JPH07166895A - 車輌のスロットルバルブ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 エアコン用のアイドルアップ機構と、再始動
を容易にするためのリスタート機構の両方を設けたエン
ジンにおいて、これらの制御を１個のアクチュエータで
行なうようにする。 【構成】 大気側と負圧側の入口ポート21，22とこれら
入口ポート21，22の切換えによっていずれかの入口ポー
ト21，22に接続される出口ポート24を有するバキューム
スイッチングバルブ（ＶＳＶ）18を設け、このＶＳＶ18
のコイル28を電磁クラッチ31に並列に接続するととも
に、大気側の入口ポート22を大気中に開放し、負圧側の
入口ポート21をエンジン１の吸気系のポート16に接続
し、出口ポート24を、吸気負圧が作用したときスロット
ルバルブ４を閉じる方向に作用するアクチュエータ７の
作用室10に接続したものである。エンジン１の停止時
と、エンジン作動でエアコンが作動したとき、アクチュ
エータ７のスプリング１５がスロットルバルブ４を所定
開度開くことになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷媒圧縮用のコンプレ
ッサを電磁クラッチを介してエンジンの出力軸に接続し
た車輌に適用する、車輌のスロットルバルブ制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌には、車室内の温度を一
定に保つとともに、必要に応じて換気を行なうエアコン
ディショナ（以下、エアコンという）を搭載するのが普
通である。このエアコンは、冷房機能と暖房機能とを有
し、これらを選択的にあるいは同時に作動させて、吹出
口から設定温度の空気を吹き出させるようになってい
る。エアコンの機能のうち冷房機能は、エンジンの出力
軸で冷媒圧縮用のコンプレッサを駆動するので、エンジ
ンの回転出力の一部がここで消費され、このために、ス
ロットルバルブの開度に対するエンジンの回転数が僅か
に低下することになる。

【０００３】このようにエンジンの回転数が僅かに低下
するのがエンジンがアイドリング回転時以外のときであ
ればなんら問題が生じないが、アイドリング回転時であ
ると、その低下のためにエンジンが停止する虞がある。
そこで従来から、エアコンのコンプレッサが作動すると
きには、スロットルバルブを僅かな角度開いてエンジン
の停止を防止する、いわゆるアイドルアップ機構が設け
られていた（一例として実公昭56-46040号公報等参
照）。

【０００４】従来用いられてきたアイドルアップ機構
は、エアコンのコンプレッサをエンジンの出力軸に結合
する電磁クラッチのオン時に、アクチュエータの作用室
にエンジンの吸気負圧を導いて、その力でスロットルバ
ルブを僅かな角度（約６度）開くのである。スロットル
バルブが僅かな角度でも開けば、エンジンの回転数はそ
の角度に応じて回転数が上がるので、停止しないことに
なる。

【０００５】一方、車輌用のエンジンには、リスタート
機構というものが採用されることがある。このリスター
ト機構とは、エンジンの再始動性を良くするために、エ
ンジンの停止時にスロットルバルブを僅かな角度（約６
度）開くものである。停止時にスロットルバルブを僅か
な角度開くための構造としては、エンジンの吸気負圧と
スプリングの弾発力とをバランスさせ、バランスが崩れ
た方向にダイヤフラムが動くようにし、このダイヤフラ
ムにスロットルバルブに連係するロッドを取り付けたア
クチュエータを設け、このアクチュエータの作用室に吸
気負圧を導くものが用いられる。

【０００６】上記構造のリスタート機構では、アクチュ
エータのスプリング弾発力を、作用室に吸気負圧を受け
たときその吸気負圧がスプリングの弾発力に抗してスロ
ットルバルブを所定の閉じ位置まで閉じるように設定し
て使用することになる。これにより、エンジンが作動し
て吸気系に負圧が発生しているときには、その吸気負圧
がスプリングの弾発力に抗してダイヤフラムを引き、上
記のようにスロットルバルブを閉じるが、エンジンが停
止するとスプリングの弾発力によりスロットルバルブが
所定角度開くことになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、アイドル
アップ機構とリスタート機構は、それぞれ専用のアクチ
ュエータを有し、しかもアイドルアップ機構では吸気負
圧を受けたときにスロットルバルブを開くのに対し、リ
スタート機構では吸気負圧を受けたときにスロットルバ
ルブを閉じるようになっている。このため両機構を搭載
した車輌においては、キャブレタ周辺の構造が複雑にな
る上に設置のための所要の空間を大きく必要とし、また
作用が逆であることからスロットルバルブへの結合機構
が複雑になる問題があった。

【０００８】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、主としてバキュームスイッチングバルブの構造およ
び接続を変えることにより、１個のアクチュエータでア
イドルアップ機構とリスタート機構の両方の機能が得ら
れる車輌のスロットルバルブ制御装置を提供しようとす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、冷媒圧縮用のコンプレッサを
電磁クラッチを介してエンジンの出力軸に接続した車輌
において、大気側と負圧側の入口ポートとこれら入口ポ
ートの切換えによっていずれかの入口ポートに接続され
る出口ポートを有するバキュームスイッチングバルブを
設け、該バキュームスイッチングバルブのコイルを前記
電磁クラッチに並列に接続するとともに、大気側の入口
ポートを大気中に開放し、負圧側の入口ポートをエンジ
ンの吸気系に接続し、出口ポートを、吸気負圧が作用し
たときスロットルバルブを閉じる方向に作用するアクチ
ュエータの作用室に接続した構成としたものである。

【００１０】また、バキュームスイッチングバルブとし
て、コイルに通電されたとき、弁体を押圧するスプリン
グに抗して弁体を引き、該弁体により、大気側の入口ポ
ートと出口ポートとが連通する形式のものを用いるよう
にしたものである。

【００１１】また、アクチュエータとして、ハウジング
内にダイヤフラムを張設して作用室を形成し、該作用室
内にダイヤフラムを押圧するスプリングを設け、ダイヤ
フラムの作用室と反対側にロッドの基端を取付けたもの
を使用し、該ロッドの先端をスロットルバルブに結合し
たものである。

【００１２】さらに、アクチュエータ内でダイヤフラム
を押圧するスプリングの戻し力が、スロットルバルブを
閉じるためにスロットルバルブの軸に巻回されたスプリ
ングの戻し力よりは大きく、かつ、アクチュエータのダ
イヤフラムに作用するエンジンの吸気負圧よりは小さく
なるように設定したものである。

【００１３】

【作用】このような構成とすれば、エンジンが作動した
ときに発生する吸気負圧の作用とバキュームスイッチン
グバルブの切換え作用で、アクチュエータはエンジン作
動でアイドリング時にはスロットルバルブを所定位置ま
で閉じるためロッドを引き、エアコンが作動すると僅か
の角度開くようにロッドを押すことになる。また、エン
ジンが停止して吸気負圧が消滅すると、ダイヤフラムは
スプリングの弾発力によって押され、これとともに押さ
れるロッドでスロットルバルブは僅かの角度開くことに
なる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１について説明
する。１はエンジンであり、２はその吸気側に接続され
たキャブレタである。キャブレタ２の通路３の内部には
スロットルバルブ４が軸５を中心にして回動するように
配設されている。スロットルバルブ４は従来周知のもの
であり、軸５を中心にして回動し、通路３に交差する向
きとなったときアイドリングで、平行状態となったとき
前開状態となるものである。軸５には渦巻き状のスプリ
ング６が巻装されており、スロットルバルブ４に閉じる
方向の力を与えている。

【００１５】７はアクチュエータである。このアクチュ
エータ７は、ハウジング８の内部にダイヤフラム９が張
設されたものであり、このダイヤフラム９によって仕切
られた２室のうちの一つが作用室10となる。もう一つの
室11は孔12によって大気中に連通されており、孔12から
は、基端をダイヤフラム９に結合したロッド13が突出し
ている。ロッド13の先端にはリンク14の基端が結合して
いる。

【００１６】リンク14の先端はスロットルバルブ４の一
部に結合し、ロッド13がハウジング８の孔12から突出し
たときスロットルバルブ４を僅かな角度（約６度）開く
ようになっている。なお、リンク14は、運転者がスロッ
トルペダルを踏むなどしてスロットルバルブ４を開閉す
る作動には支障を与えないようになっている。

【００１７】作用室10の内部には、ハウジング８の内壁
とダイヤフラム９との間に圧縮状態のスプリング15が介
装されており、ダイヤフラム９に、作用室10が拡張する
方向（ロッド13が突出する方向）の力を与えている。こ
のスプリング15の弾発力は、スロットルバルブ４の軸５
に巻装されたスプリング６の巻取力（スロットルバルブ
４を閉じる力）よりは大きなものとなっており、したが
ってこのスプリング15がダイヤフラム９を押すときには
スロットルバルブ４は閉じることになる。

【００１８】エンジン１にはポート16が設けられてお
り、アクチュエータ７のハウジング８にもポート17が設
けられている。ポート16にはエンジン１が作動している
とき吸気負圧が発生する。またアクチュエータ７のハウ
ジング８に設けられたポート17には、次に説明するバキ
ュームスイッチングバルブ18の作動により、正圧（大気
圧）あるいはポート16からの吸気負圧のいずれかが与え
られることになる。

【００１９】18はバキュームスイッチングバルブ（以
下、ＶＳＶという）である。このＶＳＶ18には、そのハ
ウジング19に、管路20によってエンジン１のポート16に
接続された入口ポート21と、大気中に開放されたもう一
つの入口ポート22および管路23によってアクチュエータ
７のポート17に接続された出口ポート24が設けられてい
る。

【００２０】ハウジング19の内部には一部にくびれ部25
を有する弁体26が設けられており、その位置によって出
口ポート24が入口ポート21または入口ポート22のいずれ
かに連通するように切り換えるようになっている。27は
弁体26を押圧するためにハウジング19の内壁と弁体26の
間に圧縮状態で介装されたスプリングである。

【００２１】ＶＳＶ18のハウジング19の外周で、スプリ
ング27を介装したところの外側にはコイル28が巻回され
ており、通電されて磁力線を発生したとき、スプリング
27の弾発力に抗して弁体26を引くようになっている。こ
のため、弁体26の材質ならびにスプリング27の強さ、コ
イル28の巻き数ならびに通電電流等の設定を適切に行な
う。

【００２２】コイル28の一端にはエアコンスイッチ29を
介してバッテリ30の一極が接続されている。コイル28の
他端とバッテリ30の他極は車体接地されている。エアコ
ンスイッチ29と車体接地回路との間には、コイル28に並
列に電磁クラッチ31が接続されている。この電磁クラッ
チ31は、通電されたときエンジンの出力軸（図示せず）
と、エアコンの冷媒圧縮用のコンプレッサの駆動軸を結
合するものである。

【００２３】このように構成されたこの装置は、アクチ
ュエータ７内でダイヤフラム９を押圧するスプリング15
の戻し力が、スロットルバルブ４を閉じるためにスロッ
トルバルブ４の軸５に巻回されたスプリング６の戻し力
よりは大きく、かつ、アクチュエータ７のダイヤフラム
９に作用するエンジン１の吸気負圧よりは小さくなるよ
うに設定して使用する。

【００２４】作動の説明をする。図１はエンジン１が停
止した状態を示すものである。エンジン１が停止してい
るからエアコンスイッチ29も当然にオフとなっており、
ＶＳＶ18のコイル28は通電されず、弁体26はスプリング
27に押されて大気開放の入口ポート22が閉ざされ、出口
ポート24は入口ポート21に連通する状態となっている。
エンジン１が停止してアクチュエータ７の作用室10に吸
気負圧が作用しないので、スプリング15がダイヤフラム
９を押し、ロッド13とリンク14がスロットルバルブ４を
僅かに開いて、リスタート機構として機能する。

【００２５】スロットルバルブ４がこのように僅かな角
度開いた状態でエンジン１が停止していると、次に始動
する際、矢印32で示すエアがエンジン１内に入り易いの
で、始動が容易になる。ＶＳＶ18のコイル28が通電され
ない状態であるから、バッテリ30の電力を無駄に消費す
ることもない。

【００２６】図２はエンジン１が作動しており、エアコ
ンは使用しないためエアコンスイッチ29が開いている場
合である。エアコンスイッチ29が開いているため、ＶＳ
Ｖ18と電磁クラッチ31とは図１に示す状態のままであ
る。エンジン１が作動することによりポート16には吸気
負圧が発生するから、この吸気負圧は、管路20、入口ポ
ート21、ＶＳＶ18のハウジング19の内部、出口ポート2
4、管路23、ポート17を経てアクチュエータ７の作用室1
0に導かれる。

【００２７】作用室10に吸気負圧が入ると、この吸気負
圧はスプリング15の弾発力に抗してダイヤフラム９を引
くから、ロッド13およびリンク14を介してスロットルバ
ルブ４は閉じることになる。この閉じたときのスロット
ルバルブ４の開度は、エアコン非作動時のアイドリング
開度である。スロットルバルブ４は、運転者のスロット
ルペダル踏込み等により、このアイドリング開度から任
意に開くことは言うまでもない。

【００２８】エンジン１が作動中に、エアコンスイッチ
29が入った状態を示すのが図３である。エアコンスイッ
チ29が入ったことにより、電磁クラッチ32とともにＶＳ
Ｖ18のコイル28も励磁されるから、弁体26がスプリング
27の弾発力に抗して引かれ、入口ポート22を開いて大気
中に開口し、また出口ポート24に連通させる。そしてこ
れと同時に入口ポート21と出口ポート24とを遮断する。

【００２９】これに、よりアクチュエータ７の作用室10
内は大気圧になるからスプリング15の弾発力でダイヤフ
ラム９が押され、ロッド13およびリンク14を介してスロ
ットルバルブ４は僅かな角度開くことになる。これによ
ってエアコン使用時のアイドルアップ機能が得られるこ
とになる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た車輌のスロットルバルブ制御装置であり、バキューム
スイッチングバルブとして、コイルに通電されたとき、
弁体を押圧するスプリングに抗して弁体を引き、この弁
体により、大気側の入口ポートと出口ポートとが連通す
る形式のものを用い、また、アクチュエータとして、ハ
ウジング内にダイヤフラムを張設して作用室を形成し、
この作用室内にダイヤフラムを押圧するスプリングを設
け、ダイヤフラムの作用室と反対側にロッドの基端を取
付けたものを使用し、このロッドの先端をスロットルバ
ルブに結合したことと、アクチュエータ内でダイヤフラ
ムを押圧するスプリングの戻し力が、スロットルバルブ
を閉じるためにスロットルバルブの軸に巻回されたスプ
リングの戻し力よりは大きく、かつ、アクチュエータの
ダイヤフラムに作用するエンジンの吸気負圧よりは小さ
くなるように設定したことにより、アクチュエータを１
個のみ使用した簡単な構造で、アイドルアップ機構とリ
スタート機構の両方を得ることができることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の模式図である。

【図２】図１のものの作動説明図である。

【図３】図１のものの図２とは異なった状態を示す作動
説明図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ キャブレタ ４ スロットルバルブ ５ 軸 ６ スプリング ７ アクチュエータ ９ ダイヤフラム 10 作用室 13 ロッド 14 リンク 15 スプリング 16 ポート 17 ポート 18 ＶＳＶ 21 入口ポート 22 入口ポート 24 出口ポート 26 弁体 27 スプリング 28 コイル 29 エアコンスイッチ 30 バッテリ 31 電磁クラッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒圧縮用のコンプレッサを電磁クラッ
   チを介してエンジンの出力軸に接続した車輌において、
   大気側と負圧側の入口ポートとこれら入口ポートの切換
   えによっていずれかの入口ポートに接続される出口ポー
   トを有するバキュームスイッチングバルブを設け、該バ
   キュームスイッチングバルブのコイルを前記電磁クラッ
   チに並列に接続するとともに、大気側の入口ポートを大
   気中に開放し、負圧側の入口ポートをエンジンの吸気系
   に接続し、出口ポートを、吸気負圧が作用したときスロ
   ットルバルブを閉じる方向に作用するアクチュエータの
   作用室に接続したことを特徴とする車輌のスロットルバ
   ルブ制御装置。
2. 【請求項２】 バキュームスイッチングバルブとして、
   コイルに通電されたとき、弁体を押圧するスプリングに
   抗して弁体を引き、該弁体により、大気側の入口ポート
   と出口ポートとが連通する形式のものを用いることを特
   徴とする請求項１記載の車輌のスロットルバルブ制御装
   置。
3. 【請求項３】 アクチュエータとして、ハウジング内に
   ダイヤフラムを張設して作用室を形成し、該作用室内に
   ダイヤフラムを押圧するスプリングを設け、ダイヤフラ
   ムの作用室と反対側にロッドの基端を取付けたものを使
   用し、該ロッドの先端をスロットルバルブに結合したこ
   とを特徴とする請求項１記載の車輌のスロットルバルブ
   制御装置。
4. 【請求項４】 アクチュエータ内でダイヤフラムを押圧
   するスプリングの戻し力が、スロットルバルブを閉じる
   ためにスロットルバルブの軸に巻回されたスプリングの
   戻し力よりは大きく、かつ、アクチュエータのダイヤフ
   ラムに作用するエンジンの吸気負圧よりは小さくなるよ
   うに設定したことを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れかに記載の車輌のスロットルバルブ制御装置。