JP2006336638A - 鞍乗型車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】より鞍乗型車両の用途に適した電子スロットル弁システムを提供する。
【解決手段】内燃機関２００の吸気量を調整する電子スロットル弁システム１００を備えた鞍乗型車両１０００である。電子スロットル弁システム１００は、内燃機関２００の吸気量を調整するスロットル弁１０と、スロットル弁１０を駆動する電動モータ２０と、電動モータ２０を制御する制御部とを備えており、スロットル弁１０は、弁軸１２に固定されており、電動モータ２０は、弁軸１２に接続されている。弁軸１２の右側端部１２ａには、スロットル開度センサ４０が設けられ、左側端部１２ｂには、ハンドル９０の右側に設けられたスロットルグリップ（アクセル操作子）６０に連結されたスロットルケーブル６２が係合される機械式スロットルバルブ機構５０が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、鞍乗型車両（例えば、自動二輪車）に関し、特に、内燃機関の吸気量を調整する電子スロットル弁システムを備えた鞍乗型車両に関する。
電子スロットル弁は、電子制御によってスロットル弁の開度を制御し、エンジン（内燃機関）の吸気量を調整するため、低排気ガス、低燃費が実現できるというメリットがあり、一部の乗用車では既に採用され始めている。また、自動二輪車への適用も検討されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１０６３６８号公報
しかしながら、自動二輪車の場合には、乗用車の場合と違って、収容スペースに制限がある。
どのような機構のものを、どのようなレイアウトにより搭載するかが、比較的制約の少ない乗用車の場合と比べて、単純にはいかず、非常に厳しい制約の下で行う必要がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、より鞍乗型車両の用途に適した電子スロットル弁システムおよびそれを備えた鞍乗型車両を提供することにある。
本発明の鞍乗型車両は、内燃機関の吸気量を調整する電子スロットル弁システムを備えた鞍乗型車両であり、前記電子スロットル弁システムは、内燃機関の吸気量を調整するスロットル弁と、前記スロットル弁を駆動する電動モータと、前記電動モータを制御する制御部とを備えており、前記スロットル弁は、弁軸に固定されており、前記電動モータは、前記弁軸に接続され、当該弁軸を通して前記スロットル弁を駆動するように配置されており、前記弁軸の右側の端部には、前記スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサが設けられており、前記弁軸の左側の端部には、前記鞍乗型車両のハンドルの右側に設けられたスロットルグリップに連結されたスロットルケーブルが係合される機械式スロットルバルブ駆動機構が設けられている。
本発明の鞍乗型車両は、内燃機関の吸気量を調整する電子スロットル弁システムを備えた鞍乗型車両であって、前記電子スロットル弁システムは、内燃機関の吸気量を調整するスロットル弁と、前記スロットル弁を駆動する電動モータと、前記電動モータを制御する制御部とを備えており、前記スロットル弁は、弁軸に固定されており、前記電動モータは、前記弁軸に接続され、当該弁軸を通して前記スロットル弁を駆動するように配置されており、前記弁軸の右側の端部には、前記スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサが設けられており、前記弁軸の左側の端部には、前記鞍乗型車両のハンドルの右側に設けられたアクセル操作子に連結されたスロットルケーブルが係合される機械式スロットルバルブ駆動機構が設けられている。
ある好適な実施形態において、前記機械式スロットルバルブ駆動機構は、前記電動モータによる駆動が停止した場合であっても、前記スロットルグリップの操作に連動して前記スロットル弁を駆動できる構造を有していることを特徴とする。
ある好適な実施形態において、前記機械式スロットルバルブ駆動機構には、アクセル操作子の操作量を検出するアクセル開度センサが設けられており、前記アクセル開度センサは、前記制御部に電気的に接続されており、前記制御部は、前記アクセル開度センサが検出した前記アクセルの開度に基づいて、前記電動モータを制御することを特徴とする。
ある好適な実施形態において、前記電動モータは、前記弁軸における前記右側の端部と前記左側の端部との間の中央部に、駆動ギアを介して接続されていることを特徴する。
ある好適な実施形態において、前記弁軸は、前記鞍乗型車両の左右方向に延びるように配置されており、前記アクセル開度センサおよび前記電動モータは、前記弁軸から見て前方または後方のいずれか一方の側に配置されていることを特徴とする。
ある好適な実施形態において、前記スロットルケーブルは、前記スロットルグリップから延出して、前記弁軸における前記右側の端部、または、前記弁軸における前記右側の端部と前記左側の端部との間の中央部に到達する場合よりも、大きな曲率にて、前記弁軸における前記左側の端部に到達していることを特徴する。
前記鞍乗型車両は、前記電子スロットル弁システムおよび前記機械式スロットルバルブ駆動機構が車体フレーム内に搭載された自動二輪車であることが好ましい。
本発明によれば、電子スロットル弁システムを備えた鞍乗型車両において、スロットル弁の弁軸の右側の端部にはスロットル開度センサが設けられ、一方、スロットル弁の弁軸の左側の端部には、スロットルケーブルが係合される機械式スロットルバルブ機構が設けられているので、スロットルケーブルを適度な曲率で配設することができ、その結果、より鞍乗型車両の用途に適した電子スロットル弁システムを構築することができる。
本願発明者は、電子スロットル弁システムを備えた自動二輪車において、電子スロットル弁システムとしてどのようなものを用い、かつ、それをどう配置するかを鋭意検討し、本発明に至った。
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る電子スロットル弁システムについて説明する。図１は、本実施形態の電子スロットル弁システム１００の構成を模式的に示す斜視図である。
本実施形態の電子スロットル弁システム１００は、鞍乗型車両（例えば、自動二輪車）に搭載され、鞍乗型車両の内燃機関２００の吸気量を調整することができる。電子スロットル弁システム１００は、内燃機関２００の吸気量を調整するスロットル弁１０と、スロットル弁１０を駆動する電動モータ２０と、電動モータ２０を制御する制御部（ＥＣＵ；エレクトロニック・コントロール・ユニット）３０とから構成されている。
スロットル弁１０は、弁軸１２に固定されている。本実施形態のスロットル弁１０は、バタフライ式のスロットル弁であり、スロットルボディ１４内に配置されている。なお、スロットルボディ１４には、燃料を噴射する燃料噴射装置（インジェクタ）１６が設けられている。なお、図１では、分かりやすいように、一つのスロットル弁１０を示しているが、典型的には、複数のスロットル弁１０のそれぞれがスロットルボディ１４内に設けられている。
電動モータ２０は、スロットル弁１０の弁軸１２に接続されており、当該弁軸１２を通してスロットル弁１０を駆動することができる。本実施形態では、電動モータ２０は、弁軸１２における右側の端部１２ａと左側の端部１２ｂとの間の中央部１２ｃに接続されている。図１に示した例では、電動モータ２０は、駆動ギア２２を介して弁軸１２に接続されている。また、電動モータ２０は、制御部（ＥＣＵ）３０と電気的に接続されている。
弁軸１２の右側の端部１２ａには、スロットル弁１０の開度を検出するスロットル開度センサ４０が設けられている。スロットル開度センサ４０には、制御部（ＥＣＵ）３０と電気的に接続されている。
一方、弁軸１２の左側の端部１２ｂには、機械式スロットルバルブ機構（ここでは、「ガード機構」と称する）５０が設けられている。ガード機構５０は、電動モータ２０による駆動が停止した場合であっても、スロットルグリップ６０の操作に連動してスロットル弁１０を駆動することができる機構である。スロットルグリップ６０は、鞍乗型車両のハンドル（不図示）の右側に設けられており、そのスロットルグリップ６０に連結されたスロットルケーブル６２は、ガード機構５０に係合されている。なお、スロットルグリップ６０は、アクセル操作子であり、アクセル操作子としては、スロットルグリップと同様な機能を有するレバーなども用いることが可能であり、その形態はスロットルグリップに限られない。
本実施形態では、ガード機構５０は、スロットルグリップ６０に連結されたスロットルケーブル６２が係合されるプーリー５２と、プーリー５２の開度と連動して回動するレバープーリー５４とから構成されている。レバープーリー５４には、スロットル弁１０の弁軸１２から延びた突起部１３に接触可能な切欠き部５５が形成されている。図１に示した例では、切欠き部５５は、突起部１３の幅が占める角度よりも広い角度にて略扇状に開口している。そして、レバープーリー５４が回動すると、略扇状に開口した切欠き部５５の端面が突起部１３と接触することができる。
また、ガード機構５０には、アクセル操作子の操作量（すなわち、スロットルグリップ６０では、アクセルの開度）を検出するアクセル開度センサ７０が設けられている。アクセル開度センサ７０は、制御部３０に電気的に接続されており、制御部（ＥＣＵ）３０は、アクセル開度センサ７０が検出したアクセルの開度に基づいて、電動モータ２０を制御する。
ここで、図１に示した例では、作図のため、制御部（ＥＣＵ）３０を３つ記載したが、これらは同一のものである。すなわち、典型的には、１つ制御部（ＥＣＵ）３０が電子スロットル弁システム１００に設けられている。なお、複数の制御部（ＥＣＵ）３０を相互に接続することも可能である。また、本実施形態では、戻しスプリング８０、８２がそれぞれ設けられている。
なお、図１に示した構成例では、プーリー５２とレバープーリー５４とを同軸にて連結しているが、同軸に限らず、プーリー５２の開度と連動してレバープーリー５４が回動できるように連結すればよい。例えば、リンク部材を用いて両者を連結してもよい。
図２は、本実施形態の電子スロットル弁システム１００を、自動二輪車１０００に搭載した構成を示した上面透視図である。
図２に示すように、本実施形態の自動二輪車１０００では、自動二輪車のハンドル９０の右側に設けられたスロットルグリップ６０から、スロットルケーブル６２が延び、そして、ガード機構５０に接続される。なお、ガード機構５０のカバー５９内に、プーリー５２およびレバープーリー５４が収納されている。
本実施形態では、スロットルグリップ６０から延出したスロットルケーブル６２は、わざわざ、弁軸１２の左側の端部１２ｂに到達するように配設されているが、それは、この方がスロットルケーブル６２の曲率を大きくすることができるからである。すなわち、弁軸１２の右側の端部１２ａに到達するように、スロットルケーブル６２ａを配設すると、最短距離で配設できて一見良いように見えるが、曲げが厳しい箇所（曲率が小の箇所）６３ができやすい。また、弁軸１２の中央部１２ｃを通したスロットルケーブル６２ｂの場合、スロットルケーブル６２ａのときよりも曲率は大きくできるものの、上方から見てＳ字が形成されやすくなってしまう。そこで、Ｓ字が形成されることを防止しつつ、大きな曲率にて、ガード機構５０に到達できるように、スロットルケーブル６２を配設している。
図２に示した例では、電子スロットル弁システム１００およびガード機構５０は、車体フレーム９２内に搭載することができ、それゆえ、配置スペースの厳しい自動二輪車の用途に適したものとなっている。なお、配置スペースの関係上、弁軸１２を自動二輪車１０００の左右方向に延びるように配置して、アクセル開度センサ７０および電動モータ２０は、弁軸１２から見て前方または後方のいずれか一方の側に配置することが好ましい。この例では、アクセル開度センサ７０と電動モータ２０とを共に前方に配置している。
次に、参考のために、自動二輪車１０００の側面透視図を図３に示す。図３では、図面で表しように、スロットルグリップ６０を左側にして表記している。スロットルグリップ６０から延びたスロットルケーブル６２は、プーリー５２に係合される。図３に示した例では、プーリー５２とレバープーリー５４とはリンク部材５６を介して連結されている。
次に、図４および図５を参照しながら、本実施形態のガード機構５０の動作について説明する。図４および図５は、図２に示したガード機構５０の側面透視図である。
図４（ａ）および（ｂ）は、ガード機構が機能しなくてもよい、通常のスロットル動作である。一方、図５（ａ）および（ｂ）は、ガード機構が機能する場合のスロットル動作である。なお、図４（ａ）は、スロットル全閉の状態を示している。また、図４（ａ）では、参考のためにインジェクタ１６やカバー５９等の周辺部材も示している。図４（ｂ）は、スロットル全開の状態を示している。
まず、図４（ａ）に示した状態においては、プーリー５２の開度は０°であり、スロットル弁１０の開度（バタフライ弁開度）を反映する突起部（爪部）１３の開度も０°である。なお、突起部１３の開度が０°のときに、レバープーリー５４の切欠き部５５の端面と突起部１３との間にはθ０（例えば、約２°）の隙間がある。また、図４（ａ）におけるリンク部材５６は、全開時には、点線で表した「５６'」のところまで移動できる。
次に、図４（ａ）に示した状態から、スロットルを全開にして、図４（ｂ）に示した状態にすると、図１に示したアクセル開度センサ７０がアクセルの開度を検出して、それを制御部（ＥＣＵ）３０にデータを送り、それに基づいて電動モータ２０が制御されて、スロットル弁１０が動く。すなわち、図４（ｂ）に示した側面図で説明すると、プーリー５２が回転してプーリー開度がθ２（例えば、８０°）となり、それとともに、スロットル弁１０の開度（すなわち、突起部１３の開度）もθ１（例えば、８０°）となる。なお、プーリー５２の回転にあわせて、リンク部材５６を通じてレバープーリー５４も回転するので、レバープーリー５４の切欠き部５５の端面も同様に移動する。
例えば図４（ｂ）に示した状態で、電動モータ２０のモータ電流が遮断される等によりモータ２０の駆動が停止した場合に、ガード機構５０の役割が発揮される。つまり、手動によるスロットル弁１０の開閉が実行される。
簡単に述べると、図４（ｂ）に示した状態から、スロットルを全閉にすると、図５（ａ）に示すように、プーリー５２の開度は０°になる。そして、スロットル弁１０の開度は、突起部１３'（図４（ｂ）中の「１３」）の位置から移動して、図５（ａ）中の突起部１３が位置するθ２（例えば、２°）まで閉じたものとなる。具体的には、レバープーリー５４の切欠き部５５の端面が突起部１３を押して、全閉または略全閉にする。これにより、緊急時でも、手動で全閉することができ、手動による強制戻しを達成することができる。
なお、図５（ａ）に示した状態から、スロットルを全開にすると、図５（ｂ）に示すように、レバープーリー５４の切欠き部５５の端面で突起部１３を押すことができ、スロットル開度をθ２よりも大きいθ３（例えば、５°）にすることができる。このθ３のスロットル開度により、自動二輪車１０００の徐行走行を実現することが可能となる。
以上のように、本発明の実施形態に係る電子スロットル弁システム１００によれば、スロットル弁１０の弁軸１２の右側端部１２ａにスロットル開度センサ４０を設けるとともに、左側端部１２ｂにガード機構５０を設け、そのガード機構５０にスロットルケーブル６２を係合するので、スロットルケーブル６２を適度な曲率で配設することができ、その結果、より自動二輪車の用途に適した電子スロットル弁システムを構築することができる。
図２および図３に示した自動二輪車１０００は、オンロードタイプのものであるが、これに限らず、オフロードタイプの自動二輪車にも適用することができる。なお、本願明細書における「自動二輪車」とは、モーターサイクルの意味であり、原動機付自転車（モーターバイク）、スクータを含み、具体的には、車体を傾動させて旋回可能な車両のことをいう。したがって、前輪および後輪の少なくとも一方を２輪以上にして、タイヤの数のカウントで三輪車・四輪車（またはそれ以上）としても、それは「自動二輪車」に含まれ得る。
なお、自動二輪車に限らず、本発明の効果を利用できる他の車両にも適用でき、例えば、自動二輪車以外に、四輪バギー（ＡＴＶ：All Terrain Vehicle（全地形型車両））２０００や、スノーモービルを含む、いわゆる鞍乗型車両に適用することができる。
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、アクセル開度センサ７０は、ガード機構５０に取り付けられたが、これに限らない。すなわち、アクセル開度センサ７０は、アクセルの開度を検出できればよいので、例えば、スロットルグリップの開度を検出するような構成にして、当該検出を実行しやすい位置に配置することも可能である。
本発明は、上述したような優れた効果を発揮するものであるが、実際の鞍乗型車両への適用に当たっては、他の要件も含めた総合的な観点の下に、その具体的態様の検討がなされる。
本発明によれば、より鞍乗型車両の用途に適した電子スロットル弁システムを提供することができる。
本発明の実施形態に係る電子スロットル弁システム１００の構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る電子スロットル弁システム１００を自動二輪車１０００に搭載した構成を示した上面透視図である。 本発明の実施形態に係る自動二輪車１０００の側面透視図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る電子スロットル弁システム１００の動作を説明するための側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る電子スロットル弁システム１００の動作を説明するための側面図である。
符号の説明
１０ スロットル弁
１２ 弁軸
１２ａ 右側端部
１２ｂ 左側端部
１２ｃ 中央部
１３ 突起部
１４ スロットルボディ
１６ インジェクタ
２０ 電動モータ
２２ 駆動ギア
３０ スロットル開度センサ
３０ 制御部（ＥＣＵ）
４０ スロットル開度センサ
５０ ガード機構（機械式スロットルバルブ駆動機構）
５２ プーリー
５４ レバープーリー
５５ 切欠き部
５６ リンク部材
５９ カバー
６０ スロットルグリップ（アクセル操作子）
６２ スロットルケーブル
７０ アクセル開度センサ
８０ 戻しスプリング
９０ ハンドル
９２ 車体フレーム
１００ 電子スロットル弁システム
２００ 内燃機関
１０００ 鞍乗型車両（自動二輪車）

Claims (7)

  1. 内燃機関の吸気量を調整する電子スロットル弁システムを備えた鞍乗型車両であって、
    前記電子スロットル弁システムは、
    内燃機関の吸気量を調整するスロットル弁と、
    前記スロットル弁を駆動する電動モータと、
    前記電動モータを制御する制御部と
    を備えており、
    前記スロットル弁は、弁軸に固定されており、
    前記電動モータは、前記弁軸に接続され、当該弁軸を通して前記スロットル弁を駆動するように配置されており、
    前記弁軸の右側の端部には、前記スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサが設けられており、
    前記弁軸の左側の端部には、前記鞍乗型車両のハンドルの右側に設けられたアクセル操作子に連結されたスロットルケーブルが係合される機械式スロットルバルブ駆動機構が設けられている、鞍乗型車両。
  2. 前記機械式スロットルバルブ駆動機構は、前記電動モータによる駆動が停止した場合であっても、前記スロットルグリップの操作に連動して前記スロットル弁を駆動できる構造を有していることを特徴とする、請求項１に鞍乗型車両。
  3. 前記機械式スロットルバルブ駆動機構には、アクセル操作子の操作量を検出するアクセル開度センサが設けられており、
    前記アクセル開度センサは、前記制御部に電気的に接続されており、
    前記制御部は、前記アクセル開度センサが検出した前記アクセルの開度に基づいて、前記電動モータを制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の鞍乗型車両。
  4. 前記電動モータは、前記弁軸における前記右側の端部と前記左側の端部との間の中央部に、駆動ギアを介して接続されていることを特徴する、請求項１から３の何れか一つに記載の鞍乗型車両。
  5. 前記弁軸は、前記鞍乗型車両の左右方向に延びるように配置されており、
    前記アクセル開度センサおよび前記電動モータは、前記弁軸から見て前方または後方のいずれか一方の側に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の鞍乗型車両。
  6. 前記スロットルケーブルは、前記スロットルグリップから延出して、前記弁軸における前記右側の端部、または、前記弁軸における前記右側の端部と前記左側の端部との間の中央部に到達する場合よりも、大きな曲率にて、前記弁軸における前記左側の端部に到達していることを特徴する、請求項１から５の何れか一つに記載の鞍乗型車両。
  7. 前記鞍乗型車両は、前記電子スロットル弁システムおよび前記機械式スロットルバルブ駆動機構が車体フレーム内に搭載された自動二輪車であることを特徴とする、請求項１から６の何れか一つに記載の鞍乗型車両。
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