JPH0466738A - 内燃機関制御システム - 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） 本発明は内燃機関制御システムに関するものであり、特
に、内燃機関及びその制御装置（電子制御装置）より成
る内燃機関制御システムにおいて、内燃機関に設けられ
た各種センサ及びアクチュエータと電子制御装置との接
続が容易な内燃機関制御システムに関するものである。

（従来の技術） 内燃機関（エンジン）を有する自動車に搭載される電子
制御装置は、エンジン及びエンジン周辺機器に設けられ
た各種センサの出力信号を取り込んで、インジェクタや
、スロットル弁の上流及び下流を連通ずるアイドリング
用バイパス通路の開度を制御するバルブ等の各種アクチ
ュエータを制御し、エンジンの運転状態を最適状態に設
定する。

この電子制御装置は、エンジンルーム以外の、例えば車
室内に配置され、該電子制御装置と前記各種センサ及び
アクチュエータとの接続は、ワイヤハーネスを用いて行
われている。

このような内燃機関制御システムは、実願昭５９−１２
３６７２号、同６２−１８７２９４号等に記載されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

すなわち、前述のように、従来の電子制御装置は、エン
ジンルーム以外の場所に配置されていたので、当該電子
制御装置とエンジンの各種センサ及びアクチュエータと
をワイヤハーネスて接続しなければならず、当該内燃機
関制御システムの組み立てか面倒である。

また、前記ワイヤハーネスの接続の際に、当該自動車の
内部でワイヤハーネスの引き回しを行わなければならな
いので、該ハーネスの接続かさらに面倒となり、また、
組み立ての工数が増加する。

さらに、ワイヤハーネスが長くなるので、重量増加を招
く。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的は、電子制御装置と、エンジンの各種
センサ及びアクチュエータとの接続ラインを短くし、か
つ、前記接続を容易に行うことのできる内燃機関制御シ
ステムを提供することにある。

（課題を解決するための手段及び作用）前記の問題点を
解決するために、本発明は、当該電子制御装置を構成す
る回路をフレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣと
いう）上に形成すると共に、該ＦＰＣをスロットルボデ
ィ内に配置し、そしてエンジンの各種センサ及びアクチ
ュエータと電子制御装置とを直接接続するようにした点
に特徴かある。

スロットルボディには、当該エンジンの各種センサやア
クチュエータを設けることができるので、電子制御装置
と前記各種センサ及びアクチ二エタとの距離が短くなる
。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例の構成を示す概略図である。

同図において、エアクリーナ２４から矢印Ａ方向に取り
込まれた空気は、スロットル弁２を有するスロットルボ
ディ１内に配置されたインジェクタ４より噴射される燃
料により、混合気となり、さらにインテークマニホール
ド２２を介して、エンジン２１に導入される。

燃料ポンプ９は、図示されない燃料タンクより燃料を吸
引（矢印Ｂ方向）し、これをレギュレータ９Ｒを介して
インジェクタ４に供給する。インジェクタ４より噴射さ
れなかった燃料は、リターンパイプを介して燃料タンク
に戻る（矢印Ｒ方向）。

混合気はエンジン２１内で燃焼し、エキゾーストマニホ
ールド２３を通過（矢印Ｃ方向）し、さらにマフラ（図
示せず）を介して排出される。

バイパス通路５は、スロットル弁２の空気流上流側及び
下流側を連通ずるように設けられている。

このバイパス通路５は、アイドリング時の吸入空気量を
制御するものであり、その開度は制御弁６により制御さ
れる。

前記スロットルボディ１内部には、大気温度を検出する
Ｔａセンサ７及び吸気管内負圧を検出するＭＡＰセンサ
１０が配置されている。前記Ｔａセンサ７及びＭＡＰセ
ンサ１０は、スロットルボディ１内の空気通路の、スロ
ットル弁２上流側及び下流側にそのプローブが露出する
ように、スロットルボディ１に取り付けられている。

また、前記スロットルボディ１内の所定領域には、エン
ジン冷却水が導入され、該導入部にエンジン冷却水の温
度を検出するＴｗセンサ８が設けられている。

前記スロットルボディ１には、さらに電子制御装置７０
が取り付けられている。この電子制御装置７０は、後述
するようにＦＰＣ上に電子回路が形成されることにより
構成されている。

この電子制御装置７０のＦＰＣは、前記スロットル弁２
の開度を検出するＴｈセンサ３、並びに前記インジェク
タ４、制御弁６、Ｔａセンサ７、Ｔｗセンサ８、燃料ポ
ンプ９及びＭＡＰセンサ１０の端子及びリード線に直接
接続されている。

符号１１Ｂは蓋であり、該蓋１１ＢにはコネクタＩＩＡ
が取り付けられている。このコネクタ１１Ａには、前記
電子制御装置７０が接続されている。

また、前記コネクタＩＩＡには、ワイヤハーネス１２の
コネクタ１２Ａが接続され、これにより、当該電子制御
装置７０に点火プラグや、バッテリ、あるいはインスト
ルメントパネルに設けられた各種データ入出力装置が接
続される。

第３図はスロットルボディ１の斜視図、第１図は第３図
を矢印り方向から見た図、第５図は第３図を矢印Ｅ方向
から見た要部破断断面図、第６図は第１図をＦ−Ｆ線で
切断した断面図である。

第３図においては、電子制御装置７０を収容する枠ＩＢ
、及び枠ＩＣをカバーする蓋１１Ｚは、その一部が破断
されている。また、第１図においては、蓋１１Ｂ及び蓋
１１Ｚは取り除かれており、また前記枠ＩＢ及び枠ＩＣ
の一部が破断されている。さらに、第６図ではＴＷセン
サ８は破断されていない。第１図の電子制御装置７０を
取り除いた図を第４図に示す。

第１図及び第３図〜第６図において、第２図と同一の符
号は、同−又は同等部分をあられしている。

まず、第５図に示されるように、スロットルボディ１は
、下部本体ＩＸ、中間部材ＩＹ及び上部本体ＩＺの３つ
のボディより成っている。前記下部本体ＩＸにはスロッ
トル弁２が取り付けられ、また上部本体ＩＺにはインジ
ェクタ４か取り付けられている。このインジェクタ４の
取り付けは、おねじ１０１及びキャップ１０２を用いて
行われている。なお、第５図においては、インジェクタ
４の配置により、スロットルボディ１内の空気通路が閉
塞されるように描かれているが、実際には、第５図にお
いて、インジェクタ４の手前側及び後側を空気が通過す
るようになっている。

前記インジェクタ４には、図示されない燃料ポンプ、レ
ギュレータ及び燃料通路１０３を介して燃料が導入され
る。

前記下部本体ＩＸに取り付けられたスロットル弁２を支
持する軸の端部には、Ｔｈセンサ３が取り付けられてい
る。

前記下部本体ＩＸ及び上部本体ＩＺは、樹脂等の比較的
断熱性の高い材料により形成された中間部材ＩＹにより
、連結されている。

そして、前記下部本体ＩＸは、エンジン２１（第２図）
に連結されたインテークマニホールド２２に取り付けら
れ、また前記上部本体ＩＺには、エアクリーナ２４（第
２図）が取り付けられる。

エンジン２１の運転により生じる負圧により、上部本体
ＩＺに形成された窓ＩＷよりスロットルボディ１内に外
気が取り込まれる（矢印Ｇ方向）。

なお、第５図には示されていないが、スロットルボディ
１には、第２図に関して前述したようなバイパス通路５
が形成されている。

次に、第４図及び第５図において、上部本体ＩＺに形成
された枠ＩＢには、インジェクタ４のリード線４Ａが引
き出されると共に、Ｔａセンサ７が取り付けられている
。

枠ＩＣ内には、図示されるように、ＭＡＰセンサ１０、
Ｔｈセンサ３及び７ｗセンサ８が配置されている。前記
Ｔｗセンサ８の外周部にはおねじが形成されていて、第
６図に示されるように、下部本体ＩＸに形成されためね
じに螺合することにより、当該スロットルボディ１に取
り付けられている。第６図の符号１０４は、下部本体Ｉ
Ｘ内にエンジン冷却水を導入するための領域であり、こ
の領域１０４内に７ｗセンサ８のプローブが露出するよ
うに、７ｗセンサ８か取り付けられている。

前記枠ＩＣには、さらにグロメット３３及び３４を介し
て、燃料ポンプ（第２図に示された燃料ポンプ９）のリ
ード線９Ａ及び制御弁（第２図に示された制御弁６）の
リード線６Ａが引き込まれている。

符号３Ｂ、７Ｂ、８Ｂ及びＩＯＢは、それぞれＴｈセン
サ３、Ｔａセンサ７．７ｗセンサ８及びＭＡＰセンサ１
０の端子（ピン）である。

また、前記上部本体ＩＺの枠ＩＢ内には、電子制御装置
７０のＦＰＣを固定するための架台ＩＥ及びビンＩＤが
形成されている。

第４図に示されたように、各種センサ３．７．８及び１
０の取り付け、及びリード線４Ａ、６Ａ及び９Ａの引き
出しが完了すると、第１図に示されるように、枠ＩＢ及
び枠ＩＣを連通ずる穴に挿入されたグロメット３２内に
、電子制御装置７０を通し、該電子制御装置７０を枠Ｉ
Ｂ及び枠ＩＣ内に配置する。この場合、必要に応じて、
電子制御装置７０を構成するＦＰＣ７０Ａを折り曲げる
。

この電子制御装置７０の平面図を第７図に示す。

なお、第７図において、ＦＰＣ７０Ａ上に配置、あるい
は形成される電子回路、及び導電性のパターンの図示は
省略されている。

前述のように、電子制御装置７０は、ＦＰＣ７０Ａ上に
所定の電子回路か設けられたものである。

第７図に示したように、ＦＰＣ７０Ａには、前記各種セ
ンサ及びアクチュエータの端子及びリード線をはんだ付
けするための接続穴５５Ａ〜５５Ｇ、及び蓋１１Ｂに取
り付けられたコネクタ１１Ａの端子１１Ｃ（第５図）を
はんた付けするだめの接続穴５５Ｑ、並びに当：ＪＣ電
子制御装置７０を上部本体ＩＺに固定するための取り付
は穴５２が穿設されている。

電子制御装置７０を前記のように配置した後、前述した
各種センサの端子３Ｂ、７Ｂ、８Ｂ及び１０Ｂ１並びに
前記リード線４Ａ、６Ａ及び９Ａを、ＦＰＣ７０Ａの各
接続穴５５Ａ〜５５Ｇにはんた付けする。

上記はんだ付けが終了した後、枠ＩＢ内に形成されたビ
ンＩＤ（第４図）を、ＦＰＣ７０Ａに穿設された取り付
は穴５２に挿入し、該ビンＩＤの先端に第８図に示され
るようにキャップ６２を被せ、ＦＰＣ７０Ａを枠ＩＢ内
に固定する。前記キャップ６２の固定は、該キャップ６
２か有する弾性を利用して行っても良いし、また、ビン
ＩＤに接着剤を塗付した上でキャップ６２を被せても良
い。

また、第９図に示されるように、ビンＩＤの先端に凸部
ＩＩを形成すると共にキャップ６２Ａの内部に凹部６２
Ｂを形成し、凸部１■と凹部６２Ｂとの嵌合によりキャ
ップ６２Ａをビン１Ｄに固定するようにしても良い。

なお、この実施例では、キャップ６２によるＦＰＣ７０
Ａの固定は２か所しか行われていないか、当該電子制御
装置７０の大きさ等に応して、必要なだけ行われる。ま
た、電子制御装置７ｏがあまり大きくならない場合には
、ＦＰＣ７０Ａの固定は不要である。

つぎに、ＦＰＣ７ＯＡの接続穴５５Ｑに、蓋１１Ｂに取
り付けられたコネクタＩＩＡの端子１１Ｃをはんだ付け
する。そして、例えばねし止めにより、抜枠ＩＢに蓋１
１Ｂを固定する。

第１図の符号３５は前記蓋１１Ｂを取りイ＝ｆけるため
のめねじである。また、前記蓋１１Ｂは枠ＩＢのカバー
として機能する。

この後、適宜の手法を用いて、蓋１１Ｚを枠ＩＣの開口
部に取り付ける。

このようにしてスロットルボディ１の組み立てが完了し
たら、該スロットルボディ１をエンジン２１に取り付け
られたインテークマニホールド２２に接続し、さらに、
該スロットルボディ１にエアクリーナ２４を取り付ける
。これにより、エンジンとその制御手段（すなわち当該
電子制御装置７０）とより成るエンジンシステムが完成
する。したがって、当該エンジンを自動車の車体に搭載
する前に、当該エンジンシステムを運転することが可能
である。

さて、各種センサの端子３Ｂ、７Ｂ、８Ｂ及び１０Ｂと
ＦＰＣ７０Ａとの接続は、第１０図に示したように、は
んだ付け（同図符号４０）により行われるものとしたが
、例えば第１１図に示したように、端子３Ｂ、７Ｂ、８
Ｂ及びＩＯＢにっば４２を形成あるいは固定し、該端子
の先端にキャップ４１を嵌め、必要ならばかしめること
により接続しても良い。

また、前述の実施例においては、電子制御装置７０は枠
ＩＢ内に配置されるものとして説明したが、電子制御装
置７０を構成する回路のうち、枠ＩＣ内に配置されたセ
ンサ（例えばＭＡＰセンサ１０）の制御回路に関する部
分を、該電子制御装置７０と別の基板に形成し、これを
、枠ＩＣ内に配置するようにしても良いことは当然であ
る。すなわち、電子制御装置を２つ以上の基板に形成し
、これらをスロットルボディ１内の異なる箇所に配置す
るようにしても良い。

さらに、前記実施例では、電子制御装置７０が取り付け
られた上部本体ＩＺが、断熱性を有する中間部材ＩＹを
介して下部本体ＩＸに取り付けられるものとして説明し
た。このような構成により、エンジンの熱がインテーク
マニホールド２２を介して電子制御装置７０に伝導され
にくい。

しかし、このような電子制御装置７０への熱伝導の防止
は、上部本体ＩＺ又は下部本体ＩＸ自体を断熱性を有す
る材料により形成することによっても、あるいはインテ
ークマニホールド２２を断熱性を有する材料により形成
することによっても、実現することができる。

また、この実施例では、インジェクタ４によりスロット
ル弁２に対して燃料を噴射するように構成され、これに
よりスロットル弁２が燃料の蒸発潜熱により冷却される
ので、該スロットル弁２、すなわち下部本体ＩＸの放熱
量が多くなり、電子制御装置７０への熱伝導の防止にさ
らに貢献できる。

もちろん、インジェクタ４を設ける代わりに、気化器を
用いてスロットル弁２に燃料を噴射するようにしても良
いことは当然である。

さらにまた、当該エンジンが複数の気筒を有する場合に
おいては、スロットルボディ１を１つたけ設け、該スロ
ットルボディ１を通過する混合気を、分岐構造を有する
インテークマニホールドを用いて分配しても良いし、あ
るいは各気筒ごとにスロットルボディ１を設けるように
しても良い。

また、電子制御装置７０を構成するＦＰＣ７０Ａの形状
は、第７図に示されたもののみに限定されることはなく
、該ＦＰＣ７０Ａに接続されるべきセンサやアクチュエ
ータの個数やレイアウト等によって、任意の形状に設定
されることは当然である。

さらに、本発明は、自動車の内燃機関制御システムに適
用されるだけではなく、例えば自動二輪車や作業車等の
車両の内燃機関制御システムに適用されても良いことは
当然である。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エン
ジンの各種センサ及びアクチュエータと電子制御装置と
の接続ラインが短くなるので、当該車両の内部でワイヤ
ハーネスを引き回す必要がなく、当該内燃機関制御シス
テムの組み立てが容易となる。また、当該内燃機関制御
システムを軽量化することができる。さらに、センサの
出力信号にノイズがのりにくい。

また、電子制御装置を構成するＦＰＣに、センサ及びア
クチュエータを直接接続するようにしたので、配線ミス
が少なくなり、電子制御装置とセンサ及びアクチュエー
タとの接続が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第３図を矢印り方向から見た図である。 第２図は本発明の一実施例の構成を示す概略図である。 第３図はスロットルボディの斜視図である。 第４図は第１図の電子制御装置を取り除いた図である。 第５図は第３図を矢印Ｅ方向から見た要部破断断面図で
ある。 第６図は第１図をＦ−Ｆ線で切断した断面図である。 第７図は電子制御装置の平面図である。 第８図及び第９図はキャップによるＦＰＣの固定の様子
を示す図である。 第１０図及び第１１図はセンサの端子とＦＰＣとの接続
手法を示す図である。 １・・・スロットルボディ、ＩＢ、ＩＣ・・・枠、ＩＸ
・・・下部本体、ＩＹ・・・中間部材、ＩＺ・・・上部
本体、２・・・スロットル弁、３・・・Ｔｈセンサ、３
Ｂ。 ７Ｂ、８Ｂ、ＩＯＢ・・・端子、４・・・インジェクタ
、４Ａ、６Ａ、９Ａ・・・リード線、６・・・制御弁、
７・・・Ｔａセンサ、８・・・Ｔｗセンサ、９・・・燃
料ポンプ、１０・・・ＭＡＰセンサ、２１・・・エンジ
ン、２２・・・インテークマニホールド、５２・・・取
り付け穴、 ５５Ａ〜５５Ｇ。 ５５Ｑ・・・接続穴、 ６２゜ ２Ａ・・・キャ ツブ、 ０・・・電子制御装置、 ７０Ａ・・・ＦＰＣ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スロットル弁を収容するスロットルボディを備え
   た内燃機関と、該内燃機関に取り付けられたセンサ及び
   アクチュエータと、前記センサの出力信号を取り込んで
   前記アクチュエータを制御することにより、前記内燃機
   関を制御する電子制御装置とを具備した内燃機関制御シ
   ステムにおいて、前記電子制御装置は、その回路がフレ
   キシブルプリント配線板に形成されると共に、前記スロ
   ットルボディ内に配置され、 前記センサ及びアクチュエータの端子及びリード線の少
   なくとも一部は、前記スロットルボディ内に引き込まれ
   、前記フレキシブルプリント配線板に接続されたことを
   特徴とする内燃機関制御システム。