JPS59138751A - アイドル回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアイドル回転数制御装置に関し、特に、リニア
ンレノイドにより駆動さｎて吸気絞り弁を迂回するバイ
パス吸気通路の通過空気量を制燐する弁体の作動蓋乞、
周囲温度に依存した所定の領域内で規制するようにした
アイドル回転数制御装置に関するものである。

第１図は一アイドル回転数制御装置を搭載したエンジン
の一部分を示すものである。エアクリーナ１から吸入さ
れた空気は、エアフロメータ３でその吸気流量が測定さ
れ、次いで、通路５、サージタンク７およびインテーク
マニホルド９を介してシリンダ内に導かれる。また、ス
ロットル弁１１の上流と下流とを接続するバイパス通路
１３には、アイドル回転数制御装置１５が設けられてお
り、スロットル弁１１が全閉のときに、エンジンの運転
状態、例えばエンジン冷却水温やエンジンオイル等のエ
ンジン冷却媒体あるいはシリンタ゛ブロックの温度に基
づいて、バイパス通路１３を通過する空気流量が定めら
れるようになっていて、これにより、アイドル時のエン
ジン回転数が適切に制御されている。なお、２は燃料噴
射弁、４は燃焼室、６はピストン、８は吸気弁、１０は
排気弁、１２はエキゾーストマニホルド、１４はバルブ
ボディである。

かかるアイドル回転数制御装置１５は、従来、種々の形
態のものが実用化され、あるいは提案されている。例え
ば、実願昭５７−６９８２６号の明＃１書洗は、バイパ
ス吸気通路に設けられ、この通路の通過空気量を匍Ｊ俳
する弁体と、この弁体ンエンジン水′１Ｍ等に対応させ
て駆動づ−る回転型電磁駆動装置（Ｉｌｉ１２１転型ソ
レノイドンと、周囲温度に応じて作動する感温部として
のバイメタル乞有し、リニアソレノイドによる弁体の作
動量を、周囲の温度に依存した所定の領域内で規？！ｌ
ｌする感温規制手段とを具備したアイドル回転数制御装
置が記載されて℃・る。

このように構成されたアイドル回転数制御装置では、第
２図に示すように、バイメタルの温度に応じて弁体の開
度が規制され、温度が上昇するにつれてその規制される
開度の上限値および下限潤か徐々に小さくなる。

第２図に対応させて、エンジン冷却水温と目標アイドル
回転数との理想的な関係を示したものが第３図であり、
バイメタルにより弁体の上限開度が規制される結果とし
て定まるアイドル回転数の上限値を実線Ａで示し、同様
にして弁体の下限開度が規制されることにより定まるア
イドル回転数の下限値を実線Ｂで示し、エンジン冷却水
温に対応して定まる目標アイドル回転数を破線Ｃで示し
、バイメタルによる上限値、下限値は目標アイドル回転
数に応じて設定されるものである。第３図から分かるよ
うに、バイメタルによる弁体開度の規制がエンジン冷却
水温に適切に対応していれば、目標アイドル回転数は、
実線ＡとＢとに囲まれた領域［）１で正しく設定され得
る。しかしながら、上記実尿貝昭５７−６９．８２６号
の明細書に記載されたアイドル回転数制御装置では、車
両走行時の走行風によるバイメタル温度の低下を考慮し
ていないので、目標アイドル回転数が適切に設定されな
（・ことがある。

第４図は、車両走行時のエンジン冷却水の温度特性○と
バイメタルの温度特性Ｐとを示す。例えば、時点ｔ、で
車両を停止させてエンジンをアイ水温に対応した目標ア
イドル回転数となるように弁体を駆動するか、バイメタ
ルは冷却水温に応じた位置まで回動していないので、弁
体は感温規制手段により第３図のＬ点で規制され、従っ
て、冷却水温に対応した目標アイドル回転数より高い回
転数でエンジンが運転される。その結果、無駄な燃料が
消費されることがある。また、上記明細書に記載リア、
イドル回転数１０；」御装櫨では、エンジン始動時にヒ
ータでバイメタルを加熱するものが開示されているが、
走行風によるバイメタル温度の低下を考慮して、エンジ
ン冷却水温に近づ（ようにバイメタルを加熱していない
。

したアイドル回転数制御装置を提供することにある。

本発明（工、吸気収り弁の上流用１］と下流側とを接続
したバイパス吸気通路の通過空気量ケ制両する弁体と、
エンジンの運転状、四（（応じた目標アイドル回転数が
祷られるように当該弁体を駆動する回転型電磁駆動装置
と、周囲温度およびエンジンの暖機状態に応じて作動す
る感温部を有し、該回転型電磁１駆動装置による弁体の
作動量を前記感温部の作動量に応じた所定の領域内で規
制する感温規制手段と、エンジン暖機終了を表す所定部
位の所定の温度よりやや低温に変曲点が設定され、感温
部の周囲に設けられたＰＴＣヒータとから成る弁装置、
及び予め定められた所定部位の所定のエンジン暖機終了
温度以上で駆動されてＰＴＣヒータに通電する乃イツチ
ング素子を具備したことを特徴とする。

本発明によれは、エンジンが十分に暖機されていて、か
つＰ　Ｔ　Ｃヒータの温度が暖機終了温度よりやや低い
温度以下のとぎにＰＴＣヒ〜りが発熱するので、走行風
によるバイメタル温度と、エンジンの暖機状態を表わす
所定の部位の所定温度との偏差か小さくなり、所定の目
硼アイドル回転数でエンジンが運転される。

本発明の技術的課題を解決するためには、エンジンの暖
機状態を表わすエンジン冷却媒体の温度を検出し、その
温度に対応させてヒータ：￥駆動することにより、感温
部温度をエンジン冷却媒体の温度に追従させるようにし
てもよいが、その場合には、冷却媒体の温度に応じてヒ
ータを？Ｉ］ｌｊ御する装置が必要となり、イ１与成が
複雑となる。これにメゴし℃、本児つ」では、エンジン
の暖機状態を表丁所′Ａ１部位の所定の温度が所定値以
上の場合に、常時、Ｐ　Ｔ　Ｃヒータに遡祇づ−るだげ
でよく、上ｉ己のような制側ｊ装匝が不安となるはかり
が、冷却媒体の湿＃を一点だけ検知すれはよく、構成の
部系化、倍ね性の向上という効果が得られる。

以下、図面に基づ℃・て奎兜明の一実施例にっ（・て説
明する。

紀５図は本冗明の実施例に諦るアイドル回転数制御ａ４
＋装匝の縦断曲回、第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ勝に浴
う断面図、第７図は第６図の■−■■線からストツハヲ
見た拡大図である、。５０はボディであって流通孔５２
が卵膜されて２す、゛°流通孔５２の中央部には弁体収
容部５４が形成され、その収容部５４にはロータリ一式
の弁体５６が配設されており、この弁体５６は回転型電
磁駆動装置（以下、回転型ソレノイド）５８により゛回
動可屈とされている。

回転型ソレノイド５８は、ボディ５０に取付げられた磁
性体から成るケース６０と、ケー２６０の内側に設り“
られた磁性体から成る中央部に貝通孔を仔するヨーク６
４と、ヨーク６４の外囲に市って巻回された一対のコイ
ル６２ａ、６２ｂと、ヨーク６４と対向した位置に固着
された用柱形の永久磁石６６を有するシャフト６８と、
一端部をホルダ７０を介して回転型ソレノイド５８に抹
持し、他端をシャフト６８に固足したトーションバー７
２とから成り、シャフト６８には上記弁′１４−５６が
固着されている。

感温規制手段７４は、ボディ５０に固着されたハウジン
グ７５に取付けられた介在部材７６を介して軸受７９に
枢支されたストッパ７８と、このストッパ７８の下端側
の小径部に内側終端が固着され、外側終端が介在部材７
６から下方に向けて立設されたビン８０に固着された感
温部としてのバイメタル８２とから成り、第７図に示す
ように、弁体５６に形成されたレバー５６ａが、ストッ
パ７８の開ロア８ａ内に位置して、弁体５６の作動量が
ストッパ７８により規制されるようになっている。

ハウジング７５で区画された室８４にバイメタル８２が
配設されており、室８４の内周面には、第８図に示ｊ％
性のＰ　’ｒ　Ｃヒータ８６が取付げられている。ＰＴ
Ｃヒータ８６は、例えは、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ３）　’；ｌ用いて作られ、本発明実施例では、約６
０℃から急激に抵抗値が太き（なるような特性のものか
用いられる。すなわち、本発明ではエンジンの暖機終了
を示す所定部位の所定の温度よりやや低い温度付近に変
曲点を有するＰＴＣヒータが用いられる。

ＰＴＣヒータ８６の一方の端子は、電蒜十ｖに接続され
、他方の端子にはスイッチング素子８８を介して接地さ
れている。スイッチング素子８８はシリンダブロック９
０に取付ゆられ、エンジンの暖機終了温度、例えば冷却
水温が７０℃を越えると閉成して、電流がＰＴＣヒ」り
８６に通鴫されるようＫ、ウオタージャケット９２　（
，４５図）内のエンジン冷却水温に応じて駆動される。

第９図は永久磁石６６とコイル６２ａ１６２ｂの作動原
理を示す説明図である。コイル６２ａ、６２ｂに矢印方
向に電流を流づ−と破線の矢印のように磁束が発生し、
二４看磁された永久磁石６６に反時計方向の回転力が発
生する。ト＝ジョンバー７２は時計方向の力を発生して
おり、両者の力のバランスする回転位置で永久磁石６６
が静止する。コイル６２ａ、６２ｂの電流を増加すれは
、永久磁石６６による反時計方向の力が増すため、永久
磁石６６はさらに反時計方向に回転し静止する。このよ
うにして第１０図に示すように、コイル６２ａ１６２ｂ
に通じる電流に従って永久磁石６６の回転角度が変化す
る。水久磁石６６０回転により、これに固着されている
シャフト６８および弁体５６が回転し、流通孔５２を通
過する輩気扉が９川萌］される。

バイメタル８２の内側終端８２ａは、バイメタル８２の
温ノ及に従って＊＋　１．１図に示す曲勝に沿って回動
してストッパ７８が回動するようになっているので、レ
バー５６ａを介して弁体５６が回動可能である。

一層、レバー５６ａがストッパ７８の開ロア８ａ内に位
置しているので、弁体５６ば、バイメタル８２０回転角
度位置と、コイル６２ａ、６２ｂへの通用、屯流と罠よ
り、第２図に示すように、特定のバイメタル温良に対し
て特定の回動可能な幅をもって制御される。

このようにエンジン始動時の弁体５６の開度はバイメタ
ル８２で所定以上の開度が確保されているところから、
バッテリｓ圧が低下しても弁体の開度が所定１面以下に
低下することが防止され、始動性低下が防止される。

筺だエンジンが停止している場合には、バイメタル８２
の変形作用によって周囲温度・の低下に伴い弁体５６が
開放するよう作動するたあ、ノーマルクローズタイプの
バルブに発生し・易い弁体５６の全閉での氷結が防止さ
れる。またホ１ットアイド囲が制限（上記実施例に於い
ては０〜２０度）されているところから、コイル６２ａ
、６２ｂおよびそのための通電手段に故障か発生しても
、弁体５６は全開となることはな（、エンジン回転数が
必要以上に上昇することが防止される。

次に、このように構成されたアイドル回転数制御装置の
作用について説明する。

エンジンが暖機終了温度、例えば冷却水温が７０℃を越
えるとスイッチング素子８８が閉成してＰＴＣヒータ８
６に通電される。ＰＴＣヒータ８６が、エンジンの暖機
終了温度よりやや低い温度、例えば冷却水温で約６０℃
より低温であれば、ＰＴ　Ｃヒータ８６の抵抗値が比較
的小さいのでＰＴＣヒータ８６が発熱してバイメタル８
２が加熱され、これにより、バイメタル８２の温度が上
昇して冷却水温とバイメタル温度との偏差が小さくなる
。従って、エンジン冷却水温に対応した目標アイドル回
転数となるように回転型ソレノイド５８により弁体５６
が駆動されたときに、バイメタル８２によりストッパ７
８がエンジン冷却水温に応じた位置まで回動されている
ので、エンジンは目標アイドル回転数で運転される。

このようなＰＴＣヒータ、′８６の発熱制御は、車両走
行時にも行なわれているので、エンジンが十分暖機され
ていて走行風によりＰＴＣヒータ８６が冷却されて約６
０℃以下になれば、ＰＴＣヒータ８６が必ず発熱してバ
イメタル８２を加熱し、以って、バイメタル８２の温度
がエンジン冷却水温に近づ（ことになる。従って、車両
走行後のアイドル回転数が短時間に正確に目標アイドル
回転数に設定される。

上記実施例では、感温規制手段の感温部としてバイメタ
ルを使用した場合について説明したが、ザー、モワック
スを用いてもよいことは勿論であり、その場合には、サ
ーモワッグスの溶融に応（−てストッパが駆動されるよ
５にすればよ（・。

また、スイッチング水子８８をエイシン冷却水温に応じ
て開閉制御するように説明し、だが、エンＱ　　　。

ジンオイルの温度やシリンダプロ゛ツクの温度等、エン
ジンの暖機状態を表わすことができる温かであればいず
れの部位の温度に応じて開閉制御するようにしてもよ（
、この場合、目標アイドル回・肱数の基準となる温度も
、それに対応させるとより一層、適切にアイドル回転数
を制０１１することカーできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアイドル回転数開側１装置を俗載したエンジン
の一部分を示す構成図、第２図はノくイメタル温度とバ
ルブ開度との関係な示すグラフ、第３図はエンジン水温
と目標アイドル回転数との関係を示すグラフ、第４図は
車両走行時におけるエンジン水温とバイメタル温度の変
化を示す図、第５図は本発明のアイドル回転数制御装置
の一例乞示す縦断面図、第６図はその’ＶＩ−ＶＩｆｉ
ｌｉ！断面図、第７作動を説明する概略図、第１０図は
コイル電流と弁体回転角との関係を示すグラフ、第１１
図はバイメタル温度とバイメタル回転角度との関係を示
すグラフである。 ５６・・・弁体、５８・・・回転型ンンノイド、７４・
・・感温規制手段、８２・・・バイメタル、８６・・・
Ｐ　Ｔ　Ｃヒータ、８８・・・スイッチング素子。 代理人　　鵜　沼　辰　之 （ほか２名） 第８図 第１Ｏ図 コイル１瓢先（Ａ） 第９図 第１１図 バイス９Ｌ−刃髭＆（’Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気絞り弁の上流側と下流側とを接続したバイパス吸気
   通路の通過空気量を制御する弁体と、エンジンの運転状
   態に応じた目標アイドル回転数が得られるように当該弁
   体を駆動する回転型電磁駆童に応じた所定の領域内で規
   制する感温規制手段と、エンジン暖機終了を表す所定部
   位の所定の温度よりやや低温に変曲点が設定され、前記
   感温部の周囲に設けられたＰＴＣヒータとから成る弁装
   置、及び予め定められた前記所定のエンジン暖機終了温
   度以上で駆動されて前記ＰＴＣヒータに通電スるスイッ
   チング素子を具備したことを特徴とするアイドル回転数
   制御装置。