(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御弁によって開閉されるバイパスが吸気管の絞り弁下流側に接続され、エンジン運転状態に応じて動作する電動機によって前記絞り弁が開閉駆動されるエンジンの吸気量制御装置において；
前記制御弁の弁体が前記電動機の出力軸に設けられており、且つ前記絞り弁の弁軸が連結・遮断機構により前記出力軸に断続可能とされていることを特徴とする吸気量制御装置。
【請求項２】
前記制御弁の弁体が前記出力軸の前記バイパスを横切った部分で形成され、且つ前記弁体を形成する出力軸部分に空気通孔が設けられている請求項１記載のエンジンの吸気量制御装置。
【請求項３】
前記連結・遮断機構が電磁クラッチである請求項１記載のエンジンの吸気量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はエンジンの出力制御のため吸気量を制御する装置、詳しくは絞り弁を電動機で駆動することによって吸気量制御を行う装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に対する走行性能向上、排気規制、燃料消費量低減などの要求に対応するため、エンジンの吸気制御用絞り弁を足踏み式の人力操作に加え或いはこれに代えて電動機で駆動する技術が開発されている（特開昭６０−２４０８３５号公報、特開昭６２−２８２１４６号公報、特開平１−１１７９４４号公報参照）。
【０００３】
一方、エンジンに空気を供給する吸気管は大排気量のエンジンにあってはかなり大径であるため一般に蝶形弁である絞り弁も大形であり、そのため低開度域において開き角度の僅かな変化に対して吸気量が大幅に変化し、吸気量の精密な制御を行うことができない。
【０００４】
そこで、特開昭５１−２８３４号公報などに開示されているように、吸気管の絞り弁下流側にバイパスを接続し、このバイパスに制御弁を設置することによって吸気量が少ない運転領域であるアイドル時のエンジン回転速度制御を行わせるのが好適である。この場合、制御弁はエンジン運転状態に応じて動作するアクチュエータ、一般には電動機によって駆動される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、吸気管の絞り弁を電動機駆動としたものにアイドル時のエンジン回転速度制御のため電動機駆動の制御弁を設置したバイパスを設けた場合、絞り弁および制御弁の両方に電動機が各別に準備されることとなり、吸気量制御のための機構が大形化、大重量化すると同時に高価なものとなるのを避けられないばかりか、電子式制御ユニットから各電動機へ駆動信号を送る回路、配線が各別に必要であるため複雑化を免れない。
【０００６】
そこで、本発明は吸気管の絞り弁とバイパズの制御弁とを各別の電動機で駆動させる構成としたことによる前記の諸問題を解決し、機能面で安定したアイドル制御を行うことは勿論のこと、小形且つ軽量であるとともに構造が複雑でなく低価格の吸気量制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は制御弁によって開閉されるバイパスを吸気管の絞り弁下流側に接続し、エンジンの運転状態に応じて動作する電動機によって絞り弁を開閉駆動するようにしたエンジンの吸気量制御装置において、制御弁の弁体を電動機の出力軸に設け、且つ絞り弁の弁軸を連結・遮断機構を介して出力軸に接続または切り離し可能とする、という構成をもって前記課題を解決させることとした。
【０００８】
尚、制御弁の弁体を出力軸のバイパスを横切った部分で形成してそこに空気通孔を設けること、或いは連結・遮断機構を電磁クラッチとすることが好適である。
【０００９】
【作用】
アイドル時に連結・遮断機構が弁軸を出力軸から切り離した状態で電動機を動作させ、出力軸の位相を制御して制御弁によりバイパスを流れる空気量を調整しエンジン回転速度制御を行う。オフ・アイドル時には弁軸を出力軸と結合した状態で電動機を動作させ、絞り弁により吸気管を流れる空気量を調整する。即ち、連結・遮断機構を操作することにより一台の電動機でアイドル用バイパスの制御弁と吸気管の絞り弁とが各別に開閉駆動されるものである。
【００１０】
【実施例】
図面を参照して本発明の実施例を説明すると、エンジンの吸気管１の一部を形成するスロットルボデイ２に、その吸気通路３の絞り弁６よりも上流側と下流側とを連通するバイパス４が設けられている。絞り弁６は吸気通路３の中心を横切ってスロットルボデイ２に回動可能に架設された弁軸７とこの弁軸７に固着された円板状の弁板８とからなる周知の蝶形弁であって、直流モータまたはステッピングモータからなる電動機１１によって開閉駆動される。
【００１１】
電動機１１の出力軸１２は通常よりも長く作られており、その先端部分はバイパス４に装入設置した弁ケーシング１６を気密に貫通して回動可動に架設されている。このバイパス４を横切った出力軸部分は弁体１７を形成しており、空気通路５の上流側と下流側とを連通する直径方向の孔からなる空気通孔１８を有している。弁ケーシング１６、弁体１７は制御弁１５を構成するものである。
【００１２】
一方、出力軸１２は円板状のクラッチディスク２２を有し、電動機１１のハウジング１３に固定されたヨーク２３に包まれた電磁コイル２４と、出力軸１２に回転自由に嵌装したロータ２５に固定されたクラッチフェイシング２６とがクラッチディスク２２を挟んで配置されていて、これらは連結・遮断機構２１である電磁クラッチを構成している。
【００１３】
更に、ロータ２５に形成した原動歯車３２と中間歯車３３と弁軸７の軸端に固着した扇形の従動歯車３４とからなる歯車伝動機構３１によって出力軸１２の回転が減速されて弁軸７に伝達されるようになっている。また、出力軸１２の軸端にはうず巻きばねからなる制御弁戻しばね３６が取付けられ、弁軸７の軸端にはねじりコイルばねからなる絞り弁戻しばね３７が取付けられている。
【００１４】
このような構成の本実施例は、エンジン運転状態に応じた駆動信号を図示しない電子式制御ユニットから電動機１１、連結・遮断機構２１に送って絞り弁６、制御弁１５の開閉を行うものであり、エンジンの始動時およびアイドルには電磁コイル２４への給電は行われず、従って出力軸１２とロータ２５とは互いに回動自由となっている。この状態では、絞り弁６は戻しばね３７のばね力で吸気通路３を閉止しており、出力軸１２を約９０度の範囲内で回動させることによって空気通孔１８が全閉と全開との間で空気通路５を流れる空気量を調整し、アイドル時のエンジン回転速度制御を行う。
【００１５】
制御弁１５の空気通孔１８はアイドル時の最大空気流量を規制するものであって、エンジン運転状態に応じて通路有効面積を変える可変絞りとして働く。
【００１６】
また、アイドル時のエンジン要求空気量は通常運転時に比べて著しく少量であるのでバイパス４は小径でよく、従って出力軸１２を特別に大径としなくてもそのまま弁体１７とすることができ、回動角度に応じた微量の空気量制御が可能である。
【００１７】
更に、本実施例の空気通孔１８は出力軸１２に機械加工により容易に形成することができ、出力軸１２自身を弁体１７としたことと相俟って制御弁１５の構成が簡単であるとともに安価に製造できる、という利点があるが、絞り弁６と同様の蝶形弁としてもよいことは勿論である。
【００１８】
次に、オブアイドル時には電磁コイル２４へ給電し、クラッチフェイシング２６をクラッチディスク２２に吸着させて出力軸１２の回転を連結・遮断機構２１、歯車伝動機構３１を経て弁軸７に伝達し、絞り弁６による出力制御を行う。
【００１９】
このとき、制御弁１５は出力軸１２の回動に応じてバイパス４を開閉するが、バイパス４の空気流量は通常運転時に吸気管１を流れる空気量に比べて著しく少量であるので無視することができる。
【００２０】
尚、本実施例では絞り弁６を電動機１１のみで開閉駆動させるようになっているが、アクセルペダルによる人力操作手段を併用させて絞り弁６を電動機１１により閉じ方向のみに制御するようにしたもの、或いはアクセルペダルに関係なく電動機１１により開閉制御可能としたもの、に対しても本発明を適用することができる。また、人力操作手段を併用するとその動きを利用してクラッチの結合・切り離しを行うことができるので、連結・遮断機構２１として機械式のクラッチやカップリングを用いることが可能となる。しかし、本実施例のように電磁クラッチを用いると、電気的駆動信号で結合切り離しが行えるので構造が簡単でしかも動作が確実である。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように電動機の出力軸にアイドル用のバイパズを開閉する制御弁の弁体を設け、前記出力軸からオフ・アイドル時に結合状態となる連結・遮断機構を経て絞り弁を開閉駆動するようにした本発明によると、バイパスを使用して安定したアイドル制御を行わせることができるばかりか、電動機が一台であるため全体の小形化、軽量化および構造簡単化が計られ安価に提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を示す断面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１  吸気管、４  バイパス、６  絞り弁、７  弁軸、１１  電動機、１２  出力軸、１５  制御弁、１７  弁体、１８  空気通孔、２１  連結・遮断機構
【図１】
0003808522.tif 000002
【図２】
0003808522.tif 000003