JP4331877B2 - エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，エンジンのスロットルバルブに，該バルブを開閉すべくマニュアル操作されるアクセル操作部材と，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，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。
【０００２】
【従来の技術】
かゝるエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置は，特公平３−３９１７６号公報に開示されるように，既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かゝるスロットルバルブ開閉制御装置においては，モータや，それを制御する制御ユニット等の故障により，モータが固着し，あるいは予想外の動きをした場合があっても，スロットルバルブがアクセル操作部材の閉じ操作に応答できるようにする必要がある。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，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ようにして，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，前記エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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，エンジンのスロットルバルブに，該バルブを閉じ方向に付勢する戻しばねを接続すると共に，該バルブを開閉すべくマニュアル操作されるアクセル操作部材と，該バルブを自動的に開閉すべく作動するモータとを三方向伝動装置を介して連結した，エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置において，アクセル操作部材に連結される第１ベベルギヤと，この第１ベベルギヤと同軸上で対置されてスロットルバルブに連結される第２ベベルギヤと，第１及び第２ベベルギヤと同軸上に回転可能に配設されるキャリヤと，このキャリヤに回転可能に支持されると共に，第１及び第２ベベルギヤに噛合するベベルピニオンと，キャリヤの所定位置から一方向への回転を阻止するキャリヤストッパ手段と，第１及び第２ベベルギヤと同軸上に回転可能に配設されてキャリヤの他方向への回転範囲を規制するキャリヤ規制部材とより前記三方向伝動装置を構成し，キャリヤ規制部材に，これを回転駆動するモータを連結したことを特徴とする。
【０００６】
この特徴によれば，モータによりキャリヤ規制部材を，キャリヤがキャリヤストッパ手段から離れる方向に移動して，キャリヤの回転範囲を規制することにより，アクセル操作部材に，その開き操作を無効にするロストモーション角度を与えることができ，またモータによりキャリヤ規制部材を介してキャリヤをキャリヤストッパ手段に対して進退させることにより，アクセル操作部材の操作量の範囲でスロットルバルブの開度を自動的に制御することができ，しかもモータ等の故障時でも，アクセル操作部材の閉じ操作が優先してスロットルバルブに伝達し，戻しばねによりスロットルバルブの閉弁を確保することができる。
【０００７】
尚，以上において，アクセル操作部材は，後述する本発明の実施例中のアクセルグリップに対応し，キャリヤストッパ手段は第１固定ストッパに対応する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１は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，図２は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３は図２の３−３線断面図，図４は三方向伝動装置の作動状態説明図，図５は三方向伝動装置の異なる作動状態説明図，図６はコントロールユニットの概略図，図７はコントロールユニットが複数備えるマップ線図，図８はアクセルグリップ回転角度とスロットルバルブ８の開度との関係特性線図である。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば，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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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。
【図２】 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３】 図２の３−３線断面図。
【図４】 三方向伝動装置の作動状態説明図。
【図５】 三方向伝動装置の異なる作動状態説明図。
【図６】 コントロールユニットの概略図。
【図７】 コントロールユニットが複数備えるマップ線図。
【図８】 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。
【符号の説明】
２・・・・・・アクセル操作部材（アクセルグリップ）
８・・・・・・スロットルバルブ
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
２１・・・・・キャリヤストッパ手段（第１固定ストッパ）

Claims (1)

1. エンジンのスロットルバルブ（８）に，該バルブ（８）を閉じ方向に付勢する戻しばね（１０）を接続すると共に，該バルブ（８）を開閉すべくマニュアル操作されるアクセル操作部材（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）とを三方向伝動装置（１１）を介して連結した，エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置において，
   アクセル操作部材（２）に連結される第１ベベルギヤ（１３）と，この第１ベベルギヤ（１３）と同軸上で対置されてスロットルバルブ（８）に連結される第２ベベルギヤ（１４）と，第１及び第２ベベルギヤ（１３，１４）と同軸上に回転可能に配設されるキャリヤ（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）に噛合するベベルピニオン（１６）と，キャリヤ（１５）の所定位置から一方向への回転を阻止するキャリヤストッパ手段（２１）と，第１及び第２ベベルギヤ（１３，１４）と同軸上に回転可能に配設されてキャリヤ（１５）の他方向への回転範囲を規制するキャリヤ規制部材（１７）とより前記三方向伝動装置（１１）を構成し，キャリヤ規制部材（１７）に，これを回転駆動するモータ（１２）を連結したことを特徴とする，エンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。

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