CN100439679C - 鞍骑式车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鞍骑式车辆。该鞍骑式车辆(1000)具有用于调节内燃机(200)的进气量的电子节气门系统(100)。所述电子节气门系统(100)包括节气门(10)，电动机(20)以及控制单元(30)。在所述节气门(10)的气门杆(12)上设置有防护机构(50)。该防护机构(50)包括：与所述节气门拉索(62)接合的滑轮(52)以及与所述滑轮(52)的开口一起转动的手扳葫芦(54)。在所述手扳葫芦(54)的凹口部(55)的边缘面上设置有减振弹簧(51)，该边缘面通常与从所述节气门(10)的气门杆(12)延伸的突出部(13)接触。

Description

鞍骑式车辆

技术领域

本发明涉及一种鞍骑式车辆(例如两轮机动车辆/摩托车)，并且具体地涉及一种具有用于调节车辆的内燃机进气量的电子节气门系统的鞍骑式车辆。

背景技术

用于电子地控制节气门的开度以调节发动机(内燃机)进气量的电子节气门系统可以有利地减少排放以及燃料消耗。此系统已用于一些四轮机动车辆。该系统在两轮机动车辆中的应用已处于讨论中(例如，参见专利文献1)。

专利文献1：JP-A-2002-106368

然而，不同于四轮机动车辆，两轮机动车辆的收容空间有限。

与具有较少限制的四轮机动车辆比较，不能简单地确定待安装机构类型的布局类型，而是在严格限制下确定。

发明内容

本发明源于上述问题，并且本发明的主要目的是提供一种更适合应用于鞍骑式车辆中的电子节气门系统，以及具有该电子节气门系统的鞍骑式车辆。

本发明提供了一种具有用于调节内燃机进气量的电子节气门系统的鞍骑式车辆，该电子节气门系统包括：用于调节内燃机进气量的节气门；致动该节气门的电动机；以及用于控制电动机的控制单元，其中节气门固定到气门杆；所述电动机连接到气门杆并被设置成通过该气门杆致动节气门；在该气门杆上设置有节气门开度传感器，该节气门开度传感器与控制单元电连接并且检测该节气门的开度；在该气门杆上设置有防护机构(guardmechanism)，该防护机构包括：与节气门拉索接合的滑轮，该节气门拉索连接到该鞍骑式车辆的节气门把手；以及用于和滑轮联动的第一旋转部件；在该气门杆上形成有第二旋转部件，该第二旋转部件与该气门杆联动；该第一旋转部件和第二旋转部件的相对运动限制在预定的位移内；并且在该第一旋转部件和第二旋转部件之间形成有弹性部件。第一旋转部件为用于与滑轮联动的手扳葫芦；在该手扳葫芦中形成有凹口部，该凹口部能够与从节气门的气门杆延伸的突出部接触；该突出部为第二旋转部件；该凹口部具有基本形成为扇形的开口，该扇形开口具有足够大的角度以容纳该突出部的宽度；该手扳葫芦具有一结构使得当手扳葫芦旋转时具有基本为扇形开口的凹口部的边缘面与该突出部大致接触；并且该弹性部件设置在与该突出部大致接触的边缘面上。

根据本发明的一个优选实施例，该弹性部件设置成使得当节气门在沿关闭节气门的方向上被致动时与该突出部大致接触。

根据本发明的一个优选实施例，该弹性部件为减振弹簧。

根据本发明的一个优选实施例，该防护结构具有一结构以在电动机停机时与节气门把手联动地致动该节气门。

根据本发明的一个优选实施例，该防护机构设置有加速器开度传感器以检测加速控制器的位移。该加速器开度传感器与控制单元电连接。该控制单元基于由该加速器开度传感器所检测的加速控制器的位移控制电动机。

根据本发明的一个优选实施例，滑轮与手扳葫芦同轴连接。

根据本发明的一个优选实施例，滑轮与手扳葫芦通过能够改变杠杆比的连接部件连接。

优选地，鞍骑式车辆为在车架内同时安装有电子节气门系统和防护机构的两轮机动车辆。

根据本发明，在具有电子节气门系统的鞍骑式车辆中形成有用于与防护机构的滑轮联动的第一旋转部件(例如手扳葫芦)和用于与气门杆联动的第二旋转部件(例如突出部)。此外，弹性部件(例如减振弹簧)形成在第一旋转部件和第二旋转部件之间。因此，插置的弹性部件在第一旋转部件和第二旋转部件之间产生适当的间隙，由此使得电动机平稳地致动节气门。这样就可获得更适用于鞍骑式车辆的电子节气门系统。

在获得本发明以前，本发明的发明者致力于研究安装在两轮机动车辆中的电子节气门系统的类型以及如何使电子节气门平稳地运行。

附图说明

图1是示意性地示出根据本发明的实施例的电子节气门系统100的结构的透视图；

图2是示出一结构的侧透视图，在该结构中根据本发明的实施例的电子节气门系统100安装到两轮机动车辆1000上；

图3是根据本发明的实施例的两轮机动车辆1000的俯视透视图；

图4(a)和4(b)是示出根据本发明的实施例的电子节气门系统100的运行(动作)的侧视图；

图5(a)和5(b)是示出根据本发明的实施例的电子节气门系统100的运行的侧视图；

图6(a)和6(b)是示出根据本发明的实施例的电子节气门系统100的运行的侧视图。

标记说明：

10：节气门

12：气门杆

13：突出部(爪)

14：节气门体

16：喷射器

20：电动机

22：驱动齿轮

30：控制单元(ECU)

40：节气门开度传感器

50：防护机构

51：减振弹簧(弹性部件)

52：滑轮

54：手扳葫芦

55：凹口部

56：连接部件(连杆部件)

59：盖体

60：节气门把手

62：节气门拉索

70：加速器开度传感器

80，82：复位弹簧

90：手柄

100：电子节气门系统

200：内燃机

1000：鞍骑式车辆(两轮机动车辆)

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。此外，本发明并不局限于下列实施例。

参照图1，对根据本发明的实施例的电子节气门系统进行描述。图1是示意性地示出根据本实施例的电子节气门系统100的结构的透视图。

根据本实施例的电子节气门系统100安装在鞍骑式车辆上以调节车辆的内燃机200的进气量。电子节气门系统100包括：用于调节内燃机200的进气量的节气门10；用于驱动节气门10的电动机20；以及用于控制电动机20的控制单元(ECU：电子控制单元)30。

节气门10固定到气门杆12。本实施例的节气门10为蝶形节气门，设置在节气门体14内。该节气门体14设置有用于注入燃料的燃料喷射器16。尽管通常多个节气门10设置在节气门体14内，但是，为更容易理解，图1只示出一个节气门10。

电动机20连接到节气门10的气门杆12使得电动机20可以通过气门杆12致动节气门10。在此实施例中，电动机20连接到位于气门杆12的右端12a和左端12b之间的中部12c。图1示出通过驱动齿轮22连接到气门杆12的电动机20。电动机20与ECU30电连接。

气门杆12设置有用于检测节气门10的开度的节气门开度传感器40。在此实施例中，节气门开度传感器40位于气门杆12的右端12a。节气门开度传感器40与ECU30电连接。

气门杆12还设置有防护机构(也可称为“机械式节气门致动机构”)50。在此实施例中，防护机构50位于气门杆12的左端12b。设计该防护机构50以便当电动机20停止致动节气门10时，与节气门把手60的操作联动地致动节气门10。节气门把手60设置在鞍骑式车辆的一对手柄的一个手柄上。连接到节气门把手60的节气门拉索62与防护机构50接合。该节气门把手60为加速控制器。也可以采用具有与节气门把手类似功能的杆作为加速控制器。加速控制器的形式并不局限于节气门把手。

在此实施例中，防护机构50包括：与连接到节气门把手60的节气门拉索62接合的滑轮52；以及与滑轮52的开口(开度)一起转动的手扳葫芦54。手扳葫芦54包括凹口部55，该凹口部可以与从节气门10的气门杆12延伸的突出部13接触。凹口部55和突出部13相应于第一旋转部件和第二旋转部件的组合。在该组合中，凹口部55可以为一个旋转部件，同时突出部13可以为另一个旋转部件，反之也成立。这些第一旋转部件和第二旋转部件的相对运动由于它们的结构而被局限在预定的位移内。第一旋转部件和第二旋转部件的组合可以不局限于凹口部55和突出部13的组合，而是可以采用其它组件以提供相同的功能。如上所述，在第一旋转部件和第二旋转部件之间形成有弹性部件。

图1说明具有基本为扇形的开口的凹口部55，该扇形开口具有足够大的角度以容纳突出部13的宽度。当手扳葫芦54旋转时，具有基本为扇形开口的凹口部55的边缘面可以与突出部13接触。此外，未示出的弹性部件(例如减振弹簧)设置在与突出部13大致接触的凹口部55的边缘面上。该弹性部件不局限于弹簧。也可以使用海绵或者橡胶部件。

防护机构50设置有用于检测加速控制器的位移(即加速器的开度)的加速器传感器70。加速器开度传感器70与ECU30电连接。ECU30基于由加速器开度传感器70所检测的加速器的开度控制电动机20。

为便于描述，图1示出三个ECU30，但实际上只存在一个ECU。换句话说，典型的电子节气门系统100设置有一个ECU30。应注意，多个ECU30可以相互连接。在此实施例中，分开设置复位弹簧80、82。

在图1所示的说明性的结构中，滑轮52和手扳葫芦54同轴连接。但是，本发明不局限于此。例如，使用连接件同时连接两个滑轮，使得手扳葫芦54可以与滑轮52的开口一起旋转。

图2和图3分别是示出一结构的侧透视图和俯视透视图，在该结构中此实施例的电子节气门系统100安装在两轮机动车辆1000上。如图2所示，节气门把手60位于一对手柄的左手柄上。

如图2所示，从节气门把手60延伸的节气门拉索62与滑轮52接合。图2说明通过可以改变杠杆比的连接部件56连接滑轮52和手扳葫芦54。

如图3所示，在此实施例的两轮机动车辆1000中，节气门拉索62从设置在两轮机动车辆的一对手柄中的右手柄上的节气门把手60延伸以连接到防护机构50。滑轮52和手扳葫芦54收纳在防护机构50的盖体59内。

如图3所示，此实施例的电子节气门系统100和防护机构50都可以安装在车架92内。这意味着系统100和机构50都适合应用于布局空间有限的两轮机动车辆。由于布局空间有限，气门杆12优选地设置成沿两轮机动车辆1000的横向方向延伸，因而加速器开度传感器70和电动机20都可以位于气门杆12的前方或者后方。在所示的结构中，加速器开度传感器70和电动机20都位于气门杆12的前方。

下面参照图4至6对此实施例的防护机构50的运行进行描述。图4至6是图2的防护机构50的侧透视图。

图4(a)说明完全关闭的节气门，其中，为了参考，还示出周边部件如喷射器16和盖体59。图4(b)示出紧接着图4(a)的情形突然打开的节气门。图5(a)示出完全打开的节气门，而图5(b)示出紧接着图5(a)的情形突然关闭的节气门。图6(a)示出紧接着图5(b)的情形进一步关闭的节气门。图6(b)示出在紧急情形下通过手动操作完全打开的节气门。

在图4(a)所示的情形下，滑轮52具有0°的开度，同时突出部(爪)13具有0°的开度，突出部的开度受到节气门10的开度(蝶形气门的开度)的影响。如果节气门完全打开，连接部件56可以移到图4(a)中的虚线所指示的位置56’。

当突出部13具有0°的开度时，从手扳葫芦54的凹口部55的边缘面突出的减振弹簧51的末端，与突出部13大致接触。但是，在此实施例中，在减振弹簧51的末端和突出部13之间存在角度间隙θ₀(例如2°)。减振弹簧51位于一侧，在此侧上该减振弹簧51当节气门沿关闭节气门的方向被致动时与突出部13大致接触。

当紧接着图4(a)的情形节气门突然打开，如图4(b)所示，图1的加速器开度传感器70检测加速器的开度并将其数据送到控制单元(ECU)30。基于此数据，ECU控制电动机20以致动节气门10。

参照图4(b)所示的侧视图，随着滑轮52旋转，滑轮52具有θ₁(例如80°)的开度，同时节气门10具有θ₂(例如60°)的开度(即突出部13的开度)。连接部件56设计成用以建立如下关系：θ₁＞θ₂。当滑轮52旋转时，手扳葫芦54也通过连接部件56旋转。这样允许位于手扳葫芦54的凹口部55上的边缘面和减振弹簧51运动。

如图4(b)所示，通过连接部件56与滑轮52一起运转的手扳葫芦54的减振弹簧51的开度比突出部13的开度θ₂大。这导致突出部13和减振弹簧51之间产生更大的间隙，因此产生目标开度与实际开度之间的差异。

由于目标开度比实际开度大，换句话说，减振弹簧51的末端在突出部13之前运动，这倾向于有利于对电动机20(见图1)施加满功率(满负荷)。这样会使防护机构50的运行具有更高响应性。

在此之后(例如小于0.1秒之后)，如图5(a)所示，当突出部13赶上减振弹簧51的末端，换句话说，当实际开度变成与目标开度相等时，节气门完全打开。突出部13的开度θ₃与滑轮的开度θ₁相等，即例如为80°。

下面，如图5(b)所示，当节气门突然关闭时，滑轮52旋转，相应地，手扳葫芦54的减振弹簧51的末端赶上突出部13。目标开度θ₄(例如63°)和实际开度θ₅(例如65°)之间存在微小的差别(例如2°)。开度θ₄比开度θ₁小，同时开度θ₅比开度θ₃小。

之后，如图6(a)所示，压缩减振弹簧51，增加目标开度θ₄(例如63°)和实际开度θ₆(例如80°)之间的差别(例如17°)。因此，电动机20(见图1)可以容易地施加满负荷，使得防护机构的运行具有更高响应性。

最后，对在紧急情形下的防护机构50的运行进行描述。如果电动机20由于电动机20的电流的中断而停止驱动节气门，防护机构50可以提供相同的功能。换句话说，节气门10被手动地打开或关闭。

简而言之，当紧接着图6(a)的情形——节气门通过手动操作完全关闭时，被压缩的减振弹簧51和凹口部55的边缘面推动突出部13，这样减小开度θ₇(例如17°)，如图6(b)所示。这使得即使在紧急情形下也可以通过手动操作完全关闭节气门或完成强制返程。此外，θ₇的节气门开度允许两轮机动车辆1000减速运行。应注意，节气门可以紧接着图6(b)的情形再次完全关闭，如图4(a)所示。

如上所述，在根据本发明的实施例的电子节气门系统100中，凹口部55形成在防护机构50的手扳葫芦54内，并且减振弹簧51设置在凹口部55的边缘面。因此，插置的减振弹簧51在凹口部55的边缘面(端面)和突出部13之间产生适当的间隙。因此，电动机20可以容易地施加满负荷，由此平稳地致动节气门10。这样可建立更适用于鞍骑式车辆的电子节气门系统。减振弹簧51还作为垫子提供保护凹口部55的边缘面和突出部13的功能。

减振弹簧51帮助平稳地致动节气门10，作为本发明的效果不仅可以从其中滑轮52和手扳葫芦54通过连接部件56连接的实施例中获得，也可以从其中两个滑轮同轴连接的图1的另一个实施例中获得。与此相似，由减振弹簧51提供的缓冲作用也可以从此实施例中获得，在该实施例中两个滑轮同轴连接。

图2和3中所示的两轮机动车辆1000为公路(on-road)车辆。但是，本发明不局限于此，而是可以应用于任何越野两轮车。在此使用的术语“两轮车辆”指的是摩托车，包括所有的摩托车和低座小摩托车，并且，更具体地为通过倾斜车体可以转向的车辆。因此，装备有两个或更多的前轮和/或两个或更多的后轮的——因而总共具有三个或四个(或更多)轮子的车辆也被包括在“两轮机动车辆”中。

对两轮机动车辆不设任何限制的同时，本发明也可以应用于其它车辆，只要车辆可以利用本发明的效果。另外的车辆包括所谓的鞍骑式车辆，如四轮越野车或高通过性车辆(ATV)2000以及雪地汽车。

尽管上文通过优选实施例解释本发明，但是这些描述并不构成限制条款。因此，可以做出各种变型。例如，在上述实施例中，加速器开度传感器70安装在防护机构50上，但是本发明不局限于此。换句话说，只要可以检测加速器的开度，例如，加速器开度传感器70可以利用节气门把手的开度，并且因此为了便利可以改变传感器70的布局。

本发明提供了如上所述的非常好的优点。但是，将本发明实际应用到鞍骑式车辆中应该兼顾其它要求从整体的角度考虑这些实施例。

工业适用性

本发明提供了更适用于鞍骑式车辆中的电子节气门系统。

Claims (8)

1.一种具有用于调节内燃机进气量的电子节气门系统的鞍骑式车辆，该电子节气门系统包括：

用于调节内燃机进气量的节气门；

用于致动所述节气门的电动机；以及

用于控制所述电动机的控制单元，

其中，所述节气门固定于气门杆；

所述电动机连接到所述气门杆，并被设置成通过所述气门杆致动所述节气门；

在所述气门杆上设置有节气门开度传感器，该节气门开度传感器与所述控制单元电连接，并且检测所述节气门的开度；

在所述气门杆上设置有防护机构，该防护机构包括：与节气门拉索接合的滑轮，所述节气门拉索连接到所述鞍骑式车辆的节气门把手；和与所述滑轮联动的第一旋转部件；

在所述气门杆上形成有第二旋转部件，该第二旋转部件与所述气门杆联动；

所述第一旋转部件和第二旋转部件的相对运动限制在预定的位移内；并且

在所述第一旋转部件和第二旋转部件之间形成有弹性部件；

其特征在于，所述第一旋转部件为用于和所述滑轮联动的手扳葫芦；在所述手扳葫芦中形成有凹口部，该凹口部能够与从所述节气门的气门杆延伸的突出部接触；所述突出部为第二旋转部件；所述凹口部以基本为扇形的形状开口并且其角度大于与所述突出部的宽度相应的角度；所述手扳葫芦具有一结构使得当所述手扳葫芦旋转时，开口基本为扇形的所述凹口部的边缘面与所述突出部大致接触；并且所述弹性部件设置在与所述突出部大致接触的所述边缘面上。

2.根据权利要求1所述的鞍骑式车辆，其特征在于，所述弹性部件被设置成当所述节气门沿关闭所述节气门的方向被致动时与所述突出部大致接触。

3.根据上述权利要求1所述的鞍骑式车辆，其特征在于，所述弹性部件为减振弹簧。

4.根据上述权利要求1所述的鞍骑式车辆，其特征在于，所述防护机构具有当所述电动机停机时能够与所述节气门把手的操作联动地致动所述节气门的机构。

5.根据上述权利要求1所述的鞍骑式车辆，其特征在于，所述防护机构设置有检测加速控制器的位移的加速器开度传感器；该加速器开度传感器与所述控制单元电连接；并且所述控制单元基于由所述加速器开度传感器所检测的所述加速控制器的开度控制所述电动机。

6.根据上述权利要求1所述的鞍骑式车辆，其特征在于，所述滑轮和所述手扳葫芦为同轴连接。

7.根据上述权利要求1所述的鞍骑式车辆，其特征在于，所述滑轮和所述手扳葫芦通过能够改变杠杆比的连接部件连接。

8.根据上述权利要求1所述的鞍骑式车辆，其特征在于，所述鞍骑式车辆为在车架内安装有所述电子节气门系统和所述防护机构的两轮机动车辆。

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