(57)【要約】【課題】バイパス弁の吸気量を調節する部分相互の製作誤差に影響されることなく，所定の最小アイドル吸気量を正確に得ることを可能にした，エンジンのアイドル吸気量制御装置を提供する。【解決手段】バイパス弁５の弁ハウジング６に，弁室１６をバイパス路４の上流部に常時連通する入口孔１１と，バイパス路４の下流部に連通する出口孔１２とを設ける一方，弁ピストン１３には，弁ピストン１３の開閉動作に応じて弁室１６及び出口孔１２間を開閉するアイドル調節孔１９と，このアイドル調節孔１９から離れた位置で，弁ピストン１３の開閉位置に拘らず常時出口孔１２に開口して最少のアイドル吸気量を確保するアイドル孔２０とを設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルボディ（１）の吸気道（２）に，その吸気道（２）を開閉するスロットル弁（３）を迂回するバイパス路（４）を接続し，このバイパス路（４）に，それを開閉するバイパス弁（５）を設けてなる，エンジンのアイドル吸気量制御装置において，
バイパス弁（５）を，筒状の弁孔（１０）を有する弁ハウジング（６）と，前記弁孔（１０）に摺動可能に嵌装されて前記弁孔（１０）に弁室（１６）を画成する弁ピストン（１３）とで構成し，前記弁ハウジング（６）に，前記弁室（１６）をバイパス路（４）の上流部に常時連通する入口孔（１１）と，バイパス路（４）の下流部に連通する出口孔（１２）とを設ける一方，弁ピストン（１３）には，該弁ピストン（１３）の開閉動作に応じて前記弁室（１６）及び前記出口孔（１２）間を開閉するアイドル調節孔（１９）と，このアイドル調節孔（１９）から離れた位置で，弁ピストン（１３）の開閉位置に拘らず常時前記出口孔（１２）に開口して最少のアイドル吸気量を確保し得るアイドル孔（２０）とを設けたことを特徴とする，エンジンのアイドル吸気量制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンのアイドル吸気量制御装置において，
前記アイドル孔（２０）を，これが出口孔（１２）の内周面から内方へ常時離れているように配置したことを特徴とする，エンジンのアイドル吸気量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，エンジンのアイドリング回転数の制御に使用されるエンジンのアイドル吸気量制御装置に関し，特に，スロットルボディの吸気道に，その吸気道を開閉するスロットル弁を迂回するバイパス路を接続し，このバイパス路に，それを開閉するバイパス弁を設けてなるものゝ改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝるバイパス吸気量制御装置は，例えば下記特許文献１に開示されているように，既に知られている。また，かゝるエンジンのアイドル吸気量制御装置において，最少のアイドル吸気量を確保するためのバイパス弁の最小アイドル開度をバイパス弁の閉弁限界としたものも従来知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５９−３４４４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記の従来装置では，バイパス弁の閉弁限界を規定するストッパ部や，バイパス弁の，吸気量を制御する弁部等の各部相互の製作誤差により，アイドル吸気量を所定通り正確に確保することが極めて困難であり，またその製作誤差を小さくするために加工精度を厳しく管理すれば，コストアップを余儀なくされる。
【０００５】
本発明は，かゝる点に鑑みてなされたもので，バイパス弁の吸気量を調節する部分相互の製作誤差に影響されることなく，所定の最少アイドル吸気量を正確に得ることを可能にした，エンジンのアイドル吸気量制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明は，スロットルボディの吸気道に，その吸気道を開閉するスロットル弁を迂回するバイパス路を接続し，このバイパス路に，それを開閉するバイパス弁を設けてなる，エンジンのアイドル吸気量制御装置において，バイパス弁を，筒状の弁孔を有する弁ハウジングと，前記弁孔に摺動可能に嵌装されて前記弁孔に弁室を画成する弁ピストンとで構成し，前記弁ハウジングに，前記弁室をバイパス路の上流部に常時連通する入口孔と，バイパス路の下流部に連通する出口孔とを設ける一方，弁ピストンには，該弁ピストンの開閉動作に応じて前記弁室及び前記出口孔間を開閉するアイドル調節孔と，このアイドル調節孔から離れた位置で，弁ピストンの開閉位置に拘らず常時前記出口孔に開口して最少のアイドル吸気量を確保し得るアイドル孔とを設けたことを第１の特徴とする。
【０００７】
この第１の特徴によれば，エンジンに供給される所定の最少アイドル吸気量は，弁ピストンの全閉時，アイドル孔の開口面積によってのみ制御されることになる。したがってアイドル孔を正確に形成しさえすれば，弁ピストンの全閉位置におけるアイドル調節孔及び出口孔の相対位置精度を特別高めることなく，所定の最少アイドル吸気量を正確に確保することができ，エンジンの通常のアイドリング運転を容易に安定させることができる。しかも弁ピストンの全閉位置におけるアイドル調節孔及び出口孔の相対位置精度を特別高める必要がないことで，それらの加工が容易となり，コストの低減を図ることができる。
【０００８】
また弁ピストンの全閉位置では，アイドル調節孔は出口孔から完全に隠れた遮断状態とされるので，調節アイドル孔がバックファイヤガスに曝されることはなく，その内面にカーボン等の異物が付着することを防ぐことができる。
【０００９】
さらにアイドル孔は，弁ピストンの如何なる開閉位置においても弁室及び出口孔間を連通し続けるので，エンジンの運転中，アイドル孔では常時吸気流が生じており，その内面へのカーボン等の異物の付着を防ぐことができる。
【００１０】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記アイドル孔を，これが出口孔の内周面から内方へ常時離れているように配置したことを第２の特徴とする。
【００１１】
この第２の特徴によれば，バックファイヤガスにより出口孔の開口縁にカーボンが堆積することがあっても，その堆積カーボンによりアイドル孔が絞られることを回避でき，所定の最少アイドル吸気量の安定確保が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
【００１３】
図１は本発明に係るエンジンのアイドル吸気量制御装置を，ピストン弁の全閉位置で示す縦断側面図，図２は図１の２−２線断面図，図３は図１の３部拡大図，図４は図１の４−４矢視に沿う弁ピストンの側面図で弁ピストン位置に対応したアイドル調節孔及びアイドル孔と出口孔との関係を示すもの，図５はピストン弁の全開位置を示す，図１との対応図である。
【００１４】
先ず，図１において，スロットルボディ１は，その中心部を貫いてエンジンの吸気ポートに連なる吸気道２を有し，この吸気道２の中央部を開閉するスロットル弁３がスロットルボディ１に軸支される。またスロットルボディ１には，スロットル弁３を迂回して吸気道２に連通するバイパス路４が形成され，このバイパス路４の途中に，これを開閉するバイパス弁５が設けられる。
【００１５】
バイパス弁５の弁ハウジング６は，バイパス路４の中間部に介入するように，スロットルボディ１の一側面に図示しないボルトによって接合される。弁ハウジング６は合成樹脂製で，スロットルボディ１と平行に配置される略円筒形をなしており，その軸心部に形成された有底の弁孔１０に合成樹脂製の弁ピストン１３が摺動可能に嵌装される。この弁ピストン１３は，その一側面に形成された軸方向溝１４と，弁孔１０の内周面に突設された突起１５との摺動可能な係合により回り止めされる（図２参照）。
【００１６】
弁ピストン１３の，弁孔１０底面に対向する内端面には凹部１６ａが形成されており，弁ピストン１３と弁孔１０底面との間に，上記凹部１６ａを含む弁室１６が画成される。そして弁ハウジング６には，スロットルボディ１に形成されたバイパス路４の上流部４ａを弁室１６に常時連通する入口孔１１と，スロットルボディ１に形成されたバイパス路４の下流部４ｂを弁孔１０の，弁ピストン１３外周面に対向する内周面に連通する出口孔１２とが形成される。
【００１７】
また図３及び図４に明示するように，弁ピストン１３には，該弁ピストン１３の軸方向移動，即ち開閉動作に応じて弁室１６及び出口孔１２間を開閉する，弁ピストン１３の摺動方向に長い長方形のアイドル調節孔１９と，該弁ピストン１３の如何なる開閉位置においても弁室１６及び出口孔１２間を連通し続ける円形のアイドル孔２０とが形成される。アイドル調節孔１９は，弁ピストン１３の全開位置で出口孔１２内に収まるように，その開口面積を出口孔１２より小さくして形成される。
【００１８】
アイドル孔２０は，アイドル調節孔１９から離れて形成されていて，アイドル調節孔１９を全閉状態にした弁ピストン１３の全閉位置で，エンジンに供給すべき最少のアイドル吸気量を確保するように，アイドル調節孔１９より遥かに小さい開口面積を有する。またアイドル孔２０は，弁ピストン１３の如何なる開閉位置においても，出口孔１２の内周面から内方へ離間した位置を占めるように配置される。
【００１９】
再び図１において，弁ピストン１３には，これを開閉駆動する電動モータ２１が連結される。この電動モータ２１は，弁ハウジング６に一体に連設された，それより大径のモータハウジング７に収容され，モータハウジング７の開口部には，弾性部材２２を介して電動モータ２１を保持する蓋体２３が固着される。
【００２０】
電動モータ２１の出力軸２４と弁ピストン１３とは次のようにして連結される。即ち，弁ピストン１３の中心部に軸受ブッシュ２５を介して雌ねじ部材２６が軸方向摺動可能に嵌合される。これら弁ピストン１３及び雌ねじ部材２６の，電動モータ２１側の一端部には，これらの相対回転を阻止するように互いに嵌合する角形凹部１３ａ及び角形フランジ２６ａがそれぞれ形成されている。雌ねじ部材２６のねじ孔２６ｂに，電動モータ２１の出力軸２４のねじ軸部２４ａが螺合される。
【００２１】
雌ねじ部材２６の，角形フランジ２６ａと反対側の他端部にはストッパボルト２８が螺着され，このストッパボルト２８と弁ピストン１３との間に，雌ねじ部材２６を角形フランジ２６ａと角形凹部１３ａの底面との当接位置に弾発的に保持する保持ばね２９が縮設される。ストッパボルト２８は，前記弁孔１０の底面に突設されたストッパ突起３０に当接することにより弁ピストン１３の全閉位置を規定するものであり，その弁ピストン１３の全閉位置では，アイドル調節孔１９は出口孔１２と完全に遮断された全閉状態とされる。
【００２２】
モータハウジング７と電動モータ２１との間には出力軸２４の外周面に密接するシール部材３１が介装される。
【００２３】
電動モータ２１には，それに対する通電を制御する電子制御ユニット３５が接続され，それには，エンジン温度Ｔｅ，エンジン回転数Ｎｅ，スロットル弁開度θｔｈ，ブースト負圧Ｐｂ，吸気温度Ｔｉ等に関する情報が入力される。
【００２４】
次に，この第１実施例の作用について説明する。
【００２５】
電子制御ユニット３５は，上記のように入力されるエンジン温度Ｔｅ，エンジン回転数Ｎｅ，スロットル弁開度θｔｈ，ブースト負圧Ｐｂ，吸気温度Ｔｉ等に関する情報に基づいて，エンジン始動時，ファーストアイドリング時，通常アイドリング時，エンジンブレーキ時など，その運転条件に対応した弁ピストンの最適開度を得るべく，電動モータ２１に対する通電量を演算し，それに基づいて電動モータ２１への通電を実行し，出力軸２４を正転又は逆転させる。出力軸２４が正転又は逆転回転すると，そのねじ軸部２４ａが回転不能の雌ねじ部材２６に対して正転又は逆転回転するから，雌ねじ部材２６は軸方向に進退し，保持ばね２９を介して弁ピストン１３を弁孔１０内で前進又は後退させ，それによりエンジンに供給されるアイドル吸気量が次のように調節される。
【００２６】
即ち，図１及び図４（Ａ）に示すように，弁ピストン１３が全閉位置に制御されるときは，アイドル調節孔１９は出口孔１２から完全にかくれて全閉状態となり，弁室１６及び出口孔１２間はアイドル孔２０のみによって連通されるので，スロットル弁３の全閉時，吸気道２に流入したエンジンの吸入空気は，バイパス路４の上流部４ａから入口孔１１を経て弁室１６に流入し，そしてアイドル孔２０を通過するとき所定の最少アイドル吸気量に制御され，出口孔１２及びバイパス路４の下流部４ｂから吸気道２の下流側へと移り，エンジンに吸入されていく。
【００２７】
寒冷地でのエンジン始動時や暖気運転初期には，図４（Ｃ）及び図５に示すように，弁ピストン１３は全開位置まで作動され，アイドル調節孔１９がアイドル孔２０と共に，出口孔１２の開口部の範囲に収まることになる。したがって，エンジンに供給される吸気量は，アイドル孔２０及びアイドル調節孔１９の総合開口面積によって，最大のファーストアイドル吸気量に制御される。
【００２８】
エンジンの暖気運転が進行してくると，弁ピストン１３は，図４（Ｂ）に示すように，上記全開位置から全閉位置に向かって作動され，アイドル調節孔１９の出口孔１２への開口面積を減じていく。この場合も，アイドル孔２０は出口孔１２に開口し続けるので，エンジンに供給される吸気量は，アイドル孔２０とアイドル調節孔１９の一部によって，中間のファーストアイドル吸気量に制御される。
【００２９】
上記のように，エンジンに供給される所定の最少アイドル吸気量は，弁ピストン１３の全閉時，アイドル孔２０の開口面積によってのみ制御されるので，アイドル孔２０を正確に形成しさえすれば，弁ピストン１３の全閉位置におけるアイドル調節孔１９及び出口孔１２の相対位置精度を特別高めることなく，所定の最少アイドル吸気量を正確に確保することができ，エンジンの通常のアイドリング運転を容易に安定させることができる。そして弁ピストン１３の全閉位置におけるアイドル調節孔１９及び出口孔１２の相対位置精度を特別高める必要がないことは，それらの加工を容易にし，コストの低減をもたらすことになる。
【００３０】
しかも弁ピストン１３の全閉位置では，アイドル調節孔１９は出口孔１２のから完全に隠れた遮断状態とされるので，エンジンの出力運転中，バックファイヤ現象が起きて，出口孔１２内周面がバックファイヤガスに曝されも，調節アイドル孔２０がそのガスに曝されることはなく，アイドル調節孔１９にカーボン等の異物が付着することを防止することができる。
【００３１】
またアイドル孔２０は，弁ピストン１３の全閉，全開位置でも，出口孔１２の開口縁から離間しているから，図３に示すように，バックファイヤガスにより出口孔１２の開口縁にカーボン３７が堆積することがあっても，その堆積カーボン３７によりアイドル孔２０が絞られることを回避でき，所定の最少アイドル吸気量の安定確保が可能となる。
【００３２】
さらにアイドル調節孔１９の出口孔１２への最大開口面積は，出口孔１２の弁孔１０の開口面積よりも小さく設定されているから，出口孔１２の内周面にカーボン等の異物が付着しても，その付着物がアイドル調節孔１９のアイドル吸気量調節機能に殆ど影響を及ぼさない。
【００３３】
さらにまたアイドル孔２０は，弁ピストン１３の如何なる開閉位置においても弁室１６及び出口孔１２間を連通し続けるので，エンジンの運転中，常時アイドル孔２０では吸気流が生じており，その内面へのカーボン等の異物の付着を防ぐことができる。
【００３４】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，弁ハウジング６はスロットルボディ１に一体成形することもできる。また電動モータ２１は，ワックス，ソレノイドその他のアクチュエータと置き換えが可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，スロットルボディの吸気道に，その吸気道を開閉するスロットル弁を迂回するバイパス路を接続し，このバイパス路に，それを開閉するバイパス弁を設けてなる，エンジンのアイドル吸気量制御装置において，バイパス弁を，筒状の弁孔を有する弁ハウジングと，前記弁孔に摺動可能に嵌装されて前記弁孔に弁室を画成する弁ピストンとで構成し，前記弁ハウジングに，前記弁室をバイパス路の上流部に常時連通する入口孔と，バイパス路の下流部に連通する出口孔とを設ける一方，弁ピストンには，該弁ピストンの開閉動作に応じて前記弁室及び前記出口孔間を開閉するアイドル調節孔と，このアイドル調節孔から離れた位置で，弁ピストンの開閉位置に拘らず常時前記出口孔に開口して最少のアイドル吸気量を確保し得るアイドル孔とを設けたので，アイドル孔を正確に形成しさえすれば，弁ピストンの全閉位置におけるアイドル調節孔及び出口孔の相対位置精度を特別高めることなく，所定の最少アイドル吸気量を正確に確保することができ，エンジンの通常のアイドリング運転を容易に安定させることができる。しかも弁ピストンの全閉位置におけるアイドル調節孔及び出口孔の相対位置精度を特別高める必要がないことで，それらの加工が容易となり，コストの低減を図ることができる。また弁ピストンの全閉位置では，アイドル調節孔は出口孔から完全に隠れた遮断状態とされるので，調節アイドル孔がバックファイヤガスに曝されることはなく，その内面にカーボン等の異物が付着することを防ぐことができる。さらにアイドル孔は，弁ピストンの如何なる開閉位置においても弁室及び出口孔間を連通し続けるので，エンジンの運転中，アイドル孔では常時吸気流が生じており，その内面へのカーボン等の異物の付着を防ぐことができる。
【００３６】
また本発明の第２の特徴によれば，第１の特徴に加えて，前記アイドル孔を，これが出口孔の，弁孔への開口縁から常時離れているように配置したので，バックファイヤガスにより出口孔の開口縁にカーボンが堆積することがあっても，その堆積カーボンによりアイドル孔が絞られることを回避でき，所定の最少アイドル吸気量の安定確保が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジンのアイドル吸気量制御装置を，ピストン弁の全閉位置で示す縦断側面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図１の３部拡大図
【図４】図１の４−４矢視に沿う弁ピストンの側面図で弁ピストン位置に対応したアイドル調節孔及びアイドル孔と出口孔との関係を示すもの
【図５】ピストン弁の全開位置を示す，図１との対応図
【符号の説明】
１・・・・・スロットルボディ
２・・・・・吸気道
３・・・・・スロットル弁
４・・・・・バイパス路
５・・・・・バイパス弁
６・・・・・弁ハウジング
１０・・・・弁孔
１１・・・・入口孔
１２・・・・出口孔
１３・・・・弁ピストン
１６・・・・弁室
１９・・・・アイドル孔
２０・・・・アイドル調節孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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