JP3780250B2

JP3780250B2 - Motor-driven throttle valve device

Info

Publication number: JP3780250B2
Application number: JP2002327000A
Authority: JP
Inventors: 繁夫玉木; 徳元　　茂
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2015-09-20
Also published as: JP2003176732A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関用吸気制御装置に係り、特に、モータ駆動式のスロットルバルブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関用吸気制御装置としては、例えば、特開平５−２９６０６７号公報に記載のものが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような内燃機関用吸気制御装置をマルチポイントタイプの燃料噴射システムに採用すると、エンジンの吹き返しやＥＧＲガスやＰＣＶガス等の影響により、スロットルバルブの下流側に付着物質が付着し、その結果、この付着物質がスロットルバルブとボディ本体の壁面の隙間に堆積し、スロットルバルブとボディ本体の球状壁面あるいは、軸受部を塞ぐという現象が発生する。
【０００７】
また、この付着物質は、炭素，水素，硫黄分の合成されたタール状でものであり、温まった状態では粘性があるが、低温では固着する特性を持っているため、低温時にスロットルバルブが開き難く、スロットルバルブの円滑な動作を妨げるという問題があった。具体的には、従来の機械式のものであれば、アクセルペダルを操作する人力でスロットルバルブを回転させることができたが、モータ駆動式のものでは、モータの出力に限界があり、また装置を小型化する上で大きなモータを用いることは許されないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、スロットルバルブ下流側への付着物質があっても、その影響を除去して、スロットルバルブ駆動用のモータの円滑な動作が可能であるとともに、低開度域でのモータによる高精度な吸気量制御が可能な内燃機関用吸気制御装置としてのモータ駆動式のスロットルバルブ装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、前記吸気通路の壁面の内スロットルバルブの上流側で当該スロットルバルブと対面する壁面部分を球面形状とすると共に、前記吸気通路の壁面の内スロットルバルブの下流側で当該スロットルバルブと対面する壁面部分を円筒形状とし、前記スロットルバルブが全閉状態に位置するときに対面する前記吸気通路の内周壁面との間の隙間は前記球面形状側の隙間より、前記円筒形状側の隙間の方を小さく構成し、前記スロットルバルブの下流側で、スロットルバルブの外側周縁領域、前記スロットルバルブの下流側で、前記スロットルバルブの外側周縁領域に対向するボディー本体の内壁面の領域、及び前記スロットルシャフトと前記ボディー本体に形成されたスロットルシャフトの軸孔の内部領域に低摩擦係数の物質の塗布層を設け、前記低摩擦係数の物質の塗布層の厚さは前記スロットルバルブが全閉状態に位置するときの前記球面形状側の隙間と同等以上としたものである。
【００１０】
また、具体的にはスロットルバルブをモータで駆動すると共に、モータによって駆動されるスロットルバルブと当該スロットルバルブが装着された吸気通路の内壁面との間の隙間及び前記スロットルバルブの軸受部の隙間に、これら隙間を減少させる低摩擦係数の物質の塗布層を設け、前記スロットルバルブの開度が、アクセルの踏み込み量と前記スロットルバルブの開度に応じて駆動されるモータによって減速歯車を介してフィードバック制御するものである。
【００１４】
【実施例】
以下に、図面を用いて本発明の一実施例について、図１乃至図３を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例による内燃機関用吸気制御装置の要部の縦断面図である。
【００１５】
中空のボディ本体１は、吸気導管に接続される上流側入口２と、吸気マニホールドに接続される下流側出口３を備えている。この中空のボディ本体３に、図示しない軸受により支持されたスロットルシャフト４が貫通して取り付けられており、このスロットルシャフト４には、スロットルバルブ５が取り付けられている。
【００１６】
スロットルバルブ５は、スロットルシャフト４を回転中心として、矢印方向に回転可能である。図示の実線で示す状態は、スロットルバルブが全閉の状態（アイドル状態）を示している。
【００１７】
スロットルバルブ５は、上流側に向かって回転する側の第１の外側周縁５ａと、下流側に向かって回転する側の第２の外側周縁５ｂとを備えている。一方、このスロットルバルブに対向するボディ本体の内側の吸気通路壁には、スロットルバルブの第１の外側周縁５ａに対向する第１の壁面６と、スロットルバルブの第２の外側周縁５ｂに対向する第２の壁面８が形成されている。
【００１８】
第１の壁面６は、スロットルバルブ５が、実線で示す全閉の状態から、破線で示す角度θだけ回転する状態まで、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａに対向する壁面であり、この壁面の形状は、球状となっている。即ち、実線で示すアイドル位置において、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６の間隙をＬとすると、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａが回転して、破線で示す位置に回転した時も、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６の間隙は、Ｌのまま一定である。この間隙Ｌは、例えば、５〜１０μｍである。ここで、角度θについては、エンジンに求められる特性によって異なるが、１０゜から３５゜程度の角度範囲まで球状の壁面が形成される。なお、本実施例の要点は、この球状壁面にあるのではないので、この角度θはさほど重要なものでない。
【００１９】
また、第２の壁面８は、円筒形状である。実線で示すアイドル位置において、スロットルバルブ５の第２の外側周縁５ｂと円柱状の第２の壁面８の間隙は、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６との距離Ｌと同じく、Ｌである。しかしながら、スロットルバルブ５が回転するに従って、この間隙は、次第に増加していく。
【００２０】
スロットルバルブ５の形状は、スロットルシャフト４を中心として厳密には左右対称ではないが、ほぼ同一の形状をしている。
【００２１】
エンジンからの吹き返し等による付着物質は、スロットルバルブ５の下流側の面及びこのスロットルバルブ５よりも下流側のスロットルボディ本体１の内壁面に堆積する。従来は、スロットルバルブ５の第２の外側周縁５ｂに対向するボディ本体１の壁面形状は、球状であったので、スロットルバルブの第２の外側周縁と第２の壁面の間隙は、狭いものであった。そこで、このスロットルバルブの第２の外側周縁の近傍に付着物質が堆積すると、スロットルバルブが矢印Ｘ方向に回転した時、スロットルバルブの第２の外側周縁と第２の壁面の隙に噛み込んでしまう現象が発生していた。
【００２２】
しかしながら、第２の壁面を円筒形状とすることにより、スロットルバルブ５の第２の外側周縁５ｂと円柱状の第２の壁面８の間隙は、スロットルバルブ５の回転とともに広がるため、従来発生していたような付着物質の噛み込みの問題は発生しなくなり、スロットルバルブの円滑な動作を可能とするものである。
【００２３】
図２は、本発明の一実施例による内燃機関用吸気制御装置の縦断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２４】
エアークリーナーを通ってきた空気は、吸気通路内壁６とスロットルバルブ５の隙間で計量され、エンジンに供給される。スロットルバルブ５は、スロットルシャフト４に固定されている。スロットルシャフト４の一端には、ギア１１が固定され、このギア１１には、ギア１０が係合している。ギア１０は、モーター９のシャフトに取り付けられている。
【００２５】
運転者１５がペダル１６を踏み込むと、ペダル１６の踏み込み量は制御装置１４によって検出され、その踏み込み量に応じて、モーター９に制御指令を出力して、モーター９を回転させる。モーター９の駆動力は、ギア１０及びギア１１によって減速されて、スロットルシャフト４に伝達され、スロットルバルブ５を所定角度回転させる。
【００２６】
スロットルシャフト４の他端には、スロットル角度センサが取り付けられており、スロットルバルブ５の回転角度を検出する。検出されたスロットルバルブ５の回転角度は、制御装置１４に取り込まれ、モーター９に与えられる制御指令にフィードバックされ、スロットルバルブ５を所定角度に回転させる。
【００２７】
また、スロットルシャフト４には、スロットルスプリング１２が取り付けられており、このスロットルスプリング１２は、ギア１０，１１のバックラッシュの防止や、減速時に何らかの理由でモーターの動きが不円滑な場合にスロットルバルブを閉じるために設けられている。
【００２８】
吸気制御装置は、コンパクトに纏める必要があるため、モーターを小型化する必要があり、そのため、モーターの発生トルクは低下し、スロットルバルブを動かす最小トルクしかない状況である。従って、スロットルバルブと吸気通路の内壁にエンジンの付着物質が付着して噛み込みが発生するような状況では、この噛み込みによるスロットルバルブの開きの不具合が発生しやすくなるが、上述したようにスロットルバルブの第２の外側周縁に対向するボディ本体の壁面を円筒形状とすることにより、かかる噛み合いの問題を除去でき、モーターによりスロットルバルブを駆動する電子制御スロットルにおいても、小形モーターを用いてスロットルバルブの円滑な制御が可能となる。
【００２９】
次に、図３を用いて、スロットルバルブの開度に対するスロットルバルブ通過空気量の関係について説明する。
図３は、本発明の一実施例及び従来例による内燃機関用吸気制御装置におけるスロットルバルブの開度に対するスロットルバルブ通過空気量の関係を示す図である。
【００３０】
図３において、実線で示す直線Ｏは、従来のスロットルバルブの開度変化に対して、スロットルバルブ通過空気量が直線的に変化する内燃機関用吸気制御装置の例であり、比較のために示している。
【００３１】
破線で示す曲線Ｐは、従来のスロットルバルブの第１及び第２の外側周縁に対向するボディ本体の壁面がそれぞれ球状のものの例であり、スロットルバルブ開度が０度からθ度までは、スロットルバルブ開度の変化に応じて、スロットルバルブ通過空気量が僅かずつ増加する特性であり、角度θを越えると増加割合が急激に増加する特性である。
【００３２】
それに対して、一点鎖線で示す曲線Ｑが、本発明の一実施例による内燃機関用吸気制御装置のスロットルバルブの開度変化に対して、スロットルバルブ通過空気量が直線的に変化する内燃機関用吸気制御装置の特性である。ボディ本体の一方の壁面は球状であるが、他方は円筒形状であるため、曲線Ｐに比べて、スロットルバルブの開度０からθまでのスロットルバルブ通過空気量の変化割合が大きくなっている。従って、曲線Ｐで示す従来の内燃機関用吸気制御装置に比べて、加速性能が向上している。しかも、付着物質の噛み込みの問題も発生せず、円滑なスロットルバルブの動きが実現するものである。
【００３３】
なお、２点鎖線で示す曲線Ｒについては、他の実施例に関するものであり、後述する。
【００３４】
次に、本発明の他の実施例について、図４及び図５を用いて説明する。
図４は、本発明の他の実施例による内燃機関用吸気制御装置の要部の縦断面図であり、図５は、図４のＰ矢視図である。
【００３５】
中空のボディ本体１は、吸気導管に接続される上流側入口２と、吸気マニホールドに接続される下流側出口３を備えている。この中空のボディ本体３に、図示しない軸受により支持されたスロットルシャフト４が貫通して取り付けられており、このスロットルシャフト４には、スロットルバルブ５が取り付けられている。
【００３６】
スロットルバルブ５は、スロットルシャフト４を回転中心として、矢印方向に回転可能である。図示の実線で示す状態は、スロットルバルブが全閉の状態（アイドル状態）を示している。
【００３７】
スロットルバルブ５は、上流側に向かって回転する側の第１の外側周縁５ａと、下流側に向かって回転する側の第２の外側周縁５ｂとを備えている。一方、このスロットルバルブに対向するボディ本体の内側の吸気通路壁には、スロットルバルブの第１の外側周縁５ａに対向する第１の壁面６と、スロットルバルブの第２の外側周縁５ｂに対向する第２の壁面８が形成されている。
【００３８】
第１の壁面６は、スロットルバルブ５が、実線で示す全閉の状態から、破線で示す角度θだけ回転する状態まで、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａに対向する壁面であり、この壁面の形状は、球状となっている。即ち、実線で示すアイドル位置において、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６の間隙をＬ１とすると、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａが回転して、破線で示す位置に回転した時も、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６の間隙は、Ｌ１のまま一定である。
【００３９】
ここで、この間隙Ｌ１は、例えば、５０〜１００μｍであり、図１に示す実施例に比べて広くなっている。即ち、上述したように角度θは、エンジンに求められる特性によって異なるが、３０゜前後である。そして、エンジンの吹き返しやＥＧＲガスやＰＣＶガスによる付着物質は、スロットルバルブ５が、実線で示すアイドル位置では殆ど発生せず、スロットルバルブ５が図中に示す角度θ１以上で発生する。ここで、θ１は、約２０゜程度である。従って、スロットルバルブ５が開いた状態でエンジンの吹き返し等が発生すると、その付着物質は、角度θ１で示すボディ本体１のスロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａに対向する壁面６にも付着することになる。このようにして、付着物質が壁面６にも堆積した状態で、スロットルバルブ５が閉まり、矢印Ｙ方向に回転すると、堆積した付着物質とスロットルバルブが噛み合うことになる。それを避けるために、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６の間隙Ｌ１を、例えば、５０〜１００μｍと広くしたものである。
【００４０】
このようにすることにより、エンジンの吹き返し等により付着物質が堆積しても、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６の噛み合いを防止して、スロットルバルブの円滑な動作を可能とするものである。
【００４１】
また、第２の壁面８は、円筒形状である。実線で示すアイドル位置において、スロットルバルブ５の第２の外側周縁５ｂと円柱状の第２の壁面８の間隙は、Ｌ２である。ここで、Ｌ２は、例えば、５〜１０μｍである。しかしながら、スロットルバルブ５が回転するに従って、この間隙は、次第に増加していく。
【００４２】
スロットルバルブ５の形状は、スロットルシャフト４を中心として厳密には左右対称ではないが、ほぼ同一の形状をしている。
【００４３】
エンジンからの吹き返し等による付着物質は、スロットルバルブ５の下流側の面及びこのスロットルバルブ５よりも下流側のスロットルボディ本体１の内壁面に堆積する。従来は、スロットルバルブ５の第２の外側周縁５ｂに対向するボディ本体１の壁面形状は、球状であったので、スロットルバルブの第２の外側周縁と第２の壁面の間隙は、狭いものであった。そこで、このスロットルバルブの第２の外側周縁の近傍に付着物質が堆積すると、スロットルバルブが矢印Ｘ方向に回転した時、スロットルバルブの第２の外側周縁と第２の壁面の隙に噛み込んでしまう現象が発生していた。
【００４４】
しかしながら、第２の壁面を円筒形状とすることにより、スロットルバルブ５の第２の外側周縁５ｂと円柱状の第２の壁面８の間隙は、スロットルバルブ５の回転とともに広がるため、従来発生していたような付着物質の噛み込みの問題は発生しなくなり、スロットルバルブの円滑な動作を可能とするものである。
【００４５】
ここで、図３を用いて、本実施例における内燃機関用吸気制御装置におけるスロットルバルブの開度に対するスロットルバルブ通過空気量の関係について説明する。
【００４６】
図３において、２点鎖線で示す曲線Ｒが、本実施例による内燃機関用吸気制御装置のスロットルバルブの開度変化に対して、スロットルバルブ通過空気量が直線的に変化する内燃機関用吸気制御装置の特性である。ボディ本体の一方の壁面は球状であるが、他方は円筒形状であるため、曲線Ｐに比べて、スロットルバルブの開度０からθまでのスロットルバルブ通過空気量の変化割合が大きくなっている。また、球状壁面とスロットルバルブの外側周縁の間隙を大きくしているため、曲線Ｑに比べて、通過空気量が僅かに多くなっている。
【００４７】
従って、曲線Ｐで示す従来の内燃機関用吸気制御装置に比べて、加速性能が向上している。しかも、付着物質の噛み込みの問題も発生せず、円滑なスロットルバルブの動きが実現するものである。
【００４８】
次に、本発明のその他の実施例について、図６，図７及び図８を用いて説明する。
図６は、本発明のその他の実施例による内燃機関用吸気制御装置の要部の縦断面図であり、図７は、図６のＰ矢視図である。
【００４９】
中空のボディ本体１は、吸気導管に接続される上流側入口２と、吸気マニホールドに接続される下流側出口３を備えている。この中空のボディ本体３に、図示しない軸受により支持されたスロットルシャフト４が貫通して取り付けられており、このスロットルシャフト４には、スロットルバルブ５が取り付けられている。
【００５０】
スロットルバルブ５は、スロットルシャフト４を回転中心として、矢印方向に回転可能である。図示の実線で示す状態は、スロットルバルブが全閉の状態（アイドル状態）を示している。
【００５１】
スロットルバルブ５は、上流側に向かって回転する側の第１の外側周縁５ａと、下流側に向かって回転する側の第２の外側周縁５ｂとを備えている。一方、このスロットルバルブに対向するボディ本体の内側の吸気通路壁には、スロットルバルブの第１の外側周縁５ａに対向する第１の壁面６と、スロットルバルブの第２の外側周縁５ｂに対向する第２の壁面８が形成されている。
【００５２】
第１の壁面６は、スロットルバルブ５が、実線で示す全閉の状態から、破線で示す角度θだけ回転する状態まで、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａに対向する壁面であり、この壁面の形状は、球状となっている。即ち、実線で示すアイドル位置において、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６の間隙をＬ１とすると、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａが回転して、破線で示す位置に回転した時も、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６の間隙は、Ｌ１のまま一定である。なお、Ｌ１は、図示していないが、図４と同じ場所を示すものである。
【００５３】
ここで、この間隙Ｌ１は、例えば、５０〜１００μｍであり、図１に示す実施例に比べて広くなっている。即ち、上述したように角度θは、エンジンに求められる特性によって異なるが、３０゜前後である。そして、エンジンの吹き返しやＥＧＲガスやＰＣＶガスによる付着物質は、スロットルバルブ５が、実線で示すアイドル位置では殆ど発生せず、スロットルバルブ５が図中に示す角度θ１以上で発生する。ここで、θ１は、約２０゜程度である。従って、スロットルバルブ５が開いた状態でエンジンの吹き返し等が発生すると、その付着物質は、角度θ１で示すボディ本体１のスロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａに対向する壁面６にも付着することになる。このようにして、付着物質が壁面６にも堆積した状態で、スロットルバルブ５が閉まり、矢印Ｙ方向に回転すると、堆積した付着物質とスロットルバルブが噛み合うことになる。それを避けるために、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６の間隙Ｌ１を、例えば、５０〜１００μｍと広くしたものである。
【００５４】
このようにすることにより、エンジンの吹き返し等により付着物質が堆積しても、スロットルバルブ５の第１の外側周縁５ａと球状の第１の壁面６の噛み合いを防止して、スロットルバルブの円滑な動作を可能とするものである。
【００５５】
また、第２の壁面８は、円筒形状である。実線で示すアイドル位置において、スロットルバルブ５の第２の外側周縁５ｂと円柱状の第２の壁面８の間隙は、Ｌ２であり、このＬ２は、例えば、５〜１０μｍである。しかしながら、スロットルバルブ５が回転するに従って、この間隙は、次第に増加していく。
【００５６】
スロットルバルブ５の形状は、スロットルシャフト４を中心として厳密には左右対称ではないが、ほぼ同一の形状をしている。
【００５７】
エンジンからの吹き返し等による付着物質は、スロットルバルブ５の下流側の面及びこのスロットルバルブ５よりも下流側のスロットルボディ本体１の内壁面に堆積する。従来は、スロットルバルブ５の第２の外側周縁５ｂに対向するボディ本体１の壁面形状は、球状であったので、スロットルバルブの第２の外側周縁と第２の壁面の間隙は、狭いものであった。そこで、このスロットルバルブの第２の外側周縁の近傍に付着物質が堆積すると、スロットルバルブが矢印Ｘ方向に回転した時、スロットルバルブの第２の外側周縁と第２の壁面の隙に噛み込んでしまう現象が発生していた。
【００５８】
しかしながら、第２の壁面を円筒形状とすることにより、スロットルバルブ５の第２の外側周縁５ｂと円柱状の第２の壁面８の間隙は、スロットルバルブ５の回転とともに広がるため、従来発生していたような付着物質の噛み込みの問題は発生しなくなり、スロットルバルブの円滑な動作を可能とするものである。
【００５９】
さらに、本実施例では、スロットルバルブ５の下流側に潤滑性のある低摩擦係数の物質の塗布層２０、例えば、二硫化モリブデンを塗布してある。この塗布層２０の塗布領域は、スロットルシャフト４とボディ本体１に形成されたスロットルシャフト４の軸穴の内部領域２０ａと、スロットルバルブ５の下流側で、スロットルバルブ５の外側周縁領域２０ｂと、スロットルバルブ５の下流側で、スロットルバルブ５の外側周縁に対向するボディ本体１の内壁面の領域２０ｃである。
【００６０】
図３の曲線Ｒで示したように、スロットルバルブ５の第１の外側周縁とこれに対向するボディ本体１の内壁面の間隙Ｌ１を大きくしたため、空気量が多少多くなっている。そこで、図３の曲線Ｑで示す並の空気量を確保するため、潤滑性のある低摩擦係数の塗布層２０を塗布してある。例えば、二硫化モリブデンを溶剤で溶解した上で、上述の領域に塗布し、乾燥すると、スロットルバルブとボディ本体の内壁面の間隙はなくなるが、塗布層２０の乾燥後にスロットルバルブ２０を回転することにより、スロットルバルブとボディ本体の内壁面の間には５〜１０μｍの間隙が形成される。従って、初期時の隙間を減少させることができ、図３の曲線Ｑで示す並の空気量を確保するができる。
【００６１】
塗布層は、潤滑性のある低摩擦係数の物質を使用するため、狭い隙間に入っても、接触部に引っかかることがなく、スロットルバルブは良好な動きを示す。
【００６２】
ここで、潤滑性のある低摩擦係数の塗布層２０としては、二硫化モリブデン以外にも、黒鉛やフッ素樹脂を用いることも可能である。
【００６３】
塗布層２０の厚さは、５０μｍ乃至１００μｍ以上としている。これは、スロットルバルブ５の第１の周縁とこの第１の周縁に対向するボディ本体の間隙を５０〜１００μｍとしたことと関連しており、間隙を塞ぐことができる厚さとしている。また、この厚さを、例えば、数ｍｍのように厚くしても、塗布層が一度に剥がれ落ちてしまうため、付着物質の堆積−塗布層の剥離が繰り返されなくなるので、あまり厚くすることは効果がない。
【００６４】
また、この塗布層の塗布は、図１に示した実施例にも適用できるものであり、その時は、塗布層の厚さは、５〜１０μｍ以上あればよい。
【００６５】
さらに、潤滑性のある低摩擦係数の塗布層２０をスロットルバルブ５の下流側に塗布する利点について、図８を用いて説明する。
図８は、本発明のその他の実施例による内燃機関用吸気制御装置による走行距離に対するアイドル回転数の変化を示す図である。
【００６６】
図８において、実線Ｓは、スロットルバルブの外側周縁に対向するボディ本体の壁面を球状として、二硫化モリブデンを塗布していない内燃機関用吸気制御装置を初期状態は、７５０ｒｐｍで駆動した時の走行距離に対するエンジンのアイドル回転数の変化を示す図である。図示するように、走行距離が増加するにしたがって、付着物質の影響でアイドル回転数が低下し、約５０００ｋｍ走行時には、アイドル回転数が３００回転に達し、エンジンは停止する。
【００６７】
一方、破線Ｔは、本実施例による走行距離に対するアイドル回転数の変化を示している。走行距離にして４０００ｋｍくらいまでの破線Ｔ１は、付着物質が堆積するため、吸気通路が次第に狭くなり、アイドル回転数が低下する。しかしながら、エンジンの種類や熱等の条件により一概には決まらないが、例えば、４気筒２０００ｃｃのエンジンでは、４０００ｋｍ位になると、二硫化モリブデンが表面から少しずつ剥がれ落ちる。この剥離は、ガソリンの吹き返しやエンジンオイル中の揮発性物質が、二硫化モリブデンに作用することによって生じる。塗布層である二硫化モリブデンが剥離すると同時に、この二硫化モリブデンの表面に堆積していた付着物質も剥がれ落ちる。走行距離４０００ｋｍから５０００ｋｍ程度までは、破線Ｔ２で示すように、徐々に、アイドル回転数が上昇してくる。これは、塗布層である二硫化モリブデンが剥離することによって、付着物質も剥離することによって、スロットルバルブの外側周縁とボディ本体との間隙が徐々に広がり、吸気流量が増加することによる。走行距離５０００ｋｍ以降では、初期状態と同様に、また、付着物質が徐々に堆積することによって吸入空気量が減少し、アイドル回転数が低下する。以上のような現象によって、破線Ｔで示すように、所定の走行距離毎に、アイドル回転が変位するが、エンジンに供給する空気量を初期設定した値の近傍に維持することが可能となる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、内燃機関用吸気制御装置において、スロットルバルブ下流側への付着物質があっても、その影響を除去して、スロットルバルブの円滑な動作の可能となるとともに、低開度域での高精度な吸気量制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による内燃機関用吸気制御装置の要部の縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例による内燃機関用吸気制御装置の縦断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の一実施例及び従来例による内燃機関用吸気制御装置におけるスロットルバルブの開度に対するスロットルバルブ通過空気量の関係を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例による内燃機関用吸気制御装置の要部の縦断面図である。
【図５】図４のＰ矢視図である。
【図６】本発明のその他の実施例による内燃機関用吸気制御装置の要部の縦断面図である。
【図７】図６のＰ矢視図である。
【図８】本発明のその他の実施例による内燃機関用吸気制御装置による走行距離に対するアイドル回転数の変化を示す図である。
【符号の説明】
１…ボディ本体
２…上流側入口
３…下流側入口
４…スロットルシャフト
５…スロットルバルブ
５ａ…第１の外側周縁
５ｂ…第２の外側周縁
６…第１の壁面
８…第２の壁面
９…モーター
１０，１１…ギア
１２…スロットルスプリング
１３…スロットル角度センサ
１４…制御装置
１５…運転者
１６…ペダル
２０…塗布層[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an intake air control device for an internal combustion engine, and more particularly to a motor-driven throttle valve device .
[0002]
[Prior art]
As a conventional intake control device for an internal combustion engine, for example, a device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-29667 is known .
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the intake control device for an internal combustion engine as described above is employed in a multi-point type fuel injection system, the adhering substances adhere to the downstream side of the throttle valve due to the influence of engine blowback, EGR gas, PCV gas, etc. The adhering substance accumulates in the gap between the throttle valve and the wall surface of the body body, and a phenomenon occurs in which the spherical wall surface of the throttle valve and the body body or the bearing portion is blocked.
[0007]
In addition, this adhering substance is in the form of tar synthesized from carbon, hydrogen, and sulfur. It is viscous when heated, but has a characteristic of sticking at low temperatures, so it is difficult to open the throttle valve at low temperatures. There is a problem that the smooth operation of the throttle valve is hindered. Specifically, with the conventional mechanical type, the throttle valve could be rotated by manual operation of the accelerator pedal, but with the motor driven type, there is a limit to the motor output, and the device There is a problem that it is not allowed to use a large motor for downsizing the motor.
[0008]
An object of the present invention, even when the deposited material to a throttle valve downstream side, to remove the influence, as well as a possible smooth operation of the motor for the throttle valve drive, by a motor in the low opening region An object of the present invention is to provide a motor-driven throttle valve device as an intake air control device for an internal combustion engine capable of highly accurate intake air amount control.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a wall portion facing the throttle valve on the upstream side of the inner throttle valve on the wall surface of the intake passage has a spherical shape, and the inner throttle valve on the wall surface of the intake passage The wall portion facing the throttle valve on the downstream side is cylindrical, and the clearance between the inner peripheral wall surface of the intake passage that faces when the throttle valve is in the fully closed state is larger than the clearance on the spherical shape side. The body of the body that is configured to have a smaller gap on the cylindrical shape side and that faces the outer peripheral area of the throttle valve on the downstream side of the throttle valve and the outer peripheral area of the throttle valve on the downstream side of the throttle valve. region of the inner wall surface, and the interior region of the axial hole of the throttle shaft, which is formed on the throttle shaft and the body main low The coating layer of a substance friction coefficient provided, the thickness of the applied layer of material of the low friction coefficient is obtained by said spherical side of the gap equal to or higher than when the throttle valve is positioned in the fully closed state.
[0010]
Specifically, the throttle valve is driven by a motor, and the clearance between the throttle valve driven by the motor and the inner wall surface of the intake passage to which the throttle valve is mounted and the clearance of the bearing portion of the throttle valve. An application layer of a material having a low coefficient of friction that reduces these gaps is provided, and the opening degree of the throttle valve is fed back via a reduction gear by a motor driven according to the amount of depression of the accelerator and the opening degree of the throttle valve. It is something to control.
[0014]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings with reference to FIGS.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of an intake control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
[0015]
The hollow body 1 includes an upstream inlet 2 connected to an intake conduit and a downstream outlet 3 connected to an intake manifold. A throttle shaft 4 supported by a bearing (not shown) passes through the hollow body 3 and a throttle valve 5 is attached to the throttle shaft 4.
[0016]
The throttle valve 5 can rotate in the direction of the arrow with the throttle shaft 4 as the center of rotation. The state indicated by the solid line in the figure indicates a state where the throttle valve is fully closed (idle state).
[0017]
The throttle valve 5 includes a first outer peripheral edge 5a on the side rotating toward the upstream side and a second outer peripheral edge 5b on the side rotating toward the downstream side. On the other hand, the intake passage wall inside the body main body facing the throttle valve faces the first wall surface 6 facing the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve and the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve. A second wall surface 8 is formed.
[0018]
The first wall surface 6 is a wall surface facing the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 from the fully closed state indicated by the solid line to the state where the throttle valve 5 rotates by the angle θ indicated by the broken line. The shape of the wall surface is spherical. That is, at the idle position indicated by the solid line, if the gap between the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6 is L, the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 rotates, and the broken line The gap between the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6 remains constant at L even when rotated to the position indicated by. The gap L is, for example, 5 to 10 μm. Here, the angle θ varies depending on the characteristics required of the engine, but a spherical wall surface is formed in an angle range of about 10 ° to 35 °. Since the main point of the present embodiment is not in the spherical wall surface, the angle θ is not so important.
[0019]
The second wall surface 8 has a cylindrical shape. In the idle position indicated by the solid line, the gap between the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve 5 and the cylindrical second wall surface 8 is between the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6. The distance L is the same as the distance L. However, this gap gradually increases as the throttle valve 5 rotates.
[0020]
The shape of the throttle valve 5 is not strictly symmetrical with respect to the throttle shaft 4 but is substantially the same shape.
[0021]
Adhering substances due to blowback from the engine accumulate on the downstream surface of the throttle valve 5 and the inner wall surface of the throttle body main body 1 on the downstream side of the throttle valve 5. Conventionally, the shape of the wall surface of the body body 1 facing the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve 5 is spherical, so that the gap between the second outer peripheral edge of the throttle valve and the second wall surface is narrow. there were. Therefore, if an adhering substance accumulates in the vicinity of the second outer peripheral edge of the throttle valve, when the throttle valve rotates in the direction of the arrow X, the throttle valve bites into the gap between the second outer peripheral edge of the throttle valve and the second wall surface. The phenomenon that occurs.
[0022]
However, since the gap between the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve 5 and the columnar second wall surface 8 increases with the rotation of the throttle valve 5 by making the second wall surface cylindrical, this has conventionally occurred. Such a problem of sticking of the adhering substance does not occur, and the throttle valve can be smoothly operated.
[0023]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an intake control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line AA of FIG.
[0024]
The air that has passed through the air cleaner is measured in the gap between the intake passage inner wall 6 and the throttle valve 5 and supplied to the engine. The throttle valve 5 is fixed to the throttle shaft 4. A gear 11 is fixed to one end of the throttle shaft 4, and a gear 10 is engaged with the gear 11. The gear 10 is attached to the shaft of the motor 9.
[0025]
When the driver 15 depresses the pedal 16, the depression amount of the pedal 16 is detected by the control device 14, and according to the depression amount, a control command is output to the motor 9 to rotate the motor 9. The driving force of the motor 9 is decelerated by the gear 10 and the gear 11 and transmitted to the throttle shaft 4 to rotate the throttle valve 5 by a predetermined angle.
[0026]
A throttle angle sensor is attached to the other end of the throttle shaft 4 and detects the rotation angle of the throttle valve 5. The detected rotation angle of the throttle valve 5 is taken into the control device 14 and fed back to a control command given to the motor 9 to rotate the throttle valve 5 to a predetermined angle.
[0027]
A throttle spring 12 is attached to the throttle shaft 4. The throttle spring 12 is used to prevent backlash of the gears 10 and 11 and when the motor does not move smoothly for some reason during deceleration. Is provided to close.
[0028]
Since the intake control device needs to be compactly packed, it is necessary to reduce the size of the motor. Therefore, the torque generated by the motor is reduced, and there is only a minimum torque for moving the throttle valve. Therefore, in the situation where the adhering material of the engine adheres to the throttle valve and the inner wall of the intake passage and the bite occurs, the trouble of the throttle valve opening due to the bite is likely to occur. By making the wall surface of the body body facing the second outer peripheral edge of the valve cylindrical, such a meshing problem can be eliminated, and even in an electronically controlled throttle that drives a throttle valve by a motor, a throttle motor is used by using a small motor. Can be smoothly controlled.
[0029]
Next, the relationship of the throttle valve passing air amount with respect to the opening degree of the throttle valve will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the throttle valve passing air amount and the throttle valve opening in the intake control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention and the conventional example.
[0030]
In FIG. 3, a straight line O shown by a solid line is an example of an intake control device for an internal combustion engine in which the amount of air passing through the throttle valve changes linearly with respect to a change in the opening of the conventional throttle valve, and is shown for comparison. ing.
[0031]
A curve P indicated by a broken line is an example in which the wall surface of the body body facing the first and second outer peripheral edges of the conventional throttle valve is spherical, and when the throttle valve opening is 0 degree to θ degree, the throttle valve This is a characteristic in which the amount of air passing through the throttle valve is increased little by little in accordance with the change in the valve opening, and the increase rate is rapidly increased when the angle θ is exceeded.
[0032]
On the other hand, the curve Q indicated by the alternate long and short dash line is for an internal combustion engine in which the amount of air passing through the throttle valve changes linearly with respect to the change in the opening of the throttle valve of the intake control device for the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. This is a characteristic of the intake control device. One wall surface of the body body is spherical, but the other has a cylindrical shape. Therefore, compared with the curve P, the rate of change in the amount of air passing through the throttle valve from 0 to θ is increased. Therefore, the acceleration performance is improved as compared with the conventional intake control device for an internal combustion engine indicated by the curve P. In addition, the problem of biting of the adhering substance does not occur, and the smooth movement of the throttle valve is realized.
[0033]
In addition, about the curve R shown with a dashed-two dotted line, it is related with another Example and is mentioned later.
[0034]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an essential part of an intake control device for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow P in FIG.
[0035]
The hollow body 1 includes an upstream inlet 2 connected to an intake conduit and a downstream outlet 3 connected to an intake manifold. A throttle shaft 4 supported by a bearing (not shown) passes through the hollow body 3 and a throttle valve 5 is attached to the throttle shaft 4.
[0036]
The throttle valve 5 can rotate in the direction of the arrow with the throttle shaft 4 as the center of rotation. The state indicated by the solid line in the figure indicates a state where the throttle valve is fully closed (idle state).
[0037]
The throttle valve 5 includes a first outer peripheral edge 5a on the side rotating toward the upstream side and a second outer peripheral edge 5b on the side rotating toward the downstream side. On the other hand, the intake passage wall inside the body main body facing the throttle valve faces the first wall surface 6 facing the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve and the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve. A second wall surface 8 is formed.
[0038]
The first wall surface 6 is a wall surface facing the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 from the fully closed state indicated by the solid line to the state where the throttle valve 5 rotates by the angle θ indicated by the broken line. The shape of the wall surface is spherical. That is, at the idle position indicated by the solid line, when the gap between the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6 is L1, the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 rotates, and the broken line The gap between the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6 remains constant at L1 even when rotated to the position indicated by.
[0039]
Here, the gap L1 is, for example, 50 to 100 μm, and is wider than the embodiment shown in FIG. That is, as described above, the angle θ is about 30 °, although it varies depending on the characteristics required for the engine. Further, the adhering substance due to engine blowback, EGR gas, or PCV gas hardly occurs at the idle position indicated by the solid line of the throttle valve 5, and the throttle valve 5 is generated at an angle θ1 or more shown in the drawing. Here, θ1 is about 20 °. Therefore, when engine blowback or the like occurs while the throttle valve 5 is open, the adhered substance also adheres to the wall surface 6 facing the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 of the body main body 1 indicated by the angle θ1. It will be. In this manner, when the throttle valve 5 is closed and rotates in the direction of the arrow Y in a state where the adhering substance is also accumulated on the wall surface 6, the accumulated adhering substance and the throttle valve mesh with each other. In order to avoid this, the gap L1 between the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6 is increased to, for example, 50 to 100 μm.
[0040]
In this way, even if an adhering substance accumulates due to engine blowback or the like, the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6 are prevented from being engaged, and the throttle valve can be smoothly moved. It is possible to operate.
[0041]
The second wall surface 8 has a cylindrical shape. At the idle position indicated by the solid line, the gap between the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve 5 and the cylindrical second wall surface 8 is L2. Here, L2 is, for example, 5 to 10 μm. However, this gap gradually increases as the throttle valve 5 rotates.
[0042]
The shape of the throttle valve 5 is not strictly symmetrical with respect to the throttle shaft 4 but is substantially the same shape.
[0043]
Adhering substances due to blowback from the engine accumulate on the downstream surface of the throttle valve 5 and the inner wall surface of the throttle body main body 1 on the downstream side of the throttle valve 5. Conventionally, the shape of the wall surface of the body body 1 facing the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve 5 is spherical, so that the gap between the second outer peripheral edge of the throttle valve and the second wall surface is narrow. there were. Therefore, if an adhering substance accumulates in the vicinity of the second outer peripheral edge of the throttle valve, when the throttle valve rotates in the direction of the arrow X, the throttle valve bites into the gap between the second outer peripheral edge of the throttle valve and the second wall surface. The phenomenon that occurs.
[0044]
However, since the gap between the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve 5 and the columnar second wall surface 8 increases with the rotation of the throttle valve 5 by making the second wall surface cylindrical, this has conventionally occurred. Such a problem of sticking of the adhering substance does not occur, and the throttle valve can be smoothly operated.
[0045]
Here, the relationship of the throttle valve passing air amount with respect to the opening degree of the throttle valve in the intake control device for the internal combustion engine in the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0046]
In FIG. 3, a curve R indicated by a two-dot chain line indicates an intake control for the internal combustion engine in which the amount of air passing through the throttle valve changes linearly with respect to a change in the opening of the throttle valve of the intake control device for the internal combustion engine according to this embodiment. It is a characteristic of the device. One wall surface of the body body is spherical, but the other has a cylindrical shape. Therefore, compared with the curve P, the rate of change in the amount of air passing through the throttle valve from 0 to θ is increased. Further, since the gap between the spherical wall surface and the outer peripheral edge of the throttle valve is increased, the amount of passing air is slightly increased compared to the curve Q.
[0047]
Therefore, the acceleration performance is improved as compared with the conventional intake control device for an internal combustion engine indicated by the curve P. In addition, the problem of biting of the adhering substance does not occur, and the smooth movement of the throttle valve is realized.
[0048]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an essential part of an intake control device for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view taken in the direction of arrow P in FIG.
[0049]
The hollow body 1 includes an upstream inlet 2 connected to an intake conduit and a downstream outlet 3 connected to an intake manifold. A throttle shaft 4 supported by a bearing (not shown) passes through the hollow body 3 and a throttle valve 5 is attached to the throttle shaft 4.
[0050]
The throttle valve 5 can rotate in the direction of the arrow with the throttle shaft 4 as the center of rotation. The state indicated by the solid line in the figure indicates a state where the throttle valve is fully closed (idle state).
[0051]
The throttle valve 5 includes a first outer peripheral edge 5a on the side rotating toward the upstream side and a second outer peripheral edge 5b on the side rotating toward the downstream side. On the other hand, the intake passage wall inside the body main body facing the throttle valve faces the first wall surface 6 facing the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve and the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve. A second wall surface 8 is formed.
[0052]
The first wall surface 6 is a wall surface facing the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 from the fully closed state indicated by the solid line to the state where the throttle valve 5 rotates by the angle θ indicated by the broken line. The shape of the wall surface is spherical. That is, at the idle position indicated by the solid line, when the gap between the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6 is L1, the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 rotates, and the broken line The gap between the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6 remains constant at L1 even when rotated to the position indicated by. In addition, although L1 is not shown in figure, it shows the same place as FIG.
[0053]
Here, the gap L1 is, for example, 50 to 100 μm, and is wider than the embodiment shown in FIG. That is, as described above, the angle θ is about 30 °, although it varies depending on the characteristics required for the engine. Further, the adhering substance due to engine blowback, EGR gas, or PCV gas hardly occurs at the idle position indicated by the solid line of the throttle valve 5, and the throttle valve 5 is generated at an angle θ1 or more shown in the drawing. Here, θ1 is about 20 °. Therefore, when engine blowback or the like occurs while the throttle valve 5 is open, the adhered substance also adheres to the wall surface 6 facing the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 of the body main body 1 indicated by the angle θ1. It will be. In this manner, when the throttle valve 5 is closed and rotates in the direction of the arrow Y in a state where the adhering substance is also accumulated on the wall surface 6, the accumulated adhering substance and the throttle valve mesh with each other. In order to avoid this, the gap L1 between the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6 is increased to, for example, 50 to 100 μm.
[0054]
In this way, even if an adhering substance accumulates due to engine blowback or the like, the first outer peripheral edge 5a of the throttle valve 5 and the spherical first wall surface 6 are prevented from being engaged, and the throttle valve can be smoothly moved. It is possible to operate.
[0055]
The second wall surface 8 has a cylindrical shape. In the idle position indicated by the solid line, the gap between the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve 5 and the cylindrical second wall surface 8 is L2, and this L2 is, for example, 5 to 10 μm. However, this gap gradually increases as the throttle valve 5 rotates.
[0056]
The shape of the throttle valve 5 is not strictly symmetrical with respect to the throttle shaft 4 but is substantially the same shape.
[0057]
Adhering substances due to blowback from the engine accumulate on the downstream surface of the throttle valve 5 and the inner wall surface of the throttle body main body 1 on the downstream side of the throttle valve 5. Conventionally, the shape of the wall surface of the body body 1 facing the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve 5 is spherical, so that the gap between the second outer peripheral edge of the throttle valve and the second wall surface is narrow. there were. Therefore, if an adhering substance accumulates in the vicinity of the second outer peripheral edge of the throttle valve, when the throttle valve rotates in the direction of the arrow X, the throttle valve bites into the gap between the second outer peripheral edge of the throttle valve and the second wall surface. The phenomenon that occurs.
[0058]
However, since the gap between the second outer peripheral edge 5b of the throttle valve 5 and the columnar second wall surface 8 increases with the rotation of the throttle valve 5 by making the second wall surface cylindrical, this has conventionally occurred. Such a problem of sticking of the adhering substance does not occur, and the throttle valve can be smoothly operated.
[0059]
Furthermore, in this embodiment, a coating layer 20 of a material having a low friction coefficient having lubricity, for example, molybdenum disulfide, is applied to the downstream side of the throttle valve 5. The application region of the application layer 20 includes an inner region 20a of the shaft hole of the throttle shaft 4 formed in the throttle shaft 4 and the body main body 1, an outer peripheral region 20b of the throttle valve 5 on the downstream side of the throttle valve 5, This is a region 20 c on the inner wall surface of the body main body 1 that faces the outer periphery of the throttle valve 5 on the downstream side of the throttle valve 5.
[0060]
As shown by the curve R in FIG. 3, the gap L1 between the first outer peripheral edge of the throttle valve 5 and the inner wall surface of the body body 1 facing the first outer peripheral edge is increased, so that the amount of air is somewhat increased. Therefore, in order to ensure the same amount of air as shown by the curve Q in FIG. 3, a coating layer 20 having a low friction coefficient with lubricity is applied. For example, when molybdenum disulfide is dissolved in a solvent and then applied to the above region and dried, there is no gap between the throttle valve and the inner wall surface of the body body, but the throttle valve 20 is rotated after the coating layer 20 is dried. Thus, a gap of 5 to 10 μm is formed between the throttle valve and the inner wall surface of the body main body. Therefore, the gap at the initial time can be reduced, and the average air amount shown by the curve Q in FIG. 3 can be secured.
[0061]
Since the coating layer uses a lubricious low friction coefficient substance, even if it enters a narrow gap, it does not get caught in the contact portion, and the throttle valve shows good movement.
[0062]
Here, as the coating layer 20 having a low friction coefficient with lubricity, it is also possible to use graphite or fluorine resin in addition to molybdenum disulfide.
[0063]
The coating layer 20 has a thickness of 50 μm to 100 μm. This is related to the fact that the gap between the first peripheral edge of the throttle valve 5 and the body main body opposed to the first peripheral edge is 50 to 100 μm, and the thickness is sufficient to close the gap. In addition, even if this thickness is increased to, for example, several mm, the coating layer is peeled off at a time, so the deposition of the adhering substance and the peeling of the coating layer are not repeated. has no effect.
[0064]
In addition, the application of the coating layer can be applied to the embodiment shown in FIG. 1, and at this time, the thickness of the coating layer may be 5 to 10 μm or more.
[0065]
Further, the advantage of applying the lubricating low friction coefficient coating layer 20 to the downstream side of the throttle valve 5 will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a change in the idle speed with respect to the travel distance by the intake control device for the internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
[0066]
In FIG. 8, a solid line S represents a travel when the wall surface of the body body facing the outer peripheral edge of the throttle valve is spherical and the intake control device for an internal combustion engine not coated with molybdenum disulfide is driven at 750 rpm in the initial state. It is a figure which shows the change of the engine idling speed with respect to distance. As shown in the figure, as the travel distance increases, the idle speed decreases due to the influence of the adhering substances. When traveling about 5000 km, the idle speed reaches 300 speeds and the engine stops.
[0067]
On the other hand, a broken line T indicates a change in the idle rotation speed with respect to the travel distance according to the present embodiment. In the broken line T1 up to about 4000 km as the travel distance, the adhering substance is accumulated, so that the intake passage is gradually narrowed and the idling speed is decreased. However, although it is not unconditionally determined depending on conditions such as the type of engine and heat, for example, in a 4-cylinder 2000 cc engine, when it reaches about 4000 km, molybdenum disulfide peels off from the surface little by little. This peeling occurs when gasoline is blown back or volatile substances in engine oil act on molybdenum disulfide. At the same time that the molybdenum disulfide, which is the coating layer, is peeled off, the adhered substance deposited on the surface of the molybdenum disulfide is also peeled off. From the traveling distance of 4000 km to about 5000 km, the idle speed gradually increases as shown by the broken line T2. This is because when the molybdenum disulfide, which is the coating layer, is peeled off and the adhering substance is also peeled off, the gap between the outer peripheral edge of the throttle valve and the body body is gradually widened, and the intake air flow rate is increased. After the travel distance of 5000 km, as in the initial state, the amount of intake air decreases due to the gradual accumulation of the adhering substance, and the idle speed decreases. Due to the above phenomenon, as indicated by a broken line T, the idle rotation is displaced at every predetermined travel distance, but the amount of air supplied to the engine can be maintained in the vicinity of the initially set value.
[0068]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the intake control device for an internal combustion engine, even if there is a substance adhering to the downstream side of the throttle valve, the influence is removed, and the throttle valve can be operated smoothly, and the low opening range This makes it possible to control the intake air amount with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part of an intake control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
2 is a longitudinal sectional view of an intake control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship of the amount of air passing through the throttle valve with respect to the opening of the throttle valve in the intake control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention and the conventional example.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an essential part of an intake control device for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow P in FIG. 4;
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an essential part of an intake control device for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
7 is a view taken in the direction of arrow P in FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram showing a change in idle rotation speed with respect to a travel distance by an intake control device for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Body main body 2 ... Upstream side inlet 3 ... Downstream side inlet 4 ... Throttle shaft 5 ... Throttle valve 5a ... 1st outer periphery 5b ... 2nd outer periphery 6 ... 1st wall surface 8 ... 2nd wall surface 9 ... Motors 10, 11 ... Gear 12 ... Throttle spring 13 ... Throttle angle sensor 14 ... Control device 15 ... Driver 16 ... Pedal 20 ... Coating layer

Claims

In a motor-driven throttle valve device that measures an idle air amount by a gap between a throttle valve driven by a motor and an inner wall surface of an intake passage to which the throttle valve is mounted,
The wall surface portion facing the throttle valve on the upstream side of the inner throttle valve on the wall surface of the intake passage has a spherical shape,
The wall portion facing the throttle valve on the downstream side of the inner throttle valve on the wall surface of the intake passage has a cylindrical shape,
The gap between the throttle valve and the inner peripheral wall surface of the intake passage facing each other when the throttle valve is in a fully closed state is configured so that the gap on the cylindrical shape side is smaller than the gap on the spherical shape side,
On the downstream side of the throttle valve, on the outer peripheral area of the throttle valve, on the downstream side of the throttle valve, on the area of the inner wall surface of the body body facing the outer peripheral area of the throttle valve, and on the throttle shaft and the body body A coating layer of a material having a low friction coefficient is provided in the inner region of the shaft hole of the formed throttle shaft ,
The motor-driven throttle, wherein the thickness of the coating layer of the low friction coefficient material is equal to or greater than the gap on the spherical shape side when the throttle valve is in a fully closed state. Valve device.

In a throttle valve device for motorized claim 1 Symbol placement,
A motor-driven throttle valve device, wherein the opening degree of the throttle valve is feedback-controlled through a reduction gear by the motor driven in accordance with an accelerator depression amount and the opening degree of the throttle valve.