JPH0316511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、内燃機関の吸気通路に介装される電
磁駆動式のアイドル制御弁に関し、特にフエール
セーフ機能の向上を図つたものに関する。

＜従来の技術＞ ガソリン機関等の内燃機関においては、アイド
リング運転時における機関回転速度を一般に機関
吸気通路の吸気絞り弁の上流と下流とを連通する
バイパス通路を通過する吸気流量を制御すること
により制御している。

この種の吸気流量制御を行うアイドルスピード
制御弁の従来例としては、例えば、第２図に示す
ものがある。

すなわち、図示しない内燃機関の吸気絞り弁を
バイパスする通路に接続される吸気通路１を形成
したハウジング２に円筒面の一部をシール面３ａ
とする弁座３が設けられ、この弁座３と対応する
円筒面の一部からなるシール面４ａを有する弁体
４が設けられる。そして、この弁体４は図示しな
い回動自由な支軸に固定されており、この支軸と
ともに回転することにより、弁座３に開口形成さ
れた吸気通路１の開口面積を変化して吸気流量の
制御を行う。

この弁体４の回転駆動は前記支軸に固定された
図示しないアーマチユアの２つのコイルにより発
生する磁界と、該アーマチユアの外周近傍に配設
された図示しない永久磁石の磁界との間に作用す
る力により行われる。ここで、一方のコイルの磁
界により発生するトルクは開弁方向のトルクを与
え、他方のコイルの磁界により発生するトルクは
閉弁方向のトルクを与えるようになつている。

したがつて、この開弁及び閉弁方向のトルクを
発生するコイルに交互にパルス信号を入力し、そ
れぞれのコイルへの通電時間比すなわちデユーテ
イ比を変化すれば発生する開弁又は閉弁方向のト
ルクの値がデユーテイ比に応じて変化することに
なる。

一方、弁体４の連続部分に設けられたストツパ
５をハウジング２に設けたストツパ６にヘリカル
状のリターンスプリングにより当接させ、このリ
ターンスプリングによる閉弁方向の戻しトルクが
常時アーマチユアと一体的に回動する部分に付与
されている。

以上により、アーマチユアはそのコイルへの通
電により発生する開弁方向のトルクとリターンス
プリングによる閉弁方向の戻しトルクとが釣り合
つた回転位置に保持されることになる。即ち、デ
ユーテイ比を変化することによりアーマチユア及
びそれと一体的に回動する弁体４の回転位置が安
定し、弁開度が調整されて吸気流量が制御され
る。

尚、前記閉弁用コイルは省略し、開弁用コイル
への通電パルスのデユーテイ比を制御することに
より、開弁用コイルに生じる開弁方向のトルクと
リターンスプリングによる閉弁方向のトルクとを
釣り合わせて弁開度を制御するようにしたものも
ある。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、これらアイドルスピード制御弁にお
いては、アーマチユアコイルの異常や制御回路の
異常等により、開弁用コイルが通電したまま（デ
ユーテイ比100％）あるいはこれに近い状態にな
つたとき、機関回転速度が異常上昇することを防
止するため、第３図のフローチヤートに示すよう
なフエールセーフを行うようにしたものがある。

即ち、機関回転速度Ｎが異常に高い上限値N_NG
を超え、かつ、通電パルスデユーテイ比が最小状
態に保持されて所定時間を経過した時に制御弁へ
の通電をOFFに保持してリターンスプリングに
よりフエールセーフ位置にセツトするようにして
いる（尚、コイルへの通電が制御機器等の故障に
より断たれるような場合もリターンスプリングに
よりフエールセーフ位置にセツトされる）。

しかしながら、かかる従来のフエールセーフ制
御では、過渡的な異常時のフエールセーフ作動を
避けるために所定時間の猶予を持たせてフエール
セーフを行う構成としているため、真の異常時に
は猶予時間中に機関回転速度が運転者の意志とは
無関係に異常上昇してしまうという問題があつ
た。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、弁開口面積特性を変更することによ
り、アイドル回転速度の異常上昇を故障発生当初
から確実に防止できるようにした内燃機関のアイ
ドルスピード制御弁を提供することを目的とす
る。

＜問題点を解決するための手段＞ このため、本発明は、弁体と弁座との間に形成
される弁開口部形状を、開弁用コイルへの通電パ
ルスのデユーテイ比が所定値を上回るときの弁体
回動位置では開口面積が所定のフエールセーフ吸
気流量を得るべく絞られるように形成した構成と
する。

＜作用＞ このようにすれば、開弁用コイルが通電され放
しとなるような異常時には、その時の弁体回動位
置によつて弁開口面積が自動的に絞られることに
より機関回転速度の上昇が直ちに抑制される。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を第１図に基づいて説明
する。

図において、吸気通路１１を有するハウジング
１２の筒状部１２ａには円筒部材１３が圧入固定
される。該円筒部材１３は、その吸気通路１１に
面する部分に開口部１３ａ，１３ｂが形成され、
かつ内壁円筒面をシール面１３ｃとする弁座とし
て機能する。この弁座と対応する円筒面の一部か
らなるシール面１４ａ及び開口部１４ｂを有する
弁体１４が固定軸１５のまわりに軸受部１６，１
７により軸承される中空の支軸１８に固定されて
いる。

この固定体としてのハウジング１２には、スト
ツパ１９が設けられ、弁体１４の連続部分にはこ
れと対応するストツパ２０を設ける。また、弁体
１４とハウジング１２との間にはヘリカル状のリ
ターンスプリング２１が介装され、弁体１４がス
トツパ２０方向に回動付勢されている。ここで、
ハウジング１２及び弁体１４に設けられるストツ
パ１９，２０の位置は、これらのストツパ１９，
２０が当接したときの弁体１４位置が閉弁位置と
なるようにする。

尚、前記中空の支軸１８に互いに逆向きの磁界
を発生する２つのコイルを有するアーマチユア２
２が固定され、該アーマチユア２２外周近傍のカ
バー２３に永久磁石２４，２５が固定される。２
６は前記アーマチユア２２の２つのコイルのそれ
ぞれに通電パルスを導くためのコミユテータであ
る。

次に、弁座側のスリツト状の開口部１３ａと弁
体１４側の開口部１４ｂとの間に形成される本発
明に係る弁開口部形状を第１図Ｃによつて説明す
る。

図で実線は弁体１４側の開口部１４ｂを展開し
たものを示し、点線は弁座側の開口部１３ａを示
す。正常時は、アーマチユア２２の開弁用コイル
への通電パルスのデユーテイ比（以下単にデユー
テイ比という）が０〜80％程度以下の範囲で弁開
口面積が最小から最大となるように設定する。

即ち、図で弁体１４の開口部１４ｂに対する弁
座側の開口部１３ａの相対位置がＡに示す範囲を
移動するようになつている。

また、デユーテイ比が85％を超える異常時に
は、弁座側の開口部１３ａの相対位置が図示のＢ
区間内にセツトされて、弁開口面積が絞られるよ
うに開口部１４ｂの形状が形成されている。

かかる構成とすれば、通常時は開弁用コイルと
閉弁用コイルへの通電パルスのデユーテイ比を制
御することによつて弁開口面積を調整して従来同
様の吸気流量制御が行え、所望のアイドル回転速
度に制御される。

また、制御機器等の故障により２つのコイルへ
の通電が断たれる場合は、リターンスプリング２
１によりストツパ１９，２０相互が当接する位置
（デユーテイ比０％位置）にセツトされて、フエ
ールセーフ吸気流量が得られ、所定の回転速度に
維持される。

そして、本発明では、デユーテイ比が85％を超
えるような異常に高い状態となつた時は、弁開口
面積が絞られるので、上記と同様のフエールセー
フ吸気流量が得られ、迅速に所定回転速度に落ち
着かせることができる。

尚、本実施例では、開弁用コイルと閉弁用コイ
ルとを備えたものを適用したが、開弁用コイルの
みを備え、リターンスプリングとで開弁方向のト
ルクを釣り合わせるようにしたものにも適用でき
ることは勿論である。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、開弁用
コイルが通電され放しとなるような故障発生時に
は、弁開口面積が絞られる特性としたため、故障
発生当初から機関回転数が一時的にも過昇される
ことを確実に防止することができ、安全性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは本発明の一実施例の構成を示
し、Ａは要部横断面図、Ｂは縦断面図、同図Ｃは
同上実施例における弁開口面積の特性を示す図、
第２図はアイドルスピード制御弁の従来例を示す
横断面図、第３図は同上従来例のアイドル回転速
度のフエールセーフ制御のフローチヤートであ
る。 １１……吸気通路、１３ａ……開口部、１３ｃ
……シール面、１４ａ……シール面、１４ｂ……
開口部、２２……アーマユチユア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転面の一部をシール面とする弁座に開口す
   る吸気通路と、前記回転面と対応する回転面の一
   部をシール面とする弁体と、開弁用コイルとを備
   え、前記開弁用コイルへの前記弁体を開弁方向へ
   駆動させる通電パルスのデユーテイ比を制御する
   ことにより、前記弁体の回動に伴う前記弁座に開
   口する吸気通路の開口面積を変えて吸気流量制御
   を行う内燃機関のアイドルスピード制御弁におい
   て、前記弁体と弁座との間に形成される弁開口部
   形状を開弁用コイルへの通電パルスデユーテイ比
   が所定値を上回るときの弁体回動位置では開口面
   積が所定のフエールセーフ吸気流量を得るべく絞
   られるように形成したことを特徴とする内燃機関
   のアイドルスピード制御弁。