JPS5879620A - エンジン過給機の制御装置 - 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】 本発明はエンジンに加圧空気を供給する過給機の制御装
置に関する。

エンジンの吸気通路（（加圧空気を供給するとエンジン
出力が向上し、延いては燃料の節約が可能になることは
知られており、近時過給機を装備した自動車エンジンが
広く採用されている。

しかしながらエンジンの運転状況は常に変化されるもの
であり、全ての運転領域において常時過給運転すること
は、場合によって動力Ｏ損失を生じて好ましいものでは
ない〇 このため従来、吸気通路のスロットル弁よりも吸気上流
側に過給制御弁を設けるとと４に、この過給制御弁をパ
イノ譬スして過給通路を形成し、この過給通路に過給機
としてのエアＩングを設け、上記過給制御弁をリンク機
構などを介してスロットル弁と連動するように連結し、
スロ豐トル弁の閉止状態においては過給制御弁を−いて
過給空気を吸気上流側に逃がすような手段が開発されて
いる。

しかしながら、エンジン側が過給を欲しない運転状況は
単にスａｖ）ル弁の閉止運転時ばかシでなく、つまりス
ロットル弁開度のみに左右されるものではなく、たとえ
ばエンジン回転速塵、インテークマニホルドの圧力状態
、エンジン温度など、他の条件も影響するものである。

したがって上記従来のスト、トル弁とリンク機構を介し
て連動される過給制御弁のごとき制御手段では、エンジ
ンの運転状況に応じた高精度の過給制御を行うことは不
可能であった・しかも従来のものは、リンク機構に噛み
込み等を生じてスロットル弁が開かれ、かつ過給制御弁
が閉じられたままでこれらの弁の制御が不能になると、
過給が持続されることからエンジンの同転速度が上昇し
たままとなり、エンジン制御が出来ないという不具合も
生じる・本発明はこのような事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、構造が簡単であり故障
が少くて、エンジン側の要求に応じた過給が高精度に行
えるエンジン過給機の制御装置を提供しようとするもの
である。

すなわち本発明は過給制御弁をアクチ瓢ニー−の可動壁
に連動させ、て開閉制御するようにし、かつこのアクチ
ェエータは過給機で発生される正圧を導入して上記可動
壁が作動されるようにし、上記過給機の正圧により過給
制御弁を制御するものである。

以下本発明の一実施例を第１＠にもとづき説明する。

図において１はエンジンのシリンダ、１線ピストン、１
は吸気孔、４は吸気弁、５は排気孔。

Ｃは排気弁をそれぞれ示す。上記吸気孔１はサージタン
ク１に連通しており、このサージタンク１は吸気通路８
に連なっている。上記吸気通路１内における下流側に社
スロ曽トル５Ｈが設けられており、とのスロットル弁ｔ
はたとえばアクセルペダル等のスロットル操作手段によ
って開閉動される。吸気通路８の上流端はエアクリーナ
１０を介して大気導入口１１に連通している。なお１１
はエアクリーナエレメント。

１１はエアフローメータを示す・ 上記吸気通路Ｉ内には、上記エアフローメータ１１とス
ロットル弁９との関に位置して過給制御弁１４が設けら
れている。この過給制御弁１４は弁軸１５を介して制御
レバーｓａＫ連結されてお秒、制御レノ４−　Ｊ　ｉｉ
の回動に伴って一体に回動されることから吸気通路８を
開閉する。

なお制御レバー１６の作動については後述する。

上記吸気通路８には、上記過給制御弁１４をパイ・ダス
して過給通路１１が連結されている。

過給通路１７の上流端は吸気通路１のエア７０−メータ
１３と過給制御弁１４との間に連通されているとともに
、下流端は過給制御弁１４とスロットル弁９との間に開
口されている。

過給通路１１には過給機としてのエアボンデ１８が設け
られている。エア４ンデ１１はたとえばベーンＩンデか
らなり、エンジンのクランク軸（図示しない）によって
駆動される。この場合エアＩンデ１１とクランク軸は、
図示しないベルト掛けなどの巻掛は伝達手段および図示
しない電磁クラ、チを介して連結されてお〉、電磁クラ
ブチの作動によ）クランク軸からエアｌンデ１８への動
力の通断が行われる。そして上記電磁クラッチはコンビ
為−タ１＃轡の電子制御装置からの指令信号にもとづき
通断作用を行うようになっている。コンー息−夕１＃に
は、エンジンの回転速度センサ２０ａ、スロットル開度
センサ２０ｂ、サージタンク圧力センサ２０＠およびエ
ンジン温慶七ンサＸＯａが接続されてお夛、これら各セ
ンサ２ａａ〜ＺＯａによってエンジンの運転状況を検知
し、これらの検知値とそれぞれ設定値とを比較して設定
条件に合致している場合に前記電磁クラ、チをオン作動
すべく指令信号を発するようになっている。

また吸気通路８には過給制御弁１４を別にパイノ母スし
てリリーフ通路２１が形成されている。

このりＱ　−７通路２１も、上流端がエアフローメータ
１１と過給制御弁１４との間の吸気通路１に開口されて
いるとともに、下流端は過給制御弁１４とスロットル弁
９との間に開口されている。リリーフ通路ｊｌ内には吸
気通路８の下流側から上流側に向けて圧力を逃がすため
のリリーフ弁２１が設けられており、とのり１ノー７弁
２２はコイルばね２Ｊによって押されることによりリリ
ーフ通路２０を閉止している。コイルばね２３は、吸気
通路−の下流側が所定圧以上に達するとリリーフ弁２２
を開くものである。

２５はアクチェエータであり、このアクチーエータ２５
内は可動壁としてのダイアフラム１６によって圧力室２
１と大気室２１とに区割されている。大気室２８にはダ
イアクラ４２６を常に圧力室２１に向って押圧するコイ
ルばね２９が設けられておシ、かつこの大気室２８は大
気開放孔３０を有している。ダイアプラム２６には作動
口、ド３１が連結されており、この作動口、ド３１は前
記過給制御弁１４０制御レバー１６に連結されている。

そしてダイアフラム２６が想像線で示されるように撓み
変形されると作動口、ド３１．制御レバー１６を介して
過給制御弁１４が矢印入方向に回動され、これにより吸
気通路１を閉止するようになっている。

アクチェエータ２５の圧力室２７は導通路１５を介して
前記エア４ンデ１８に連通されている・エア４ンデ１Ｂ
には、エアＩンデ１８の運転中にエアＩンデの内部圧縮
力が発生する位置に正圧取出ポート１−が開口されてい
る・本実施例の場合エアＩンデＸＳにおける吐出口１１
よシ４若干ベーンの回転方向手前側に正圧取出ポート１
ｄを開口しである。この正圧取出／　−）　ｊ　＃は上
記導通路３５を介してアクチーエータ２ｊの午力室２１
に連通されている・この場合、導通路１５の途中にはこ
の導通路３５を通断する電磁弁４０が介装されている。

電磁弁４０は弁室４１および大気連通室４２を有し、こ
れら両室４１．４１間は弁座４３を介して導通されてい
る。弁室４１はＩｔ！１の４−ト４４を介してアクチェ
エータ２５の圧力室２１に連通している。なお第１の／
−）４４と圧力室２１とを結ぶ導通路には圧力の伝達を
遅くするためのオリフィス４５が設けられている。

また弁室４１は第２のｙｌ−トａ６を介して正圧取出／
−）ＪｇＫ連通している。弁室４１内には１紀弁座４３
と第２の／−）４６とを選択的に開閉する弁体４１が設
けられておに、この弁体４１はプランジャ４１に連結さ
れている。プランジャ４８はソレノイド４ｊｌｌによっ
て作動されるようになっており、ソレノイド４＃の電磁
力によってプランシャ４８が吸引されると弁体４１は弁
座４３を閉止し、ソレノイド４９の電磁力が解放される
とコイルばね５０の付勢力によって弁体４１は＠２の４
−ト４６を閉止するようＫなっている。なお大気連通室
４２には大気口５１が開口されている。

上記ソレノイド４９は前述のコンビエータ１９によって
制（資）される。すなわちコンビエータ１９は前記エア
ヂンデ１８の制御の場合と同様ニ、エンジンの回転速度
、フロ、）ル１ｌｌｌ＆、サージタンクの圧力およびエ
ンジン温度表ど、エンジンの運転状況に応じた設定条件
にもとづきソレノイド４９への通電を制御する。なおこ
の場合、上記エア４ンデ１８の作動とソレノイド４９の
作動は同じタインングでありて４よいが、エア４ンデ１
８の起動から若干遅れてソレノイド４９が作動するよう
に、各設定条件を異ならせておいてもよい。

上記電磁弁４０の第２のポート４６と、正圧取出／　−
）　３　ｇを結ぶ導通路には蓄圧タンク５５が設けられ
ている。この蓄圧タンク５５内には、該タンク５５から
正圧取出／　−）　ｊ　ｇに向かう逆流を阻止するチェ
、り弁５６が設けられている。

上記のととく構成され九第１図に係る実施例の作用を説
明する。

エンジンの運転条件が、たとえばアイドリンダ運転など
のような低回転、低負荷運転中などのように、コンビエ
ータ１９に設定した桑件に達しない場合にはエア４ンデ
１１の電磁クラッチは解放されてお）、よってエアＩン
デ１＃は回転されない。またこの状態では電磁弁４０の
ソレノイド４９にも通電されないので、弁体４１は第２
のポート′４Ｃを閉じ、弁座４１を開いている。このた
めアクチェエータ２５の圧力室１デは、弁室４１．弁座
４１．大気連通室４１および大気口５１を介して大気圧
に保たれており、よってダイアフラム２６は実線のごと
くコイルばね２ｇに押されて下動されている。

ｆイアフラム２６は作動口、ド３１を介して過給制御弁
１４を実線のごとく開作動位置に保ち、よって吸気通路
８が開かれている。

よってエンジンの運転状況がコンビルータ１９の設定条
件（たとえばエンジン回転速度３０００ｒｐｍ以上、ス
ロットル開度７？以上、サージタンク圧カー１１００−
Ｔ１以上、エンシン冷却水温Ｉｆｓ　ｏ’ｂ以上）に達
していない場合は、エア４ンデ１８が停止されているた
め過給通路１１が実質的に閉止された状態となり、シラ
しながら過給制御弁１４が開かれているので吸気は鋏過
給制御弁１４の周囲を通ってスロットル弁９＠に吸引さ
れる。このため、このような運転状態は過給機を備えな
いエンジンと同様な吸気特性となる。よってエア４ンデ
１８を駆動させるための動力損失は生じない。

つぎにエンジンの運転状態がコンビ息−タ１９に設定し
た条件以上に達すると、コンビー−タ１＃からの指令に
もとづきエアＩンデＩＢの電磁クツ豐チが継がれるため
、エアＩンデｓｍｆｄ、クランク軸によって回転駆動さ
れる。このためエアボンデ１＃は上流側から吸入した空
気を加圧して下流側に加圧９気を圧送し始める口このエ
ア４ンデ１１に発生した円部圧縮圧力は、正圧取出／−
）３１１を介して蓄圧タンク５ｊへ苓 伝達され、かつ第２の／−）４ｇへ伝られる０一方、コ
ンビ一一−１ｇからの指令にもとづき、上記エアボンデ
１１０起論と同時もしくはこれよシ若干遅れて電磁弁４
０のソレノイド４＃に通電がなされる・このため弁体４
ｒはソレノイＶ４ｆｌの電磁力に吸引褌れ、第２のＩ−
ト４６を開くとともに弁座４１を閉止する・したがって
、第２の／　−）　４１ｉへ伝えられていたエア４ンｆ
ｌａの正圧は、弁室４１．オリフィス４５を経てアクチ
ェエータ２５の圧力室２７へ伝達される。

圧力室２１の正圧が設定値以上に達するとダイアフラム
１６がコイルばねｊ慶に抗して想像線のごとく撓むので
、過給制御弁１４は矢印入方向へ回動されて吸気通路８
を閉止する。なお、この場合アクチェエータ２５の圧力
室２１には、蓄圧タンク５５内に貯えられていた正圧が
オリフィス４５を介して徐々に伝達されることから、ダ
イアフラム２６は急激ＫＷａみ変形せず、過給制御弁１
４もゆり〈シと回動される。

このようにして過給制御弁１４が吸気通路８を閉じると
、エアＩンデ１１から送られてくる加圧空気は、吸気通
路８の上流側に逃げられないので、スロットル弁９を介
してエンシン儒に圧送され、よってエンジンが過給され
るととになる。よってこのような過給運転は、エンジン
出力が向上し、燃費の節約を実現する。

なお導通路３５の途中に蓄圧タンクｓ５を設けたので、
電磁弁４０が第２４−　）　４　ｇを開いた場合に、ア
クチェエータ２５への正圧の伝達が迅速に行われる・特
に、過給制御弁１４が閉じられている状態からこれが、
開かれた場合には。

正圧取出／−ト３６の圧力が降下されるが、予め蓄圧タ
ンク５５内に正圧を貯えておけば、蓄圧タンク５５内の
圧力はチェ、り弁５Ｃによって保持されているから、再
びダイアフラム２６を作動させて過給制御弁１４を閉作
動させる場合に応答性がよく、高精度な制御が可能にな
る◎また。エア４ンデ１Ｍの正圧を取り出すに際し、第
２図の変形例に示されたごとく、エア４ンデ１１の下流
側における過給通路１１に通路面積を小さくする絞シ部
６０を形成し、この絞ヤ部６０とエア４ンデ１１との関
に正圧取出４−）　３ｇを開口すれば、エア４ンデ１８
の回転により常時正圧を取シ出すことができる。なお、
第２図の変形例においては、アクチェエータ２５の圧力
室２１と大気室２８とは、１１！１図の実施例と逆向き
に構成されておシ、したがって過給制御弁１４は矢印１
方向へ回動された場合に吸気通路８を閉止するようにな
っている。

またりＩＪ　−７弁２２は過給運転中において過給圧が
異常に上昇した場合に、この異常過給圧を上流側に逃が
して安全運転を保つものである。

上記各実施例においては導通路３ｊの途中に、蓄圧タン
ク５５を形成したが本発明はこれに制約されるものでは
なく、チェ、り弁５＃だけを設けてもよい。また、上記
各実施例においては正圧取出４−トｓｒ；とアクチェエ
ータ２５とを結ぶ導通路３５に電磁弁４０を設けて、エ
ンジンの運転状況によシコンビーータ１りによって前記
電磁弁４０を切換作動させるようにしたが、アクチェエ
ータ２５はエアボンデ１８の圧力値だけで作動させるこ
ともできるので、電磁弁４０やコンビーータ１９を用い
ることには制約されるものでは表い。

以上詳述した通シ本発明は、過給機で発生する正圧をア
クチェエータの可動壁に伝達してこの可動壁に応動する
過給制御弁を閉作動させるようＫしたものである・した
がうてこのものは。

エンジンが過給を欲する場合だけ過給機からの加圧空気
をエンジンに送ることができ、エンジンの運転状況に応
じた過給機の制御が高精度に行える・しかも過給制御弁
を駆動するアクチーニー−夢正過給機の正圧によって作
動されるため、その圧力導入系路の構成が容易であり、
かつアクチェエータを吸気通路から独立して形成するこ
とができるので従来に比べて故障が格段に少く、確実な
作動が行える利点を奏する０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す吸気系統の概略的構成
図、第２図は本発明の変形例を示す吸気系統の概略的構
成図である。 ｌ・・・シリンダ、８・・・吸気通路、９・・・スロッ
トル弁、１４・・・過給制御弁、１１・・・過給通路。 １８・・・過給機（エアボンデ）、２５・・・アクチェ
エータ、２６・・・ダイアフラム（可動壁）、２１・・
・圧力室、２８・・・大気室％　３Ｋ・・・作＠　（’
　、ｙ　Ｉ’、３５・・・導通路、３６・・・正圧取出
／−３４０・・・電磁弁、１９・・・コンビ為−タ（電
子制御装置）、５５・・・蓄圧タンク・

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エンジンの吸気通路におけるスロットル弁よ
   り吸気上流側に過給制御弁を設けるとともに、この過給
   制御弁をパイ／＃スして過給通路を形成し、蚊過給通路
   にはエンジンによって駆動される過給機を設け、前記過
   給通路には過給機運転中常時正圧を取シ出す圧力取出／
   −）を形成し、該圧力取出４−トは導通路を介してアク
   チ為エータに連通し、該アクチ本エータ内には前記過給
   機運転中の正圧によりて作動される可動壁を設け、誼可
   動壁の動きを前記過給制御弁に伝達して過給制御弁を開
   閉することを特徴とするエンジン過給機の制御装置。
2. （２）　　前記正圧取出４−トとアクチ為エータを結ぶ
   導通路は電磁弁によって通断されるようにし、骸電磁弁
   はエンジンの運転状況を検知する電子制御装置によ）作
   動されることを特徴とする特許請求の範囲ＩＩ　（１）
   項記載のエンジン過給機の制御装置。
3. （３）　　前記導通路に蓄圧室を形成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記載の
   エンジン過給機の制御装置。
4. （４）　　過給通路における圧力取出／−）の下流側に
   ％蚊圧力取出４−）へ正圧を供給すゐための絞り部を形
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項また
   は＠Ｑ）項もしくは第（３）項記載のエンジン過給機の
   制御装置。
5. （５）　　前記正圧取出／−）をエンジン過給機の吐出
   口よシも若干ベーンの回転方向手前側に開口させたこと
   を特徴とする特許請求の範ｌ！ｉ第（１）項または第（
   ２）項もしくは第（３）項記載のエンジン過給機の制御
   装置。