JPS5865947A - エンジンの補助空気制御装置 - 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】 高くするため、スロットル弁をバイパスしてバイパスＪ
シ路を設け、このバイパス通路を介して供給する補助空
気の量を制（財）する補助空気制御装置に関する。

従来この種の補助空気制御装置は、バイパス通路を】同
じてエンジンへ供給する草気曽を開通するため、バイメ
タルのたわみに応動するゲート弁を上記バイパス面路に
進退動させて１ｍ路面積を増減する形式の空気側ｍｌ１
弁を用いている。

上記ゲート弁は扇形をなしており、そのほぼかなめ（要
）部がピンによって回動自在に枢支されており、この回
動時にはバイパス通路に設けた弁座にｆｉｎ案内されて
該弁座の開口部を開閉するようになっていた。

しかしながら従来の弁座はゲート弁の下流側に配置され
ているだけであり、上流側からの空気流によってゲート
弁が弁座に圧接されるようになっているが、ゲート弁は
上記かなめ部だけで片持ち支持されているから圧力変動
に伴って弁座から離れ易く、空気洩れを生じ易いもので
ある。

特に吸気通路に過給機を装備したエンジンにあっては、
スロットル弁を開いて過給運転を行うと、バイパス通路
内において下流側から上流側に向かう過給圧が作用し、
これによってゲート弁が弁座から離れてシール性が損わ
れ、その過給圧が上流側に洩れることから過給圧の低下
を招く不具合がある。

本発明はこのような事情に鑞みなされたもので、バイパ
ス通路の弁座はゲート弁の上流側および下流側の両面に
接するように設け、バイパス通路内の圧力変動および圧
力方向の貌化があっても、いずれの方向への空気洩れも
生じないようにしたエンジンの補助空気制御装置を提供
しようとするものである。

以下この発明を図に示す実施例により説明する。第１図
はこの巻組を適用する電子制卸式燃料噴射装置付エンジ
ンの模式構成図であり、エンジン１は、周知の４ｆイク
ル火花点火式エンジンで、電子制御式燃料噴射Ｖ２置に
より燃料が供給される。

電子制御式燃料噴射装置は、吸気分岐管３に設けられた
電磁燃料噴射弁２、各噴射弁２へ燃料を供給する燃料供
給機構、各噴射弁２の開弁時間を制御する電子制卸ユニ
ット４、エンジン１の吸入空気門な測定する吸気狐ｄ１
５等から構成され、主として吸入空気普に応じた燃料を
エンジン１へ供ねする。

燃料供給機構は、燃料タンク６、この燃料タンク６から
燃料を圧送する燃料ポンプ７、この燃料ポンプ７から導
かれる燃料の一郡を燃料タンク６へ戻し、かつ憾料供絵
圧力を一定に調整する圧力レギュレータ８および燃料を
各噴射弁２へ分配する分配管９から構成されている。

電子制砒ユニット４は、エアクリーナ１０の下流に設け
られた吸気置針５からの吸入空気量信号と、エンジン１
の点火用ディストリビュータ１ノからのエンジン回転速
度信号と、吸気管１２内に設けられたスロットル弁１３
からのスロットル信号とが入力され、これらの信号によ
り噴射弁２の開弁時間を演算し、開弁電気信号を各′電
流制限用抵抗器Ｉ４を介して噴射弁２へ出力する。

次にエンジン１の吸気系について説明すると、主の空気
はエアクリーナ１０１吸気量計５、吸気通路１２、吸気
分岐管３を通してエンジン１の各燃焼室へ導かれる。

上記吸気通路１２にはスロットル弁１３が設けられると
ともにこのスロットル弁１３と吸気置針５との間には過
給機１８が設けられている。

なお過給機１８はエンジンのクランク軸によって駆動さ
れるもの、もしくは排気圧力で駆動されるターボチャー
ジャ、のいずれであってもよいが図示ではターボチャー
ジャを示しである。

また、エンジン１の冷間始動時あるいは暖機運転中であ
って、スロットル弁１３の全閉時に吸入空気は、補助空
気制御装置１５を介して、過給機１８およびスロットル
弁１３をバイパスしてエンジン１へ供給される。補助空
気制？ｌ１１１装置１５は、管ｘ　ｅ　、　１７から構
成されるバイパス通路と、管１６．１７の間に接続され
てバイパス通路の空気通路面積を変化させる空気制御弁
２０から構成されている。

ｗ１６の上流端は吸気置針５と過給機１８との間に位置
して吸気通路１２に連結されているとともに、管１７の
下流端はスロットル弁１３より下流側に位置して吸気通
路１２に連通されている。

空気制卸弁２θは、バイメタルのたわみによりゲート弁
を作動させる形式のもので、エンジン１の冷間始動時お
よび暖機運転中にバイパス通路を開弁するよう構成され
ている。そして、エンジン１の温度（例えば冷却水温）
を検出しやすく冷却風の当たりにくい場所であるエンジ
ン１のシジンダヘッド近傍、あるいはエンジン冷却水出
口部等に取付けられている。

空気制御弁２０の詳細な構造は第２因および第３図に示
されている。すなわち２１．２２はハウジングであり、
それぞれアルミダイカストで形成されて互にボルト５０
により結合されている。ハウジング２１．２２にはそれ
ぞれ空気入ロバイブ２３、空気出口バイブ２４が形成さ
れており、これら各パイプ２３．２４は各々前記バイパ
ス管１６．１７に償続されている。一方のハウジング２
２には一方の弁座２５ｍがボルト２６によって固定され
ている。この弁座２５ｍにはビン２９．２９ａ、２９−
を介して他方の弁座２５ｂが支持されており、これら弁
座２５ａと２５ｂとの間にはゲート弁２８が進退可能に
摺動案内される間隙５ノが形成されている。なお他方の
弁座２５ｂは他方のハウジング２１にＯリング５２を介
して嵌合されている。

上記各弁座２５　ａ　、　２５　ｂには互に対間して楕
円形の空気通路をなす開口部２７ｍ、２７ｂが設けられ
ている。これら弁座２５ｍ、２５ｂ間に形成された上記
間隙５１には、開口部２７ｍ。

２７ｈを開閉するゲート弁２８力＼′介挿されている。

ゲート弁２８はほぼ扇形をなし、そのかなめ部は前記ピ
ン２９によって回動自在に枢支されている。なお弁座２
５ｍの端部にはゲート弁２８を所定り以上に回動させな
いようなストッパ３０が一体に形成されている。

ゲート＄２８には、楕円形状を若干変形させた形の開口
部３ノが設けられており、この開口部３１と弁座２５ｍ
　、２５ｂの開口部２７ｍ。

２７ｂとによってバイパス通路の通路面積を変化させ空
気流しを制卸する。

ハウジング２２には、さらに、バイメタル収納部３２が
形成されており、ここに板状のバイメタル３３が収納さ
れている。バイメタル３３の一端は、樹脂材からなるス
リーブ３４に一体にモールドされており、スリーブ３４
はバイメタル収納部３２に圧入により固定されている。

バイメタル３３の自由端３５はゲート弁２８の突起３６
に当接しており、バイメタル３３は加熱されると第３図
の矢印左方向にたわんで、自由端３５がゲート弁２８を
第３図の矢印Ｂ方向に回動させる。引張りコイルスプリ
ング３７は、一端がハウジング２２に形成されたストッ
パ３８に係止され、他端がゲート弁２８の小孔３９に係
止されていて、ゲート弁２８を第３図中矢印Ｂ方回に、
っまり閉弁方向に回動させるよう作用する。

電熱ヒータ４０は、バイメタル３３を加熱するもので、
ボビン４１と、このボビン４ノに巻装されたニクロム線
４２とから構成され、ニクロム線４２は配線コネクタ４
３を介して図示しないエンジン１のキースイッチ、直流
嵯源に接続される。

上記構成において、エンジン１の冷間始動時にはバイメ
タル３３が第３因の位置より左方向にたわんでおり、ゲ
ート弁２８も第３因の位置より時針方間に回動した位置
にある。したがっ舌、弁座ｚｓａ、ｘｓｂの各Ｍ口部ｘ
ｙｍ。

２７ｂとゲート弁２８の開口部３１が重なり合い、空気
制御弁２０は全Ｉ１１に近い状態で、エンジン１へ管１
６，１７を介して補助空気が多量供給される。このとぎ
、吸気瀘ｓト５も作動し、燃料も補助空気量に合わせＣ
噴射され、エンジン１のアイドル回転速度は高く保持さ
れる。この結果、エンジン１は、オイルの粘性等の摩擦
に打ち勝って安定的に回１ｊ云する。

また、エンジン１の始動用キースイッチがオンされると
図示しない直流゛直ハ諒からキースイッチ、配線コネク
タ４３を介して電熱ヒータ４゜のニクロム線４２へ電流
が流れ、ニクロム線４２が発熱してバイメタル３３の温
度を上昇させる。従って、バイメタル３３は、第３図中
矢印Ａ方向に徐々にたわみ、それに伴ってゲート弁２８
は、引張りコイルスプリング３７の力により図中矢印Ｂ
方間に回動する。このゲート弁２８の回動により、ゲー
ト弁２８の開口部３ノと弁座２５ｍ、２５ｂの開口部２
７ａ、２７ｂとの重なり合う面積、つまりバイパス１１
１回路の油路面積が徐々に減少する。

こうして、エンジン１に供給される補助空気量が減少し
、エンジン１のアイドル回転速度は徐々に下がって、通
常のアイドル回転速度となり、エンジン暖機後は、完全
に空気制価弁２０が閉じて補助空気の供給は停止される
。

このように空気制砒升２０が閉じた状態でエンジン１が
低負荷運転される場合には、バイン（ス通路に第２図の
矢印Ｃ方向のごとき吸気圧が作用している。この吸気圧
はゲート弁２８を押してこのゲート弁２８の下流側面を
一方の弁座２５ｍに密着させるから、吸気が洩れること
はない。

一方、暖機運転後、エンジンの中および茜負荷運転時に
はスロットル弁１３が開かれて過給機１８から過給が行
われる。過給圧は過給機１８よりも下流側の吸気通路１
２に発生するので、バイパス通路には第２図中矢印り方
向の過給圧が付与される。このためゲート弁２８は下流
側から上流側に回って押されるが、ゲート弁２８の上流
に他の弁座２５ｂを設けであるから、ゲート弁２８の上
流側面が弁座２５ｂに密省される。このためバイパス通
路下流側の過給圧がこのバイパス通路を通じて上流側に
洩れることがなく、よってエンジン１に所期の過給圧が
作用し、出力の同上を実現する。

なお上記実施例においては電子制御式燃料噴射装置付エ
ンジンに本発明を適用した例を示したが、たとえば吸気
量針の作動により機械的に燃料噴射ｉを調整する機械制
御式燃料噴射装置付エンジンへの適用も可能である。

またバイメタルは板状のバイメタルに限らず、渦巻状の
バイメタルであってもよい。

さらに本発明は過給機を備えたエンジンには制約されな
い。過給機を備えたエンジンにおいては実施例で述べた
通り、ゲート弁の下流側に過給圧が作用するので上流側
の弁座によってゲート弁の気密を保つ点で有効であるが
、ゲート弁はビン２９によって枢支されているため、弔
２図の左右方間へ揺動し易く、振動等によって空気洩れ
が生じることもあり、よって必ずしも過給１幾を持つエ
ンジンには制約されないものである。

以上詳述した通り本発明は、ゲート弁の上流側および下
流側の両面にそれぞれ摺接する弁座な設けたので、ゲー
ト弁の揺動が防止され、特にバイパス通路内の圧力縫動
、圧力方間の変化が生じてもゲート弁の上流側もしくは
下流側のいずれかの面で弁座に密着し、よって空気洩れ
を確実に防止できる。このためエンジンのアイドリング
時の回転速度を高めるとした所期の目的を充分に達成す
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し、第１図は燃料噴射装置
付エンジンを示す模式構成図、第２図はその空気制砒弁
を示す断面図、第３図は第２図中１−Ｉｎに沿う矢視図
である。 １・・・エンジン、１２・・・吸気ｉｌ　路、１　ｓ・
・・スロットル弁、１６．１７・・・バイパス通路を構
成する管、１８・・・過給機、２０・・・空気制仰弁、
２５ｍ、２５ｂ−−−弁座、２　Ｂ　・・・ゲート弁、
３３・・・バ・ｒメタル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エンジンに運なる吸気通路内に設けられたス
   ロットル弁をバイパスして空気を上記エンジンへ供給す
   るためのバイパス通路と、このバイパス通路の途中に設
   けられ前記エンジンの暖機運転中に開弁される空気制御
   弁とを備え、該空気制御弁は弁座と、この弁座に対して
   回動可能に設けられて空気の通路面積を変化させるゲー
   ト弁と、このゲート弁を回動させるバイメタルとで構成
   されたエンジンの補助空気制御装置において、上記弁座
   はゲート弁の上流側および下流側の両面にそれぞれ摺接
   するように構成したことを特徴とするエンジンの補助空
   気制御装置。
2. （２）上記吸気通路におけるスロットル弁の上流側に過
   給機を設け、前記バイパス通路の上流端は上記過給機よ
   り上流側に位置して吸気通路に連通されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のエンジンの補
   助空気制御装置。