JPS63189623A - 補助空気量制御装置 - 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 この発明は、内燃機関の吸気系に設けられてアイドリン
グ回転数の安定化を図る補助空気量制御装置に関する。

従来の技術 自動車用ガソリン機関におけるアイドリング運転時の補
助空気量制御装置としては、第３図に示すようなものが
知られている（例えば特開昭５７−９３８０号公報参照
）。

概略を説明すれば、図示しない吸気通路の途中に設けた
スロットル弁の上流側と下流側とを連通ずる補助空気通
路ｌに、電磁バルブ２のバルブハウジング３と、該バル
ブハウジング３の側部に固定されたソレノイドケーシン
グ４が介装されており、このソレノイドケーシング４に
は外側に機関の冷却水通路５が臨設されていると共に、
内部にはソレノイドコイル６と、該ソレノイドコイル６
内に摺動自在に収納され、かつ先端に駆動ロッド７を有
するプランジャ８とを備えている。一方、上記バルブハ
ウジング３内には、補助空気通路１の出口部１ａが開口
して、両端が円環状のシート部９．１０で区画された空
気導入室１１と、一端がガイド部１２を介して上記駆動
ロッド７と連結し、かつ他端がアジャスト端壁１３に摺
動自在に保持されたピストンロッド１４と、該ピストン
ロッド■４の略中央両側に夫々固定され、上記各シート
部９．ｌＯに形成したオリフィス９ａ、１０ａを同時に
開閉して空気導入室１１を開閉する弁体１５，１６とを
有しており、該弁体１５．１６は、アジャスト端壁！３
側に装着されたスプリング１７によっ°て閉方向に付勢
されている。また、上記スプリング１７のばね力は、弁
体１５，１６がシート部９．ｌＯのオリフィス９ａ、１
０ａを閉塞している位置でプランジャ８基端側のコイル
スブリング１８のばね力と釣り合うように設定している
。一方、ソレノイドケーシング４の外周には、上記のよ
うに機関冷却水通路５を介して機関の冷却水が循環する
ようになっている。

そして、上記ソレノイドコイル６に通電−非通電制御（
例えばデユーティサイクル制御）を行なって、プランジ
ャ８．駆動ロッド７、ピストンロッド１４を軸方向に移
動さ仕ることにより弁体１５゜１６を開閉作動させ、空
気導入室１１への補助空気の全流量を制御する。ここで
、機関の始動初期は、機関の冷却水は低温のままでソレ
ノイドコイル６に熱影響を与えることがないから、第４
図に示すようにソレノイドの大きな磁力によって弁体１
５．１Ｂがオリフィス９ａ、ｌＯａを大きく開いて補助
空気流量をデユーティに応じて約５０ａ／ｓｉｎ〜８０
０　Ｑ／　ｔｐｉｎまで上昇させる。これによってアイ
ドリング回転数を上げて暖機を行なう。暖機終了後は、
上述の冷却水の温度が上昇し、この高温の冷却水によっ
てソレノイドコイル６を加熱してソレノイドコイル６の
内部抵抗を大きくし、これにより磁力を低下させて弁体
１５，１６の開度量を小さく制御して、例えば１００％
デユーティが入力されたときの補助空気量を約３０１／
ｍｉｎに低下させ、車両の暴走等を防止するようになっ
ている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の補助空気量制御装置にあって
は、１つの電磁バルブ２によって要求空気流量の全流量
域を制御、つまり低温始動時は約５０１２／ｍｉｎから
８００Ｑ／ｆｌｌｉｎへ、暖機終了後は８ＱＯＱ／ｍｉ
ｎから３３００　ｆｆ／ｍｉｎまでの全流量域の制御を
行なわなければならず、したがって、電磁バルブ２の制
御中が大きくなる。しかも、暖機終了後の弁体１５，１
６の制御を機関の冷却水温に依存しているため、制御の
不安定化を招く。すなわち、一般に冷却水温は、不安定
でありとりわけ補機類を作動させた場合は一層不安定と
なるにも拘わらず、この水温によって制御しているため
、上記大きな制御中と相俟って補助空気量の安定かつ高
精度な制御が困難になり、この結果、アイドリング回転
の不安定化を招くといった問題がある。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の補助空気量制御装置の問題点に鑑み
て案出されたもので、補助空気通路の途中に、並列に分
岐した通路部を形成すると共に、上記一方側の第１通路
部に機関の運転状態に応じて開閉する電磁バルブを配置
し、他方側の第２通路部に機関の冷却水温に応じて開閉
する感温バルブを配置したことを特徴としている。

作用 上記構成のこの発明によれば、アイドリング運転時にお
ける補助空気量を、並列的に配置された電磁バルブと感
温バルブの両バルブによって制御するようになっている
ため、両バルブの制御中が小さくなり、また、暖機後に
は感温バルブが第２通路部を閉塞し、第１通路部のみを
流通する補助空気の流量を電磁バルブで制御するので、
機関冷却水温の変動に影響されず安定かつ高精度な制御
を行なうことができる。

実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図は、この発明に係る補助空気量制御装置の一実施
例を示し、図中２１は図外の吸気通路の途中に設けたス
ロットル弁の上流側と下流側とを連通ずる補助空気通路
、２２は、該補助空気通路２１の途中に介装されたバル
ブハウジング、２３はバルブハウジング２２の側部に固
設されたソレノイドケーシングであって、上記補助空気
通路２１は、バルブハウジング２２の内部において第１
通路部２４と第２通路部２５が並列的に分岐形成されて
おり、そして、上記第１通路部２４には電磁バルブ２６
が、第２通路部２５には感温バルブ２７が夫々並列的に
配置されている。

上記電磁バルブ２６は、第１図に示すように構成され、
ソレノイドケーシング２３、の内部には、従来と同様に
ソレノイドコイル２８と、先端に駆動ロッド２９を有す
るプランジャ３０と、該プランジャ３０を図中左方向に
付勢するコイルスプリング３１ａが設けられている。ま
た、バルブハウジング２２の内部には、第１通路部２４
の入口端に設けられた円環状のシート部３２と、一端が
上記駆動ロッド２９にガイド部３３を介して連結され、
かっ他端がアジャスト端壁３４内に摺動自在に支持され
たピストンロッド３５と、該ピストンロッド３５の略中
央部に固定され、上記シート部３２に形成したオリフィ
ス３２ａを開閉して第１通路部２４を開閉する略円錐状
の弁体３６とを備えている。この弁体３６は、アジャス
ト端壁３４との間に装着されたコイルスプリング３１ｂ
によって図中右方向（閉方向）に付勢されている。また
、上記電磁バルブ２６は、機関の運転状態例えば回転数
センサや機関温度センサからの信号を入力する制御回路
（図示せず）の出力信号によって駆動制御され、これに
よって弁体３６を開閉制御している。尚、上記両コイル
スプリング３１ａ、３１ｂのハネ力は、弁体３６の閉位
置でバランスするように設定されている。

一方、上記バルブハウジング２２の下端部に設けられた
感温バルブ２７は、上記第２通路部２５を横切った形で
横方向に穿設された作動孔３７の外端部に固定されたバ
ルブボディ３８と、ロッド３９を介してバルブボディ３
８の先端部に連結され、かつ作動孔３７内を摺動しつつ
第２通路部２５を開閉する円柱状の弁体４０とを備えて
いる。

上記バルブボディ３８は、内部がダイヤフラム４１によ
って２室に隔成され、これらのうち外側の室にはワック
スペレット４２が、内側の室には流動体４３が夫々充填
されており、このバルブボディ３８の外部には機関の冷
却水を導くための通路４４が配設されている。また、上
記弁体４０は、先端側に装着されたコイルスプリング４
５によって図中左方向（開方向）に付勢されている。

以下、上記構成に基づく本実施例の作用を説明する。す
なわち、機関の低温始動後のアイドリング回転時には、
通路４４に導かれる冷却水の温度が低く、ワックスペレ
ット４２は膨張しながら感温バルブ２７の弁体４０が、
コイルスプリング４５によって左方向へ付勢されて全開
位置（一点鎖線位置）に保持され、一方電磁バルブ２６
が駆動されて弁体３６が開作動する。このため、バルブ
ハウジング２２内に流入した補助空気が、同図の矢印で
示すように第１通路部２４と第２通路部２５の両方を通
って機関に供給され、その流量は、第２図に例示するよ
うに従来に比し初期流量の多い約５５０　Ｑ／　ｍｉｎ
から８００（１／ｍｉｎへ、ソレノイドコイル２８に印
加される電流に比例して一定の小さな上昇勾配で増加す
る特性となる。したがって、アイドリング回転数が速や
かかつ安定した状態で上昇する。また、暖機後において
は、感温バルブ２７のワックスペレット４２が高温とな
った冷却水で暖められて膨張してダイヤフラム４１を右
方向に押圧するため、流動体４３．ロッド３９を介して
弁体４０が、コイルスプリング４５のばね力に抗して閉
方向へ徐々に移動し第２通路部２・５を閉塞する。一方
、電磁バルブ２６は、図外の制御回路によって補助空気
流量がオリフィス３２ａの開口面積に応じて例えば第２
図に示すように約１００　Ｑ／　ｍｉｎから３００　Ｑ
／　ｍｉｎ程度になるように開閉制御される。したがっ
て、暖機後にあっては、第１通路部２４のみを通過する
少量の補助空気量を、電磁バルブ２６で制御するため、
その制御中が小さくなり高精度な制御が可能となる。

尚、上記実施例では、感温バルブ２７を、ワックスペレ
ット４２を利用したものを示しているが、その他例えば
形状記憶合金材を利用することも可能である。

また、上記実施例においては、第１通路部２４を１つの
オリフィス３２ａとこれに適合する１つの弁体３６とで
開閉制御するようにしたが、これに限ることなく、従来
例と同様に第１通路部２４内に２つのオリフィスを対向
配置し、これらオリフィス夫々に弁体を適合させて通路
の出口側の吸入負圧によって各弁体に作用する軸方向の
力を平衡させる構成としてもよい。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る補助空気
量制御装置によれば、補助空気通路の途中に、並列に分
岐した通路部を形成すると共に、該一方側の第１通路部
に機関の運転状態に応じて開閉する電磁バルブを配置し
、他方側の第２通路部に機関の冷却水温に応じて開閉す
る感温バルブを配置する構成とし、両通路部を通過する
補助空気の全量を２つのバルブで制御するようにしたた
め、各バルブの夫々の制御中を小さくすることができ、
これによって補助空気量の高精度な制御が可能となる。

しかも、暖機後は、感温バルブによって他方側の通路部
を単純に閉塞し、−刀剣の通路部を通過する空気量のみ
を電磁バルブで制御することができるので、冷却水温の
変動に影響されず安定かつ高精度な制御が可能となり、
アイドリング回転の安定化が図れる。

また、装置全体の構造が簡単となり、したかって一層高
精度なかつ信頼性の高い制御が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はこ
の実施例の補助空気流量制御特性図、第３図は従来の補
助空気量制御装置を示す断面図、第４図は同従来装置に
よる補助空気流量制御特性図である。 ２１・・・補助空気通路、２４・・・第１通路部、２５
・・・第２通路部、２６・・・電磁バルブ、２７・・・
感温バルブ。 外２名 第１図 第　２　図　　　　２７−−−−−思温ＮルブｌυＶ Ｄｕｔｙ　（”／、）− 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）補助空気通路の途中に、並列に分岐した通路部を
   形成すると共に、該一方側の第１通路部に機関の運転状
   態に応じて開閉する電磁バルブを配置し、他方側の第２
   通路部に機関の冷却水温に応じて開閉する感温バルブを
   配置したことを特徴とする補助空気量制御装置。