(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機とスロットル弁との間の加圧空気通路から分岐されて過給機のコンプレッサ吸入通路に接続されるバイパス通路に、前記加圧空気通路の圧力が一定圧力よりも上昇したとき、前記加圧空気通路の空気の一部を前記バイパス通路を経て前記コンプレッサ吸入通路に還流させる過給圧制御装置を備えた過給機付き内燃機関において、
前記過給機出口とスロットル弁との間に、内部に前記加圧空気通路及び該通路より分岐させた第１のバイパス通路とコンプレッサ吸入通路に接続される第２のバイパス通路が形成される管部と、前記第１のバイパス通路の出口端、及び第２のバイパス通路の入口端がフランジ面上に開口され、そのフランジ面に前記過給圧制御装置が固着されている第１のフランジ部と、
前記加圧空気通路及びバイパス通路が開口し、前記過給機のコンプレッサ及びコンプレッサ吸入管の双方に締着可能な第２のフランジ部とを一体に形成してなる吸気ダクトを設けるとともに、
前記第２のフランジ部のフランジ面を前記第１のフランジ部のフランジ面と略直角になるように構成し、
前記過給圧制御装置を介して前記第１のバイパス通路と第２のバイパス通路とが連通制御されていることを特徴とする過給圧制御装置の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として車両用の過給機付き内燃機関に適用される過給圧制御装置の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用内燃機関においては、吸気通路のスロットル弁が閉じ、該スロットル弁の上流側の過給機出口加圧空気通路の圧力が異常に上昇したとき、加圧空気をバイパス通路を介して過給機の吸入側に還流させるための過給圧制御装置を装備している。
【０００３】
図４は、かかる過給機付き内燃機関用過給圧制御装置の１例を示す。
図４において、１は吸気消音器、３は排気ターボ過給機（以下過給機と省略する）、２ａは該過給機３の上流側の吸入管、２は過給機３の下流側の吸気管、５は該吸気管２内の加圧空気通路、６は該加圧空気通路５を開閉するスロットル弁である。
８ａ・８ｂはバイパス通路であり、前記スロットル弁６の上流側の加圧空気通路５と前記吸入管２ａ内の吸入通路４とを接続している。
５０は該バイパス通路８ａ・８ｂに設けられた過給圧制御装置である。
【０００４】
この過給圧制御装置５０は、ハウジング２０内をダイヤフラム２１によって、第１及び第２の圧力室２２及び２３に区画し、第１の圧力室２２に圧力導入管２４によりスロットル弁６の下流側の加圧空気通路５の吸気圧力を圧力導入口２８より導入するとともに、第２の圧力室２３に圧力導入路２７を経てスロットル弁６の上流側の加圧空気通路５の吸気圧力を導入している。
そして、該過給圧制御装置５０においては、前記のようにスロットル弁６が閉じ、これの上流側の加圧空気通路５の圧力が上昇し、この圧力が導入路２７を経て第２の圧力室２３に達する。一方、第１の圧力室２２内の圧力、つまりスロットル弁６の下流側の空気通路５の圧力が負圧となり、圧力室２３と圧力室２２の差圧により発生する力が戻しばね２６の弾力との和の力に打ち勝つと、前記圧力による力により、前記ダイヤフラム２１の中央部に固定されたピストン２６、及び該ピストン２６に固定された弁体２５が押し上げられて開弁し、該弁体２５はバイパス通路８ａ・８ｂを開き、過上昇したスロットル弁６の上流側の加圧空気通路５内の空気がバイパス通路８ａ、弁体２５、バイパス通路８ｂを通って過給機３上流の吸入通路４に還流され、上記圧力上昇が解除される。
【０００５】
かかる過給圧制御装置５０を備えた過給機付き内燃機関にあっては、図４に示すように、吸気管２から分岐させて入口側のバイパス通路８ａが形成されるバイパス入口管３０を設け、また出口側のバイパス通路８ｂが形成されるバイパス出口管３１を過給機３入口の吸入管２ａから分岐させて設け、該バイパス入口管３０のフランジ３０ａに過給圧制御装置５０の本体３２を固定するとともに、該本体３２の出口管部３３を前記バイパス出口管３１に接続している。
【０００６】
また図５は、過給圧制御装置５０を備えた過給機付き内燃機関の他の従来技術を示す、該過給圧制御装置５０の装着部近傍の部分断面図である。
この例においては、過給機３のコンプレッサ３ａのコンプレッサケーシング３５のフランジ３８に過給圧制御装置５０を固定するとともに、コンプレッサの空気通路３６とバイパス通路３７とを一体に設けている。尚、３９は吸入通路である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示すような従来技術に係る過給圧制御装置５０を装着した過給機付き内燃機関においては、吸気管２から分岐させたバイパス入口管３０及び過給機３への吸入管２ａから分岐させたバイパス出口管３１とよりなるバイパス管路を独立して設け、このバイパス管路中に過給圧制御装置５０を装着している。
このため、かかる従来技術にあっては、過給圧制御装置５０を装着するための配管スペースが大きくなり、車両用内燃機関として強く要求されるコンパクトさが阻害されるとともに、バイパス管路３０・３１を設けるための配管を吸入管２ａ、吸気管２の他にも必要とするため製造コストも嵩むという問題点がある。
【０００８】
また、図５に示す従来技術にあっては、コンプレッサケーシング３５にバイパス通路３７を一体に形成しているが、車両用内燃機関にあっては過給機３周りの配管が制限されるため、かかる配管態様では、車両においては、適用不可能となることがあり、汎用性に欠ける。
【０００９】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、過給圧制御装置に附設されるバイパス管路の形成のためのスペースを減少せしめて、コンパクトな構造となすとともに製造コストが低減され、さらには周囲の配管に制約されず汎用性に富む過給圧制御装置の取付構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、過給機とスロットル弁との間の加圧空気通路から分岐されて過給機のコンプレッサ吸入通路に接続されるバイパス通路に、前記加圧空気通路の圧力が一定圧力よりも上昇したとき、前記加圧空気通路の空気の一部を前記バイパス通路を経て前記コンプレッサ吸入通路に還流させる過給圧制御装置を備えた過給機付き内燃機関において、
前記過給機出口とスロットル弁との間に、吸気ダクトを設けるとともに、
該吸気ダクトが、内部に前記加圧空気通路及び該通路より分岐させた第１のバイパス通路（実施例では入口側のバイパス通路５０ａ）とコンプレッサ吸入通路に接続される第２のバイパス通路（実施例では出口側のバイパス通路５０ｂ）が形成される管部と、前記第１のバイパス通路の出口端、及び第２のバイパス通路の入口端がフランジ面上に開口され、そのフランジ面に前記過給圧制御装置が固着されている第１のフランジ部と、
前記加圧空気通路及びバイパス通路が開口し、前記過給機のコンプレッサ及びコンプレッサ吸入管の双方に締着可能な第２のフランジ部とを一体に形成してなる吸気ダクトであり、
そして前記第２のフランジ部のフランジ面を前記第１のフランジ部のフランジ面と略直角になるように構成し、
前記過給圧制御装置を介して前記第１のバイパス通路と第２のバイパス通路とが連通制御されていることを特徴とする過給圧制御装置の取付構造を提案する。
【００１１】
かかる発明によれば、アルミニウム合金の鋳造品等によって、内部に加圧空気通路及びバイパス通路が形成された吸気ダクトを設ける。そして、該吸気ダクトの一端部（例えば上端側）にバイパス通路の入口側が開口する第１のフランジ部を形成して、該第１のフランジ部に過給圧制御装置を取付ける一方、該吸気ダクトの他端部に前記加圧空気通路及びバイパス通路の出口側の双方が開口する第２のフランジ部を形成して、該第２のフランジ部に過給機のコンプレッサ出口管及びコンプレッサ吸入管を取付ける。
【００１２】
従って前記スロットル弁上流側の加圧空気通路内の圧力上昇及び下流側の圧力減少によって過給圧制御装置の制御弁が開かれると、
該加圧空気通路内の空気は吸気ダクトのバイパス通路の入口側から過給圧制御装置を通ってバイパス通路の出口側からコンプレッサ吸入通路に還流され、スロットル弁上流側の加圧吸気通路の圧力上昇が緩和される。
【００１３】
従って、かかる発明によれば、単一の吸気ダクトに過給機のコンプレッサ出口に連通される加圧空気通路と該加圧空気通路から過給圧制御装置を経てコンプレッサ吸入通路に接続されるバイパス通路とを形成するとともに、過給圧制御装置に接続される第１のフランジ部と、コンプレッサ出口通路及びコンプレッサ吸入通路の双方に接続される第２のフランジ部とを形成したので、小型コンパクトな構造となり、過給圧制御装置を装着するための配管スペースが従来技術に較べて大幅に減少するとともに従来技術に較べて低コストの装置が得られる。
【００１４】
また、単一の吸気ダクトに過給圧制御装置の取付用フランジ及び過給機のコンプレッサ側取付用フランジの双方を設けたので、該過給機のコンプレッサ側の配置・仕様及び過給圧制御装置の配置・仕様及びその周りの配管に応じて吸気ダクトのフランジ部の形状を変えるのみで自在に適合させることができ、あらゆる過給機及び過給圧制御装置に適用できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の実施形態に係る過給機付き内燃機関の過給圧制御装置装着部近傍の構成図、図２は吸気ダクトの外観図、図３は図２のＡ矢視図である。
図１において、１は吸気消音器、３は排気ターボ過給機（以下過給機と省略する）、５０は過給圧制御装置、４６は吸気ダクト、５３は前記過給機３のコンプレッサ出口管、２ａは前記過給機３の入口側の吸入管、４は該吸入管２ａ内に形成される吸入通路、５は前記過給機３のコンプレッサ出口管５３内に接続される加圧空気通路、６は該加圧空気通路５を開閉するスロットル弁、５０ａは入口側のバイパス通路、５０ｂは出口側のバイパス通路である。
【００１６】
前記過給圧制御装置５０は、ハウジング２０内をダイヤフラム２１によって、第１及び第２の圧力室２２及び２３に区画し、第１の圧力室２２に圧力導入管２４によりスロットル弁６の下流側の加圧空気通路５の吸気圧力を導入するとともに、第２の圧力室２３は前記出口側のバイパス通路５０ｂに連通されている。
【００１７】
そして、該過給圧制御装置５０においては、前記のようにスロットル弁６が閉じ、これの上流側の加圧空気通路５の圧力が上昇し、この圧力が入口側のバイパス通路５０ａを介して該過給圧制御装置５０の制御弁即ち弁体２５に作用し、さらにスロットル弁６の下流に発生する負圧を圧力室２２に導くことにより、圧力室２３と圧力室２２の差圧により発生する力が戻しばね２６の弾力に打ち勝つと、前記弁体２５が押し上げられて開弁し、入口側のバイパス通路５０ａが第２の圧力室２３を介して出口側のバイパス通路５０ｂに連通され、過上昇したスロットル弁６の上流側の加圧空気通路５内の空気がバイパス通路５０ａ、過給圧制御装置５０、出口側のバイパス通路５０ｂを経て前記吸入通路４に還流され、前記加圧空気通路５内の圧力上昇が緩和される。
【００１８】
図２〜図３において、前記吸気ダクト４６はアルミニウム合金鋳物、鋳鉄等の鋳造物品によって構成され、その内部に前記加圧空気通路５、入口側のバイパス通路５０ａ及び出口側のバイパス通路５０ｂが鋳抜きにより形成される。
５２は前記吸気ダクト４６の一端に形成された第１フランジであり、そのフランジ面５２ａには前記入口側のバイパス通路５０ａの出口端、及び出口側のバイパス通路５０ｂの入口端が開口されている。
【００１９】
そして、図１に示すように、前記第１フランジ５２のフランジ面５２ａには前記過給圧制御装置５０がボルト６１により固着されている。５６は前記ボルト６１用のボルト孔である。
これによって、前記フランジ面５２ａに開口する入口側のバイパス通路５０ａが、前記過給圧制御装置５０の弁体２５により開閉され、又該フランジ面５２ａに開口する出口側のバイパス通路５０ｂが前記第２の圧力室２３に連通されることとなる。
【００２０】
前記吸気ダクト４６の他端には第２フランジ５４が形成されている。該第２フランジ５４のフランジ面５４ａには、図３に示すように、前記加圧空気通路５の入口端及び前記出口側のバイパス通路５０ｂの出口端が開口されている。
そして該第２フランジ５４は、そのフランジ面５４ａが前記第１フランジ５２のフランジ面５２ａと略直角であり、該フランジ面５４ａに開口する前記加圧空気通路５が過給機３のコンプレッサ出口管５３内に連通されるとともに、前記出口側のバイパス通路５０ｂが前記吸入通路４に連通されたバイパス接続路４ａ（図１参照）に連通されるように、前記過給機３のコンプレッサケーシング３５（図５参照）に締着される。５５はその締着用ボルトのボルト穴である。
又、５７は出口管部であり、前記スロットル弁６が設けられた吸気管２に接続される。
【００２１】
以上のように、この実施形態における過給圧制御装置の取付構造では、単一の吸気ダクト４６に加圧空気通路５、入口側及び出口側のバイパス通路５０ａ及び５０ｂを形成するとともに、過給圧制御装置５０取付用の第１フランジ５２及び過給機３側への取付用の第２フランジ５４を形成したので、構造が小型、コンパクトとなり、従来の装置よりも設置スペースも大幅に減少する。
【００２２】
また、過給圧制御装置５０及び過給機３との取り合い部の形状が異なる場合は、吸気ダクト４６の第１・第２フランジ５２・５４を対象とする取り合い部材に合せた形状とすることによって、該吸気ダクト４６を変えるのみで、過給機３及び過給圧制御装置５０のあらゆる仕様、取付形態にも対応できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、単一の吸気ダクトの過給機のコンプレッサ出口に連通される加圧空気通路と該加圧空気通路から過給圧制御装置を経てコンプレッサ吸入通路に接続されるバイパス通路とを形成するとともに、過給圧制御装置に接続される第１のフランジ部と、コンプレッサ出口通路及びコンプレッサ吸入通路の双方に接続される第２のフランジ部とを形成したので、小型コンパクトな構造となり、過給圧制御装置を装着するための配管スペースが従来技術に較べて大幅に減少するとともに、低コストの装置を得ることができる。
また、単一の吸気ダクトに過給圧制御装置の取付用フランジ及び過給機のコンンプレッサ側取付用フランジの双方を設けたので、該過給機のコンプレッサ側の配置・仕様及び過給圧制御装置の配置・仕様、並びにその周りの配管に応じて吸気ダクトのフランジ部の形状を変えるのみで自在に適合させることができ、汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る過給機付き内燃機関の過給圧制御装置の取付構造を示す構成図である。
【図２】上記実施形態における吸気ダクトの外観図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】従来技術の第１例に係る過給圧制御装置の取付構造を示す図１に対応する図である。
【図５】従来技術の第２例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
２      吸気管
２ａ    吸入管
３      過給機
４      吸入通路
４ａ    バイパス接続路
５      加圧空気通路
６      スロットル弁
２０    ハウジング
２１    ダイヤフラム
２２    第１の圧力室
２３    第２の圧力室
２４    圧力導入管
２５    弁体（制御弁）
２６    戻しばね
５０    過給圧制御装置
５０ａ  入口側のバイパス通路
５０ｂ  出口側のバイパス通路
５２    第１フランジ
５２ａ  フランジ面
５３    コンプレッサ出口管
５４    第２フランジ
５４ａ  フランジ面
５７    出口管部
【図１】
0003553324.tif 000002
【図２】
0003553324.tif 000003
【図３】
0003553324.tif 000004
【図４】
0003553324.tif 000005
【図５】
0003553324.tif 000006