JPS635569B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイヤフラム装置を備え、このダイ
ヤフラム装置によりエンジンの絞り弁開度を制御
する絞り弁開度制御装置に関するものであり、特
に、諸条件に応じた絞り弁開度を設定すべくダイ
ヤフラム装置の負圧室に作用する圧力を制御する
制御装置に係る。

〔従来の技術〕

近年、車両走行における快適性の向上のために
エアコンが装着されたり、操縦性の向上を狙いと
してステアリング操舵荷重を軽減するパワーステ
アリング等を装備した車両が多用化されている。

エアコンやパワーステアリングを装備した場
合、エアコンの冷却能力を向上させるためのコン
プレツサや、パワーステアリング駆動用のオイル
ポンプを装着する必要があり、これらのコンプレ
ツサやオイルポンプはエンジンの回転力により駆
動される構造となつている。

このような構成部品、所謂補機を装備した場
合、コンプレツサやオイルポンプ駆動のための負
荷がエンジンに作用するため、特にアイドリング
時における回転数、すなわち、アイドル回転数が
低下してアイドル不安定をきたしたり、極端な場
合はエンジンストールを起こすことがある。

そこで、従来よりこれらの補機駆動に伴うアイ
ドル不安定やエンジンストールを回避するため
に、補機駆動時に絞り弁の開度を増大させてアイ
ドル回転数を高くする絞り弁開度制御装置、すな
わち、アイドルアツプ装置が利用されている（例
えば、実開昭54−010124号公報および実開昭52−
128835号公報）。

上記従来のアイドルアツプ装置によれば、絞り
弁と一体的に回動する絞り弁レバーに当接するロ
ツドを備えたダイヤフラム装置の負圧室にエアコ
ン作動信号の入力に伴い大気圧を作用させ、絞り
弁をアイドル開度より所定開度大きく開くことに
より回転数の低下が抑制できるため、上記した問
題点が解決されるものである。

また、これらのアイドルアツプ装置において
は、ダイヤフラム装置に絞り弁を徐々に閉弁させ
るダツシユポツト機能を持たせ、減速時における
絞り弁の急閉を抑制することにより減速フイーリ
ングの向上と排気ガス浄化性能の向上をはかるこ
とができるものである。

さらにまた、エンジン構成部品の部品点数の削
減をはかり、装置の簡素化とコスト低減をはかる
ために上記したダイヤフラム装置を用いて冷間時
における暖機性能の向上をはかることも可能であ
り、特に冷間始動後の所定時間、絞り弁をアイド
ル開度より所定開度大きく開弁することにより、
気化器より供給される燃料量を増大させて、始動
後のエンジン回転の安定化をはかるとともに、濃
混合気の供給によりエンジン燃焼室後流の排気通
路に介装される排気触媒等の構成部品の暖機を促
進することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のダイヤフラム装置を
備えた絞り弁開度制御装置においては、必ずしも
絞り弁開度をエンジンの諸条件に応じた所望の開
度に設定することはできなかつた。

すなわち、上記したようにエアコンやオイルポ
ンプ等の補機駆動に伴うエンジン回転数の低下を
抑制するために要求される絞り弁開度と、冷間始
動時に要求される絞り弁開度とは、必ずしも一致
していない。つまり、冷間始動後においては、エ
ンジン冷却水や排気触媒の温度をできるだけ速く
上昇させることが好ましいとともに、排気浄化性
の観点からできるだけ絞り弁開度を大きくして、
所謂フアーストアイドルにかかる時間を短く設定
してやる必要がある。

これに対し、暖機後におけるアイドルアツプ、
すなわち、補機駆動に伴うアイドル回転数の低下
を補正するための絞り弁開度は、エンジンより発
生する騒音や燃費の向上を考慮して極力小さくす
る必要があるため、上記した冷間時における絞り
弁開度と同一開度に設定することは好ましくな
い。

ところが、上記した従来装置においては、絞り
弁開度を増大させるためにダイヤフラム装置の負
圧室に一定の圧力、すなわち、大気圧が作用する
構成となつているため、アイドルアツプに伴う絞
り弁開度は一定となる。従つて、暖機後における
絞り弁開度を冷間時の開度に設定した場合には、
絞り弁開度が大きすぎ、エンジン回転数の増大に
伴う騒音や燃料消費量の増大に伴う燃費の悪化を
きたす。また、冷間時における絞り弁開度を暖機
後の開度に一致させた場合には、冷間時における
絞り弁開度が小さすぎ、供給される燃料量が少な
くなつて所謂フアーストアイドル時における回転
の不安定をきたしたり、排気触媒等が充分に暖機
されるまでの時間が掛かりすぎ、排気浄化性の悪
化を招くことにもなる。

従つて、本発明は、冷間時または暖機後等の運
転条件に関わらず、エンジン諸条件に応じた絞り
弁開度を設定し、アイドル安定性や燃費の向上お
よび騒音の発生を抑制することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は、上記の問題点を解決するため
に、絞り弁開度制御装置において、諸条件に応じ
て絞り弁開度を多段的に設定することを特徴とす
る。

具体的には、本発明の第１図を例にとつて説明
すると、絞り弁開度制御装置は絞り弁１２と一体
的に回動する絞り弁レバー１３に当接するロツド
２１を備えたダイヤフラム装置２から構成されて
おり、このダイヤフラム装置２の負圧室２４に作
用する圧力に応じて絞り弁開度が設定される。

ダイヤフラム装置２の負圧室２４には負圧路３
が接続され、この負圧路３は絞り弁１２の開度が
第１の設定開度Or以上の時に絞り弁１２の上流
に開口し、第１の設定開度Or未満の時に絞り弁
１２の下流に開口する負圧ポート３１に連通され
ている。

また、負圧室２４には大気に連通する大気路４
が接続されている。

この大気路４には開閉弁５が介装されており、
開閉弁５は諸条件に応じた信号を発生する演算装
置６の出力信号に応じて大気路４を連通遮断す
る。

演算装置６は、冷間時においては負圧室２４と
大気とを連通すべく開閉弁５が大気路４を連通す
るよう信号を発し、冷間時以外の条件下において
は開閉弁５が所定のデユーテイ比にて大気路４を
連通・遮断する信号を発する。

絞り弁１２は冷間時においては第１の設定開度
Orに開度制御されるとともに、冷間時以外の条
件下においては第１の設定開度Orより小さい第
２の設定開度Ouに開度制御される。

〔作 用〕

冷間時においては、演算装置６の制御信号によ
り開閉弁５が大気路４を全開、連通するため、負
圧室２４には大気圧が作用する。従つて、ダイヤ
フラム装置２のロツド２１の移動量は最大とな
り、絞り弁１２の開度は第１の設定開度Orに設
定される。

暖機後においては、演算装置６が諸条件に応じ
た信号により開閉弁５を所定のデユーテイ比にて
駆動制御するため、開閉弁５は大気路４を連通・
遮断し、負圧室２４に作用する圧力を所定値に設
定する。従つて、ダイヤフラム装置２のロツド２
１の移動量は小さくなり、絞り弁１２の開度は第
１の設定開度Orより小さい第２の設定開度Ouに
設定される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例の絞り弁開度制御
装置の全体構成を示すシステム図である。

気化器吸気路１にはベンチユリ１１が形成され
ている。このベンチユリ１１の下流には車両室内
に設けられるアクセル（図示せず）の操作量に応
じて回動し、気化器吸気路１の開口面積（通路面
積）を制御する絞り弁１２が軸支されている。１
４は絞り弁１２の閉弁方向（図にて反時計方向）
に付勢するリターンスプリングである。１３は絞
り弁１２と一体的に回動する絞り弁レバーであ
る。１５は絞り弁レバー１３に当接して絞り弁１
２の最小開度、すなわち、アイドル開度Ｏを設定
するスロツトルアジヤストスクリユーである。

２は絞り弁１２の開度制御を行うダイヤフラム
装置である。

このダイヤフラム装置２はその一端が絞り弁レ
バー１３と当接するロツド２１を備えており、こ
のロツド１３の他端はダイヤフラム２２に締結さ
れている。ダイヤフラム装置２の内部はダイヤフ
ラム２２により大気室２３と負圧室２４に隔定さ
れている。２５はダイヤフラム２２を常時図にて
下方に付勢するスプリングである。

ダイヤフラム装置２の負圧室２４には負圧路３
が接続されている。この負圧路３は負圧ポート３
１に連通されている。３２は絞りである。

負圧ポート３１の開口位置は、絞り弁１２の開
度がロツド２１が最大量突出した状態で絞り弁レ
バー１３が当接した時に決定される絞り弁１２の
開度、すなわち、第１の設定開度Or（通称、タツ
チ開度という）以上となつた時にその上流に開口
し、第１の設定開度Or未満の時にその下流に開
口する位置とされる。

また、負圧室２４には大気路４が接続されてお
り、この大気路４の一端は、例えば、ベンチユリ
１１上流のエアホーン１６、もしくはエアクリー
ナ（図示せず）に接続されている。

大気路４の途中には開閉弁５が介装されてい
る。

この開閉弁５は、演算装置６より出力される信
号に応じて大気路４を恋通遮断する構造となつて
おり、大気路４を連通した時に負圧室２４に大気
圧を作用させ、遮断した時には大気圧の作用を停
止する構造となつている。

演算装置６はイグニツシヨンスイツチＩ・Ｇを
介してバツテリＢに接続される所謂マイクロコン
ピユータであり、エンジン構成部品およびエンジ
ンに付設される補機等の諸条件に応じた信号が入
力される。

演算装置６に入力される信号としては、例え
ば、吸気路１に設けられる負圧センサＶにより検
出される負圧信号ａ、エンジンＥの冷却水温を検
出する水温センサＷの温度信号ｂ、パワーステア
リング駆動用オイルポンプＰより出力されるパワ
ーステアリング作動信号ｃ、イグナイタＳより出
力されるエンジン回転数信号ｄ、エアコンコンプ
レツサＡより出力されるエアコン作動信号ｅおよ
び排気触媒装置Ｔに設けられた温度センサＨより
検出される触媒温度信号ｆ等が挙げられる。

以上の構成に基づく本実施例の作用を説明す
る。

絞り弁１２が走行状態における開度O_Rにある
場合には負圧ポート３１は吸気管負圧が作用しな
い絞り弁１２の上流側に位置するため、負圧室２
４は略大気圧状態となり、ロツド２１はスプリン
グ２５の付勢力により図にて下方に突出してい
る。この状態から車両が減速状態に入つてアクセ
ル（図示せず）が戻されると絞り弁１２はリター
ンスプリング１４の弾性力により図にて反時計方
向に回動し、閉弁する。

絞り弁１２が第１の設定開度Orまで閉弁され
ると、絞り弁レバー１３がロツド２１と当接し、
この第１の設定開度Orから全閉するまでの絞り
弁１２の閉弁速度はダイヤフラム装置２により決
定される。すなわち、絞り弁１２が閉弁されて第
１の設定開度Orに達すると負圧ポート３１は絞
り弁１２の下流に位置するため、吸気路１内の負
圧が作用する。この負圧は絞り３２を介してダイ
ヤフラム装置２の負圧室２４に作用し、ロツド２
１は負圧室２４内に作用する負圧とスプリング２
５の設定圧に応じて徐々に図にて上方に引き上げ
られる。これに伴い絞り弁１２が徐々に閉弁し、
スロツトルアジヤストスクリユー１５に当接する
アイドル開度Ｏに至るまで徐閉される。

このようにダイヤフラム装置２が減速時におけ
るダツシユポツト機能をなすことにより、絞り弁
１２の急閉が回避され、減速フイーリングの悪化
や排気浄化性の悪化を抑制することができる。

次にアイドルアツプの機能について説明する。

例えば、演算装置６に水温センサＷにより検出
される温度信号が入力され、エンジン冷却水温が
所定値以下の状態、すなわち、冷間時であること
を判定した場合には、演算装置６は大気路４に介
装される開閉弁５を「開」状態、すなわち、大気
路４を連通すべく信号を出力する。

従つて、負圧２４にはエアホーン１６、もしく
はエアクリーナ（図示せず）より大気圧が作用
し、ダイヤフラム装置２を構成するダイヤフラム
２２がスプリング２５の設定圧に応じて下方に押
圧され、ロツド２１が最大量以下に突出する。こ
の時、負圧ポート３１はアイドル開度Ｏにある絞
り弁１２の下流に位置しており、負圧が負圧路３
を介して負圧室２４に作用するが、大気路４から
作用する大気圧により相殺されることになる。

上記したようにロツド２１が最大量突出した時
に絞り弁レバー１３が当接した場合、絞り弁１２
は第１の設定開度Or（タツチ開度）に開度設定さ
れるため、この時のアイドルアツプ量は最大とな
る。

従つて、気化器より供給される燃料量の増量が
はかられるため、吸気路壁面に燃料が付着しても
充分な量の燃料を燃焼室に供給することができ、
エンジン回転の安定化をはかることができる。

また、濃混合気の供給によりエンジン燃焼室後
流の排気通路に介装される排気触媒等の構成部品
を速やかに暖機させることができるため、排気浄
化性の向上をはかることができる。

冷間時以外の条件下におけるアイドルアツプ
時、すなわち、エアコンやパワーステアリングが
駆動される時のアイドル回転数の低下を抑制する
ために行うアイドルアツプ時においては、演算装
置６は所定のデユーテイ比にて開閉弁５が大気路
４を連通・遮断するよう出力信号を発する。

このような条件下においては、絞り弁１２の開
度は負圧ポート３１より作用する吸気路負圧と、
大気路４より作用する大気圧との圧力バランスに
より設定される。すなわち、負圧ポート３１より
負圧室２４に作用する負圧が大気路４より作用す
る大気圧によつて弱められ、ダイヤフラム装置２
のロツド２１は絞り弁１２の開度を第１の設定開
度Orより小さい第２の設定開度Ouに設定する位
置に保持される。

この時、開閉弁５を駆動する時間割合、つま
り、デユーテイ比は演算装置６に入力される各セ
ンサからの出力信号に応じて設定されるものであ
り、負圧室２４の圧力が略一定となるように大気
路４が連通遮断されるものである。

以上のように構成することにより、冷間時以外
の条件下においては絞り弁１２が第１の設定開度
Orより小さい第２の設定開度Ouに開度制御され
るため、暖機後におけるアイドルアツプ量を必要
最小限に設定することができる。

従つて、エンジン回転数の上昇量が極端に高く
なることが回避され、エンジン回転数の上昇に伴
う騒音の発生や燃料消費量の増大による燃費の悪
化を抑制することができる。

上記したように、本実施例によれば、従来より
利用されているダイヤフラム装置を備えた絞り弁
開度制御装置を利用して、エンジン諸条件、例え
ば、冷間時または暖機後の条件の違いによりアイ
ドル時の絞り弁１２の開度、すなわち、アイドル
アツプ量を多段的に制御することができるため、
要求される絞り弁開度に設定することが可能とな
り、冷間時におけるアイドルアツプ量の不足によ
る暖機性の悪化や、暖機後における過剰アイドル
アツプによるエンジン騒音の発生や燃費の悪化を
抑制することができる。

また、単一のダイヤフラム装置を用いて種々の
運転状態に応じた絞り弁開度を設定できるため、
装置構造の複雑化やコストアツプを招くことが回
避される。

以上、本発明の特定の実施例について説明した
が、本発明は、この実施例に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の実
施態様が包含されるものであり、例えば、補機駆
動時におけるアイドルアツプ開度、すなわち、第
２の設定開度Ouは必ずしも一つの開度に限定す
る必要はなく、エンジンの諸条件を検出する各種
センサの出力信号に応じて開閉弁駆動のデユーテ
イ比を変化させることにより複数段の開度に設定
するようにしてもよい。このように駆動制御すれ
ば、エアコンやパワーステアリングの複数の負荷
が同時に作用したような場合に絞り弁開度を第１
の設定開度と第２の設定開度との間に位置する任
意の位置に開弁すれば、アイドル回転数の低下を
さらに抑制することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、絞り弁開度をエ
ンジンの諸条件に応じて多段的に開度制御するこ
とにより、冷間時から暖機後における全運転状態
に応じた絞り弁開度を設定することが可能とな
り、冷間時におけるアイドルアツプ量の不足によ
り暖機性の悪化や、暖機後における過剰アイドル
アツプによるエンジン騒音の発生や燃費の悪化を
抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の絞り弁開度制御装
置の全体構成を示すシステム図である。 １２……絞り弁、１３……絞り弁レバー、２…
…ダイヤフラム装置、２１……ロツド、２４……
負圧室、３……負圧路、３１……負圧ポート、４
……大気路、５……開閉弁、６……演算装置、
Or……第１の設定開度、Ou……第２の設定開
度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絞り弁と一体的に回動する絞り弁レバーに当
   接するロツドを備え、負圧室に作用する圧力に応
   じて絞り弁開度を設定するダイヤフラム装置を備
   えた絞り弁開度制御装置において、 上記ダイヤフラム装置の負圧室には絞り弁開度
   が第１の設定開度以上の時に絞り弁上流に開口
   し、第１の設定開度未満の時に絞り弁下流に開口
   する負圧ポートに連通する負圧路と、大気に連通
   する大気路が接続され、この大気路にはエンジン
   の諸条件に応じた信号を発生する演算装置の出力
   信号に基づき大気路を連通遮断する開閉弁が介装
   され、この開閉弁は冷間時には演算装置の出力信
   号に基づき大気路を連通して絞り弁開度を上記第
   １の設定開度に開度制御するとともに、冷間時以
   外の条件下においては演算装置の出力信号に基づ
   き所定のデユーテイ比にて大気路を連通・遮断
   し、絞り弁開度を上記第１の設定開度より小さい
   第２の設定開度に開度制御することを特徴とする
   絞り弁開度制御装置。