JPS5836834Y2 - 内燃機関のアイドリング時におけるスロットル弁の多段式制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車用エンジン等の内燃機関のアイドリン
グ時に釦いて、機関の吸シ通路に配設されたスロットル
弁の開度を多段階に制御できるようにした装置に関する
。

一般に５、自動車用エンジンにおいては、そのアイドリ
ンク時に、トルクコンバータをニュートラルレンジ（以
下ＩＮレンジ」という。

）からドライブレンジ（以下「Ｄレンジ」という。

）へ切換えたり、クーラを使用したり、あるいはヘッド
ライトを点灯したりすることにより、エンジンの負荷が
増大すると、エンジンの回転数が低下したり、エンジン
が停止したりする等の不具合が発生するので、従来、初
めからアイドリンク時のエンジン回転数を高く設定する
か、またはクーラの作動時等にスロットル弁開度を増大
させてアイドリング時のエンジン回転数を補正する手段
がとられている。

しかしながら、従来のこれらの手段では、前者の場合、
アイドリング時のエンジン音が高くなるとともに燃料を
浪費するという問題点があり、後者の場合は、アイドリ
ンク時における各種の外乱に対してきめこまかくスロッ
トル弁の開度を制御することができないので、結局エン
ジン音の低下や燃料の節約を十分に達成できないという
問題点がある。

本考案は、これらの問題点を解決しようとするもので、
アイドリング時において、エンジン負荷を増大させるよ
うな各種の外乱を検知して、スロットル弁の開度を複数
段階にきめこまかく制御することにより、アイドリンク
時のエンジン音の低下や燃料の節約を十分にはかれるよ
うにしたスロットル弁の多段式制御装置を提供すること
を目的とする。

このため、本考案のスロットル弁の多段式制御装置は、
内燃機関のアイドリンク時に発生する少なくとも２種の
負荷状態に応じて上記機関の吸気通路に配設されたスロ
ットル弁を基準のアイドリング開度から少なくとも２段
階の設定開度に制御する装置において、上記機関のアイ
ドリンク時に上記スロットル弁の開度を制御すべくスロ
ットル弁駆動用腕部材に連結された連動部材と、同連動
部材に連接しうる連接部が設けられた第１の駆動隔壁お
よび同第１の駆動隔壁と協力して第１の負圧室を形成す
る第１のケーシング部を含んで構成された第１の圧力応
動機構と、上記連動部材に連結する連結部が設けられた
第２の駆動隔壁および同第２の１駆動隔壁と協力して第
２の負圧室を形成するとともに上記第１のケーシング部
と一体的に形成された第２のケーシング部を含んで構成
された第２の圧力応動機構とを有し、且つ、上記第１の
負圧室に作用する負圧に応じて上記連接部が上記連動部
材に連接すると上記第１の１駆動隔壁が上記連動部材を
介し上記スロットル弁を上記基準のアイドリング開度か
ら第１の設定開度まで駆動せしめ、上記第２の負圧室に
作用する負圧に応じて上記第２の１駆動隔壁が上記連動
部材を介し上記スロットル弁を上記基準のアイドリング
開度から上記第１の設定開度より開側の第２の設定開度
まで駆動せしめるように構成された圧力応動装置をそな
えるとともに、上記第１の負圧室に上記機関の負圧を導
通する第１の負圧通路と、同第１の負圧通路に設けられ
上記第１の負圧室への負圧の導通を大気供給に切換える
第１の制御手段と、上記機関のアイドリンク時に発生す
る第１の負荷状態を検出して上記第１の制御手段を作動
せしめる第１の負荷検出手段と、上記第２の負圧室に上
記機関の負圧を導通する第２の負圧通路と、同第２の負
圧通路に設けられ上記第２の負圧室への負圧の導通を大
気供給に切換える第２の制御手段と、上記機関のアイド
リング時に発生する上記第１の負荷状態より高負荷の第
２の負荷状態を検出して上記第２の制御手段を作動せし
める第２の負荷検出手段とをそなえ、上記第２の負荷検
出手段による上記第２の負荷状態が検出されず、上記第
１の負荷検出手段のみが上記第１の負荷状態を検出する
と、上記第１の制御手段の作動に伴い上記スロットル弁
が上記第１の設定開度に駆動せしめられ、上記第２の負
荷検出手段が上記第２の負荷状態を検出すると、上記第
２の制御手段の作動に伴い上記スロットル弁が上記第２
の設定開度に１駆動せしめられるように構成されたこと
を特徴としている。

以下、図面により本考案の一実施例としての内燃機関の
アイドリンク時にむけるスロットル弁の多段式制御装置
について説明すると、図はその一部を断面で示す模式図
であり、クーラ付きトルクコンバータ装備車において、
そのアイドリンク時にトルクコンバータをＮレンジから
Ｄレンジに切換えた場合、さらにこのＮレンジの状態か
らクラを作動させた場合などのように、その正規のアイ
ドリンク運転状態よりも２段階以上にわたって負荷の増
大するアイドリンク運転状態（第１および第２の負荷状
態）となる場合に、これらを検出しうる第トおよび第２
の負荷検出手段としての第１および第２の負荷検出機構
１，１′が配設されている。

そして、第１の負荷検出機構１としては、例えばＮレン
ジからＤレンジへの切換えスイッチが兼用され、第２の
負荷検出機構１′としては、例えばクーラの作動スイッ
チが兼用される。

そして、これらの負荷検出機構１，１′からの信号に応
じて上記２段階以上の各アイドリング運転状態に適した
気化器２のスロットル弁３の開度を制御しうる多段式ス
ロットル弁制御機構Ｍが配設されている。

さらにこの多段式スロットル弁制御機構Ｍについて詳述
すると、負荷検出機構１，１′からの信号に応じて開閉
する第１および第２の制御手段としての第１釦よび第２
の電磁式切換弁４，５が、負圧通路６の分岐した各一端
６ａ 、６ｂに接続されている。

なト、負圧通路６の曲端６ｃはスロットル弁３より下流
側の吸気通路７に開口している。

また、第１の切換弁４と、圧力応動装置８にお−げる第
１の１駆動隔壁としての第１ダイアフラム９で仕切られ
た円環状の第１の負圧室１０との間には、第１の負圧通
路としての第１の連結管１１が介設されており、第２の
切換弁５と圧力応動装置８における第２の駆動隔壁とし
ての第２ダイアフラム１２で仕切られた第２の負圧室１
３との間には、第２の負圧通路としての第２の連結管１
４が介設されている。

ここで第１ダイアフラム９および第１の負圧室１０は圧
力応動装置８にむける第１の圧力応動機構８１を構成す
る主構成要素となってトリ、第２ダイアフラム１２およ
び第２の負圧室１３は圧力応動装置８にむげる第２の圧
力応動機構８２を構成する主構成要素となっている。

また、第１の負圧室１０は、第１ダイアフラム９で仕切
られて形成されているほか、その他の部分が第１のケー
シング部分Ｃ１で形成されている。

さらに、第２の負圧室１３は、第２ダイアフラム１２で
仕切られて形成されているほか、その他の部分が第の１
ケ一シング部分Ｃ１と一体に形成された第２のケーシン
グ部分Ｃ２で形成されている。

な訃、各切換弁４，５には、リターンスプリング４ａ、
５ａが配設されてむり、各リターンスプリング４ａ 、
５ａは、切換弁４，５が励磁作動されていないときに、
各切換弁封きエアフィルタ４ｂ 、５ｂからの大気を第
１むよび第２の連結管１１．１４へ連通すべく、弁体４
ｃ、５ｃを押圧して負圧通路６の分岐端６ａ、６ｂをそ
れぞれ閉成するようになっている。

また、圧力応動装置８の第１および第２の負圧室１０，
１３内にも、スプリング１５，１６が介装されて卦り、
各スプリング１５．１６は第１ダイアフラム９，１２を
図中下方へ付勢している。

さらに、第２ダイアフラム１２の中央部には、連動部材
としてのロッド１７の基端が連結部２５を介して常時連
結されており、このロッド１７の基端付近には、第１ダ
イアフラム９に配設された連接部としてのストッパ部材
１８に対し係脱可能なつば部１７ａが設けられている。

ここで、各負圧室１０，１３内が大気圧のときは、スト
ッパ部材１８とつば部１７ａとは係合してむらず、第１
の負圧室１０内が負圧になったときのみ、ストッパ部材
１８とつば部１７ａとが係合するようになっている。

また、ロッド１７の先端は、スロットル弁３の支軸３ａ
に遊嵌されたスロットル弁、駆動用腕部材１９の先端部
に枢着されており、これにより第１の負圧室１０または
第２の負圧室１３内が負圧状態になると、ロッド１７が
吸引されて腕部材１９は時計回りに回動するようになっ
ている。

さらに、この腕部材１９よりもスロットル弁３寄りには
、スロットル調整レバー２０が支軸３ａに固着されて、
これと一体に回動できるようになっている。

このスロットル調整レバー２０は２つの腕部２０ａ 、
２０ｂをそなえており、腕部２０ａの先端には、リター
ンスプリング２１が取付けられるとともに、正規のアイ
ドリンク運転状態に釦けるスロットル開度（基準のアイ
ドリンク開度）を調整するための第１調整ねじ２２と当
接しうる受部２０ｃが形成されていて、腕部２０ｂの先
端部は腕部材１９の上方を覆うように折曲され、この折
曲先端部には、腕部材１９と係合しうる第２調整ねじ２
３が螺合している。

したがって、腕部材１９がロッド１７の作動により時計
回りに回動してゆくと、腕部材１９と第２調整ねじ２３
とが係合して、スロットル調整レバー２０はリターンス
プリング２１に抗して時計回りに回動できるようになっ
ている。

また、車体側には、第３調整ねじ２４が設けられており
、この第３調整ねじ２４と腕部材１９との係合ば、同腕
部材１９と第２調整ねじ２３とが係合してから行なわれ
るようになってお・す、第３調整ねじ２４と腕部材１９
とが係合すると、腕部材１９０回動が阻止されて、これ
によりアイドリング時に釦いてはスロットル弁開度がこ
れ以上増大しないようになっている。

なお、各調整ねじ２２〜２４には、スプリング２２ａ、
２３ａ、２４ａが設けられている。

本考案のスロットル弁の多段式制御装置は、上述のごと
く構成されているので、例えばクーラ付きトルクコンバ
ータ装備車に耘いて、その正規のアイドリンク時には、
リターンスプリング２１０作用によりスロットル調整レ
バー２０の受部２０ｃと第１調整ねじ２２とが当接して
むり、そのときのスロットル弁開度は最小に保持されて
いて、すなわち基準のアイドリンク開度に保持されてい
て、正規のアイドリンク運転状態を維持できるようにな
っている。

そして、アイドリンク時にクーラを作動させていない状
態でトルクコンバータをＮレンジカラＤレンジへ切換え
ると、第２の負荷検出機構１′によって第２の負荷状態
（クーラが作動している状態）は検出されないが、第１
の負荷検出機構１によって第１の負荷状態（Ｄレンジへ
切換えた状態）が検出されるため、レンジの切換えに連
動して第１の負荷検出機構１から第１の負荷状態を検出
した旨の信号が第１の切換弁４へ発せられ、この第１の
切換弁４が作動して、第１の負圧室１０に吸気通路７内
の負圧が供給される。

このようにして負圧が第１の負圧室１０内に供給される
と、第１の切換弁４の作動に伴い第１ダイアフラム９が
作動し、これに伴ってストッパ部材１８が図中上方へ移
動するため、ロッド１７のつば部１７ａとストッパ部材
１８とが係合して、ロッド１γを上方へ移動させるとと
もに腕部材１９を時計回りに回動させ、且つ第２調整ね
じ２３を介しスロットル調整レバー２０も時計回りに回
動させることにより、スロットル弁３が第１ダイアフラ
ム９によって１駆動され、その開度が所定量だけ開いて
、スロットル弁３は第１の設定開度となる。

これにより、トルクコンバータのＤレンジへの切換時に
お・ける最適のアイドリンク運転状態が保持される。

その際、腕部材１９は第３調整ねじ２４にまだ当接して
いない。

また、このようにして上方へ移動したロッド１７の移動
分は、第２ダイアフラム１２の作動による移動分より小
さくなるように、予じめストッパ部材１８とつば部１７
ａとの配置関係が決められている。

ついで、トルクコンバータのＤレンジ状態においてさら
にクーラを作動させると、このクーラ作動に連動して第
２の負荷検出機構１′から第２の負荷状態を検出した旨
の信号が第２の切換弁５へ発せられ、これによりこの第
２の切換弁５が作動して、第２の負圧室１３に吸気通路
７内の負圧が供給される。

このようにして負圧が第２の負圧室１３内に供給される
と、第２の切換弁５の作動に伴い第２ダイアフラム１２
が作動し、さらにロッド１７が上方へ移動するため、腕
部材１９が第３調整ねじ２４に当接するまでスロットル
調整レバー２０を時計回りに回動させることができ、ス
ロットル弁３が第２ダイアフラム１２によって駆動され
、その開度が前述の開度よりさらに所定量だけ開き、ス
ロットル弁３は第１の設定開度よりも開側の第２の設定
開度となって、これによりＤレンジ状態でクーラを作動
させた時に訃ける最適のアイドリング運転状態が保持さ
れる。

その際、スロットル弁３は第２ダイアフラム１２によっ
て独立に１駆動されるので、第１の負圧室１０内は負圧
状態でも大気圧状態でも、スロットル弁３０開度は所定
量だけ開く。

また、前述のスロットル弁３の各開度の調整は、第１〜
３調整ねじ２２〜２４で予じめ行なっておく。

な釦、前述の実施例のごとく、アイドリンク時において
負荷のかかるような場合に、その負荷を作動させるスイ
ッチと連動して、スロットル弁３の開度を制御できるよ
うにするほか、エンジン回転数を検出してスロットル弁
３の開度を制御するようにしてもよい。

さらに、上記制御を３段階以上にわたって行なうには、
ロッド１Ｔにつば部を間隔をおいて増設するとともに、
各つば部に対応するストッパ部材をそなえた駆動隔壁と
してのダイアフラムで仕切られる円環状の負圧室を多段
状に重ねて設けるようにすればよい。

その際、各負圧室が大気圧状態のときのストッパ部材と
つば部との間隔は、上方へゆくほど小さくなるようにし
ておく。

以上詳述したように、本考案の内燃機関のアイドリンク
時におけるスロットル弁の多段式制御装置によれば、第
１むよび第２の負荷検出手段からの信号に応じて、正規
のアイドリンク運転状態よりも負荷のかかる少なくとも
２段階のアイドリンク運転状態に適したスロットル弁の
開度に少なくとも２段階にわたって制御できるので、た
えず負荷に応じた最適のアイドリンク回転数を保持する
ことができ、これによりエンジン音の低下および燃料の
節約を大幅にはかれる利点がある。

また、連動部材に係合してスロットル弁を、駆動しうる
第１釦よび第２の駆動隔壁が設けられているので、これ
らの駆動隔壁により各々仕切られる第トおよび第２の負
圧室への負圧導通状態を制御する第１および第２の制御
手段の各作動に対応して、スロットル弁の開度を正規の
アイドリンク位置から複数段階に適切にしかも確実に制
御することができ、これによりきわめて実用価値の高い
ものである。

さらに、第２の圧力応動機構のケーシング部を第１の圧
力応動機構のケーシング部と一体的に形成して両ケーシ
ング部を一体に固定し、更に第１の圧力応動機構とは連
接部を介して連接しうるとともに第２の圧力応動機構と
は連結部を介して常時連結する連動部材を、両圧力応動
機構によって選択的に、駆動することにより、極めてコ
ンパクトな構成でスロットル弁の開度を少なくとも２段
階に亘って制御することができるほか、各圧力応動機構
の負圧室に接続する負圧通路も動かないようにすること
かやきるので、負圧通路を構成するパイプの疲労による
劣化や接続部のゆるみ等の発生も十分に防止できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例としての内燃機関のアイドリング
時に釦けるスロットル弁の多段式制御装置の一部を断面
で示す模式図である。 １・・・第１の負荷検出手段としての第１の負荷検出機
構、１′・・・第２の負荷検出手段としての第２の負荷
検出機構、２・・・気化器、３・・・スロットル弁、３
ａ・・・支軸、４・・・第１の制御手段としての第１の
切換弁、４ａ・・・リターンスプリング、４ｂ・・・エ
アフィルタ、４ｃ・・・弁体、５・・・第２の制御手段
としての第２の切換弁、５ａ・・・リターンスプリング
、５ｂ・・・エアフィルタ、５Ｃ・・・弁体、６・・・
負圧通路、６ａ、６ｂ・・・負圧通路の一端、６ｃ・・
・負圧通路の他端、７・・・吸気通路、８・・・圧力応
動装置、９・・・第１の１駆動隔壁としての第１ダイア
フラム、１０・・・第１の負圧室、１１・・・第１の負
圧通路としての第１の連結管、１２・・・第２の駆動隔
壁としての第２ダイアフラム、１３・・・第２の負圧室
、１４・・・第２の負圧通路としての第２の連結管、１
５，１６・・・スプリング、１７・・・連動部材として
のロッド、１７ａ・・・つば部、１８・・・第１の連接
部としてのストッパ部材、１９・・・腕部材、２０・・
・スロットル調整レバー ２０ａ 、２０ｂ・・・スロ
ットル調整レバーの腕部、２０ｃ・・・受部、２１・・
・リターンスプリング、２２〜２４・・・第１−３調整
ねじ、２２ａ〜２４ａ・・・スプリング、２５・・・連
結部、８１・・・第１の圧力応動機構、８２・・・第２
の圧力応動機構、Ｃ１・・・第１のケーシング部、Ｃ２
・・・第２のケーシング部、Ｍ・・・多段式スロットル
弁制御機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関のアイドリング時に発生する少なくとも２種の
   負荷状態に応じて上記機関の吸気通路７に配設されたス
   ロットル弁３を基準のアイドリング開度から少なくとも
   ２段階の設定開度に制御する装置に釦いて、上記機関の
   アイドリング時に上記スロットル弁３の開度を制御すべ
   くスロットル弁駆動用腕部材１９に連結された連動部材
   １７と、同連動部材１７に連接しうる連接部１８が設げ
   られた第１の１駆動隔壁９釦よび同第１の駆動隔壁９と
   協力して第１の負圧室１０を形成する第１のケーシング
   部を含んで構成された第１の圧力応動機構８１と、上記
   連動部材１７に連結する連結部２５が設けられた第２の
   、駆動隔壁１２および同第２の、駆動隔壁１２と協力し
   て第２の負圧室１３を形成するとともに上記第１のケー
   シング部と一体的に形成された第２のケーシング部を含
   んで構成された第２の圧力応動機構８２とを有し、且つ
   、上記第１の負圧室１０に作用する負圧に応じて上記連
   接部１８が上記連動部材１７に連接すると上記第１の１
   駆動隔壁９が上記連動部材１７を介し上記スロットル弁
   ３を上記基準のアイドリング開度から第１の設定開度ま
   で１駆動せしめ、上記第２の負圧室１３に作用する負圧
   に応じて上記第２の駆動隔壁１２が上記連動部材１７を
   介し上記スロットル弁３を上記基準のアイドリング開度
   から上記第１の設定開度より開側の第２の設定開度まで
   １駆動せしめるように構成された圧力応動装置８をそな
   えるとともに、上記第１の負圧室１０に上記機関の負圧
   を導通する第１の負圧通路１１と、同第１の負圧通路１
   １に設けられ上記第１の負圧室１０への負圧の導通を大
   気供給に切換える第１の制御手段４と、上記機関のアイ
   ドリンク時に発生する第１の負荷状態を検出して上記第
   １の制御手段４を作動せしめる第１の負荷検出手段１と
   、上記第２の負圧室１３に上記機関の負圧を導通する第
   ２の負圧通路１４と、同第２の負圧通路１４に設けられ
   上記第２の負圧室１３への負圧の導通を大気供給に切換
   える第２の制御手段５と、上記機関のアイドリング時に
   発生する上記第１の負荷状態より、高負荷の第２の負荷
   状態を検出して上記第２の制御手段５を作動せしめる第
   ２の負荷検出手段１′とをそなえ、上記第２の負荷検出
   手段１′による上記第２の負荷状態が検出されず、上記
   第１の負荷検出手段１のみが上記第１の負荷状態を検出
   すると、上記第１の制御手段４の作動に伴い上記スロッ
   トル弁３が上記第１の設定開度に駆動せしめられ、上記
   第２の負荷検出手段１′が上記第２の負荷状態を検出す
   ると、上記第２の制御手段５の作動に伴い上記スロット
   ル弁３が上記第２の設定開度に駆動せしめられるように
   構成されたことを特徴とする、内燃機関のアイドリンク
   時にむけろスロットル弁の多段式制御装置。