JP2009174543A5 - - Google Patents

Description

自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置

本発明は、自動二輪車用エンジンのスロットルバルブに、エンジンの吸気量を調節するスロットルバルブの弁軸を回転可能に支承し、そのスロットルバルブの弁軸に、該バルブを開閉すべく操向用バーハンドルに回転可能に取付けられてマニュアル操作されるアクセルグリップと、該バルブを自動的に開閉すべく作動するモータとを連結した、自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置の改良に関する。

かゝるエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置は、下記の特許文献１に開示されるように、既に知られている。

特公平３−３９１７６号公報

上記目的を達成するために、本発明は、自動二輪車用エンジンのスロットルボディに、エンジンの吸気量を調節するスロットルバルブの弁軸を回転可能に支承し、そのスロットルバルブの弁軸に、該バルブを開閉すべく操向用バーハンドルに回転可能に取付けられてマニュアル操作されるアクセルグリップと、該バルブを自動的に開閉すべく作動するモータとを連結した、自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置において、前記弁軸とは別体に構成されて該弁軸に伝動装置を介して連動する作動軸と、この作動軸に設けられる被動ドラムとが、前記スロットルボディの一側に配置され、前記アクセルグリップに固定の駆動ドラムが前記被動ドラムに接続され、前記作動軸には、前記アクセルグリップの操作量を検知するアクセル操作量センサが、また前記弁軸には、前記スロットルバルブの開度を検知するスロットル開度センサがそれぞれ連結されることを第１の特徴とする。

また本発明は、前記第１の特徴に加えて、前記弁軸の一方の端部が前記スロットルボディの外周壁より外方に突出しており、該一方の端部に前記スロットル開度センサが連結されることを第２の特徴とする。

また本発明は、前記第１又は第２の特徴に加えて、前記モータは、それの出力軸線が前記弁軸と平行に配置されると共に前記伝動装置にギヤを介して連結されていて、前記スロットルバルブを開閉すべく作動することを第３の特徴とする。

また本発明は、前記第１〜第３の何れかの特徴に加えて、前記駆動ドラム及び前記被動ドラムが上下一対の連動ワイヤを介して相互に接続されることを第４の特徴とする。

また本発明は、前記第１〜第４の何れかの特徴に加えて、前記伝動装置は、前記アクセルグリップが前記スロットルバルブの閉じ方向に操作されたときには、その閉じ操作を前記モータの作動に優先して該スロットルバルブに伝達することを第５特徴とし、この第５の特徴によれば、スロットルバルブがアクセル操作部材の操作量を超えて開くことを規制すると共に、モータ等の故障時でも、アクセル操作部材の閉じ操作によるスロットルバルブの閉じ動作を確保することができる。

また本発明は、前記第５の特徴に加えて、前記作動軸と前記弁軸との間に第１及び第２ストッパが設けられ、その両ストッパが、前記モータによる回転操作に優先して、前記被動ドラムからの回転操作による前記作動軸からの回転操作が何れかのストッパに作用するように、配置角度が設定されることを第６の特徴とする。

また本発明は、前記第１〜第６の何れかの特徴に加えて、前記モータにはコントロールユニットが接続され、そのコントロールユニットは、前記アクセル操作量センサの出力状態、エンジンの状態及び自動二輪車の運転状態に基づいてスロットル開度の目標値を設定して該目標値に向かって前記モータを作動させると共に、前記スロットル開度センサから出力されるスロットルバルブの開度信号を該コントロールユニットにフィードバックすることでスロットルバルブの実開度が目標値に達したか否かを判別して、前記モータの作動を制御することを第７の特徴とする。

また本発明は、前記第７の特徴に加えて、前記コントロールユニットには、前記アクセル操作量センサの出力状態、エンジンの状態及び自動二輪車の運転状態に基づいて選択的に呼出される、アクセル操作量に対するスロットル開度特性を異にした複数のマップが収められることを第８の特徴とする。

本発明に係る自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置の斜視図 上記スロットルバルブ開閉制御装置における三方向伝動装置の正面図（図３の２−２線断面図） 図２の３−３線断面図 三方向伝動装置の作動状態説明図 三方向伝動装置の異なる作動状態説明図 コントロールユニットの概略図 コントロールユニットが複数備えるマップ線図 アクセルグリップ回転角度とスロットルバルブの開度との関係特性線図

以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。

先ず、図１において、自動二輪車の操向用バーハンドル１の右端部に回転可能に取り付けられるアクセルグリップ２に駆動ドラム４が、また後述する作動軸３に被動ドラム５がそれぞれ固着され、これらドラム４，５は上下一対の連動ワイヤ６，６′を介して相互に接続され、アクセルグリップ２に連動して作動軸３が回転するようになっている。

一方、エンジンの吸入系に配設されるスロットルボディ７には、その吸気道７ａを開閉するバタフライ型のスロットルバルブ８の弁軸９が回転可能に支承され、このスロットルバルブ８の開度によってエンジンの吸気量が調節されるようになっている。

上記弁軸９は、その両端をスロットルボディ７の両外側に突出させており、その一端部に、スロットルバルブ８を閉じ方向に付勢する捩じりコイルばねからなる戻しばね１０が接続される。また弁軸９と同軸上に並ぶように作動軸３が回転可能に配設され、この作動軸３とモータ１２とが三方向伝動装置１１を介して弁軸９に連結される。

作動軸３には、その回転角即ちアクセルグリップ２の操作量を検知するアクセル操作量センサ２３が連結され、弁軸９には、スロットルバルブ８の開度を検知するスロットル開度センサ２４が連結される。

上記三方向伝動装置１１について図１〜図３により説明する。

三方向伝動装置１１は、作動軸３に固着される第１ベベルギヤ１３と、この第１ベベルギヤ１３と対向するように弁軸９に固着される第２ベベルギヤ１４と、作動軸３又は弁軸９に相対回転可能に支承されるキャリヤ１５と、このキャリヤ１５に回転可能に支持されると共に、第１及び第２ベベルギヤ１３，１４に噛合する１個又は複数個のベベルピニオン１６と、作動軸３又は弁軸９に相対回転可能に支承されるキャリヤ規制部材１７とを備えており、上記キャリヤ１５の一側面に対向して、該キャリヤ１５の一方向への回転限界を規定する第１固定ストッパ２１が三方向伝動装置１１のケーシング２０に固設される。

キャリヤ規制部材１７は、作動軸３又は弁軸９に相対回転可能に支承される被動ギヤ１７ａと、この被動ギヤ１７ａの側面に突設されてキャリヤ１５の他側面に対向し、前記第１固定ストッパ２１と協働してキャリヤ１５の回転範囲を規制する可動ストッパ１７ｂとからなっており、上記被動ギヤ１７ａには、モータ１２によって駆動される駆動ギヤ１８が噛合される。したがって、モータ１２の作動によりキャリヤ規制部材１７を回転して、キャリヤ１５の回転範囲を規制することができる。

また三方向伝動装置１１のケーシング２０には、第１固定ストッパ２１との間にキャリヤ１５及び可動ストッパ１７ｂを挟むようにして第１固定ストッパ２１から所定角度離れた位置で可動ストッパ１７ｂに対向する第２固定ストッパ２２が固設される。

前記モータ１２には、コントロールユニット２５が接続される。コントロールユニット２５は、図６に示すように、アクセル操作量センサ２３の出力信号、エンジン回転数Ｎｅ、変速機の変速位置Ｍｐ、車速Ｖ、駆動輪速度Ｗｖ等の自動二輪車の運転情報が入力され、それらに基づいて条件判定を行い、その判定結果に対応したマップを呼出し、呼び出したマップに従ってスロットル開度の目標値を設定し、その目標値に向かってモータ１２を正転又逆転方向に作動する。その間、スロットル開度センサ２４から出力される、スロットルバルブ８の開度信号がコントロールユニット２５にフィードバックされ、それを受けたコントロールユニット２５は、スロットルバルブ８の実開度が目標値に達したか否かを判別して、モータ１２の作動を制御する。

コントロールユニット２５に収められるマップには、図７に示すように、アクセル操作量に対するスロットル開度特性を異にした複数のマップ１〜マップ３が用意される。

次に、この実施例の作用について説明する。

いま、図３に示すように、キャリヤ１５が第１固定ストッパ２１とキャリヤ規制部材１７の可動ストッパ１７ｂとで挟持された状態にあるとする。この状態では、キャリヤ１５は何れの方向にも回転不能となるので、アクセルグリップ２の操作により第１ベベルギヤ１３を「開」方向又は「閉」方向へ回転すると、ベベルピニオン１６はキャリヤ１５上で自転のみ行って、第２ベベルギヤ１４を第１ベベルギヤ１３と反対方向へ同角度回転させるので、第２ベベルギヤ１４に連結したスロットルバルブ８を開き又は閉じることができる。この間のアクセルグリップ操作量に対するスロットルバルブ開度特性は、図８の線Ａで示すことができる。

次に、スロットルバルブ８が戻しばね１０の付勢力をもって全閉状態に保持されているとき、図４に示すように、モータ１２の作動によりキャリヤ規制部材１７を図３の位置から第１ベベルギヤ１３の「開」方向へ角度α１だけ回転して、可動ストッパ１７ｂをキャリヤ１５から離間させたとする。この状態で、アクセルグリップ２の操作により第１ベベルギヤ１３を「開」方向に回転させても、キャリヤ１５がキャリヤ規制部材１７の可動ストッパ１７ｂに当接するまでは、ベベルピニオン１６は自転しながら公転して、第２ベベルギヤ１４上を単に転がるだけとなるため、第２ベベルギヤ１４は回転せず、スロットルバルブ８の全閉状態を変えない。

第１ベベルギヤ１３が「開」方向へ角度β１回転することによりキャリヤ１５が可動ストッパ１７ｂに当接すると、第１ベベルギヤ１３の「開」方向の回転は、ベベルピニオン１６に自転のみを起こさせので、その自転により第２ベベルギヤ１４は第１ベベルギヤ１３と反対方向へ回転され、スロットルバルブ８を開くことができる。

このようなスロットルバルブ８の開き状態からアクセルグリップ２の閉じ操作により第１ベベルギヤ１３を全閉位置まで戻せば、先ずベベルピニオン１６の自転のみにより第２ベベルギヤ１４がスロットルバルブ８の全閉位置まで回転し、それからベベルピニオン１６の自転と公転によりキャリヤ規制部材１７が第１固定ストッパ２１との当接位置（図３）まで戻る。

この間のアクセルグリップ操作量に対するスロットルバルブ開度特性は、図８の線Ｂで示すことができる。

次に、モータ１２の作動によりキャリヤ規制部材１７を第１ベベルギヤ１３の「開」方向に更に回転し、その回転角度がアクセルグリップ２の最大操作量β２に対応した角度α２に達すると、図５に示すように、キャリヤ規制部材１７の可動ストッパ１７ｂが第２固定ストッパ２２に当接して、それ以上の回転が拘束される。したがって、アクセルグリップ２を全開方向へフルに操作しても、最早、スロットルバルブ８を開くことはできず、スロットルバルブ８は戻しばね１０の付勢力をもって全閉位置を維持する。

以上の作用から明らかように、キャリヤ規制部材１７のモータ１２による回転角α１及びα２は、アクセルグリップ２のロストモーション角度β１、β２を生むことになる。そこで、モータ１２の作動によりキャリヤ規制部材１７を第１ベベルギヤ１３の「閉」方向へ回転して、可動ストッパ１７ｂによりキャリヤ１５を第１固定ストッパ２１側へ押動すれば、第１ベベルギヤ１３上を第１固定ストッパ２１側に転がるベベルピニオン１６によって第２ベベルギヤ１４がスロットルバルブ８の開き方向へ回転されることになるから、スロットルバルブ８を開くことができ、キャリヤ１５が第１固定ストッパ２１に受け止められたとき、スロットルバルブ８の開弁限界となる。したがって、スロットルバルブ８は、アクセルグリップ２の開き操作量を超えて開くことはない。

また上記とは反対に可動ストッパ１７ｂをキャリヤ１５から離れる方向へキャリヤ規制部材１７を回転すれば、戻しばね１０の付勢力の作用により第２ベベルギヤ１４はスロットルバルブ８の閉じ方向へ回転するので、ベベルピニオン１６は第１ベベルギヤ１３上を先刻とは反対方向に転がり、キャリヤ１５が可動ストッパ１７ｂに追い付いたところで、スロットルバルブ８の閉じは止まる。こうして、モータ１２の作動により、スロットルバルブ８の開度を自由に制御することができる。したがって、そのモータ１２の作動を前記コントロールユニット２５により制御することにより、例えば車輪のトラクション制御や、車速のクルーズ制御を行うことができる。

このようなモータ１２の作動によるスロットルバルブ８の開閉制御中、万一、モータ１２が固着し、あるいはコントロールユニット２５の故障によりモータ１２が予想外の動きをした場合、操縦者がアクセルグリップ２の閉じ操作により第１ベベルギヤ１３を「閉」方向に回転すれば、可動ストッパ１７ｂがどのような位置を占めていても、直ちにベベルピニオン１６を自転させて、第２ベベルギヤ１４を戻しばね１０の付勢力との協働によりスロットルバルブ８の閉じ方向へ回転させ、スロットルバルブ８を優先的に閉じることができる。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲を逸脱することなく種々の設計変更が可能である。

１・・・・・・操向用バーハンドル
２・・・・・・アクセルグリップ
３・・・・・・作動軸
４・・・・・・駆動ドラム
５・・・・・・被動ドラム
６，６′・・・連動ワイヤ
７・・・・・・スロットルボディ
８・・・・・・スロットルバルブ
９・・・・・・弁軸
１０・・・・・戻しばね
１１・・・・・三方向伝動装置
１２・・・・・モータ
１３・・・・・第１ベベルギヤ
１４・・・・・第２ベベルギヤ
１５・・・・・キャリヤ
１６・・・・・ベベルピニオン
１７・・・・・キャリヤ規制部材
１８，１７ａ・・ギヤ
２１・・・・・第１固定ストッパ（第１ストッパ）
２２・・・・・第２固定ストッパ（第２ストッパ）
２３・・・・・アクセル操作量センサ
２４・・・・・スロットル開度センサ
２５・・・・・コントロールユニット

Claims (8)

1. 自動二輪車用エンジンのスロットルボディ（７）に、エンジンの吸気量を調節するスロットルバルブ（８）の弁軸（９）を回転可能に支承し、そのスロットルバルブ（８）の弁軸（９）に、該バルブ（８）を開閉すべく操向用バーハンドル（１）に回転可能に取付けられてマニュアル操作されるアクセルグリップ（２）と、該バルブ（８）を自動的に開閉すべく作動するモータ（１２）とを連結した、自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置において、
   前記弁軸（９）とは別体に構成されて該弁軸（９）に伝動装置（１１）を介して連動する作動軸（３）と、この作動軸（３）に設けられる被動ドラム（５）とが、前記スロットルボディ（７）の一側に配置され、前記アクセルグリップ（２）に固定の駆動ドラム（４）が前記被動ドラム（５）に接続され、前記作動軸（３）には、前記アクセルグリップ（２）の操作量を検知するアクセル操作量センサ（２３）が、また前記弁軸（９）には、前記スロットルバルブ（８）の開度を検知するスロットル開度センサ（２４）がそれぞれ連結されることを特徴とする、自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
2. 前記弁軸（９）の一方の端部が前記スロットルボディ（７）の外周壁より外方に突出しており、該一方の端部に前記スロットル開度センサ（２４）が連結されることを特徴とする、請求項１に記載の自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
3. 前記モータ（１２）は、それの出力軸線が前記弁軸（９）と平行に配置されると共に前記伝動装置（１１）にギヤ（１８，１７ａ）を介して連結されていて、前記スロットルバルブ（８）を開閉すべく作動することを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
4. 前記駆動ドラム（４）及び前記被動ドラム（５）が上下一対の連動ワイヤ（６，６′）を介して相互に接続されることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
5. 前記伝動装置（１１）は、前記アクセルグリップ（２）が前記スロットルバルブ（８）の閉じ方向に操作されたときには、その閉じ操作を前記モータ（１２）の作動に優先して該スロットルバルブ（８）に伝達することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
6. 前記作動軸（３）と前記弁軸（９）との間に第１及び第２ストッパ（２１，２２）が設けられ、その両ストッパ（２１，２２）は、前記モータ（１２）による回転操作に優先して、前記被動ドラム（５）からの回転操作による前記作動軸（３）からの回転操作が何れかのストッパ（２１，２２）に作用するように、配置角度が設定されることを特徴とする、請求項５に記載の自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
7. 前記モータ（１２）にはコントロールユニット（２５）が接続され、そのコントロールユニット（２５）は、前記アクセル操作量センサ（２３）の出力状態、エンジンの状態及び自動二輪車の運転状態に基づいてスロットル開度の目標値を設定して該目標値に向かって前記モータ（１２）を作動させると共に、前記スロットル開度センサ（２４）から出力されるスロットルバルブ（８）の開度信号を該コントロールユニット（２５）にフィードバックすることでスロットルバルブ（８）の実開度が目標値に達したか否かを判別して、前記モータ（１２）の作動を制御することを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
8. 前記コントロールユニット（２５）には、前記アクセル操作量センサ（２３）の出力状態、エンジンの状態及び自動二輪車の運転状態に基づいて選択的に呼出される、アクセル操作量に対するスロットル開度特性を異にした複数のマップが収められることを特徴とする、請求項７に記載の自動二輪車用エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。