JPS61182435A - 内燃機関のアイドルスピ−ド制御弁 - 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】 （産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の吸気通路に介装される電磁駆動式
のアイドル制御弁に関し、特にフェールセーフ機能の向
上を図ったものに関する。

〈従来の技術〉 ガソリン機関等の内燃機関においては、アイドリング運
転時における機関回転速度を一般に機関吸気通路の吸気
絞り弁の上流と下流とを連通ずるバイパス通路を通過す
る吸気流量を制御することにより制御している。

この種の吸気流量制御を行うアイドルスピード制御弁の
従来例としては、例えば、第２図に示すものがある。

すなわち、図示しない内燃機関の吸気絞り弁をバイパス
する通路に接続される吸気通路ｌを形成したハウジング
２に円筒面の一部をシール面３ａとする弁座３が設けら
れ、この弁座３と対応する円筒面の一部からなるシール
面４ａを有する弁体４が設けられる。そして、この弁体
４は図示しない回動自由な支軸に固定されており、この
支軸とともに回転することにより、弁座３に開口形成さ
れた吸気通路１の開口面積を変化して吸気流量の制御を
行う。

この弁体４の回転駆動は前記支軸に固定された図示しな
いアーマチュアの２つのコイルにより発生する磁界と、
該アーマチュアの外周近傍に配設された図示しない永久
磁石の磁界との間に作用する力により行われる。ここで
、一方のコイルの磁界により発生するトルクは開弁方向
のトルクを与え、他方のコイルの磁界により発生するト
ルクは閉弁方向のトルクを与えるようになっている。

したがって、この開弁及び閉弁方向のトルクを発生する
コイルに交互にパルス信号を入力し、それぞれのコイル
への通電時間比すなわちデユーティ比を変化すれば発生
する開弁又は閉弁方向のトルクの値がデユーティ比に応
じて変化することになる。

一方、弁体４の連続部分に設けられたストッパ５をハウ
ジング２に設けたストッパ６にヘリカル状のリターンス
プリングにより当接させ、このリターンスプリングによ
る閉弁方向の戻しトルクが常時アーマチュアと一体的に
回動する部分に付与されている。

以上により、アーマチュアはそのコイルへの通電により
発生する開弁方向のトルクとリターンスプリングによる
閉弁方向の戻しトルクとが釣り合った回転位置に保持さ
れることになる。即ち、デユーティ比を変化することに
よりアーマチュア及びそれと一体的に回動する弁体４の
回転位置が安定し、弁開度が調整されて吸気流量が制御
される。

尚、前記閉弁用コイルは省略し、開弁用コイルへの通電
パルスのデユーティ比を制御することにより、開弁用コ
イルに生じる開弁方向のトルクとリターンスプリングに
よる閉弁方向のトルクとを釣り合わせて弁開度を制御す
るようにしたものもある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、これらアイドルスピード制御弁においては、
アーマチュアコイルの異常や制御回路の異常等により、
開弁用コイルが通電したまま（デユーティ比１００％）
あるいはこれに近い状態になったとき、機関回転速度が
異常上昇することを防止するため、第３図のフローチャ
ートに示すようなフェールセーフを行うようにしたもの
がある。

即ち、機関回転速度Ｎが異常に高い上限値ＮＨＧを超え
、かつ、通電パルスデューティ比が最小状態に保持され
て所定時間を経過した時に制御弁への１Ｉ１１電をＯＦ
Ｆに保持してリターンスプリングによりフェールセーフ
位置にセットするようにしている（尚、コイルへの通電
が制御機器等の故障により断たれるような場合もリター
ンスプリングによりフェールセーフ位置にセットされる
）。

しかしながら、かかる従来のフェールセーフ制御では、
過渡的な異常時のフェールセーフ作動を避けるために所
定時間の猶予を持たせてフェールセーフを行う構成とし
ているため、真の異常時には猶予時間中に機関回転速度
が運転者の意志とは無関係に異常上昇してしまうという
問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、弁開口面積特性を変更することにより、アイドル回
転速度の異常上昇を故障発生当初から確実に防止できる
ようにした内燃機関のアイドルスピード制御弁を提供す
ることを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 このため、本発明は、弁体と弁座との間に形成される弁
開口部形状を、開弁用コイルへの通電パルスのデユーテ
ィ比が所定値を上回るときの弁体回動位置では開口面積
が所定のフェールセーフ吸気流量を得るべく絞られるよ
うに形成した構成とする。

く作用〉 このように・すれば、開弁用コイルが通電され放しとな
るような異常時には、その時の弁体回動位置によって弁
開口面積が自動的に絞られることにより機関回転速度の
上昇が直ちに抑制される。

（実施例〉 以下、本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

図において、吸気通路１１を有するハウジング１２の筒
状部１２ａに円筒部材１３が圧入固定される。該円筒部
材１３は、その吸気通路１１に面する部分に開口部１３
ａ、１３ｂが形成され、かつ内壁円筒面をシール面１３
ｃとする弁座として機能する。この弁座と対応する円筒
面の一部からなるシール面１４ａ及び開口部１４ｂを有
する弁体１４が固定軸１５のまわりに軸受部１６．１７
により軸承される中空の支軸１８に固定されている。

この固定体としてのハウジング１２には、ストソバ１９
が設けられ、弁体１４の連続部分にはこれと対応するス
トッパ２０を設ける。また、弁体１４とハウジング１２
との間にはヘリカル状のリターンスプリング２１が介装
され、弁体１４がストッパ２ｏ方向に回動付勢されてい
る。ここで、ハウジング１２及び弁体１４に設けられる
ストッパ１９．２０の位置は、これらのストッパ１９．
２０が当接したときの弁体１４位置が閉弁位置となるよ
うにする。

尚、前記中空の支軸１８に互いに逆向きの磁界を発生す
る２つのコイルを有するアーマチュア２２が固定され、
該アーマチュア２２外周近傍のカバー２３に永久磁石２
４．２５が固定される。２６は前記アーマチュア２２の
２つのコイルのそれぞれに通電パルスを導くためのコミ
ュテータである。

次に、弁座側のスリット状の開口部１３ａと弁体１４側
の開口部１４ｂとの間に形成される本発明に係る弁開口
部形状を第１図（０によって説明する。

図で実線は弁体１４側の開口部１４ｂを展開したものを
示し、点線は弁座側の開口部１３ａを示す。正常時は、
アーマチュア２２の開弁用コイルへの通電パルスのデユ
ーティ比（以下車にデユーティ比という）がＯ〜８０％
程度以下の範囲で弁開口面積が最小から最大となるよう
に設定する。

即ち、図で弁体１４の開口部１４ｂに対する弁座側の開
口部１３ａの相対位置がＡに示す範囲を移動するように
なっている。

また、デユーティ比が８５％を超える異常時には、弁座
側の開口部１３ａの相対位置が図示のＢ区間内にセット
されて、弁開口面積が絞られるように開口部１４ｂの形
状が形成されている。

かかる構成とすれば、通常時は開弁用コイルと閉弁用コ
イルへの通電パルスのデユーティ比を制御することによ
って弁開口面積を調整して従来同様の吸気流量制御が行
え、所望のアイドル回転速度に制御される。

また、制御機器等の故障により２つのコイルへの通電が
断たれる場合は、リターンスプリング２１によりストッ
パ１９．２０相互が当接する位置（デユーティ比Ｏ％位
置）にセットされて、フェールセーフ吸気流量が得られ
、所定の回転速度に維持される。

そして、本発明では、デユーティ比が８５％を超えるよ
うな異常に高い状態となった時は、弁開口面積が絞られ
るので、上記と同様のフェールセーフ吸気流量が得られ
、迅速に所定回転速度に落ち着かせることができる。

尚、本実施例では、開弁用コイルと閉弁用コイルとを備
えたものを適用したが、開弁用コイルのみを備え、リタ
ーンスプリングとで開弁方向のトルクを釣り合わせるよ
うにしたものにも適用できることは勿論である。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、開弁用コイルが
通電され放しとなるような故障発生時には、弁開口面積
が絞られる特性としたため、故障発生当初から機関回転
数が一時的にも過昇されることを確実に防止することが
でき、安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図囚、０は本発明の一実施例の構成を示し、囚は要
部横断面図、■は縦断面図、同図（Ｃ）は同上実施例に
おける弁開口面積の特性を示す図、第２図はアイドルス
ピード制御弁の従来例を示す横断面図、第３図は同上従
来例のアイドル回転速度のフェールセーフ制御のフロー
チャートである。 １１・・・吸気通路　　１３ａ・・・開口部　　１３Ｃ
・・・シール面　　１４ａ・・・シール面　　１４ｂ・
・・開口部２２　　・・・アーマチュア 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄 第１　図　（Ａ） 第１　図　ＣＢ） 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転面の一部をシール面とする弁座に開口する吸気通路
   と、前記回転面と対応する回転面の一部をシール面とす
   る弁体と、開弁用コイルとを備え、前記開弁用コイルへ
   の前記弁体を開弁方向へ駆動させる通電パルスのデュー
   ティ比を制御することにより、前記弁体の回動に伴う前
   記弁座に開口する吸気通路の開口面積を変えて吸気流量
   制御を行う内燃機関のアイドルスピード制御弁において
   、前記弁体と弁座との間に形成される弁開口部形状を開
   弁用コイルへの通電パルスデューティ比が所定値を上回
   るときの弁体回動位置では開口面積が所定のフェールセ
   ーフ吸気流量を得るべく絞られるように形成したことを
   特徴とする内燃機関のアイドルスピード制御弁。