JP2844196B2 - 内燃機関用補助空気制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関用補助空気制御装置に関し、特にデ
ューティー比制御電磁弁を使用した制御装置に関する。

［従来の技術］ 内燃機関のアイドル回転数を制御するために、吸気管
のスロットル弁設置部を挟んで上下流をバイパスする補
助空気制御装置を設けることが行われている。その一例
を第５図に示す。

第５図は上記制御装置としてデューティー比制御電磁
弁を使用したもので、該電磁弁１は、スロットル弁Ｓを
挟んだ上下流位置のスロットルボデーＰ壁にそれぞれ設
けた空気導出パイプP1および空気導入パイプP2にホース
Ｈを介して接続してある。

デューティー比制御電磁弁１は、高速断続信号によ
り、弁体16を高速で開閉させ、デューティー比を制御す
ることにより補助空気の供給量を制御する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記電磁弁１と空気導出パイプP1および空気導入パイ
プP2を上述の如くホースＨで接続したのは、弁体16の開
閉による吸気振動音が吸気管の特に上流側に伝達して騒
音として放出されるのを防止するためであるが、かかる
構造としたことにより装置が大型となり、組付けにも手
間を要する。また、弁体16が上下のストッパーに当接し
て発生する作動音に対してはほとんど騒音防止効果がな
いこと、ホース等を必要とするためコストアップになる
という問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するもので、デューティー
比制御電磁弁の作動音および吸気振動音の伝達を有効に
防止できるとともに、小型で組付け容易かつ安価な内燃
機関用補助空気制御装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の構成を第１図で説明すると、内燃機関の吸気
管壁Ｐにスロットル弁Ｓの上流側と下流側を結ぶ空気バ
イパス路P3、P4を形成し、その途中に大容量の密閉空間
11を設けて、該密閉空間11と上流側の空気バイパス路P3
とを小径の空気導入路P3′にて連通する。上記密閉空間
11内には、通電用コネクタ部19のみを外部に露出させた
状態でデューティ比制御電磁弁１を収容して、その周囲
の上記密閉空間11内部の空間を所定容量の消音拡張室12
とする。そして、上記空気導入路P3′より上記消音拡張
室12を経て上記デューティ比制御電磁弁１内を通り、下
流側の空気バイパス路P4へ開口する空気流路を形成し
て、上記デューティ比制御電磁弁１の弁体16が上記通電
用コネクタ部19に与えられる電気信号に応じて、上記消
音拡張室12と下流側の空気バイパス路P4の間において上
記空気流路を開閉するようになし、かつ上記消音拡張室
12の容積と上記空気導入路P3′の面積の比を上記空気導
入路が小径に絞られ、上記消音拡張室が大きく拡張され
るように所定値に設定する。

［作用］ 上記構造の内燃機関用補助空気制御装置によれば、消
音拡張室12の容積と上流側の空気バイパス路P3′の面積
の比を所定値に設定してあるので、デューティー比制御
電磁弁の吸気振動音は、効果的に拡張消音せしめられて
吸気管内へは至らない。また、デューティー比制御電磁
弁全体を吸気管壁と一体に設けた密閉空間11内に収納し
たから作動音の発散は大幅に抑制される。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明を説明する。図におい
て、スロットルボデーＰの左端部は、エンジンＥの吸気
管E1に連通する管状をなし、管内にはスロットル弁Ｓが
設けてある。

上記スロットルボデーＰの中央部には、上記スロット
ル弁Ｓのそれぞれ上流側と下流側へ至る空気バイパス路
P3、P4が形成してあり、該バイパス路P3、P4の合流点に
はエンジン始動時に作動する空気制御弁２の弁体23がこ
れらバイパス路P3、P4を区画するように設けてある。

上記空気制御弁２は公知のもので（例えば特開昭59−
10763号）、液室21に導入されたエンジン冷却水の温度
に応じて作動するアクチュエータ22を有し、該アクチュ
エータ22により上記弁体23を上下に移動せしめて上記バ
イパス路P3、P4を開閉する。

上記スロットルボデーの右端部は、仕切り壁24により
上記中央部と区画されて右方へ開口する筒室11としてあ
り、該大容量の密閉空間たる筒室11内にはデューティ比
制御電磁弁１が横倒しの姿勢で挿入配設してある。上記
電磁弁１は固定コア13周りに巻回された電磁コイル14
と、ダイヤフラム15に保持され上記コイル14の通電時に
固定コア13に吸引作動せしめられる弁体16とを有し、該
弁体16は非作動時には電磁弁１の挿入端部に設けた空気
導入ポート17と空気導出ポート18の間を閉鎖している。

上記空気導出ポート18は先端が大径としてあって、上
記仕切壁24に設けた凹所内に嵌入固定されるとともにこ
れに設けた小径開口P4′を介して下流側の空気バイパス
路P4に連通している。

筒室11の開口は、上記電磁弁１の通電用コネクタ部19
をＯリング32により気密的に突出せしめた蓋体３で密閉
してあり、電磁弁１外周の筒室11内空間は大容量の消音
拡張室12となっている。上記蓋体３には内面の中央部に
ブッシング31が設けられて上記電磁弁１の固定コア13端
部を弾性的に支持している。上記消音拡張室12は図略の
流路により上記空気導入ポート17に連通するとともに、
上記仕切壁24に設けた小径の空気導入路P3′を介して上
流側の上記空気バイパス路P3に連通している。

なお、上記消音拡張室12の容積Ｖと空気導入路P3′の
面積Ｓの比V/Sが2.5以上となるようにこれらの大きさを
設定してある。

上記構造の補助空気制御装置において、冷却水温の低
いエンジン始動時には空気制御弁２が開き、空気バイパ
ス路P3、P4を経て補助空気がエンジンに供給される。通
常走行時には上記空気制御弁２は閉じ、代わってデュー
ティー比制御電磁弁１が作動せしめられる。この場合、
補助空気は空気バイパス路P3より空気導入路P3′を経て
消音拡張室12に至り、空気導入ポート17、空気導出ポー
ト18、開口P4′、空気バイパス路P4を通ってエンジンＥ
に供給される。補助空気の供給量は高速で反復作動せし
められる弁体16のデューティー比に比例し、これにより
エンジンのアイドル回転数が一定に保たれる。

上記電磁弁１の作動時には弁体の大きな作動音と吸気
振動音が発せられる。ここにおいて、上記構造によれ
ば、消音拡張室12の容積Ｖと空気導入路P3′の面積Ｓの
比V/Sを所定比としたので吸気振動音は効果的に低減せ
しめられ、上流側の空気バイパス路P3にはほとんど伝達
されない。

しかも、電磁弁１は密閉された筒室11内に収納されて
いるので、スロットルボデー外部への作動音の発散が効
果的に防止される。

また、上記構造では、電磁弁１を支持せしめた薄肉の
蓋体３方向に騒音伝達が比較的大きくなることが予想さ
れるが、本実施例では電磁弁１をブッシング31およびＯ
リング32を介して支持せしめたのでこれらが緩衝材とし
て作用し、蓋体３方向への騒音伝達も大きく低減する。

第２図、第３図には、本発明による騒音低減効果を示
す。第２図は吸気振動音、第３図は弁体作動音であり、
それぞれ実線が本発明、点線が従来の補助空気制御装置
の場合である。図から明らかなように、いずれの場合も
全周波数域で騒音レベルが低減していることがわかる。

電磁弁１を、蓋体３より剛性の高いスロットルボデー
Ｐの筒室11開口に支持せしめる場合には、第４図に示す
如く、筒室11開口に直接ネジ33で固定することもでき
る。

上記実施例では、空気制御弁を設けたスロットルボデ
ーを示したが、空気制御弁を有しないものにも適用でき
ることはもちろんである。

［発明の効果］ 上記構造の内燃機関用補助空気制御装置によれば、デ
ューティー比制御電磁弁の吸気振動音は、消音拡張室に
より効果的に低減せしめられて吸気管内へは至らず、ま
た、デューティー比制御電磁弁全体を吸気管壁と一体に
設けた密閉空間内に収納したから作動音の発散も大幅に
抑制される。

また、デューティー比制御電磁弁をスロットルボデー
Ｐと一体に設けたから、接続用のホースを使用する必要
がなく、小型化が容易で組付けに手間を要さず、かつ安
価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す補助空気制御装置の全
体断面図、第２図および第３図は本発明の装置による騒
音低減効果を示す図、第４図は本発明の他の実施例を示
す補助空気制御装置の要部断面図、第５図は従来の補助
空気制御装置の部分断面図である。 １……デューティー比制御電磁弁 11……筒室（密閉空間） 12……消音拡張室 Ｐ……スロットルボデー（吸気管） P3……上流側の空気バイパス路 P4……下流側の空気バイパス路 P3′……空気導入路（上流側の空気バイパス路） Ｓ……スロットル弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 雅則 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 佐藤 勝次郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 橋本 卓美 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 黒田 修 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−10763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−79324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−44132（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−41842（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−136237（ＪＰ，Ｕ) 特公 平２−31227（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平７−52375（ＪＰ，Ｙ２) 日本電装公開技法、整理番号49−140、 発行日1986年９月15日 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02M 69/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の吸気管壁にスロットル弁の上流
   側と下流側を結ぶ空気バイパス路を形成し、その途中に
   大容量の密閉空間を設けて、該密閉空間と上流側の空気
   バイパス路とを小径の空気導入路にて連通し、上記密閉
   空間内には、通電用コネクタ部のみを外部に露出させた
   状態でデューティ比制御電磁弁を収容して、その周囲の
   上記密閉空間内部の空間を所定容量の消音拡張室となす
   とともに、上記空気導入路より上記消音拡張室を経て上
   記デューティ比制御電磁弁内を通り、下流側の空気バイ
   パス路へ開口する空気流路を形成して、上記デューティ
   比制御電磁弁の弁体が上記通電用コネクタ部に与えられ
   る電気信号に応じて、上記消音拡張室と下流側の空気バ
   イパス路の間において上記空気流路を開閉するようにな
   し、かつ上記消音拡張室の容積と上記空気導入路の面積
   の比を上記空気導入路が小径に絞られ、上記消音拡張室
   が大きく拡張されるように所定値に設定したことを特徴
   とする内燃機関用補助空気制御装置。