JPH09508954A - 内燃機関のための装置 - Google Patents
内燃機関のための装置Info
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Abstract
(57)【要約】
電子式のエンジン制御システムは、多数の個別部材を有しており、これらの個別部材は、互いに比較的離れて配置されている。従って、個別部材を、特に電子式の制御装置に電気的に接続するために、比較的長い電気的な接続ラインと比較的多数の差し込み接続部材が必要とされている。本装置(1)は、多数の部材、つまりスロットルバルブスリーブ(11)内に回転可能に取り付けられ、スロットルバルブ調節モータ(3)によって操作可能な少なくとも1つの絞り機構(2)と、電子式の制御装置(4)と、再生弁(5)及び又は空気量センサ(20)とを有し折り、これらの部材は、本発明に従って、共通のケーシング(10)内に前組立された構成ユニットとして収容されている。本発明による装置は、特に混合気圧縮外部点火式内燃機関のために設けられている。
Description
【発明の詳細な説明】
内燃機関のための装置
本発明は、請求項1若しくは請求項2の上位概念に記載した形式の、内燃機関
のための装置に関するものである。スロットルバルブスリーブ内に回転可能に取
り付けられたスロットルバルブの形状の絞り機構を備えた装置は公知である(ヨ
ーロッパ特許第0317813号明細書参照)。スロットルバルブを調節するた
めに、電気式のスロットルバルブ調節モータが設けられており、このスロットル
バルブ調節モータは、減速伝動装置を介してスロットルバルブを回転させる。こ
のような形式の電気式に駆動される装置は、内燃機関のための電気式のエンジン
出力制御装置(EMS)の構成部分であって、このエンジン出力制御装置におい
ては、ドライバー(運転者)に応じて電気式のスロットルバルブ調節モータを制
御するために、ペダル行程センサによって検出された、アクセルペダルの位置を
評価し、これによってスロットルバルブが所定の回転位置を占めるようにするた
めのものである。この電子式のエンジン出力制御装置(EMS)は、スロットル
バルブの回転位置を内燃機関の種々異なる運転パラメータに基づいて意図的に変
えることができる。これによって特にエンジントルクを調節して適応させること
ができるので、いわゆるトラクションスリップコントロール(ASR)を行うこ
とも可能である。トラクションスリップコントロール(ASR)においては、ア
クセルペダルの走行ペダル位置によって指示されたドライバーの希望が、始動時
に、スロットルバルブの回転位置を意図的に戻すことによって、内燃機関によっ
て駆動される自動車の車輪の空転が避けられるように修正される。
電子式のエンジン出力制御装置(EMS)は、上位の電子式のエンジン制御シ
ステムの一部である。このエンジン制御システムは、混合気形成及び電気式の点
火の主要な機能の他に、燃料上記を再生弁(Regene-rierventil)によってスロッ
トルバルブスリーブ内に導入制御するという機能をも行う。再生弁は、内燃機関
の燃料タンクの燃料気化補助システムの一部である。燃料気化補助システムにお
いては、燃料タンクの燃料蒸気がまず吸着フィルタ内に中間貯蔵され、次いで再
生弁によってスロットルバルブスリーブ内に導入される。
エンジン制御システムは、内燃機関の重要な運転値に関する多くの情報を必要
とする。これらの情報はセンサによって準備されて電子式の制御装置に供給され
評価される。重要なセンサは、いわゆる空気量センサである。この空気量センサ
は、内燃機関によって吸い込まれた空気量をスロットルバルブスリーブ内で規定
する。エンジン制御システムは多くの個別の構成要素を有している。これらの構
成要素は主に、電子式の制御装置、絞り機構、スロットルバルブ調節モータ、再
生弁及び空気量センサである。これらの構成要素は従来では、個別のケーシング
内、例えばエンジン内室内でエンジンに、又は自動車の構成要素特に電子式の制
御装置に接続するために、多数の電気式の接続ライン及び差し込み接続部を必要
とした。
発明の利点
これに対して、請求項1若しくは請求項2に記載した特徴を有する、本発明に
よる内燃機関のための装置は、製造コストが安価で、特に前組立され前検査され
た構成ユニットとして簡単な形式で自動車に組み付けることができるコンパクト
な構成が得られた。従来一般に使用されていた個別のケーシング、その電気的な
接続ライン及び電気式の差し込み接続部を省くことによって、さらにコストの節
約ができる。しかも、電気的な接続ライン及び電気的な差し込み接続部の数を減
少させたことによって、装置の運転確実性及び信頼性が高められた。
請求項3以下に記載した手段によって、請求項1若しくは請求項2に記載した
装置の有利な実施例及び改良が可能である。
図面
本発明の実施例が図面に概略的に示されていて、以
下に詳しく説明されている。図1は、本発明の第1実施例による装置の斜視図、
図2は、図1に示した装置の側面図、図3は、本発明の第2実施例による装置の
斜視図、図4は、図3に示した装置の側面図を示す。
実施例の説明
図1〜図4には符号1で装置が示されている。この装置1は、機能的なユニッ
トとしての、詳しく図示していない内燃機関のための、上位のエンジン制御シス
テムの電子制御式のエンジン出力制御装置(EMS)の一部である。この装置1
は、特に混合気圧縮外部点火式内燃機関のために設けられている。この装置1は
、主として絞り機構(スロットルバルブ2)と、電気制御式のスロットルバルブ
調節モータ3と、電子式の制御装置4と、再生弁5及び又は空気量センサ20と
を有している。再生弁5は、内燃機関の燃料タンクの燃料気化−補助システムの
一部であって、その構造及び機能は、例えば"Bosch Techischen Unterrichtung
,Motormanagement Motronic,2.Ausgabe,August 1993,auf Seite 48 und 49"
(ボッシュ技術教本、エンジンマネージメント モトロニク第2版、1993年
8月、第38頁及び第39頁)に記載されている。本発明はこの刊行物の公開を
基にしている。
装置1はケーシング10を有しており、このケーシング10は、例えばプラス
チック又はアルミニウムより、例えば鋳造技術によって製造されている。装置1
例えばケーシング10は、主としてスロットルバルブスリーブ11によって形成
されている、縦長の管状の形状を有している。スロットルバルブスリーブ11は
、内燃機関に向けられた端部領域で扁平部分12を有しており、この扁平部分1
2は例えば直方体の形状を有している。スロットルバルブ2は、スロットルバル
ブスリーブ11内特に扁平部分12内に回転可能に設けられていて、例えば図1
〜図4で破線で示したスロットルバルブ2を有している。スロットルバルブスリ
ーブ11内には、ガス状の媒体特に内燃機関によって吸い込まれた空気が、詳し
く図示していないエアフィルタを介してスロットルバルブスリーブ11内に、図
1〜図4で上方から下方に流入する。その流れ方向は図1〜図4で矢印8で示さ
れている。扁平部分12は、装置1を例えば内燃機関のシリンダヘッド領域内に
固定するために使用される。このために扁平部分12には例えば4つの開口17
が形成されていて、これらの開口17内に、装置1をねじ固定するためのネジが
挿入される。
内燃機関のエンジン出力は、公知の形式で、スロットルバルブスリーブ11内
でスロットルバルブ2を回転させることによって制御され、これによって調節さ
れた量の空気がスロットルバルブ2を流過する。絞られた空気は、少なくとも1
つの燃料噴射弁によって、燃料に添加混合され、これによって、次に内燃機関の
燃焼室内で燃焼される燃料−空気混合気が得られる。スロットルバルブ2を回転
させるために電気式のスロットルバルブ調節モータ3が設けられており、該スロ
ットルバルブ調節モータ3は、給電状態で例えば伝動装置を介して、スロットル
バルブ2に接続されたスロットルバルブ軸14を駆動する。スロットルバルブ調
節モータ3の制御は、例えばペダル行程センサに接続された電子式の制御装置4
によって行われる。ペダル行程センサは、アクセルペダルの走行ペダル位置によ
って示された、エンジン出力に関するドライバー(運転者)の希望を検出して、
それを電気的な信号として電子式の制御装置4に伝達する。さらに電子式の制御
装置4は、電気式のスロットルバルブ調節モータ3を操作し、これによってスロ
ットルバルブ2は、ドライバーの希望に沿った、内燃機関の運転特性値に合致し
た所定の回転位置を占める。スロットルバルブ調節モータ3に向き合った位置で
、扁平部分12に形成された、スロットルバルブ軸14に作用するリセット装置
27は、スロットルバルブ調節モータ3が故障した時に、スロットルバルブ2を
常に、所定のアイドリング位置又は遮断位置に戻すように働く。前記電子式のエ
ンジン出力制御装置(EMS)と共に、スロットルバルブ調節モータ3によって
、電子式の制御装置4は、上位の電子式のエンジン制御の広範囲の機能を行う。
電子式のエンジン制御装置は、混合気形成及び電気的
な点火の主要機能と共に、量的及び時間的に制限された、再生弁5による燃料気
化の導入も制御する。再生弁5は、内燃機関の燃料タンクの燃料気化−維持シス
テムの一部である。再生弁5は、例えば、燃料タンク内で気化された燃料蒸気を
中間貯蔵するための吸着フィルターを有している。この燃料フィルタは、燃料蒸
気を、内燃機関の所定の運転領域において再生弁5を介してスロットルバルブス
リーブ11内に導入する。エンジン制御システムの電子式の制御装置は、内燃機
関の重要な運転値に関する多くの情報を必要とする。これらの情報は、センサに
よって準備され、電子式の制御装置4に供給されて評価される。重要なセンサは
空気量センサ20によって形成されている。この空気量センサ20は、スロット
ルバルブスリーブ11内で、内燃機関によって吸い込まれた空気量を規定する。
図1に示されているように、電気式のスロットルバルブ調節モータ3は、縦長
の円筒形の形状を有している。スロットルバルブ調節モータ3は、相応に円筒形
に形成されたエンジンケーシング部分15内に設けれられており、このエンジン
ケーシング部分15は、装置1のケーシング10の一部である。エンジンケーシ
ング部分15は、スロットルバルブスリーブ11に対して横方向で扁平部分12
に沿って延びていて、ケーシング10のボックス状のケーシング部分16内に一
体的に移行している。図2示した、装置1の側面図に
示されているように、ボックス状のケーシング部分16は多数の部分、少なくと
も電子式の制御装置4とスロットルバルブ調節モータ3とプラグ条片22とを有
している。電子式の制御装置4の主要部分はベース部材21である。このベース
部材21上に多数の電気的な構成部分が例えばハイブリッド形式で配設されてい
る。制御装置4に接触及び給電するために、1つ又は多数のプラグが差し込まれ
ている。ベース部材21は、良好な熱接触において制御装置4の運転時に生じる
熱をスロットルバルブスリーブ11内に流入する空気によって導出するために、
スロットルバルブスリーブ11に空間的に近い位置でボックス状のケーシング部
分16内に設けられている。図1に示されているように、ボックス状のケーシン
グ部分16は、装着可能な閉鎖カバー18によって閉鎖できるようになっており
、これによって水、汚れ物質又はこれと類似のものがボックス状のケーシング部
分16内に侵入することがないようになっている。この際に、閉鎖カバー18は
、例えばベース部材21で保持されたプラグ条片22の分だけ開けられており、
このプラグ条片22は、閉鎖カバー18が装着された時に、例えば閉鎖カバー1
8からやや突き出る。見やすくするために、閉鎖カバー18は、図2及び図4で
は省かれている。またプラグ条片22を閉鎖カバー18に取り付けるか又は結合
し、プラグ条片22をベース部材21に電気的に接続
するために例えばフレキシブルな多線のケーブル束を設けてもよい。この際に、
ベース部材21上に設けられた電気的な構成部材と電気的に接続するために、ケ
ーブル束はその一方の端部が、ベース部材21に向けられた、閉鎖カバー18の
側でプラグ条片21に電気的に接続されていて、他方の端部ベース部材21の電
気的な構成部材に通じている。
図1及び図2に示されているように、再生弁5は例えば、スロットルバルブス
リーブ11に取り付けられたU字形保持部材19によってスロットルバルブスリ
ーブ11に固定されている。再生弁5は、図示していないチューブラインを介し
て、例えば内燃機関の燃料タンクの燃料気化−補助システムの吸着フイルターに
接続されている。再生弁5は、図2に示されたチューブライン23を介して、燃
料タンクの燃料蒸気を調量した形式で、有利にはスロットルバルブ2の下流でス
ロットルバルブスリーブ11内に導入する。再生弁5は、電磁石式に操作可能に
構成されていて、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第4023044号明細
書に記載された構造を有している。この構造は、公知であるので、以下には詳し
く説明していない。再生弁5は、電子式の制御装置4によって制御可能であって
、このために制御装置4は、図示していない電気式のプラグ例えばプラグ条片2
2を介して電子式の制御装置4に電気式に接続されている。
再生弁5に付加的に又は場合によっては再生弁5の代わりに、装置1は空気量
センサ20を備えていてもよい。空気量センサ20は、例えばドイツ連邦共和国
特許出願公開第3844354号明細書に記載された構造を有していて、縦長の
形状を有している。空気量センサ20は、例えば、スロットルバルブスリーブ1
1の長手方向のほぼ中央でスロットルバルブスリーブ11の一体成形部25内に
例えば差し込み可能に導入されていて、図3に示されたその測定部26が、スロ
ットルバルブスリーブ11によって制限された流過横断面のほぼ中央に突入して
いて、これによって流過横断面を通って流れる空気量を規定する。図示していな
い電気的な接続ラインを介して、空気量センサ20は例えばプラグ条片22を介
して電子式の制御装置4に接続されている。
本発明に従って、多数の構成部材を、特にスロットルバルブ2と電子式の制御
装置4と再生弁5と空気量センサ20との共通のケーシング10内に若しくはこ
のケーシングの外側に取り付けることによって、コンパクトな構成ユニットが得
られる。多数の構成部材の機能は、有利な形式で共通の装置に組み込まれている
。装置1は、前組立されて完全に製造可能であって、検査可能であるので、内燃
機関に最終取り付けするために例えば、シリンダヘッドにねじ結合部を設ける必
要がある。多数の構成部材をまとめることによって、
そうでなければ一般に設けられている多数の差し込み接続部及び電気的な接続条
片(特に電子式の制御装置4に通じる)を省くことができ、これによって装置1
の高い運転確実性及び信頼性が得られる。
図3及び図4には本発明の第2実施例が示されているが、この第2実施例にお
いては、図1及び図2にの実施例と同じ部材又は同じ作用を有するすべての部材
は、図1及び図2に示した第1実施例と同じ符号が付けられている。第1実施例
のものに対して再生弁5は、U字形保持部材19によってスロットルバルブスリ
ーブ11に固定されているのではなく、ボックス状のケーシング部分16の底部
24に、例えばクリップ結合又は係止結合によって取り付けられている。再生弁
5はボックス状のケーシング部分16に次のようにして設けられている。つまり
、底部24の開口を介して、燃料蒸気がスロットルバルブ2の下流でスロットル
バルブスリーブ11内に直接導入され、この際に有利な形式で、図2に示された
第1実施例のチューブ接続部23は省くことができるように設けられている。
図4に示されているように、空気量センサ20は同様にボックス状のケーシン
グ部分16に取り付けることができる。この際に、空気量センサ体の一部は、ボ
ックス状のケーシング部分16の底部24内に形成された開口を通ってスロット
ルバルブスリーブ11の流過横断面内に突入している。図4で概略的に円として
示された空気量センサ20は、図1に示された第1実施例におけるように、その
測定部26が、例えばスロットルバルブスリーブ11によって制限された流過横
断面のほぼ中央に突入している。再生弁5と空気量センサ20とをボックス状の
ケーシング部分16内に一緒に取り付けることによって、特に電子式の制御装置
4に通じる電気的な接続経路を特に簡単に構成することができる。電気的な接続
は、例えばベース部材21に取り付けられたプリント基板によって得られる。こ
のプリント基板は、例えばはんだ付けによって、再生弁5及び空気量センサ20
を、プリント基板を介して、制御装置4のベース部材21上の電子的な構成部材
に電気的に接続し、これによって、そうでなければ一般的に設けられている電気
的な接続ラインを備えたプラグを省くことができる。
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フロントページの続き
(72)発明者 ペーター シーファー
ドイツ連邦共和国 D−74199 ウンター
グルッペンバッハ オイレンヴェーク 8
(72)発明者 ハイコ ブス
アメリカ合衆国 79912 テクサス エル
パソ コヨーテ レイン 1117
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.スロットルバルブスリーブに取り付けられた、電気式のスロットルバルブ 調節モータによって操作可能な少なくとも1つの絞り機構と、共通のケーシング 内に設けられた前組立可能な構成ユニットとしての電子式の制御装置とを有する 、内燃機関のための装置において、 内燃機関のための前記装置(1)がさらに再生弁(5)を有していることを特 徴とする、内燃機関のための装置。 2.スロットルバルブスリーブに取り付けられた、電気式のスロットルバルブ 調節モータによって操作可能な少なくとも1つの絞り機構と、共通のケーシング 内に設けられた前組立可能な構成ユニットとしての電子式の制御装置とを有する 、内燃機関のための装置において、 内燃機関のための装置(1)がさらに空気量センサ(20)を有していること を特徴とする、内燃機関のための装置。 3.内燃機関のための装置(1)が空気量センサ(20)を有している、請求 項1記載の装置。 4.空気量センサ(20)が、ケーシング(10)のスロットルバルブスリー ブ(11)に差し込み可能に取り付けられている、請求項2又は3記載の装置。 5.空気量センサ(20)が、ケーシング(10)のボックス状の部分(16 )内に収容されている、請求項2又は3記載の装置。 6.電子式の制御装置(4)が、ケーシング(10)のボックス状の部分(1 6)内に収容されている、請求項1又は2記載の装置。 7.再生弁(5)が、ケーシング(10)のボックス状の部分(16)内に収 容されている、請求項1又は3記載の装置。 8.再生弁(5)が、U字形保持部材(19)によってケーシング(10)の スロットルバルブスリーブ(11)に取り付けられている、請求項1又は3記載 の装置。 9.再生弁(5)が、スロットルバルブ(2)の下流側の流過殴打面に接続さ れるように、ケーシング(10)のボックス状の部分(16)内に収容されてい る、請求項7記載の装置。
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