JPH0361010B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイーゼルエンジンの吸気絞り装置に
係る。

デイーゼルエンジンは、一般に、吸入空気量を
制御されることなく、燃料噴射量の制御により負
荷制御、換言すれば調速されるが、無負荷運転時
（アイドル運転時）に吸入空気量が制限されると、
アイドル運転時に於ける振動及び騒音が低減する
ことが知られている。このことに鑑みてデイーゼ
ルエンジンがアイドル運転されている時には吸気
絞り弁により吸気通路を絞つて吸入空気量を制限
することが従来から考えられている。

アイドル運転時に於ける吸気絞り量は白煙が発
生しない範囲で決定されるが、これが平地に於け
る標準大気圧によつて決定されていると、高地等
の大気圧が低いところに於ては、平地に比して吸
気通路に於ける絶対圧力が低下することにより高
地走行時に於てもアイドル運転時に平地に於ける
それと同様に吸気絞りが行われると、吸気通路に
於ける絶対圧力が過剰低下し、デイーゼルエンジ
ンの圧縮圧力が低下して不完全燃焼が生じ、排気
ガス中に多量の白煙が発生するようになる。

本発明は、大気圧が或る所定値を越えて低下し
てときには、アイドル運転時に於ける吸気絞りを
禁止し、上記の原因による白煙の発生が生ずるこ
とを回避することのできるデイーゼルエンジンの
吸気絞り装置を提供することを、第一の目的とし
ている。

ところでデイーゼルエンジンに於ては、エンジ
ンを停止させるとき、吸気通路を完全に閉塞する
ことが、エンジンを速かに且確実に停止させ、ま
たその際異常振動を起させない上で有効であるこ
とが知られている。そこで本発明は、デイーゼル
エンジンの吸気通路に吸気絞り弁を設けることに
よつて、アイドル運転時に於ける振動及び騒音を
低減し、その際、上記の如く、高地等にて大気圧
が低下した時にも吸気の絞り過ぎにより排気ガス
中に白煙が発生することを回避すると同時に、か
かる吸気絞り弁をエンジン停止にあたつての吸気
通路の閉塞に有効に利用し、しかもエンジンの再
始動にあたつては、吸気通路がかかる吸気絞り弁
により閉塞された状態にあることのないように、
吸気通路を確実に開くことができるような、デイ
ーゼルエンジンの吸気絞り装置を提供することを
第二の目的としている。

上記の第一及び第二の目的は、本発明によれ
ば、吸気通路の途中に設けられた吸気絞り弁と、
第一及び第二のダイヤフラム室を有し前記第一及
び第二のダイヤフラム室の何れもが大気へ開放さ
れているとき前記吸気絞り弁を全開とし前記第一
のダイヤフラム室が大気へ開放され前記第二のダ
イヤフラム室に負圧が供給されているとき前記吸
気絞り弁を中間の開度とし前記第一及び第二のダ
イヤフラム室の何れもが負圧を供給されていると
き前記吸気絞り弁を全閉とするダイヤフラム装置
と、負圧源と、キースイツチが開いているとき前
記第一のダイヤフラム室を前記負圧源に接続しキ
ースイツチが閉じているとき前記第一のダイヤフ
ラム室を大気へ開放する第一の負圧切換弁と、キ
ースイツチが開いているときあるいはキースイツ
チが閉じていてもアクセルペダルが踏込まれてい
ないとき前記第二のダイヤフラム室を前記負圧源
に接続しキースイツチが閉じ且アクセルペダルが
踏込まれているとき前記第二のダイヤフラム室を
大気へ開放する第二の負圧切換弁と、大気圧が所
定値以下に低下したとき前記負圧源より前記第二
の負圧切換弁を経て前記第二のダイヤフラム室へ
負圧を導く通路を大気へ開放する大気開放弁とを
有しているデイーゼルエンジンの吸気絞り装置に
よつて達成される。

上記の如きデイーゼルエンジンの吸気絞り装置
の構成によれば、アイドル運転時に吸気通路を中
間の開度まで絞る作動は、大気圧が所定値以上で
あるときのみ行われ、大気圧が所定値以下に低下
したときには、アイドル運転時であつても吸気絞
り弁による吸気通路の絞りは実質的に行われず、
これによつて高地等に於ける大気圧が低下した状
態でのアイドル運転時に、排気ガス中に白煙が排
出されることが確実に回避される。

またエンジンの運転が停止されるときには、前
記第一及び第二のダイヤフラム室の何れもが負圧
源に同時に接続されることによつて、吸気絞り弁
は少なくとも一時的に全閉とされ、これによつて
給気通路を完全に遮断し、エンジンを速かに且異
常振動を生ずることなく停止せしめる効果が得ら
れる。エンジンが再始動されるときには、キース
イツチが閉じられることにより、少なくとも前記
第一のダイヤフラム室が大気へ開放されることに
よつて、絞り弁は少なくとも中間の開度までは開
いた状態となるので、エンジンの始動は実質的に
妨げられない。尚かかるエンジンの運転に関与す
る負圧源は、エンジンのクランク軸によつて直接
駆動される場合にも或いはまたエンジンによつて
充電されるバツテリーによつてエンジンにより間
接的に駆動される場合にも、その駆動がエンジン
のキースイツチの制御下に置かれ、キースイツチ
が開かれるときには負圧源の駆動も停止されるの
で、負圧源が真空ポンプのみよりなる場合にも或
いは真空ポンプと負圧タンクの組合せよりなる場
合にも、エンジンが或る程度の時間以上停止され
たときには、負圧源の負圧は消失するのが普通で
ある。従つて上記の構成によれば、エンジンがあ
る時間以上停止された後再始動されるときには、
キースイツチが閉じられ且アクセルペダルが踏込
まれていない状態にあつて、前記第二の負圧切換
弁によつて前記第二のダイヤフラム室が前記負圧
源に接続されていても、該第二のダイヤフラム室
には実質的な負圧は作用せず、従つてこのときに
はエンジンの再始動にあたつて吸気絞り弁は全開
の状態にある。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本発明による吸気絞り装置を備えたデ
イーゼルエンジンの一つの実施例を示す概略構成
図である。第１図に於て、１はデイーゼルエンジ
ンを示しており、このデイーゼルエンジンはシリ
ンダボア２を有し、そのシリンダボア２内にピス
トン３を受入れている。ピストン３はその上方に
燃焼室４を郭定している。デイーゼルエンジン１
は渦流室５を有しており、該渦流室には燃料噴射
ノズル６よりデイーゼルエンジン用の液体燃料が
噴射供給されるようになつている。

デイーゼルエンジン１は吸気チユーブ７、弁ハ
ウジング８、吸気マニホールド９及び図には示さ
れていない吸気ポートを経て燃料室４内に空気を
吸入し、排気ポート１０より排気マニホールド１
１へ排気ガスを排出するようになつている。吸気
ポートと排気ポート１０とは各々ポペツト弁によ
り開閉されるようになつており、図に於ては符号
１２によつて排気用のポペツト弁のみが示されて
いる。

弁ハウジング８には、第２図によく示されてい
る如く、弁軸１３によつて担持されたバタフライ
弁型の吸気絞り弁１４が取付けられている。吸気
絞り弁１４は、図にて実線で示されている如き全
開位置と、仮想線で示されている如き中開位置
と、仮想線で示されている如き全閉位置との間
で移動し得るようになつている。弁軸１３にはレ
バー１５の一端が固定されており、このレバー１
５はその他端にてダイヤフラム装置１６のロツド
１７に駆動連結されている。ダイヤフラム装置１
６は二つのダイヤフラム室１８，１９を有する二
段式のものであり、その両ダイヤフラム室に負圧
が導入されていない時には吸気絞り弁１４を全開
位置に、ダイヤフラム室１８にのみ負圧が導入さ
れている時には吸気絞り弁１４を中開位置（吸気
絞り位置）に、両ダイヤフラム室に負圧が導入さ
れている時には吸気絞り弁１４を全閉位置（吸気
遮断位置）に各々駆動するようになつている。ダ
イヤフラム室１８は導管２０、負圧遅延弁２１、
導管２２を経て負圧切換弁２３のポートＡに接続
されており、またダイヤフラム室１９は導管２４
を経てもう一つの負圧切換弁２５のポートＡに接
続されている。負圧切換弁２３及び２５は導管２
６によつて共に負圧タンク２７に接続されたポー
トＢと大気に開放された大気開放ポートＣとを有
しており、通電時にはポートＡをポートＣに、非
通電時にはポートＡをポートＣに代えてポートＢ
に接続するようになつている。負圧タンク２７は
導管２８を経て図には示されていない負圧ポンプ
に接続され、これより負圧を供給され、貯容する
ようになつている。

負圧切換弁２３はバツテリ電源２９が供給する
電流がデイーゼルエンジン１のキースイツチ３０
と常閉型のリレースイツチ３１との直列回路を経
て選択的に供給されるようになつている。リレー
スイツチ３１はアクセルスイツチ３２が閉じられ
ているとき開き、アクセルスイツチ３２が開いて
いるとき閉じるようになつており、またアクセル
スイツチ３２はアクセルペダルが全く踏込まれて
いない時のみ、換言すればデイーゼルエンジン１
がアイドル運転されている時のみ閉じるようにな
つている。負圧切換弁２５にはバツテリ電源２９
が供給する電流がキースイツチ３０を経て選択的
に供給されるようになつている。

また導管２６には大気圧感応型の大気開放弁３
３が接続されている。大気開放弁３３は、大気圧
の低下に伴い伸長するアネロイドベローズ３４
と、前記アネロイドベローズに担持され弁ポート
３５を開閉する弁要素３６と、大気開放ポート３
７とを有しており、アネロイドベローズ３４に所
定値以上の大気圧が作用している時にはそのアネ
ロイドベローズが収縮した状態にあつて弁要素３
６を引上げて弁ポート３５を閉じ、導管２６と大
気開放ポート３７との連通を遮断し、これに対し
大気圧が所定値以下の時にはアネロイドベローズ
３４が図にて下方に伸長し、弁要素３６を押し下
げて弁ポート３５を開き、導管２６と大気開放ポ
ート３７とを連通するようになつている。

エンジン始動時、キースイツチ３０が閉じられ
ると、負圧切換弁２５に通電が行われ、ポートＡ
がポートＣに接続される。この時にはダイヤフラ
ム装置１６のダイヤフラム室１９には大気圧が導
入される。またこのときアクセルペダルが踏込ま
れるか、冷時間燃料増量によりアクセルが開き側
へ移動していると、アクセルスイツチ３２は開い
た状態になるため、負圧切換弁２３に通電が行わ
れ、ポートＡがポートＣに接続される。この時に
はダイヤフラム装置１６のダイヤフラム室１８に
も大気圧が導入され、この結果、吸気絞り弁１４
は図にて実線で示されている如き全開位置にもた
らされ、実質的な吸気絞りを行わない。

またエンジン始動時にキースイツチ３０が閉じ
られ、アクセルペダルが踏込まれていないとき
は、アクセルスイツチ３２が閉じ、リレースイツ
チ３１が開き、負圧切換弁２３に対する通電が行
われないため、そのポートＡは、ポートＢに接続
され、このとき大気開放弁３３が閉弁していれ
ば、ダイヤフラム１８は負圧タンク２７に有孔に
接続される。この場合、エンジンがしばらく運転
された後停止され、またその直後に再始動された
場合の如く、負圧タンク２７にエンジンの通常運
転時に於けると同程度の負圧が残つているときに
は、吸気絞り弁１４は図にて仮想線で示されて
いる如き中間の吸気絞り位置にもたらされるが、
エンジン始動時に於ける空気の流量はアイドル運
転時と同程度に低いので、吸気絞り弁１４がかか
る中間位置にあつても、エンジンの始動性が損わ
れることはない。またエンジンが停止後ある程度
時間を経過した後始動される時には、その間に負
圧タンク２７内の負圧は消失しているので、エン
ジンの始動にあたつてキースイツチ３０が閉じら
れ、アクセルペダルが踏まれていない状態にあつ
て、ダイヤフラム室１８が負圧制御弁２３のポー
トＡ及びＢを経て負圧タンク２７に接続された状
態にあつても、ダイヤフラム室１８には実質的の
負圧は作用せず、吸気絞り弁１４にて実線にて示
す全開位置にある。

エンジン運転中に於て、アクセルペダルが踏込
まれている負荷運転時にはアクセルスイツチ３２
が開いていて負圧切換弁２３及び２５の両者に通
電が行われることにより両ダイヤフラム室１８，
１９に大気圧が導入され、吸気絞り弁１４は図に
て実線で示されている如き全開位置にもたらさ
れ、吸気絞り行うことがない。従つて、吸気絞り
弁１４がデイーゼルエンジンの負荷運転時に於け
る運転性を阻害することがない。

デイーゼルエンジンの運転中に於て、アクセル
ペダルが踏込まれないアイドル運転時にはアクセ
ルスイツチ３２が閉じ、リレースイツチ３１が開
くことにより負圧切換弁２３には通電が行われな
くなるが、負圧切換弁２５には通電が行われる。
このとき、大気開放弁３３が閉弁していれば、即
ち大気圧が所定値以上であれば、負圧タンク２７
の負圧が導管２６、負圧切換弁２３、導管２２、
負圧遅延弁２１、導管２０を経てダイヤフラム室
１８に導入され、これにより吸気絞り弁１４は図
にて仮想線で示されている如き吸気絞り位置に
もたらされ、吸気絞りを行うようになる。これに
よりアイドル運転時に於けるエンジン振動及び騒
音が低減する。

デイーゼルエンジン１が高速運転されている状
態からアクセルペダルの踏込みが解除されて減速
された場合に吸気絞り弁１４が即座に吸気絞りを
行う吸気絞り位置にもたらされると、吸気通路に
て発生する負圧が大きくなる虞れがあるが、この
実施例ぬ於てはダイヤフラム室１８には負圧遅延
弁２１を経て負圧が徐々に導入されるから、減速
直後に吸気絞り弁１４が吸気絞り位置にもたらさ
れることがなく、吸気通路に於て大きい吸気管負
圧が発生することが回避され、デイーゼルエンジ
ン１の運転性が阻害されることがない。

これに対し大気開放弁３３が開弁していれば、
即ち高地走行等に於て大気圧が所定値以下であれ
ば、負圧切換弁２３のポートＡがポートＢに接続
されてもダイヤフラム室１８に負圧が導入され
ず、吸気絞り弁１４は全開位置に保持され、実質
的な吸気絞りを行わない。

上述の如く大気圧が所定値以下である時にはア
イドル運転時に於ける吸気絞りが行われないの
で、吸気通路の絶対圧力が過剰に低下することが
回避され、これにより排気ガス中に多量の白煙が
発生することが回避される。

デイーゼルエンジン１がアイドル運転されてい
る状態からアクセルペダルが踏込まれて加速され
た時にはアクセルスイツチ３２が開くことにより
リレースイツチ３１が閉じ、負圧切換弁２３にも
通電が行われるようになり、ポートＡがポートＢ
に代えてポートＣに接続されるようになる。この
時にはポートＣより大気圧が負圧遅延弁２１の絞
り通路部分と逆止通路部分を経てダイヤフラム室
１８に即座に導入され、吸気絞り弁１４は即座に
その全開位置に位置するようになる。従つて、加
速時に燃料増量が行われても吸入空気不足により
デイーゼルスモークが発生することがない。

またデイーゼルエンジン１の運転を停止すべく
キースイツチ３０が開かれると、負圧切換弁２３
と２５の両者に通電が行われなくなり、この両負
圧切換弁は共にポートＡをポートＣに代えてポー
トＢに接続するようになる。このためこの時には
負圧タンク２７に貯えられている負圧がダイヤフ
ラム室１８と１９に導入され、これにより吸気絞
り弁１４は図にて仮想線で示されている如き全
閉位置にもたらされ、吸気通路を完全に閉塞する
ようになる。このようにエンジン停止時に吸気通
路が完全に閉塞されることによりエンジン停止時
に於けるエンジン振動が低減するようになる。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく本発明の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとつて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による吸気絞り装置を備えたデ
イーゼルエンジンの一つの実施例を示す概略縦断
面図、第２図は本発明による吸気絞り装置の一つ
の実施例を示す概略構成図である。 １……デイーゼルエンジン、２……シリンダボ
ア、３……ピストン、４……燃焼室、５……渦流
室、６……燃料噴射ノズル、７……吸気チユー
ブ、８……弁ハウジング、９……吸気マニホール
ド、１０……排気ポート、１１……排気マニホー
ルド、１２……ポペツト弁、１３……弁軸、１４
……吸気絞り弁、１５……レバー、１６……ダイ
ヤフラム装置、１７……ロツド、１８，１９……
ダイヤフラム室、２０……導管、２１……負圧遅
延弁、２２……導管、２３……負圧切換弁、２４
……導管、２５……負圧切換弁、２６……導管、
２７……負圧タンク、２８……導管、２９……バ
ツテリ電源、３０……キースイツチ、３１……リ
レースイツチ、３２……アクセルスイツチ、３３
……大気開放弁、３４……アネロイドベローズ、
３５……弁ポート、３６……弁要素、３７……大
気開放ポート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気通路の途中に設けられた吸気絞り弁と、
   第一及び第二のダイヤフラム室を有し前記第一及
   び第二のダイヤフラム室の何れもが大気へ開放さ
   れているとき前記吸気絞り弁を全開とし前記第一
   のダイヤフラム室が大気へ開放され前記第二のダ
   イヤフラム室に負圧が供給されているとき前記吸
   気絞り弁を中間の開度とし前記第一及び第二のダ
   イヤフラム室の何れもが負圧を供給されていると
   き前記吸気絞り弁を全閉とするダイヤフラム装置
   と、負圧源と、キースイツチが開いているとき前
   記第一のダイヤフラム室を前記負圧源に接続しキ
   ースイツチが閉じているとき前記第一のダイヤフ
   ラム室を大気へ開放する第一の負圧切換弁と、キ
   ースイツチが開いているときあるいはキースイツ
   チが閉じていてもアクセルペダルが踏込まれてい
   ないとき前記第二のダイヤフラム室を前記負圧源
   に接続しキースイツチが閉じ且アクセルペダルが
   踏込まれているとき前記第二のダイヤフラム室を
   大気へ開放する第二の負圧切換弁と、大気圧が所
   定値以下に低下したとき前記負圧源より前記第二
   の負圧切換弁を経て前記第二のダイヤフラム室へ
   負圧を導く通路を大気へ開放する大気開放弁とを
   有しているデイーゼルエンジンの吸気絞り装置。