JPS6314040Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の補助空気制御電磁弁駆動回
路に関する。

電子制御燃料噴射装置を備えた内燃機関におい
ては、アイドル時の機関回転数を設定回転数にす
るために吸入空気路に設けられたスロツトル弁を
迂回する補助空気路の流量を補助空気制御電磁弁
によつて制御している。

第１図は補助空気制御機構を示している。この
補助空気制御機構において、１がスロツトル弁
（図示せず）を迂回する補助空気路２を形成する
バイパス管である。補助空気路２には弁体３が補
助空気路２を開閉するように設けられており、弁
体３は連結部材４ａ，４ｂを介して電磁コイル５
内に挿通されたプランジヤ６に接続されている。
プランジヤ６は、スプリング７によつて付勢さ
れ、弁体３が例えば、補助空気路２を最も大きく
開口する角度位置にあるとき非駆動位置にある。
電磁コイル５はリード線８に供給される電流に応
じて励磁されてプランジヤ６を付勢方向と逆方向
に駆動する。プランジヤ６の移動に応じて弁体３
は回転して補助空気路２を閉塞する。ここで、弁
体３と電磁コイル５を含む弁体３の駆動機構とを
補助空気制御電磁弁と称することにする。

第２図は、第１図における電磁コイル５に流れ
る平均電流Ｉと弁体３による補助空気路２の開口
面績Ｓとの関係を示している。一般に、機関始動
時等の機関冷間時においては機関自体の損失が大
きいため、暖機時の機関と同じ空気量を供給した
のでは機関回転数を機関温度に応じて設定された
アイドル回転数にすることができない。よつて、
最大開口面積S₁は冷寒機関始動時に設定回転数に
できるような大きな値がとられている。また暖機
状態においては、機関自体の損失が小さくなるた
め開口面積S₁の数分１の開口面績S₂で設定回転数
にすることができる。このときには平均電流Iφ
に対して±ΔI（全電流変化量の数10分の１）の電
流変化範囲を設定しておけば機関に加わる負荷が
変化した場合でも設定回転数を維持することがで
きるのである。

第３図に補助空気制御電磁弁駆動回路の従来例
を示す。第３図において、電磁コイル５の一端に
は、電源Ｂが電流制限用抵抗R₁を介して接続さ
れ、電磁コイル５の他端は、スイツチング用のト
ランジスタQ₁のコレクタに接続されている。ト
ランジスタQ₁のエミツタは接地され、トランジ
スタQ₁のベースには駆動パルスが抵抗R₂を介し
て供給されるようになつている。また電磁コイル
５の両端には逆起吸収用のダイオードD₁が接続
されている。この駆動回路においては、第４図に
示すように駆動パルスのデユーテイ比τに比例し
た電流Ｉが電磁コイル５を流れる。すなわち、電
流Ｉによつて補助空気路２の開口面積Ｓが定まる
ため、駆動パルスのデユーテイ比に応じてアイド
ル時の機関回転数を制御できるのである。なお、
デユーテイ比は、駆動パルスの高レベル時にトラ
ンジスタQ₁がオン状態になるので、駆動パルス
の周期をＴ，１周期内の高レベルの期間をT₁と
すると、T₁／Ｔ×100％で表わされる。

かかる補助空気制御電磁弁駆動回路において
は、冷寒機関始動時の開口面積S₁からほぼ閉塞状
態まで補助空気路２の面積を変化させなければな
らない。このため使用度が多い暖機時のデユーテ
イ比τの変化範囲は、第４図の如く電流変化量±
ΔIに対応したわずかτφ±Δτになつている。

しかしながら、内燃機関の排気浄化性能や燃費
性能の向上を図るためには、アイドル時の機関回
転数も帰還制御等により精密に制御する必要があ
り、上記のような駆動パルスのデユーテイ比の狭
い変化範囲ではわずかな駆動パルスの波形誤差で
も大きく機関回転数に影響を与えてしまうという
問題点があつた。

そこで、本考案の目的は上記問題点をを解決し
て駆動パルスの波形精度が機関回転数に与える影
響を減少させた補助空気制御電磁弁駆動回路を提
供することである。

本考案による補助空気制御電磁弁駆動回路は、
機関温度に応じた大きさの電流を電磁コイルに重
畳する電流供給手段が設けられていることを特徴
とする。

以下、本考案の実施例を第５図ないし第８図を
参照して詳細に説明する。

第５図は、第３図の回路に電流供給手段を設け
た回路を示している。第５図において、トランジ
スタQ₁のコレクタには、抵抗R₃を介してトラン
ジスタQ₂のコレクタが接続されている。トラン
ジスタQ₂のエミツタは接地され、またトランジ
スタQ₂のベースには抵抗R₄を介して切換信号が
供給される。切換信号は機関温度が所定温度以上
に上昇すると高レベルになる信号である。

上記構成の本考案による補助空気制御電磁弁駆
動回路は、先ず、機関温度が所定温度以下である
ときには切換信号が低レベルとなり、これにより
トランジスタQ₂がオフ状態になる。このときに
は、第６図に示すように従来と同様に駆動パルス
のデユーテイ比が０〜100％の範囲において電磁
コイル５に流れる電流Ｉは０からV_B／R₁まで変
化し、電流Ｉに応じて弁体３の回転による補助空
気路２の開口面積Ｓは面積S₁から最小面積まで変
化する。なお、V_Bは電源Ｂの電圧である。

次に、機関温度が所定温度以上であるときには
切換信号が高レベルとなり、これによりトランジ
スタQ₂がオン状態になる。よつて駆動パルスの
デユーテイ比が０であるとき、つまりトランジス
タQ₁のオフ状態において電磁コイル５には、電
流Iφ−ΔIが流れる。更に、電磁コイル５には駆
動パルスのデユーテイ比に応じてトランジスタ
Q₁を流れる電流が重畳されて流れ、デユーテイ
比τが０〜100％の範囲においてほぼIφ−ΔIから
Iφ＋ΔIまで変化する電流が流れる。このため補
助空気路２の開口面積Ｓは、ほとんど面積S₂にお
いて変化するようになる。

第７図は、本考案による他の実施例を示してお
り、電磁コイル５に流れる電流が増大するほど弁
体３が補助空気路２を開口する場合の回路であ
る。第３図の回路と同様の電磁コイル５と抵抗
R₁との接続点にPNP型のトランジスタQ₃のコレ
クタが接続されている。トランジスタQ₃のエミ
ツタには抵抗R₅を介して電源Ｂが接続され、ま
たベースには抵抗R₆を介して切換信号が供給さ
れる。

第７図における本考案による補助空気制御電磁
弁駆動回路の動作は、先ず、切換信号が低レベル
のときトランジスタQ₃がオン状態になる。この
ため、電磁コイル５には抵抗R₁と抵抗R₅とに流
れる電流が重畳されて流れる。第８図に示すよう
に駆動パルスのデユーテイ比τが０〜100％の範
囲において電磁コイル５に流れる電流Ｉは０から
V_B／R₁R₅まで変化し、電流Ｉに応じて補助空
気路２の開口面積Ｓは最小面積から面積S₁まで変
化する。

次に、切換信号が高レベルのときには、トラン
ジスタQ₃がオフ状態になり、電磁コイル５には
駆動パルスに応じて電源Ｂから抵抗R₁を介して
電流が流れる。第８図に示すように、デユーテイ
比τが０〜100％の範囲においては、ほぼI′φ−ΔI
からI′φ＋ΔIまで変化する電流が電磁コイル５を
流れる。このため、補助空気路２の開口面積Ｓ
は、電流I′φに対応した面積S₂付近を変化するよ
うになる。

このように本考案による補助空気制御電磁弁駆
動回路によれば、機関温度に応じた大きさの電流
を電磁コイルに重畳する電流供給手段を設けたた
め、暖機時における駆動パルスのデユーテイ比変
化範囲を０〜100％の如く拡大できる。よつて、
駆動パルスの精度が機関回転数へ与える影響が減
少し、内燃機関の排気浄化性能や燃費性能の向上
を図ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は補助空気制御機構を示す図、第２図は
電磁コイルの電流と補助空気路の開口面積との関
係を示す図、第３図は駆動回路の従来例を示す回
路図、第４図は第３図の駆動パルスのデユーテイ
比対電流特性図、第５図は本考案の駆動回路の実
施例を示す回路図、第６図は第５図の動作特性
図、第７図は本考案の駆動回路の他の実施例を示
す図、第８図は第７図の動作特性図である。 主要部分の符号の説明、１……バイパス管、２
……補助空気路、３……弁体、５……電磁コイ
ル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 内燃機関のスロツトル弁を迂回する空気路に
   設けられた補助空気制御電磁弁の電磁コイルに
   電流を供給し、その電流値を入力駆動パルスの
   デユーテイ比に応じて制御する駆動回路であつ
   て、前記電磁コイルに直列に接続され前記駆動
   パルスに応じて開閉するスイツチング手段と、
   前記電磁コイルと前記スイツチング手段との直
   列回路の両端間に所定電圧を供給する電源と、
   機関温度に応じた大きさの電流を前記電磁コイ
   ルに重畳する電流供給手段とからなることを特
   徴とする駆動回路。 (2) 前記駆動パルスのデユーテイ比が大きくなる
   と前記補助空気制御電磁弁の開度が減少し、前
   記電流供給手段は機関温度に比例して増大する
   電流を供給するようになされていることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の駆
   動回路。 (3) 前記駆動パルスのデユーテイ比が大きくなる
   と前記補助空気制御電磁弁の開度が増大し、前
   記電流供給手段は機関温度に比例して減少する
   電流を供給するようになされていることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の駆
   動回路。