JP4458475B2 - 可変吸気システムのモニタリング装置 - Google Patents

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Description

本発明は、可変吸気システムが正常に動作しているか否かをモニタリングする装置に関し、より詳しくは、簡単な構成と安価な製造費用で安定したモニタリングができるようにする可変吸気システムモニタリング装置に関する。
可変吸気システムはエンジンの運転状態に応じて、燃焼室に供給される吸気経路の長さを変えることができるようにし、低速低負荷時には吸気経路を長くして吸入慣性力を増加させて吸気効率を低下させ、高速高負荷時には吸気経路を短くして吸入抵抗の減少によって吸気効率を増加させるようにする（例えば、特許文献１参照）。
可変吸気システムは、通常バルブで吸気の経路を切り替えられるようにするメカニズムが使用されているが、故障によって前記バルブが適切に動作することができない場合にはむしろエンジンの排気ガスに有害物質が多く含まれてエンジンの性能が低下するため、バルブが適切に動作しているかどうかをモニタリングするように構成される。
特開平１１−２９４１７２号公報
本発明の目的は、簡単な構成で可変吸気システムをなすバルブ機構が正常に動作しているかどうかをモニタリングできるようにすることによって、安価な製造費用で可変吸気システムの安定した動作を確保できるようにした可変吸気システムモニタリング装置を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明による可変吸気システムモニタリング装置は、複数のフラップが設けられた可変吸気バルブシャフトと；前記可変吸気バルブシャフトの回転した量を測定できるように設けられたポテンショメータと；前記可変吸気バルブシャフトを回転させるように設けられた空圧アクチュエータと；前記空圧アクチュエータの作動圧を提供するためにサージタンクと空圧アクチュエータとを連結する負圧ホースと；前記負圧ホースが連結されたサージタンクの近辺に設けられたＭＡＰセンサと；スロットルボディに設けられたＴＰＳと；前記ポテンショメータとＭＡＰセンサ及びＴＰＳの信号を受けて前記可変吸気バルブシャフトの作動状態を把握するコントローラとを含んで構成されたことを特徴とする。
本発明により、簡単な構成で可変吸気システムをなすバルブ機構が正常に作動しているかどうかをモニタリングできるようにすることによって、低廉な費用で可変吸気システムの安定した作動性を確保することができる。
以下、本発明の実施例を添付図によって詳述する。
図１は本発明に係る可変吸気バルブシステムモニタリング装置を示した構成図であり、複数のフラップ１が設けられた可変吸気バルブシャフト３と、
可変吸気バルブシャフト３の回動された量を測定できるように設けられたポテンショメータ５と、
可変吸気バルブシャフト３を回動させるように設けられた空圧アクチュエータ７と、
空圧アクチュエータ７の作動圧を提供するためにサージタンク１１と空圧アクチュエータ７とを連結する負圧ホース９と、
負圧ホース９が連結されたサージタンク１１近辺に設けられたＭＡＰセンサ（Ｍａｎｉｆｏｌｄ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ）１３と、
スロットルボディ１５に設けられたＴＰＳ（Ｔｈｒｏｔｔｌｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ）１７と、
ポテンショメータ５とＭＡＰセンサ１３及びＴＰＳ１７の信号を受けて可変吸気バルブシャフト３の作動状態を把握するコントローラ１９とを含んで構成されている。
可変吸気バルブシャフト３に設けられた複数のフラップ１は、従来の公知された可変吸気システムのように、可変吸気バルブシャフト３が回転すると、可変吸気バルブシャフト３と共に回転して、開閉することによって、燃焼室に供給される吸気経路の長さを変えられるようになっている。
本発明でポテンショメータ５はＴＰＳ１７と同一の種類のセンサを使用した。即ち、スロットルバルブの開度を測定するために使用されるＴＰＳ１７もポテンショメータであり、その価格が低廉であり、出力信号の利用が容易であるという長所があるため、スロットルバルブの開度を測定するために使用されるセンサを可変吸気システムのモニタリング装置に使用することによって、低廉な費用で可変吸気システムの作動状態を把握できるようにしたものである。
ポテンショメータ５を装着する構造は、ポテンショメータ５にはセンシング軸先端にライン型突起２１を備え（図２参照）、可変吸気バルブシャフト３の先端にはライン型突起２１に嵌め込まれるライン型溝２３を備え（図３参照）、図４のように組立てられる。
一方、負圧ホース９にはソレノイドバルブ２５が装着され、コントローラ１９によって制御されることによって空圧アクチュエータ７に伝達される負圧の状態を変えて、可変吸気バルブシャフト３を回動できるようになっている。
コントローラ１９は、エンジンの運転状態を把握することができるエンジンＥＣＵを利用することが好ましい。
次に、本発明の作用について説明する。
例えば、空圧アクチュエータ７に連結された負圧ホース９が外れて、コントローラ１９が可変吸気バルブシャフト３を回転させる信号をソレノイドバルブ２５に送信しても、可変吸気バルブシャフト３を回転させられない故障状態になれば、コントローラ１９はＴＰＳ１７とポテンショメータ５と、ＭＡＰセンサ１３の信号から上記のような故障状態を検出することができる。
即ち、コントローラ１９は、ＴＰＳ１７がスロットルバルブ１５が閉じている状態の信号を出し、ポテンショメータ５がフラップ１が閉じている状態の信号を出し、ＭＡＰセンサ１３の信号が大気圧近くの値を出すと、上記のように負圧ホース９が外れたことと判断するのである。
これは、エンジンが運転中であれば、スロットルバルブが閉じている状態でサージタンク１１の圧力は大気圧と差の大きい負圧がかかっていなければならないが、負圧ホース９が外れれば負圧ホース９の近辺にあるＭＡＰセンサ１３では大気圧に近い信号を発生させ、ポテンショメータ５はフラップ１が閉じている状態の信号を出すためである。
さらに、上記のようなポテンショメータ５は、フラップ１及び可変吸気バルブシャフト３の回転量によって電気的抵抗値の差が発生してそれによる電圧を出力するため、この出力電圧をコントローラ１９でモニタリングし、予めコントローラ１９にマッピング（ＭＡＰＰＩＮＧ）されたポテンショメータ５の出力電圧とフラップ１の回転角度の相関関係に対するデータと比較するによって、可変吸気システムの応答性判断などのようなより精密なモニタリング作用をなすことができる。
本発明による可変吸気システムモニタリング装置を示した図面である。 ポテンショメータを示した図面である。 図２のポテンショメータに連結される可変吸気バルブシャフトの先端の様子を示した図面である。 図２のポテンショメータと図３の可変吸気バルブシャフトとが互いに結合される状態を説明した図面である。
符号の説明
１ フラップ
３ 可変吸気バルブシャフト
５ ポテンショメータ
７ 空圧アクチュエータ
９ 負圧ホース
１１ サージタンク
１３ ＭＡＰセンサ
１５ スロットルボディ
１７ ＴＰＳ
１９ コントローラ
２１ ライン型突起
２３ ライン型溝
２５ ソレノイドバルブ

Claims (3)

  1. 複数のフラップが設けられた可変吸気バルブシャフトと；
    前記可変吸気バルブシャフトの回転した量を測定できるように設けられたポテンショメータと；
    前記可変吸気バルブシャフトを回転させるように設けられた空圧アクチュエータと；
    前記空圧アクチュエータの作動圧を提供するためにサージタンクと空圧アクチュエータとを連結する負圧ホースと；
    前記負圧ホースが連結されたサージタンクの近辺に設けられたＭＡＰセンサと；
    スロットルボディに設けられたＴＰＳと；
    前記ポテンショメータとＭＡＰセンサ及びＴＰＳの信号を受けて前記可変吸気バルブシャフトの作動状態を把握するコントローラと；
    を含んで構成されたことを特徴とする可変吸気システムのモニタリング装置。
  2. 前記ポテンショメータは、前記ＴＰＳと同一の種類のセンサであることを特徴とする請求項１に記載の可変吸気システムのモニタリング装置。
  3. 前記ポテンショメータにはセンシング側の先端にライン型突起が備えられ；
    前記可変吸気バルブシャフトの先端には前記ライン型突起に嵌め込まれるライン型溝が備えられたことを特徴とする請求項２に記載の可変吸気システムのモニタリング装置。
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