JP2020106009A - Electronic control throttle device for diesel engine - Google Patents

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Abstract

To provide an electronic control throttle device for a diesel engine that uses components of an electronic control throttle device used in a spark ignition type engine.SOLUTION: An electronic control throttle device 1DE for a diesel engine is formed such that a minute air amount adjusting device for the electronic control throttle device used for a spark ignition type engine is used to adjust a minute angle when a throttle valve 4 is fully closed using a stopper 100 having a cam-shaped cross section, and the cam-shaped stopper 100 is also used as a lever stopper.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ディーゼルエンジンに用いられる電子制御スロットル装置に関するものであり、殊に、ガソリンエンジンやＬＰＧエンジンのように火花点火式エンジンに用いられる電子制御スロットル装置の部品を共用したディーゼルエンジン用の電子制御スロットル装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronically controlled throttle device used in a diesel engine, and more particularly to an electronically controlled electronic throttle device used in a spark ignition type engine such as a gasoline engine or an LPG engine. The present invention relates to a control throttle device.

従来、空気量を制御することによりエンジンを制御するガソリン、ＬＰＧなどの火花点火式エンジンにおいては古くから電子制御スロットル装置が用いられており、例えば特開２０１３−１９４６５９号公報を初めとして多数提示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, electronically controlled throttle devices have been used for a long time in spark ignition type engines such as gasoline and LPG that control the engine by controlling the amount of air, and a large number of them have been presented, for example, as disclosed in JP 2013-194659 A. ing.

図４は従来のガソリン、ＬＰＧなどの火花点火式エンジンに用いられる電子制御スロットル装置の一例を示すものであり、電子制御スロットル装置１ＳＩＥは、先端にスロットルボディ３に形成した空気通路３１を開閉するスロットルバルブ４を有するスロットルシ
ャフト２の基端部２１に固定した例えばモータである電動アクチュエータ５からの駆動力を減速ギア５１により伝達するスロットルギア６を有している。 FIG. 4 shows an example of an electronically controlled throttle device used in a conventional spark ignition engine such as gasoline or LPG. The electronically controlled throttle device 1SIE opens and closes an air passage 31 formed at the tip of a throttle body 3. The throttle gear 6 has a throttle gear 6 which transmits a driving force from an electric actuator 5 which is a motor fixed to a base end portion 21 of a throttle shaft 2 having a throttle valve 4 by a reduction gear 51.

また、前記スロットルシャフト２には前記スロットルギア６のスロットルボディ３側に沿ってスロットルレバー７が装着されており、更に、前記スロットルレバー７には前記スロットルシャフト２を中心として所定の角度を有する円弧状の溝７１が形成されているとともに前記円弧状の溝７１に、前記スロットルギア６の接合面に形成した前記円弧状の溝７１よりも短い円弧状の突起６１が嵌合して所定の角度範囲で回転可能に連結されている
。 A throttle lever 7 is attached to the throttle shaft 2 along the throttle body 3 side of the throttle gear 6, and the throttle lever 7 has a circle having a predetermined angle about the throttle shaft 2. An arc-shaped groove 71 is formed, and an arc-shaped projection 61 shorter than the arc-shaped groove 71 formed on the joint surface of the throttle gear 6 is fitted into the arc-shaped groove 71 to form a predetermined angle. It is rotatably connected in the range.

更にまた、前記スロットルレバー７と前記スロットルボディ３との間に前記スロットルバルブ４を閉じる方向に付勢する戻りばね７２が、前記スロットルギア６とスロットルレバー７との間にはスロットルレバーばね（図示せず）が付設されているとともに、前記電動アクチュエータ５により前記スロットルギア６を介して前記スロットルバルブ４を開方向に回転させた際に図４（ａ）の全閉状態から図５（ａ）に示すようにスロットルギア６が図示する反時計回転方向に回転するが、このとき、スロットルレバー７の円弧状の溝７
１に嵌合するスロットルギア６に形成した円弧状の突起６１の進行方向側の縁端が当接してスロットルレバー７も戻りばね７２に抗して追従して回転し、前記電動アクチュエータ５の駆動力を解除すると、図５（ｂ）に示すように、スロットルレバー７が戻りばね７２により図示する時計回転方向に回転し、スロットルレバー７の円弧状の溝７１に嵌合するスロットルギア６に形成した円弧状の突起６１の進行方向側の前記縁端に対向する端縁が当接してスロットルレバー７もスロットルギア６に追従して時計回転方向に回転し、図４（ｂ）に示すようにスロットルバルブ４の全開位置から僅かに開いた位置において前記スロットルレバー７に形成した係止部７３がスロットルボディ３に形成したレバーストッパ８に当接させて停止させ、更にスロットルレバー７が停止した後に前記スロットルレバーばね（図示せず）により前記突起６１に形成される所定の角度だけ回転させてスロットルボディ３に設置されたねじ式の微小空気量調整装置９に当接させてスロットルギア６を停止させるものである。 Furthermore, a return spring 72 for urging the throttle valve 4 in the closing direction is provided between the throttle lever 7 and the throttle body 3, and a throttle lever spring (see FIG. (Not shown) is additionally provided, and when the electric actuator 5 rotates the throttle valve 4 in the opening direction via the throttle gear 6, the state shown in FIG. As shown in FIG. 3, the throttle gear 6 rotates in the counterclockwise direction shown in the drawing. At this time, the arc-shaped groove 7 of the throttle lever 7
The edge of the arc-shaped projection 61 formed on the throttle gear 6 that fits in 1 on the traveling direction side comes into contact, and the throttle lever 7 also rotates following the return spring 72 to drive the electric actuator 5. When the force is released, as shown in FIG. 5B, the throttle lever 7 is rotated by the return spring 72 in the clockwise direction shown in the drawing to form the throttle gear 6 that fits into the arc-shaped groove 71 of the throttle lever 7. As shown in FIG. 4B, the edge of the arc-shaped projection 61 facing the edge on the traveling direction side abuts, and the throttle lever 7 also follows the throttle gear 6 and rotates in the clockwise direction. At the position where the throttle valve 4 is slightly opened from the fully opened position, the locking portion 73 formed on the throttle lever 7 is brought into contact with the lever stopper 8 formed on the throttle body 3 to stop, and after the throttle lever 7 stops. The throttle gear 6 is stopped by rotating it by a predetermined angle formed on the protrusion 61 by the throttle lever spring (not shown) and bringing it into contact with a screw type minute air amount adjusting device 9 installed on the throttle body 3. It is what makes me.

ところで、近頃、ディーゼルエンジンにも電子制御スロットル装置が適用されつつあるが、ディーゼルエンジン用電子制御スロットル装置は、火花点火式エンジン用の電子制御スロットルバルブ装置と異なり、主にＥＧＲ効率向上、吸気を絞ることで排気温を上げＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）内のススを燃焼させることを目的に制御を行うため、ＥＧＲ制御またはＤＰＦ制御を行っていないときは電動アクチュエータの制御を止め、スロットルバルブ位置は全開位置にある。 By the way, recently, an electronically controlled throttle device is being applied to a diesel engine as well, but unlike the electronically controlled throttle valve device for a spark ignition type engine, the electronically controlled throttle device for a diesel engine mainly improves EGR efficiency and intake air. The exhaust temperature is raised by throttling and the control is performed for the purpose of burning the soot in the DPF (Diesel Particulate Filter). Therefore, when the EGR control or the DPF control is not performed, the control of the electric actuator is stopped, and the throttle valve position is It is in the fully open position.

従って、前記図４に示した火花点火式エンジンに用いる電子制御スロットル装置１ＳＩＥをディーゼルエンジン用に適用するには開閉方向の違いから微小空気量調整装置９の設置位置をスロットルギア６の反対端に配置しなければならず、設置スペースが無いことなどから火花点火式エンジンに用いる電子制御スロットル装置を共用することが困難である
、という問題があった。 Therefore, in order to apply the electronically controlled throttle device 1SIE used in the spark ignition type engine shown in FIG. 4 to a diesel engine, the installation position of the minute air amount adjusting device 9 is set to the opposite end of the throttle gear 6 due to the difference in opening/closing direction. There is a problem that it is difficult to share the electronically controlled throttle device used for the spark ignition type engine because it has to be arranged and there is no installation space.

特開２０１３−１９４６５９号公報JP, 2013-194659, A

本発明は前記火花点火式エンジンに用いられる電子制御スロットル装置の部品を転用したディーゼルエンジン用の電子制御スロットル装置を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide an electronically controlled throttle device for a diesel engine, which uses parts of the electronically controlled throttle device used in the spark ignition type engine.

前記課題を解決するためになされた本発明であるディーゼルエンジン用の電子制御スロ
ットル装置は、先端にスロットルバルブを有するスロットルシャフトの基端部に固定した電動アクチュエータからの駆動力を伝達するスロットルギアと、前記スロットルシャフトのスロットルギアのスロットルボディ側に沿って前記スロットルシャフトに所定の角度範囲で回転可能に前記スロットルギアに連結されて配置されるスロットルレバーと、前記スロットルレバーと前記スロットルボディとの間に架設される戻りばねと、前記電動アクチ
ュエータにより前記スロットルギアを介して前記スロットルバルブを前記戻りばねに抗して開方向に回転させた際に前記スロットルバルブを前記の全閉位置から僅かに開いた位置に前記スロットルレバーを停止させるレバーストッパと、更にスロットルレバーが停止した後に更に所定の角度だけ回転させてスロットルギアを停止させるスロットルボディに設置されたねじ式の微小空気量調整装置とを有する火花点火式エンジン用の電子制御スロットル装置を用い、前記微小空気量調整装置の代わりにスロットルバルブにおける全閉時の微小角度の調整を行うとともに前記レバーストッパを兼ねる断面がカム形状のストッパを用いることを特徴とする。 An electronically controlled throttle device for a diesel engine according to the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, includes a throttle gear for transmitting a driving force from an electric actuator fixed to a base end portion of a throttle shaft having a throttle valve at a tip end, A throttle lever disposed along the throttle body side of the throttle gear of the throttle shaft so as to be rotatable in a predetermined angle range on the throttle shaft, and between the throttle lever and the throttle body. A return spring that is installed over the throttle valve, and the electric actuator slightly opens the throttle valve from the fully closed position when the throttle valve is rotated in the opening direction against the return spring through the throttle gear. A lever stopper for stopping the throttle lever at a fixed position, and a screw type minute air amount adjusting device installed on the throttle body for stopping the throttle gear by further rotating the throttle lever by a predetermined angle after stopping. An electronically controlled throttle device for a spark ignition type engine is used, and instead of the minute air amount adjusting device, a minute angle when the throttle valve is fully closed is adjusted and a stopper having a cam-shaped cross section which also serves as the lever stopper is used. Is characterized by.

また、本発明において、前記スロットルバルブの全開時に前記スロットルレバーが前記カム形状のストッパのスロットルレバーの当接部が断面円形状を基調とし回転による半径不変帯を有することを特徴とする。 Further, in the present invention, when the throttle valve is fully opened, the abutment portion of the throttle lever of the cam-shaped stopper has a circular cross section as a basic and has a radius invariant zone due to rotation.

本発明によれば、従来の火花点火式エンジンの電子制御スロットル装置の部品を共用し
、且つ同様の組立工程でディーゼルエンジン用の電子制御スロットル装置を提供することができ、経済的に優れている。 According to the present invention, it is possible to provide the electronically controlled throttle device for a diesel engine by sharing the components of the electronically controlled throttle device of the conventional spark ignition type engine, and to provide the electronically controlled throttle device for a diesel engine in the same assembly process, which is economically excellent. ..

本発明における好ましい実施の形態の正面図を示すものであり、（ａ）はスロットルバルブの全開時を、（ｂ）はスロットルバルブの全閉時を示す。It is a front view of a preferred embodiment of the present invention, (a) shows the throttle valve fully open, (b) shows the throttle valve fully closed. 図１に示した実施の形態の要部を示す部分拡大図であり、（ａ）はスロットルバルブの全開時を、（ｂ）はスロットルバルブの全閉時を示す。2A and 2B are partially enlarged views showing a main part of the embodiment shown in FIG. 1, in which FIG. 1A shows the throttle valve fully opened, and FIG. 2B shows the throttle valve fully closed. 図１に示した実施の形態に使用するカム形状のストッパのスロットルボディへの取付状態を示す部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a mounting state of a cam-shaped stopper used in the embodiment shown in FIG. 1 on a throttle body. 従来の火花点火式エンジンにおける電子制御スロットル装置の正面図であり、（ａ）はスロットルバルブの全開時を、（ｂ）はスロットルバルブの全開時を示す。It is a front view of the electronically controlled throttle device in the conventional spark ignition type engine, (a) shows the throttle valve fully open, (b) shows the throttle valve fully open. 図４に示した従来の火花点火式エンジンにおける電子制御スロットル装置のスロットルレバーとスロットルギアとの関係を示す説明図であり、（ａ）は反時計方向に回転させた場合を、（ｂ）は時計方向に回転させた場合を示す。It is explanatory drawing which shows the relationship between the throttle lever and throttle gear of the electronically controlled throttle device in the conventional spark ignition type engine shown in FIG. 4, (a) shows the case where it rotates counterclockwise, (b) shows. It shows the case of rotating clockwise.

以下に、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明であるディーゼルエンジン用の電子制御スロットル装置１ＤＥの好ましい実施の形態を示すものであり、基本的な部品構成は前記図４および図５に示した火花点火式エンジン用の電子制御スロットル装置１ＳＩＥとほぼ同様であり、同一構成部には同一の符号を付して説明する。 FIG. 1 shows a preferred embodiment of an electronically controlled throttle device 1DE for a diesel engine according to the present invention. The basic parts configuration is electronically controlled for the spark ignition type engine shown in FIGS. 4 and 5. It is almost the same as the throttle device 1SIE, and the same components will be described with the same reference numerals.

前述のように本実施の形態は、全体としては前記図４に示した従来例とほぼ同様の部品を用いるが、ディーゼルエンジン用の電子制御スロットル装置１ＤＥでは、通常はスロットルバルブ４が全開状態にあり、スロットルギア６を図示する反時計回りに回転させることで閉じる動きをするものであり、前記図４に示した火花点火式エンジンの電子制御スロ
ットル装置１ＳＩＥとはスロットルバルブ４のスロットルシャフト２への取付角度および開閉方向が異なる。 As described above, the present embodiment uses almost the same parts as the conventional example shown in FIG. 4 as a whole, but in the electronically controlled throttle device 1DE for a diesel engine, the throttle valve 4 is normally in the fully open state. The throttle gear 6 is closed by rotating the throttle gear 6 in the counterclockwise direction shown in the drawing. The electronically controlled throttle device 1SIE of the spark ignition type engine shown in FIG. 4 is connected to the throttle shaft 2 of the throttle valve 4. The mounting angle and opening/closing direction of are different.

そして、本実施の形態では、図１（ａ）に示したスロットルバルブ４が図示する垂直な全開状態においてスロットルレバー７に突設した係止部７３がスロットルボディ３に固着したカム形のストッパ１００の円形状の部分１０１を基調とした回転により半径の変わらない半径不変帯１０２に当接して係止する（図２参照）。 Further, in the present embodiment, when the throttle valve 4 shown in FIG. 1A is in the vertical fully open state shown in the drawing, the locking portion 73 projecting from the throttle lever 7 is fixed to the throttle body 3 in the cam-shaped stopper 100. By the rotation based on the circular-shaped portion 101, the radius-invariant zone 102 whose radius does not change is abutted and locked (see FIG. 2).

また、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すようにスロットルギア６が図示する反時計方向に回転して前記カム形のストッパ１００に当接してスロットルバルブ４の全閉状態を形成する。 Further, as shown in FIGS. 1(b) and 2(b), the throttle gear 6 rotates in the counterclockwise direction shown in the drawing to come into contact with the cam-shaped stopper 100 to form the fully closed state of the throttle valve 4. ..

このスロットルバルブ４の全閉状態では、スロットルバルブ４はスロットルボディ３に形成した空気通路３１との間隔を調整して微小空気量を調整する必要があることからスト
ッパ１００の断面カム形状の部分１０３を用いて微小角度の制御を行えるようにしている（図２（ｂ）参照）。 In the fully closed state of the throttle valve 4, it is necessary to adjust the distance between the throttle valve 4 and the air passage 31 formed in the throttle body 3 to adjust the minute air amount. Is used to control a minute angle (see FIG. 2B).

更に、本実施の形態では、前記微小空気量の調整は、電子制御スロットル装置１の製造工程中において空気を流しながら流量を調整することから、前記ストッパ１００は図３に示したように、スロットルボディ３の所定位置に固着した前記図１に示したスロットルシ
ャフト２に平行な取付ピン１０４を中心軸としてその周囲にカム体１０５を固着したものであるが、殊に、カム体１０５は、その中心に貫通形成した取付孔１０６が、先端側内周面１０７が前記取付ピン１０４の外径よりも大径であるとともに基端側内周面１０８が前記取付ピン１０４の外径に等しいか僅かに小径に形成された段付き形状に形成されており
、初めに前記先端側内周面１０７を前記取付ピン１０４に通して回転方向の位置を決定した後にカム体１０５を圧入して固定することにより所定の回転位置に容易に固定することが可能である。 Furthermore, in the present embodiment, the adjustment of the minute air amount adjusts the flow rate while flowing the air during the manufacturing process of the electronically controlled throttle device 1, so that the stopper 100 is provided with the throttle valve as shown in FIG. A cam body 105 is fixed around a mounting pin 104, which is fixed to a predetermined position of the body 3 and is parallel to the throttle shaft 2 shown in FIG. 1, as a central axis. The mounting hole 106 formed through the center has a distal end side inner peripheral surface 107 having a diameter larger than the outer diameter of the mounting pin 104, and a proximal end side inner peripheral surface 108 equal to or slightly smaller than the outer diameter of the mounting pin 104. It is formed in a stepped shape with a small diameter, and the cam body 105 is press-fitted and fixed by first passing the distal end side inner peripheral surface 107 through the mounting pin 104 to determine the position in the rotational direction. Can be easily fixed in a predetermined rotation position.

このように、本実施の形態は、前記従来の火花点火式エンジンの電子制御スロットル装置の共通部品を用いて、且つ火花点火式エンジンの電子制御スロットル装置と同様な組立工程で調整が可能であり、経済的にもきわめて有利である。 As described above, the present embodiment can be adjusted by using the common parts of the electronically controlled throttle device of the conventional spark ignition type engine and in the same assembly process as the electronically controlled throttle device of the spark ignition type engine. , Economically very advantageous.

１ＤＥ ディーゼルエンジン用の電子制御スロットル装置、１ＳＩＥ 火花点火式エンジン用の電子制御スロットル装置、２ スロットルシャフト、３ スロットルボディ、４ スロットルバルブ、５ 電動アクチュエータ、６ スロットルギア、７ スロットルレバ
ー、８ レバーストッパ、９ 微小空気量調整装置、２１ 基端部、３１ 空気通路、５１ 減速ギア、６１ 突起、７１ 溝、７２ 戻りばね、７３ 係止部、１００ スト
ッパ、１０１ 円形状の部分、１０２ 半径不変帯、１０３ 断面カム形状の部分、１０４ 取付ピン、１０５ カム体、１０６ 取付孔、１０７ 先端側内周面、１０８ 基端側内周面 1DE Electronic control throttle device for diesel engine, 1SIE Electronic control throttle device for spark ignition type engine, 2 Throttle shaft, 3 Throttle body, 4 Throttle valve, 5 Electric actuator, 6 Throttle gear, 7 Throttle lever, 8 Lever stopper, 9 minute air amount adjusting device, 21 base end portion, 31 air passage, 51 reduction gear, 61 protrusion, 71 groove, 72 return spring, 73 locking portion, 100 stopper, 101 circular portion, 102 radius invariant zone, 103 Cross-section cam-shaped portion, 104 mounting pin, 105 cam body, 106 mounting hole, 107 front end side inner peripheral surface, 108 base end side inner peripheral surface

Claims (3)

先端にスロットルバルブを有するスロットルシャフトの基端部に固定した電動アクチュエータからの駆動力を伝達するスロットルギアと、前記スロットルシャフトのスロットルギアのスロットルボディ側に沿って前記スロットルシャフトに所定の角度範囲で回転可能に前記スロットルギアに連結されて配置されるスロットルレバーと、前記スロットルレバーと前記スロットルボディとの間に架設される戻りばねと、前記電動アクチュエータにより前記スロットルギアを介して前記スロットルバルブを前記戻りばねに抗して開方向に回転させた際に前記スロットルバルブを前記の全閉位置から僅かに開いた位置に前記スロットルレバーを停止させるレバーストッパと、更にスロットルレバーが停止した後に更に所定の角度だけ回転させてスロットルギアを停止させるスロットルボディに設置されたねじ式の微小空気量調整装置とを有する火花点火式エンジン用の電子制御スロットル装置を用い、前記微小空気量調整装置の代わりにスロットルバルブにおける全閉時の微小角度の調整を行うとともに前記レバーストッパを兼ねる断面がカム形状のストッパを用いることを特徴とするディーゼルエンジン用の電子制御スロットル装置。 A throttle gear that transmits a driving force from an electric actuator fixed to a base end portion of a throttle shaft having a throttle valve at a tip, and a predetermined angle range to the throttle shaft along a throttle body side of the throttle gear of the throttle shaft. A throttle lever that is rotatably connected to the throttle gear, a return spring that is installed between the throttle lever and the throttle body, and the electric actuator that controls the throttle valve via the throttle gear. A lever stopper that stops the throttle lever from the fully closed position to a position slightly opened when the throttle valve is rotated in the opening direction against the return spring, and a predetermined stopper after the throttle lever is stopped. An electronically controlled throttle device for a spark ignition type engine having a screw type minute air amount adjusting device installed in a throttle body for rotating an angle to stop a throttle gear, and a throttle instead of the minute air amount adjusting device is used. An electronically controlled throttle device for a diesel engine, characterized in that a stopper having a cam-shaped cross section is used to adjust a minute angle when the valve is fully closed and also serves as the lever stopper. 前記スロットルバルブの全開時に前記スロットルレバーが前記カム形状のストッパのスロットルレバーの当接部が断面円形状を基調とし回転による半径不変帯を有することを特徴とする請求項１記載のディーゼルエンジン用の電子制御スロットル装置。 2. The diesel engine according to claim 1, wherein, when the throttle valve is fully opened, the abutment portion of the throttle lever of the cam-shaped stopper has a circular cross section and has a radius invariant zone due to rotation. Electronically controlled throttle device. 前記カム形状のストッパはカム体の回転方向の位置を調整可能に前記スロットルボディに固着可能であることを特徴とする請求項１または２記載のディーゼルエンジン用の電子制御スロットル装置。 3. The electronically controlled throttle device for a diesel engine according to claim 1, wherein the cam-shaped stopper can be fixed to the throttle body so that the position of the cam body in the rotational direction can be adjusted.
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