JP2007023980A - Intake air controller of engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,エンジンの吸気通路に,該吸気通路を個別に開閉し得る第1スロットル弁及び第2スロットル弁を直列に配設し,第1スロットル弁には,これをマニュアル操作するための操作部材を接続し,第2スロットル弁には,これを開閉駆動するアクチュエータを減速ギヤ列を介して連結し,また前記アクチュエータには,これを自動的に作動する制御手段を接続した,エンジンの吸気制御装置の改良に関する。 According to the present invention, a first throttle valve and a second throttle valve that can individually open and close the intake passage are arranged in series in an intake passage of an engine, and the first throttle valve is operated for manual operation. An engine intake valve is connected to the second throttle valve via a reduction gear train, and an actuator for automatically operating the actuator is connected to the second throttle valve. It is related with improvement of a control device.
かゝるエンジンの吸気制御装置は,下記特許文献1に開示されているように既に知られている。
従来のかゝるエンジンの吸気制御装置では,減速ギヤ列を定速ギヤで構成して,その減速比を一定に設定している。このため,第2スロットル弁の或る開度域では,その開度をきめ細かく増減制御すべく,減速ギヤ列の減速比を大きく設定した場合には,第2スロットル弁の他の開度域では,迅速な開度変化を与えることが要求されても,それに対応することはできない。 In the conventional intake control apparatus for such an engine, the reduction gear train is constituted by a constant speed gear, and the reduction ratio is set constant. For this reason, in a certain opening range of the second throttle valve, when the reduction ratio of the reduction gear train is set large so as to finely increase / decrease the opening degree, in the other opening range of the second throttle valve, However, even if it is required to give a quick change in opening, it cannot respond to it.
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,第2スロットル弁の或る開度域でのきめ細かい開度制御と,第2スロットル弁の他の開度域での迅速な開度制御との両立を可能にした,前記エンジンの吸気制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides precise opening control in a certain opening range of the second throttle valve and rapid opening in another opening range of the second throttle valve. It is an object of the present invention to provide an intake control device for an engine that can be compatible with control.
上記目的を達成するために,本発明は,エンジンの吸気通路に,該吸気通路を個別に開閉し得る第1スロットル弁及び第2スロットル弁を直列に配設し,第1スロットル弁には,これをマニュアル操作するための操作部材を接続し,第2スロットル弁には,これを開閉駆動するアクチュエータを減速ギヤ列を介して連結し,また前記アクチュエータには,これを自動的に作動する制御手段を接続した,エンジンの吸気制御装置において,前記減速ギヤ列を,その減速比が前記第2スロットル弁の開度変化に応じて変化するように構成したことを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a first throttle valve and a second throttle valve that can individually open and close the intake passage are arranged in series in an intake passage of an engine. An operation member for manually operating this is connected, and an actuator that opens and closes the second throttle valve is connected via a reduction gear train, and the actuator is controlled automatically to operate it. In the engine intake control device to which the means is connected, the first feature is that the reduction gear train is configured such that its reduction ratio changes in accordance with a change in the opening of the second throttle valve.
尚,前記アクチュエータ及び制御手段は,後述する本発明の実施例中のステップモータ21及び電子制御ユニット30にそれぞれ対応する。
The actuator and the control means correspond to a
また本発明は,第1の特徴に加えて,前記減速ギヤ列を,その減速比が前記第2スロットル弁の全開位置からの閉弁に応じて減少するように構成し,前記第1スロットル弁に,これを閉弁方向に付勢する戻しばねを接続すると共に,前記第1スロットル弁及び第2スロットル弁間に,第2スロットル弁の全開位置から所定の中間開度位置への閉弁に応じて,前記戻しばねの付勢力との協働により第1スロットル弁に与えるファーストアイドル開度を減少させるファーストアイドル制御手段を配設し,前記制御手段により,エンジン温度の上昇に応じて前記第2スロットル弁を前記全開位置から所定の中間開度位置へと閉弁すべく前記アクチュエータを作動するようにしたことを第2の特徴とする。 According to the present invention, in addition to the first feature, the reduction gear train is configured such that a reduction ratio thereof decreases in accordance with closing of the second throttle valve from a fully opened position. In addition, a return spring that biases the valve in the valve closing direction is connected, and the valve is closed between the first throttle valve and the second throttle valve from the fully opened position of the second throttle valve to a predetermined intermediate opening position. Accordingly, a first idle control means for reducing the first idle opening applied to the first throttle valve in cooperation with the urging force of the return spring is disposed, and the control means causes the first idle control means to respond to an increase in engine temperature. A second feature is that the actuator is operated to close the two-throttle valve from the fully open position to a predetermined intermediate opening position.
さらに本発明は,第2の特徴に加えて,前記制御手段により,車両の駆動輪のスピン状態に応じて前記第2スロットル弁を閉弁すべく前記アクチュエータを作動するようにしたことを第3の特徴とする。 Furthermore, in the present invention, in addition to the second feature, the control means causes the actuator to be operated to close the second throttle valve in accordance with a spin state of a driving wheel of a vehicle. It is characterized by.
本発明の第1の特徴によれば,減速ギヤ列の減速比を,第2スロットル弁の開度変化に応じて変化させることで,第2スロットル弁の或る開度域でのきめ細かく開度制御と,第2スロットル弁の他の開度域での迅速な開度制御とを両立させることができる。したがって,第2スロットル弁に異なる役割を与える場合,その役割に応じて減速ギヤ列の減速比を変化させることにより,何れの役割をも要求通りに達成することができる。 According to the first feature of the present invention, by changing the speed reduction ratio of the reduction gear train in accordance with the change in the opening of the second throttle valve, the opening of the second throttle valve in a certain opening range is finely adjusted. It is possible to achieve both control and quick opening control in the other opening range of the second throttle valve. Therefore, when a different role is given to the second throttle valve, any role can be achieved as required by changing the reduction gear ratio of the reduction gear train in accordance with the role.
本発明の第2の特徴によれば,第2スロットル弁の全開位置及び中間開度位置間の領域では,減速ギヤ列の減速比は比較的大きいものとなるので,第2スロットル弁の全開位置付近において,アクチュエータの作動により,第1スロットル弁のファーストアイドル開度の制御をきめ細かく制御することができる。 According to the second feature of the present invention, the reduction ratio of the reduction gear train is relatively large in the region between the fully opened position of the second throttle valve and the intermediate opening position, and therefore the fully opened position of the second throttle valve. In the vicinity, the first idle opening degree of the first throttle valve can be finely controlled by the operation of the actuator.
本発明の第3の特徴によれば,第2スロットル弁の中間開度位置及び全閉位置間では,減速ギヤ列の減速比は比較的小さいものとなるので,駆動輪のスピン時には,スロットル弁を中間開度位置から速やかに閉弁して,エンジンの出力を即座に抑え,駆動輪のスピンを迅速に抑制することができる。 According to the third aspect of the present invention, the reduction ratio of the reduction gear train is relatively small between the intermediate opening position and the fully closed position of the second throttle valve. Can be quickly closed from the intermediate opening position, the engine output can be immediately suppressed, and the spin of the drive wheels can be suppressed quickly.
本発明の実施の形態を,添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below on the basis of preferred embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1は本発明に係るエンジンの吸気制御装置の縦断平面図,図2は図1の2−2線断面図(第1スロットル弁の最大ファーストアイドル開度状態を示す。),図3は図1の3矢視図,図4は図1の4−4線断面図,図5は図4の5−5線断面図,図6はエンジンの暖機運転終了時の第1及び第2スロットル弁の状態を示す作用説明図,図7は車両の駆動輪のスピン抑制時の第2スロットル弁の状態を示す作用説明図である。 1 is a longitudinal plan view of an intake control device for an engine according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1 (showing a maximum first idle opening state of a first throttle valve), and FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 1, FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 4, and FIG. 6 is a first and second throttle at the end of warm-up operation of the engine. FIG. 7 is an operation explanatory diagram showing the state of the second throttle valve when the spin of the drive wheels of the vehicle is suppressed.
先ず,図1〜図3において,符号1は,自動二輪車等の車両に搭載される図示外のエンジンに取り付けられるスロットルボディを示す。このスロットルボディ1の,エンジンの吸気ポートに連なる吸気通路2には,それにおける吸気流に沿う下流側に第1スロットル弁3が,またその上流側に第2スロットル弁4が配設される。これら第1及び第2スロットル弁3,4は,何れもバタフライ型に構成され,それぞれの弁軸3a,4aがスロットルボディ1に回転自在に支承され,これら弁軸3a,4aを個別に往復回転することにより,第1スロットル弁3及び第2スロットル弁4を個別に開閉作動して,吸気通路2を開閉し得るようになっている。以後,第1スロットル弁3の弁軸3aを第1弁軸3a,第2スロットル弁4の弁軸4aを第2弁軸4aと呼ぶことにする。
1 to 3,
またスロットルボディ1には燃料噴射弁5(図2参照)が取り付けられ,この燃料噴射弁5は,第1スロットル弁3より下流の吸気通路2からエンジンの吸気ポートに向けて燃料を噴射するようになっている。
A fuel injection valve 5 (see FIG. 2) is attached to the
図1及び図3に示すように,第1弁軸3aの一端部にはスロットルドラム7が固着され,他端部には,第1スロットル弁3の開度を検知する第1スロットルセンサ8が連結される。スロットルドラム7には,車両の運転者により操作される操作部材9が一対の開弁用及び閉弁用ワイヤ10,11を介して接続される。また第1弁軸3aには,スロットルドラム7に隣接する従動アーム13の基端部が回転可能に支承され,これらスロットルドラム7及び従動アーム13は,これらの相対回転位置を調節し得る同調装置14を介して相互に連結される。従動アーム13は,先端を第2弁軸4a側に延ばすように配置され,その先端部にはローラ13aが軸支されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
この従動アーム13又はスロットルドラム7には,それを介して第1スロットル弁3を閉弁方向に付勢する戻しばね15が接続される。
A
またスロットルボディ1には,スロットルドラム7から延びたストッパアーム7aを受け止めて第1スロットル弁3の通常のアイドル開度を調節可能に規制するアイドルストッパボルト12が取り付けられる。
The
図1,図3〜図5に示すように,第2弁軸4aの一端部にはファーストアイドルカム17が固設され,その他端部には,第2スロットル弁4の開度を検出する第2スロットルセンサ18が連結される。
As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, a
上記ファーストアイドルカム17は,第2スロットル弁4が全開位置F(図2参照)を占めるとき,前記従動アーム13の先端部のローラ13aを戻しばね15の付勢力に抗して押し上げて,第1スロットル弁3を最大のファーストアイドル開度位置(図2参照)まで開き,第2スロットル弁4が全開位置Fから所定の中間開度位置M(図6参照)に移行するのに応じて,戻しばね15の付勢力との協働により第1スロットル弁3に与えるファーストアイドル開度を減少させるようになっている。而して,ファーストアイドルファーストアイドルカム17及び従動アーム13により,ファーストアイドル制御手段19が構成される。
When the
図4及び図5に示すように,第2弁軸4aの他端部には,減速ギヤ列20を介してステップモータ21が連結される。このステップモータ21は,スロットルボディ1に接合されて減速ギヤ列20を収容するギヤケース22に支持される。ギヤケース22は,スロットルボディ1にボルト23で結合されるケース本体22aと,このケース本体22aの開放面にビス24で接合されるケースカバー22bとからなっており,そのケース本体22a及びケースカバー22b間でステップモータ21は挟持されるのである。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
減速ギヤ列20は,ステップモータ21の出力軸21aに固着される駆動ギヤ25と,ケース本体22a及びケースカバー22bに回転自在に支承されて第2弁軸4aに連結され,駆動ギヤ25から減速駆動される従動ギヤ26とで構成される。上記駆動ギヤ25及び従動ギヤ26は,何れも楕円ギヤ若しくは偏心ギヤ等の非定速型ギヤで構成されるもので,駆動ギヤ25の有効半径は,第2スロットル弁4の全開位置Fで最小,その全開位置Fで最大となっており,一方,従動ギヤ26の有効半径は,第2スロットル弁4の全開位置Fで最大,その全開位置Fで最小となっている。したがって,減速ギヤ列20の減速比は,第2スロットル弁4が全開位置Fから全閉位置C(図4参照)に移行するのに応じて,最大値から最小値へと無段階に減少することになる。
The
従動ギヤ26はセクタ状をなしており,その一側面及び他側面にそれぞれ当接することで第2スロットル弁4の全開位置F及び全閉位置Cを規制する全開ストッパ28及び全閉ストッパ29がケース本体22aの内壁に固設される。
The driven
図5に示すように,ステップモータ21には,その作動を制御する電子制御ユニット30が接続され,またこの電子制御ユニット30には,エンジン温度を検出する温度センサ31,前記第1,第2スロットルセンサ8,18及び,車両の駆動輪のスピン状態を判定するスピン判定手段32の各出力信号が入力される。
As shown in FIG. 5, an
次に,この第1実施例の作用について説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
冷間状態のエンジンの始動時には,温度センサ31がそのエンジン温度を示す信号を電子制御ユニット30に送ると,電子制御ユニット30は,第2スロットル弁4が図1〜図4に示すように全開位置Fまで開くよう,ステップモータ21を逆転させる。すると,それに伴ないファーストアイドルカム17が,戻しばね15の付勢力に抗して従動アーム13の先端部のローラ13aを最大に押し上げることにより,第1スロットル弁3は最大のファーストアイドル開度位置まで開かれる。その結果,エンジンは容易に始動して,暖機運転をスムーズに開始することができる。
When the engine in the cold state is started, when the
暖機運転が開始すると,エンジン温度の上昇に応じて,それを示す信号が温度センサ31から電子制御ユニット30に伝えられ,それに応じて電子制御ユニット30はステップモータ21を正転させ,減速ギヤ列20を介して第2スロットル弁4を全開位置Fから閉じ始め,第2弁軸4aを介してファーストアイドルカム17を従動アーム13のローラ13aから後退させるので,従動アーム13は,戻しばね15の付勢力をもってファーストアイドルカム17に追従することにより,第1スロットル弁3はファーストアイドル開度を減少していく。そして,このような第1スロットル弁3のファーストアイドル開度の変化は,第1スロットルセンサ8に検出されて電子制御ユニット30にフィードバックされるので,ステップモータ21の作動量が適正に制御され,第1スロットル弁3のファーストアイドル開度はエンジン温度に適合したものとなる。
When the warm-up operation is started, a signal indicating this is transmitted from the
エンジンの暖機運転が終了すると,図6に示すように,今度はアイドルストッパボルト12がスロットルドラム7のストッパアーム7aを受け止めて,第1スロットル弁3を通常のアイドル開度位置に保持するようになる。
When the engine warm-up operation ends, as shown in FIG. 6, the
ところで,前述のように,ステップモータ21の出力軸21a及び第2弁軸4a間を連結する減速ギヤ列20の減速比は,第2スロットル弁4が全開位置Fから全閉位置Cに移行するのに応じて,最大値から最小値へと減少するようになっているので,第2スロットル弁4の全開位置Fから中間開度位置Mまでの領域では,上記減速比は比較的大きい。したがって,第2スロットル弁4の全開位置Fから中間開度位置Mまでの領域において,ステップモータ21の回転により,第2弁軸4a,ファーストアイドルカム17及び従動アーム13を介して第1スロットル弁3のファーストアイドル開度の増減制御をきめ細かく行うことができる。
Incidentally, as described above, the reduction ratio of the
次に,車両の発進や加速のために,運転者が操作部材9により開弁用ワイヤ10を牽引すると,スロットルドラム7が戻しばね15の付勢力に抗して,第1スロットル弁3を開くように回転し,スロットルドラム7のストッパアーム7aはアイドルストッパボルト12から離間していく。したがって,第1スロットル弁3を第2スロットル弁4に関係なく開かせ,エンジン出力を調節することができる。
Next, when the driver pulls the
その際,若し,車両の駆動輪がスピンすると,その状態をスピン判定手段32が判定して,その判定信号を電子制御ユニット30に送るので,電子制御ユニット30は,ステップモータ21を更に正転させ,減速ギヤ列20を介して第2スロットル弁4を前記中間開度位置Mから閉弁させる。ところで,第2スロットル弁4の中間開度位置Mから全開位置Fまでの領域では,減速ギヤ列20の減速比は比較的小さいので,第2スロットル弁4の中間開度位置Mからの閉弁は速やかに行われることになり,これによってエンジンの出力を即座に減少させて,駆動輪のスピンを的確に抑制することができる。
At this time, if the driving wheel of the vehicle spins, the spin determination means 32 determines the state and sends the determination signal to the
このように,減速ギヤ列20の減速比を,第2スロットル弁4の開度変化に応じて変化させることで,第2スロットル弁4の或る開度域でのきめ細かく開度制御と,第2スロットル弁4の他の開度域での迅速な開度制御とを両立させることができる。したがって,第2スロットル弁4に,第1スロットル弁3のファーストアイドル開度制御や駆動輪のスピン抑制など,異なる役割を与える場合,その役割に応じて減速ギヤ列20の減速比を変化させることにより,何れの役割をも要求通りに達成することが可能となる。
In this way, by changing the reduction ratio of the
本発明は上記実施例に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば,第2スロットル弁4に与える役割によっては,減速ギヤ列20を,その減速比が,第2スロットル弁4の全開位置からの閉弁に応じて増加するように構成することもできる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, depending on the role given to the
2・・・・・吸気通路
3・・・・・第1スロットル弁
4・・・・・第2スロットル弁
9・・・・・操作部材
15・・・・戻しばね
19・・・・ファーストアイドル制御手段
20・・・・減速ギヤ列
21・・・・アクチュエータ(ステップモータ)
30・・・・制御手段(電子制御ユニット)
2 ...
30... Control means (electronic control unit)
Claims (3)
前記減速ギヤ列(20)を,その減速比が前記第2スロットル弁(4)の開度変化に応じて変化するように構成したことを特徴とする,エンジンの吸気制御装置。 A first throttle valve (3) and a second throttle valve (4) capable of individually opening and closing the intake passage (2) are arranged in series with the intake passage (2) of the engine, and the first throttle valve (3) Is connected to an operating member (9) for manually operating it, and an actuator (21) for opening and closing the second throttle valve (4) is connected via a reduction gear train (20). In addition, in the engine intake control device, the actuator (21) is connected to control means (30) for automatically operating the actuator (21).
The engine intake control device according to claim 1, wherein the reduction gear train (20) is configured such that a reduction ratio thereof changes in accordance with a change in an opening degree of the second throttle valve (4).
前記減速ギヤ列(20)を,その減速比が前記第2スロットル弁(4)の全開位置からの閉弁に応じて減少するように構成し,前記第1スロットル弁(3)に,これを閉弁方向に付勢する戻しばね(15)を接続すると共に,前記第1スロットル弁(3)及び第2スロットル弁(4)間に,第2スロットル弁(4)の全開位置から所定の中間開度位置(M)への閉弁に応じて,前記戻しばね(15)の付勢力との協働により第1スロットル弁(3)に与えるファーストアイドル開度を減少させるファーストアイドル制御手段(30)を配設し,前記制御手段(30)により,エンジン温度の上昇に応じて前記第2スロットル弁(4)を前記全開位置(F)から所定の中間開度位置(M)へと閉弁すべく前記アクチュエータ(21)を作動するようにしたことを特徴とする,エンジンの吸気制御装置。 The intake control apparatus for an engine according to claim 1,
The reduction gear train (20) is configured such that its reduction ratio decreases in accordance with the closing of the second throttle valve (4) from the fully open position, and the first throttle valve (3) A return spring (15) energizing in the valve closing direction is connected, and a predetermined intermediate position is established between the first throttle valve (3) and the second throttle valve (4) from the fully opened position of the second throttle valve (4). First idle control means (30) for reducing the first idle opening degree given to the first throttle valve (3) in cooperation with the urging force of the return spring (15) in response to the closing to the opening position (M). ), And the control means (30) closes the second throttle valve (4) from the fully open position (F) to a predetermined intermediate opening position (M) in response to an increase in engine temperature. Actuate the actuator (21) Characterized in that there was Unishi, intake control device for an engine.
前記制御手段(30)により,車両の駆動輪のスピン状態に応じて前記第2スロットル弁(4)を閉弁すべく前記アクチュエータ(21)を作動するようにしたことを特徴とする,エンジンの吸気制御装置。 The intake control apparatus for an engine according to claim 2,
The engine (21) is operated by the control means (30) to close the second throttle valve (4) in accordance with a spin state of a driving wheel of a vehicle. Intake control device.
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