JPH0229244Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はエンジンの吸気装置に関し、特に、ア
イドリング時においてエンジンがストールしそう
になると吸入空気量を自動的に増大させるように
したものの改良に関するものである。

（従来の技術） 従来より、この種のエンジンの吸気装置とし
て、例えば特開昭55−75547号公報等に開示され
ているように、アイドリング時においてエンジン
転数が下降してエンジンがストールしそうになる
と、エンジンの吸気通路内に配設したスロツトル
弁の開度を大きくするようフイードバツク制御し
て、吸入空気量を自動的に増大させるようにした
ものは知られている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、車載クーラの使用時等、エンジン負
荷が通常のアイドリング時より増大している場合
には、上記スロツトル弁の開度は通常のアイドリ
ング時におけるスロツトル開度より大きく設定す
る必要がある。しかし、このためにスロツトル弁
を大きく開く場合、スロツトル弁の慣性重量が大
きいこと、およびスロツトル弁をそのリターンス
プリングの付勢力に抗して駆動しなければならな
いことから、応答性の悪さがある。しかも、スロ
ツトル開度と流量との特性が一次関数的に比例し
ないので、エンジン負荷の増大状態時にその負荷
補正としてスロツトル開度を一定量増大変化させ
る場合、補正前のスロツトル開度が異なつている
と、負荷補正分の吸気量が一定せず、制御が安定
しないという制御性の悪さがある。これらのこと
から、エンジン負荷の増大状態時には、エンジン
のストール防止機能が低下するという欠点が生じ
る。このことは、特にアイドリング時においてレ
ーシング運転を行つた場合において顕著である。

そこで、本考案は斯かる点に鑑み、エンジンの
運転状態、例えばエンジン冷却水温に応じてアイ
ドル回転数をスロツトル弁開度の調節により所定
のエンジン回転数にフイードバツク制御するよう
にしたエンジンの吸気装置において、上記スロツ
トル弁をバイパスするエアバイパス通路を設け
て、エンジン負荷が増大しているときには、上記
スロツトル弁によるフイードバツク制御を禁止し
て該エアバイパス通路を介して吸入される空気量
により全体の吸入空気量を増大させるようにする
ことにより、エンジン負荷の増大状態時でのスロ
ツトル弁の開度を通常のアイドリング時と同一開
度としながら、エンジン負荷の増大状態時の応答
性および制御性を向上させて、エンジン負荷の増
大状態時においてもエンジンのストールを確実に
防止することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本考案の解決手段
は、エンジンの回転数を検出する回転検出器と、
アイドル運転時におけるエンジン回転数を調節す
るためエンジンへの吸入空気量を制御するスロツ
トル弁を駆動するアクチユエータと、エンジンの
運転状態に応じて設定される目標アイドル回転数
と上記回転検出器で検出される実際アイドル回転
数とを比較し、その差に応じて実際アイドル回転
数が目標アイドル回転数となるよう上記アクチユ
エータを駆動制御するアクチユエータ制御装置と
を備えたエンジンの吸気装置を前提とする。そし
て、上記スロツトル弁をバイパスするエアバイパ
ス通路と、エンジンの負荷を検出する負荷検出器
と、該負荷検出器の出力信号により負荷の作動状
態が検出されている期間上記エアバイパス通路を
開く開閉弁と、上記負荷検出器の出力信号により
負荷の作動状態が検出されている期間上記負荷の
作動状態に伴う上記アクチユエータ制御装置の作
動を禁止するアクチユータ制御作動禁止装置とを
設けたものとする。

（作用） このことにより、本考案では、エンジンの負荷
が増大している時、開閉弁が開作動してエアバイ
パス通路が開かれる。そのため、該エアバイパス
通路を介して空気が吸入されて、吸入空気量が増
大される。

その際、エンジンの負荷の増大に伴い、目標ア
イドル回転数に制御するための吸入空気量の増大
は、エアバイパス通路を介して吸入される吸入空
気量によつてのみ補償され、スロツトル弁は上記
エンジン負荷の増大に伴うアクチユエータ制御装
置の作動の禁止によりこのエンジン負荷の増大状
態時においても水温等に応じたアイドリング時に
おける所定のスロツトル開度に制御される。よつ
て、エンジン負荷の増大に対する応答性および制
御性を向上させることができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本考案の実施例に係るエンジンの吸気
装置を示し、１はエンジンであつて、該エンジン
１のシリンダ１ａにはそれぞれピストン２が摺動
自在に嵌挿されているとともに、該各シリンダ１
ａの頂部には吸気通路３および排気通路４の一端
が開口し、該各開口部にはそれぞれ吸気弁５およ
び排気弁６が配設されている。また、上記吸気通
路３の他端にはエアクリーナ７が設けられている
とともに、該吸気通路３の所定部位には気化器８
の燃料ノズル８ａが開口し、該燃料ノズル８ａの
下流側にはエンジン１のシリンダ１ａ内への吸入
空気量を制御するスロツトル弁９が配設されてい
る。

そして、上記スロツトル弁９には、該スロツト
ル弁９の弁軸に固定したロツド９ａを介して、該
スロツトル弁９をアイドリング時において駆動す
るアクチユエータを構成するダイヤフラム装置１
０が係合連結されている。該ダイヤフラム装置１
０は、ダイヤフラム１０ａによつて分割された大
気室１０ｂと負圧室１０ｃとを有し、該ダイヤフ
ラム１０ａはストツパ１０ｄを介して上記スロツ
トル弁９のロツド９ａに係合されている。負圧室
１０ｃは、その内部に縮装されたスプリング１０
ｅを有し、且つ大気通路１１を介して気化器８の
燃料ノズル８ａ上流側に、また負圧通路１２を介
してスロツトル弁９の下流側に連通されている。
そして、上記大気通路１１には、該大気通路１１
に開閉する弁体１３ａを有する大気側電磁弁１３
が設けられているとともに、負圧通路１２には、
該負圧通路１２を開閉する弁体１４ａを有する負
圧側電磁弁１４が設けられている。該各電磁弁１
３，１４は常時非励磁状態にあつて、それぞれ弁
体１３ａ，１４ａにより大気通路１１および負圧
通路１２を閉じている一方、この状態での負圧側
電磁弁１４の励磁時には、その弁体１４ａにより
負圧通路１２を開いてスロツトル弁９下流側の吸
気負圧をダイヤフラム装置１０の負圧室１０ｃに
導入することにより、ダイヤフラム１０ａがスプ
リング１０ｅのバネ力に抗して図で所定量だけ左
方に偏倚しこのダイヤフラム１０ａの偏倚により
ストツパ１０ｄおよびロツド９ａを介してスロツ
トル弁９ａを開弁方向に作動させて吸入空気量を
増大させる。一方、大気側電磁弁１３の励磁時に
は、その弁体１３ａにより大気通路１１を開いて
ダイヤフラム装置１０の負圧室１０ｃを大気に開
放することにより、ダイヤフラム１０ａをスプリ
ング１０ｅのバネ力により図で所定量だけ右方に
偏倚させてストツパ１０ｄとスロツトル弁９のロ
ツド９ａとの係合を解除し、スロツトル弁９がそ
のリターンスプリング（図示せず）により再び係
合する位置まで閉弁方向に作動して吸入空気量を
減少させるように構成されている。

また、１５は上記大気側電磁弁１３および負圧
側電磁弁１４を作動制御して上記ダイヤフラム装
置１０を駆動制御するためのアクチユエータ制御
装置であつて、該制御装置１５には、エンジン１
の冷却水温を検出する水温センサ１６と、デイス
トリビユータに内蔵されてエンジンの回転速度を
検出する電磁ピツクアツプ装置よりなる回転検出
器１７と、スロツトル弁９の開度を検出するスロ
ツトル開度センサ１８とが接続されている。

上記アクチユエータ制御装置１５は、第２図に
示すように、その内部に水温センサ１６からの水
温信号を受けて第３図ａに示す特性でもつて水温
に応じた目標アイドル回転数NSETを設定する目
標アイドル回転数設定器１９と、該目標アイドル
回転数設定器１９の目標アイドル回転数信号を受
けて、第３図ｂに示す特性でもつて目標アイドル
回転数NSETに応じた暫定目標スロツトル開度
T₁を設定する暫定目標スロツトル開度設定器２
０と、上記目標アイドル回転数設定器１９からの
目標アイドル回転数信号と回転数検出器１７から
の実際アイドル回転数信号とを受けて、目標アイ
ドル回転数NSETと実際アイドル回転数Nrpmと
の差を演算する減算器２１と、該減算器２１から
の出力信号を積分して目標スロツトル開度の補正
項T₂を演算する積分器２２と、該積分器２２か
らの補正信号と上記暫定目標スロツトル開度設定
器２０からの暫定目標スロツトル開度信号とを受
け、補正項T₂と暫定目標スロツトル開度T₁とを
加算して目標スロツトル開度TSETを設定する加
算器２３と、該加算器２３からの目標スロツトル
開度信号とスロツトル開度センサ１８からの実際
スロツトル開度信号とを受け、目標スロツトル開
度TSETと実際スロツトル開度T₀との差TSET
−T₀を演算する減算器２４と、該減算器２４か
らの出力信号を受け、その出力TSET−T₀に応
じて第３図ｃに示す特性でもつて所定デユーテイ
比のパルス信号を発生する駆動信号発生回路２５
とから成つている。該駆動信号発生回路２５から
のパルス信号を上記大気側電磁弁１３および負圧
側電磁弁１４に出力して該各電磁弁１３，１４を
作動制御することにより、スロツトル弁９の開度
を目標スロツトル開度に設定制御するよう、すな
わち実際アイドル回転数Nrpmが目標アイドル回
転数NSETとなるよう上記ダイヤフラム装置１０
を駆動制御するように構成されている。

そして、第１図において吸気通路３のスロツト
ル弁９上流側と下流側とは、、該スロツトル弁９
をバイパスするエアバイパス通路２６で連通さ
れ、該エアバイパス通路２６の途中には、該エア
バイパス通路２６を開閉する弁体２７ａを有する
開閉弁２７が設けられている。該開閉弁２７の励
磁回路２８には、車載クーラの運転スイツチ等よ
りなるエンジン１の負荷を検出する負荷検出器２
９が介設されており、該負荷検出器２９が閉じて
いる開閉弁２７の励磁状態時（負荷の作動状態
時）には、該開閉弁２７の弁体２７ａによりエア
バイパス通路２６を開いてエアクリーナ７からの
空気の一部を該エアバイパス通路２６を介して吸
気通路３のスロツトル弁９下流に吸入するように
構成されている。また、この負荷の作動状態時に
は該負荷の作動状態に伴うアクチユエータ制御装
置１５の作動を禁止するようにしており、アクチ
ユエータ制御作動禁止装置を構成している。

尚、第１図中、３０は水温センサ１６からの水
温信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器である。

次に、上記実施例の作動について説明すると、
例えばエンジン冷却水温が64℃である場合には、
アクチユエータ制御装置１５の目標アイドル回転
数設定器１９は水温センサ１６からの水温信号を
受けて第３図ａの特性に基づいて目標アイドル回
転数NSETを750rpmに設定する。その後、この
目標アイドル回転数信号を受けた暫定目標スロツ
トル開度設定器２０は、第３図ｂの特性に基づい
て暫定目標スロツトル開度T₁を約1.5゜に設定す
る。それとともに、上記目標アイドル回転数設定
器１９からの目標アイドル回転数信号は回転検出
器１７からの実際のアイドル回転数信号と共に減
算器２１に入力され、該減算器２１でその差
NSET−Nrpmが演算されたのち、積分器２２で
その差NSET−Nrpmが積算されて補正項T₂が算
出される。この補正項T₂の補正信号は上記暫定
目標スロツトル開度設定器２０からの暫定目標ス
ロツトル開度信号と共に加算器２３に入力され、
該加算器２３で暫定目標スロツトル開度T₁に補
正項T₂を加えた目標スロツトル開度TSETが設
定される。その後、この目標スロツトル開度信号
とスロツトル開度センサ１８からの実際スロツト
ル開度信号とが減算器２４に入力され、該減算器
２４でその差TSET−T₀が演算されたのち、駆
動信号発生回路２５によりその差TSET−T₀に
応じて第３図ｃに基づいたデユーテイ比を有する
パルス信号が発生される。このパルス信号は、上
記差TSET−T₀が正のとき、すなわち実際スロ
ツトル開度T₀が目標スロツトル開度TSETより
小さい場合には負圧側電磁弁１４に出力される。
その結果、該負圧側電磁弁１４が励磁作動してそ
の弁体１４ａにより負圧通路１２が所定通路面積
だけ開かれ、スロツトル弁９下流の吸気負圧がダ
イヤフラム装置１０の負圧室１０ｃに導入される
ことになる。このため、ダイヤフラム装置１０の
ダイヤフラム１０ａは第１図左方に所定量だけ移
動し、それに伴いスロツトル弁９が開弁方向に回
動して目標スロツトル開度位置に位置付けられ、
その結果、実際アイドル回転数Nrpmは750rpm
の目標アイドル回転数NSETに制御される。一
方、実際スロツトル開度T₀が目標スロツトル開
度TSETより大きい場合には、駆動信号発生回路
２５からのパルス信号は大気側電磁弁１３に出力
される。その結果、該大気側電磁弁１３が励磁作
動してその弁体１３ａにより大気通路１１が所定
通路面積だけ開かれてダイヤフラム装置１０の負
圧室１０ｃは大気に開放されることになる。この
ため、ダイヤフラム装置１０のダイヤフラム１０
ａは第１図右方に所定量だけ移動し、それに伴い
スロツトル弁９はそのロツド９ａがストツパ１０
ｄに係止するまで閉弁方向に回動して目標スロツ
トル開度位置に位置付けられ、その結果、実際ア
イドル回転数Nrpmは下降して750rpmの目標ア
イドル回転数NSETとなる。

そして、この状態で、車載クーラが運転スイツ
チ（負荷検出器２９）の閉成により作動している
場合には、開閉弁２７が上記負荷検出器２９の閉
成により励磁作動してその弁体２７ａによりエア
バイパス通路２６が開かれる。そのため、エアク
リーナからの空気の一部は該エアバイパス通路２
６を介して吸気通路３のスロツトル弁９下流に吸
入されて、その分、吸入空気量が増大される。そ
の結果、クーラ負荷による回転数の落込み分が補
正され、安定したアイドル回転数に制御されるこ
とになる。

その際、エンジン１の負荷の増大に伴い、目標
アイドル回転数に制御するための吸入空気量の増
大は、エアバイパス通路２６を介して吸入される
吸入空気量によつてのみ補償され、スロツトル弁
９はエンジン１の負荷の増大状態時においても水
温に応じたアイドリング時における所定のスロツ
トル開度に制御される。よつて、アイドリング時
におけるスロツトル弁の開度はエンジン負荷に影
響されることなく水温に応じた目標アイドル回転
数になるように制御されるので、水温が低い場合
にクーラを作動してもスロツトル弁の開度は大幅
に開かず、エアバイパス通路が開くため、エンジ
ン負荷の増大に対する応答性および制御性を向上
させることができる。特に、レーシング運転後に
おいては、スロツトル弁９は全開位置から通常の
アイドリング運転時の開度に閉じるが、この場合
においても、本考案は、エンジン負荷の増大分に
伴いエアバイパス通路の開閉弁の開作動により空
気を吸入するため、応答性の向上は顕著となる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、エンジ
ンの運転状態に応じてアイドル回転数をスロツト
ル弁の開度調節により所定のエンジン回転数に設
定制御するようにしたエンジンの吸気装置におい
て、上記スロツトル弁をバイパスするエアバイパ
ス通路を設けて、エンジン負荷の増大状態時に
は、上記スロツトル弁による回転数制御を禁止し
て、該エアバイパス通路を介して吸入される空気
量のみでもつて吸入空気量を増大させるようにし
た。このことにより、エンジン負荷の増大状態時
における吸気装置の応答性および制御性を向上さ
せることができるので、エンジン負荷の増大状態
時におけるエンジンのストール防止性能を著しく
向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は全体概
略構成図、第２図はアクチユエータ制御装置の内
部構成を示すブロツク図、第３図ａは水温に対す
る目標アイドル回転数特性を示す図、同図ｂは目
標アイドル回転数に対する暫定目標スロツトル開
度特性を示す図、同図ｃは目標スロツトル開度と
実際スロツトル開度の差に対する負圧電磁弁およ
び大気側電磁弁へのパルス信号のデユーテイ比特
性を示す図である。 １…エンジン、９…スロツトル弁、１０…ダイ
ヤフラム装置（アクチユエータ）、１５…アクチ
ユエータ制御装置、１７…回転検出器、１９…目
標アイドル回転数設定器、２０…暫定目標スロツ
トル開度設定器、２１，２４…減算器、２２…積
分器、２３…加算器、２５…駆動信号発生回路、
２６…エアバイパス通路、２７…開閉弁、２９…
負荷検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの回転数を検出する回転検出器と、ア
   イドル運転時におけるエンジン回転数を調節する
   ためエンジンへの吸入空気量を制御するスロツト
   ル弁を駆動するアクチユエータと、エンジンの運
   転状態に応じて設定される目標アイドル回転数と
   上記回転検出器で検出される実際アイドル回転数
   とを比較し、その差に応じて実際アイドル回転数
   が目標アイドル回転数となるよう上記アクチユエ
   ータを駆動制御するアクチユエータ制御装置とを
   備えたエンジンの吸気装置において、上記スロツ
   トル弁をバイパスするエアバイパス通路と、エン
   ジンの負荷を検出する負荷検出器と、該負荷検出
   器の出力信号により負荷の作動状態が検出されて
   いる期間上記エアバイパス通路を開く開閉弁と、
   上記負荷検出器の出力信号により負荷の作動状態
   が検出されている期間上記負荷の作動状態に伴う
   上記アクチユエータ制御装置の作動を禁止するア
   クチユータ制御作動禁止装置とを設けたことを特
   徴とするエンジンの吸気装置。