JP2005344517A - Intake air throttling device for internal combustion engine - Google Patents

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JP2005344517A JP2004161947A JP2004161947A JP2005344517A JP 2005344517 A JP2005344517 A JP 2005344517A JP 2004161947 A JP2004161947 A JP 2004161947A JP 2004161947 A JP2004161947 A JP 2004161947A JP 2005344517 A JP2005344517 A JP 2005344517A
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Akira Sano
亮 佐野
Yuji Nakano
勇次 中野
Akira Furukawa
晃 古川
Shinji Ishida
伸二 石田
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow passage diameter corresponding to engine specifications (especially displacement) without changing a shape or a flow passage diameter of a throttle body. <P>SOLUTION: Intake air passages 60, 61 of a flow passage diameter corresponding to engine specifications (especially displacement) are obtained without changing the shape and the flow passage diameter of the throttle body by connecting an outlet duct 5 of a flow passage diameter corresponding to engine specifications (especially displacement) between an upstream end of an intake port of an engine and a downstream end of the throttle body. Also, flow rate characteristics of intake air in relation to valve opening of a throttle valve 3 can be changed to desired flow rate characteristics by only changing a shape of a disk shape part 33 of the throttle valve 3 while commonizing functional parts such as a pressure sensor and an auxiliary air quantity control valve attached to the throttle body without changing the shape and the flow passage diameter of the throttle body. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、運転者のアクセル操作量またはスロットル操作量に対応して内燃機関の吸気ポートへの吸入空気量を変更してエンジントルクまたはエンジン回転速度を制御する内燃機関用吸気絞り装置に関するもので、特に内燃機関の吸気ポートに流入する吸入空気の流速および方向性を確保し、内燃機関の燃焼室内に渦流を発生させて燃焼を安定させる内燃機関用渦流生成装置に係わる。   The present invention relates to an intake throttle device for an internal combustion engine that controls an engine torque or an engine rotation speed by changing an intake air amount to an intake port of the internal combustion engine corresponding to a driver's accelerator operation amount or throttle operation amount. In particular, the present invention relates to a vortex generator for an internal combustion engine that secures the flow velocity and directionality of intake air flowing into an intake port of the internal combustion engine and generates vortex flow in a combustion chamber of the internal combustion engine to stabilize combustion.

[従来の技術]
従来より、スロットルバルブおよび燃料噴射弁を備えた吸気管に、補助空気量制御弁、吸気圧センサ、スロットル開度センサ、電子制御ユニット等を一体的に搭載した内燃機関用吸気絞り装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、スロットルバルブのバルブ開度に応じた吸入空気の流量を、内燃機関の仕様(特に排気量)に合わせるように、スロットルボデーの流路断面積(ボア内径)が設定されている。これにより、この内燃機関用吸気絞り装置を、異なる仕様(特に排気量)の内燃機関のシリンダヘッドに形成される吸気ポートまたはインテークマニホールドまたはインテークパイプに取り付けることができないという問題があった。そこで、内燃機関の排気量に応じた流路断面積を有する円筒状のオリフィス形成部材(オリフィス管)を、インテークマニホールドまたはインテークパイプに内蔵させることで、低排気量から高排気量までの広範囲に使用でき、スロットルバルブを内蔵すると共に、補助空気量制御弁、吸気圧センサ、スロットル開度センサ等を一体的に搭載したスロットルボデーの共通化を図るようにした内燃機関用吸気絞り装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
[Conventional technology]
Conventionally, an intake throttle device for an internal combustion engine in which an auxiliary air amount control valve, an intake pressure sensor, a throttle opening sensor, an electronic control unit, etc. are integrally mounted on an intake pipe provided with a throttle valve and a fuel injection valve has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1). In this case, the flow passage cross-sectional area (bore inner diameter) of the throttle body is set so that the flow rate of the intake air according to the valve opening of the throttle valve matches the specification (particularly, the displacement) of the internal combustion engine. As a result, there has been a problem that the intake throttle device for an internal combustion engine cannot be attached to an intake port, an intake manifold or an intake pipe formed in a cylinder head of an internal combustion engine having a different specification (especially displacement). Therefore, a cylindrical orifice forming member (orifice pipe) having a flow path cross-sectional area corresponding to the displacement of the internal combustion engine is built into the intake manifold or intake pipe, so that it can be used in a wide range from low displacement to high displacement. An intake throttle device for an internal combustion engine that can be used and has a built-in throttle valve and is designed to share a throttle body that is integrally equipped with an auxiliary air amount control valve, an intake pressure sensor, a throttle opening sensor, etc. has been proposed. (For example, refer to Patent Document 2).

[従来の技術の不具合]
ところが、従来の特許文献2に記載の内燃機関用吸気絞り装置においては、オリフィス形成部材(オリフィス管)の流路径を変更することで、スロットルボデーの流路径を変更することなく、また、スロットルボデーに付属する機能部品(補助空気量制御弁、吸気圧センサ、スロットル開度センサ)を共通化することができるが、内燃機関の燃焼室内の燃焼効率や、排気ガス浄化効率を改善するという目的で、例えば内燃機関の燃焼室内に縦方向の渦流(タンブル流)を生成したり、内燃機関の燃焼室内に横方向の渦流(スワール流)を生成したり、燃料噴射弁より噴射される噴霧燃料の微粒化を促進したりする等のエンジンの仕様または要求に対応するには、内燃機関の吸気ポートまたはインテークマニホールドまたはインテークパイプ等の流路形状を変更しなければならないという問題が生じている。ここで、スロットルボデーの流路径を変更しなくても、スロットルバルブのバルブ形状を変更するだけで、スロットルバルブのバルブ開度に対する吸入空気の流量特性を所望の流量特性に変更することも考えられるが、特許文献2に記載の内燃機関用吸気絞り装置においては、そのような構成は開示されていない。
特開平2−256865号公報(第1−5頁、第1−5図) 特開平7−310612号公報(第1−4頁、図1−図3)
[Conventional technical problems]
However, in the conventional intake throttle device for an internal combustion engine described in Patent Document 2, the flow passage diameter of the orifice forming member (orifice pipe) is changed, so that the flow passage diameter of the throttle body is not changed and the throttle body is changed. Functional components (auxiliary air amount control valve, intake pressure sensor, throttle opening sensor) attached to the engine can be shared, but for the purpose of improving the combustion efficiency in the combustion chamber of the internal combustion engine and the exhaust gas purification efficiency For example, a vertical vortex flow (tumble flow) is generated in the combustion chamber of the internal combustion engine, a horizontal vortex flow (swirl flow) is generated in the combustion chamber of the internal combustion engine, or the sprayed fuel injected from the fuel injection valve In order to meet engine specifications or demands such as promoting atomization, intake ports or intake manifolds or intake pipes of internal combustion engines, etc. A problem that it is necessary to change the distributary has occurred. Here, it is possible to change the flow rate characteristic of the intake air with respect to the valve opening degree of the throttle valve to a desired flow rate characteristic only by changing the valve shape of the throttle valve without changing the flow passage diameter of the throttle body. However, in the intake throttle device for an internal combustion engine described in Patent Document 2, such a configuration is not disclosed.
JP-A-2-256865 (Page 1-5, Figure 1-5) JP-A-7-310612 (page 1-4, FIGS. 1 to 3)

本発明の目的は、スロットルボデーの形状や流路径を変更することなく、内燃機関の仕様または要求に対応した流路径を得ることのできる内燃機関用吸気絞り装置を提供することにある。また、スロットルボデーの形状や流路径を変更することなく、スロットルバルブのバルブ開度に対する吸入空気の流量特性を所望の流量特性に変更することのできる内燃機関用吸気絞り装置を提供することにある。さらに、スロットルボデーおよび機能部品の共通化を図ることのできる内燃機関用吸気絞り装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an intake throttle device for an internal combustion engine that can obtain a flow passage diameter corresponding to the specifications or requirements of the internal combustion engine without changing the shape or flow passage diameter of the throttle body. Another object of the present invention is to provide an intake throttle device for an internal combustion engine that can change the flow rate characteristic of the intake air with respect to the valve opening of the throttle valve to a desired flow rate characteristic without changing the shape of the throttle body and the flow path diameter. . It is another object of the present invention to provide an intake throttle device for an internal combustion engine that can share a throttle body and functional parts.

請求項1に記載の発明によれば、内燃機関の吸気ポートの上流端とスロットルボデーの下流端との間に、内燃機関の仕様または要求に対応した流路径の吸入空気流路を有するアウトレットダクトを直接的または間接的に結合することにより、スロットルボデーの形状や流路径を変更することなく、内燃機関の仕様または要求に対応した流路径を得ることができる。そして、アウトレットダクトの吸入空気流路に対して並列的に、内燃機関の吸気ポートの壁面または吸気バルブの片側に局所的に吸入空気を吹き出すような偏流または層流状の流れを生成すると共に、内燃機関の仕様または要求に対応した流路径の層流生成流路を設けている。これによって、内燃機関の燃焼室内の燃焼効率または排気ガス浄化効率を改善するという目的で、例えば内燃機関の燃焼室内に縦方向の渦流(タンブル流)を生成したり、内燃機関の燃焼室内に横方向の渦流(スワール流)を生成したり、燃料噴射弁より噴射される噴霧燃料の微粒化を促進したりすることができる。   According to the first aspect of the present invention, an outlet duct having an intake air passage having a passage diameter corresponding to the specification or requirement of the internal combustion engine between the upstream end of the intake port of the internal combustion engine and the downstream end of the throttle body. By directly or indirectly coupling, the flow path diameter corresponding to the specifications or requirements of the internal combustion engine can be obtained without changing the shape of the throttle body and the flow path diameter. And, in parallel with the intake air flow path of the outlet duct, generates a drift or laminar flow that blows the intake air locally to the wall surface of the intake port of the internal combustion engine or one side of the intake valve, A laminar flow generation passage having a passage diameter corresponding to the specifications or requirements of the internal combustion engine is provided. Accordingly, for the purpose of improving the combustion efficiency or exhaust gas purification efficiency in the combustion chamber of the internal combustion engine, for example, a vertical vortex flow (tumble flow) is generated in the combustion chamber of the internal combustion engine, or a horizontal vortex flow is generated in the combustion chamber of the internal combustion engine. Directional swirl (swirl flow) can be generated, and atomization of spray fuel injected from the fuel injection valve can be promoted.

請求項2に記載の発明によれば、層流生成流路は、内燃機関の吸気ポートに流入する吸入空気の流速および方向性を確保し、内燃機関の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための渦流を発生させるための渦流生成流路であることを特徴としている。また、請求項3に記載の発明によれば、層流生成流路は、スロットルボデーの吸入空気流路より流入した吸入空気に、比較的に流速の速い気流特性を持たせるか、あるいは燃料噴射弁の噴射孔より噴射された噴霧燃料の微粒化を促進させるための気流特性を持たせる気流特性付与流路であることを特徴としている。   According to the second aspect of the present invention, the laminar flow generation channel ensures the flow velocity and directionality of the intake air flowing into the intake port of the internal combustion engine, and promotes the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine. It is characterized by being a vortex generating flow path for generating a vortex for generating the vortex. According to the third aspect of the present invention, the laminar flow generation flow path has a relatively high flow velocity characteristic for the intake air flowing in from the intake air flow path of the throttle body, or fuel injection. It is characterized by being an airflow characteristic imparting flow path having airflow characteristics for promoting atomization of the sprayed fuel injected from the injection hole of the valve.

請求項4に記載の発明によれば、内燃機関は、層流生成流路の下流端の空気吹出口から内燃機関の吸気ポートに向かって吹き出される吸入空気の流路近傍に、内燃機関の吸気ポートに向けて噴霧燃料を噴射する噴射孔を有する燃料噴射弁を搭載している。これにより、吸入空気を燃料噴射弁の噴射孔付近に導入することができるので、燃料噴射弁の噴射孔より噴射される噴霧燃料の微粒化を促進させるエアアシスト機能を、燃料噴射弁の噴射孔の形状変更を伴うことなく、簡易な構造で実現することができる。また、請求項5に記載の発明によれば、スロットルバルブの形状を、スロットルバルブのバルブ開度に対する吸入空気の流量特性が非線形になるように設定することにより、スロットルボデーの形状や流路径を変更することなく、スロットルバルブのバルブ開度に対する吸入空気の流量特性を所望の流量特性に変更することができる。   According to the invention described in claim 4, the internal combustion engine is disposed in the vicinity of the flow path of the intake air blown from the air outlet at the downstream end of the laminar flow generation flow path toward the intake port of the internal combustion engine. A fuel injection valve having an injection hole for injecting sprayed fuel toward the intake port is mounted. Thus, since the intake air can be introduced near the injection hole of the fuel injection valve, the air assist function for promoting atomization of the sprayed fuel injected from the injection hole of the fuel injection valve is provided with the injection hole of the fuel injection valve. This can be realized with a simple structure without any change in shape. According to the invention described in claim 5, by setting the shape of the throttle valve so that the flow rate characteristic of the intake air with respect to the valve opening degree of the throttle valve becomes nonlinear, the shape of the throttle body and the flow path diameter can be reduced. Without changing, the flow rate characteristic of the intake air with respect to the valve opening degree of the throttle valve can be changed to a desired flow rate characteristic.

請求項6に記載の発明によれば、スロットルボデーの内部空間から圧力導入通路を介して導入される空気圧力を検出する圧力センサを、内燃機関の仕様または要求が変更されても共通使用されるスロットルボデーに設置することにより、スロットルボデーの流路径を変更することなく、スロットルボデーに付属する圧力センサ(機能部品)の共通化を図ることができ、製造コストを低減することができる。また、請求項7に記載の発明によれば、スロットルボデーの内部空間に連通する補助空気流路内を流れる補助空気量を調節する補助空気量制御弁を、内燃機関の仕様または要求が変更されても共通使用されるスロットルボデーに設置することにより、スロットルボデーの流路径を変更することなく、スロットルボデーに付属する補助空気量制御弁(機能部品)の共通化を図ることができ、製造コストを低減することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the pressure sensor for detecting the air pressure introduced from the internal space of the throttle body through the pressure introduction passage is commonly used even if the specifications or requirements of the internal combustion engine are changed. By installing in the throttle body, the pressure sensor (functional component) attached to the throttle body can be made common without changing the flow path diameter of the throttle body, and the manufacturing cost can be reduced. According to the seventh aspect of the present invention, the specifications or requirements of the internal combustion engine are changed for the auxiliary air amount control valve for adjusting the amount of auxiliary air flowing in the auxiliary air flow path communicating with the internal space of the throttle body. However, by installing it on a throttle body that is used in common, the auxiliary air amount control valve (functional part) attached to the throttle body can be shared without changing the diameter of the throttle body flow path. Can be reduced.

本発明を実施するための最良の形態は、スロットルボデーの形状や流路径を変更することなく、内燃機関の仕様または要求に対応した流路径を得るという目的を、内燃機関の吸気ポートの上流端とスロットルボデーの下流端との間に、内燃機関の仕様または要求に対応した流路径の吸入空気流路を有するアウトレットダクトを直接的または間接的に結合することで実現した。   The best mode for carrying out the present invention is to obtain the flow path diameter corresponding to the specifications or requirements of the internal combustion engine without changing the shape of the throttle body and the flow path diameter, and the upstream end of the intake port of the internal combustion engine. This is realized by directly or indirectly coupling an outlet duct having an intake air flow path having a flow path diameter corresponding to the specification or requirement of the internal combustion engine between the engine and the downstream end of the throttle body.

[実施例1の構成]
図1ないし図5は本発明の実施例1を示したもので、図1は二輪自動車用エンジンの吸気系統を示した図で、図2ないし図4は内燃機関用吸気絞り装置の主要構成を示した図である。
[Configuration of Example 1]
FIGS. 1 to 5 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an intake system of an engine for a two-wheeled vehicle. FIGS. 2 to 4 show a main configuration of an intake throttle device for an internal combustion engine. FIG.

本実施例の内燃機関用吸気絞り装置は、運転者のアクセル操作量に基づいて内燃機関(例えば二輪自動車用単気筒4サイクルガソリンエンジン:以下エンジンと言う)の吸気系統、つまり内部をエンジンの燃焼室内に向かう吸入空気が流れる吸気管の途中に組み込まれており、エンジンの燃焼室内に吸入される吸入空気量を変更することで、すなわち、二輪自動車等の車両のスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品のスロットル操作量に基づいてエンジンの燃焼室内に流入する吸入空気量を変更することで、エンジン回転速度またはエンジントルクをコントロールする装置である。なお、スロットル操作量とは、四輪自動車においては、運転者のアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量)に相当する。   The intake throttle device for an internal combustion engine according to the present embodiment is based on the driver's accelerator operation amount. It is built in the middle of an intake pipe through which intake air that flows into the room flows. By changing the amount of intake air drawn into the combustion chamber of the engine, that is, a throttle lever or a throttle handle of a vehicle such as a two-wheeled vehicle It is a device that controls the engine speed or the engine torque by changing the amount of intake air flowing into the combustion chamber of the engine based on the throttle operation amount of the operation component. Note that the throttle operation amount corresponds to a driver's accelerator pedal depression amount (accelerator operation amount) in a four-wheeled vehicle.

本実施例の内燃機関用吸気絞り装置は、スロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品にワイヤーケーブルを介して機械的に連結されたアクセルレバー1と、このアクセルレバー1と一体化されたスロットルシャフト2と、このスロットルシャフト2と一体的に回転するバタフライ弁方式のスロットルバルブ3と、このスロットルバルブ3を開閉自在に収容するスロットルボデー4と、このスロットルボデー4の下流端に気密的に結合されたアウトレットダクト5と、スロットルバルブ3を、吸入空気量が最小となる全閉位置に戻す方向に付勢するリターンスプリング6と、スロットルバルブ3を迂回するバイパス流路(補助空気流路)9内を流れる補助空気量を調節する補助空気量制御弁(図示せず)とによって構成されている。   An intake throttle device for an internal combustion engine according to this embodiment includes an accelerator lever 1 mechanically connected to a throttle operating part such as a throttle lever or a throttle handle via a wire cable, and a throttle shaft integrated with the accelerator lever 1. 2, a butterfly valve type throttle valve 3 that rotates integrally with the throttle shaft 2, a throttle body 4 that accommodates the throttle valve 3 in an openable and closable manner, and a downstream end of the throttle body 4. The outlet duct 5, the return spring 6 that urges the throttle valve 3 to return to the fully closed position where the amount of intake air is minimized, and the bypass passage (auxiliary air passage) 9 that bypasses the throttle valve 3. And an auxiliary air amount control valve (not shown) for adjusting the amount of auxiliary air flowing through It has been.

ここで、エンジンは、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得る熱エネルギーにより出力を得るもので、吸気管(後記するインテークパイプ)の下流端に気密的に結合されるシリンダヘッド10と、このシリンダヘッド10に設けられる3次元的な吸気流路形状の吸気ポート(インテークポート)11より混合気が吸入される燃焼室を形成するシリンダブロック(図示せず)とを備えている。なお、シリンダヘッド10の一方側に形成される吸気ポート11は、エンジンのシリンダヘッド10に装着された円筒状のバルブガイド12内に往復方向に摺動自在に保持された吸気バルブ(インテークバルブ)13により開閉され、排気ポート(エキゾーストポート:図示せず)は、エンジンのシリンダヘッドに装着された円筒状のバルブガイド(図示せず)内に往復方向に摺動自在に保持された排気バルブ(エキゾーストバルブ:図示せず)により開閉される。   Here, the engine obtains output by heat energy obtained by burning the air-fuel mixture of intake air and fuel in the combustion chamber, and is a cylinder that is airtightly coupled to the downstream end of the intake pipe (intake pipe described later) A head 10 and a cylinder block (not shown) that forms a combustion chamber into which an air-fuel mixture is sucked from an intake port (intake port) 11 having a three-dimensional intake passage shape provided in the cylinder head 10 are provided. Yes. An intake port 11 formed on one side of the cylinder head 10 is an intake valve (intake valve) that is slidably held in a reciprocating direction in a cylindrical valve guide 12 mounted on the cylinder head 10 of the engine. 13 and an exhaust port (exhaust port: not shown) is an exhaust valve (not shown) that is slidably held in a reciprocating direction in a cylindrical valve guide (not shown) mounted on the cylinder head of the engine. It is opened and closed by an exhaust valve (not shown).

なお、吸気バルブ13は、エンジンのシリンダヘッドの吸気ポート11に装着された円環状のバルブシート(シートリング)14に離座または着座することで、吸気ポート11を開閉するように構成されている。また、排気バルブは、エンジンのシリンダヘッドの排気ポートに装着された円環状のバルブシート(シートリング:図示せず)に離座または着座することで、排気ポートを開閉するように構成されている。そして、シリンダヘッドとシリンダブロックとで形成されるシリンダの内周面には、エンジンのクランクシャフト(図示せず)にコンロッド(図示せず)を介して連結されるピストンが摺動自在に配設されている。なお、シリンダヘッド10には、先端部が燃焼室内に露出するようにスパークプラグ(図示せず)が取り付けられている。   The intake valve 13 is configured to open and close the intake port 11 by being separated from or seated on an annular valve seat (seat ring) 14 attached to the intake port 11 of the cylinder head of the engine. . Further, the exhaust valve is configured to open and close the exhaust port by being separated or seated on an annular valve seat (seat ring: not shown) mounted on the exhaust port of the cylinder head of the engine. . A piston connected to an engine crankshaft (not shown) via a connecting rod (not shown) is slidably disposed on the inner peripheral surface of the cylinder formed by the cylinder head and the cylinder block. Has been. Note that a spark plug (not shown) is attached to the cylinder head 10 so that the tip portion is exposed in the combustion chamber.

また、本実施例の二輪自動車等の車両には、電子制御式燃料噴射装置が搭載されている。これは、電動式のフューエルポンプ(図示せず)により燃料(例えばガソリン)を一定の圧力に加圧してフューエルフィルタ(図示せず)を介してインジェクタ8へ送り、最適なタイミングで燃料を噴射できるようにしたシステムである。そして、電子制御式燃料噴射装置は、エンジンの稼働状態を検出する各種センサ、およびそれらを統合するエンジン制御ユニット(以下ECUと言う:図示せず)等から構成されている。ここで、インジェクタ(電磁式燃料噴射弁)8および後記する補助空気量制御弁(アイドル回転速度制御弁)を電子制御するECUの内部には、CPU、RAM、ROM等の機能を含んで構成されたマイクロコンピュータが設けられ、各種センサからのセンサ信号がA/D変換器によってA/D変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。   In addition, an electronically controlled fuel injection device is mounted on a vehicle such as a two-wheeled vehicle of this embodiment. This is because fuel (for example, gasoline) is pressurized to a constant pressure by an electric fuel pump (not shown), sent to the injector 8 through a fuel filter (not shown), and fuel can be injected at an optimal timing. This is the system. The electronically controlled fuel injection device includes various sensors that detect the operating state of the engine, an engine control unit (hereinafter referred to as ECU: not shown) that integrates them, and the like. Here, the ECU that electronically controls the injector (electromagnetic fuel injection valve) 8 and the auxiliary air amount control valve (idle rotational speed control valve) described later includes functions such as a CPU, a RAM, and a ROM. A microcomputer is provided, and sensor signals from various sensors are A / D converted by an A / D converter and then input to the microcomputer.

マイクロコンピュータには、プレッシャセンサからの吸気圧信号、吸気温センサ(図示せず)からの吸気温信号、エンジン壁面温度センサ(図示せず)からのエンジン温度信号、燃料温度センサ(図示せず)からの燃料温信号、およびクランク角度センサ(図示せず)からのクランク角度信号等のセンサ信号が入力される。なお、マイクロコンピュータは、クランク角度信号のパルス間隔時間を計測することでエンジン回転速度を検出する。また、スロットルバルブ3のバルブ開度または回転角度を、スロットルボデー4に取り付けられるスロットルポジションセンサ(図示せず)によって検出できるようにしても良い。また、補助空気量制御弁のバルブ開度は、エンジン負荷やエンジンの暖機状態等のエンジンの運転状態に対応して設定される目標アイドル回転速度に、計測したエンジン回転速度が略一致するようにアクチュエータの駆動電流がフィードバック制御される。   The microcomputer includes an intake pressure signal from a pressure sensor, an intake air temperature signal from an intake air temperature sensor (not shown), an engine temperature signal from an engine wall temperature sensor (not shown), and a fuel temperature sensor (not shown). A sensor signal such as a fuel temperature signal from the engine and a crank angle signal from a crank angle sensor (not shown) are input. The microcomputer detects the engine speed by measuring the pulse interval time of the crank angle signal. Further, the valve opening or rotation angle of the throttle valve 3 may be detected by a throttle position sensor (not shown) attached to the throttle body 4. Further, the valve opening degree of the auxiliary air amount control valve is set so that the measured engine rotational speed substantially matches the target idle rotational speed set corresponding to the engine operating state such as the engine load and the engine warm-up state. The actuator drive current is feedback controlled.

エンジンの燃焼室内に吸入空気を送り込むための吸気管は、吸入空気を濾過するエアクリーナ(濾過エレメント:図示せず)を収容保持したエアクリーナケース(図示せず)、このエアクリーナケースよりも下流側に気密的に結合された吸気ダクト15、この吸気ダクト15の下流端に気密的に結合されたスロットルボデー4、このスロットルボデー4の下流端に気密的に結合されたアウトレットダクト5、およびこのアウトレットダクト5の下流端に気密的に結合されたインテークパイプ17等を有している。吸気ダクト15は、略円筒形状のゴム系の弾性体よりなる接続用ホース(またはエアクリーナアウトレットホースまたはエアインテークホース)である。この吸気ダクト15内には、エアクリーナで濾過された吸入空気をスロットルボデー4内に送り込むための吸入空気流路18が形成されている。また、インテークパイプ17の上流端の外周の鍔状のインシュレータ取付部の外周には、インシュレータ16が焼き付け等により溶着固定されている。   An intake pipe for sending intake air into the combustion chamber of the engine is an air cleaner case (not shown) that houses and holds an air cleaner (filter element: not shown) that filters the intake air, and is airtight on the downstream side of the air cleaner case. Coupled to the downstream end of the intake duct 15, the outlet duct 5 coupled to the downstream end of the throttle body 4, and the outlet duct 5. The intake pipe 17 and the like are hermetically coupled to the downstream end of the pipe. The intake duct 15 is a connecting hose (or an air cleaner outlet hose or an air intake hose) made of a substantially cylindrical rubber-based elastic body. In the intake duct 15, an intake air flow path 18 for sending intake air filtered by an air cleaner into the throttle body 4 is formed. An insulator 16 is welded and fixed to the outer periphery of the flange-like insulator mounting portion at the outer periphery of the upstream end of the intake pipe 17 by baking or the like.

このインシュレータ16は、略円筒形状のゴム系の弾性体よりなる。このインシュレータ16内には、アウトレットダクト5からインテークパイプ17に吸入空気を送り込むための吸入空気流路19が形成されている。また、インテークパイプ17内には、スロットルボデー4から吸気ポート11に吸入空気を送り込むための吸入空気流路20が形成されている。また、インテークパイプ17の上層部(特に天地方向の天側に位置する天壁部)には、エンジンの吸気ポート11内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ8が取り付けられている。このインジェクタ8の先端部には、エンジンの吸気ポート11の壁面(例えば底側壁面)または吸気ポート11を開閉する吸気バルブ13の背壁面に向けて燃料を噴射する噴射孔が形成されている。なお、本実施例では、内燃機関用吸気絞り装置(アウトレットダクト5の層流生成流路の空気吹出口)よりインテークパイプ17の吸入空気流路20を経由して吸気ポート11に向かう吸入空気が流れる流路近傍に噴射孔が位置するようにインジェクタ8を設置している。   The insulator 16 is made of a substantially cylindrical rubber-based elastic body. In this insulator 16, an intake air flow path 19 for sending intake air from the outlet duct 5 to the intake pipe 17 is formed. An intake air flow path 20 for sending intake air from the throttle body 4 to the intake port 11 is formed in the intake pipe 17. In addition, an injector 8 that injects fuel at an optimal timing into the intake port 11 of the engine is attached to the upper layer portion of the intake pipe 17 (particularly, the top wall portion located on the top side in the vertical direction). An injection hole for injecting fuel toward the wall surface (for example, the bottom wall surface) of the intake port 11 of the engine or the back wall surface of the intake valve 13 that opens and closes the intake port 11 is formed at the tip of the injector 8. In the present embodiment, the intake air that is directed to the intake port 11 from the intake throttle device for an internal combustion engine (the air outlet of the laminar flow generation passage of the outlet duct 5) via the intake air passage 20 of the intake pipe 17 is supplied. The injector 8 is installed so that the injection hole is located in the vicinity of the flowing flow path.

本実施例の内燃機関用吸気絞り装置では、軽量化および低コスト化を目的として、アクセルレバー1、スロットルシャフト2、スロットルバルブ3、スロットルボデー4およびアウトレットダクト5を樹脂化している。特に、スロットルシャフト2の非円筒状のシャフト側嵌合部21およびスロットルバルブ3の非円筒状のバルブ側嵌合部22を樹脂化して、スロットルシャフト2のシャフト側嵌合部21とスロットルバルブ3のバルブ側嵌合部22との嵌め合い部を、例えばレーザ溶着等の熱溶着を用いて固定している。また、スロットルボデー4の下流端の鍔状ボデー側嵌合部23およびアウトレットダクト5の上流端の鍔状ダクト側嵌合部24との嵌め合い部を、例えばレーザ溶着等の熱溶着を用いて固定している。   In the intake throttle device for an internal combustion engine of this embodiment, the accelerator lever 1, the throttle shaft 2, the throttle valve 3, the throttle body 4, and the outlet duct 5 are made of resin for the purpose of reducing the weight and cost. In particular, the non-cylindrical shaft-side fitting portion 21 of the throttle shaft 2 and the non-cylindrical valve-side fitting portion 22 of the throttle valve 3 are made of resin so that the shaft-side fitting portion 21 of the throttle shaft 2 and the throttle valve 3 are made of resin. The fitting portion with the valve side fitting portion 22 is fixed by using, for example, heat welding such as laser welding. Further, the fitting portion between the flanged body side fitting part 23 at the downstream end of the throttle body 4 and the flanged duct side fitting part 24 at the upstream end of the outlet duct 5 is used, for example, by heat welding such as laser welding. It is fixed.

アクセルレバー1の外周部には、運転者が操作するスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品に連動する開き側、閉じ側ワイヤーケーブル(図示せず)が巻き付けられる略V字形状の周溝部25が設けられている。また、アクセルレバー1の外周部には、開き側、閉じ側ワイヤーケーブルの一端部を取り付けるための開き側、閉じ側取付溝26が設けられている。また、アクセルレバー1の裏面には、ボス形状の肉厚部27が設けられている。アクセルレバー1の肉厚部27は、周囲よりスロットルボデー4のボア壁部の外径面側に突出するように設けられている。その肉厚部27には、スロットルバルブ3のバルブ全閉時にアクセルブラケット28の全閉ストッパ29に当接する全閉ストッパ部、およびスロットルバルブ3のバルブ全開時にアクセルブラケット28の全開ストッパに当接する全開ストッパ部が樹脂成形にて一体的に形成されている。   On the outer periphery of the accelerator lever 1, a substantially V-shaped circumferential groove 25 around which an opening side and a closing side wire cable (not shown) interlocked with a throttle operating part such as a throttle lever or a throttle handle operated by a driver is wound. Is provided. Further, on the outer peripheral portion of the accelerator lever 1, an opening side and a closing side attachment groove 26 for attaching one end portion of the opening side and closing side wire cables are provided. A boss-shaped thick portion 27 is provided on the back surface of the accelerator lever 1. The thick portion 27 of the accelerator lever 1 is provided so as to protrude from the periphery to the outer diameter surface side of the bore wall portion of the throttle body 4. The thick portion 27 includes a fully closed stopper portion that contacts the fully closed stopper 29 of the accelerator bracket 28 when the throttle valve 3 is fully closed, and a fully open portion that contacts the fully open stopper of the accelerator bracket 28 when the throttle valve 3 is fully opened. The stopper part is integrally formed by resin molding.

スロットルシャフト2は、例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料(耐熱性樹脂:例えばポリブチレンテレフタレート:PBT、またはポリフェニレンサルファイド:PPS、またはポリアミド樹脂:PA、またはポリプロピレン:PP、またはポリエーテルイミド:PEI等)により樹脂一体成形されたシャフト側嵌合部21に、シャフト側嵌合部21等の樹脂成形部を補強するための金属材料(例えばSUS304等のステンレス鋼)よりなる分割型の金属部材をインサート成形したシャフトである。このシャフト側嵌合部21は、スロットルバルブ3のバルブ側嵌合部22をレーザ溶着等の熱溶着方法を用いて固定する非円筒状のバルブ固定部(樹脂シャフト)である。このシャフト側嵌合部21の外周面には、レーザ溶着の時の溶着強度を高めるための2つの平坦面(2面幅部)が形成されている。なお、2つの平坦面(2面幅部)を除くシャフト側嵌合部21の外周面は、スロットルシャフト2の中心軸線(軸心・回転中心)を中心とする円弧状の曲率面とされている。また、スロットルシャフト2のシャフト側嵌合部21の外周に、スロットルバルブ3のバルブ側嵌合部22を嵌め合わせた後に、スロットルシャフト2のシャフト側嵌合部21にスロットルバルブ3のバルブ側嵌合部22を固定ボルトや締結ねじ等のスクリューを用いて締め付け固定しても良い。   The throttle shaft 2 is, for example, a resin material such as a thermoplastic resin (heat-resistant resin: for example, polybutylene terephthalate: PBT, or polyphenylene sulfide: PPS, or polyamide resin: PA, or polypropylene: PP, or polyetherimide: PEI). Insert-molding a split-type metal member made of a metal material (for example, stainless steel such as SUS304) for reinforcing the resin-molded portion such as the shaft-side fitting portion 21 into the shaft-side fitting portion 21 integrally molded by the resin Shaft. The shaft-side fitting portion 21 is a non-cylindrical valve fixing portion (resin shaft) that fixes the valve-side fitting portion 22 of the throttle valve 3 using a heat welding method such as laser welding. On the outer peripheral surface of the shaft side fitting portion 21, two flat surfaces (two surface width portions) are formed for increasing the welding strength at the time of laser welding. The outer peripheral surface of the shaft-side fitting portion 21 excluding two flat surfaces (two-surface width portions) is an arc-shaped curvature surface centered on the central axis (axial center / rotation center) of the throttle shaft 2. Yes. Further, after fitting the valve side fitting part 22 of the throttle valve 3 on the outer periphery of the shaft side fitting part 21 of the throttle shaft 2, the valve side fitting of the throttle valve 3 is fitted to the shaft side fitting part 21 of the throttle shaft 2. The joint portion 22 may be fastened and fixed using a screw such as a fixing bolt or a fastening screw.

分割型の金属部材は、スロットルシャフト2の一端面から他端面に至るまで軸方向全体に配置された中軸棒状の金属シャフト31、およびこの金属シャフト31の外周に部分的に円筒状隙間を隔てて嵌め合わされ、金属シャフト31と同一軸心上に配置された円筒状の金属パイプ(図示せず)等によって構成されている。そして、スロットルシャフト2の金属シャフト31は、シャフト側嵌合部21と嵌合する部分が円柱形状の径小部とされている。そして、金属シャフト31は、シャフト側嵌合部21より軸方向の他端部の表面部分がスロットルシャフト2の外周面に露出しており、その露出部がスロットルボデー4の第2シャフト摺動孔(図示せず)の内周面に回転自在に支持される第2軸受摺動部を構成する円柱形状の径大部とされている。   The split-type metal member includes a central shaft bar-shaped metal shaft 31 arranged in the whole axial direction from one end surface to the other end surface of the throttle shaft 2 and a cylindrical gap partially spaced on the outer periphery of the metal shaft 31. The cylindrical metal pipe (not shown) etc. which were fitted and arrange | positioned on the same axial center as the metal shaft 31 are comprised. A portion of the metal shaft 31 of the throttle shaft 2 that is fitted to the shaft-side fitting portion 21 is a small-diameter portion having a cylindrical shape. The metal shaft 31 is exposed at the outer peripheral surface of the throttle shaft 2 at the other end in the axial direction from the shaft-side fitting portion 21, and the exposed portion is the second shaft sliding hole of the throttle body 4. It is a cylindrical large-diameter portion that constitutes a second bearing sliding portion that is rotatably supported on an inner peripheral surface (not shown).

また、スロットルシャフト2の金属パイプは、シャフト側嵌合部21の軸方向の一端部の外周に嵌合し、その嵌合部分がスロットルシャフト2の外周面に露出しており、その露出部がスロットルボデー4の第1シャフト摺動孔(図示せず)の内周面に回転自在に支持される第1軸受摺動部を構成する。ここで、本実施例のスロットルシャフト2は、金属シャフト31の回転中心軸線が、スロットルボデー4の吸入空気流路41の中心軸線に対して半径方向の図示下方側に所定の距離だけ偏心した偏心位置に配置されている。そして、スロットルシャフト2の回転中心軸線方向の一端部には、スロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品にワイヤーケーブルを介して機械的に連結されたアクセルレバー1がシャフト側嵌合部21と同一の樹脂材料により一体的に形成されている。   Further, the metal pipe of the throttle shaft 2 is fitted to the outer periphery of one end portion in the axial direction of the shaft side fitting portion 21, and the fitting portion is exposed to the outer circumferential surface of the throttle shaft 2, and the exposed portion is A first bearing sliding portion is rotatably supported on an inner peripheral surface of a first shaft sliding hole (not shown) of the throttle body 4. Here, the throttle shaft 2 of the present embodiment has an eccentricity in which the rotation center axis of the metal shaft 31 is decentered by a predetermined distance on the lower side in the figure in the radial direction with respect to the center axis of the intake air passage 41 of the throttle body 4. Placed in position. An accelerator lever 1 mechanically connected to a throttle operating part such as a throttle lever or a throttle handle via a wire cable is identical to the shaft-side fitting portion 21 at one end of the throttle shaft 2 in the rotation center axis direction. The resin material is integrally formed.

スロットルバルブ3は、例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料(耐熱性樹脂:例えばポリブチレンテレフタレート:PBT、またはポリフェニレンサルファイド:PPS、またはポリアミド樹脂:PA、またはポリプロピレン:PP、またはポリエーテルイミド:PEI等)により一体的に形成された樹脂成形品で、スロットルボデー4内において開閉自在に収容されている。このスロットルバルブ3は、スロットルボデー4のボア壁部(後記するボア内管)の中心軸線方向(吸入空気の平均的な流れの軸線方向)に対して略直交する方向に回転中心軸線を有するバタフライ弁方式の回転弁(バタフライバルブ)で、吸入空気量を最小とする全閉位置(図4(b)参照)から吸入空気量を最大とする全開位置(図4(a)参照)までの回転動作可能範囲内において回転角度(バルブ開度)が変更されることで、エンジンの燃焼室内に吸入される吸入空気量を制御する。このスロットルバルブ3は、エンジンの燃焼室内への吸入空気量を調節するための二輪自動車等の車両のスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品のスロットル操作量に応じてバルブ開度(回転角度)が変更される。   The throttle valve 3 is, for example, a resin material such as a thermoplastic resin (heat-resistant resin: for example, polybutylene terephthalate: PBT, or polyphenylene sulfide: PPS, or polyamide resin: PA, or polypropylene: PP, or polyetherimide: PEI). The resin molded product integrally formed by the above-described method is accommodated in the throttle body 4 so as to be freely opened and closed. The throttle valve 3 is a butterfly having a rotation center axis in a direction substantially perpendicular to a center axis direction (an axis direction of an average flow of intake air) of a bore wall portion (bore inner pipe described later) of the throttle body 4. Rotation from a fully closed position (see FIG. 4 (b)) that minimizes the intake air amount to a fully open position (see FIG. 4 (a)) that maximizes the intake air amount with a valve-type rotary valve (butterfly valve). The amount of intake air taken into the combustion chamber of the engine is controlled by changing the rotation angle (valve opening) within the operable range. The throttle valve 3 has a valve opening (rotation angle) according to a throttle operation amount of a throttle operation part such as a throttle lever or a throttle handle of a vehicle such as a two-wheeled vehicle for adjusting the amount of intake air into the combustion chamber of the engine. Is changed.

このスロットルバルブ3には、スロットルシャフト2のシャフト側嵌合部21の外周に嵌め合わされて保持固定される非円筒形状のバルブ側嵌合部22が一体的に形成されている。スロットルバルブ3のバルブ側嵌合部22は、スロットルシャフト2のシャフト側嵌合部21の外周に嵌め合わされた後に、例えばレーザ溶着等の熱溶着を用いて固定されている。このバルブ側嵌合部22は、スロットルシャフト2のシャフト側嵌合部21との嵌め合い部の中央部、または少なくとも一端部に、スロットルシャフト2のシャフト側嵌合部21の外周に圧入固定(締まり嵌め)される絞り部(圧入部)を有している。そして、バルブ側嵌合部22内には、軸方向に貫通する小判型の貫通孔(嵌合穴)32が形成されている。   The throttle valve 3 is integrally formed with a non-cylindrical valve-side fitting portion 22 that is fitted and held on the outer periphery of the shaft-side fitting portion 21 of the throttle shaft 2. The valve side fitting portion 22 of the throttle valve 3 is fixed by using heat welding such as laser welding after being fitted on the outer periphery of the shaft side fitting portion 21 of the throttle shaft 2. The valve-side fitting portion 22 is press-fitted and fixed to the outer periphery of the shaft-side fitting portion 21 of the throttle shaft 2 at the center portion or at least one end portion of the fitting portion of the throttle shaft 2 with the shaft-side fitting portion 21 ( It has a throttle part (press-fit part) to be fitted. An oval through hole (fitting hole) 32 penetrating in the axial direction is formed in the valve side fitting portion 22.

また、バルブ側嵌合部22の内周面のうちで、スロットルシャフト2のシャフト側嵌合部21の外周面に形成された2つの平坦面(2面幅部)に対応した部分には、2つの平坦面(2面幅部)が形成されている。これは、スロットルシャフト2のシャフト側嵌合部21とスロットルバルブ3のバルブ側嵌合部22との相対回転運動を防止できる。なお、2つの平坦面(2面幅部)を除くバルブ側嵌合部22の内周面および外周面は、バルブ側嵌合部22の軸線を中心とする円弧状の曲率面とされている。また、スロットルバルブ3のバルブ側嵌合部22には、図5のグラフに実線で示したように、エンジンの仕様(特に排気量)または要求に対応するよう、スロットルバルブ3のバルブ開度に対する吸入空気の流量特性が非線形となるような形状の円板状部33が連結されている。この円板状部33は、バルブ側嵌合部22の接線方向に延長されている。また、円板状部33の片端面または両端面には、バルブ側嵌合部22の外周部と円板状部33の外径側端部近傍とを繋ぐように複数の補強用リブ34が一体的に形成されている。   Further, in the inner peripheral surface of the valve side fitting portion 22, the portion corresponding to the two flat surfaces (two surface width portions) formed on the outer peripheral surface of the shaft side fitting portion 21 of the throttle shaft 2 is Two flat surfaces (two-surface width portions) are formed. This can prevent relative rotational movement between the shaft-side fitting portion 21 of the throttle shaft 2 and the valve-side fitting portion 22 of the throttle valve 3. The inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the valve-side fitting portion 22 excluding two flat surfaces (two-surface width portions) are arcuate curved surfaces centering on the axis of the valve-side fitting portion 22. . Further, as shown by the solid line in the graph of FIG. 5, the valve-side fitting portion 22 of the throttle valve 3 corresponds to the valve opening of the throttle valve 3 so as to correspond to the engine specifications (especially the displacement) or the requirements. A disk-shaped portion 33 having a shape such that the flow rate characteristic of the intake air is non-linear is connected. The disk-shaped part 33 is extended in the tangential direction of the valve-side fitting part 22. Also, a plurality of reinforcing ribs 34 are provided on one or both end faces of the disc-shaped portion 33 so as to connect the outer peripheral portion of the valve-side fitting portion 22 and the vicinity of the outer diameter-side end portion of the disc-shaped portion 33. It is integrally formed.

スロットルボデー4は、例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料(耐熱性樹脂:例えばポリブチレンテレフタレート:PBT、またはポリフェニレンサルファイド:PPS、またはポリアミド樹脂:PA、またはポリプロピレン:PP、またはポリエーテルイミド:PEI等)により樹脂一体成形(樹脂化)された樹脂成形品であって、スロットルシャフト2およびスロットルバルブ3を回転自在に収容保持する装置(ハウジング)である。このスロットルボデー4の円管状ボア壁部内には、エンジンの燃焼室内に吸入空気を送るための吸入空気流路41が形成されている。この吸入空気流路41は、図1に示したように、内部を中心軸線方向に吸入空気が流れる断面円形状の吸気通路であって、エアクリーナから吸気ダクト15の吸入空気流路18を介して吸入空気を吸い込むための空気入口部(上流側開口部)、およびアウトレットダクト5を介してエンジンの吸気ポート11に吸入空気を流入させるための空気出口部(下流側開口部)を有している。   The throttle body 4 is made of, for example, a resin material such as a thermoplastic resin (heat-resistant resin: for example, polybutylene terephthalate: PBT, or polyphenylene sulfide: PPS, or polyamide resin: PA, or polypropylene: PP, or polyetherimide: PEI). This is a resin molded product that is integrally molded (resinized) by the above, and is a device (housing) that rotatably accommodates and holds the throttle shaft 2 and the throttle valve 3. An intake air passage 41 for sending intake air into the combustion chamber of the engine is formed in the cylindrical bore wall of the throttle body 4. As shown in FIG. 1, the intake air passage 41 is an intake passage having a circular cross section through which the intake air flows in the direction of the central axis, and from the air cleaner through the intake air passage 18 of the intake duct 15. It has an air inlet part (upstream side opening part) for sucking in intake air and an air outlet part (downstream side opening part) for allowing intake air to flow into the intake port 11 of the engine via the outlet duct 5. .

ここで、スロットルボデー4のブラケット取付用台座42には、例えば冷間圧延鋼板(SPCC)等の金属板をプレス成形する等して所定の形状に一体的に形成されたアクセルブラケット28を、締結ねじ等のスクリュー43を用いて締め付け固定している。また、アクセルブラケット28には、開弁側、閉弁側ワイヤーケーブルを往復方向に移動自在に保持するための爪状部44が一体的に設けられている。なお、アクセルブラケット28には、スロットルバルブ3のバルブ全閉時にアクセルレバー1の全閉ストッパ部(図示せず)が直接的または間接的に当接する平板状の全閉ストッパ29、およびスロットルバルブ3のバルブ全開時にアクセルレバー1の全開ストッパ部(図示せず)が直接的または間接的に当接する平板状の全開ストッパ(図示せず)が一体的に設けられている。   Here, on the bracket mounting base 42 of the throttle body 4, for example, an accelerator bracket 28 integrally formed in a predetermined shape by press forming a metal plate such as a cold rolled steel plate (SPCC) is fastened. It is tightened and fixed using a screw 43 such as a screw. The accelerator bracket 28 is integrally provided with a claw-like portion 44 for holding the valve opening side and valve closing side wire cables movably in the reciprocating direction. The accelerator bracket 28 has a flat-plate full-close stopper 29 with which a full-close stopper portion (not shown) of the accelerator lever 1 abuts directly or indirectly when the throttle valve 3 is fully closed, and the throttle valve 3. A flat open stopper (not shown) with which the fully open stopper portion (not shown) of the accelerator lever 1 abuts directly or indirectly when the valve is fully opened is integrally provided.

本実施例のスロットルボデー4のボア壁部は、スロットルバルブ3の回転中心軸線よりも吸入空気の流れ方向の上流側が略円筒形状のボア内管(またはボア外管)45のみで構成されている。そのボア内管(またはボア外管)45の上流端には、吸気ダクト15の下流端をクランプ、取付金具または取付バンド等の締め付け具を用いて締め付け固定するための円筒状の吸気ダクト取付部46が一体的に形成されている。なお、吸気ダクト15の下流端の内周は、吸気ダクト取付部46の外周に嵌め合わされて気密的に結合されている。また、本実施例のスロットルボデー4のボア壁部は、スロットルバルブ3の回転中心軸線よりも吸入空気の流れ方向の下流側が、略円錐台筒形状のボア内管(ボア内径を形成する内径側円筒部)51の半径方向の外径側に、略円筒形状のボア外管(スロットルボデー4のボア壁部の外郭を形成する外径側円筒部)52を配置した部分二重管構造に形成されている。   The bore wall portion of the throttle body 4 according to the present embodiment is composed of only a substantially cylindrical bore inner pipe (or bore outer pipe) 45 on the upstream side in the intake air flow direction from the rotation center axis of the throttle valve 3. . At the upstream end of the bore inner pipe (or bore outer pipe) 45, a cylindrical intake duct mounting portion for fastening and fixing the downstream end of the intake duct 15 using a clamp, a mounting bracket or a fastening tool such as a mounting band. 46 is integrally formed. The inner periphery of the downstream end of the intake duct 15 is fitted into the outer periphery of the intake duct mounting portion 46 and is airtightly coupled. Further, the bore wall portion of the throttle body 4 of the present embodiment is such that the downstream side in the flow direction of the intake air with respect to the rotation center axis of the throttle valve 3 is a bore-shaped tube with a substantially truncated cone shape (the inner diameter side forming the bore inner diameter Formed in a partial double tube structure in which a substantially cylindrical bore outer pipe (outer diameter side cylindrical part forming the outer wall of the bore wall of the throttle body 4) 52 is disposed on the outer diameter side of the cylindrical part 51 in the radial direction. Has been.

また、ボア内管51内には、エンジンの燃焼室内に連通する上記の吸入空気流路41が形成されており、その吸入空気流路41内には、スロットルシャフト2のシャフト側嵌合部21とスロットルバルブ3全体が回転自在に組み込まれている。ここで、ボア内管51は、ボア外管52の内周部より図示左方向に所定の傾斜角度で傾斜するように略円錐台筒形状に形成されている。また、ボア内管51のボア内径面には、吸入空気の流れ方向の下流側に向かって徐々に縮径する円錐面53が形成されている。この円錐面53は、スロットルバルブ3の円板状部の外径側端部がメカニカルタッチ(直接的に接触)すると、これ以上のスロットルバルブ3の全閉方向の回転動作を規制することが可能なバルブ係止部を構成する。そのボア外管52の下流端には、アウトレットダクト5の上流端の鍔状ダクト側嵌合部24を、例えばレーザ溶着等の熱溶着を用いて結合するための鍔状ボデー側嵌合部23が一体的に形成されている。   Further, the intake air passage 41 communicating with the combustion chamber of the engine is formed in the bore inner pipe 51, and the shaft side fitting portion 21 of the throttle shaft 2 is formed in the intake air passage 41. The entire throttle valve 3 is rotatably incorporated. Here, the bore inner tube 51 is formed in a substantially truncated cone shape so as to be inclined from the inner peripheral portion of the bore outer tube 52 to the left in the figure at a predetermined inclination angle. In addition, a conical surface 53 that gradually decreases in diameter toward the downstream side in the flow direction of the intake air is formed on the bore inner diameter surface of the bore inner pipe 51. This conical surface 53 can restrict further rotation of the throttle valve 3 in the fully closed direction when the outer diameter side end of the disc-shaped portion of the throttle valve 3 is mechanically touched (directly contacted). A simple valve locking portion. At the downstream end of the bore outer tube 52, the flanged body side fitting part 23 for joining the flanged duct side fitting part 24 at the upstream end of the outlet duct 5 by using thermal welding such as laser welding, for example. Are integrally formed.

また、スロットルボデー4は、ボア内管51とボア外管52との間に、吸入空気流路41に対して並列的にエンジンの燃焼室内に連通する円筒状空間54を有している。なお、ボア内管51は、円筒状空間54と吸入空気流路41とを区画する円筒状隔壁を構成している。その円筒状空間54は、吸入空気流路41の周囲を取り囲むように吸入空気流路41に対して並列的に設けられて、スロットルボデー4のボア壁部の下流端のみで開口する略環状凹部を構成している。また、円筒状空間54の上流端を周方向の全周に渡って隔壁55で仕切ることで、スロットルボデー4のボア壁部の、スロットルバルブ3の回転中心軸線よりも下流側を部分二重構造としている。   The throttle body 4 has a cylindrical space 54 that communicates with the intake air passage 41 in parallel with the combustion chamber of the engine between the bore inner pipe 51 and the bore outer pipe 52. The bore inner tube 51 constitutes a cylindrical partition that partitions the cylindrical space 54 and the intake air flow path 41. The cylindrical space 54 is provided in parallel to the intake air flow path 41 so as to surround the intake air flow path 41, and is a substantially annular recess that opens only at the downstream end of the bore wall portion of the throttle body 4. Is configured. Further, the upstream end of the cylindrical space 54 is partitioned by a partition wall 55 over the entire circumference in the circumferential direction, so that a portion of the bore wall portion of the throttle body 4 downstream from the rotation center axis of the throttle valve 3 is partially double-structured. It is said.

アウトレットダクト5は、本発明の吸気管のアウトレットダクトに相当するものであって、例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料(耐熱性樹脂:例えばポリブチレンテレフタレート:PBT、またはポリフェニレンサルファイド:PPS、またはポリアミド樹脂:PA、またはポリプロピレン:PP、またはポリエーテルイミド:PEI等)により樹脂一体成形(樹脂化)された樹脂成形品であって、スロットルボデー4に対してスロットルボデー4のボア外管52の管周方向に取付角度可変としたハウジングである。このアウトレットダクト5は、スロットルバルブ3の弁開度または回転角度が大きい高開度時にのみ吸入空気が流入する吸入空気流路60、61とスロットルバルブ3の弁開度または回転角度が小さい低開度時に吸入空気が流入する層流生成流路62とに略円管状の隔壁(以下ボア内管と言う)63で仕切ることで二重管構造に形成している。すなわち、アウトレットダクト5を、略円管形状のボア内管63の半径方向の外径側に、所定の環状隙間を隔てて円管状のボア外管64を配置した二重管構造に形成している。   The outlet duct 5 corresponds to the outlet duct of the intake pipe of the present invention and is, for example, a resin material such as a thermoplastic resin (heat-resistant resin: for example, polybutylene terephthalate: PBT, or polyphenylene sulfide: PPS, or polyamide resin). : PA, or polypropylene: PP, or polyetherimide: PEI, etc., which is a resin molded product (resinized), and the circumference of the bore outer tube 52 of the throttle body 4 with respect to the throttle body 4 This is a housing with a variable mounting angle in the direction. The outlet duct 5 is a low opening with a small valve opening or rotation angle of the throttle valve 3 and the intake air flow paths 60 and 61 into which the intake air flows only when the throttle valve 3 has a large valve opening or rotation angle. A double-pipe structure is formed by partitioning with a laminar flow generation channel 62 into which intake air flows at a time by a substantially circular partition wall (hereinafter referred to as bore inner tube) 63. That is, the outlet duct 5 is formed in a double tube structure in which a circular bore outer tube 64 is arranged on the radially outer diameter side of a substantially circular tube inner tube 63 with a predetermined annular gap. Yes.

なお、アウトレットダクト5の吸入空気流路60、61の流路径は、エンジンの仕様(特に排気量)または要求に対応した流路径に設定されている。ここで、スロットルボデー4のボア内管51の下流端とアウトレットダクト5のボア内管63の上流端との間には、スロットルボデー4のボア内管51内に形成される吸入空気流路41の下流端の壁面側部(円環状空気出口部)とアウトレットダクト5のボア内管63の外周とボア外管64の内周との間に形成される層流生成流路62の空気入口部(略円環状の空気取入口)とを連通する円筒状の連通路65が形成されている。   In addition, the flow path diameters of the intake air flow paths 60 and 61 of the outlet duct 5 are set to flow path diameters corresponding to engine specifications (particularly displacement) or requirements. Here, between the downstream end of the bore inner pipe 51 of the throttle body 4 and the upstream end of the bore inner pipe 63 of the outlet duct 5, an intake air flow path 41 formed in the bore inner pipe 51 of the throttle body 4. The air inlet portion of the laminar flow generation flow path 62 formed between the wall surface side portion (annular air outlet portion) of the downstream end of the pipe and the outer periphery of the bore inner pipe 63 and the inner periphery of the bore outer pipe 64 of the outlet duct 5. A cylindrical communication path 65 that communicates with the (substantially annular air intake) is formed.

層流生成流路62は、例えばスロットルバルブ3のバルブ開度(回転角度)が小さい低開度の時であっても、エンジンの吸気ポート11に流入する吸入空気の流速および方向性を確保し、エンジンの燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の渦流(タンブル流)を発生させるという目的で、比較的に流速が速く、しかも吸気ポート11の壁面(例えば天井側壁面)または吸気バルブ13の片側に局所的に吸入空気を吹き出すような偏流または層流状の流れを生成するための渦流生成流路を構成している。なお、アウトレットダクト5の層流生成流路62は、エンジンの仕様(特に排気量)または要求に対応した流路径に設定されている。   The laminar flow generation channel 62 ensures the flow velocity and directionality of the intake air flowing into the intake port 11 of the engine even when the valve opening (rotation angle) of the throttle valve 3 is small and low, for example. In order to generate a vertical vortex (tumble flow) for promoting the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the engine, the flow velocity is relatively fast and the wall surface of the intake port 11 (for example, the ceiling side wall surface) Alternatively, an eddy current generating flow path for generating a drift or laminar flow that blows the intake air locally to one side of the intake valve 13 is configured. The laminar flow generation flow path 62 of the outlet duct 5 is set to a flow path diameter corresponding to engine specifications (especially displacement) or requirements.

また、層流生成流路62の上流端には、スロットルボデー4の吸入空気流路41から内部に吸入空気を取り入れるための略円環状の空気取入口が形成されている。この空気取入口は、空気吹出口よりも広い開口断面積を有している。また、空気取入口には、スロットルボデー4の吸入空気流路41から連通路65を経由して層流生成流路62内に吸入空気が流入する際の曲がり圧力損失を低減するという目的で、テーパ形状またはR形状の面取りが施された面取り部が設けられている。また、空気取入口は、スロットルボデー4の円筒状空間54の空気出口部に連通すると共に、上記の連通路65を介してスロットルボデー4の吸入空気流路41の空気出口部に連通している。なお、層流生成流路62の流路径、空気取入口や空気吹出口の開口断面積は、エンジンの仕様(特に排気量)または要求に応じて任意に変更しても良い。   In addition, a substantially annular air intake for taking in intake air from the intake air passage 41 of the throttle body 4 is formed at the upstream end of the laminar flow generation passage 62. This air intake port has a wider opening cross-sectional area than the air outlet. Further, in the air intake port, for the purpose of reducing bending pressure loss when the intake air flows into the laminar flow generation flow path 62 from the intake air flow path 41 of the throttle body 4 via the communication path 65, A chamfered portion having a tapered or R-shaped chamfer is provided. The air intake port communicates with the air outlet portion of the cylindrical space 54 of the throttle body 4 and also communicates with the air outlet portion of the intake air passage 41 of the throttle body 4 through the communication passage 65. . The flow path diameter of the laminar flow generation flow path 62 and the opening cross-sectional area of the air intake or air outlet may be arbitrarily changed according to engine specifications (especially displacement) or requirements.

また、層流生成流路62の下流端には、吸気ポート11の壁面(例えば天井側壁面)または吸気バルブ13の片側に向かって吸入空気を吹き出すための略円弧形状の空気吹出口が形成されている。また、本実施例の層流生成流路62の下流端は、略円環板状の仕切り板66で仕切られており、その仕切り板66の一部で、すなわち、アウトレットダクト5の中心軸線方向に対して垂直方向の上層側(図1、図2(a)、図4(a)、(b)および図5において図示上方側)に偏心した位置で1箇所のみ上記の空気吹出口が開口している。なお、本実施例では、ボア内管63の図示下部側に対してボア内管63の図示上部側の方が吸入空気の流れの軸線方向の寸法が長くなるように形成されていることから、仕切り板66の下層部側(図示下部側)に対して上層部側(図示上部側)の方が、吸入空気の流れ方向の下流側に位置するように傾斜している。すなわち、層流生成流路62は、その層流生成流路62の途中から空気吹出口に向かって流路断面積が次第に小さくなるように設けられている。   In addition, a substantially arc-shaped air outlet for blowing the intake air toward the wall surface of the intake port 11 (for example, the ceiling side wall surface) or one side of the intake valve 13 is formed at the downstream end of the laminar flow generation channel 62. ing. Further, the downstream end of the laminar flow generation channel 62 of the present embodiment is partitioned by a substantially annular plate-like partition plate 66, which is a part of the partition plate 66, that is, in the direction of the central axis of the outlet duct 5. The above air outlet is opened only at one position at a position that is eccentric to the upper layer side in the vertical direction (the upper side in FIG. 1, FIG. 2 (a), FIG. 4 (a), (b) and FIG. 5). doing. In the present embodiment, the dimension in the axial direction of the flow of the intake air is longer on the upper side in the figure of the bore inner pipe 63 than on the lower side in the figure of the bore inner pipe 63. The upper layer side (the upper side in the figure) is inclined with respect to the lower layer side (the lower side in the figure) of the partition plate 66 so as to be positioned downstream in the flow direction of the intake air. That is, the laminar flow generation channel 62 is provided so that the channel cross-sectional area gradually decreases from the middle of the laminar flow generation channel 62 toward the air outlet.

ここで、アウトレットダクト5のボア外管64の下流端には、インシュレータ16の上流端をクランプ、取付金具または取付バンド等の締め付け具を用いて締め付け固定するための円筒状のインシュレータ取付部67が一体的に形成されている。なお、インシュレータ16の上流端の内周は、インシュレータ取付部67の外周に嵌め合わされて気密的に結合されている。また、アウトレットダクト5のボア外管64の上流端には、スロットルボデー4のボア壁部(ボア内管)51の下流端の鍔状ボデー側嵌合部23に、例えばレーザ溶着等の熱溶着を用いて結合される鍔状ダクト側嵌合部24が一体的に形成されている。なお、鍔状ダクト側嵌合部24の外周には、鍔状ボデー側嵌合部23と鍔状ダクト側嵌合部24との間を気密化(密封化)するためのシール材としてのOリング68が装着されるOリング溝69が形成されている。   Here, at the downstream end of the bore outer pipe 64 of the outlet duct 5, there is a cylindrical insulator mounting portion 67 for fastening and fixing the upstream end of the insulator 16 using a clamp, a mounting bracket, a mounting band or the like. It is integrally formed. The inner periphery of the upstream end of the insulator 16 is fitted to the outer periphery of the insulator mounting portion 67 and is airtightly coupled. Further, at the upstream end of the bore outer pipe 64 of the outlet duct 5, for example, laser welding or the like is welded to the flange-like body side fitting portion 23 at the downstream end of the bore wall portion (bore inner pipe) 51 of the throttle body 4. The hook-shaped duct side fitting portion 24 to be coupled with each other is integrally formed. In addition, in the outer periphery of the saddle-shaped duct side fitting part 24, O as a sealing material for hermetically sealing (sealing) between the saddle-like body side fitting part 23 and the saddle-shaped duct side fitting part 24. An O-ring groove 69 in which the ring 68 is mounted is formed.

ここで、本実施例のスロットルボデー4のボア壁部の下流端の外壁面、つまりボア外管52の外壁面には、ゴムホースを介してプレッシャセンサ(いずれも図示せず)が取り付けられている。このプレッシャセンサは、ゴムホースの一端部が気密的に嵌め合わされる圧力導入管71内に形成される圧力導入通路(圧力センシングポート)7から導入される円筒状空間54内の空気圧力を検出する圧力センサである。なお、圧力導入管71は、ボア外管52の図示上端側(天井側)の外壁面より図示上方に延びるように設けられており、また、圧力導入通路7は、円筒状空間54の例えば天井側壁面で圧力導入口が開口している。プレッシャセンサは、圧力導入通路7を経て導入されたスロットルボデー4の円筒状空間54内の空気圧力を電気信号に変換して出力するピエゾ抵抗素子等よりなる半導体圧力センサ、および半導体圧力センサより出力される電気信号を増幅する増幅回路等の圧力検出部を有し、特に吸気管内の圧力変化を電圧変化に置き換えて検出する吸気管圧力(吸気圧)センサである。   Here, a pressure sensor (none of which is shown) is attached to the outer wall surface at the downstream end of the bore wall portion of the throttle body 4 of this embodiment, that is, the outer wall surface of the bore outer tube 52 via a rubber hose. . This pressure sensor detects the air pressure in the cylindrical space 54 introduced from the pressure introduction passage (pressure sensing port) 7 formed in the pressure introduction pipe 71 in which one end of the rubber hose is fitted in an airtight manner. It is a sensor. The pressure introduction pipe 71 is provided so as to extend upward in the figure from the outer wall surface on the upper end side (ceiling side) of the bore outer pipe 52 in the figure, and the pressure introduction passage 7 is, for example, the ceiling of the cylindrical space 54. The pressure inlet is open on the side wall surface. The pressure sensor is a semiconductor pressure sensor composed of a piezoresistive element that converts the air pressure in the cylindrical space 54 of the throttle body 4 introduced through the pressure introduction passage 7 into an electrical signal and outputs the electrical signal, and outputs from the semiconductor pressure sensor. This is an intake pipe pressure (intake pressure) sensor that has a pressure detection unit such as an amplifier circuit that amplifies the electric signal to be detected, and detects a pressure change in the intake pipe by replacing it with a voltage change.

また、本実施例のスロットルボデー4のボア壁部の下流端、つまりボア外管52の外壁面には、連通管を介して補助空気量制御弁のバルブハウジング(図示せず)が取り付けられている。この補助空気量制御弁は、バルブハウジング、連結管およびこの連結管の一端部が気密的に嵌め合わされる補助空気導入管72内に形成されるバイパス流路(補助空気流路)9内を流れる補助空気量を調節するバルブ(弁体)と、このバルブを開弁方向に駆動するステッピングモータ等のアクチュエータ(弁体駆動手段)と、バルブを閉弁方向に付勢するスプリング等の弁体付勢手段(いずれも図示せず)とから構成されている。ここで、本実施例の補助空気量制御弁のバルブハウジングには、バルブが微小間隙を持ってシートする枠状のシート壁部(図示せず)が設けられ、このシート壁部内には、弁孔(図示せず)が形成されている。すなわち、本実施例の補助空気量制御弁は、スロットルバルブ3がバルブ全閉時、つまりアイドル運転時だけでなく、エンジンの全運転領域に渡って若干の漏れ空気の存在するタイプのアイドル回転速度制御弁である。   In addition, a valve housing (not shown) of an auxiliary air amount control valve is attached to the downstream end of the bore wall portion of the throttle body 4 of this embodiment, that is, the outer wall surface of the bore outer tube 52 via a communication tube. Yes. This auxiliary air amount control valve flows in a bypass passage (auxiliary air passage) 9 formed in a valve housing, a connecting pipe and an auxiliary air introduction pipe 72 in which one end of the connecting pipe is fitted in an airtight manner. A valve (valve element) that adjusts the amount of auxiliary air, an actuator (valve element drive means) such as a stepping motor that drives the valve in the valve opening direction, and a valve element such as a spring that biases the valve in the valve closing direction Force means (both not shown). Here, the valve housing of the auxiliary air amount control valve of the present embodiment is provided with a frame-like seat wall (not shown) in which the valve seats with a minute gap. A hole (not shown) is formed. That is, the auxiliary air amount control valve of the present embodiment is an idle rotation speed of a type in which a slight amount of air leaks not only when the throttle valve 3 is fully closed, that is, during idle operation, but over the entire operation region of the engine. It is a control valve.

なお、補助空気導入管72は、ボア外管52の図示下端側(底側)の外壁面より図示下方に延びるように設けられている。また、バイパス流路9は、スロットルバルブ3よりも上流側の吸気管(例えば吸気ダクト15)に形成された空気入口部から、スロットルバルブ3を迂回して、スロットルボデー4の円筒状空間54の壁面に形成される空気出口部に至る吸入空気流路である。また、バイパス流路9は、円筒状空間54の例えば底側壁面で空気出口部(空気導入口)が開口している。また、バイパス流路9の流路径は、エンジンの仕様(特に排気量)または要求に応じて任意に変更しても良い。本実施例のバイパス流路9の流路径は、圧力導入通路7の流路径よりも大きくしてある。   The auxiliary air introduction pipe 72 is provided so as to extend downward in the figure from the outer wall surface on the lower end side (bottom side) of the bore outer pipe 52 in the figure. Further, the bypass flow path 9 bypasses the throttle valve 3 from an air inlet formed in an intake pipe (for example, an intake duct 15) upstream of the throttle valve 3, and forms a cylindrical space 54 of the throttle body 4. It is an intake air flow path leading to an air outlet formed on the wall surface. Further, the bypass channel 9 has an air outlet (air inlet) opened at the bottom wall surface of the cylindrical space 54, for example. The flow path diameter of the bypass flow path 9 may be arbitrarily changed according to engine specifications (especially displacement) or according to requirements. The diameter of the bypass flow path 9 in this embodiment is larger than the diameter of the pressure introduction path 7.

そして、補助空気量制御弁は、バイパス流路9の流路面積を変化させ、バイパス流路9を経由してエンジンの燃焼室内に供給される吸入空気量を可変に制御することで、エンジンのアイドル運転時、すなわち、スロットルバルブ3のバルブ全閉時にエンジン負荷やエンジンの暖機状態に応じてアイドル回転速度を制御するアイドルスピードコントロールバルブ(ISCV)を構成する。例えばエンジン負荷が増大した場合でも、補助空気量制御弁は、アクチュエータへの駆動電流に応じてバルブをリフトさせてバイパス流路9の流路面積を増大させることで、エンジンの燃焼室内に供給される吸入空気量を増加させ、エンジンストールを防止することができる。   The auxiliary air amount control valve changes the flow passage area of the bypass flow passage 9 and variably controls the intake air amount supplied to the combustion chamber of the engine via the bypass flow passage 9, thereby An idle speed control valve (ISCV) that controls the idle rotational speed according to the engine load and the warm-up state of the engine is configured during idle operation, that is, when the throttle valve 3 is fully closed. For example, even when the engine load increases, the auxiliary air amount control valve is supplied into the combustion chamber of the engine by lifting the valve according to the drive current to the actuator and increasing the flow passage area of the bypass flow passage 9. The amount of intake air to be increased can be increased, and engine stall can be prevented.

[実施例1の作用]
次に、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置の作用を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the intake air throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS.

運転者が二輪自動車等の車両のスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品を操作すると、このスロットル操作部品にワイヤーケーブルを介して機械的に連結されたアクセルレバー1が、リターンスプリング6の付勢力に抗して、スロットル操作量に対応した所定の回転角度だけ回転する。これにより、アクセルレバー1と一体的に回転するスロットルシャフト2が所定の回転角度だけ回転し、スロットルボデー4の吸入空気流路41内においてスロットルバルブ3が所定のバルブ開度(回転角度)だけ回転する。したがって、スロットルボデー4の吸入空気流路41がバルブ開度だけ開かれるので、エンジン回転速度がスロットル操作量に対応した速度に変更される。   When the driver operates a throttle operating part such as a throttle lever or a throttle handle of a vehicle such as a two-wheeled vehicle, the accelerator lever 1 mechanically connected to the throttle operating part via a wire cable causes the urging force of the return spring 6 to move. Against this, it rotates by a predetermined rotation angle corresponding to the throttle operation amount. As a result, the throttle shaft 2 that rotates integrally with the accelerator lever 1 rotates by a predetermined rotation angle, and the throttle valve 3 rotates by a predetermined valve opening (rotation angle) in the intake air passage 41 of the throttle body 4. To do. Therefore, since the intake air flow path 41 of the throttle body 4 is opened by the valve opening, the engine speed is changed to a speed corresponding to the throttle operation amount.

一方、フューエルタンクから汲み上げられた燃料は、フューエルポンプ、フューエルフィルタ、燃料配管を通ってインジェクタ8の内部に供給されている。そして、インジェクタ8は、ECUから噴射信号を受けると、インジェクタ8の先端部の噴射孔からインテークパイプ17の吸入空気流路20内およびシリンダヘッド10の吸気ポート11内にタイミング良く噴射される。なお、本実施例では、エンジンの吸気行程と重なるように、あるいはエンジンの吸気行程前に噴霧燃料の噴射を終了するように燃料噴射時期および燃料噴射量(燃料噴射期間)を制御している。そして、インジェクタ8の噴射孔よりエンジンの吸気ポート11の壁面(例えば底側壁面)またはエンジンの吸気バルブ13の背壁面に向かって噴射される燃料の噴射時期(噴射タイミング)や燃料噴射量(燃料噴射期間)は、ECUによって決定される。例えばプレッシャセンサによってエンジンの吸気管圧力を検出して間接的に吸入空気量を演算し、この演算した吸入空気量と計測したエンジン回転速度とから基本噴射期間を計算し、これに各種センサからのセンサ信号による補正を加えて指令噴射期間を決定している。なお、吸気管圧力とエンジン回転速度とから基本噴射期間を直接計算しても良い。   On the other hand, the fuel pumped up from the fuel tank is supplied into the injector 8 through a fuel pump, a fuel filter, and a fuel pipe. When the injector 8 receives an injection signal from the ECU, the injector 8 is injected into the intake air flow path 20 of the intake pipe 17 and the intake port 11 of the cylinder head 10 from the injection hole at the tip of the injector 8 with good timing. In the present embodiment, the fuel injection timing and the fuel injection amount (fuel injection period) are controlled so as to overlap with the intake stroke of the engine or to end the injection of the sprayed fuel before the intake stroke of the engine. The fuel injection timing (injection timing) and the fuel injection amount (fuel) are injected from the injection hole of the injector 8 toward the wall surface of the engine intake port 11 (for example, the bottom wall surface) or the back wall surface of the intake valve 13 of the engine. The injection period is determined by the ECU. For example, the intake air pressure of the engine is detected by a pressure sensor to indirectly calculate the intake air amount, and the basic injection period is calculated from the calculated intake air amount and the measured engine rotation speed. The command injection period is determined by correcting the sensor signal. The basic injection period may be directly calculated from the intake pipe pressure and the engine speed.

エンジンの吸気行程では、吸気バルブ13が開き、排気バルブが閉じている時に、ピストンが上死点から下死点に向かって下降運動すると、燃焼室内に負圧が発生し、混合気が燃焼室内に吸入される。このとき、エアクリーナで濾過された吸入空気は、吸気ダクト15の吸入空気流路18を経由してスロットルボデー4の吸入空気流路41内に流入する。そして、スロットルバルブ3のバルブ開度に応じて、スロットルボデー4の吸入空気流路41の空気出口部からアウトレットダクト5の吸入空気流路60、61内に流入する吸入空気と、連通路65、空気取入口を経由して層流生成流路62内に流入する吸入空気とに分けられる。そして、吸入空気流路60、61内に流入した吸入空気は、インシュレータ16の吸入空気流路19、インテークパイプ17の吸入空気流路20、シリンダヘッド10の吸気ポート11を経て燃焼室内に吸入される。なお、本実施例では、エンジンの燃焼室内に吸入される吸入空気量を、プレッシャセンサにより検出された吸気管圧力と計測したエンジン回転速度とをECUで演算することにより、間接的に計測している。すなわち、吸入空気量検出装置として、吸気管圧力方式(スピードデンシティ方式)を採用している。   In the intake stroke of the engine, when the intake valve 13 is open and the exhaust valve is closed, if the piston moves downward from the top dead center toward the bottom dead center, a negative pressure is generated in the combustion chamber, and the air-fuel mixture flows into the combustion chamber. Inhaled. At this time, the intake air filtered by the air cleaner flows into the intake air passage 41 of the throttle body 4 via the intake air passage 18 of the intake duct 15. And according to the valve opening degree of the throttle valve 3, the intake air flowing into the intake air flow paths 60, 61 of the outlet duct 5 from the air outlet portion of the intake air flow path 41 of the throttle body 4, and the communication path 65, The intake air is divided into intake air flowing into the laminar flow generation channel 62 via the air intake. The intake air flowing into the intake air passages 60 and 61 is sucked into the combustion chamber via the intake air passage 19 of the insulator 16, the intake air passage 20 of the intake pipe 17, and the intake port 11 of the cylinder head 10. The In this embodiment, the amount of intake air taken into the combustion chamber of the engine is indirectly measured by calculating the intake pipe pressure detected by the pressure sensor and the measured engine rotation speed with the ECU. Yes. That is, an intake pipe pressure method (speed density method) is adopted as the intake air amount detection device.

一方、層流生成流路62内に流入した吸入空気は、仕切り板66の下層部側(図示下部側)に対して上層部側(図示上部側)の方が、吸入空気の流れ方向の下流側に位置するように傾斜しており、すなわち、層流生成流路62は、その層流生成流路62の途中から空気吹出口に向かって流路断面積が次第に小さくなるように設けられている。これにより、層流生成流路62の下層部側に流入した吸入空気が、上層部側に設けられる空気吹出口に抵抗無く流れ込み易くなっている。また、層流生成流路62内に流入した吸入空気は、層流生成流路62の途中から空気吹出口に向かって収束して、空気吹出口から吹き出す際には、比較的に流速の速い流れとなる。   On the other hand, the intake air that has flowed into the laminar flow generation flow path 62 is more downstream in the flow direction of the intake air on the upper layer side (upper side in the drawing) than on the lower layer side (lower side in the drawing) of the partition plate 66. In other words, the laminar flow generation channel 62 is provided so that the cross-sectional area of the laminar flow generation channel 62 gradually decreases from the middle of the laminar flow generation channel 62 toward the air outlet. Yes. Thereby, the intake air that has flowed into the lower layer side of the laminar flow generation channel 62 can easily flow into the air outlet provided on the upper layer side without resistance. The intake air that has flowed into the laminar flow generation channel 62 converges toward the air outlet from the middle of the laminar flow generation channel 62 and has a relatively high flow velocity when it is blown out from the air outlet. Become a flow.

これにより、インテークパイプ17の吸入空気流路20およびシリンダヘッド10の吸気ポート11内において、吸入空気流路20および吸気ポート11の上層部(天井側壁面)に沿うように、しかもエンジンの吸気ポート11の壁面(例えば天井側壁面)または吸気バルブ13の片側に向かう比較的に流速の速い空気流を作り出すことができる。また、吸気バルブ13の片側に向かう比較的に流速の速い空気流にインジェクタ8の噴射孔より噴射される噴霧燃料を当てるようにしている。これにより、吸気バルブ13の開弁時に、層流生成流路62の空気吹出口からインテークパイプ17の吸入空気流路20およびシリンダヘッド10の吸気ポート11内に流入する吸入空気の流れを利用して(エアアシスト機能)インジェクタ8の噴射孔より噴射された噴霧燃料の微粒化を促進させることができる。そして、吸気バルブ13の開弁時に、吸入空気流路20および吸気ポート11の上層部(天井側壁面)、吸気バルブ13の片側を経由して、燃焼室内に、比較的に流速の速い混合気を入れることができるので、縦方向の渦流(タンブル流)を生成できる。したがって、エンジンの燃焼室内において混合気の燃焼を促進させるための渦流を積極的に生成できるので、通常では燃え難い薄い空燃比で燃焼(希薄燃焼)させることができ、エンジン性能を落とさずに燃費を改善できる。   Thus, in the intake air flow path 20 of the intake pipe 17 and the intake port 11 of the cylinder head 10, the intake air flow path 20 and the intake port 11 are arranged along the upper layer portion (ceiling side wall surface) of the intake air flow path 20 and the intake port of the engine. Thus, it is possible to create an air flow having a relatively high flow velocity toward one of the 11 wall surfaces (for example, the ceiling side wall surface) or one side of the intake valve 13. Further, the fuel spray injected from the injection hole of the injector 8 is applied to an air flow having a relatively high flow velocity toward one side of the intake valve 13. Thus, when the intake valve 13 is opened, the flow of intake air flowing into the intake air flow path 20 of the intake pipe 17 and the intake port 11 of the cylinder head 10 from the air outlet of the laminar flow generation flow path 62 is used. (Air assist function) It is possible to promote atomization of the sprayed fuel injected from the injection hole of the injector 8. Then, when the intake valve 13 is opened, the air-fuel mixture having a relatively high flow velocity enters the combustion chamber via the intake air flow path 20 and the upper layer portion (ceiling side wall surface) of the intake port 11 and one side of the intake valve 13. Therefore, a vertical vortex flow (tumble flow) can be generated. Therefore, eddy currents for accelerating the combustion of the air-fuel mixture can be actively generated in the combustion chamber of the engine, so that it can be burned at a thin air-fuel ratio (lean combustion) that is difficult to burn normally, and the fuel efficiency can be reduced without degrading the engine performance. Can be improved.

吸気バルブ13が閉じられ、ピストンが上昇する圧縮行程では、混合気の中で霧化されている燃料が気化し、空気と混ざって燃え易いガスになりながら、燃焼室内で圧縮されていく。そして、ピストンが上死点に達して温度、圧力が共に高くなったところで、スパークプラグにより電気火花を飛ばして点火すると、混合気は急速に燃焼し、圧力の高まった燃焼ガスによってピストンが押し下げられ、クランクシャフトが回される(爆発行程)。そして、ピストンが下死点に達したところで、排気バルブが開かれ、燃焼ガスが排気ポートから噴出すると共に、ピストンが上昇して燃焼室内に残った燃焼ガスを追い出す(排気行程)。本実施例では、以上のような吸気、圧縮、爆発および排気の4行程を、クランクシャフトが2回転(720°CA)する間に実施する。   In the compression stroke in which the intake valve 13 is closed and the piston rises, the atomized fuel is vaporized in the air-fuel mixture, and is compressed in the combustion chamber while being mixed with air and becoming a flammable gas. When the piston reaches top dead center and the temperature and pressure are both high, when the spark plug is used to ignite the spark, the air-fuel mixture burns rapidly, and the piston is pushed down by the combustion gas with increased pressure. The crankshaft is turned (explosion stroke). When the piston reaches the bottom dead center, the exhaust valve is opened, and the combustion gas is ejected from the exhaust port, and the piston is raised to expel the combustion gas remaining in the combustion chamber (exhaust stroke). In the present embodiment, the above four strokes of intake, compression, explosion, and exhaust are performed while the crankshaft makes two revolutions (720 ° CA).

逆に、運転者がスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品を戻すと、リターンスプリング6の付勢力によってアクセルレバー1、スロットルバルブ3およびスロットルシャフト2が全閉方向に戻されて、スロットルボデー4の吸入空気流路41がスロットルバルブ3によって閉じられる。このようなスロットルバルブ3のバルブ全閉時においても、スロットルバルブ3を迂回するバイパス流路9を経由してエンジンの燃焼室内に吸入空気が流入するように構成されているので、エンジン回転速度がアイドル回転速度となる。   On the other hand, when the driver returns the throttle operation part such as the throttle lever or the throttle handle, the accelerator lever 1, the throttle valve 3 and the throttle shaft 2 are returned to the fully closed direction by the urging force of the return spring 6, and the throttle body 4 Is closed by the throttle valve 3. Even when the throttle valve 3 is fully closed, the intake air flows into the combustion chamber of the engine via the bypass flow path 9 that bypasses the throttle valve 3. It becomes idle rotation speed.

[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、インシュレータ16およびインテークパイプ17を介してエンジンの吸気ポート11の上流端とスロットルボデー4の下流端との間に、エンジンの仕様(特に排気量)または要求に対応した流路径のアウトレットダクト5を結合することにより、スロットルボデー4の形状や吸入空気流路41の流路径を変更することなく、あるいはエンジンの吸気ポート11またはインテークパイプ17の吸入空気流路20等の流路形状を変更することなく、エンジンの仕様(特に排気量)または要求に対応した流路径の吸入空気流路60、61を得ることができる。そして、アウトレットダクト5の吸入空気流路60、61に対して並列的に、エンジンの吸気ポート11の壁面または吸気バルブ13の片側に局所的に吸入空気を吹き出すような偏流または層流状の流れを生成すると共に、エンジンの仕様(特に排気量)または要求に対応した流路径の層流生成流路62を設けている。これによって、エンジンの燃焼室内の燃焼効率または排気ガス浄化効率を改善するという目的で、エンジンの燃焼室内に縦方向の渦流(タンブル流)を生成することができ、且つインジェクタ8の噴射孔より噴射される噴霧燃料の微粒化を促進することができる。
[Effect of Example 1]
As described above, in the intake throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, the engine specifications are provided between the upstream end of the intake port 11 of the engine and the downstream end of the throttle body 4 via the insulator 16 and the intake pipe 17. By connecting the outlet duct 5 having a flow path diameter corresponding to (especially the displacement) or request, the shape of the throttle body 4 and the flow diameter of the intake air flow path 41 are not changed, or the intake port 11 or intake of the engine Without changing the shape of the pipe 17 such as the intake air flow path 20, the intake air flow paths 60, 61 having a flow path diameter corresponding to engine specifications (especially displacement) or requirements can be obtained. A parallel or laminar flow in which the intake air is blown locally to the wall surface of the intake port 11 of the engine or one side of the intake valve 13 in parallel with the intake air flow paths 60 and 61 of the outlet duct 5. And a laminar flow generation passage 62 having a passage diameter corresponding to engine specifications (especially displacement) or requirements. Thus, for the purpose of improving the combustion efficiency or the exhaust gas purification efficiency in the engine combustion chamber, a vertical vortex flow (tumble flow) can be generated in the engine combustion chamber and injected from the injection hole of the injector 8. The atomization of the sprayed fuel can be promoted.

また、吸気管負圧を検出するプレッシャセンサ(吸気圧センサ)を、エンジンの仕様(特に排気量)または要求が変更されても共通使用されるスロットルボデー4に一体的に設置している。これによって、スロットルボデー4の形状や吸入空気流路41の流路径を変更することなく、スロットルボデー4に付属するプレッシャセンサ(機能部品)の共通化を図ることができ、製造コストを低減することができる。また、バイパス流路9内を流れる補助空気量を調節する補助空気量制御弁を、エンジンの仕様(特に排気量)または要求が変更されても共通使用されるスロットルボデー4に一体的に設置している。これによって、スロットルボデー4の形状や吸入空気流路41の流路径を変更することなく、スロットルボデー4に付属する補助空気量制御弁(機能部品)の共通化を図ることができ、また、エンジンの仕様(特に排気量)または要求に対応してアウトレットダクト5の形状または吸入空気流路60、61の流路径または層流生成流路62の流路径のバリエーション(多様性)を増やすことができるので、製造コストを低減することができる。   In addition, a pressure sensor (intake pressure sensor) for detecting the intake pipe negative pressure is integrally installed on the throttle body 4 that is commonly used even if the engine specifications (especially the displacement) or the requirements are changed. As a result, the pressure sensor (functional component) attached to the throttle body 4 can be shared without changing the shape of the throttle body 4 and the flow path diameter of the intake air flow path 41, and the manufacturing cost can be reduced. Can do. Further, an auxiliary air amount control valve for adjusting the amount of auxiliary air flowing through the bypass passage 9 is integrally installed on the throttle body 4 that is commonly used even if the engine specifications (especially the exhaust amount) or requirements are changed. ing. As a result, the auxiliary air amount control valve (functional component) attached to the throttle body 4 can be shared without changing the shape of the throttle body 4 or the diameter of the intake air passage 41, and the engine The variation (variety) of the shape of the outlet duct 5, the flow diameter of the intake air flow paths 60 and 61, or the flow path diameter of the laminar flow generation flow path 62 can be increased in accordance with the specifications (especially the displacement) or requirements. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.

また、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、層流生成流路62の空気吹出口からエンジンの吸気ポート11の天井側壁面および吸気バルブ13の片側に向かって吹き出される比較的に流速の速い吸入空気の流路近傍に、エンジンの吸気ポート11に向けて噴霧燃料を噴射する噴射孔を有するインジェクタ8をインテークパイプ17の上層部(インジェクタ取付部)に設置している。これにより、吸入空気をインジェクタ8の噴射孔付近に導入することができるので、インジェクタ8より噴射される噴霧燃料の微粒化を促進させるエアアシスト機能を、インジェクタ8の噴射孔の形状変更を伴うことなく、簡易な構造で実現することができる。   Further, in the intake air throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, the air is blown from the air outlet of the laminar flow generation passage 62 toward the ceiling side wall surface of the engine intake port 11 and one side of the intake valve 13. An injector 8 having an injection hole for injecting sprayed fuel toward the intake port 11 of the engine is installed in the upper layer portion (injector mounting portion) of the intake pipe 17 in the vicinity of the intake air flow path having a high flow velocity. Thereby, since the intake air can be introduced in the vicinity of the injection hole of the injector 8, the air assist function for promoting atomization of the sprayed fuel injected from the injector 8 is accompanied by a change in the shape of the injection hole of the injector 8. And can be realized with a simple structure.

図5ないし図7は本発明の実施例2を示したもので、図6および図7は内燃機関用吸気絞り装置の主要構成を示した図である。   FIGS. 5 to 7 show a second embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are diagrams showing the main configuration of an intake throttle device for an internal combustion engine.

本実施例のスロットルバルブ3のバルブ側嵌合部22には、図5のグラフに破線で示したように、エンジンの仕様(特に排気量)または要求に対応するよう、スロットルバルブ3のバルブ開度に対する吸入空気の流量特性が非線形となるような形状の円板状部33が連結されている。この円板状部33の外径側端部には、スロットルバルブ3のバルブ開度に対する吸入空気の流量特性を非線形とするための略円弧状の凸状部(リブ)35、36が一体的に形成されている。   In the valve side fitting portion 22 of the throttle valve 3 of the present embodiment, as shown by the broken line in the graph of FIG. 5, the valve opening of the throttle valve 3 is adjusted so as to correspond to the engine specifications (especially the displacement) or requirements. A disk-like portion 33 having a shape in which the flow rate characteristic of the intake air with respect to the degree is nonlinear is connected. At the outer diameter side end portion of the disc-shaped portion 33, substantially arc-shaped convex portions (ribs) 35 and 36 for making the flow rate characteristic of the intake air with respect to the valve opening degree of the throttle valve 3 non-linear are integrated. Is formed.

また、本実施例のアウトレットダクト5は、高排気量のエンジンから低排気量のエンジンの内燃機関用吸気絞り装置としてスロットルボデー4の形状や吸入空気流路41の流路径の変更を伴うことなく、実施例1と同一のスロットルボデー4を共通化および流用(汎用)するという目的で、実施例1よりも吸入空気流路60、61の流路径を小さくしている。また、アウトレットダクト5の層流生成流路62の空気取入口の開口断面積を実施例1よりも大きくしてある。なお、これに伴い、スロットルボデー4のボア内管51の下流端とアウトレットダクト5のボア内管63の上流端との間に形成される円筒状の連通路65の開口断面積も実施例1よりも大きくなっている。ここで、本実施例では、層流生成流路62の流路径が実施例1よりも小さく、且つおよび層流生成流路62の流路長さが実施例1よりも短くされているが、実施例1と同じか、あるいは実施例よりも大きくまたは長くしても良い。なお、本実施例のスロットルバルブ3を実施例1のスロットルボデー4に組み込んでも良い。   Further, the outlet duct 5 of the present embodiment is an intake throttle device for an internal combustion engine from a high displacement engine to a low displacement engine without changing the shape of the throttle body 4 or the diameter of the intake air passage 41. For the purpose of sharing and diverting (general-purpose) the same throttle body 4 as in the first embodiment, the flow diameters of the intake air flow paths 60 and 61 are made smaller than those in the first embodiment. Further, the opening cross-sectional area of the air intake port of the laminar flow generation flow path 62 of the outlet duct 5 is made larger than that of the first embodiment. Accordingly, the opening cross-sectional area of the cylindrical communication path 65 formed between the downstream end of the bore inner pipe 51 of the throttle body 4 and the upstream end of the bore inner pipe 63 of the outlet duct 5 is also the first embodiment. Is bigger than. Here, in this embodiment, the flow path diameter of the laminar flow generation flow path 62 is smaller than that of the first embodiment, and the flow path length of the laminar flow generation flow path 62 is shorter than that of the first embodiment. It may be the same as the first embodiment, or may be larger or longer than the first embodiment. Note that the throttle valve 3 of the present embodiment may be incorporated in the throttle body 4 of the first embodiment.

以上のように構成した本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、図5のグラフに一点鎖線で示したように、スロットルバルブ3のバルブ開度に対する吸入空気の流量特性が、バルブ全閉側では実施例1と同様な非線形の流量特性を得ることができるのに対し、バルブ開度の中間からバルブ全開に至るまでの間では、実施例1よりもバルブ開度の増加量に対して吸入空気の流量の増加量の変化が小さくなっている。したがって、スロットルシャフト2の軸径を変更することなく、また、スロットルボデー4の形状や吸入空気流路41の流路径を変更することなく、また、スロットルボデー4に付属するプレッシャセンサや補助空気量制御弁等の機能部品を共通化しながらも、スロットルバルブ3の円板状部33の形状を変更するだけで、スロットルバルブ3のバルブ開度に対する吸入空気の流量特性を所望の流量特性に変更することができる。   In the intake throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment configured as described above, the flow rate characteristic of the intake air with respect to the valve opening degree of the throttle valve 3 is shown in FIG. On the side, a non-linear flow rate characteristic similar to that in the first embodiment can be obtained, whereas the amount of increase in the valve opening is greater than that in the first embodiment in the period from the middle of the valve opening to the full opening of the valve. The change in the increase in the flow rate of the intake air is small. Therefore, without changing the shaft diameter of the throttle shaft 2, without changing the shape of the throttle body 4 and the flow passage diameter of the intake air flow passage 41, and the pressure sensor and auxiliary air amount attached to the throttle body 4. Although the functional parts such as the control valve are made common, the flow rate characteristic of the intake air with respect to the valve opening degree of the throttle valve 3 is changed to a desired flow rate characteristic only by changing the shape of the disc-like portion 33 of the throttle valve 3. be able to.

[変形例]
本実施例では、スロットルバルブ3を全開方向または全閉方向に駆動するバルブ駆動手段として、二輪自動車のスロットルレバーまたはスロットルハンドルの操作量(スロットル操作量)をワイヤーケーブルを介して機械的にスロットルシャフト2の一端部に一体化されたアクセルレバー(回転体)に伝えて、スロットルバルブ3を二輪自動車のスロットルレバーまたはスロットルハンドルの操作量(スロットル操作量)に対応した所定の弁開度または所定の回転角度に回転動作させるようにしたバルブ駆動手段を採用しているが、駆動モータ等のアクチュエータの回転出力をスロットルシャフト2の一端部に一体化されたバルブギヤ(回転体)に伝達して、スロットル操作量に対応した所定の弁開度または所定の回転角度に回転動作させるようにしたバルブ駆動手段を採用しても良い。
[Modification]
In this embodiment, as a valve driving means for driving the throttle valve 3 in the fully open direction or the fully closed direction, an operation amount (throttle operation amount) of a throttle lever or a throttle handle of a two-wheeled vehicle is mechanically controlled via a wire cable. 2 is transmitted to an accelerator lever (rotary body) integrated with one end of the throttle valve 3 so that the throttle valve 3 has a predetermined valve opening or a predetermined amount corresponding to the operation amount (throttle operation amount) of the throttle lever or throttle handle of the two-wheeled vehicle. Valve driving means adapted to rotate at a rotation angle is adopted. However, the rotation output of an actuator such as a drive motor is transmitted to a valve gear (rotary body) integrated with one end of the throttle shaft 2 so that the throttle Rotate to a predetermined valve opening or a predetermined rotation angle corresponding to the operation amount Unishi was the valve drive means may be employed.

本実施例では、本発明の内燃機関用吸気絞り装置を、二輪自動車のスロットルレバーまたはスロットルハンドルの操作量(スロットル操作量)に対応してスロットルバルブ3の弁開度または回転角度を変更するようにした二輪自動車の内燃機関用吸気絞り装置に適用した例を説明したが、本発明の内燃機関用吸気絞り装置を、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量)に対応してスロットルバルブ3の弁開度または回転角度を変更するようにした四輪自動車の内燃機関用吸気絞り装置に適用しても良い。   In this embodiment, the intake throttle device for an internal combustion engine according to the present invention changes the valve opening or the rotation angle of the throttle valve 3 in accordance with the operation amount (throttle operation amount) of the throttle lever or throttle handle of a two-wheeled vehicle. Although the example applied to the intake throttle device for an internal combustion engine of a two-wheeled vehicle has been described, the intake throttle device for an internal combustion engine of the present invention is a valve of the throttle valve 3 corresponding to the depression amount (accelerator operation amount) of the accelerator pedal. You may apply to the intake throttle device for internal-combustion engines of a four-wheeled vehicle which changed the opening degree or the rotation angle.

また、アクセルレバー1、スロットルシャフト2、スロットルバルブ3、スロットルボデー4およびアウトレットダクト5を樹脂一体成形する樹脂材料として、加熱されて溶融状態の樹脂材料(例えば熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂)に充填材(例えば低コストなガラス繊維、または炭素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維等)または添加材を混合した樹脂系の複合材料(例えばガラス繊維30%入りのポリブチレンテレフタレート:PBTG30、またはガラス繊維40%入りのポリブチレンテレフタレート:PBTG40)を用いても良い。また、上記の樹脂系の複合材料を、ゲートから樹脂成形金型のキャビティ内に射出することで、樹脂系の複合材料の射出成形によって樹脂スロットルボデーまたは樹脂スロットルバルブまたは樹脂アクセルレバーまたは樹脂スロットルシャフトを製造しても良い。このように樹脂系の複合材料の射出成形によって樹脂一体成形された樹脂成形品は、低コストで、且つ樹脂成形性に優れると共に、機械的性質をはじめ強度、剛性および耐熱性等の性能が向上する。   The accelerator lever 1, the throttle shaft 2, the throttle valve 3, the throttle body 4 and the outlet duct 5 are filled with a resin material that is heated and melted (for example, a molten resin made of a thermoplastic resin) as a resin material for integrally molding the resin. A resin-based composite material (for example, polybutylene terephthalate containing 30% glass fiber: PBTG30, or 40% glass fiber) mixed with a material (for example, low-cost glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, boron fiber, etc.) or an additive Polybutylene terephthalate containing: PBTG40) may be used. Also, by injecting the resin-based composite material from the gate into the cavity of the resin molding die, the resin throttle body, the resin throttle valve, the resin accelerator lever, or the resin throttle shaft can be obtained by injection molding of the resin-based composite material. May be manufactured. In this way, resin molded products molded integrally with resin by injection molding of resin-based composite materials are low in cost and excellent in resin moldability, as well as improved performance such as mechanical properties, strength, rigidity and heat resistance. To do.

また、本実施例では、加熱されて溶融状態の溶融材料として樹脂材料(例えば熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂)を用いたが、加熱されて溶融状態の溶融材料として金属材料の溶湯(例えばアルミニウム合金またはマグネシウム合金等の半溶融合金材料の溶湯)を用いても良い。すなわち、アクセルレバー1またはスロットルシャフト2またはスロットルバルブ3またはスロットルボデー4またはアウトレットダクト5のうちのいずれか1つ以上を金属化しても良い。また、スロットルボデー4の下流端にアウトレットダクト5の上流端を締結ボルト等の締結具を用いて締め付け固定しても良い。   In this embodiment, a resin material (for example, a molten resin made of a thermoplastic resin) is used as a molten material that is heated and melted. However, a molten metal material (for example, an aluminum alloy) is used as a molten material that is heated and melted. Alternatively, a melt of a semi-molten alloy material such as a magnesium alloy may be used. That is, any one or more of the accelerator lever 1, the throttle shaft 2, the throttle valve 3, the throttle body 4, or the outlet duct 5 may be metallized. Further, the upstream end of the outlet duct 5 may be fastened and fixed to the downstream end of the throttle body 4 using a fastener such as a fastening bolt.

本実施例では、本発明の内燃機関用吸気絞り装置を、エンジンの燃焼を促進する縦方向の渦流(タンブル流)の生成が可能となるように構成したが、エンジンの燃焼を促進する横向きの渦流(スワール流)の生成が可能となるように構成しても良い。また、本発明の内燃機関用吸気絞り装置を、エンジンの燃焼を促進するスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。   In this embodiment, the intake throttle device for an internal combustion engine according to the present invention is configured so as to be able to generate a vertical vortex (tumble flow) that promotes combustion of the engine. You may comprise so that generation | occurrence | production of a vortex flow (swirl flow) is attained. Further, the intake throttle device for an internal combustion engine of the present invention may be configured such that generation of a squish vortex that promotes combustion of the engine is possible.

また、上記の層流生成流路62の代わりに、エンジンの燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための渦流を発生させず、インジェクタ8の噴射孔より噴射された噴霧燃料の微粒化を促進させる目的で、インジェクタ8の噴射孔近傍に局所的にアシスト空気を吹き出すような偏流または層流状の流れを生成するための層流生成流路を、アウトレットダクト5に設けても良い。また、上記の層流生成流路62の代わりに、エンジンの燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための渦流を発生させず、スロットルボデー4の吸入空気流路41より流入する吸入空気に、比較的に流速の速い気流特性を持たせるか、あるいはインジェクタ8の噴射孔より噴射された噴霧燃料の微粒化を促進させるための気流特性を持たせる気流特性付与流路を、アウトレットダクト5に設けても良い。   Further, instead of the laminar flow generation flow path 62 described above, the atomized fuel injected from the injection hole of the injector 8 is atomized without generating a vortex for promoting the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the engine. For the purpose of promoting, the outlet duct 5 may be provided with a laminar flow generation flow path for generating a drift or laminar flow that blows assist air locally in the vicinity of the injection hole of the injector 8. Further, instead of the laminar flow generation flow path 62 described above, the intake air flowing from the intake air flow path 41 of the throttle body 4 is not generated without generating a vortex for promoting the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the engine. The outlet duct 5 is provided with an airflow characteristic imparting flow path which has an airflow characteristic having a relatively high flow velocity or an airflow characteristic for promoting atomization of the sprayed fuel injected from the injection hole of the injector 8. It may be provided.

本実施例では、スロットルボデー4のボア外管52の壁面に、プレッシャセンサの圧力導入通路7を形成する圧力導入管71、および補助空気量制御弁のバイパス流路9を形成する補助空気導入管72を一体的に設けたが、アウトレットダクト5のボア外管64の壁面に、圧力導入管71または補助空気導入管72のいずれか一方を一体的に設けても良い。また、圧力導入管71または補助空気導入管72のいずれか一方をインテークパイプ17の壁面に設けても良い。また、プレッシャセンサの圧力導入通路7の圧力導入口と補助空気量制御弁のバイパス流路9の空気出口部との位置関係は、本実施例に限定されるものではないが、望ましくはプレッシャセンサの圧力導入通路7の圧力導入口と補助空気量制御弁のバイパス流路9の空気出口部とを最も離れた位置(ボア外管52の管周方向に90〜270°程度、望ましくは180°程度)に設けることが望ましい。   In this embodiment, on the wall surface of the bore outer pipe 52 of the throttle body 4, a pressure introduction pipe 71 that forms the pressure introduction passage 7 of the pressure sensor and an auxiliary air introduction pipe that forms the bypass flow path 9 of the auxiliary air amount control valve. 72 is integrally provided, but either the pressure introduction pipe 71 or the auxiliary air introduction pipe 72 may be integrally provided on the wall surface of the bore outer pipe 64 of the outlet duct 5. Further, either the pressure introducing pipe 71 or the auxiliary air introducing pipe 72 may be provided on the wall surface of the intake pipe 17. Further, the positional relationship between the pressure introduction port of the pressure introduction passage 7 of the pressure sensor and the air outlet portion of the bypass passage 9 of the auxiliary air amount control valve is not limited to this embodiment, but preferably the pressure sensor. At a position farthest from the pressure inlet of the pressure introduction passage 7 and the air outlet of the bypass flow passage 9 of the auxiliary air amount control valve (about 90 to 270 ° in the pipe circumferential direction of the bore outer pipe 52, preferably 180 ° It is desirable to provide the

本実施例では、スロットルボデー4のボア壁部を構成するボア内管51とボア外管52との間に、吸入空気流路41に対して並列的にエンジンの燃焼室内に連通する円筒状空間54を形成し、この円筒状空間54に共に連通するプレッシャセンサの圧力導入通路7および補助空気量制御弁のバイパス流路9を、スロットルボデー4の中心軸線を対称面として図示上下に対称的に配置しているが、円筒状空間54を2つ以上の空間(例えば半円弧筒状空間または略三日月状空間)に仕切る隔壁を設けて、それぞれ独立した空間にプレッシャセンサの圧力導入通路7および補助空気量制御弁のバイパス流路9を連通させるようにしても良い。   In this embodiment, a cylindrical space communicated in parallel with the intake air flow path 41 into the combustion chamber of the engine between the bore inner pipe 51 and the bore outer pipe 52 constituting the bore wall portion of the throttle body 4. The pressure introduction passage 7 of the pressure sensor and the bypass passage 9 of the auxiliary air amount control valve that communicate with the cylindrical space 54 are symmetrically shown in the vertical direction in the drawing with the central axis of the throttle body 4 as the symmetry plane. However, a partition wall that divides the cylindrical space 54 into two or more spaces (for example, a semicircular cylindrical space or a substantially crescent-shaped space) is provided, and the pressure sensor pressure introduction passage 7 and the auxiliary are provided in independent spaces. You may make it make the bypass flow path 9 of an air quantity control valve communicate.

二輪自動車用エンジンの吸気系統を示した部分断面図である(実施例1)。1 is a partial cross-sectional view showing an intake system of an engine for a motorcycle (Example 1). (a)は内燃機関用吸気絞り装置の主要構成を示した背面図で、(b)は内燃機関用吸気絞り装置の主要構成を示した側面図である(実施例1)。(A) is the rear view which showed the main structures of the intake throttle device for internal combustion engines, (b) is the side view which showed the main structures of the intake throttle device for internal combustion engines (Example 1). (a)は内燃機関用吸気絞り装置の主要構成を示した側面図で、(b)は内燃機関用吸気絞り装置の主要構成を示した正面図である(実施例1)。(A) is the side view which showed the main structures of the intake throttle device for internal combustion engines, (b) is the front view which showed the main structures of the intake throttle device for internal combustion engines (Example 1). (a)、(b)は図3(b)のA−A断面図である(実施例1)。(A), (b) is AA sectional drawing of FIG.3 (b) (Example 1). スロットルバルブのバルブ開度に対する吸入空気の流量を示したグラフである(実施例1及び2)。It is the graph which showed the flow volume of the intake air with respect to the valve opening degree of a throttle valve (Examples 1 and 2). (a)は内燃機関用吸気絞り装置の主要構成を示した側面図で、(b)は内燃機関用吸気絞り装置の主要構成を示した正面図である(実施例2)。(A) is the side view which showed the main structures of the intake throttle device for internal combustion engines, (b) is the front view which showed the main structures of the intake throttle device for internal combustion engines (Example 2). (a)、(b)は図6(b)のB−B断面図である(実施例2)。(A), (b) is BB sectional drawing of FIG.6 (b) (Example 2).

符号の説明Explanation of symbols

2 スロットルシャフト
3 スロットルバルブ
4 スロットルボデー
5 アウトレットダクト
7 圧力導入通路
8 インジェクタ(燃料噴射弁)
10 二輪自動車用エンジンのシリンダヘッド
11 二輪自動車用エンジンの吸気ポート
13 二輪自動車用エンジンの吸気バルブ(インテークバルブ)
41 スロットルボデーの吸入空気流路
60 アウトレットダクトの吸入空気流路
61 アウトレットダクトの吸入空気流路
62 アウトレットダクトの層流生成流路(渦流生成流路、気流特性付与流路)
2 Throttle shaft 3 Throttle valve 4 Throttle body 5 Outlet duct 7 Pressure introduction passage 8 Injector (fuel injection valve)
10 Cylinder Head of Motorcycle Engine 11 Intake Port of Motorcycle Engine 13 Intake Valve (Intake Valve) of Motorcycle Engine
41 Throttle body intake air flow path 60 Outlet duct intake air flow path 61 Outlet duct intake air flow path 62 Outlet duct laminar flow generation flow path (vortex flow generation flow path, flow characteristic imparting flow path)

Claims (7)

(a)内燃機関の燃焼室内に吸入される吸入空気の流量を変更するスロットルバルブと、
(b)このスロットルバルブを開閉自在に収容するスロットルボデーと、
(c)前記内燃機関の吸気ポートの上流端と前記スロットルボデーの下流端との間に直接的または間接的に結合されて、前記内燃機関の仕様または要求に対応した流路径の吸入空気流路を有するアウトレットダクトと
を備え、
前記アウトレットダクトは、前記内燃機関の吸気ポートの壁面または吸気バルブの片側に局所的に吸入空気を吹き出すような偏流または層流状の流れを生成すると共に、前記吸入空気流路に並列的に設けられた、前記内燃機関の仕様または要求に対応した流路径の層流生成流路を有していることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。
(A) a throttle valve for changing the flow rate of intake air taken into the combustion chamber of the internal combustion engine;
(B) a throttle body for accommodating the throttle valve so as to be freely opened and closed;
(C) An intake air flow path having a flow path diameter that is directly or indirectly coupled between the upstream end of the intake port of the internal combustion engine and the downstream end of the throttle body and that corresponds to the specifications or requirements of the internal combustion engine An outlet duct having
The outlet duct generates a drift or laminar flow that blows the intake air locally to the wall surface of the intake port of the internal combustion engine or one side of the intake valve, and is provided in parallel to the intake air flow path. An intake throttle device for an internal combustion engine, comprising a laminar flow generation passage having a passage diameter corresponding to the specifications or requirements of the internal combustion engine.
請求項1に記載の内燃機関用吸気絞り装置において、
前記層流生成流路は、前記内燃機関の吸気ポートに流入する吸入空気の流速および方向性を確保し、前記内燃機関の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための渦流を発生させるための渦流生成流路であることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。
The intake throttle device for an internal combustion engine according to claim 1,
The laminar flow generation flow path ensures a flow velocity and directionality of intake air flowing into the intake port of the internal combustion engine, and generates a vortex for promoting combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine. An intake throttle device for an internal combustion engine, wherein
請求項1に記載の内燃機関用吸気絞り装置において、
前記層流生成流路は、前記スロットルボデーの吸入空気流路より流入した吸入空気に、比較的に流速の速い気流特性を持たせるか、あるいは燃料噴射弁の噴射孔より噴射された噴霧燃料の微粒化を促進させるための気流特性を持たせる気流特性付与流路であることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。
The intake throttle device for an internal combustion engine according to claim 1,
The laminar flow generation flow path gives the intake air that has flowed from the intake air flow path of the throttle body the airflow characteristic having a relatively high flow velocity or the spray fuel injected from the injection hole of the fuel injection valve. An intake throttle device for an internal combustion engine, characterized by being an airflow characteristic imparting flow path having airflow characteristics for promoting atomization.
請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用吸気絞り装置において、
前記内燃機関は、前記層流生成流路の空気吹出口から吹き出される吸入空気の流路近傍に、前記内燃機関の吸気ポートに向けて噴霧燃料を噴射する噴射孔を設けた燃料噴射弁を搭載していることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。
The intake throttle device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The internal combustion engine includes a fuel injection valve provided with an injection hole for injecting sprayed fuel toward an intake port of the internal combustion engine in the vicinity of a flow path of intake air blown out from an air outlet of the laminar flow generation flow path. An intake throttle device for an internal combustion engine, characterized by being mounted.
請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用吸気絞り装置において、
前記スロットルバルブの形状は、前記スロットルバルブのバルブ開度に対する吸入空気の流量特性が非線形になるように設定されていることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。
The intake throttle device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
An intake throttle device for an internal combustion engine, wherein the shape of the throttle valve is set so that a flow rate characteristic of intake air with respect to a valve opening of the throttle valve becomes nonlinear.
請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用吸気絞り装置において、
前記スロットルボデーには、圧力センサが設置されており、
前記圧力センサは、前記スロットルボデーの内部空間に連通する圧力導入通路を有し、前記圧力導入通路から導入される空気圧力を検出することを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。
The intake throttle device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The throttle body is provided with a pressure sensor,
The intake throttle device for an internal combustion engine, wherein the pressure sensor has a pressure introduction passage communicating with an internal space of the throttle body, and detects an air pressure introduced from the pressure introduction passage.
請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用吸気絞り装置において、
前記スロットルボデーには、補助空気量制御弁が設置されており、
前記補助空気量制御弁は、前記スロットルバルブを迂回すると共に、前記スロットルボデーの内部空間に連通する補助空気流路を有し、前記補助空気流路内を流れる補助空気量を調節することを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。
The intake throttle device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6,
The throttle body is provided with an auxiliary air amount control valve,
The auxiliary air amount control valve has an auxiliary air flow path that bypasses the throttle valve and communicates with the internal space of the throttle body, and adjusts the amount of auxiliary air flowing through the auxiliary air flow path. An intake throttle device for an internal combustion engine.
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