JPH0517402Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、内燃機関の燃料供給装置に関する
ものである。

（従来の技術） 内燃機関に対する燃料供給量制御方式として、
吸気通路から内燃機関に供給される空気量を測定
し、その吸気量から算出した最適燃料量を内燃機
関に供給する方式が知られている。この方式にお
いて吸気量を正確に検出することは、運転性能と
燃料消費率を向上させる上でも、また排気ガス対
策上も重要である。

そこで、吸気量の測定精度を向上させることを
目的として、様々な技術が開発されている。例え
ば、特開昭55−95816号公報において開示された
エンジン制御用センサの測定値処理装置や特開昭
58−99702号公報において開示された絞弁開度検
出装置等の技術がある。

前者の公報に記載されたエンジン制御用センサ
の測定値処理装置においては、吸気量等を測定す
るセンサの出力をＡ／Ｄ変換した出力信号を増幅
する際の増幅度を、吸気量等に応じて切り換える
構成となつている。これによつて、広い吸気量範
囲にわたつてセンサ測定値の誤差を最小にして、
吸入空気量等の測定精度を向上させている。

また、後者の公報に記載された絞弁開度検出装
置においては、絞弁の開度が小さい領域における
抵抗値の変化率を他の領域に比べて大きくして、
絞弁の開度が小さい領域における吸入空気量の測
定感度を上げることを目的としている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、前者のエンジン制御用センサの
測定値処理装置においては、センサからの出力の
Ａ／Ｄ変換された信号を増幅する増幅器を切り換
えるものであり、増幅度の異なる二つの増幅器、
いずれかの増幅器を選択する切換え回路および制
御回路を必要とする。従つて、回路部分が複雑か
つ高価なものとなるという問題点があつた。

また、後者の絞弁開度検出装置は、絞弁の低開
度領域における吸入空気量の測定精度を上げるの
みであり、吸入空気量を直線的に変化させること
はできないため、内燃機関の運転性という点で不
十分であつた。

そこで本考案では、簡単な構成で内燃機関の全
開度領域において吸入空気量を精度よく測定で
き、かつ吸入空気量をほぼ直線的に制御して内燃
機関の運転性を向上させることができる内燃機関
の吸気量検出装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そこで本考案では、上記課題を解決するため
に、内燃機関の吸気通路を、前記内燃機関のほぼ
全運転領域にわたつて作動するプライマリスロツ
トルバルブを備えたプライマリ通路と、前記プラ
イマリスロツトルバルブの比較的低開度領域から
作動するセカンダリスロツトルバルブを備えたセ
カンダリ通路とから区画形成し、前記プライマリ
スロツトルバルブおよび前記セカンダリスロツト
ルバルブのそれぞれにバルブ開度を検出して開度
情報を与えるプライマリスロツトルセンサおよび
セカンダリスロツトルセンサを接続し、これらの
スロツトルセンサ信号に基づいて吸気量を算出す
る内燃機関の吸気量検出装置であつて、前記プラ
イマリスロツトルセンサの出力は前記セカンダリ
スロツトルバルブが作動開始するまでにほぼ最大
出力に達するように構成されていることを特徴と
する内燃機関の吸気量検出装置を創出した。

（作用） かかる構造により、本願考案の内燃機関の吸気
量検出装置においては、セカンダリスロツトルバ
ルブの作動開始前にはプライマリスロツトルバル
ブの出力のみによつて吸入空気量が測定され、セ
カンダリスロツトルバルブの作動開始後には、プ
ライマリスロツトルセンサおよびセカンダリスロ
ツトルセンサの双方の出力によつて吸入空気量の
測定が行われる。

従つて、セカンダリスロツトルバルブの作動開
始前で吸気量の少ない状態においては、プライマ
リスロツトルセンサの感度を最大限として測定で
きる。これによつて、燃費を始めとする内燃機関
の基本的性能に大きく影響する小吸気量の範囲に
おける吸気量の測定精度が著しく向上する。

一方、セカンダリスロツトルバルブの作動開始
後は、プライマリスロツトルセンサの出力はほぼ
最大に達しているため、プライマリスロツトルバ
ルブの開度の測定精度は落ちますが、セカンダリ
スロツトルセンサによりセカンダリスロツトルバ
ルブの開度を精度良く測定することができる。

そして、セカンダリスロツトルバルブの作動開
始後は、プライマリスロツトルバルブの開度より
セカンダリスロツトルバルブの開度の影響が大き
いこと、および全体として吸気量が大きくなるこ
とから、吸気量の測定には著しい高精度は要求さ
れない。すなわち、大吸気量範囲においては、最
終供給燃料量と基本燃料量との間に少々の誤差が
あつても、様々な要因によつて対処することが可
能であり、内燃機関の性能に悪影響を及ぼすこと
がないからである。

さらに、吸気通路を二つに区画して各通路のバ
ルブの開き始めるタイミングをずらしたことによ
り、明細書に添付した図面の第２図から明らかな
ように、吸気空気量がほぼ直線的に変化する。

以上の作用効果によつて、前述の目的が達成さ
れるのである。

（実施例） 以下、本考案を具体化した実施例を図面にした
がつて詳細に説明する。第１図から第３図は本考
案の第１実施例を示すものである。

図面において、１はインテークマニホールドで
あり、その内部にはシリンダに連通する吸気通路
２が形成されている。この吸気通路２は、隔壁３
にてプライマリ通路４と、センカダリ通路５とに
区画形成されている。そして、プライマリ通路４
にはプライマリスロツトルバルブ６が設けられ、
セカンダリ通路５にはセカンダリスロツトルバル
ブ７がそれぞれ設けられている。プライマリスロ
ツトルバルブ６は図示しないアクセルペダルに連
繋されており、エンジンの全運転領域に亘つて作
動するように設定されている。一方、セカンダリ
スロツトルバルブ７は、プライマリスロツトルバ
ルブ６に対し例えばリンク機構等を介して接続さ
れており、プライマリスロツトルバルブ６が所定
開度（本例の場合は約30°）に達したときに作動
を開始するように接続されている。このように、
本例はいわゆるツーバレルタイプのものに適用し
たものであるが、通常のツーバレルタイプの場合
と異なり、セカンダリスロツトルバルブ７の作動
が、約30°という比較的低開度で開始される。

第２図は本例のものにおけるスロツトル開度と
吸入空気量との関係を示している。同図におい
て、一点鎖線にて示すものがプライマリ通路４側
の吸気特性で、二点鎖線にて示すものがセカンダ
リ通路５側の吸気特性であり、吸気通路２全体と
して実線にて示すような特性となるように設定さ
れている。この特性図と第６図のワンバレルタイ
プにおける従来の特性図との比較から明らかなよ
うに、本例におけるプライマリ通路４の流路面積
は、通常のワンバレルタイプの吸気通路面積に比
して、狭く設定されていることから、プライマリ
スロツトルバルブ６の低開度領域では、吸入空気
量の立上りが従来に比して緩やかである。換言す
れば、ストツトル開度変化に対する吸気量の変化
量が小さい、ということになる。

また、両スロツトルバルブ６，７のうち、プラ
イマリスロツトルバルブ６側には、このバルブ６
の開度を検出するためのスロツトルセンサ８が接
続されている。従つて、スロツトルバルブ６およ
びスロツトルセンサ８は、内燃機関の吸気通路を
開閉するスロツトルバルブと、該スロツトルバル
ブの開度に対応した信号を出力するスロツトルセ
ンサとを構成しているのである。

ここで、通常のスロツトルセンサはスロツトル
開度の検出にあたり、スロツトルの全閉状態から
全開状態に至るまでの全範囲に亘つてリニアに最
大出力電圧まで変化するように設定されている。
これに対し、本例のものは、第３図に示すよう
に、プライマリスロツトルバルブ６の開度が約
30°に至るまでの間で、最大出力電圧（本例では
約5V）までリニアに変化するように設定されて
いる。従つて、スロツトルセンサ８の出力する信
号は、スロツトルバルブ６の全開に満たない開度
において最大値に達するのである。

このことによつて、本例のものはスロツトル開
度変化に対してスロツトルセンサ８からの出力電
圧変化が大きい。したがつて、従来比で細かな分
解能でスロツトル開度情報を取込むことができる
ことになる。なお、スロツトル開度の約30°以降
では、スロツトルセンサ８内に組込まれた適当な
検出手段（スイツチ手段等）によつて、大まかな
間隔でスロツトル開度を検出するようにしてい
る。高開度領域では、吸入空気量の変化が小さ
く、細かな制御を要しないからである。

そして、このスロツトルセンサ８は電気制御回
路（以下、ECU９と言う。）に接続されており、
上記したスロツトル開度情報は、このECU９に
よつて所定の分解能で取込まれる。他方、ECU
９にはエンジン回転数検出センサ１０が接続され
ていて、ここからの回転数情報と、スロツトルセ
ンサ８からのスロツトル開度情報とに基いて基本
供給燃料量を算出し、インジエクタ１１の開弁動
作を制御することができる。

引き続き、上記のように形成された第１実施例
の作用と効果を具体的に説明する。

アクセルペダルを踏込むと、これに連動してプ
ライマリスロツトルバルブ６が開き、このバルブ
開度が30°を越えると、引き続いてセカンダリス
ロツトルバルブ６も開く。このため、吸入空気量
は、第２図に示すように、スロツトル開度が約
30°までの低開度領域では、プライマリ特性にし
たがつて緩やかに増加し、これを越えるとセカン
ダリ特性が加算される結果、吸入空気量は２段階
に増大変化する。

ところで、セカンダリスロツトルバルブ７が作
動を開始するまでの低開度領域では、吸入空気は
プライマリ通路４のみの狭い流路を通過しなけれ
ばならないことから、前述したように、従来より
も吸入空気量が抑制される。したがつて、スロツ
トル開度変化に対する吸入空気量の変化が小さく
なる。このため、従来と同程度の分解能でスロツ
トル開度情報を取込んでいても、吸入空気量の変
化に比較的よく追従することができることにな
り、その結果基本となる燃料量によく対応するこ
とができる。加えて、スロツトルセンサ８からの
出力は低開度領域において、最大出力電圧まで変
化するようにしてあるため、つまりスロツトル開
度の僅かな変化でも出力が大きく変化するため、
ECU９では前述したような通常の検出方式より
も細かな分解能でもつてスロツトル開度情報を取
込むことができる。

したがつて、ECU９ではエンジン回転数検出
センサ１０からのエンジン回転数情報とに基い
て、基本となる供給燃料量を精度良く算出するこ
とができる。

第４図および第５図は本考案の第２実施例を示
すものである。第２実施例では、プライマリスロ
ツトルバルブ６およびセカンダリスロツトルバル
ブ７のそれぞれにスロツトルセンサ８，１２を設
けたものである。量センサ８，１２の出力特性
は、プライマリ側のもの８については、第１実施
例と同様であるが、セカンダリ側のもの１２につ
いては、セカンダリスロツトルバルブ７の全閉か
ら全開に至るまでの間、リニアに変化するように
してある（第５図参照）。

なお、他の構成は第１実施例とほぼ同様である
が、第１実施例が高開度領域の開度検出を大まか
に断続的にしか行なわなかつたのに対し、本例で
はセカンダリ側のスロツトルセンサ１２にて高開
度領域でも、連続して検出する。したがつて、特
に高開度領域での制御を細かく行なうことがで
き、高出力時の燃料の過不足を解消することがで
きる。

（考案の効果） 本考案においては、内燃機関の吸気通路を二つ
の通路に区画形成して、各通路にスロツトルバル
ブおよびスロツトルセンサを設けて、第１のバル
ブの開度を検出するスロツトルセンサの出力を第
２のバルブの作動開始前にほぼ最大出力とするこ
とを特徴とする内燃機関の吸気量検出装置を創出
したために、簡単で安価な構成によつて内燃機関
の全開度領域において吸入空気量を精度よく測定
でき、かつ吸入空気量をほぼ直線的に制御して内
燃機関の運転性を向上させることができる。

これによつて、極めて実用性の高い内燃機関の
吸気量検出装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の吸気量検出装置の第１実施例
を用いた内燃機関の制御装置の説明図、第２図は
スロツトル開度と吸入空気量との関係を示す特性
図、第３図はスロツトルセンサの出力特性図、第
４図は本考案の吸気量検出装置の第２実施例を用
いた内燃機関の制御装置の説明図、第５図は両ス
ロツトルセンサの出力特性図、第６図は従来の問
題点を説明するためのスロツトル開度−吸入空気
量特性図である。 ２……吸気通路、４……プライマリ通路、５…
…セカンダリ通路、６……プライマリスロツトル
バルブ、８……スロツトルセンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関に吸気通路を、前記内燃機関のほぼ全
   運転領域にわたつて作動するプライマリスロツト
   ルバルブを備えたプライマリ通路と、前記プライ
   マリスロツトルバルブの比較的低開度領域から作
   動するセカンダリスロツトルバルブを備えたセカ
   ンダリ通路とから区画形成し、前記プライマリス
   ロツトルバルブおよび前記セカンダリスロツトル
   バルブのそれぞれに、バルブ開度を検出して開度
   情報を与えるプライマリスロツトルセンサおよび
   セカンダリスロツトルセンサを接続し、これらの
   スロツトルセンサ信号に基づいて吸気量を算出す
   る内燃機関の吸気量検出装置であつて、 前記プライマリスロツトルセンサの出力は前記
   セカンダリスロツトルバルブが作動開始するまで
   にほぼ最大出力に達するように構成されているこ
   とを特徴とする内燃機関の吸気量検出装置。