JPS6321815B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は過給機付内燃機関のアイドル回転速度
を補機作動時（エアコン、クーラー等）に上昇さ
せるようにしたフアストアイドル空気制御装置に
関する。

機関アイドル回転状態でクーラー等の補機を使
用するときは、補機作動に出力が取られ、アイド
ル回転に余裕がなくなるので吸入空気及び燃料を
増量してアイドル回転数を上昇させる必要があ
る。そのために吸入空気量に応じて噴射燃料を増
大させる装置を有する過給機付内燃機関では従来
からフアストアイドル空気制御装置が提案されて
おりその一例を第１図及び第２図に示す（実公昭
53−52993号公報参照）。第１図において、機関１
の吸気通路２には過給機３のコンプレツサ４とそ
の下流の絞り弁５とが介装されており、機関１の
排気通路６に設けた過給機３のタービン９が排気
により回転されることによつてこれと一体的にコ
ンプレツサ４が回転駆動され、機関に加圧空気を
供給する。燃料は吸気通路２に設けた燃料噴射弁
１０からエアフローメーター２２で計つた吸入空
気量に応じた燃料量を加圧空気に噴射供給され
る。排気バイパス制御弁７はコンプレツサ４下流
の吸気通路２内圧力（過給圧）が所定値以上にな
つたことを感知して、タービン９をバイパスする
バイパス排気通路８を開弁制御するもので、もつ
て排気の一部を廃棄し過大過給圧となることを防
止する。

吸気通路２には前記絞り弁５をバイパスして吸
気を導くバイパス吸気通路１１を備え、該通路１
１にフアストアイドル空気制御弁１２が介装され
る。その具体的構成は第２図に示してあり、絞り
弁５の上流側の吸気通路２に連通する第１通路１
１ａと、絞り弁５の下流側の吸気通路２に連通す
る第２通路１１ｂと、がフアストアイドル空気制
御弁１２の弁室１３の異なる壁面に夫々開口して
連通することによりバイパス吸気通路１１が構成
される。フアストアイドル空気制御弁１２の弁体
１４は前記第２通路１１ｂの開口Ｍを開閉すべく
形成され、弁室１３の一側壁を形成するダイヤフ
ラム１５に連結される。ダイヤフラム１５の前記
弁室１３の他側は負圧作動室１６を形成し、内部
に介装したスプリング１７の弾性力によつてダイ
ヤフラム１５を介し、弁体１４が前記開口Ｍを閉
弁するように付勢されている。前記負圧作動室１
６には、負圧源の負圧が、例えば絞り弁５下流側
の吸入負圧を直接に、若しくは仮想線で示すよう
にバキユームタンク１９を介して間接的に、負圧
通路１８を介して導入される。負圧通路１８には
電磁弁２０が介装してあり、クーラー、ヒータ等
の図示しない補機の作動と連動する補機スイツチ
２１のオン時に開通する一方、オフの時に遮断し
かつ負圧作動室１６の負圧を大気に開放する構成
となつている。

従つて、過給機が作動しない機関アイドル回転
時において、補機スイツチ２１がオフとなる補機
非作動時には電磁弁２０が閉じてフアストアイド
ル空気制御弁１２の負圧作動室１６に大気を導
き、スプリング１７のばね力によりダイヤフラム
１５を介して弁体１４を第２通路１１ｂの開口Ｍ
に押圧して閉じるから、絞り弁５をバイパスする
空気流がなく、絞り弁５外周の隙間を通つてのみ
所定のアイドル回転のための吸気が流れ、これに
応じた燃料量が、図示しないエアフローメータ２
２、その他の信号を演算するコンピユータにより
制御されて、燃料噴射弁１０から噴射供給され
る。

一方、補機スイツチ２１がオンとなつて補機が
作動すると、機関負荷が増大し軸トルクが不足す
る。このとき電磁弁２０が開いて負圧通路１８を
開通させ、絞り弁５下流側の吸入負圧をフアスト
アイドル空気制御弁１２の負圧作動室１６に導入
し、ダイヤフラム１５がスプリング１７の弾性力
に抗して図で上動し、弁体１４を開口Ｍから離し
て第１通路１１ａと第２通路１１ｂとを連通し、
バイパス空気通路１１を開通して、機関の吸入空
気量を増大する。そして、この増大吸気量をエア
フローメーター２２で感知して、これに応じて燃
料噴射弁１０から噴射供給される燃料量を増量す
ることにより、機関の出力を上げアイドル回転を
上昇させるのである。

尚、アイドル回転以外の領域では、過給機の作
動により絞り弁下流側圧力も上昇するため、フア
ストアイドル空気制御弁１２の負圧作動室１６内
の負圧が減少し、或いは正圧となつて、スプリン
グ１７のばね力により、弁体１４が第２通路１１
ｂの開口Ｍを閉じ、バイパス吸気通路１１を遮断
する。しかしこのとき、吸気通路２に介装したエ
アフロメータ２２によつて吸入空気量を検出し、
これに応じた燃料量を図示しないコンピユータで
算出して、その出力信号を燃料噴射弁１０に送り
込む構成となつているから、補機作動による要求
機関出力の増大は、絞り弁５の操作に基づき、吸
入空気量の増大化を図ることによつて機関出力を
増大させることができる。

ところが、かかる従来装置によると、実際のフ
アストアイドル空気制御弁の作動に不都合が生じ
ることがわかつた。即ち、このものは弁体１４が
第２通路１１ｂの開口Ｍを閉じている状態でも第
１通路１１ａが弁室１３に開口しているものであ
るから、過給機が作動する機関中高速回転領域で
絞り弁上流の過給圧がダイヤフラム１５に作用
し、スプリング１７のばね力に抗して弁体１４を
開けてしまうおそれが生じた。つまり絞り弁上流
側の吸気通路内圧力が正圧で絞り弁下流側の吸気
通路内圧力が負圧の場合、前記開口Ｍが開くと当
該負圧が弁室１３に導入され弁室１３内の圧力を
低下させてスプリング１７の弾性力が勝り、再び
閉弁するということをくりかえすハンチング現象
をもたらす。また絞り弁上流側の吸気通路内圧力
が正圧で、絞り弁下流側の吸気通路圧力が正圧の
場合、弁室１３内のダイヤフラムに作用する圧力
がスプリング１７のばね力に勝つて開弁状態を維
持し、常にバイパス吸気通路１１を開通してしま
うことになる。

本発明はかかる従来装置の不都合を解消すべく
なしたもので、バイパス吸気通路の遮断時には過
給圧の増大にかかわらず確実に遮断状態を維持で
きるようにしたフアストアイドル空気制御装置を
提供するものである。

以下に本発明の実施例の要部を第３図に基づい
て説明する。第３図は第１図に示すバイパス空気
制御弁に本発明を適用したもので先の従来例と同
一部分には同一の符号を付して説明を簡略化す
る。絞り弁５の上流側の吸気通路２に連通する第
１通路３１と、絞り弁５の下流側の吸気通路２に
連通する第２通路３２とを、フアストアイドル空
気制御弁３３の本体３３Ａ内に形成した弁室３４
の同一内壁面面一に開口（夫々の開口をＡ，Ｂと
する）してなり存第２通路３２には補機作動時の
アイドル回転速度の低下を防止するだけの吸入空
気量を計量するオリフイス３５が介装されてい
る。そして、ダイヤフラム１５の負圧作動室１６
側に配設された内皿３７と共にカシメ固定取付さ
れたアルミニウム等の軽量中実材からなる弁体３
６の端面にゴムシート３６ａを焼付接着して、該
弁体３６をゴムシート３６ａを介して開口Ａ，Ｂ
に面一に圧接し、これら開口Ａ，Ｂを同時に閉鎖
可能に構成する。内皿３７は開弁作動時に負圧作
動室１６の壁面に当接して弁体開弁最大リフトを
規制する。このとき弁体３６は弁室３４の周側壁
と往復摺動させて弁体３６のリフトストローク中
の傾きを防止し、開口Ａ，Ｂ同時開閉の容易化を
図つている。尚、３８は本体３３Ａを吸気通路２
壁に固定するねじである。

上記構成によれば、機関がアイドル回転され過
給機３の過給作動がなく、かつ補機が作動すると
きは、絞り弁５下流の吸入負圧が増大し、これが
負圧作動室１６内に導入されダイヤフラム１５を
介して弁体３６をスプリング１７のばね力に抗し
てリフトし、第１及び第２通路３１，３２の開口
Ａ，Ｂを同時に開弁する。このため、バイパス吸
気通路１１が開通しオリフイス３５が計量する分
だけアイドル吸気量が増量されて、吸入空気量増
大に応じて噴射燃料を増大させる装置と共同して
補機作動による出力不足を補い、アイドル回転を
上昇させる。開弁しはじめたのちは弁室３４をと
おつてダイヤフラム１５に第１通路３１からの圧
力がかかるが、弁作動に影響を与えるほどではな
い。

補機非作動時には負圧通路１８の遮断により負
圧作動室１６への吸入負圧導入が断たれる。或い
は機関アイドル回転時以外は過給機３の作動によ
り過給圧が上昇して絞り弁５下流の吸気通路２内
圧力がこれに従つて上昇する。即ちアイドル回転
でかつ補機作動時以外は負圧作動室１６内の圧力
が上昇してスプリング１７のばね力により弁体３
６がゴムシール３６ａを介して着座し２つの通路
の開口Ａ，Ｂを同時に閉弁する。従つて一旦閉弁
すれば開口Ａ，Ｂの面積が充分小さいので、絞り
弁５の上流側過給圧力が増大し、かつ絞り弁５の
下流側圧力が正圧となつても、ダイヤフラム１５
にその過給圧力が作しない構造であるから弁体３
６をリフトするに至らず閉弁状態が確実に維持さ
れるのである。勿論絞り弁５の下流側圧力が負圧
となつても同様である。またスプリング１７のセ
ツト荷重の観点からは閉弁時は開口Ａ，Ｂの面積
がダイヤフラム１５の有効面積よりも小さいか
ら、さほど大きくセツトする必要がなく、負圧作
動室１６にかかる吸入負圧による作動圧要求を満
足できる。

以上述べたように本発明によれば、アイドル回
転でかつ補機作動時には吸気量を増量し、それ以
外はバイパス吸気通路を確実に閉鎖できる過給機
付内燃機関のフアストアイドル空気制御弁を可能
にした。従つてフアストアイドル空気制御弁が不
用時に開弁したり、ハンチングを起こしたりする
不都合を排除できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は過給機付内燃機関のフアストアイドル
空気制御装置の一例を示す概略系統図、第２図は
同上に用いた従来のフアストアイドル空気制御弁
の縦断面図、第３図は第１図に用いる本発明に係
わるフアストアイドル空気制御弁の縦断面図であ
る。 １…機関、２…吸気通路、３…過給機、４…コ
ンプレツサ、５…絞り弁、６…排気通路、９…タ
ービン、１１…バイパス吸気通路、１５…ダイヤ
フラム、１６…負圧作動室、１８…負圧通路、２
０…電磁弁、２１…補機スイツチ、３１…第１通
路、３２…第２通路、３３…フアストアイドル空
気制御弁、３４…弁室、３６…弁体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 過給機のコンプレツサ下流の吸気通路に設け
   た絞り弁をバイパスして吸気を流すバイパス吸気
   通路を開閉するフアストアイドル空気制御弁にお
   いて、絞り弁上流側の吸気通路に連通するバイパ
   ス吸気通路の第１通路と絞り弁下流側の吸気通路
   に連通するバイパス吸気通路の第２通路とを弁室
   に開口させ、前記弁室に位置して前記第１及び第
   ２通路の弁室への開口を、スプリング力で同時に
   閉鎖可能な弁体を、前記弁室の一側を構成するダ
   イヤフラムに連結し、補機作動時にはダイヤフラ
   ムの前記弁室とは反対側のスプリングを内装する
   負圧作動室に負圧源の負圧を導入してバイパス吸
   気通路を開閉することを特徴とする過給機付内燃
   機関のフアストアイドル空気制御装置。