TW200818688A - Electronic throttle control device in V-type internal combustion engine for vehicle - Google Patents

Description

200818688 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於車輛用V型內燃機之電子節流控制裝置 ’尤其是關於：以電氣方式檢測出操作者的操作量，將對 應此一檢測訊號的電氣輸出經由訊號線送到節流閥近旁的 節流閥驅動馬達，利用節流閥驅動馬達的動力來控制節流 閥開度的電子節流控制裝置。 【先前技術】 在具備有電子節流控制裝置之車輛用內燃機中，用來 開閉驅動節流閥的節流閥驅動馬達係配置在：由內燃機的 頂面觀察時，係位在大致中央部的地方（請參考專利文獻 1 ) ° 〔專利文獻1〕日本特開2006— 42446號公報 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕 專利文獻1所揭示的車輛用內燃機係直列4汽缸內燃 機，分別被連接於各汽缸的各節流閥本體，係以分別對汽 缸頭朝向斜上方的狀態呈一體地裝設在這個汽缸頭，這個 節流閥軸則是沿著這個汽缸列呈直線狀互相連結在一起， 鄰接在這個節流閥本體的上端且被配置在這個汽缸列的中 央位置的節流閥驅動馬達的驅動軸係經由減速齒輪組來與 前述節流閥軸連結在一起，因此，經由前述節流閥對各汽 -5- 200818688 缸供給空氣的空氣濾清器會受到配置在較高位置上的節流 閥驅動馬達、減速齒輪組的輸入側的較大的減速齒輪所妨 礙’因而會遠離內燃機的汽缸頭蓋，導致難以達成內燃機 的小型化。 本案的發明係關於：克服了這種困難點的車輛用內燃 機之電子節流控制裝置，其技術課題係在於想要提供：既 可容易進行保養、檢查、整備作業，且又小巧緊緻的車輛 用內燃機。 〔用以解決課題之手段〕 本案的申請專利範圍第1項所記載的發明，係一種車 輛用V型內燃機之電子節流控制裝置，係在進氣通道具備 有燃料噴射閥以及節流閥，而該節流閥的開度係受到依操 作者的操作量而作動的節流閥驅動馬達來控制節流閥開度 之車輛用V型內燃機之控制裝置，其特徵爲： 將前述節流閥驅動馬達配置在由頂面觀察時，係位於 由附設在所有進氣埠上的每一個節流閥本體所圍繞起來的 領域的外側。 本案的申請專利範圍第2項所記載的發明，是就申請 專利範圍第1項所記載的車輛用V型內燃機之電子節流控 制裝置，其中，將前述燃料噴射閥配置在由頂面觀察時， 係位於由附設在所有進氣埠上的每一個節流閥本體所圍繞 起來的領域的内側。 本案的申請專利範圍第3項所記載的發明，是就申請 -6- 200818688 專利範圍第1項所記載的車輛用v型內燃機之電子節流控 制裝置，其中，前述節流閥驅動馬達係單一個，係連結於 其中一排的汽缸或汽缸列的節流閥的閥軸，另一排的汽缸 或汽缸列的節流閥的閥軸，則是經由連桿來與前述其中一 排的汽缸或汽缸列的節流閥的軸桿相連結。 本案的申請專利範圍第4項所記載的發明，是就申請 專利範圍第1項所記載的車輛用V型內燃機之電子節流控 制裝置’其中，前述節流閥驅動馬達之中的一個節流閥驅 動馬達’係連結於其中一排的汽缸或汽缸列的節流閥的閥 軸’並且另一個節流閥驅動馬達，係連結於另一排的汽缸 或汽缸列的節流閥的閥軸。 本案的申請專利範圍第5項所記載的發明，是就申請 專利範圍第1項所記載的車輛用V型內燃機之電子節流控 制裝置’其中，兩排的其中一排的汽缸或汽缸列的節流閥 的閥軸係連結著一個節流閥驅動馬達，並且兩排的其中另 一排的汽缸列的各節流閥的閥軸係分別連結著一個驅動馬 達。 〔發明之效果〕 根據本案的申請專利範圍第1項所記載的發明，由內 燃機的頂面觀察時，節流閥驅動馬達係配置在：由附設在 所有的進氣埠上的每一個節流閥本體所圍繞的領域的外側 ’因此’不會受到該節流閥本體的妨礙，能夠很容易且效 率良好地進行節流閥驅動系統的保養、檢查、整備作業， 200818688 而且也不再會有因節流閥驅動馬達的存在而必須將進氣通 道大幅地彎曲的情事，可將進氣通道形成大致直線狀。如 此一來，可減少進氣阻力，所以可改善進氣的充塡效率。 又，根據本案的申請專利範圍第2項所記載的發明， 燃料噴射閥是配置在：由內燃機的頂面觀察時，由附設在 所有的進氣埠上的每一個節流閥本體所圍繞的領域的内側 ，因此連接到前述燃料噴射閥的燃料供給管路可以縮短， 可更爲簡化。 此外，根據本案的申請專利範圍第3項所記載的發明 ，只利用單一個節流閥驅動馬達來將所有的節流閥一起驅 動，因此，可簡化構造，而且可降低成本。 此外，根據本案的申請專利範圍第4項所記載的發明 ，係可對於兩排（t w 〇 b a n k)汽缸或汽缸列的節流閥分別個 別地進行開閉驅動，因此可因應運轉狀況，可將兩排之中 的其中一排的汽缸或汽缸列的節流閥與另一排的汽缸或汽 缸列的節流閥以不同的方式進行驅動，因而可執行汽缸休 止控制。此外，因爲能夠將連結兩排汽缸之間的節流閥軸 的連桿之類的傳動構件予以廢止，所以可謀求簡化機構與 降低成本。 而且，根據本案的申請專利範圍第5項所記載的發明 ，兩排之中的其中一排汽缸或汽缸列的節流閥，係只利用 單一個節流閥驅動馬達來進行開閉驅動，而兩排之中的另 一排汽缸列的各節流閥則是利用個別的節流閥驅動馬達分 別個別地進行開閉驅動，所以可將複數汽缸因應運轉狀況 -8- 200818688 ，個別地讓汽缸休止運轉’或者個別地控制各汽缸的輸出 。如此一來，可謀求燃料的更節省。 【實施方式】 〔用以實施發明之最佳形態〕 茲說明第1圖〜第6圖所示的本發明的一種實施形態 如下。 搭載於機車的V型內燃機1是前後V型4汽缸內燃 機，該V型內燃機1是利用未圖示的托架成一體地裝設在 機車的主骨架2上，該V型內燃機1是在曲軸箱3的上方 依序地重疊安置前後呈V字狀的汽缸4以及汽缸頭5，而 互相結合成一體，該汽缸頭5的上部是利用汽缸頭蓋6加 以覆蓋。 又，形成在汽缸4內的汽缸孔7內，是嵌裝著可上下 升降滑動的活塞8，該活塞8與朝車寬方向之未圖示的曲 軸，是利用連結桿（未圖示）而互相連結在一起，隨著活 塞8的升降，曲軸會被旋轉驅動。 此外，在位於V型內燃機1的V字型汽缸排内側， 係在汽缸頭5上形成了進氣埠9，並且在其相反側，係在 汽缸頭5上形成了未圖示的排氣埠，節流閥1 1的下游端 是成一體地連接於進氣埠9的上游端開口，從内部朝向外 部貫通過空氣濾清器1 4的空氣濾清器外殼1 5之進氣管1 3 的下游端係成一體地連接到前述節流閥1 1的上游端。 此外，在空氣濾清器14的空氣濾清器外殼1 5内，係 -9- 200818688 利用大致沿著上下方向豎立的空氣濾清器濾心1 8，在前後 方向上區隔出：進氣管1 3的上游部存在於此的清淨空間 16、以及在其車體前方的粉塵空間17，粉塵空間17的前 下方左右兩側部的開口，係連接著左右一對空氣吸入管1 9 的下游端，這個左右一對的空氣吸入管1 9的上游端係朝 前方貫穿過主骨架2而開口於被前車身整流罩或前罩所圍 繞的空間，或者朝向車體前方露出開口。 而且，在位於空氣濾清器外殼1 5的下方，從被前後 節流閥本體1 0所包夾的空間起朝斜下方，設置著燃料噴 射閥20，從燃料噴射閥20將燃料朝向進氣埠9内的內壁 面噴射進去。 又，各排汽缸列的一對節流閥1 1的閥軸1 2係如第5 圖所示般地配置成一直線狀，在這個配置成一直線狀的一 對閥軸1 2上，分別朝半徑方向呈一體地突設著支臂2 1、 22，這一對支臂21、22的前端是利用連結構件23而互相 連結成一體，前排汽缸的左側的支臂2 1與後排汽缸的左 側的支臂2 1，係利用連桿24連結成可同時旋轉同一角度 〇 此外，如第6圖所示，前排汽缸的左側閥軸12的左 端部係成一體地嵌裝著節流閥驅動齒輪26 ’該節流閥驅動 齒輪26係與中間減速齒輪27的小齒輪28互相嚙合，中 間減速齒輪27的大齒輪29係與節流閥驅動馬達3 1的輸 出用齒輪30嚙合，這些減速機構25、節流閥驅動齒輪26 以及輸出用齒輪3 0的各中心係如第2圖所示般地’沿著 -10- 200818688 直線排列’該排列直線與節流閥本體1 〇以及進氣管1 3的 中心線的夾角係設定成約70。，當節流閥驅動馬達3丨進行 作動’閥軸1 2被朝向正轉逆轉方向的任何一種方向旋轉 驅動的話，節流閥11就會被開閉。 此外’即述節流閥驅動馬達3 1係被收納在：與前排 汽缸的左側節流閥本體1 〇 一體形成的節流閥驅動單元箱 3 2的驅動馬達収納部3 3，將中間減速齒輪2 7樞支成可自 由旋轉的齒輪軸3 5係嵌裝在節流閥驅動單元箱3 2的孔以 及用來將該節流閥驅動單元箱3 2内空間予以密閉的驅動 單元箱外罩3 4的孔。 而且’節流閥驅動馬達3 1係如第5圖所示般地，係 配置在：由V型汽缸排的頂面觀察時，由附設在所有進氣 璋9上的每一個節流閥本體1 〇所圍繞起來的由雙點鏈線 所示的X領域的外側。 在機車之未圖示的油門手把上，設置了油門開度操作 感知器（未圖示），並且在前汽缸排的左側支臂2 1的閥 軸1 2的左端部係配置了節流閥開度感知器3 6，另外設置 了 一個未圖示的節流控制裝置，用來比較油門開度操作感 知器的輸出與節流閥開度感知器3 6的輸出，並且控制大 齒輪29以使得這兩個輸出的差値變成零，騎士將油門手 把往加速方向或減速方向操作的話，大齒輪2 9將會以對 應於由油門開度操作感知器所檢測到的油門開度操作檢測 値來受到驅動，而節流閥1 1則是被控制成對應於油門手 把的油門開度操作量的開度。 -11 - 200818688 又’如第2圖所示般地，在開口於汽缸4的汽缸孔7 的進氣瑋9的下游端，係設置了可自由開閉的進氣閥37， 在嵌裝於該進氣閥37的頂端的固定元件38與汽缸頭5的 彈簧承受部之間，介裝著閥門彈簧3 9，在汽缸頭5上形成 了可令閥門挺桿4 0沿著進氣閥3 7的滑動方向滑動的閥門 挺桿導件4 1 ’該閥門挺桿4 0係被從未圖示的曲軸藉由鏈 條傳動構件而連結的凸輪軸4 2的進氣凸輪4 3，往進氣閥 3 7的頂端推迫，進氣閥3 7的開閉程度係對應於曲軸的轉 動角度。此外，未圖示的排氣閥也是相同的結構。 此外’如第2圖以及第5圖所示般地，配置了可將燃 料供給到燃料噴射閥20之形成U字形的燃料供給管44， 這個燃料供給管44的一端44 a係連接於未圖示的燃料供 給泵浦的吐出□，並且燃料供給管44的另一端44 b係連 接於前述燃料供給泵浦的吸入口，該燃料供給管44係分 別連接於燃料噴射閥2 0。 第1圖〜第6圖所示的實施形態係以前述方式來構成 的’所以V型內燃機1進入作動狀態的話，機車行進時的 空氣將會從空氣吸入管1 9的前端開口通過空氣吸入管i 9 内’被吸入到空氣濾清器外殼1 5的粉麈空間1 7内，吸入 的空氣將會被空氣濾清器濾心1 8所過濾，然後流入清淨 空間1 6 ’再從開口於清淨空間1 6的進氣管1 3流入節流閥 本體1 〇的閥通道。 Μ ± ^未圖示的油門手把扭轉所需的角度的話，這個 ® ^會被未圖示的油門開度操作感知器所檢測出來 -12- 200818688 ，節流閥驅動馬達3 1將會進行作動一直到變成 個油門開度操作訊號爲止，而節流閥1 1則是被 應於該油門手把的操作角度的節流閥開度。 在V型內燃機1中，在V型汽缸排的内側， 的進氣埠9係連接著節流閥本體1 〇，所以連接於 體1 0的上游端的進氣管1 3的上游端係如第2圖 互相接近，其結果，可避免空氣濾清器外殼15 〇 又，粉塵空間1 7係配置在清淨空間1 6的更 游端連接於粉塵空間1 7的空氣吸入管1 9係貫穿 2朝向前方，因此機車行進時所伴隨的行進風將 地導入到空氣濾清器外殻1 5内的清淨空間1 6。 此外，燃料噴射閥2 0係位在v型汽缸排的 被安裝成朝節流閥本體1 〇的下游側傾斜，從燃 2 0將燃料朝向節流閥本體丨〇的進氣通道的進氣 壁面噴射’因此可與通過了節流閥本體1 〇的進 進氣充分地混合，而且進氣通道的進氣埠9的內 的燃料係被通過了該進氣通道内的進氣所吹掃過 ’將會削減節流閥本體1 0的進氣通道壁面上的 里’而使得V型內燃機1的運轉反應性更高。 此外’節流閥驅動馬達31以及減速機構2 5 則排汽缸的左側節流閥本體1 〇的左外側，因此 易執行節流閥1 1的驅動系（節流閥驅動馬達3 i 機構2 5 )的保養、檢查、整備作業。 對應於這 控制成對 汽缸頭5 節流閥本 所示般地 的大型化 前方，下 過主骨架 會被順暢 内側，係 料噴射閥 埠9的內 氣通道的 壁面附近 ，其結果 燃料附著 係配置在 能夠很容 以及減速 -13- 200818688 而且，減速機構2 5的減速齒輪軸列係設置成：對於 節流閥本體1〇以及進氣管13的中心線形成約70°的夾角 ，因此不會受到節流閥驅動單元箱3 2的大幅度妨礙，可 將空氣濾清器外殼1 5配置成很接近V型內燃機1的汽缸 頭蓋6，因而V型內燃機1的整體可小型化。 又，只用單一個節流閥驅動馬達3 1就可同時令前後 呈V型的汽缸排的4個節流閥1 1同時進行開閉動作，因 此可謀求簡化構造，降低成本。 此外，如第7圖所示般地，本案的第二實施形態，由 V型汽缸排的頂面觀察時，係在位於由所有的節流閥本體 1 0所圍繞起來的以雙點鏈線來表示的X領域的外側，配 置兩個節流閥驅動馬達，將前汽缸排的節流閥1 1與後汽 缸排的節流閥1 1分別利用個別的節流閥驅動馬達3 1使其 進行開閉動作，根據這種構造，可因應必要，令前後汽缸 排的其中一方的汽缸4休止運轉。 此外，如第8圖所示般地，本案的第三實施形態，由 V型汽缸排的頂面觀察時，係在位於由所有的節流閥本體 1 〇所圍繞起來的以雙點鏈線來表示的X領域的外側，配 置兩個節流閥驅動馬達，配置3個節流閥驅動馬達，將前 汽缸排的左右一對節流閥1 1以支臂2 1、22以及連結構件 2 3予以互相連結，利用單一個節流閥驅動馬達3 1予以進 行開閉驅動，將後汽缸排的左右一對節流閥1 1並不互相 連結’其各節流閥1 1係分別利用節流閥驅動馬達3 1來進 行開閉動作，根據這種第三實施形態，係可對應於運動狀 -14- 200818688 況，可以令前汽缸排的兩個節流閥11、後汽缸排的左節流 閥11、後汽缸排的右節流閥11別個地使汽缸休止運轉， 或者個別地控制節氣閥開度，可以最適當的狀態來使V型 內燃機進行運轉。 又，第8圖所示的第三實施形態中，亦可設置I字狀 的燃料供給管45來取代U字狀的燃料供給管44，將該燃 料供給管4 5的左端連接到未圖示的燃料泵浦，將燃料供 給管4 5的右端予以封閉起來，而可將這種結構當作第四 實施形態。 【圖式簡單説明】 第1圖是在機車的主骨架安裝了本發明的內燃機後的 重要部位的側面圖。 第2圖是第1圖的重要部位的放大圖，局部被縱向剖 開的圖面。 第3圖是第1圖的重要部位的平面圖。 第4圖是第1圖的重要部位的正面圖。 第5圖是節流閥的開閉驅動力傳遞系統的重要部位的 縱向剖開的平面圖。 第6圖是第5圖的重要部位的放大縱向剖開平面圖。 桌7圖是第一貫施形態的節流閥的開閉驅動力傳遞系 統的重要部位的縱向剖開平面圖。 第8圖是第三實施形態的節流閥的開閉驅動力傳遞系 統的重要部位的縱向剖開平面圖。 -15- 200818688 第9圖是第四實施形態的節流閥的開閉驅動力傳遞系 統的重要部位的縱向剖開平面圖。 【主要元件符號說明】 1 : V型內燃機 2 :主骨架 3 :曲軸箱 4 :汽缸 5 :汽缸頭 6 :汽缸頭蓋 7 :汽缸孔 8 :活塞 9 :進氣埠 1 〇 :節流閥本體 1 1 :節流閥 1 2 :閥軸 13 :進氣管 1 4 :空氣濾清器 1 5 :空氣濾清器外殼 1 6 :清淨空間 1 7 :粉塵空間 1 8 :空氣濾清器濾心 1 9 :空氣吸入管 20 :燃料噴射閥 -16- 200818688 21 : 22 : 23 : 24 : 25 : 26 : 27 : 28 : 29 : 30 : 3 1: 32 : 33 : 34 : 35 : 36 : 37 : 38 : 39 : 4 0 ·· 41 : 42 : 43 : 44、 支臂 支臂 連結構件 連桿 減速機構 節流閥驅動齒輪 中間減速齒輪 小齒輪 大齒輪 輸出用齒輪 節流閥驅動馬達 節流閥驅動單元箱 驅動馬達収納部 驅動單元箱外罩 齒輪軸 節流閥開度感知器 進氣閥 固定元件 閥門彈簧 閥門挺桿 閥門挺桿導件 凸輪軸 進氣凸輪 45 :燃料供給管 -17-

Claims (1)

1. 200818688 十、申請專利範圍 1 · 一種車輛用V型內燃機之電子節流控制裝置，係 在進氣通道具備有燃料噴射閥以及節流閥，而該節流閥的 開度係受到依操作者的操作量而作動的節流閥驅動馬達來 控制節流閥開度之車輛用V型內燃機之控制裝置，其特徵 爲 · 將前述節流閥驅動馬達配置在由頂面觀察時，係位於 由附設在所有進氣埠上的每一個節流閥本體所圍繞起來的 領域的外側。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載的車輛用V型內燃 機之電子節流控制裝置，其中，將前述燃料噴射閥配置在 由頂面觀察時，係位於由附設在所有進氣埠上的每一個節 流閥本體所圍繞起來的領域的内側。 3 ·如申請專利範圍第1項所記載的車輛用V型內燃 機之電子節流控制裝置，其中，前述節流閥驅動馬達係單 一個，係連結於其中一排的汽缸或汽缸列的節流閥的閥軸 ，另一排的汽缸或汽缸列的節流閥的閥軸，則是經由連桿 來與前述其中一排的汽缸或汽缸列的節流閥的軸桿相連結 〇 4.如申請專利範圍第1項所記載的車輛用V型內燃 機之電子節流控制裝置，其中，前述節流閥驅動馬達之中 的一個節流閥驅動馬達，係連結於其中一排的汽缸或汽缸 列的節流閥的閥軸，並且另一個節流閥驅動馬達，係連結 於另一排的汽缸或汽缸列的節流閥的閥軸。 -18- 200818688 5·如申請專利範圍第1項所記載的車輛用V型內燃 機之電子節流控制裝置，其中，兩排的其中一排的汽缸或 汽缸列的節流閥的閥軸俘連林蕃 to ^ ^ BB ffr ™你連鞀者一個卽流閥驅動馬達，並 且兩排的其中另一*排的汽φ~Γ h 、 J的各卽流閥的閥軸係分別 結著一個驅動馬達。 T ~運 -19-