JPH0248692Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、燃料噴射式エンジンの空気量制御弁
についての技術分野に属する。

〔従来の技術〕

燃料噴射式エンジンにおいては、エンジン低温
時とエンジン高温時とにおいて、アイドリングが
不安定となり、甚だしい場合には、エンジンスト
ールすることがある。エンジン低温時においてア
イドリングが不安定になる理由と、エンジン高温
時においてアイドリングが不安定になる理由とは
異なつている。

すなわち、エンジン低温時においてアイドリン
グが不安定になるのは、エンジン温度が低いた
め、噴射された燃料が充分気化せず、燃焼が安定
しないためである。エンジン高温時においてアイ
ドリングが不安定になるのは、エンジン温度が高
いため、デリバリパイプ内に燃料蒸気の気泡が発
生し、該気泡が燃料の流れを阻害して、燃料噴射
弁からの燃料噴射量を減少させるからである。

この対策として、エンジン低温時とエンジン高
温時とにおいて、アイドル回転数を若干上昇させ
ることが考えられる。（エンジン低温時にアイド
ル回転数を上昇させることは、特開昭57−10745
号公報、特開昭57−38643号公報参照。また、エ
ンジン高温時にアイドル回転数を上昇させること
は、特開昭57−206747号公報参照。）アイドル回
転数が高ければ、アイドリングはより安定する
し、また、少なくとも、エンジンストールは生じ
ないからである。

ところで、エンジン低温時とエンジン高温時に
アイドル回転数を上昇するためには、第１図に示
されるように、エアフローメータ９の下流におい
て、スロツトル弁１をバイパスする第１のバイパ
ス通路２と第２のバイパス通路３とを設け、これ
らの通路に第１の空気量制御弁４と第２の空気量
制御弁５とを設ける必要がある。第１の空気量制
御弁４は、エンジン冷却水の温度に応動する駆動
装置６を有し、該駆動装置６によつて、エンジン
冷却水の温度が低い（約70℃以下）ときのみ、ス
ロツトル弁１をバイパスして空気を流し、吸入空
気量が増大する。第２の空気量制御弁５は、水温
センサ７の信号を受ける制御装置８により制御さ
れ、エンジン冷却水の温度が高い（約100℃以上）
ときのみ、スロツトル弁１をバイパスして空気を
流し、吸入空気量が増大する。

燃料噴射式エンジンにおいては、エアフローメ
ータ９により吸入空気量を測定し、コンピユータ
制御により、吸入空気量のみあつた量の燃料を燃
料噴射弁１０から噴射するようにしている。従つ
て、吸入空気量が増大するということは噴射され
る燃料の量が増大し出力が増大することを意味す
る。このため、空気量制御弁４，５を開いて吸入
空気量を増大させてやれば、スロツトル弁１の開
度を大きくしたのと同等の効果を奏し、アイドル
回転数が上昇する。斯くして、アイドリングの不
安定が解消される。

ところで、燃料噴射式エンジンにおいても、重
量の増加を防止するため、部品点数を削減する必
要がある。しかしながら、上記のように、エンジ
ン低温時とエンジン高温時のアイドリングの安定
のために、各々独立した第１と第２の空気量制御
弁４，５を設けると、部品点数が増加するので、
エンジンの重量増加を招く。

このため、前記第１と第２の空気量制御弁を一
体化することが考えられる。燃料噴射式エンジン
の空気量制御弁において、２つの弁機構を一体化
した例として、前述の特開昭57−10745号公報、
特開昭57−38643号公報に記載された空気量制御
弁がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、特開昭57−10745号公報、特開
昭57−38643号公報に記載された空気量制御弁は、
エンジン低温時にバイパス空気量を増大する弁機
構とエンジン温度が通常温度の時にアイドル回転
数を所定値に制御する弁機構を単に一体化したも
のであるので、それぞれの弁機構を駆動する弁駆
動装置が各々設けられている。従つて、ふたつの
弁機構を一体化した空気量制御弁であつても、弁
駆動装置の数は変わらず重量の低減はほとんど達
成されていない。

本考案は、エンジン低温時とエンジン高温時と
においてアイドル回転数を上昇させる、前述の第
１の空気量制御弁４と第２の空気量制御弁５とも
エンジン温度に基づいて作動する点に着目し、第
１と第２の空気量制御弁４，５を一体化すること
によつて、ひとつの弁駆動装置によりふたつの弁
機構を開閉可能とし、従来技術に対して弁駆動装
置の数を減らして、エンジン重量の低減を図るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は、本考案によれば、次のような手段
によつて達成される。

すなわち、本考案に係る燃料噴射式エンジンの
空気量制御弁というのは、空気入口ポートと空気
出口ポートとが穿設されたバルブボデーを有し、
該空気入口ポートが燃料噴射式エンジンのスロツ
トル弁上流の吸入空気通路に接続され、前記空気
出口ポートが前記スロツトル弁下流の吸入空気通
路に接続された燃料噴射式エンジンの空気量制御
弁において、 前記空気入口ポート１５と前記空気出口ポート
１６とを連絡しかつ前記バルブボデー１７の内部
に形成された第１の空気通路２１へ設けた第１の
弁ポート２３と、 前記空気入口ポート１５と前記空気出口ポート
１６とを連絡しかつ前記第１の空気通路２１と並
列に形成された第２の空気通路２２へ設けた第２
の弁ポート２４と、 第１の付勢手段４３によつて付勢され前記第１
の弁ポート２３を閉塞する第１の弁体４１と、 第２の付勢手段４４によつて付勢され前記第２
の弁ポート２４を閉塞する第２の弁体４２と、 エンジン冷却水温度に応動してロツド３５をそ
の軸線方向に変位させる１個の駆動装置６と、 前記ロツド３５の変位により前記第１の弁体４
１と係合することによつて前記第１の付勢手段４
３に抗して前記第１の弁体４１を変位させ前記第
１の弁ポート２３を開放する第１のストツパ手段
３９であつて、前記ロツド３５の変位に対して、
エンジン冷却水温度が第１の所定温度以下のとき
は前記第１の弁体４１と係合せず、前記第１の所
定温度より高いときには前記第１の弁体４１と係
合して前記第１の弁ポート２３を開放する位置関
係で前記ロツド３５へ取付けられた第１のストツ
パ手段３９と、 前記ロツド３５の変位により前記第２の弁体４
２と係合することによつて前記第２の付勢手段４
４に抗して前記第２の弁体４２を変位させ前記第
２の弁ポート２４を開放する第２のストツパ手段
４０であつて、前記ロツド３５の変位に対して、
エンジン冷却水温度が第２の所定温度以上のとき
は前記第２の弁体４２と係合せず、前記第２の所
定温度より低いときには前記第２の弁体４２と係
合して前記第２の弁ポート２４を開放する位置関
係で前記ロツド３５へ取付けられた第２のストツ
パ手段４０とを備え、 前記第１の所定温度は前記第２の所定温度より
も高く設定されていることを特徴とする。

〔作用〕 斯かる構成の本考案においては、エンジン温度
が低いとき、すなわち、エンジン冷却水の温度が
第２の所定温度以下のときは、第１の弁ポート２
３は閉塞されているが、第２の弁ポート２４は開
放されている。従つて、スロツトル弁をバイパス
して空気が流れるため、アイドリング時において
は、アイドリング回転数がその分だけ上昇する。

エンジン温度が高いとき、すなわち、エンジン
冷却水の温度が第１の所定温度よりも高いとき
は、第２の弁ポート２４は閉塞されているが、第
１の弁ポート２３は開放されている。従つて、ス
ロツトル弁をバイパスして空気が流れるため、同
様に、アイドリング時においては、アイドル回転
数がその分だけ上昇する。

従つて、本考案によれば、エンジン低温時とエ
ンジン高温時との両方におけるアイドリング不安
定を解消することが可能である。

しかも、第１の弁体４１と第２の弁体４２と
が、エンジン冷却水温度に応動する１個の駆動装
置６によつて駆動されるロツド３５の変位によつ
て開閉される構成であり、ひとつの弁駆動装置に
よつてふたつの弁機構を開閉している。

〔効果〕

斯くして、本考案によれば、ひとつの弁駆動装
置によつてふたつの弁機構を開閉できるので、弁
駆動装置の数を減らすことことができ、エンジン
重量の低減を図ることが可能となるという効果を
奏する。

また、同時に、エンジンの吸気系全体がコンパ
クトになるため、エンジンルームの整備も良好と
なる。

〔実施例〕

つぎに、本考案の実施例を図面を基にして詳細
に説明する。

第２図は、本考案の一実施例の縦断面図であ
る。同図において、スロツトル弁１の上流に配置
されたエアフローメータ９により吸入空気量が測
定され、その信号は図示しないコンピユータに入
力される。コンピユータはその入力信号に対応し
た出力信号を吸気ポート１１に配置された燃料噴
射弁１０に送り、燃料噴射弁１０から吸入空気量
に応じた燃料が噴射される。図において、１３は
エンジン本体、１２はエアクリーナである。エア
フローメータ９の下流側の吸入空気通路１４にお
いて、スロツトル弁１を迂回するバイパス通路２
が設けられ、この通路の途中に実施例に係る空気
量制御弁４が配置されている。

空気量制御弁４は、空気入口ポート１５と空気
出口ポート１６とが穿設された円筒状のバルブボ
デー１７を有する。空気入口ポート１５は、バイ
パス通路２の一部を構成する空気取入パイプ１８
を介して、スロツトル弁１の上流の吸入空気通路
１４に接続されている。空気出口ポート１６は、
同様にバイパス通路２の一部を構成する空気排出
パイプ１９を介して、スロツトル弁１の下流の吸
入空気通路１４、すなわち、サージタンク２０に
接続されている。

バルブボデー１７の内部には、空気入口ポート
１５と空気出口ポート１６とを連絡する第１の空
気通路２１が設けられている。また、バルブボデ
ー１７の内部には、空気入口ポート１５と空気出
口ポート１６とを連絡する第２の空気通路２２も
設けられている。第１の空気通路２１と第２の空
気通路２２との途中には、それぞれ、第１の弁ポ
ート２３と第２弁ポート２４とが設けられてい
る。第１弁ポート２３と第２の弁ポート２４と
は、バルブボデー１７内において、その長手方向
と直角に配置された隔壁３６に、相対向して穿設
されている。

バルブボデー１７の内部には、ワツクスの熱膨
張を利用して、温度に応動するようにされた、ワ
ツクス型駆動装置６が配置されている。ワツクス
型駆動装置６の構造は、よく知られているので、
その説明は省略する。ワツクス型駆動装置６は、
大径部２５と小径部２６とを有し、大径部２５に
よつて、バルブボデー１７内に嵌着されている。
また、大径部２５によつて、バルブボデー１７内
は、小径部２６が存在する第１の室２７と、第１
の空気通路２１と第２の空気通路２２とが存在す
る第２の室２８とに区画されている。第１の室２
７と第２の室２８とは、大径部２５の外周に取付
けられたゴム製のＯリング２９によつて、気密的
に分離されている。バルブボデー１７には、温水
入口ポート３０と温水出口ポート３１とが穿設さ
れている。温水入口ポート３０と温水出口ポート
３１とは、第１の室２７と連通している。温水入
口ポート３０は、導管３２により、エンジン本体
１３のウオータジヤケツト３３に設けられたサー
モスタツト３４の下部に連通されている。また、
温水出口ポート３１は、図示されない導管によ
り、エンジン本体１３のウオータポンプ（図示さ
れない）の吸引側へ連通されている。従つて、第
１の室２７には、エンジン作動時、エンジン冷却
水が循環する。

ワツクス型駆動装置６は、ロツド３５を有して
おり、第１の室２７内のエンジン冷却水の温度に
応じて、ロツド３５を軸線方向に移動させる。ワ
ツクス型駆動装置６は、エンジン冷却水の温度が
高くなる程、ロツド３５を、ワツクス型駆動装置
６から突出する方向（図の左方向）に移動させ
る。ロツド３５は、第２の弁ポート２４と第１の
弁ポート２３とを貫通して延びており、その先端
には、第１のばね受け皿３７が取付けられてい
る。また、ロツド３５には、第２のばね受け皿３
８が取付けられている。第２のばね受け皿３８
は、隔壁３６とワツクス型駆動装置６との間に配
置されている。ロツド３５において、第１のばね
受け皿３７と第２のばね受け皿３８との間には、
第１のストツパ３９と第２のストツパ４０とが固
着されている。第１のばね受け皿３７と第１のス
トツパ３９との間には、第１の弁ポート２３を開
閉する第１の弁体４１がロツド３５に取付けられ
ている。第３図に示されるように、第１の弁体４
１は、ロツド３５に対して、相対移動可能とされ
ている。また、第１の弁体４１は、第１の弁ポー
ト２３の開口面積を連続的に変化させるべく、テ
ーパ状とされている。第２図に戻つて、ロツド３
５において、第２のばね受け皿３８と第２のスト
ツパ４０との間には、第２の弁ポート２４を開閉
する第２の弁体４２が取付けされている。第３図
に示されるように、第２の弁体４２は、同様に、
ロツド３５に対して、相対移動可能とされてい
る。また、第２の弁体４２は、第２の弁ポート２
４の開口面積を連続的に変化させるべく、テーパ
状とされている。第２図に示されるように、第１
の弁体４１と第２の弁体４２とは、それぞれ、隔
壁３６に対し、第１の空気通路２１の側、およ
び、第２の空気通路２２の側に位置している。第
１の弁体４１と第１のばね受け皿３７との間に
は、第１の弁体４１を第１のストツパ３９の方向
に押圧する第１の付勢手段としての圧縮コイルば
ね４３が配置されている。また、第２の弁体４２
と第２ばね受け皿３８との間には、第２の弁体４
２を第２のストツパ４０の方向に押圧する第２の
付勢手段としての圧縮コイルばね４４が配置され
ている。更に、隔壁３６と第２図のばね受け皿３
８との間には、ロツド３５をワツクス型駆動装置
６の方向に押圧する圧縮コイルばね４５が配置さ
れている。

第２図において、ロツド３５の変位に対する第
１のストツパ３９と第２のストツパ４０との位置
は、次の三つの状態が実現されるような位置に選
ばれている。

(i) 第２図は、エンジン冷却水の温度が第２の所
定温度（約70℃）以下のときを示している。こ
のとき、圧縮コイルばね４３によつて第１の弁
体４１は第１の弁ポート２３を閉塞し、第２の
ストツパ４０が第２の弁体４２と係合し圧縮コ
イルばね４４に抗して第２の弁体４２を変位さ
せ、第２の弁ポート２４を開放している。

(ii) 第４図は、エンジン冷却水の温度が第２の所
定温度（約70℃）よりも高く、第１の所定温度
（約100℃）以下のときに示している。このと
き、ロツド３５は図の左方向に移動しており、
第１の弁体４１は、圧縮コイルばね４３によつ
て第１の弁ポート２３を閉塞し、第２の弁体４
２も、圧縮コイルばね４４によつて第２の弁ポ
ート２４を閉塞している。

(iii) 第５図は、エンジン冷却水の温度が第１の所
定温度（約100℃）よりも高いときを示してい
る。このとき、ロツド３５は更にもつと図の左
方向に移動しており、第１のストツパ３９が第
１の弁体４１と係合し圧縮コイルばね４３に抗
して第１の弁体４１を変位させ、第１の弁ポー
ト２３を開放し、圧縮コイルばね４４によつて
第２の弁体４２は第２の弁ポート２４を閉塞し
ている。

上記の実施例の作用および効果を説明する。

エンジン温度が低いとき、すなわち、エンジン
冷却水の温度が第２の所定温度（約70℃）以下の
ときは、第２図に示されるように、第１の弁ポー
ト２３は閉塞されており、第２の弁ポート２４
は、開放されている。従つて、スロツトル弁１を
バイパスして空気が流れるため、アイドリング時
においては、アイドル回転数がその分だけ上昇す
る。

エンジン温度が高いとき、すなわち、エンジン
冷却水の温度が第１の所定温度（約100℃）より
も高いときは、第５図に示されるように、第２の
弁ポート２４は閉塞されており、第１の弁ポート
２３は、開放されている。従つて、スロツトル弁
１をバイパスして空気が流れるため、同様に、ア
イドリング時においては、アイドル回転数がその
分だけ上昇する。

このようにして、本実施例によれば、エンジン
低温時とエンジン高温時との両方におけるアイド
リング不安定を解消することが可能である。

しかも、第１の弁体４１と第２の弁体４２と
が、エンジン冷却水温度に応動する１個の駆動装
置６によつて駆動されるロツド３５の変位によつ
て開閉される構成である。

斯くして、本実施例によれば、ひとつの弁駆動
装置によつてふたつの弁機構を開閉できるので、
弁駆動装置の数を減らすことことができ、エンジ
ン重量の低減を図ることが可能となるという効果
を奏する。

また、同時に、エンジンの吸気系全体がコンパ
クトになるため、エンジンルームの整備性も良好
となる。

なお、エンジンが通常の温度であるとき、すな
わち、エンジン冷却水の温度が第２の所定温度
（約70℃）よりも高く、第１の所定温度（約100
℃）以下のときは、第４図に示されるように、第
１の弁ポート２３も第２の弁ポート２４も閉塞さ
れている。従つて、アイドル回転数は通常の値に
保たれる。

また、本実施例は、エアフローメータ９を有す
る、いわゆる、Ｌ−ジエトロニツクタイプの燃料
噴射式エンジンの場合を示したが、本考案は、こ
れに限定されず、例えば、エアフローメータ９を
有しないＤ−ジエトロニツクタイプの燃料噴射式
エンジンについても有用であることは、論を待た
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の燃料噴射式エンジンの空気量
制御弁の縦断面図、第２図は、本考案の一実施例
に係る燃料噴射式エンジンの空気量制御弁の縦断
面図、第３図は、第２図の第１の弁体と第２の弁
体との拡大縦断面図、第４図は、第３図の作動説
明図、第５図は、第３図の他の作動説明図であ
る。 １……スロツトル弁、４……空気量制御弁、６
……ワツクス型駆動装置（駆動装置）、１４……
吸入空気通路、１５……空気入口ポート、１６…
…空気出口ポート、１７……バルブボデー、２０
……サージタンク（吸入空気通路）、２１……第
１の空気通路、２２……第２の空気通路、２３…
…第１の弁ポート、２４……第２の弁ポート、３
５……ロツド、３９……第１のストツパ、４０…
…第２のストツパ、４１……第１の弁体、４２…
…第２の弁体、４３……圧縮コイルばね（第１の
付勢手段）、４４……圧縮コイルばね（第２の付
勢手段）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 空気入口ポートと空気出口ポートとが穿設され
   たバルブボデーを有し、該空気入口ポートが燃料
   噴射式エンジンのスロツトル弁上流の吸入空気通
   路に接続され、前記空気出口ポートが前記スロツ
   トル弁下流の吸入空気通路に接続された燃料噴射
   式エンジンの空気量制御弁において、 前記空気入口ポート１５と前記空気出口ポート
   １６とを連絡しかつ前記バルブボデー１７の内部
   に形成された第１の空気通路２１へ設けた第１の
   弁ポート２３と、 前記空気入口ポート１５と前記空気出口ポート
   １６とを連絡しかつ前記第１の空気通路２１と並
   列に形成された第２の空気通路２２へ設けた第２
   の弁ポート２４と、 第１の付勢手段４３によつて付勢され前記第１
   の弁ポート２３を閉塞する第１の弁体４１と、 第２の付勢手段４４によつて付勢され前記第２
   の弁ポート２４を閉塞する第２の弁体４２と、 エンジン冷却水温度に応動してロツド３５をそ
   の軸線方向に変位させる１個の駆動装置６と、 前記ロツド３５の変位により前記第１の弁体４
   １と係合することによつて前記第１の付勢手段４
   ３に抗して前記第１の弁体４１を変位させ前記第
   １の弁ポート２３を開放する第１のストツパ手段
   ３９であつて、前記ロツド３５の変位に対して、
   エンジン冷却水温度が第１の所定温度以下のとき
   は前記第１の弁体４１と係合せず、前記第１の所
   定温度より高いときには前記第１の弁体４１と係
   合して前記第１の弁ポート２３を開放する位置関
   係で前記ロツド３５へ取付けられた第１のストツ
   パ手段３９と、 前記ロツド３５の変位により前記第２の弁体４
   ２と係合することによつて前記第２の付勢手段４
   ４に抗して前記第２の弁体４２を変位させ前記第
   ２の弁ポート２４を開放する第２のストツパ手段
   ４０であつて、前記ロツド３５の変位に対して、
   エンジン冷却水温度が第２の所定温度以上のとき
   は前記第２の弁体４２と係合せず、前記第２の所
   定温度より低いときには前記第２の弁体４２と係
   合して前記第２の弁ポート２４を開放する位置関
   係で前記ロツド３５へ取付けられた第２のストツ
   パ手段４０とを備え、 前記第１の所定温度は前記第２の所定温度より
   も高く設定されていることを特徴とする燃料噴射
   式エンジンの空気量制御弁。