそのレ
イアウトが容易となり、またその製作コストが低減さ
れ、かつ吸気通路９の吸気抵抗が低減されてエンジン出
力が高められる。

【００６９】また、メインフラップ１７及びバイパスバ
ルブ１６に、リンク機構１８あるいはアクセルペダル１
９から前記のような強制力が加えられるので、メインフ
ラップ１７あるいはバイパスバルブ１６の固着状態が予
防ないしは解消され、メインフラップ１７及びバイパス
バルブ１６の信頼性が高められる。

【００７０】なお、上記実施例のようにメインフラップ
１７の押圧力でバイパスバルブ１６を閉じるのではな
く、メインフラップ１７とバイパスバルブ１６とが独立
して開閉するようにしてもよい。また、スターティング
バルブ機構をメインフラップ１７とバイパスバルブ１６
とに分けず、例えば図１９中に示すような１つのスター
ティングバルブとしてもよい。

【００７１】

【発明の作用・効果】第１の発明によれば、少なくとも
アクセルペダルから足が離れたときには、強制的に圧力
波過給機より下流側の吸気通路が閉じられる一方バイパ
ス吸気通路が開かれようスターティングバルブ機構に強
制力が加えられるので、スターティングバルブ機構が、
異物の付着あるいは潤滑油の固化等により固着状態とな
った場合でも、アクセルペダルから足が離れたときに上
記固着状態が解消され、スターティングバルブ機構の信
頼性が高められる。

【００７２】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、スターティ
ングバルブ機構が、圧力波過給機より下流側の吸気通路
を開閉するメインバルブと、バイパス吸気通路を開閉す
るバイパスバルブとに分けられているので、両吸気通路
の開閉が確実に行われ、スターティングバルブ機構の信
頼性が高められる。

【００７３】第３の発明によれば、基本的には第２の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、バイパスバ
ルブが、常時開弁方向に付勢される構造とされていて、
メインバルブが開かれたときには該メインバルブの押圧
力によって閉じられるようになっているので、バイパス
バルブの駆動機構が簡素化・小型化される。

【００７４】第４の発明によれば、基本的には第３の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、メインバル
ブが開かれているときにおいて、アクセルペダルから足
が離れたときにはメインバルブが強制的に閉じられるの
で、メインバルブ又はバイパスバルブが開かれたまま固
着状態となったときには、アクセルペダルから足が離れ
たときに該固着状態が解消され、スターティングバルブ
機構の信頼性が高められる。

【００７５】第５の発明によれば、基本的には第３の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、アクセルペ
ダル踏み込み量が小さいときにはアクセルペダル踏み込
み量に対するメインバルブの開度変化が小さくなり、ア
クセルペダル踏み込み量が大きいときにはメインバルブ
の開度変化が大きくなるような特性でもって、アクセル
ペダルとメインバルブとが連動させられるので、メイン
バルブ又はバイパスバルブが固着状態となるのが確実に
予防される。

【００７６】第６の発明によれば、少なくともアクセル
ペダルから足が離れたときには、強制的に圧力波過給機
より下流側の吸気通路(以下、下流側吸気通路という)が
閉じられる一方バイパス吸気通路が開かれようスターテ
ィングバルブ機構に強制力が加えられるので、スターテ
ィングバルブ機構が、異物の付着あるいは潤滑油の固化
等により固着状態となった場合でも、アクセルペダルか
ら足が離れたときに上記固着状態が解消され、スターテ
ィングバルブ機構の信頼性が高められる。また、電子制
御式の燃料噴射ポンプ(以下、エレキＦＩＰという)ある
いはそのコントロールユニット(以下、ＥＣＵという)が
フェイルして燃料噴射量が過大となりメインバルブが開
いたままとなったときにおいて、アクセルペダルから足
が離れたときにはメインバルブが強制的に閉じられるの
で、吸入空気量が少なくなりエンジン出力が退避走行可
能な所定の小出力に抑えられる。したがって、スターテ
ィングバルブ機構がフェイルセーフ機構を兼ねることに
なり、格別なフェイルセーフ機構を設ける必要がない。
このため、吸気系が簡素化・小型化されてそのレイアウ
トが容易となりかつその製作コストが低減される。さら
に、吸気系の吸気抵抗が低減されてエンジン出力が高め
られる。

【００７７】第７の発明によれば、基本的には第６の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、スターティ
ングバルブ機構が、圧力波過給機より下流側の吸気通路
を開閉するメインバルブと、バイパス吸気通路を開閉す
るバイパスバルブとに分けられているので、両吸気通路
の開閉が確実に行われ、スターティングバルブ機構の信
頼性が高められる。

【００７８】第８の発明によれば、基本的には第７の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、バイパスバ
ルブが、常時開弁方向に付勢される構造とされていて、
メインバルブが開かれたときには該メインバルブの押圧
力によって閉じられるようになっているので、バイパス
バルブの駆動機構が簡素化・小型化される。

【００７９】第９の発明によれば、基本的には第８の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、メインバル
ブが開かれているときにおいて、アクセルペダルから足
が離れたときにはメインバルブが強制的に閉じられるの
で、メインバルブ又はバイパスバルブが開かれた状態で
固着状態となったときには、アクセルペダルから足が離
れたときに該固着状態が解消される。また、ＥＣＵある
いはエレキＦＩＰのフェイルにより燃料噴射量が過大と
なりメインバルブが開かれたままとなったときにおい
て、アクセルペダルが足から離れたときにはメインバル
ブが強制的に閉じられるので、吸入空気量が少なくなり
エンジン出力が退避走行可能な所定の小出力に抑えら
れ、フェイルセーフ機能が発揮される。

【００８０】第１０の発明によれば、基本的には第８の
発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、アクセル
ペダル踏み込み量が小さいときにはアクセルペダル踏み
込み量に対するメインバルブの開度変化が小さくなり、
アクセルペダル踏み込み量が大きいときにはメインバル
ブの開度変化が大きくなるような特性でもって、アクセ
ルペダルとメインバルブとが連動させられるので、メイ
ンバルブ又はバイパスバルブが固着状態となるのが予防
される。また、ＥＣＵあるいはエレキＦＩＰのフェイル
により燃料噴射量が過大となりメインバルブが開かれた
ままとなったときにおいて、アクセルペダルが足から離
れたときにはメインバルブが強制的に閉じられるので、
吸入空気量が少なくなりエンジン出力が退避走行可能な
所定の小出力に抑えられ、フェイルセーフ機能が発揮さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる圧力波過給機付ディーゼルエ
ンジンのシステム構成図である。

【図２】図１に示すエンジンのエレキＦＩＰの側面断
面説明図である。

【図３】図１に示すエンジンの吸気系のバイパスバル
ブまわりの斜視説明図である。

【図４】メインフラップ閉弁時における、メインフラ
ップ付近の吸気系の縦断面説明図である。

【図５】メインフラップ開弁時における、メインフラ
ップ付近の吸気系の縦断面説明図である。

【図６】メインフラップのリンク機構の立面説明図で
ある。

【図７】図６に示すリンク機構を下側からみた平面説
明図である。

【図８】メインフラップのリンク機構の第１変形例を
示す図６と同様の図である。

【図９】図８に示すリンク機構を下側からみた平面説
明図である。

【図１０】メインフラップのリンク機構の第２変形例
を示す図６と同様の図である。

【図１１】図１０に示すリンク機構を下側からみた平
面説明図である。

【図１２】 (a)、(b)、(c)は、夫々、図６及び図７に
示すリンク機構の動作特性を示す図である。

【図１３】 (a)、(b)は、夫々、図８及び図９に示すリ
ンク機構の動作特性を示す図である。

【図１４】図１０に示すリンク機構の動作特性を示す
図である。

【図１５】吸気管内圧をパラメータとする、エンジン
の平均有効圧力のエンジン回転数に対する特性を示す図
である。

【図１６】変速段をパラメータとする、エンジン回転
数の車速に対する特性を示す図である。

【図１７】アクセルペダル踏み込み量をパラメータと
する、エンジンの出力トルクのエンジン回転数に対する
特性を示す図である。

【図１８】外部ＥＧＲ装置を備えた圧力波過給機付デ
ィーゼルエンジンのシステム構成図である。

【図１９】従来の圧力波過給機付ディーゼルエンジン
のシステム構成図である。

【符号の説明】

ＤＥ…ディーゼルエンジン４…燃料噴射ポンプ(エレキＦＩＰ) ９…吸気通路９a…上流側吸気通路９b…下流側吸気通路１１…エンジンコントロールユニット(ＥＣＵ) １３…圧力波過給機１５…バイパス吸気通路１６…バイパスバルブ１７…メインフラップ１８…リンク機構１９…アクセルペダル５２…弁体５３…付勢ばね５５…固定レバー５６…可動レバー６１…固定レバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ガスと吸入空気とを直接接触させて
排気ガスの圧力波で吸入空気を加圧する圧力波過給機
と、圧力波過給機より上流側の吸気通路と、圧力波過給機よ
り下流側の吸気通路とを連通させるバイパス吸気通路
と、所定の低過給圧状態では圧力波過給機より下流側の吸気
通路を閉じる一方バイパス吸気通路を開き、上記低過給
圧状態よりも高過給圧状態では圧力波過給機より下流側
の吸気通路を開く一方バイパス吸気通路を閉じるスター
ティングバルブ機構とが設けられている圧力波過給機付
エンジンにおいて、少なくともアクセルペダルから足が離れたときには、強
制的に圧力波過給機より下流側の吸気通路が閉じられる
一方バイパス吸気通路が開かれるように、スターティン
グバルブ機構を制御するスターティングバルブ機構制御
手段が設けられていることを特徴とする圧力波過給機付
エンジン。
【請求項２】請求項１に記載された圧力波過給機付エ
ンジンにおいて、スターティングバルブ機構が、圧力波過給機より下流側
の吸気通路を開閉するメインバルブと、バイパス吸気通
路を開閉するバイパスバルブと、上記低過給圧状態では
メインバルブを閉じさせる一方バイパスバルブを開か
せ、上記低過給圧状態よりも高過給圧状態ではメインバ
ルブを開かせる一方バイパスバルブを閉じさせるバルブ
開閉手段とで構成されていることを特徴とする圧力波過
給機付エンジン。
【請求項３】請求項２に記載された圧力波過給機付エ
ンジンにおいて、バイパスバルブが、常時開弁方向に付勢される構造とさ
れていて、メインバルブが開かれたときには該メインバ
ルブの押圧力によって閉じられるようになっていること
を特徴とする圧力波過給機付エンジン。
【請求項４】請求項３に記載された圧力波過給機付エ
ンジンにおいて、スターティングバルブ機構制御手段が、メインバルブが
開かれているときにおいて、アクセルペダルから足が離
れたときにはメインバルブを強制的に閉じさせるように
なっていることを特徴とする圧力波過給機付エンジン。
【請求項５】請求項３に記載された圧力波過給機付エ
ンジンにおいて、スターティングバルブ機構制御手段が、アクセルペダル
踏み込み量が小さいときにはアクセルペダル踏み込み量
の増加に対するメインバルブの開度の増加が小さくな
り、アクセルペダル踏み込み量が大きいときにはアクセ
ルペダル踏み込み量の増加に対するメインバルブの開度
の増加が大きくなるような特性でもって、アクセルペダ
ルとメインバルブとを連動させるようになっていること
を特徴とする圧力波過給機付エンジン。
【請求項６】燃焼室内の吸入空気中に燃料を噴射する
電子制御式の燃料噴射ポンプと、排気ガスと吸入空気とを直接接触させて排気ガスの圧力
波で吸入空気を加圧する圧力波過給機と、圧力波過給機より上流側の吸気通路と、圧力波過給機よ
り下流側の吸気通路とを連通させるバイパス吸気通路
と、所定の低過給圧状態では圧力波過給機より下流側の吸気
通路を閉じる一方バイパス吸気通路を開き、上記低過給
圧状態よりも高過給圧状態では圧力波過給機より下流側
の吸気通路を開く一方バイパス吸気通路を閉じるスター
ティングバルブ機構とが設けられている圧力波過給機付
ディーゼルエンジンにおいて、少なくともアクセルペダルから足が離れたときには、強
制的に圧力波過給機より下流側の吸気通路が閉じられる
一方バイパス吸気通路が開かれるように、スターティン
グバルブ機構を制御するスターティングバルブ機構制御
手段が設けられていることを特徴とする圧力波過給機付
ディーゼルエンジン。
【請求項７】請求項６に記載された圧力波過給機付デ
ィーゼルエンジンにおいて、スターティングバルブ機構が、圧力波過給機より下流側
の吸気通路を開閉するメインバルブと、バイパス吸気通
路を開閉するバイパスバルブと、上記低過給圧状態では
メインバルブを閉じさせる一方バイパスバルブを開か
せ、上記低過給圧状態よりも高過給圧状態ではメインバ
ルブを開かせる一方バイパスバルブを閉じさせるバルブ
開閉手段とで構成されていることを特徴とする圧力波過
給機付ディーゼルエンジン。
【請求項８】請求項７に記載された圧力波過給機付デ
ィーゼルエンジンにおいて、バイパスバルブが、常時開弁方向に付勢される構造とさ
れていて、メインバルブが開かれたときには該メインバ
ルブの押圧力によって閉じられるようになっていること
を特徴とする圧力波過給機付ディーゼルエンジン。
【請求項９】請求項８に記載された圧力波過給機付デ
ィーゼルエンジンにおいて、スターティングバルブ機構制御手段が、メインバルブが
開かれているときにおいて、アクセルペダルから足が離
れたときにはメインバルブを強制的に閉じさせるように
なっていることを特徴とする圧力波過給機付ディーゼル
エンジン。
【請求項１０】請求項８に記載された圧力波過給機付
ディーゼルエンジンにおいて、スターティングバルブ機構制御手段が、アクセルペダル
踏み込み量が小さいときにはアクセルペダル踏み込み量
の増加に対するメインバルブの開度の増加が小さくな
り、アクセルペダル踏み込み量が大きいときにはアクセ
ルペダル踏み込み量の増加に対するメインバルブの開度
の増加が大きくなるような特性でもって、アクセルペダ
ルとメインバルブとを連動させるようになっていること
を特徴とする圧力波過給機付ディーゼルエンジン。