JPH027238Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 考案の目的 〔産業上の利用分野〕 本考案は、エンジンの吸気通路に配置されてい
る開閉弁の制御装置についての技術分野に属す
る。

〔従来技術〕 第２図に示されるように、自動車用エンジンの
なかには、燃焼室（図示しない）にそれぞれ独立
に連通する二つの吸気通路２，３を備え、そのう
ち吸気通路３にだけ開閉弁４が配置されているも
のがある（特開昭57−105534）。第２図において、
１５，１６は吸気弁、１７，１８は排気弁、１９
は排気通路を表している。また、第２図のエンジ
ンは燃料噴射式エンジンであり、従つて、２０は
燃料噴射弁、２１はサージタンク、２２はスロツ
トル弁、２３はエアフローメータ、２４はエアク
リーナである。第２図における開閉弁４は、エン
ジン回転数が低い（例えば、4000rpm以下）とき
は閉じられており、エンジン回転数が高い（例え
ば、4000rpmよりも高い）ときは開かれている。

ところで、第２図に示されるような二つの吸気
通路２，３を有するエンジンが開発されたのは、
次の理由による。

即ち、 エンジン回転数が同じの場合について、吸気
通路の内径の大きいエンジンと吸気通路の内径
の小さいエンジンとを比較すると、一に、エン
ジン回転数が低いときは、吸気通路の内径が小
さいエンジンの方がより大きな出力を出す。こ
れは、エンジン回転数が低いときは燃焼室へ吸
入される混合気の量が少なく、従つて、その混
合気量を充分通過させ得る程度の内径の吸気通
路ならば、内径の小さい吸気通路を通る混合気
の方が流速が大きい。このため、吸気通路の内
径の小さいエンジンの方が、混合気中の燃料と
空気との混合状態は良く、従つて、燃焼室内に
おける燃焼状態が良いためである。

他方、エンジン回転数が高いときには、吸気
通路の内径が大きいエンジンの方がより大きな
出力を出す。これは、エンジン回転数が高いと
きは燃焼室へ吸入される混合気の量が極めて多
い。従つて、吸気通路の内径が大きい程燃焼室
に吸入される混合気の絶対量が多くなるためで
ある。

斯くして、上記及びの条件を一つのエンジ
ンで満足させるために、第２図に示されているよ
うなエンジンが開発された。

ところで、第２図に示されている開閉弁４は、
次のようにしてその開閉動作が制御される。

まず、エンジン回転数が高い（例えば、
4000rpmよりも高い）ときを考える。斯かる場合
は、第３図に示されるように、エンジン回転数検
出センサ２５の出力信号にもとづいてコンピユー
タ２６は、その電気スイツチ７を閉じている。従
つて、電磁式三方弁２７のソレノイド９にバツテ
リ３７の電気が給電されて、ソレノイド９は励磁
されている。

ここで、電磁式三方弁２７は、第１のポート２
８と、第２のポート２９と第３のポート３０とを
有するものである。そして、弁体３１によつて、
これらのポート２８，２９，３０を切り換えるよ
うにされている。例えば、ソレノイド９に給電さ
れて、ソレノイド９が励磁されているときには、
第３図に示されるように、弁体３１は第３のポー
ト３０を閉塞して、第１のポート２８と第２のポ
ート２９とを連通させている。ソレノイド９が励
磁されていないときには、第４図に示されるよう
に、弁体３１は第１のポート２８を閉塞して、第
２のポート２９と第３のポート３０とを連通させ
ている。

第３図に戻つて、第１のポート２８は、エアフ
イルタ３２を介して大気に連通されている。第２
のポート２９は、ダイヤフラム装置３３の第１の
ダイヤフラム室３４に連通されている。第３のポ
ート３０は、負圧タンク３５に連通されている。
また、８はイグニツシヨンスイツチ、３７はバツ
テリである。ダイヤフラム装置３３は開閉弁４を
駆動するためのものであり、負圧タンク３５はダ
イヤフラム装置３３に作動負圧を供給するための
ものである。

前記の通り、エンジン回転数が高いとき
（4000rpmよりも高いとき）は電磁式三方弁２７
のソレノイド９は励磁されている。従つて、第１
のポート２８と第２のポート２９とは連通され、
ダイヤフラム装置３３の第１のダイヤフラム室３
４は大気圧とされている。このため、圧縮コイル
ばね３８の押圧力により第３図に示されるように
開閉弁４は吸気通路３を開放している。従つて、
吸入空気は、第２図の吸気通路２と吸気通路３と
の両方を通つて燃焼室１０へ吸入されている。

次に、エンジン回転数が低い（例えば、
4000rpm以下）ときのことを考える。斯かる場合
は、第４図に示されるように、エンジン回転数検
出センサ２５の出力信号にもとづいてコンピユー
タ２６は電気スイツチ７を開いている。従つて、
電磁式三方弁２７のソレノイド９へ給電されず、
ソレノイド９は励磁されていない。このため、第
１のポート２８は弁体３１によつて閉塞されて、
第２のポート２９と第３のポート３０とが連通さ
れている。従つて、ダイヤフラム装置３３の第１
のダイヤフラム室３４には負圧タンク３５の負圧
が導かれ、ダイヤフラム３９は圧縮コイルばね３
８の押圧力に抗して吸引されている。このため、
開閉弁４は吸気通路３を閉塞している。従つて、
吸入空気は、第２図の吸気通路２だけを通つて燃
焼室１０へ吸入されている。

なお、イグニツシヨンスイツチ８が開かれてエ
ンジンが停止された状態が、第５図に示されてい
る。イグニツシヨンスイツチ８が開かれると、電
磁式三方弁２７のソレノイド９へは給電されな
い。従つて、エンジン停止時は、第５図に示され
るように開閉弁４は吸気通路３を閉じたままであ
る。

ここで、注意することは、従来のエンジンにお
いては、エンジンを4000rpm以下で常用している
と開閉弁４は常に閉じられたままになつている
（第４図及び第５図参照）ということである。

〔従来技術の問題点〕

従来のエンジンにおいては、長期間エンジンを
エンジン回転数が4000rpm以下で常用している
と、開閉弁４が吸気通路３の通路壁４０（第４図
参照）に固着して、エンジン回転数が4000rpmよ
りも高くなつても開閉弁４が開かなくなるという
問題があつた。これは、次の理由による。

即ち、前記の通り、従来のエンジンにおいて
は、エンジンを4000rpm以下で常用していると開
閉弁４は常に閉じられたままになつている（第４
図及び第５図参照）。従つて、エンジンのバツク
フアイヤ、ブローバイガス及びEGRガス中にふ
くまれているガム質或いはカーボン等が開閉弁４
と吸気通路３の通路壁４０との間に堆積して、開
閉弁４が通路壁４０に固着するからである。

この対策としては、第６図（但し、第６図のも
のは未公知）に示されるように、従来のものにお
いて、エンジン停止時ダイヤフラム装置３３の第
１のダイヤフラム室３４を大気に開放する電磁弁
４１を取り付けることが考えられる。ここで、電
磁弁４１はイグニツシヨンスイツチ８によつてオ
ン・オフされるものである。即ち、エンジンが作
動しているときは、第６図及び第７図に示される
ように、電磁弁４１は閉じており、開閉弁４の動
作に何の影響も与えない。ここで、第６図は、エ
ンジン回転数が4000rpmよりも高いとき、第７図
はエンジン回転数が4000rpm以下のときを表して
いる。これらの図は、それぞれ第３図及び第４図
に相当する。

しかしながら、イグニツシヨンスイツチ８が開
かれてエンジンが停止されると、第８図に示され
るように、電磁弁４１が開放されるため、ダイヤ
フラム装置３３の第１のダイヤフラム室３４には
大気が導入され、斯くして、開閉弁４は開かれ
る。言い換えれば、エンジンを常に4000rpm以下
で使用していても（即ち、開閉弁４が閉じられた
ままであつても）、エンジン停止毎に開閉弁４が
開かれることになる。従つて、開閉弁４と通路壁
４０との間にガム質及びカーボン等が堆積するこ
とはなくなる。斯くして、開閉弁４の固着が防止
される。

しかしながら、第６図乃至第８図に示されるも
のにあつては、新たに電磁弁４１が必要となる。
このため、コストアツプになるという問題が生じ
る。

〔技術的課題〕

本考案は、このような従来技術の問題点を解決
するためになされたものである。

本考案の技術的課題は、コストアツプを招くこ
となく開閉弁の固着を防止することにある。

(ロ) 考案の構成 〔達成のための手段〕 この技術的課題は、本考案によれば、次のよう
な手段によつて達成される。

即ち、本考案に係るエンジンの吸気通路に配置
されている開閉弁の制御装置というのは、エンジ
ンの燃焼室にそれぞれ独立に連通する二つの吸気
通路のうちの一方の吸気通路に備えられている開
閉弁と、該開閉弁を駆動する駆動装置と、前記エ
ンジンの運転状態を検出して出力するエンジン運
転状態検出センサと、電気スイツチと、イグニツ
シヨンスイツチとから構成されており、前記駆動
装置はソレノイドを有し、前記駆動装置は、その
ソレノイドに給電されていないときには前記開閉
弁をして前記吸気通路を開放せしめており、その
ソレノイドに給電されているときには前記開閉弁
をして前記吸気通路を閉塞せしめており、前記駆
動装置のソレノイドへの給電は、前記電気スイツ
チと前記イグニツシヨンスイツチとによつて制御
可能とされており、前記電気スイツチと前記イグ
ニツシヨンスイツチとの両方が閉じられていると
きにだけ前記駆動装置のソレノイドへ給電され、
前記電気スイツチは、前記エンジン状態検出セン
サの出力信号を受け前記エンジンがある特定の運
転状態にあるときにだけ閉じられていることを特
徴とする。

〔作用〕

本考案においては、上記のような手段が取られ
ているため、次の如く作用する。

エンジンが作動中でも、エンジンがある特定
の運転状態にないとき（例えば、エンジン回転
数が4000rpmよりも高いとき）には、イグニツ
シヨンスイツチは閉じられているが、電気スイ
ツチは開かれている。このため、駆動装置のソ
レノイドへ給電されていない。従つて、開閉弁
は吸気通路を開放している。

エンジンがある特定の運転状態にあるとき
（例えば、エンジン回転数が4000以下のとき）
には、電気スイツチとイグニツシヨンスイツチ
との両方が閉じられている。このため、駆動装
置のソレノイドに給電されている。従つて、開
閉弁は吸気通路を閉塞している。

エンジンが停止されると、イグニツシヨンス
イツチが開かれるため、駆動装置のソレノイド
への給電が停止される。従つて、開閉弁は吸気
通路を開放する。

従つて、エンジンが上記特定の運転状態（例え
ば、エンジン回転数が4000以下のとき）で常用さ
れ、従つて、エンジン作動中常に開閉弁が吸気通
路を閉塞していても、エンジンが停止されればそ
のたび毎に必ず開閉弁は開かれる。従つて、開閉
弁と吸気通路の通路壁との間にガム質及びカーボ
ン等が堆積することはなくなる。斯くして、開閉
弁の固着が防止される。

なお、本考案においては、第３図乃至第５図に
示されている従来のものと比べても何等特別の装
置は必要としない。言い換えれば、第６図乃至第
８図に示されている電磁弁４１を必要としない。
従つて、本考案はコストアツプになることはな
い。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例を図面を基にして詳細に
説明する。

第９図は、本考案の第１の実施例の縦断面図で
ある。第９図において、本実施例に係るエンジン
の吸気通路に配置されている開閉弁の制御装置１
というのは、開閉弁４と、ダイヤフラム装置３３
と、負圧タンク３５と、電磁式三方弁２７と、エ
ンジン回転数検出センサ２５と、コンピユータ２
６と、イグニツシヨンスイツチ８とから構成され
ている。ここで、ダイヤフラム装置３３と電磁式
三方弁２７と負圧タンク３５とは、本考案で言う
駆動装置５に相当する。エンジン回転数検出セン
サ２５は、本考案で言うエンジンの運転状態を検
出して出力するエンジン運転状態検出センサ６に
相当する。また、本考案で言う電気スイツチ７と
いうのは、コンピユータ２６に内蔵されている。

開閉弁４は、エンジンの燃焼室１０にそれぞれ
独立に連通する二つの吸気通路２，３（第２図参
照）のうちの一方の吸気通路３に備えられてい
る。ダイヤフラム装置３３は、開閉弁４を駆動す
るためのものである。ダイヤフラム装置３３は、
ダイヤフラムケース４３と、ダイヤフラム３９と
から構成されている。ダイヤフラム３９は、ダイ
ヤフラムケース４３のなかを第１のダイヤフラム
室３４と第２のダイヤフラム室４４とに区画して
いる。第１のダイヤフラム室３４は閉じた空間を
形成している。第１のダイヤフラム室３４には第
１のダイヤフラム室３４の容積を大きくする方向
にダイヤフラム３９を押圧する圧縮コイルばね３
８が配置されている。第２のダイヤフラム室４４
は、ダイヤフラムケース４３に穿設された大気開
放孔４５を介して常に大気に開放されている。開
閉弁４とダイヤフラム３９とは、リンク４６によ
つて連結されている。

電磁式三方弁２７は、前記第３図乃至第５図に
描かれているものと非常に良く似ているが、全く
同じものではないので注意を要する。電磁式三方
弁２７は、第１のポート２８と第２のポート２９
と第３のポート３０とを有する。そして、弁体３
１によつて、これらのポート２８，２９，３０を
切り換えるようにされていることは、前記第３図
乃至第５図に描かれているものと全く同じであ
る。しかしなが、次のことが異なる。即ち、ソレ
ノイド９に給電されておらず、ソレノイド９が励
磁されていないときには、第９図に示されるよう
に、弁体３１は第３のポート３０を閉塞して、第
１のポート２８と第２のポート２９とを連通させ
ている。逆に、ソレノイド９に給電されており、
ソレノイド９が励磁されているときには、第１０
図に示されるように、弁体３１は第１のポート２
８を閉塞して、第２のポート２９と第３のポート
３０とを連通させている。

第９図に戻つて、第１のポート２８は、エアフ
イルタ３２を介して大気に連通されている。第２
のポート２９は、空気パイプ４８を介してダイヤ
フラム装置３３の第１のダイヤフラム室３４に連
通されている。第３のポート３０は、負圧パイプ
４９を介して負圧タンク３５に連通されている。
また、８はイグニツシヨンスイツチ、３７はバツ
テリである。

エンジン回転数検出センサ２５は、エンジンの
回転数を検出して出力するセンサである。コンピ
ユータ２６は、電気スイツチ７を内蔵している。
コンピユータ２６は、前記第３図乃至第５図に描
かれているものと非常に良く似ているが、全く同
じものではないので注意を要する。コンピユータ
２６は、エンジン回転数検出センサ２５の出力信
号を受け、電気スイツチ７を切り換えることは、
前記第３図乃至第５図に描かれているものと全く
同じである。しかしながら、次のことが異なる。
即ち、エンジン回転数が4000rpmよりも高いとき
には、第９図に示されるように、コンピユータ２
６は電気スイツチ７を開いている。逆に、エンジ
ン回転数が4000rpm以下のとき（これは、本考案
で言うある特定の運転状態を意味する）には、第
１０図に示されるように、コンピユータ２６は電
気スイツチ７を閉じている。

電気スイツチ７とイグニツシヨンスイツチ８と
は電磁式三方弁２７のソレノイド９に対して直列
に接続されている。従つて、電磁式三方弁２７の
ソレノイド９への給電は、電気スイツチ７とイグ
ニツシヨンスイツチ８とによつて制御可能とされ
ている。

負圧タンク３５は、負圧パイプ４７を介してス
ロツトル弁２２の下流の吸気通路３（例えば、第
２図のサージタンク２１）に連通されている。負
圧パイプ４７と負圧タンク３５との接続部分には
逆止弁５０が設けられている。逆止弁５０は、負
圧タンク３５から吸気通路３３へ向かう空気の流
れだけを許容するものである。逆止弁５０は、負
圧タンク３５に負圧を蓄積するために設けられて
いる。

第９図にはエンジン回転数が4000rpmよりも高
い場合が示されている。斯かる場合は、前記した
ように、電気スイツチ７は開かれており、従つ
て、電磁式三方弁２７のソレノイド９には給電さ
れていない。このため、電磁式三方弁２７は第１
のダイヤフラム室３４を大気に連通させている。
従つて、ダイヤフラム３８は、圧縮コイルばね３
８の押圧力によつて第１のダイヤフラム室３４の
容積を大きくする方向に移動している。これにと
もなつて、開閉弁４は吸気通路３を開放してい
る。従つて、吸入空気は、第２図の吸気通路２と
吸気通路３との両方を通つて燃焼室１０へ吸入さ
れている。

第１０図にはエンジン回転数が4000rpm以下の
場合（本考案で言うエンジンがある特定の運転状
態にある場合）が示されている。斯かる場合は、
電気スイツチ７は閉じられており、従つて、電磁
式三方弁２７のソレノイド９に給電されている。
このため、電磁式三方弁２７は第１のダイヤフラ
ム室３４を負圧タンク３５に連通させている。従
つて、ダイヤフラム３９は、圧縮コイルばね３８
の押圧力に抗して吸引され、第１のダイヤフラム
室３４の容積を小さくする方向に移動している。
従つて、これにともなつて、開閉弁４は吸気通路
３を閉塞している。従つて、吸入空気は、第２図
の吸気通路２だけを通つて燃焼室１０へ吸入され
ている。

イグニツシヨンスイツチ８が開かれてエンジン
が停止された状態が、第１図に示されている。斯
かる場合は、イグニツシヨンスイツチ８が開かれ
ているため電磁式三方弁２７のソレノイド９へは
給電されていない。従つて、第９図と同じよう
に、開閉弁４は吸気通路３を開放している。

従つて、本実施例のものにおいては、エンジン
が常にエンジン回転数4000rpm以下で運転されて
おり（第１０図）、従つて、エンジン作動中常に
開閉弁４が吸気通路３を閉塞していても、エンジ
ンが停止されればそのたび毎に必ず開閉弁４は開
かれる（第１図）。従つて、開閉弁４と吸気通路
３の通路壁４０との間にガム質及びカーボンが堆
積することはなくなる。斯くして、本実施例によ
れば、開閉弁４の固着が防止される。

なお、本実施例のものは、第３図乃至第５図に
示されている従来のものにおいて、その電磁式三
方弁２７及び電気スイツチ７の作動を逆にしてい
るだけであるため、何等特別の装置は必要としな
い。言い換えれば、前記第６図乃至第８図に示さ
れているような電磁弁４１等を必要としない。従
つて、本実施例はコストアツプになることはな
い。

第１１図は、本考案の第２の実施例の縦断面図
である。この実施例は、エンジンの運転状態を検
出して出力するセンサ６として、エンジン回転数
センサ２５以外にも車速を検出して出力する車速
センサ５１を備えている。従つて、この実施例で
は、エンジン回転数検出センサ２５と車速センサ
５１とが、本考案で言うエンジンの運転状態を検
出して出力するエンジン運転状態検出センサ６を
構成している。コンピユータ２６は、エンジン回
転数が4000rpmよりも高く、且つ、車速が
7Km／Hrよりも高いときにだけ第１１図に示さ
れるように、電気スイツチ７を開いている。逆に
言えば、 車速が7Km／Hrよりも高くても、エンジン
回転数が4000rpm以下ならば、第１２図に示さ
れるように、コンピユータ２５は電気スイツチ
７を閉じている。

また、 車速が7Km／Hr以下ならば、エンジン回転
数が如何なる値であろうとも第１２図に示され
るように、コンピユータ２５は電気スイツチ７
を閉じている。

本実施例において、エンジン回転数の条件以外
に車速の条件が加えられているのは、第２図に示
されているようなエンジンにおいて空ぶかし（レ
ーシング）したときの回転の立ち上がりを鋭くす
るためである。

即ち、第２図に示されているようなエンジンを
空ぶかし（レーシング）させるときは、本出願人
の実験によつて開閉弁４を閉塞させた方がエンジ
ンの回転の立ち上がりが鋭くなることが判明して
いる。エンジンを空ぶかし（レーシング）させる
ときというのは、上記に該当する。

なお、エンジンを空ぶかし（レーシング）させ
るときは車両が停止しているときであるので、本
実施例において車速の条件は7Km／Hrではな
く、0Km／Hrであつてもよい。

また、本実施例において、エンジンを停止させ
たときは、電磁式三方弁２７のソレノイド９への
給電がなくなるため、開閉弁４が開かれること
は、第１３図に示されるように、前記第１の実施
例の場合と全く同じである。本実施例についてそ
の他の構造等は、前記第１の実施例のものと全く
同じであるので、第１１図乃至第１３図には符号
だけを付してその説明は省略する。

(ハ) 考案の効果 上記実施例の説明から分る通り、本考案によれ
ば、コストアツプを招くことなく開閉弁の固着を
防止することが可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第９図の他の作動説明図、第２図
は、二つの吸気通路を有するエンジンの全体構成
図、第３図は、従来のエンジンの吸気通路に配置
されている開閉弁の制御装置の縦断面図、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、第６図は、従来の他のエンジンの
吸気通路に配置されている開閉弁の制御装置（但
し、未公知）の縦断面図、第７図は、第６図の作
動説明図、第８図は、第６図の他の作動説明図、
第９図は本考案の第１の実施例に係るエンジンの
吸気通路に配置されている開閉弁の制御装置の作
動説明図、第１０図は、第９図の作動説明図、第
１１図は、本考案の第２の実施例に係るエンジン
の吸気通路に配置されている開閉弁の制御装置の
作動説明図、第１２図は、第１１図の作動説明
図、第１３図は、第１１図の他の作動説明図であ
る。 １……エンジンの吸気通路に配置されている開
閉弁の制御装置、２……吸気通路、３……吸気通
路、４……開閉弁、５……駆動装置、６……エン
ジンの連転状態を検出して出力するエンジン運転
状態検出センサ、７……電気スイツチ、８……イ
グニツシヨンスイツチ、９……ソレノイド、１０
……エンジンの燃焼室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの燃焼室にそれぞれ独立に連通する二
   つの吸気通路のうちの一方の吸気通路に配置され
   ている開閉弁と、該開閉弁を駆動する駆動装置
   と、前記エンジンの運転状態を検出して出力する
   エンジン運転状態検出センサと、電気スイツチ
   と、イグニツシヨンスイツチとから構成されてお
   り、前記駆動装置はソレノイドを有し、前記駆動
   装置は、そのソレノイドに給電されていないとき
   には前記開閉弁をして前記吸気通路を開放せしめ
   ており、そのソレノイドに給電されているときに
   は前記開閉弁をして前記吸気通路を閉塞せしめて
   おり、前記駆動装置のソレノイドへの給電は、前
   記電気スイツチと前記イグニツシヨンスイツチと
   によつて制御可能とされており、前記電気スイツ
   チと前記イグニツシヨンスイツチとの両方が閉じ
   られているときにだけ前記駆動装置のソレノイド
   へ給電され、前記電気スイツチは、前記エンジン
   状態検出センサの出力信号を受け前記エンジンが
   ある特定の運転状態にあるときにだけ閉じられて
   いることを特徴とするエンジンの吸気通路に配置
   されている開閉弁の制御装置。