(57)【要約】【課題】加速時等に、吸気空気から加圧空気に切り換えて過給機に空気を供給する際に全負荷領域でそのタイミングを正確に切り換えることができる過給補助装置を提供する。【解決手段】過給機１３のタービン１５を排気マニホールド１２側に、コンプレッサ１４を上流側吸気管１６ａに接続し、その上流側吸気管１６ａに加圧空気供給管２５を介してエアータンク２４に接続し、加速時にエアータンク２４内の加圧空気を上流側吸気管１６ａを通して上記コンプレッサ１４に供給するための過給補助装置において、加圧空気供給管２５に加圧空気用電磁弁２７を接続し、加圧空気供給管２５が接続された上流側吸気管１６ａの上流側にチェック弁３０を接続したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機のタービンを排気マニホールド側に、コンプレッサを上流側吸気管に接続し、その上流側吸気管に加圧空気供給管を介してエアータンクに接続し、加速時にエアータンク内の加圧空気を上流側吸気管を通して上記コンプレッサに供給するための過給補助装置において、加圧空気供給管に加圧空気用電磁弁を接続し、加圧空気供給管が接続された上流側吸気管の上流側にチェック弁を接続したことを特徴とする過給補助装置。
【請求項２】
チェック弁が、上流側吸気管内に設けられ先端がコンプレッサ側に凸となる断面三角形状の弁座ケースに、その弁座を開閉するリード弁とそのリード弁の開放位置を保持するストッパーとを重ねてボルトで固定して構成される請求項１記載の過給補助装置。
【請求項３】
過給機のコンプレッサの吸引力で、チェック弁を開いてエアクリーナからの空気を上流側吸気管を通してコンプレッサに供給し、加圧空気用電磁弁が開いたとき、加圧空気供給管からの加圧空気でチェック弁を閉じて加圧空気を上記コンプレッサに供給する請求項１又は２記載の過給補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機付きディーゼルエンジンの吸排気装置に係り、特にその吸排気装置の過給機の過給特性を向上させるための過給補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、過給機付きディーゼルエンジンの吸排気装置を示したものである。
【０００３】
図４において、ディーゼルエンジン１０の吸気マニホールド１１と排気マニホールド１２は、過給機１３のコンプレッサ１４とタービン１５にそれぞれ連結され、エアクリーナ１７より上流側吸気管１６ａに吸引された空気がコンプレッサ１４で昇圧され、下流側吸気管１６ｂのインタークーラ１８を通って冷却されて吸気マニホールド１１からディーゼルエンジン１０に供給され、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスは、排気マニホールド１２に排出され、タービン１５を駆動した後、排気管２０に排気される。また排気管２０と上流側吸気管１６ａには排気ガスの一部をエンジン１０の吸気系である吸気マニホールド１１等に戻してＮＯｘを低減するためのＥＧＲ管２１が接続され、そのＥＧＲ管２１にＥＧＲクーラ２２とＥＧＲバルブ２３とが接続される。
【０００４】
この過給機付きディーゼルエンジンの吸排気装置おいて、通常の過給の場合、過給遅れが有り、アクセルを踏んでも中々過給圧が上がらないため、加速不良、スモーク不良が発生する不具合を解消するために、特許文献１に示されるような過給補助装置が組み込まれる。
【０００５】
この過給補助装置は、エアクリーナ１７と過給機１３のコンプレッサ１４の吸気入り口の間の上流側吸気管１６ａに加圧空気を供給するエアータンク２４の加圧空気供給管２５を接続し、そのエアータンク２４に加圧空気を供給するエアポンプ２６を接続して構成される。このエアータンク２４内に溜められた加圧空気（１ＭＰａ程度）を、加速等にあわせて上流側吸気管１６ａに供給することで、過給機１３の過給圧が一気に上がり、空気量に見合った燃料が導入されるので、加速等が促進される。消費したエアーを補充するためのエアポンプ２６は、電動エアポンプまたはエンジンに装着されたコンプレッサーで構成し、そのエアポンプ２６により加圧空気を速やかに、エアータンク２４内に供給する。
【０００６】
この加速時にエアータンク２４内の加圧空気を吸気系に供給するためには、加圧空気供給管２５に加圧空気用電磁弁２７を接続し、上流側吸気管１６ａに吸気用電磁弁２８を接続し、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）が、アクセルが所定量踏み込まれたとき、加圧空気用電磁弁２７を開とし、吸気用電磁弁２８を閉に切り換えるように制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０００−５０４３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、加圧空気用電磁弁２７と吸気用電磁弁２８の開閉動は、ＥＣＵで正確にコントロールできるものの、加圧空気用電磁弁２７と吸気用電磁弁２８からコンプレッサ１４に至る系路の長さは車両によって異なるため、実際の加圧空気用電磁弁２７の開のタイミングと吸気用電磁弁２８の閉のタイミングを適切に設定するのは困難である。
【０００９】
よって、加圧空気用電磁弁２７の開のタイミングが早く、吸気用電磁弁２８の閉のタイミングが遅い場合、加圧空気は、吸気用電磁弁２８を介してエアクリーナ１７側に抜けるため、過給圧の上がりが遅くなる。また、加圧空気用電磁弁２７の開のタイミングが遅く、吸気用電磁弁２８の閉のタイミングが早い場合、吸気系内の空気の導入不足になりエンジンが不調になる可能性がある。
【００１０】
ここで、系路を考慮して両電磁弁２７，２８の開閉タイミングを合わせることは可能であるが、加圧空気供給管２５を流れる加圧空気の流速は一定にできても、エアークリーナ１７から上流側吸気管１６ａに流れる空気は、エンジン回転数及び負荷により、その流速は一定でなく、全負荷領域で両電磁弁２７，２８の開閉のタイミングを合わせることは難しい問題がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、加速時等に、吸気空気から加圧空気に切り換えて過給機に空気を供給する際に全負荷領域でそのタイミングを正確に切り換えることができる過給補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、過給機のタービンを排気マニホールド側に、コンプレッサを上流側吸気管に接続し、その上流側吸気管に加圧空気供給管を介してエアータンクに接続し、加速時にエアータンク内の加圧空気を上流側吸気管を通して上記コンプレッサに供給するための過給補助装置において、加圧空気供給管に加圧空気用電磁弁を接続し、加圧空気供給管が接続された上流側吸気管の上流側にチェック弁を接続したことを特徴とする過給補助装置である。
【００１３】
請求項２の発明は、チェック弁が、上流側吸気管内に設けられ先端がコンプレッサ側に凸となる断面三角形状の弁座ケースに、その弁座を開閉するリード弁とそのリード弁の開放位置を保持するストッパーとを重ねてボルトで固定して構成される請求項１記載の過給補助装置である。
【００１４】
請求項３の発明は、過給機のコンプレッサの吸引力で、チェック弁を開いてエアクリーナからの空気を上流側吸気管を通してコンプレッサに供給し、加圧空気用電磁弁が開いたとき、加圧空気供給管からの加圧空気でチェック弁を閉じて加圧空気を上記コンプレッサに供給する請求項１又は２記載の過給補助装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上流側吸気管の上流側に接続する弁を従来の電磁弁に代えてチェック弁を接続することで、過給機のコンプレッサ側の吸気空気を加圧空気に切り換える際に、タイミングの遅れがなく、しかも管路長やエンジン回転数−負荷にかかわらず適切に切り換えることができるという優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の過給機付きディーゼルエンジンの吸排気装置に組み込まれた過給補助装置の一実施の形態を示す図である。
【図２】図１におけるチェック弁の詳細を示す斜視図である。
【図３】図１に示したチェック弁の拡大断面図である。
【図４】従来の過給機付きディーゼルエンジンの吸排気装置に組み込まれた過給補助装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１は過給機付きディーゼルエンジンの吸排気装置に組み込まれた過給補助装置を示し、基本的には図４で説明した構成と同じであり、同一部材には同一符号を付して説明する。
【００１９】
図１において、ディーゼルエンジン１０の吸気マニホールド１１と排気マニホールド１２は、過給機１３のコンプレッサ１４とタービン１５にそれぞれ連結され、エアクリーナ１７より上流側吸気管１６ａに吸引された空気がコンプレッサ１４で昇圧され、下流側吸気管１６ｂのインタークーラ１８を通って冷却されて吸気マニホールド１１からディーゼルエンジン１０に供給され、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスは、排気マニホールド１２に排出され、タービン１５を駆動した後、排気管２０に排気される。また排気管２０と上流側吸気管１６ａには排気ガスの一部をエンジン１０の吸気系である吸気マニホールド１１等に戻してＮＯｘを低減するためのＥＧＲ管２１が接続され、そのＥＧＲ管２１にＥＧＲクーラ２２とＥＧＲバルブ２３とが接続される。
【００２０】
過給補助装置は、エアクリーナ１７と過給機１３のコンプレッサ１４の吸気入り口の間の上流側吸気管１６ａに圧縮空気を供給するエアータンク２４の加圧空気供給管２５を接続し、そのエアータンク２４に加圧空気を供給するエアポンプ２６を接続して構成される。
【００２１】
本発明においては、加圧空気供給管２５に、従来と同様に加圧空気用電磁弁２７を接続し、加圧空気供給管２５が接続される上流側吸気管１６ａの上流側に、チェック弁（リード弁）３０を接続するようにしたものである。
【００２２】
このチェック弁（リード弁）３０の詳細を図２、図３により説明する。
【００２３】
図２、図３に示すように、チェック弁３０は、上流側吸気管１６ａに接続する断面三角形状の弁座ケース３１に、その弁座を開閉するリード弁３２、３２とそのリード弁３２，３２の開放位置を保持するストッパー３３，３３を重ねてボルト３４，３４で固定して構成される。
【００２４】
弁座ケース３１は、対向した三角形状板３５の両側に弁座板３６が設けられ、その三角形状板３５と弁座板３６の周囲に、上流側吸気管１６ａに接続するフランジ３７が設けられて形成される。両側の弁座板３６には、それぞれ４つの弁座３８（図３）が形成される。リード弁３２は、これら弁座３８を閉じるように４枚のリード部３２ａが基部で一体に連結されて形成される。ストッパー３３は、４枚のリード部３２ａが開いたときの開放位置を規制するように、その先端部３３ａが弁座板３６から離れるように形成されると共に、リード部３２ａに圧力を作用させるための逆三角形の穴３９が形成される。
【００２５】
このチェック弁（リード弁）３０は、弁座ケース３１の先端がコンプレッサ側に凸となるように上流側吸気管１６ａに設けられ、コンプレッサ１４の吸引力で、図３に示すようにリード弁３２が開いて、エアクリーナ１７から空気が矢印のように吸引されて弁座３８を通して、コンプレッサ１４側に流れる。また、チェック弁（リード弁）３０の下流側の圧力が高くなれば、リード弁３２が弁座３８を閉じるようになっている。
【００２６】
次に本実施の形態の作用を説明する。
【００２７】
上流側吸気管１６ａに、チェック弁（リード弁）３０を接続することにより、エアークリーナ１７側の流れは吸気側に一定方向の流れとなる。
【００２８】
したがって加速等のシグナルにより、加圧空気用電磁弁２７が開となり、エアータンク２４からの加圧空気が加圧空気供給管２５を通して上流側吸気管１６ａに流れ、チェック弁３０とコンプレッサ１４間の圧力が大気より高くなると、チェック弁３０は自動的に閉となり、コンプレッサ１４の吸気の圧力を直ちに上昇させることができる。
【００２９】
このチェック弁３０により加圧空気用電磁弁２７の開のタイミングは、加圧空気供給管２５と、エアクリーナ１７とコンプレッサ１４間の上流側吸気管１６ａとの系路長にかかわらず、またエンジン１０の回転数、負荷に関係なく、自動で調整可能となりエアータンク２４の空気のロスや空気の供給不足による過給の不具合は解消できる。
【００３０】
その後、加圧空気用電磁弁２７が閉じられた際には、チェック弁３０が直ちに自動的に圧力差で開くため、加圧空気とエアクリーナ１７からの吸気空気の切り換えも直ちに行え、吸気空気の供給不足を生じることなく切り換えることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１２  排気マニホールド
１３  過給機
１４  コンプレッサ
１５  タービン
１６ａ  上流側吸気管
２４  エアータンク
２５  加圧空気供給管
２７  加圧空気用電磁弁
３０  チェック弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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