JPH094547A

JPH094547A - アイドル回転数制御装置

Info

Publication number: JPH094547A
Application number: JP7174432A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Fujimori; 吉正藤森
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】アイドル回転数制御装置を軽量、小型化す
る。【構成】スロットルボディ１０には、スロットル弁１
２を迂回するようにして吸気通路１１に接続するバイパ
ス通路１３が形成される。バイパス通路１３に、第１制
御弁１４と、それより吸気上流側に第２制御弁１５が設
けられる。第１制御弁１４はステップモータ１６によっ
て、エンジン運転状態および温度に応じてバイパス通路
１３に対する開度が制御される。ステップモータ１６の
コイル部分１６ａの周囲にはリング状のバイメタル２０
が収容され、その先端に第２制御弁１５が固定される。
冷却水通路１８から伝達されるエンジン冷却水温とコイ
ルの発熱によりバイメタル２０がコイル周方向に変位
し、第２制御弁１５はバイパス通路１３を開閉し、バイ
パス吸気流量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関においてスロ
ットル弁を迂回するバイパス通路の流路面積を変化させ
ることによりアイドル回転数を制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来アイドル回転数制御装置として、ス
ロットル弁を迂回するようにして、バイパス通路を吸気
通路に接続させるとともに、このバイパス通路に、例え
ばステップモータによって駆動される制御弁を設け、エ
ンジン運転状態に応じてバイパス通路の流路面積を変化
させることによりアイドル回転数を制御するようにした
ものが知られている。また、この制御弁が開弁状態のま
ま故障した場合のエンジン回転数過上昇を防止するた
め、制御弁とは別に、例えばエンジン冷却水の温度によ
って開度を変化させる第２の制御弁（リミッタバルブ）
を設けたものも提案されている（例えば、特開平５−２
３２４９９号公報など）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】第２制御弁を備えるア
イドル回転数制御装置において、第２制御弁は、エンジ
ン冷却水に応じて変位するコイル状のバイメタルによっ
て駆動されるようになっており、この弁駆動機構は、第
２制御弁のバイパス通路内位置に対応して、制御弁の駆
動機構（ステップモータなど）よりバイパス通路下流側
に別個に配置されている。したがって、このアイドル回
転数制御装置は２つの弁駆動機構を装備するために、第
２制御弁を備えないアイドル回転数制御装置に比較して
大型化し、重量が増加する傾向にあり、またその機構複
雑化に伴いコストも上昇するといったような問題をかか
えている。

【０００４】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、２つの制御弁によってアイドル回転数を制御す
るものにおいて、従来装置よりも低コストでかつ小型、
軽量化が可能なアイドル回転数制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアイドル回
転数制御装置は、スロットル弁を迂回するようにして吸
気通路に接続されたバイパス通路に設けられ、エンジン
運転状態に応じてバイパス通路の流路面積を変える第１
の制御弁と、第１の制御弁を駆動するアクチュエータ
と、アクチュエータの周囲に配置され、周囲の温度によ
り周方向に回転するコイル状のバイメタルと、バイメタ
ルの先端部分に装着されるとともに第１の制御弁よりバ
イパス通路上流側に位置し、バイメタル回転に応じてバ
イパス通路の流路面積を変化させる第２の制御弁とを備
えたことを特徴としている。

【０００６】好ましくは、バイメタル近傍にエンジン冷
却水を導く冷却水通路が形成される。また好ましくは、
アクチュエータはステップモータからなり、バイメタル
はステップモータのコイル部分の周囲に配置される。バ
イパス通路に、第２の制御弁を着座させるための凹部が
形成され、凹部に接する第２の制御弁の部分は断面尖頭
状に形成されてもよい。

【０００７】

【実施例】以下、図示実施例により本発明を説明する。
図１は本発明の一実施例であるアイドル回転数制御装置
の構成を示す図である。スロットルボディ１０には、吸
気通路１１と、スロットル弁１２を迂回するようにして
吸気通路１１に接続するバイパス通路１３とが形成され
ている。バイパス通路１３には、第１の制御弁１４と第
２の制御弁１５が設けられる。矢印で示したバイパス通
路１３内の吸気流れ方向において、第２の制御弁１５は
第１の制御弁１４よりも吸気上流側に位置し、これらの
弁の動作によってバイパス通路１３の流路面積が変化
し、空気流量が制御される。

【０００８】第１制御弁１４は、直線的に変位するポペ
ット弁として構成され、その開度はアクチュエータとし
てのステップモータ１６によって、エンジン運転状態お
よび温度に応じて制御される。このステップモータ１６
は、スロットルボディ１０にボルト１７によって固定さ
れている。第２の制御弁１５の開度は、エンジン冷却水
に代表されるようなエンジン温度によって制御される。

【０００９】さらに図２および図３を参照して、第２の
制御弁１５およびその駆動機構を説明する。

【００１０】スロットルボディ１０には、エンジン冷却
水が導かれる冷却水通路１８が形成され、ステップモー
タ１６のコイル部分１６ａの周囲には第１の制御弁１４
と同軸的な略円筒状のバイメタル収容室１９が形成さ
れ、ここにリング状のバイメタル２０が収容される。バ
イメタル収容室１９は、エンジン温度によるバイメタル
２０の内外径変化を考慮し、高温時においても収容室１
９内で変位可能とすべく、その厚さ寸法Ｔ（図１）はバ
イメタル厚さｔよりも大きく設定される。また、収容室
１９の上部には、折曲されたバイメタル２０の端部２０
ａを係合させて、その位置決めを容易にするための凹部
１９ａが形成され、これら端部２０ａと凹部１９ａの接
触により、スロットルボディ１０の温度がバイメタル２
０に伝熱しやすくなっている。収容室１９は、その底部
において部分的にバイパス通路１３に連通し、バイパス
通路１３に突出するバイメタル２０の他方の端部２０ｂ
には、第２の制御弁１５が固定される。バイパス通路１
３を画成するスロットルボディ１０の下壁部分には、第
２の制御弁１５が着座する円弧状の凹部２１と、その変
位を規制するストッパ２２が形成される。

【００１１】第２の制御弁１５は例えば合成樹脂から成
形される板材であり、バイメタル２０のコイル径にほぼ
等しい曲率を有して湾曲している。凹部２１に接する第
２の制御弁１５の下端部分１５ａは、その縦断面が尖頭
状になるように形成され、できるだけ凹部２１との摩擦
係数を低減して第２の制御弁１５が円滑に凹部２１上を
摺動して、スムーズにバイパス通路１５を開閉するよう
に構成されている。

【００１２】冷却水通路１８はバイメタル２０の収容す
る収容室１９の近傍に形成されており、このため冷却水
通路１８内を流動するエンジン冷却水の熱は、スロット
ルボディ１０を介してバイメタル２０に伝達される。す
なわち、バイメタル２０がエンジンの温度に応じて変形
し、第２の制御弁１５と接続する自由端（端部２０ｂ）
がステップモータ１６の軸心周りに回転する。これによ
り第２の制御弁１５が凹部２１上を回転変位し、バイパ
ス通路１３の流路面積が制御される。

【００１３】以上のように構成されたアイドル回転数制
御装置の作動を説明する。スロットル弁１２が図１のよ
うに全閉状態にあり、エンジンがアイドル運転している
時、吸入空気のほとんどは吸気通路１１からバイパス通
路１３に流入し、開弁状態にある第２の制御弁１５およ
び第１の制御弁１４を経由してスロットル弁１２下流側
の吸気通路１１に流入する。すなわちバイパス通路１３
内における空気流量はこれらの制御弁１４、１５の弁開
度によって制御される。

【００１４】第１の制御弁１４の開度は図示しないコン
ピュータによって制御され、エンジン冷却水温度および
エンジン負荷（エアコンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ、パワ
ーステアリングの作動状態によって変化する）によって
変化する。これに対し、第２の制御弁１５の開度は、バ
イメタル２０の変位によって制御され、主としてエンジ
ン冷却水温度に基づき、ステップモータ１６のコイル部
分１６ａからの伝熱量によって変化する。

【００１５】エンジン冷態時、第１の制御弁１４および
第２の制御弁１５は共にほぼ全開状態にある。その後、
エンジン温度が上昇すると、これに伴い第１の制御弁１
４と第２の制御弁１５の開度は共に小さくなって行く。
暖機後、第２の制御弁１５はエンジン温度に応じた開度
で吸気をバイパスするが、第１の制御弁１４はエンジン
回転数が所定値になるようにフィードバック制御され
る。なお、第２の制御弁１５はストッパ２２に当たる全
閉時においてもバイパス通路１３を完全に閉じないよう
にするため、図３のように切り欠かれている（符号Ｐ参
照）。

【００１６】以上のように本実施例によれば、アイドル
回転数制御装置において、バイメタル２０をステップモ
ータ１６の外周側に設置したため、従来装置のように特
別なバイメタル収容室が不要となり、部品数の低減や構
造の簡素化に伴い低コスト化、軽量・コンパクト化が可
能となる。また、この配置構造によればバイメタル２０
に対しては、エンジン冷却水による加熱のみならず、エ
ンジン始動後のステップモータ１６のコイル部分１６ａ
通電による発熱も付加されるため、従来装置に比較して
バイメタル２０の変位応答性も向上し、例えば極低温時
のバイメタル応答遅れに対しても有効となる。

【００１７】さらに本実施例によれば、第２の制御弁１
５が第１の制御弁１４よりも吸気上流側に配置されるた
め、エンジン側吸気通路からバイパス通路１３内に流入
するスラッジの流れが、第１の制御弁１４によって阻止
され、あるいは抵抗となる。したがって、第２の制御弁
１５の周りに付着するスラッジ量を減少させることがで
き、いわゆる耐スラッジ性が向上する。なお、下流側の
第１の制御弁１４は、ポペット弁であるので、スラッジ
付着による作動不良の可能性が低い。さらに、第２の制
御弁１５が第１の制御弁１４よりも吸気上流側に配置さ
れるため、第２の制御弁１５が吸気負圧によって壁面に
吸着される傾向が低下する。

【００１８】なお、第２の制御弁１５の変位によって制
御されるバイパス空気流量特性は、第２の制御弁１５の
形状を適宜変更することにより対応することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第２の制
御弁駆動のためのバイメタルを第１の制御弁駆動用アク
チュエータの周囲に設置しため、従来よりもアイドル回
転数制御装置をコンパクト、軽量化が可能であり、また
製造コストも低減することができるとともに、バイメタ
ルの応答遅れの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るアイドル回転数制御装置
を示す断面図である。

【図２】図１のII−II線に沿う装置断面図である。

【図３】図１の第２の制御弁およびバイメタルの外観斜
視図である。

【符号の説明】

１０スロットルボディ１１吸気通路１２スロットル弁１３バイパス通路１４第１の制御弁１５第２の制御弁１６ステップモータ１８冷却水通路２０バイメタル２１凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スロットル弁を迂回するようにして吸気
通路に接続されたバイパス通路に設けられ、エンジン運
転状態に応じてバイパス通路の流路面積を変える第１の
制御弁と、前記第１の制御弁を駆動するアクチュエータ
と、前記アクチュエータの周囲に配置され、周囲の温度
により周方向に回転するコイル状のバイメタルと、前記
バイメタルの先端部分に装着されるとともに前記第１の
制御弁よりバイパス通路上流側に位置し、エンジン温度
に応じてバイパス通路の流路面積を変化させる第２の制
御弁とを備えたことを特徴とするアイドル回転数制御装
置。
【請求項２】前記バイメタル近傍に、エンジン冷却水
を導く冷却水通路が形成されることを特徴とする請求項
１に記載のアイドル回転数制御装置。
【請求項３】前記アクチュエータはステップモータか
らなり、前記バイメタルはステップモータのコイル部分
の周囲に配置されることを特徴とする請求項２に記載の
アイドル回転数制御装置。
【請求項４】前記バイパス通路には、前記第２の制御
弁を着座させるための凹部が形成され、前記凹部に接す
る第２の制御弁の部分は断面尖頭状に形成されることを
特徴とする請求項３に記載のアイドル回転数制御装置。