JP3156545B2

JP3156545B2 - 内燃機関の吸気制御装置

Info

Publication number: JP3156545B2
Application number: JP15436995A
Authority: JP
Inventors: 伸治定金; 宏樹一瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 2001-04-16
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JPH094474A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の吸気制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】スロットル弁下流でありかつサージタン
ク下流の吸気通路内に配置されて機関始動時に閉弁状態
に保持される吸気流制御弁と、吸気流制御弁下流の吸気
通路内に配置された燃料噴射弁とを具備した内燃機関が
公知である（特開昭６３−１４３３４９号公報参照）。
この内燃機関では機関始動時に、すなわち例えばスター
タモータが始動されてから機関回転数が予め定められた
設定回転数よりも高くなるまでの間に、吸気流制御弁を
閉弁状態に保持して吸気通路の密閉度を高め、それによ
って吸気流制御弁下流の吸気通路内に大きな負圧が形成
されるようにして燃料噴射弁から噴射された燃料ができ
るだけ良好に微粒化されるようにしている。噴射燃料が
良好に微粒化されると良好な燃焼作用が確保されるので
排気通路内に排出される未燃ＨＣ量が減少される。ま
た、この場合吸入空気量が減少されるのでそれに伴って
燃料噴射量が減少される。燃料噴射量自体が減少される
と排気通路内に排出される未燃ＨＣ量も減少される。

【０００３】ところで、機関停止時にスロットル弁が閉
弁状態に保持された場合、吸気通路内壁面の凝縮水がス
ロットル弁に付着して冷間時にこの凝縮水が凝固すると
スロットル弁が吸気通路内壁面に固定されてスロットル
弁の弁動作を行えなくなる恐れがあり、すなわちいわゆ
るアイシングが生ずる恐れがある。そこで、機関停止時
にスロットル弁が閉弁するのを禁止する、すなわちスロ
ットル弁を開弁状態に保持するスロットルオープナを具
備した内燃機関が公知である（特開平３−２０６３３８
号公報参照）。一方、この内燃機関では、機関始動時を
含む機関運転時においてスロットルオープナの負圧室内
に例えばサージタンク内の負圧を導くことによりスロッ
トル弁が閉弁可能となるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】冒頭で述べたように機
関始動時には吸気通路の密閉度が高い方が好ましく、し
たがって機関始動時にスロットル弁も閉弁状態に保持さ
れるのが好ましい。しかしながら、吸気流制御弁を備え
た内燃機関にスロットルオープナを設けてスロットルオ
ープナの負圧室内にサージタンク内の負圧を導くように
すると機関始動時に吸気流制御弁が閉弁状態に保持され
るのでサージタンク内に負圧が発生せず、したがって機
関始動時にスロットル弁が開弁状態に保持されることに
なるので機関始動時に吸気通路の密閉度を高めることが
できないという問題点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、スロットル弁下流の吸気通路
内に配置されて機関始動時に閉弁状態に保持される吸気
流制御弁と、機関停止時にスロットル弁が閉弁するのを
禁止すると共に機関運転時にスロットル弁を閉弁可能と
するスロットルオープナとを具備し、該スロットルオー
プナは、該スロットルオープナの負圧室内に負圧が導か
れるとスロットル弁が閉弁可能となる内燃機関におい
て、機関運転時においてスロットルオープナの負圧室と
吸気流制御弁下流の吸気通路とを接続してスロットルオ
ープナの負圧室内に吸気流制御弁下流の吸気通路内の負
圧を導くようにしている。

【０００６】また、２番目の発明によれば上記課題を解
決するために、スロットル弁下流の吸気通路内に配置さ
れて機関始動時に閉弁状態に保持される吸気流制御弁
と、機関停止時にスロットル弁が閉弁するのを禁止する
と共に機関運転時にスロットル弁を閉弁可能とするスロ
ットルオープナとを具備し、該スロットルオープナは、
該スロットルオープナの負圧室内に負圧が導かれるとス
ロットル弁が閉弁可能となる内燃機関において、負圧を
蓄えておくための蓄圧室を具備し、機関運転時において
スロットルオープナの負圧室と蓄圧室とを接続してスロ
ットルオープナの負圧室内に蓄圧室内の負圧を導くよう
にしている。

【０００７】

【作用】機関始動時にスロットルオープナの負圧室内に
供給される負圧が確保されるので機関始動時にスロット
ル弁が閉弁され、その結果吸気通路の密閉度が高められ
る。

【０００８】

【実施例】図１の内燃機関は例えば４つの気筒を備えて
いるが図１では１つの気筒のみが示される。図１を参照
すると、１はシリンダブロック、２はシリンダブロック
１内で往復動するピストン、３はシリンダブロック１上
に固定されたシリンダヘッド、４はピストン２の頂面と
シリンダヘッド３間に画定された燃焼室、５はシリンダ
ヘッド３内の吸気ポート６内に配置された吸気弁をそれ
ぞれ示す。各吸気ポート５はそれぞれ対応する吸気枝管
１０を介して共通のサージタンク１１に接続され、サー
ジタンク１１は吸気ダクト１２を介してエアクリーナ１
３に接続される。各吸気枝管１０内にはそれぞれ対応す
る吸気枝管１０内に燃料を噴射する燃料噴射弁１４が配
置される。これら燃料噴射弁１４は電子制御ユニット４
０からの出力信号に基づいてそれぞれ制御される。ま
た、吸気ダクト１２内にはアクセルペダル（図示しな
い）の踏み込み量が大きくなるにつれて開弁量が大きく
なるスロットル弁１５が配置される。一方、各排気ポー
ト（図示しない）は共通の排気マニホルド（図示しな
い）を介して触媒コンバータ（図示しない）に接続され
る。

【０００９】また、図１に示されるように各燃料噴射弁
１４よりも上流に位置する吸気枝管１０内には吸気流制
御弁駆動装置１６により駆動される吸気流制御弁１７が
配置される。本実施例において吸気流制御弁１７はバタ
フライ弁から構成され、吸気流制御弁１７の弁体内には
わずかな開口面積を有する流通孔１７ａが設けられてい
る。一方、吸気流制御弁駆動装置１６を電磁式のアクチ
ュエータから構成してもよいが、本実施例において吸気
流制御弁駆動装置１６は負圧式のアクチュエータから構
成される。図１に示されるように、吸気流制御弁駆動装
置１６はサージタンク１１内に接続されてサージタンク
１１内の負圧を蓄える蓄圧室１８と、第１負圧制御弁１
９により吸気流制御弁１７下流の吸気枝管１０または大
気に選択的に接続される第１負圧室２０と、第２負圧制
御弁２１により蓄圧室１８または大気に選択的に接続さ
れる第２負圧室２２とを具備する。第１および第２負圧
室２０，２２をそれぞれ画定するダイヤフラム２３，２
４はロッド２５を介して吸気流制御弁１７に連結されて
いる。また、これらダイヤフラム２３，２４はそれぞれ
の変位量が零となるように圧縮ばねにより付勢されてい
る。さらに、第１負圧制御弁１９と吸気流制御弁１７下
流の吸気枝管間には負圧が吸気流制御弁１７下流の吸気
枝管１０から第１負圧制御弁１９に向けてのみ流通可能
な逆止弁２６が配置されている。なお、第１および第２
負圧制御弁１９，２１はそれぞれ電子制御ユニット４０
からの出力信号に基づいて制御される。

【００１０】本実施例において、吸気流制御弁１７は閉
弁位置と、最大開度と、閉弁位置と最大開度間の中間開
度とのうちいずれか１つに選択的に制御される。吸気流
制御弁１７を閉弁すべきときには第１負圧制御弁１９を
オフとして第１負圧室２０を大気に開放し、第２負圧制
御弁２１をオフとして第２負圧室２２を大気に開放す
る。その結果、第１負圧室２０内に大気圧が導かれ、第
２負圧室２２内に大気圧が導かれるので図１に示される
ようにダイヤフラム２３，２４の変位量が共に零とな
り、したがって吸気流制御弁１７が閉弁される。吸気流
制御弁１７を中間開度とすべきときには第１負圧制御弁
１９をオンとして第１負圧室２０を吸気流制御弁１７下
流の吸気枝管１０に接続し、第２負圧制御弁２１をオフ
に維持して第２負圧室２２を大気に開放し続ける。その
結果、第１負圧室２０内に吸気流制御弁１７下流の吸気
枝管１０内の負圧が導かれ、第２負圧室２２内に大気圧
が導かれるので図２に示されるようにダイヤフラム２
３，２４が小さく変位して吸気流制御弁１７が中間開度
とされる。吸気流制御弁１７を最大開度とすべきときに
は第１負圧制御弁１９をオンに維持して第１負圧室２０
を吸気流制御弁１７下流の吸気枝管１０に接続し続け、
第２負圧制御弁２１をオンとして第２負圧室２２を蓄圧
室１８内に接続する。その結果、第１負圧室２０内に吸
気流制御弁１７下流の吸気枝管１０内の負圧が導かれ、
第２負圧室２２内に蓄圧室１８内の負圧が導かれるので
図３に示されるようにダイヤフラム２３，２４が共に大
きく変位して吸気流制御弁１７が最大開度とされる。

【００１１】図１および図２に示されるように、吸気流
制御弁１７が閉弁位置から中間開度間とされているとき
には吸気流制御弁１７の底端部は吸気枝管１０に設けら
れた湾曲部１０ａに当接しており、このため吸気流制御
弁１７の底端部と吸気枝管１０内壁面間に間隙が形成さ
れない。したがって吸気流制御弁１７が閉弁位置と中間
開度間のときには吸入空気のほぼ全量が吸気流制御弁１
７の頂端部と吸気枝管１０内壁面間に形成される間隙を
介して流通することになる。これに対し吸気流制御弁１
７が最大開度とされると吸気流制御弁１７の底端部と吸
気流制御弁１７内壁面間にも間隙が形成され、これら間
隙を介して空気が流通することになる。

【００１２】再び図１を参照すると、図１の内燃機関は
アイシングが生ずるのを阻止するスロットルオープナ２
７を備えている。このスロットルオープナ２７は吸気流
制御弁１７下流の吸気枝管１０に接続された負圧室２８
を具備する。負圧室２８を画定するダイヤフラム２９に
はロッド３０が連結されており、このロッド３０は吸気
ダクト１２内に突出してスロットル弁１５に接触可能に
配置される。また、負圧室２８内にはダイヤフラム２９
の変位量が零となるようにダイヤフラム２９を付勢する
圧縮ばねが配置される。

【００１３】スロットルオープナ２７の負圧室２８内に
大気圧が導かれるとダイヤフラム２９の変位量が零とな
るのでロッド３０が吸気ダクト１２内に突出して作動位
置に位置される。ロッド３０が作動位置にあるときには
ロッド３０の先端部がスロットル弁１５の弁体に当接
し、それによってスロットル弁１５が閉弁するのが禁止
される。云い換えると、アクセルペダルの踏み込み量が
零であってもスロットル弁１５が開弁状態に保持され
る。その結果、機関停止時において吸気ダクト１２内壁
面の凝縮水が凝固してもスロットル弁１５が吸気ダクト
１２内壁面に固着されるのが阻止され、すなわちアイシ
ングが生ずるのが阻止される。これに対して負圧室２８
内に負圧が導かれるとダイヤフラム２９が変位してロッ
ド３０が吸気ダクト１２内に突出しなくなり、非作動位
置に位置される。ロッド３０が非作動位置に位置される
とロッド３０がスロットル弁１５に当接しなくなるので
スロットル弁１５が閉弁可能となる。すなわち負圧室２
８内に負圧が導かれているときにアクセルペダルの踏み
込み量が零であればスロットル弁１５が閉弁される。

【００１４】また、吸気ダクト１２にはスロットル弁１
５を迂回してスロットル弁１５上流と下流とを互いに連
通するバイパス通路３１が設けられる。バイパス通路３
１内にはバイパス通路３１内を流通する空気量を制御す
るバイパス制御弁３２が配置される。このバイパス制御
弁３２は機関アイドリング運転時にアイドリング回転数
が最適な回転数となるように吸入空気量を制御する。な
お、このバイパス制御弁３２は電子制御ユニット４０か
らの出力信号に基づいて制御される。

【００１５】さらに図１を参照すると、電子制御ユニッ
ト４０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス
４１を介して相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメ
モリ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、
ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４４、入力ポート４５お
よび出力ポート４６を具備する。サージタンク１１には
サージタンク１１内の負圧に比例した出力電圧を発生す
る負圧センサ４７が取付けられ、この負圧センサ４７の
出力電圧はＡＤ変換器４８を介して入力ポート４５に入
力される。ＣＰＵ４４ではこの出力電圧に基づいて吸入
空気量ＱＡが算出される。したがって図１の内燃機関で
は例えばスロットル弁１５とエアクリーナ１３間にエア
フローメータを設ける必要がないので機関ポンピングロ
スを低減できる。また、負圧センサ４７をサージタンク
１１に取付けることによって負圧センサ４７のダイナミ
ックレンジを確保しつつ負圧センサ４７の出力に対する
吸気脈動の影響を低減できる。さらに、入力ポート４５
にはクランクシャフトが例えば３０度回転する毎に出力
パルスを発生するクランク角センサ４９が接続される。
ＣＰＵ４４ではこの出力パルスに基づいて機関回転数Ｎ
が算出される。

【００１６】さらに、スタータモータスイッチ５０のオ
ン・オフ信号が入力ポート４５に入力される。スタータ
モータスイッチ５０およびイグニッションスイッチ５１
はキースイッチ５２を構成し、イグニッションスイッチ
５１がオンされたときのみスタータモータスイッチ５０
がオンとされるようになっている。イグニッションスイ
ッチ５０がオンとされるとバッテリ５３からＣＰＵ４４
に電力が供給される。一方、スタータモータスイッチ５
０がオンとされるとバッテリ５３からスタータモータ５
４へ電力が供給されてスタータモータ５４が駆動され
る。一方、出力ポート４６はそれぞれ対応する駆動回路
５５を介して各燃料噴射弁１４、吸気流制御弁駆動装置
１６の第１および第２負圧制御弁１９，２１、およびバ
イパス制御弁３２にそれぞれ接続される。

【００１７】次に吸気流制御弁１７の制御方法について
説明する。本実施例では、機関始動時、すなわちスター
タモータスイッチ４６がオンとされて機関始動が開始さ
れてから機関回転数Ｎが予め定められた設定回転数Ｎ
１、例えば４００ｒｐｍよりも高くなるまでの間、吸気
流制御弁１７を閉弁状態に保持するようにしている。そ
の結果、機関始動時において吸気通路の密閉度を高める
ことができる。したがって、スタータモータ５０が駆動
されたときに機関に供給される空気は吸気流制御弁１７
下流の吸気枝管１０内および吸気ポート６内の空気と、
吸気流制御弁１７の流通孔１７ａを介し流通するわずか
な量の空気とであるので吸気流制御弁１７下流の吸気枝
管１０内に大きな負圧を形成できることになる。このた
め、機関始動時において燃料噴射弁１４から噴射された
噴射燃料をこの負圧によって良好に微粒化することがで
きる。また、吸気枝管１０および吸気ポート５壁面に付
着した燃料をこの大きな負圧によって良好に離脱させて
微粒化することができる。このように噴射燃料を良好に
微粒化することができるので燃料が燃焼室４内において
良好に燃焼され、その結果機関始動時において排気マニ
ホルド内に排出される未燃ＨＣを低減することができ
る。また、機関始動時における吸入空気量を低減するこ
とにより燃料噴射量を低減でき、これによっても排気マ
ニホルド内に排出される未燃ＨＣを低減することができ
る。

【００１８】ところで、機関始動時において吸気流制御
弁１７を閉弁状態に保持しているといってもこのとき吸
気流制御弁１７の流通孔１７ａを介してわずかな量の空
気が吸入され、また、吸気流制御弁１７と吸気枝管１０
内壁面間に形成されるわずかな間隙から空気が漏れ入
る。上述したように機関始動時には吸気通路の密閉度が
できるだけ高いことが好ましく、したがってこれらのわ
ずかばかりの空気もできるだけ低減するのが好ましい。
そこで、図１の内燃機関ではスロットルオープナ２７の
負圧室２８の負圧源を吸気流制御弁１７下流の吸気枝管
１０内から形成して機関始動時にスロットル弁１５が閉
弁されるのを確保し、それによって機関始動時における
吸気通路の密閉度を高めるようにしている。すなわち、
機関始動が開始されると上述したように吸気流制御弁１
７下流の吸気枝管１０内には負圧が形成され、この負圧
をスロットルオープナ２７の負圧室２８内に導くように
しているのでスロットル弁１５が閉弁可能とされる。通
常の機関始動時にはアクセルペダルは踏み込まれないの
で機関始動時にスロットル弁１５が閉弁されることにな
る。その結果、機関始動時に吸気通路の密閉度がさらに
高められる。

【００１９】特に、本実施例におけるようにスロットル
オープナ２７の負圧室２８内に供給される負圧の負圧源
を吸気流制御弁１７下流の吸気枝管１０内から形成する
ことによって負圧室２８に供給されるべき負圧を機関始
動時に確保することができ、したがってスロットルオー
プナ２７のロッド３０を速やかに非作動位置まで移動さ
せることができる。その結果機関始動時に速やかにスロ
ットル弁１５を閉弁させることができることになり、斯
くして機関始動時に吸気通路の密閉度がさらに高められ
る。さらに、図１の内燃機関では機関始動時にバイパス
制御弁３２を閉弁状態に保持するようにしている。その
結果、機関始動時の吸気通路の密閉度がさらに高められ
る。

【００２０】また、このように機関始動時における吸気
通路の密閉度を高めることによって機関始動時に吸気流
制御弁１７下流の吸気枝管１０内にさらに大きな負圧を
形成することができる。図１の内燃機関では吸気流制御
弁１７を開弁させるための負圧の負圧源を吸気流制御弁
１７下流の吸気枝管１０から形成しており、したがって
機関始動時に吸気流制御弁１７下流の吸気枝管１０内に
大きな負圧を形成できることによって機関始動が完了し
たときに吸気流制御弁１７を速やかに開弁させることが
できる。云い換えると、吸気流制御弁１７下流の吸気枝
管１０内に大きな負圧を形成できるによって吸気流制御
弁１７の開弁動作が遅れるのが阻止される。

【００２１】機関始動が行われ、次いでＮ＞Ｎ１となっ
て機関始動が完了したら吸気流制御弁１７を開弁する。
その結果、機関始動が完了した後に吸入空気量が不足す
るのが阻止されるので出力トルクが不足するのが阻止さ
れる。機関始動が完了した後には、機関運転状態に応じ
て吸気流制御弁１７を中間開度または最大開度のいずれ
か一方に選択的に制御する。すなわち、本実施例におい
て機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量／機関回転数Ｎ）が機関
回転数Ｎに応じて定まる設定負荷Ｑ／Ｎ１よりも低いと
きには吸気流制御弁１７を中間開度にし、機関負荷Ｑ／
Ｎが設定負荷Ｑ／Ｎ１よりも高いときには吸気流制御弁
１７を最大開度にしている。吸気流制御弁１７を中間開
度としたときには図２を参照して上述したように吸入空
気のほぼ全量が吸気流制御弁１７の頂端部と吸気枝管１
０内壁面間に形成される間隙を介して流通し、次いで燃
料噴射弁１４から噴射された噴射燃料に向けて流通して
噴射燃料に衝突するようになる。したがってＱ／Ｎ＜Ｑ
／Ｎ１である低負荷運転時に吸気流制御弁１７を中間開
度とすることによって低負荷運転時にも噴射燃料を良好
に微粒化することができる。一方、Ｑ／Ｎ≧Ｑ／Ｎ１で
ある高負荷運転時には吸気流制御弁１７を最大開度とす
ることによってさらに多量の吸入空気を確保するように
している。なお、設定負荷Ｑ／Ｎ１は図４に示すマップ
の形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。

【００２２】機関運転時には常に吸気流制御弁１７下流
の吸気枝管１０内に負圧が形成されており、したがって
常にスロットルオープナ２７のロッド３０が非作動位置
に保持されている。このため、機関運転時にはスロット
ル弁１５が閉弁可能な状態に維持されることになる。一
方、機関が停止されると吸気流制御弁１７下流の吸気枝
管１０内の負圧が次第に小さくなって大気圧となる。そ
の結果、スロットルオープナ２７の負圧室２８内に大気
圧が導かれるのでロッド３０が作動位置に位置せしめら
れ、斯くして機関停止時にスロットル弁１５が開弁状態
に保持される。

【００２３】次に、図５を参照して上述の吸気流制御弁
１７の制御方法を実行するためのルーチンを説明する。
このルーチンはイグニッションスイッチ５１がオンとさ
れた後一定時間毎の割込みによって実行される。図５を
参照すると、まずステップ６０ではＦ１が１であるか否
かが判別される。このＦ１は機関始動が完了していない
ときには零とされ、機関始動が完了したら１とされるも
のであって、イグニッションスイッチ５１がオンとされ
たときに零とされるようになっている。イグニッション
スイッチ５１がオンとされて初めてステップ６０に進ん
だときにはＦ１＝０であるので次いでステップ６１に進
む。ステップ６１では機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ１よ
りも高いか否か、すなわち機関始動が完了したか否かが
判別される。スタータモータスイッチ５０が未だオフで
あって機関始動が開始されていないとき、または機関始
動が開始された後Ｎ≦Ｎ１のときには機関始動が完了し
ていないと判断して次いでステップ６２に進む。ステッ
プ６２では第１負圧制御弁１９が制御されて第１負圧室
２０が大気に開放される。続くステップ６３では第２負
圧制御弁２１が制御されて第２負圧室２２が大気に開放
される。その結果機関始動が完了するまでは吸気流制御
弁１７が閉弁状態に保持される。なお本実施例では機関
停止に吸気流制御弁１７が閉弁状態に保持されているの
でイグニッションスイッチ５１またはスタータモータス
イッチ５０がオンとされても吸気流制御弁１７の弁動作
は行われない。次いで処理サイクルを終了する。

【００２４】これに対しステップ６１においてＮ＞Ｎ１
となったときには次いでステップ６４に進み、機関始動
が完了したと判断してＦ１を１とする。次いでステップ
６５に進み、ステップ６５では第１負圧制御弁１９が制
御されて第１負圧室２０が吸気流制御弁１７下流の吸気
枝管１０に接続される。続くステップ６６では第２負圧
制御弁２１が制御されて第２負圧室２２が大気に開放さ
れた状態に維持される。その結果吸気流制御弁１７が中
間開度にされる。次いで処理サイクルを終了する。

【００２５】Ｆ１＝１とされた後の処理サイクルではス
テップ６０からステップ６７に進む。ステップ６７では
機関負荷Ｑ／Ｎが設定負荷Ｑ／Ｎ１よりも低いか否かが
判別される。Ｑ／Ｎ＜Ｑ／Ｎ１のときには次いでステッ
プ６５，６６に進み、すなわち吸気流制御弁１７を中間
開度にする。これに対しＱ／Ｎ≧Ｑ／Ｎ１のときには次
いでステップ６８に進み、ステップ６８では第１負圧制
御弁１９が制御されて第１負圧室２０が吸気流制御弁１
７下流の吸気枝管１０に接続された状態に維持される。
続くステップ６９では第２負圧制御弁２１が制御されて
第２負圧室２２が蓄圧室１８に接続される。その結果吸
気流制御弁１７が最大開度にされる。次いで処理サイク
ルを終了する。

【００２６】図６に別の実施例を示す。この実施例にお
いて図１の実施例と同様の構成要素は同一の番号で示し
ている。また、図６の内燃機関には図１の電子制御ユニ
ット４０と同様の電子制御ユニットが設けられるが図示
していない。図６を参照すると、吸気流制御弁駆動装置
１６は第１負圧制御弁７０により蓄圧室１８または大気
に選択的に接続される第１負圧室７１と、第２負圧制御
弁７２により蓄圧室１８または大気に選択的に接続され
る第２負圧室７３とを具備する。第１および第２負圧室
７１，７３をそれぞれ画定するダイヤフラム７４，７５
はロッド２５を介して吸気流制御弁１７に連結されてい
る。なお、これらダイヤフラム７４，７５はそれぞれの
変位量が零となるように圧縮ばねにより付勢されてい
る。また、図６に示されるように第１負圧制御弁７０と
第１負圧室７１間の負圧通路が分岐されてスロットルオ
ープナ２７の負圧室２８に接続されている。したがっ
て、第１負圧制御弁７０により第１負圧室７１が蓄圧室
１８に接続されたときにはスロットルオープナ２７の負
圧室２８も蓄圧室１８に接続され、第１負圧室７１が大
気に開放されたときには蓄圧室２８も大気に開放され
る。

【００２７】イグニッションスイッチ５１がオンとされ
た後機関始動が完了するまでは第１負圧制御弁７０をオ
ンとして第１負圧室７１およびスロットルオープナ２７
の負圧室２８を蓄圧室１８に接続し、第２負圧制御弁７
２をオンとして第２負圧室７３を蓄圧室１８に接続す
る。その結果、第１負圧室７１内に蓄圧室１８内の負圧
が導かれ、第２負圧室７３内に蓄圧室１８内の負圧が導
かれるのでダイヤフラム７４，７５が共に大きく変位し
て吸気流制御弁１７が閉弁される。また、スロットルオ
ープナ２７の負圧室２８内に蓄圧室１８内の負圧が導か
れるのでロッド３０が非作動位置に位置せしめられ、そ
の結果スロットル弁１５が閉弁される。

【００２８】機関始動が完了した後の低負荷運転時には
第１負圧制御弁７１をオンに維持して第１負圧室７１お
よびスロットルオープナ２７の負圧室２８を蓄圧室１８
に接続し続け、第２負圧制御弁７２をオフとして第２負
圧室７３を大気に開放する。その結果、第１負圧室７１
内に蓄圧室１８内の負圧が導かれ、第２負圧室７３内に
大気圧が導かれるのでダイヤフラム７４，７５の変位量
が小さくなって吸気流制御弁１７が開弁され、中間開度
とされる。また、スロットルオープナ２７のロッド３０
が非作動位置に保持される。

【００２９】図６の内燃機関ではスロットルオープナ２
７の負圧室２８の負圧源を蓄圧室１８から形成してい
る。このため、機関始動を開始するのに先立って負圧室
２８内に負圧を導くことができ、したがって機関始動を
開始すべきときにスロットル弁１５を確実に閉弁状態に
することができる。一方、高負荷運転時には第１負圧制
御弁７０をオフとして第１負圧室７１およびスロットル
オープナ２７の負圧室２８を大気に開放し、第２負圧制
御弁７２をオフに維持して第２負圧室７３を大気に開放
し続ける。その結果、第１負圧室７１内に大気圧が導か
れ、第２負圧室７３内に大気圧が導かれるのでダイヤフ
ラム７４，７５の変位量が共に零となり、斯くして吸気
流制御弁１７が最大開度にされる。一方、スロットルオ
ープナ２７の負圧室２８に大気圧が導かれるとスロット
ルオープナ２７のロッド３０が作動位置に位置せしめら
れる。ところが高負荷運転時にはスロットル弁１５の開
度が大きく、したがってロッド３０が作動位置にあると
してもスロットル弁１５に当接しないのでスロットル弁
１５の弁動作が制限されることはない。

【００３０】なお、機関が停止されると第１負圧制御弁
７０をオフとして第１負圧室７１およびスロットルオー
プナ２７の負圧室２８を大気に開放し、第２負圧制御弁
７２をオフとして第２負圧室７３を大気に開放する。そ
の結果、機関停止時に吸気流制御弁１７が最大開度に保
持される。このため、吸気流制御弁１７においてアイシ
ングが生ずるのが阻止される。また、スロットルオープ
ナ２７のロッド３０が作動位置に位置せしめられるので
スロットル弁１５が開弁状態に保持される。

【００３１】次に図７を参照して上述の吸気流制御弁の
制御方法を実行するためのルーチンを説明する。このル
ーチンはイグニッションスイッチ５１がオンとされた後
一定時間毎の割込みによって実行される。また、このル
ーチンにおいて図４と同様のステップは同一の番号で示
し、説明は省略する。機関始動が未だ完了していないと
きにはステップ６１からステップ６２ａに進む。ステッ
プ６２ａでは第１負圧制御弁７０が制御されて第１負圧
室７１およびスロットルオープナ２７の負圧室２８が蓄
圧室１８に接続される。続くステップ６３ａでは第２負
圧制御弁７２が制御されて第２負圧室７３が蓄圧室１８
に接続される。その結果、イグニッションスイッチ５１
がオンとされた後機関始動が完了するまで吸気流制御弁
１７が閉弁状態に保持される。なお、本実施例ではイグ
ニッションスイッチ５１がオンとされると吸気流制御弁
１７を閉弁するようにしており、その結果機関始動を開
始すべきときに吸気流制御弁１７が閉弁状態にあるのを
確保することができる。次いで処理サイクルを終了す
る。

【００３２】機関始動が完了した後の低負荷運転時には
ステップ６４またはステップ６７からステップ６５ａに
進む。ステップ６５ａでは第１負圧制御弁７０が制御さ
れて第１負圧室７１が蓄圧室１８に接続された状態に維
持される。続くステップ６６ａでは第２負圧制御弁２１
が制御されて第２負圧室２２が大気に開放される。その
結果吸気流制御弁１７が中間開度にされる。次いで処理
サイクルを終了する。

【００３３】一方、高負荷運転時にはステップ６７から
ステップ６８ａに進み、ステップ６８ａでは第１負圧制
御弁７０が制御されて第１負圧室７１が大気に開放され
る。続くステップ６９ａでは第２負圧制御弁７２が制御
されて第２負圧室７３が大気に開放され続ける。その結
果吸気流制御弁１７が最大開度にされる。次いで処理サ
イクルを終了する。なお、その他の内燃機関の作動につ
いては図１の内燃機関と同様であるので説明を省略す
る。

【００３４】

【発明の効果】機関始動時に吸気通路の密閉度を高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の全体図である。

【図２】吸気流制御弁が中間開度にあるときを示す内燃
機関の部分図である。

【図３】吸気流制御弁が最大開度にあるときを示す内燃
機関の部分図である。

【図４】設定負荷を示す線図である。

【図５】吸気流制御弁を制御するためのフローチャート
である。

【図６】別の実施例による内燃機関を示す図である。

【図７】別の実施例により吸気流制御弁を制御するため
のフローチャートである。

【符号の説明】

１０…吸気枝管１４…燃料噴射弁１５…スロットル弁１６…吸気流制御弁駆動装置１７…吸気流制御弁１８…蓄圧室２７…スロットルオープナ２８…スロットルオープナの負圧室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 41/06 ３１０Ｆ０２Ｄ 41/06 ３１０ (56)参考文献特開平６−229353（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−72616（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−143349（ＪＰ，Ａ) 特公昭46−32004（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭46−21325（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 9/00 - 11/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】スロットル弁下流の吸気通路内に配置さ
れて機関始動時に閉弁状態に保持される吸気流制御弁
と、機関停止時にスロットル弁が閉弁するのを禁止する
と共に機関運転時にスロットル弁を閉弁可能とするスロ
ットルオープナとを具備し、該スロットルオープナは、
該スロットルオープナの負圧室内に負圧が導かれるとス
ロットル弁が閉弁可能となる内燃機関において、機関運
転時においてスロットルオープナの負圧室と吸気流制御
弁下流の吸気通路とを接続してスロットルオープナの負
圧室内に吸気流制御弁下流の吸気通路内の負圧を導くよ
うにした吸気制御装置。
【請求項２】スロットル弁下流の吸気通路内に配置さ
れて機関始動時に閉弁状態に保持される吸気流制御弁
と、機関停止時にスロットル弁が閉弁するのを禁止する
と共に機関運転時にスロットル弁を閉弁可能とするスロ
ットルオープナとを具備し、該スロットルオープナは、
該スロットルオープナの負圧室内に負圧が導かれるとス
ロットル弁が閉弁可能となる内燃機関において、負圧を
蓄えておくための蓄圧室を具備し、機関運転時において
スロットルオープナの負圧室と蓄圧室とを接続してスロ
ットルオープナの負圧室内に蓄圧室内の負圧を導くよう
にした吸気制御装置。