JPH06146932A - 絞り弁の開度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの始動時、暖機時における温度およ
びアイドル時における電気負荷、機器駆動負荷に応じた
吸気量制御を絞り弁で適性且つ応答よく行なわせる。 【構成】 エンジン温度に関連したサーモワックス機構
８のピストン１０の動きを絞り弁２に伝達する伝動機構
１５と、サーモワックス機構８のピストン軸線方向位置
を変化させるサーボ機構２５と、電気負荷および機器駆
動負荷或いはこれらに加えてエンジン温度に応じてサー
ボ機構２５のサーボモータ２６に駆動信号を送る信号発
生機構３５とを具え、温度対策と負荷対策とをサーモワ
ックス機構８による絞り弁２の開度制御により両立させ
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車用エンジンの吸気
絞り弁を始動時およびアイドル時にエンジン温度および
電気負荷や機器駆動負荷に応じて開度制御する装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの始動性向上および暖機運転性
向上のため通常のアイドル時よりもエンジンの回転速度
を高くすること、およびアイドル時に前照灯、音響機
器、空調機器などを作動させたときこれらの負荷による
バッテリの過放電と回転速度低下とを防ぐため同じく回
転速度を高くすることは周知である。

【０００３】エンジン温度に応じて回転速度を高くする
ため、エンジンの出力制御のため吸気路に設けられてい
る絞り弁の開度をエンジン温度に関連して作動するサー
モワックスによって調節することにより吸気量制御を行
なうという手段が一般に用いられている（特開昭５４ー
１０２４２６号公報参照）。また、負荷による回転速度
低下を防ぐため、吸気路に絞り弁下流へ開口するバイパ
スを設けて電磁弁によりバイパスを開閉することにより
吸気量制御を行なうという手段が一般的に用いられてい
る（実開昭５４ー８７３２０号公報参照）。

【０００４】従って、始動時およびアイドル時における
エンジンの温度対策と負荷対策とを両立させるために
は、前記のサーモワックスを用いた絞り弁開度調節機構
と、電磁弁付きバイパスを用いた吸気量制御機構とを併
用することとなるが、構成が著しく複雑になるばかり
か、バイパスは吸気の通路長が長く且つ通路抵抗が大き
いので絞り弁を開閉する場合に比べて吸気量制御が遅れ
回転速度上昇の応答性がよくないとされている。

【０００５】構成を簡単化するため、前記実開昭５４ー
８７３２０号公報に示されているように、温度対策と負
荷対策とをバイパスのみで行なわせるととも考えられて
いるが、応答性がよくないという問題点に加えて、電磁
弁により開閉されるバイパスの空気量は一定であるため
温度状態に関係なく回転速度が一定値だけ上昇し、或い
は負荷状態により回転速度上昇が一定でなく、所要の回
転速度に制御するのが困難であるといる問題がある。し
かも温度と負荷の両方に同時に対処させようとする場
合、吸気量の不足を免かれず回転速度を所要値に上昇さ
せることができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、簡単な構成で温度対策および負荷対策を両
立させて適正な吸気量制御を応答よく行なわせる手段が
なかった、という点である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明はサーモワックスおよびそのエンジン温度に
関連する膨張収縮に応じて直線往復動するピストンを有
しピストン軸線方向へ位置可調節とされたサーモワック
ス機構と、吸気路の絞り弁にピストンの動きを伝達する
伝動機構と、サーモワックス機構の位置を変化させるサ
ーボ機構と、エンジンの温度および電気負荷および機器
駆動負荷或いはこれらに加えてエンジンの温度に応じて
サーボ機構のサーボモータに駆動信号を送る信号発生機
構とを具えさせ、これによってエンジンの温度および負
荷のいずれに対する吸気量制御も適正に且つ応答よく行
なわせる構成簡単な手段を提供する、という目的を達成
させた。

【０００８】

【作用】エンジン温度が低いとき、その温度に応じてサ
ーモワックス機構のピストンが直線動し伝動機構を介し
て絞り弁開度を大きくし始動時および暖機時のエンジン
回転速度を高くする。アイドル時に電気負荷、機器駆動
負荷が発生したとき、その負荷に応じてサーボ機構がサ
ーモワックス機構の位置を変え、ピストンが直線動した
こととなって絞り弁開度を大きくする。従って、低温時
に負荷が発生しても絞り弁が対応して大きく開かれそれ
らへの対策を両立させることができる。エンジン温度を
サーボ機構の駆動要素に加えると温度に応じた絞り弁開
度制御精度が向上する。

【０００９】

【実施例】図面を参照して本発明の実施例を説明する
と、図示しない自動車用エンジンの吸気路１に設けられ
ている出力制御用の絞り弁２を支持した絞り弁軸３にア
クセルレバー４が固着され、このアクセルレバー４はア
クセルワイヤ５と閉弁ばね６とが取付けられているとと
もに調節可能なねじからなるストッパ７を具えている。

【００１０】一方、サーモワックス機構８はケーシング
９に封入した図示しないサーモワックスとその膨張収縮
に応じて直線往復動するピストン１０とを有するよく知
られた構成であり、エンジンの冷却水通路１２にケーシ
ング９が挿入されている。このサーモワックス機構８は
ピストン１０の軸線方向へ可動であり、冷却水通路１２
に開口した案内１３にケーシング９がＯ・リングなどの
シーリング１１によって水密且つ可動に嵌装している。

【００１１】ピストン１０の動きを絞り弁２に伝達する
伝動機構１５は支軸１６に回動可能に支持したカム１７
と、そのカム面１８に接触させたコロ１９を先端に有し
絞り弁軸３に回動自由に基端を支持させたアーム２０と
を具えている。カム１７は調節可能なねじからなる接触
子２１を有しており、その先端がピストン１０の先端に
常時接触するように働くばね２２がカム１７に作用させ
てある。また、コロ１９がカム面１８に常時接触するよ
うに働くばね２３がアーム２０に作用させてある。

【００１２】アクセルレバー４とアーム２０とは、アク
セルワイヤ５を引張って絞り弁２を開くときストッパ７
がアーム２０の当り片２４から離れる方向へアクセルレ
バー４が回動しアクセル操作を自由に行なうことができ
るが、アクセルワイヤ５を暖めて閉弁ばね６のばね力で
絞り弁２を閉じるときはストッパ７が当り片２４に接し
た位置に絞り弁２が置かれて所定の開度を維持するよう
になっている。

【００１３】エンジン温度が低いときピストン１０はサ
ーモワックスの収縮に伴ってハウジング９に引込められ
る。この引込みは図示しないばねによって行なわればね
２２を作用させたカム１７が追従する場合と、ばね２２
のばね力によってカム１７を回動しながらピストン１０
を押すことによって行なわれる場合とがあり、いずれの
場合もカム１７は図示反時計方向へ回動してカム面１８
がアーム２０を図示時計方向へ回動させる。このため当
り片２４にストッパ７が接触しているアクセルレバー４
はアーム２０に押されて図示時計方向、即ち絞り弁２の
開度増大方向へ回動し、絞り弁２を低温始動に必要な開
度とするのである。

【００１４】エンジンが始動して冷却水温度が上昇する
に伴ってサーモワックスが膨張し、ピストン１０を押し
てカム１７、アーム２０を前記と反対方向へ回動させ、
閉弁ばね６に引張られたアクセルレバー４が追従して回
動することによって絞り弁２を次第にアイドル開度まで
閉じさせる。

【００１５】次に、サーモワックス機構８をピストン１
０の軸線方向へ動かすサーボ機構２５はステッピングモ
ータからなるサーボモータ２６と、その出力軸２７に固
着したカム２８と、そのカム面２９に接触させたコロ３
０を一端に有し冷却水通路１２に開口した案内３２に水
密に貫通してもう一端をケーシング９のピストン１０と
反対側の端面に接触させたロッド３１とを具えている。

【００１６】また、サーボモータ２６に駆動信号を贈る
信号発生機構３３はマイクロコンピュータからなる電子
式制御装置３６と、自動車の前消灯、音響機器などバッ
テリの電力を大量に消費する電気負荷を発生したときの
過放電防止のためこれらの機器の作動状況またはバッテ
リ電圧を電子式制御装置３６に入力する電気負荷信号発
生器３７と、空調機器のコンプレッサなどエンジンの動
力を消費する機器駆動負荷を発生したときその情報を電
子式制御装置３６に入力する機器駆動負荷信号発生器３
８と、エンジンの温度を代表する冷却水または潤滑油の
温度を検知して電子式制御装置３６に入力する温度セン
サからなるエンジン温度信号発生器３９とを具えてい
る。

【００１７】サーモワックス機構８のピストン１０が冷
却水通路１２のエンジン冷却水温度に応じて絞り弁２を
所定開度としているとき、電気負荷や機器駆動負荷が発
生すると、それらの情報が信号発生器３７、３８によっ
て電子式制御装置３６に入力されて負荷の大小に応じた
駆動信号をサーボモータ２６に送る。サーボモータ２６
はカム２８を図示時計方向へ回動してロッド３１を図示
上方へ押し、サーモワックス機構８を上方へ移動させ
る。即ち、ピストン１０が突出したのと同じ結果となっ
て絞り弁２をエンジン温度に対応する開度よりも大きく
開かせ、吸気量を増してエンジン回転速度を上昇させる
のである。

【００１８】負荷が低下または消滅するとサーボモータ
２６はカム２８を逆方向へ回動させ、サーモワックス機
構８，伝動機構１５およびロッド３１はばね２２のばね
力によってカム２８に追従して互いに接触した状態を保
ちながら絞り弁２の開度低下方向へ移動する。

【００１９】以上により低温対策と負荷対策とを両立さ
せることができるが、本実施例では更にこれに加えてエ
ンジン温度に応じてサーボ機構２６を作動させサーモワ
ックス機構８の位置を調節するようになっており、冷却
水通路１２のエンジン冷却水温度によるサーモワックス
の膨張収縮のエンジン温度に対する狂いや遅れをエンジ
ン温度信号発生器３９からの信号に応じたサーボモータ
２６の動作によって解消させることができる。

【００２０】尚、本実施例ではサーモワックスをエンジ
ン冷却水温度によって膨張させるようにしたが、電気抵
抗熱によって膨張させるようにしてもよく、この場合は
電気抵抗熱によるピストン１０の動きと実際のエンジン
温度との差異を補正し絞り弁２を適性開度とするために
エンジン温度信号発生器３９は有効である。

【００２１】尚また、伝動機構１５，サーボ機構２５は
それぞれピストン１０の動きを絞り弁２に伝達し、或い
は負荷に応じてサーモワックス機構８の位置を変えるも
のであればよく、実施例の構成に限定されない。

【００２２】

【発明の効果】本発明によると、エンジンの始動時およ
び暖機時に絞り弁開度を大きくするサーモワックス機構
を電気負荷および機器駆動負荷に応じて動かすことによ
って絞り弁開度を更に大きくするものであるから、バイ
パスを用いたものに比べて構成が簡単であるとともに、
絞り弁開度調整によって吸気量制御を行なうので応答性
がよく、温度および負荷に応じた適性吸気量の空気を遅
れなくエンジンに供給し所要の回転速度に応答よく制御
できるものである。

【００２３】また、サーモワックス機構を負荷に加えて
エンジン温度に応じて動かすことによって、温度に応じ
た絞り弁開度を精度よく制御できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 吸気路， ２ 絞り弁， ８ サーモワックス機
構， １０ ピストン，１３ 案内， １５ 伝動機
構， ２５ サーボ機構， ２６ サーボモータ，３５
信号発生機構，

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーモワックスおよびそのエンジン温度
   に関連する膨張収縮に応じて直線往復動するピストンを
   有しピストン軸線方向へ位置可調節とされたサーモワッ
   クス機構と、吸気路の絞り弁に前記ピストンの動きを伝
   達する伝動機構と、前記サーモワックス機構の位置を変
   化させるサーボ機構と、電気負荷および機器駆動負荷に
   応じて前記サーボ機構のサーボモータに駆動信号を送る
   信号発生機構とを具えたことを特徴とする絞り弁の開度
   制御装置。
2. 【請求項２】 信号発生機構が電気負荷および機器駆動
   負荷に加えてエンジンの温度に応じてサーボ機構のサー
   ボモータに駆動信号を送る構成とされている請求請１記
   載の絞り弁の開度制御装置。