JP4042534B2 - スロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、燃料タンク内の燃料を、燃料ポンプによって昇圧し、この昇圧された燃料を燃料噴射弁を介して機関へ供給する燃料噴射装置に用いられるスロットルボデーに関し、そのうち特にスロットルボデーを貫通する吸気路の開口面積を制御する絞り弁の低開度域をモータを用いて制御するスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置は図４に示される。
３０は内部を吸気路３１が貫通して穿設されたスロットルボデーであり、吸気路３１を横断してスロットルボデー３０に回転自在に支持される絞り弁軸３２には吸気路３１を開閉制御するバタフライ型の絞り弁３３が取着される。
３４はスロットルボデー３０より側方に突出する絞り弁軸３２に固定された主動レバーであり、この主動レバー３４には対向する間隙Ｓを有する二又杆部３４Ａと、調整ネジ３４Ｂが螺着された調整杆部３４Ｃが設けられる。
而して主動レバー３４が回転すると、この回転に応じて絞り弁軸３２が回転するもので、これにより主動レバー３４と絞り弁３３とは同期的に回転する。
本例では主動レバー３４が反時計方向に回転することによって絞り弁３３は吸気路３１を開放し、主動レバー３４が時計方向に回転することによって絞り弁３３は吸気路３１を閉塞する。
３５は絞り弁軸３２に回転自在に遊嵌されるスロットルレバーであり、このスロットルレバー３５は運転者によって操作される開弁用ワイヤー３６及び閉弁用ワイヤー３７によって操作されるもので、開弁用ワイヤー３６が引かれるとスロットルレバー３５は図において反時計方向へ回転し、閉弁用ワイヤー３７が引かれるとスロットルレバー３５は、図において時計方向へ回転する。
また３８は、絞り弁リターンスプリングであり、その一端がスロットルレバー３５に係止され、他端がスロットルボデー３０等の固定部に係止されるもので、スロットルレバー３５は、この絞り弁リターンスプリング３８のバネ力により時計方向に付勢される。
更に、スロットルレバー３５には棒状をなす伝達杆３９が突出して設けられるもので、この伝達杆３９は主動レバー３４の二又杆部３４Ａの間隙Ｓ内に配置される。
４０は、スロットルレバー３５の回転位置を制御するストップスクリューであり、その先端がスロットルレバー３５の腕部３５Ａに当接して配置される。
又、４１は一端が主動レバー３４に係止され、他端がスロットルレバー３５に係止され、主動レバー３４に時計方向の回転力を付与する主動レバースプリングであり、これによると、一側の二又杆部３４Ａａが伝達杆３９に当接される。
４２は、絞り弁軸３２に回転自在に遊嵌されるリンクレバーであり、リンクレバー４２の第１アーム４２Ａは、調整ネジ３４Ｂの先端に対向配置され、第２アーム４２Ｂは、ステッピングモータＭのスライダ４３の先端に対向配置される。
【０００３】
かかる従来のスロットルボデーによると絞り弁３３の開閉は以下によって行なわれる。
運転者が開弁用ワイヤー３６を引くと、スロットルレバー３５は絞り弁リターンスプリング３８のバネ力に抗して反時計方向へ回転するもので、この回転は伝達杆３９から主動レバー３４の一側の二又杆部３４Ａａに伝達され、主動レバー３４を反時計方向に回転する。
従って、この主動レバー３４の反時計方向の回転により、絞り弁３３は吸気路３１を開放する。
尚、かかる主動レバー３４の反時計方向における回転時、主動レバー３４の調整杆部３４Ｃに螺着された調整ネジ３４Ｂは、リンクレバー４２の第１アーム４２Ａより離れるので、リンクレバー４２に何等の作用力を付与することがない。
一方、運転者が閉弁用ワイヤー３７を引くと、スロットルレバー３５は絞り弁リターンスプリング３８のバネ力とあいまって時計方向へ回転する。
そして、このスロットルレバー３５の時計方向回転と同期して伝達杆３９が時計方向に回転すると、主動レバー３４は主導レバースプリング４１のバネ力により一側の二又杆部３４Ａａが伝達杆３９に追従してスロットルレバー３５と同期的に時計方向へ回転し、これによって絞り弁３３は吸気路３１を閉塞する。
【０００４】
ここで、機関の水温、機関雰囲気温度に応じたアイドリング回転、あるいは機関の始動時におけるファーストアイドリング回転、等の絞り弁のアイドルスピードコントロールは以下によって行なわれる。
ステッピングモータＭは、ＥＣＵからの出力信号によって回転し、この回転はスライダ４３によって直線運動に変換されて出力される。
ここでスライダ４３が伸張すると、スライダ４３は第２アーム４２Ｂを押圧してリンクレバー４２を反時計方向へ回転させるもので、この回転は第１アーム４２Ａを介して主動レバー３４の調整ネジ３４Ｂに伝達され、主動レバー３４をスライダ４３の伸張方向移動に応じて反時計方向へ回転させる。
かかる主動レバー３４の反時計方向への回転によると、絞り弁３３は吸気路３１を所定のアイドリング開度より開放することができるもので、これによって絞り弁３３がアイドリング開度より開放されたアイドルスピードコントロールが行なわれる。
尚、かかる主動レバー３４の反時計方向の回転時において、スロットルレバー３５の伝達杆３９と主動レバー３４の他側の二又杆部３４Ａｂとの間に間隙が存在するので、スロットルレバー３５を回転させることがない。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
かかる従来のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置によると、以下の問題を有する。
第１には、ステッピングモータＭのスライダ４３の移動に対する絞り弁３３の開度特性の選択の自由度が少ない。
これは、スライダ４３の直線運動と、リンクレバー４２の回転運動によってのみ絞り弁３３の開度が決定されることによる。
第２には、ステッピングモータＭのスライダ４３のストローク移動に対する絞り弁３３の開度変化の分解能を効果的に向上できない。
すなわち、前記分解能を向上するには、スライダ４３と第２アーム４２Ｂとの接点Ａと絞り弁３３の中心Ｂとの距離Ａ−Ｂを大きくする必要があり、これによるとリンクレバー４２の形状が大型化すること。及びリンクレバー４２の剛性を高める必要があること。から実用上好ましくない。
第３には、絞り弁３３が高開度に開放された状態から急速にアイドリング開度へ閉塞する絞り弁の急閉時において、ステッピングモータＭに対する衝撃を緩和することが困難である。
すなわち、かかる絞り弁３３の急閉時において、伝達杆３９は他側の二又杆部３４Ａｂに当接し、主動レバー３４を機械的に時計方向へ押圧するもので、この機械的押圧力を受けた主動レバー３４の調整ネジ３４Ｂがリンクレバー４２の第１アーム４２Ａを押圧し、これによって第２アーム４２Ｂがスライダ４３を衝撃的に押圧することによる。
第４には、絞り弁軸３２の一端にスロットルレバー３５、主動レバー３４、リンクレバー４２と３個のレバーを同芯配置する必要があり、スロットルボデー３０より側方に突出する絞り弁軸３２の突出長さはスロットルレバー３５のみを備えるものに比較して長くなる。
これによると、絞り弁軸３２とスロットルボデー３０の軸受部との耐久性について再度テストをする必要があり新たな開発工数を要する。
【０００６】
本発明になるスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置は前記不具合に鑑み成されたもので、その目的とするところは、絞り弁の開度特性の選択の自由度を向上するとともに絞り弁の開度変化に対する分解能を向上し、更に絞り弁の急閉時におけるステッピングモータに対する衝撃を緩和することのできる前記装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を達成する為の手段】
本発明になるスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置は前記目的達成の為に、内部には、側方に２個の吸気路が穿設され、
両吸気路を横断する単一の絞り弁軸には、それぞれの吸気路を開閉する絞り弁が取着されるとともに絞り弁軸の端部には、運転者によって操作される絞り弁レバーを備えるスロットルボデーと、
スロットルボデーに回転自在に支持されるリンクシャフトの一端にカム部を備えるカムレバーが取着され、他端にリンクレバーが取着されたリンク装置と、
ロータの回転がスライダによって外部に向けて直線運動に変換されて出力されるステッピングモータと、を備え、
前記ステッピングモータのスライダの直線運動がリンクレバーを介してリンクシャフトの回転運動として伝達され、リンクシャフトと同期的に回転するカムレバーのカム部の回転に応じ、絞り弁レバーの低開度回転位置を制御し、更に、スロットルボデーのそれぞれの吸気路に向けて、
燃料分配管とスロットルボデーとによって挟持される燃料噴射弁がそれぞれ配置され、前記ステッピングモータを、２個の燃料噴射弁の間に形成される側方空間に配置したことを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明によると、運転者がスロットルレバーを操作することにより絞り弁はリンク装置と無関係に吸気路を開閉制御する。
一方、ステッピングモータが駆動することによってスライダが直線運動すると、スライダの移動に応じてリンクレバーが回転するとともにカムレバーが回転し、このカムレバーの回転がスロットルレバーに伝達され、これによって絞り弁のアイドリング開度が自動的に開放制御される。
又、ステッピングモータが、隣接する２個の燃料噴射弁の間に形成される側方空間に配置されるので、比較的に大型形状をなすステッピングモータを良好に配置できる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明になるスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置の一実施例について図１から図３によって説明する。
図１は前記アイドルスピードコントロール装置の一部縦断面図を含む正面図、図２は図１は左側面図、図３は図１のＸ−Ｘ線における要部縦断面図、である。
１は内部を側方に吸気路２が貫通して穿設されたスロットルボデーであり、吸気路２を横断してスロットルボデー１に回転自在に支承される絞り弁軸３には絞り弁４が取着され、吸気路２はこの絞り弁４が回転することによって開閉制御される。
本実施例にあっては単一のスロットルボデー１に吸気路２が側方に２個穿設されたもので、単一の絞り弁軸３に、それぞれの吸気路２，２を開閉する絞り弁４，４がそれぞれ取着される。
５はスロットルボデー１より左側方に突出する絞り弁軸３の左端近傍に固着された絞り弁レバーであり、この絞り弁レバー５には運転者によって操作される開弁用ワイヤー６と閉弁用ワイヤー７とが係止される。そして、この絞り弁レバー５にはスロットルリターンスプリングＲｓによって絞り弁閉方向のバネ力が付勢される。
又、絞り弁レバー５の腕部５Ｂには、ローラ８が回転自在に支持される。
【００１０】
リンク装置Ｌは以下によって形成される。
９はスロットルボデー１に回転自在に支承されたリンクシャフトであり、その左端にはカムレバー１０が取着され、右端にはリンクレバー１１が取着される。
そして、前記カムレバー１０のカム部１０Ａはローラ８に臨んで対接配置される。
一方、リンクレバー１１は、その基部がリンクシャフト９にネジ嵌め固定され、その先端部は、二又状に形成されて連結溝１１Ａを備える。
【００１１】
Ｍはスロットルボデー１に取着されたステッピングモータであり、内部のロータ（図示せず）が回転すると、この回転はスライダ１２によって直線運動として外部に出力される。
前記スライダ１２は棒状をなしてリンクレバー１１の連結溝１１Ａ内に進入して配置されるもので、このスライダ１２はスライダ１２の先端に螺着されたナット１３とスライダ１２に遊嵌されたカラー１４とによってリンクレバー１１に挟持される。
より具体的には、カラー１４はスライダ１２に移動自在に遊嵌配置されるとともに円弧状をなす外側面１４Ａがリンクレバー１１の内側面１１Ｂに臨んで配置される。
一方、リンクレバー１１の外側面１１Ｃより突出するスライダ１２の先端部には平板ワッシャー１５を介してナット１３が螺着されるもので、スライダ１２の外周に縮設したスプリング１６によってカラー１４の外側面１４Ａをリンクレバー１１の内側面１１Ｂに向けて押圧することにより、スライダ１２はリンクレバー１１に連結される。
尚、前記スライダ１２を含むステッピングモータＭは公知のものであるので詳細な説明は省略する。
【００１２】
以上の構成よりなる本発明のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置の作用について以下に説明する。
通常の運転時において、機関のアイドリング運転は、スロットルボデー１に螺着されたストップスクリュー１７が絞り弁レバー５の腕部５Ａに当接して位置決めされることにより絞り弁４のアイドリング開度が決定され、これによってアイドリング運転が行なわれる。
次に運転者によって開弁用ワイヤー６が引かれると、絞り弁レバー５はスロットルリターンスプリングＲｓのバネ力に抗して図２において反時計方向に回転するもので、これによると絞り弁４は絞り弁レバー５の反時計方向回転に応じて吸気路２を開放する。
前記機関のアイドリング運転時において、カムレバー１０のカム部１０Ａはローラ８に当接することがなく、且つ絞り弁レバー５の反時計方向回転時においてローラ８はカム部１０Ａより離れる。
而して機関の通常のアイドリング運転及び絞り弁４の開放運転時において、ローラ８及びカム部１０Ａは何等支障をもたらすことがない。
【００１３】
次に運転者によって閉弁用ワイヤー７が引かれると、絞り弁レバー５はスロットルリターンスプリングＲｓのバネ力とあいまって絞り弁レバー５は時計方向へ回転するもので、これによると絞り弁４は絞り弁レバー５の時計方向回転に応じて吸気路２を閉塞する。
以上の如く、機関のアイドリング運転を含む絞り弁４の開放、閉塞動作は従来と同様に行なわれる。
【００１４】
次に通常のアイドリング運転に比較して、アイドリング回転を上昇させるアイドルスピードコントロールについて説明する。
例えば、機関の温度状態あるいは機関雰囲気温度状態の低い状態において、制御用のパルス信号がステッピングモータＭの駆動コイル（図示せず）に入力されると、パルス信号が１個入るごとにロータ（図示せず）は１ステップ角づつ回転し、入力信号に応じロータは回転する。
そして、このロータが回転すると、スライダ１２はスライダ１２の軸方向に変位するもので、スライダ１２の伸びは、カラー１４を介してリンクレバー１１に伝達され、リンクレバー１１は図２，図３において反時計方向に回転する。
そして、このリンクレバー１１の反時計方向の回転によると、リンクシャフト９の左端に取着したカムレバー１０もまた反時計方向に回転する。
そして、このカムレバー１０の反時計方向の回転はカム部１０Ａを介してローラ８、に伝達され、絞り弁リターンスプリングＲｓのバネ力に抗し、絞り弁レバー５を反時計方向に回転させる。
そして、絞り弁レバー５の前記反時計方向への回転によると、絞り弁軸３に取着された絞り弁４もまた、反時計方向へ回転するもので、以上によると、絞り弁４は、ステッピングモータＭのスライダ１２の伸びに応じて吸気路２を開放し、この開放度に応じてアイドルスピードを上昇させることができる。
【００１５】
ここで本発明になるアイドルスピードコントロール装置によると、ステッピングモータＭのスライダ１２がリンクシャフト９の右端のリンクレバー１１に連結され、リンクシャフト９の左端に取着したカムレバー１０がカム部１０Ａを介して絞り弁レバー５に立設されたローラ８に係合配置されたので、カムレバー１０のカム部１０Ａの形状を適宜選択することによってスライダ１２の直線移動に対する絞り弁４の開放特性を機関の要求に合わせて最適に適合できる。
又、本装置を異なった機関へ適用する際にあっても、単にカムレバー１０のカム部１０Ａを変更することによって、多種類の機関への適用を図ることができる。
又、スライダ１２の直線運動が一度リンクレバー１１によって回転運動に変換され、次いでカムレバー１０のカム部１０Ａによって絞り弁レバー５を回転させたので、スライダ１２の直線方向変化に対する絞り弁レバー５の回転変位を極めて微少にして且つ高精度に維持することができ、もって絞り弁開放に対する分解能を大きくすることが向上できる。
そして、前記において、リンクシャフト９の中心と、リンクレバー１１とスライダ１２との接点と、の距離Ｈを大きくする必要がないので、特にリンクレバー１１の形状を大きくする必要がなく、これによってリンク装置Ｌを含むスロットルボデー全体をコンパクトにまとめることができる。
【００１６】
又、絞り弁４が開放された状態から急速にアイドリング状態へ戻す、機関の急減速運転時において、ステッピングモータＭへ強い衝撃力が作用することがなく、ステッピングモータＭの耐久性を大きく向上できる。
すなわち、機関の急減速時において、絞り弁レバー５が急速に時計方向に回転すると、ローラ８はカムレバー１０のカム部１０Ａに激しく当接するが、この衝撃力は大きくカムレバー１０にて吸収される。然しながら、カムレバー１０にローラ８が衝突したことによると、リンクレバー１１に時計方向の回転力が付与されることになるが、リンクレバー１１に対する時計方向の回転力が大きく作用した際、リンクレバー１１はカラー１４をスプリング１６のバネ力に打ち勝って圧縮して変位する。
以上によると、絞り弁４の急閉時において、ステッピングモータＭのスライダ１２に過大な衝撃力が作用することがないので、ステッピングモータＭにダメージを与えることがない。
【００１７】
又、単一のスロットルボデー１の側方に２個の吸気路２が穿設され、それぞれの吸気路２，２に向けて燃料噴射弁Ｊ，Ｊがそれぞれ装着されるもので、この燃料噴射弁Ｊ，Ｊの先端はスロットルボデー１に支持され、後端は燃料流路を備える燃料分配管Ｄに支持される。
以上によると、図１に示されるように２個の吸気路２，２間のスロットルボデー１と、２個の燃料噴射弁Ｊ，Ｊとの間、及び燃料分配管Ｄと、の間に側方空間Ｋが形成される。
この側方空間Ｋは、図１において、２個の燃料噴射弁Ｊ，Ｊとの間Ｋ１と、スロットルボデー１、燃料分配管Ｄとの間Ｋ２によって示される。
そして、前記側方空間Ｋにスライダ１２を備えるステッピングモータＭを配置したことによると、比較的に大形状をなすステッピングモータＭをスロットルボデー１に対してコンパクトに配置できる。
【００１８】
更に、絞り弁軸３、スロットルリターンスプリングＲｓは、従来のものをそのまま使用することができ、絞り弁レバー５に対しローラ８を取着する為の腕部５Ｂを設けるだけでよいので、絞り弁軸３の図１における左側方への突出長さ、絞り弁軸３の軸受長さを変える必要がなく、これによって絞り弁操作関連の耐久性確認テストを簡略化できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上の如く、本発明になるスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置によると、リンク装置は、回転自在に支持されるリンクシャフトの一端にカム部を備えるカムレバーが取着され、他端にリンクレバーが取着され、ステッピングモータのスライダの直線運動がリンクレバーに伝達されるとともにカムレバーの回転がカム部を介して絞り弁レバーに伝達されたので、ステッピングモータのスライダの直線運動に対する絞り弁の開放特性を機関の要求に最適に適合できる。
又、カムレバーのカム部を変更することによって多種類の機関へ適合することのできるスロットルボデーを提供できる。
又、スライダの直線運動は、リンクレバーとカムレバーとによって２度に渡って回転運動に変換されて絞り弁レバーに伝達されるので、スライダの直線運動に対する絞り弁開度の分解能を大きく向上することができる。
又、ステッピングモータを、２個の燃料噴射弁の間に形成される側方空間に配置したことにより、ステッピングモータをスロットルボデーに対してコンパクトに配置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明になるスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置の一実施例を示す正面図。
【図２】 図１の左側面図。
【図３】 図１のＸ−Ｘ線における要部縦断面図。
【図４】 従来のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置を示す側面図。
【符号の説明】
１ スロットルボデー
２ 吸気路
３ 絞り弁軸
５ 絞り弁レバー
９ リンクシャフト
１０ カムレバー
１１ リンクレバー
１２ スライダ
１３ ナット
１４ カラー
１６ スプリング
Ｊ 燃料噴射弁
Ｋ 側方空間
Ｌ リンク装置
Ｍ ステッピングモータ

Claims (1)

1. 内部には、側方に２個の吸気路（２）、（２）が穿設され、
   両吸気路（２）、（２）を横断する単一の絞り弁軸（３）には、それぞれの吸気路（２）、（２）を開閉する絞り弁（４）、（４）が取着されるとともに絞り弁軸（３）の端部には、運転者によって操作される絞り弁レバー（５）を備えるスロットルボデー（１）と、
   スロットルボデー（１）に回転自在に支持されるリンクシャフト（９）の一端にカム部（１０Ａ）を備えるカムレバー（１０）が取着され、他端にリンクレバー（１１）が取着されたリンク装置（Ｌ）と、
   ロータの回転がスライダ（１２）によって外部に向けて直線運動に変換されて出力されるステッピングモータ（Ｍ）と、を備え、
   前記ステッピングモータのスライダ（１２）の直線運動がリンクレバー（１１）を介してリンクシャフト（９）の回転運動として伝達され、リンクシャフト（９）と同期的に回転するカムレバー（１０）のカム部（１０Ａ）の回転に応じ、絞り弁レバー（５）の低開度回転位置を制御し、更に、スロットルボデー（１）のそれぞれの吸気路（２）、（２）に向けて、
   燃料分配管（Ｄ）とスロットルボデー（１）とによって挟持される燃料噴射弁（Ｊ）、（Ｊ）がそれぞれ配置され、前記ステッピングモータを、２個の燃料噴射弁（Ｊ）、（Ｊ）の間に形成される側方空間（Ｋ）に配置したことを特徴とするスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置。

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