JPH03156169A - エンジン補助空気の制御弁装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はエンジンの吸気管路の絞り弁下流に接続した補
助空気通路の空気量を制御するエンジン補助空気の制御
弁装置に関するものであって、主に自動車用エンジンの
アイドル回転速度制御に利用される。

［従来の技術］ アイドル運転時に発電機などの補機類が作動したときエ
ンジンが停止することのないように吸気管路の絞り弁下
流に補助空気通路を接続し、その空気量を制御すること
によってエンジン回転速度を所定値に維持する技術は周
知である。

そして、この空気量を変化させる制御弁を駆動する手段
としてリニア形のステッピングモータを用いることも例
えば「カーエレクトロニクス入門」　（ウィリアム・リ
ーベンス外著、紺谷和夫外訳、啓学出版株式会社、１９
８４年９月２５日第１刷発行）第２２２〜２２３頁によ
って知られている技術であり、現在一部の乗用車に採用
されている。

この電気的な制御弁装置は、ステッピングモータのロー
タに弁軸（モータ軸）をねじ結合し、ロータの回転に伴
って弁軸を軸線方向へ往復動させて弁軸の先端の円錐状
の弁体と補助空気通路の弁座との隙１１）１を増減する
ことによって空気量を制御するものであり、一般にオフ
・アイドル時には全開とされエンジン吸入空気は絞り弁
のみによって制御される。従って、電子式制御装置やス
テッピングモータの内部に故障を生じて無励磁の状態と
なったとき、制御弁が開弁中であるとその位置で停止し
て補助空気通路を開いたままとし、絞り弁で制御される
空気以外の余分な空気がエンジンに送られて回転速度を
上昇し、自動車を暴走させるという危険がある。

その対策として、補助空気通路に制御弁とは別に非常閉
止弁を設けて制御弁が開いたままとなっても補助空気通
路が閉じられるという安全手段を採っているが、二個の
弁装置を用いるため構成が複雑になるとともに設置のた
めに余分のスペースを必要とするばかりか、非常閉止弁
およびその制御手段に無視できない費用を要するという
問題がある。

［発明が解決しようとする課題〕 本発明は補助空気通路の空気量をリニア形のステッピン
グモータで駆動される制御弁で制御する方式では安全対
策に余分なスペースや無視できない費用を要するという
課題を解決しようとするものであって、ステッピングモ
ータが故障により開弁中に無励磁の状態となったとき制
御弁を全閉とすることによって安全を計ることができる
エンジン補助空気の制御弁装置を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明は吸気管路の絞り弁下流に補助空気通路が接続さ
れ、その空気量を制御する制御弁がステッピングモータ
で駆動されるエンジン補助空気の制御弁装置がもってい
る前記課題を解決するために次の手段を講じた。

即ち、制御弁を回転形波量制御弁としその弁体をステッ
ピングモータの回転モータ軸に結合した。そして、弁体
を全開位置で停止させるストッパと弁体を閉方向へ回転
させるように働く戻しばねとを設けた。

［作用］ ステッピングモータは励磁電流のパルス信号数に応じて
弁体を回転し通路面積を変化させて補助空気通路の空気
量を制御する。励磁電流が故障により流れなくなってス
テッピングモータが無励磁の状態となると、戻しばねの
ばね力で弁体が閉方向へストッパに衝るまで回転させら
れ補助空気通路を閉じる。これによってエンジンには絞
り弁で制御された空気のみが送られることとなる。

［実施例］ 図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の制御弁装置を具えたエンジン吸気系の
一例を示すものであって、吸気管路１に絞り弁２をバイ
パスさせて設けた補助空気通路３にステッピングモータ
４で駆動される制御弁５が設置されている。ステッピン
グモータ４は電子式制御装置６から送られる励磁電流の
パルス信号数に応じて制御弁５を駆動しその通路面積を
変化させて補助空気通路３を流れる空気量を制御するも
のであって、絞り弁位置、エンジン回転速度、エンジン
温度、補機類作動状況、車速などのエンジン運転状態を
示す信号に基いて適正なパルス信号数の励磁電流が送ら
れる。

第２．３．４図を参照して制御弁５は円筒形の弁室１３
とこれに直交した入口ボート１４、出口ボート１５とを
有する弁本体１２の弁室１３にステッピングモータ４の
回転モータ軸１１と結合した円柱形の弁体１６を気密に
嵌装し、弁体１６の入口ボート１４と出口ボート１５と
を連通する弁通路１７の周側面に出口ボート１５を開閉
する円弧状の絞り片Ｉ８を設けた構成であって、補助空
気通路３の絞り弁２」電流へ接続した入口側が入口ボー
）！４に接続され絞り弁２下流へ接続した出口側か出口
ボート１５に接続されているとともに、弁本体１２とス
テッピングモータ４のモータケーシングとが互いに固着
されている。

弁本体１２は弁室１３と同軸上で側面へ開放した支持孔
１９を有し、弁体１６は支持孔１９に突出して軸受２０
に支持されているとともに、弁体１６を囲んで支持孔Ｉ
９に装入したねじりコイルばねからなる戻しばね２１の
一端が弁体１６に固着されている。また、弁体Ｉ６の端
面には支持孔１９の外部へ突出して当り片２２が設けら
れており、更に弁本体１６の端面には平板状のストッパ
２３が支持孔１９の開放面中心へ向かって突出して固着
されている。ストッパ２３はねじ２４によって取付位置
可調整に弁本体１６に固着され５且つ戻しばね２１のも
う一端を固着している。

このように構成した本実施例の制御弁装置における制御
弁５は図示の状態で全開とされており、弁体１６が時計
方向へ約９０度回転したとき絞り片１８が出口ボー）１
５を完全に塞ぐとともに当り片２２がストッパ２３に衝
る。そして、電子式制御装置６からステッピングモータ
４に送られる励磁電流のパルス信号数に応じて弁体１６
は全開と全閉との間で回転し、絞り片１８による出口ボ
ート１５の開口面積即ち通路面積を変化させて空気量を
制御することによりエンジンのアイドル回転速度を所定
値に維持するのである。

制御弁５が開弁じているとき電子式制御装置６やステッ
ピングモータ４が故障して励磁電流が流れなくなると、
ステッピングモータ４は無励磁の状態となって弁体１６
をそのときの位置に停止させてしまうが、本実施例によ
るとストッパ２３と弁体１６とに両端を固着した戻しば
ね２１のねじりばね力で弁体１６を図示時計方向へ強制
的に回転させ、当り片２２がストッパ２３に衝った位置
、即ち絞り片１８が出口ボート１５を完全に塞いだ位置
に弁体１６を固定するのである。従って。

エンジンには絞り弁２で制御された空気のみが送られ、
回転速度を上昇して自動車を暴走させるということがな
い。

尚、弁体１６は入口ボート１４を開閉し或いは両ボート
１４．１５を同時に開閉する構成であってもよく、また
全開と全閉との回転角度は任意に設定できる。更に、戻
しばね２１は両端をステッピングモータ４のモータケー
シングまたは弁本体１２と弁体１６とに固着し、ストッ
パ２３を弁本体１２の内部に形成するなどの設計変更が
できることは言うまでもない。

［発明の効果］ 本発明によると、制御弁を回転形流量制御弁とし、その
弁体に閉方向へ働く戻しばねを作用させるとともに全閉
位置からオーバストロークさせないストッパを設けたの
で、非常閉止弁を１投けることなく簡単且つ安価な構成
でしかも余分のスペースを必要としないでステッピング
モータが無励磁状態となった故障時に補助空気通路を閉
じエンジンの回転速度」−Ｈ、自動車の暴走という危険
を回避することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御弁装置を具えたエンジン吸気系の
一例を示す概略図、第２図は制御弁の実施例を示す横断
面図、第３図、第４図は第２図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線に
沿う断面図および端部口である。 ｌ・・・吸気管路、２・・・絞り弁、３・・・補助空気
通路、４・・・ステッピングモータ、５・・・制御弁、
１１・・・回転モータ軸、１６・・・弁体、２１・・・
戻しばね、２３・・・ストッパ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気管路の絞り弁下流に補助空気通路が接続され、その
   空気量を制御する制御弁がステッピングモータで駆動さ
   れるエンジン補助空気の制御弁装置において、前記制御
   弁が回転形流量制御弁であってその弁体がステッピング
   モータの回転モータ軸に結合されているとともに、前記
   弁体を全閉位置で停止させるストッパと前記弁体を閉方
   向へ回転させるように働く戻しばねとが設けられている
   ことを特徴とする制御弁装置。