WO2022085117A1 - スロットル装置及びその制御方法 - Google Patents

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WO2022085117A1
WO2022085117A1 PCT/JP2020/039562 JP2020039562W WO2022085117A1 WO 2022085117 A1 WO2022085117 A1 WO 2022085117A1 JP 2020039562 W JP2020039562 W JP 2020039562W WO 2022085117 A1 WO2022085117 A1 WO 2022085117A1
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WO
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passage
valve body
plunger
throttle device
valve
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Application number
PCT/JP2020/039562
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English (en)
French (fr)
Inventor
眞一 関口
竜也 北岡
Original Assignee
株式会社ミクニ
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir

Definitions

  • the present invention relates to a throttle device having a structure for introducing the evaporative gas of fuel in a fuel tank of a motorcycle or the like into an intake system of an engine and a control method thereof.
  • a charge pipe that guides the fuel, a purge pipe that guides the evaporative gas from the canister to the intake passage of the engine, and a purge valve equipped with a dedicated drive source on the downstream side of the canister or in the middle of the purge pipe are provided, and the purge valve is appropriately controlled.
  • a canister arrangement structure or a fuel evaporative emission recovery device in which the evaporative gas in the canister is purged into the intake passage at a desired flow rate is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • the bypass intake passage and the purge passage are selectively selected for the introduction passage that joins the downstream side of the intake passage.
  • a needle valve that switches and communicates, a swing piece that engages with the needle valve, a flow path switching mechanism that includes a connecting mechanism that mechanically connects the swing piece to the rotation transmission system of the throttle valve, and a flow rate switching mechanism that is arranged in the middle of the introduction passage.
  • a flow rate adjusting valve as an electromagnetically driven valve for adjusting a bypass intake flow rate or a purge flow rate is known as an intake system control device for an internal combustion engine (see, for example, Patent Document 3).
  • a flow path switching mechanism and a flow rate adjusting mechanism are separately provided, and a mechanism for transmitting the driving force of the throttle valve to the needle valve for switching the flow path is required. It leads to complicated structure and high cost.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to suppress the increase of dedicated parts, to simplify the structure, reduce the cost, reduce the size, and the like, and to evaporate the fuel. It is an object of the present invention to provide a throttle device capable of recovering gas and a method for controlling the throttle device.
  • the throttle device of the present invention opens and closes a throttle valve that opens and closes a main passage through which intake air is passed, a main passage, a sub-passage that bypasses the throttle valve, a body having a gas passage that introduces fuel evaporative gas into the main passage, and a sub-passage.
  • the first valve body, the second valve body that opens and closes the gas passage, and the first valve body and the second valve body are closed at the rest position, and only the first valve body is opened at the maximum stroke position.
  • a solenoid actuator having a plunger that exerts a driving force on the first valve body and the second valve body in order to open only the second valve body in the stroke region between the intermediate stroke position and the rest position where the stroke amount is smaller than the stroke position. It is composed of including.
  • the plunger adopts a configuration in which a driving force is applied to the first valve body between the intermediate stroke position and the maximum stroke position, and a driving force is applied to the second valve body between the rest position and the maximum stroke position. You may.
  • the second valve body is formed to move integrally with the plunger, the first valve body is formed so as to be detachable from the plunger, and the first valve body is urged toward the plunger in the valve closing direction.
  • a configuration may be adopted that includes a first urging spring and a second urging spring that urges the plunger toward the resting position.
  • the auxiliary passage includes an upstream passage branching from the main passage, a downstream passage joining the main passage, and a connecting passage connecting the upstream passage to the downstream passage, and the gas passage is on the downstream side.
  • a configuration may be adopted that includes a passage, a communication passage, and an introduction passage for introducing fuel evaporative gas toward the communication passage.
  • the communication passage is formed in a straight line so that the plunger can be reciprocally inserted with a predetermined gap, the downstream side passage is opened on the inner peripheral surface of the communication passage, and the first valve body is When the plunger is in the intermediate stroke position, one end opening of the communication passage is closed and the valve is closed, and when the plunger is in the maximum stroke position, the other end opening of the communication passage is closed and the valve is closed.
  • the configuration may be adopted.
  • the throttle device includes a passage member that is detachably connected to the body to define the introduction passage, and the passage member is closed by abutting the second valve body in order to close the introduction passage when the plunger is in the resting position.
  • a configuration may be adopted that includes a seat portion to be valved.
  • the throttle device may adopt a configuration including a control unit that controls the drive of the solenoid actuator.
  • the control method of the throttle device of the present invention is a first valve body that opens and closes a sub-passage that bypasses a throttle valve that opens and closes a main passage through which intake air is passed, and a second that opens and closes a gas passage that introduces fuel evaporative gas into the main passage.
  • It is a control method of a throttle device including a valve body and a solenoid actuator having a plunger that exerts a driving force on the first valve body and the second valve body, and is connected to the intake system of the engine.
  • the solenoid actuator is an idle engine. It is a control method in which only the first valve body is opened in the operation mode and only the second valve body is opened in the steady operation mode of the engine.
  • the idle operation mode may adopt the configuration which is the first idle operation mode when the engine is warmed up.
  • the solenoid actuator positions the plunger at the maximum stroke position and opens only the first valve body in the idle operation mode, and in the steady operation mode, the stroke amount of the plunger is larger than the maximum stroke position.
  • a configuration may be adopted in which the valve is driven so as to open only the second valve body by positioning it in the stroke region between the small intermediate stroke position and the rest position.
  • the solenoid actuator is driven for the first required time or more from the rest position to the maximum stroke position in the idle operation mode, and the plunger is moved from the rest position to the intermediate stroke in the steady operation mode.
  • a configuration may be adopted that is driven for a second required time before reaching the position.
  • the solenoid actuator may adopt a configuration in which the driving is repeated for the second required time in the steady operation mode.
  • the solenoid actuator is driven by the first drive voltage in the idle operation mode and is driven by the second drive voltage smaller than the first drive voltage in the steady operation mode. You may.
  • the solenoid actuator is driven by the first drive current in the idle operation mode and by the second drive current smaller than the first drive current in the steady operation mode. You may.
  • the increase of dedicated parts can be suppressed, the structure can be simplified, the cost can be reduced, the size can be reduced, etc., and the fuel evaporative gas can be sent to the outside by a simple control method. It can be reliably recovered without being released.
  • FIG. 1 It is a system diagram which shows the fuel evaporative gas recovery system of the engine including the throttle device which concerns on this invention.
  • a throttle device according to an embodiment is shown, and is an external perspective view of a main passage through which intake air is passed as viewed from the upstream side.
  • a throttle device according to an embodiment is shown, and is an external perspective view of a main passage through which intake air is passed as viewed from the downstream side.
  • the throttle device M As shown in FIG. 1, the throttle device M according to one embodiment is assembled in the middle of the intake pipe 3b on the downstream side of the air cleaner 3a in the intake system 3 of the engine 2 mounted on the motorcycle.
  • the throttle device M is equipped with a rotary drive source 4 for rotationally driving the valve shaft 20 of the throttle valve 30, and a position sensor 5 for detecting the opening position of the throttle valve 30.
  • the motorcycle has an engine 2 including an injector 2a for fuel injection, an intake system 3, a fuel tank 6, a canister 7, a pipe 8a connecting the fuel tank 6 and the canister 7, a connector 88 of the canister 7 and the throttle device M. It includes a connecting pipe 8b and a control unit U that controls various controls.
  • the canister 7 includes a container 7a, an introduction connector 7b, a lead-out connector 7c, and a suction pipe 7d.
  • the container 7a contains activated carbon that temporarily adsorbs the fuel evaporative gas.
  • a pipe 8a for guiding the fuel evaporative gas from the fuel tank 6 is connected to the introduction connector 7b.
  • a pipe 8b for guiding the fuel evaporative gas stored in the container 7a to the throttle device M is connected to the lead-out connector 7c.
  • the suction pipe 7d takes in outside air according to the pressure in the container 7a, and a filter and a check valve are arranged inside the suction pipe 7d.
  • the suction pipe 7d may be connected to the downstream side of the air cleaner 3a via a pipe instead of being opened to the outside air.
  • the fuel evaporative gas is supplied to the engine 2 by the throttle device M, the fuel tank 6, the canister 7, the pipe 8a connecting the fuel tank 6 and the canister 7, and the pipe 8b connecting the connector 88 of the throttle device M and the canister 7.
  • a fuel evaporative emission recovery system for recovery in the intake system 3 is configured.
  • the canister 7 may be arranged adjacent to the fuel tank 6 by abolishing the pipe 8a.
  • the throttle device M includes a body 10, a valve shaft 20 having an axis S, a throttle valve 30, a first valve body 40, a first urging spring 50, a second valve body 60, and a second valve body M. 2
  • the urging spring 70, the passage member 80, and the solenoid actuator 90 are provided.
  • the body 10 is made of a metal material such as aluminum, and has connection flange portions 10a and 10b, a main passage 11, a valve shaft hole 12 through which a valve shaft 20 passes, a recess 13, an upstream side passage 14, a downstream side passage 15, and a continuous passage 16. , A recess 17, and a flange portion 18.
  • connection flange portions 10a and 10b are connected in the middle of the intake pipe 3b so that the main passage 11 defines a part of the intake passage of the intake system 3.
  • the connection flange portion 10a is connected to the intake duct defining the intake pipe 3b on the upstream side
  • the connection flange portion 10b is connected to the cylinder head defining the intake port which is the intake pipe 3b on the downstream side.
  • the main passage 11 is formed in a cylindrical shape extending in the L direction of the axis so as to pass intake air as a fluid.
  • the valve shaft hole 12 extends in the axis S direction perpendicular to the axis L, and is formed in a circular hole so that the valve shaft 20 can be rotatably passed through.
  • a bearing that rotatably supports the valve shaft 20 may be fitted in the valve shaft hole 12.
  • the recess 13 is formed as a cylindrical hole extending in the axis S1 direction parallel to the axis S so as to accommodate the first valve body 40 and the first urging spring 50.
  • the bottom wall is provided with an annular seat portion 13a on which the first valve body 40 is seated and closed. Then, after the first valve body 40 and the first urging spring 50 are housed in the recess 13, the closing plug 13b that receives the end portion of the first urging spring 50 is press-fitted.
  • the upstream side passage 14 is formed as a linear passage having a circular cross section on the upstream side of the throttle valve 30 by branching from the main passage 11 and extending diagonally to open into the recess 13.
  • the downstream side passage 15 is formed as a linear passage having a circular cross section that opens to the inner peripheral surface 16a 2 of the communication passage 16 and extends diagonally toward the main passage 11 on the downstream side of the throttle valve 30 and joins. Has been done.
  • the small diameter hole 16a and the large diameter hole 16b are continuous in the axis S1 direction, and extend in the axis S1 direction in which one end opening 16a 1 communicates with the recess 13 and the other end opening 16b 1 communicates with the recess 17. It is formed as a straight passage.
  • a seat portion 16c is formed around the other end opening 16b 1 with which the second valve body 60 abuts so as to close the valve. As shown in FIGS. 5 and 12, the seat portion 16c also serves as a stopper that defines the maximum stroke position of the plunger 91. Then, in the communication passage 16, the plunger 91 of the solenoid actuator 90 can be reciprocally inserted in the axis S1 direction with a predetermined gap, and the upstream passage 14 is communicated with the downstream passage 15 via the recess 13.
  • the upstream side passage 14, a part of the recess 13, the continuous passage 16, and the downstream side passage 15 form a sub-passage that bypasses the throttle valve 30.
  • the sub-passage serves to pass the intake air when the throttle valve 30 is in the closed state, that is, when the engine is in the idle operation mode.
  • the recess 17 is formed adjacent to the communication passage 16 in the direction of the axis S1 and includes a spring receiving portion 17a that receives the end portion of the second urging spring 70.
  • the recess 17 accommodates the second valve body 60 and the second urging spring 70, and serves as an introduction passage for introducing the fuel evaporative gas toward the communication passage 16. That is, in the body 10, a gas passage for introducing the fuel evaporative gas is formed in the main passage 11 by the recess 17 as the introduction passage, the communication passage 16, and the downstream side passage 15.
  • the position where the gas passage opens in the main passage 11 is the position where the downstream side passage 15 opens. Therefore, the structure can be simplified as compared with the case where a dedicated passage is provided as a gas passage.
  • the flange portion 18 is formed so as to extend around the recess 17, and includes a joint surface 18a for joining the passage member 80 and two screw holes 18b for screwing the screws b. ing. Then, the passage member 80 is joined to the flange portion 18 with the seal member R1 interposed therebetween, and the flange portion 92a of the solenoid actuator 90 is joined to the flange portion 18 with the seal member R2 interposed therebetween. Is fixed to the body 10 together with the screw b.
  • the recess 13, the communication passage 16, the recess 17, and the flange portion 18 are formed so as to be arranged in the direction of the axis S1. Therefore, when the body 10 is machined with a tool such as a drill, the axis is aligned. Since only processing from the S1 direction is required, the setup associated with processing can be reduced and the manufacturing cost can be reduced. Further, when the valve shaft hole 12 is similarly formed with respect to the body 10 by drilling, the axis S1 and the axis S are parallel to each other, so that the valve shaft hole 12 and the recess are simply moved by moving the body 10 in parallel. 13, the continuous passage 16, the recess 17, and the flange portion 18 can be machined, and the manufacturing cost can be reduced by reducing the setup.
  • the valve shaft 20 is formed of a metal material or the like so as to extend in the axis S direction in a circular cross section, and has a slit 21 and a screw hole 22 into which the throttle valve 30 is fitted in a substantially central region. I have.
  • the valve shaft 20 holds the throttle valve 30 openably and closably by fastening the throttle valve 30 fitted in the slit 21 with the screw b2 while the valve shaft 20 is passed through the valve shaft hole 12 of the body 10. Then, the valve shaft 20 is appropriately rotationally driven by the rotary drive source 4 to adjust the opening degree of the throttle valve 30.
  • the throttle valve 30 is formed in a substantially disk shape by a metal material or the like, and has a circular hole 31 through which a screw b2 is passed. After the valve shaft 20 is passed through the valve shaft hole 12, the throttle valve 30 is passed through the slit 21 and fixed to the valve shaft 20 by the screw b2, and is arranged so as to open and close the main passage 11. Then, the throttle valve 30 opens the main passage 11 to a desired opening degree according to the rotation of the valve shaft 20.
  • the first valve body 40 forms a metal sphere removably formed from the plunger 91 in the direction of the axis S1.
  • the first valve body 40 is housed in the recess 13 of the body 10 and is urged toward the plunger 91 by the first urging spring 50, that is, in the valve closing direction in contact with the seat portion 13a.
  • the first valve body 40 is arranged so as to move in conjunction with the plunger 91 between the intermediate stroke position of the plunger 91 shown in FIG. 11 and the maximum stroke position of the plunger 91 shown in FIG. That is, the plunger 91 exerts a driving force on the first valve body 40 between the intermediate stroke position and the maximum stroke position.
  • the first valve body 40 is driven by the solenoid actuator 90 in the idle operation mode of the engine 2 and flows through the sub-passage (upstream side passage 14, a part of the recess 13, the communication passage 16, the downstream side passage 15). Adjust the intake flow.
  • the first urging spring 50 is a compression type coil spring, and in the recess 13, one end abuts on the closing plug 13b and the other end abuts on the first valve body 40 in a state of being compressed by a predetermined amount. Have been placed. Then, the first urging spring 50 urges the first valve body 40 toward the plunger 91 in the valve closing direction.
  • the second valve body 60 is a metal disk body formed so as to move integrally with the plunger 91 in the direction of the axis S1.
  • the second valve body 60 is housed in the recess 17 of the body 10 in a state of being fixed to the plunger 91, and is urged by the second urging spring 70 in the valve closing direction in contact with the seat portion 85 of the passage member 80.
  • the second valve body 60 is arranged so as to move integrally with the plunger 91 between the resting position of the plunger 91 shown in FIG. 9 and the maximum stroke position of the plunger 91 shown in FIG. That is, the plunger 91 exerts a driving force on the second valve body 60 between the rest position and the maximum stroke position.
  • the second valve body 60 is driven by the solenoid actuator 90 in the steady operation mode of the engine 2, and the fuel evaporative gas flowing through the gas passage (the recess 17 as the introduction passage, the communication passage 16, and the downstream side passage 15). Adjust the flow rate.
  • the second urging spring 70 is a compression type coil spring, and in the recess 17, one end abuts on the spring receiving portion 17a and the other end abuts on the end face of the second valve body 60 to compress a predetermined amount. It is arranged in the state of being. Then, the second urging spring 70 urges the plunger 91 toward the resting position shown in FIG. 9 via the second valve body 60.
  • the passage member 80 is formed in a substantially annular shape using a metal material or the like, and as shown in FIGS. 4, 5, and 9, the joint surfaces 81 and 82, the two circular holes 83 through which the screw b is passed, the recess 84, and the second. It is provided with a seat portion 85 for abutting the two valve bodies 60, a through hole 86, a recess 87, and a connector 88.
  • the joint surface 81 is joined to the joint surface 18a of the flange portion 18 of the body 10.
  • the joining surface 82 is joined to the flange portion 92a of the solenoid actuator 90.
  • the recess 84 is arranged so as to face the recess 17 of the body 10 and cooperates with the recess 17 to movably accommodate the first valve body 60 and also serves as an introduction passage for introducing fuel evaporative gas. Play a role.
  • the seat portion 85 is formed in a disk shape centered on the axis S1, and as shown in FIG. 9, the resting position of the plunger 91 is defined, and the second valve body 60 is brought into contact with the resting position to close the valve. ..
  • the through hole 86 is formed in the center of the seat portion 85, and serves as an introduction passage for introducing the fuel evaporative gas in a state where the second valve body 60 is opened.
  • the recess 87 is closed by the flange portion 92a of the solenoid actuator 90 and serves as an introduction passage for introducing the fuel evaporative gas.
  • the connector 88 is formed in a cylindrical shape so as to be connected to the pipe 8b for guiding the fuel evaporative gas, and defines the passage 88a.
  • the passage 88a communicates with the recess 87 and serves as an introduction passage for introducing the fuel evaporative gas.
  • the solenoid actuator 90 is a duty solenoid actuator and includes a plunger 91, a housing 92, a coil 93, a stator and a yoke (not shown) as shown in FIGS. 2 to 5.
  • the plunger 91 is formed in a two-stage columnar shape extending in the axis S1 direction, and includes a small diameter rod 91a and a large diameter rod 91b.
  • the small diameter rod 91a is inserted into the small diameter hole 16a of the communication passage 16 of the body 10 with a predetermined gap.
  • the large-diameter rod 91b is inserted into the large-diameter hole 16b of the communication passage 16 of the body 10 with a predetermined gap, and is inserted into the through hole 86 of the passage member 80 with a predetermined gap, so that the housing 92 is inserted. It is slidably inserted into the guide sleeve 92d of the above. Further, the second valve body 60 is fixed to the large diameter rod 91b.
  • the housing 92 has a flange portion 92a joined to the joint surface 82 of the passage member 80, two circular holes 92b through which the screw b is passed, and a terminal for supplying electric power, and the connector 92c is electrically connected to the wiring of the motorcycle. It is equipped with.
  • the coil 93 is appropriately energized and controlled based on the drive circuit shown in FIG.
  • the resting position is a position where the plunger 91 stops when the coil 93 is not energized.
  • the intermediate stroke position is a position where the plunger 91 comes into contact with the first valve body 40 and the first valve body 40 maintains the valve closed state by energizing the coil 93.
  • the maximum stroke position is a position where the plunger 91 cannot move any further due to the energization of the coil 93.
  • the plunger 91 is urged by the second urging spring 70 to separate from the first valve body 40 and is in a resting position.
  • the first valve body 40 is urged by the first urging spring 50 to abut on the seat portion 13a and close the valve to close one end opening 16a 1 of the communication passage 16.
  • the second valve body 60 abuts on the seat portion 85 by the urging force of the second urging spring 70 to close the valve and close the through hole 86 as the introduction passage.
  • the energization of the coil 93 causes the plunger 91 to move to a stroke region between the rest position and the intermediate stroke position, as shown in FIG.
  • the second valve body 60 is separated from the seat portion 85 to open the valve, and the first valve body 40 is still in contact with the seat portion 13a and is in a closed state.
  • the plunger 91 reaches an intermediate stroke position where the first valve body 40 comes into contact with the first valve body 40 in a closed state, as shown in FIG. Subsequently, by energizing the coil 93, as shown in FIG. 12, the plunger 91 is closed while the first valve body 40 is pressed and opened, and the second valve body 60 abuts on the seat portion 16c. Reach the maximum stroke position to valve. At this time, the second valve body 60 closes the other end opening 16b 1 of the communication passage 16.
  • the plunger 91 moves from the maximum stroke position shown in FIG. 12 to the intermediate stroke position shown in FIG. 11 by the urging force of the first urging spring 50 and the second urging spring 70. Then, the urging force of the second urging spring 70 separates from the first valve body 40 and returns to the resting position shown in FIG.
  • the plunger 91 closes the first valve body 40 and the second valve body 60 at the rest position, opens only the first valve body 40 at the maximum stroke position, and has an intermediate stroke amount smaller than the maximum stroke position.
  • the first valve is closed so that the first valve body 40 is closed and the second valve body is opened at the stroke position, and only the second valve body 60 is opened in the stroke region between the intermediate stroke position and the rest position.
  • a driving force is applied to the body 40 and the second valve body 60.
  • the solenoid actuator 90 having the above configuration is driven and controlled by a drive circuit included in the control unit U.
  • the drive circuit includes an MPU (microprocessing unit) 100 that outputs a drive signal, a FET (field effect transistor) 101 as a switching element, a resistor 102, and a resistor 103.
  • MPU microprocessing unit
  • FET field effect transistor
  • One end of the coil 93 of the solenoid actuator 90 is connected to the power supply VB, and the other end is grounded via the FET 101.
  • the power supply VB for example, a 12V battery power supply is used.
  • the MPU 100 outputs an on / off duty signal as a drive signal.
  • the solenoid actuator 90 requires the first required time Tf as the energization time from the rest position So to the maximum stroke position Sf, and before reaching the intermediate stroke position Si from the rest position So.
  • the second required time Tm is required as the energization time to the stroke position Sm (Sm ⁇ Si).
  • the first valve body 40 is in a state of being opened and the second valve body 60 is closed, and at the intermediate stroke position Si, the first valve body 40 is closed and the first valve body 40 is closed. 2
  • the valve body 60 is in the opened state, and at the stroke position Sm in the stroke region between the intermediate stroke position Si and the rest position So, the first valve body 40 is closed and the second valve body 60 is opened. It is in a state.
  • the fuel evaporative gas is sent to the gas passage (recess 87 as an introduction passage, through hole 86, recess 84, recess 17, continuous passage 16, downstream passage 15).
  • the plunger 91 is introduced into the intake passage 11 through the passage, the second required time Tm from the rest position So to the intermediate stroke position Si (stroke position Sm) before the plunger 91 reaches the intermediate stroke position Si, as shown in FIG. 14 (b).
  • the solenoid actuator 90 is driven so as to open only the second valve body 60 by energizing the valve body 60.
  • the second valve body 60 is sporadically opened, and the fuel evaporative gas in the canister 7 is introduced into the main passage 11 via the gas passage.
  • the solenoid actuator 90 is driven so that the energization for the second required time Tm up to the stroke position Sm) is repeated a plurality of times to open only the second valve body 60 a plurality of times.
  • the second valve body 60 is opened a plurality of times, and the fuel evaporative gas in the canister 7 is introduced into the main passage 11 via the gas passage.
  • the MPU 100 continuously outputs an H level signal (duty signal) over a time Tm in the period To.
  • the second required time Tm it is possible to appropriately select the energization time at the desired stroke position Sm according to the amount of fuel evaporative gas introduced in the stroke region between the rest position So and the intermediate stroke position Si. can.
  • the solenoid actuator 90 opens only the first valve body 40 in the idle operation mode of the engine 2, and opens only the second valve body 60 in the steady operation mode of the engine 2. It is driven by the duty signal emitted by. More specifically, the solenoid actuator 90 positions the plunger 91 at the maximum stroke position Sf in the idle operation mode of the engine 2 to open only the first valve body 40, and in the steady operation mode of the engine 2, the plunger 91 Is positioned in the stroke region between the intermediate stroke position Si and the rest position So, which has a smaller stroke amount than the maximum stroke position Sf, and is driven by the duty signal emitted by the control unit U so as to open only the second valve body 60. To.
  • control unit U controls the drive of the rotary drive source 4, the drive of the solenoid actuator 90, and the like based on the detection signal of the position sensor 5, the operation information of the engine 2, and other related information. ..
  • the solenoid actuator 90 when the engine 2 is stopped, the solenoid actuator 90 is in a non-energized state, the plunger 91 is stopped at the resting position, and the first valve body 40 and the second valve body 60 are closed.
  • a drive signal is generated by the control unit U, and the solenoid actuator 90 is driven so as to open only the first valve body 40.
  • the idle operation mode the fast idle operation mode during warm-up is applied. That is, when the coil 93 is energized for the first required time Tf or more, the solenoid actuator 90 is driven, and as shown in FIG. 12, the plunger 91 moves to the maximum stroke position Sf and only the first valve body 40 Is opened, and the valve open state is maintained.
  • the first valve body 40 is closed, the throttle valve 30 is in a predetermined opening range, and the main passage 11 is opened. Therefore, the intake air flowing through the main passage 11 flows through the main passage 11 and flows into the engine 2 without passing through the sub passages (14, 13, 16, 15).
  • the solenoid is based on the detection signal of the position sensor 5 corresponding to the opening information of the throttle valve 30 and other operation information.
  • the actuator 90 is driven and controlled. That is, the solenoid actuator 90 is driven by the coil 93 being energized for the second required time Tm, and as shown in FIG. 10, the plunger 91 has an intermediate stroke position Si having a stroke amount smaller than the maximum stroke position Sf. It moves to the stroke position Sm in the stroke region between the rest positions So, and only the second valve body 60 is opened. Further, if necessary, the driving over the second required time Tm is repeated.
  • the fuel evaporative gas is introduced into the main passage 11 via the gas passages (88a, 87, 86, 84, 17, 16, 15), and the fuel evaporative gas is reliably recovered without being released to the outside. Will be done.
  • the throttle device M having the above configuration, since the first valve body 40 and the second valve body 60 are driven by one drive source, the increase of dedicated parts is suppressed and the structure is simplified. Cost reduction, miniaturization, etc. can be achieved, and fuel evaporative gas can be reliably recovered without being released to the outside. Further, since the duty solenoid actuator 90 that simply drives on / off is adopted as the drive source, the cost can be reduced as compared with the expensive drive source having a complicated structure such as a stepping motor or a linear solenoid actuator. Can be done. In addition, the sub-passage and the gas passage can be switched by a simple control method, and the fuel evaporative gas can be reliably recovered without being released to the outside.
  • the drive circuit according to the second embodiment includes an MPU (microprocessing unit) 200 that outputs a drive signal, a FET (field effect transistor) 211,212,213 as a switching element, and resistors 221,222. , Resistors 223, 224, resistors 225, 226, diodes 231, 232, and step-down circuit 240.
  • MPU microprocessing unit
  • FET field effect transistor
  • the coil 93 of the solenoid actuator 90 is connected to the power supply VB via a first path having one end connecting the diode 231 and the FET 212 and a second path connecting the diode 231 and the step-down circuit 240, the FET 213 and the diode 232, and the like. The end is grounded via the FET 211.
  • a battery power supply having a voltage applied to the solenoid actuator 90 through the first path, for example, 12 V is used.
  • the MPU 200 outputs an on / off duty signal as a drive signal.
  • the solenoid actuator 90 when the first drive voltage VH (for example, 12 V) is applied as the drive voltage, the solenoid actuator 90 has a first energization time from the rest position So to the maximum stroke position Sf. The required time Tf is required. Further, when the solenoid actuator 90 applies a second drive voltage VL (for example, 8 V) smaller than the first drive voltage VH as the drive voltage, the solenoid actuator 90 has a second energization time from the rest position So to the maximum stroke position Sf. 1 The required time TL is required, and the second required time TL m is required as the energization time from the rest position So to the stroke position Sm (Sm ⁇ Si) before reaching the intermediate stroke position Si. When the second drive voltage VL (8V) is applied, a voltage of about 7.4V is actually applied due to the voltage drop (about ⁇ 0.6V) of the diode 250.
  • VL 8V
  • the fuel evaporative gas is sent to the gas passage (recess 87 as an introduction passage, through hole 86, recess 84, recess 17, continuous passage 16, downstream passage 15).
  • the FET 213 is turned on and the FET 212 is turned off by the control signal of the MPU 200 in the drive circuit shown in FIG.
  • the second drive voltage VL is applied to the solenoid actuator 90 as the drive voltage.
  • the plunger 91 is energized for a second required time T L m from the rest position So to the intermediate stroke position Si (stroke position Sm).
  • the solenoid actuator 90 is driven so as to open only the second valve body 60.
  • the second valve body 60 is sporadically opened, and the fuel evaporative gas in the canister 7 is introduced into the main passage 11 via the gas passage.
  • the energization over the second required time T L m is repeated a plurality of times, and only the second valve body 60 is used.
  • the solenoid actuator 90 is driven so as to open the valve a plurality of times.
  • the second valve body 60 is opened a plurality of times, and the fuel evaporative gas in the canister 7 is introduced into the main passage 11 via the gas passage.
  • the sub-passage and the gas passage can be switched by a simple control method, and the fuel evaporative gas can be reliably recovered without being released to the outside.
  • the drive voltage to either high (first drive voltage) or low (second drive voltage).
  • the driving force (speed) of the plunger 91 can be suppressed by selecting low (second driving voltage) as the driving voltage, the gas flows through the gas passage as compared with the case where only the energization time is controlled by a constant driving force.
  • the flow rate of the fuel evaporative gas can be easily adjusted.
  • the drive circuit according to the third embodiment includes an MPU (microprocessing unit) 300 that outputs a drive signal, a FET (field effect transistor) 311, 312 as a switching element, a resistor 321, 322, and a resistor. It is equipped with 323,324 and a resistance 325 for current limiting.
  • One end of the coil 93 of the solenoid actuator 90 is connected to the power supply VB, and the other end is grounded via the FET 311 and the resistor 325 and the FET 312.
  • VB for example, a 12V battery power supply is used.
  • the MPU 300 outputs an on / off duty signal as a drive signal.
  • the solenoid actuator 90 when the first drive current IH flows as the drive current, the solenoid actuator 90 requires the first required time Tf as the energization time from the rest position So to the maximum stroke position Sf. .. Further, the solenoid actuator 90 sets the first required time Tr as the energization time from the rest position So to the maximum stroke position Sf when the second drive current IL smaller than the first drive current I H flows as the drive current.
  • the second required time Trm is required as the energization time from the rest position So to the stroke position Sm (Sm ⁇ Si) before reaching the intermediate stroke position Si.
  • the fuel evaporative gas is sent to the gas passage (recess 87 as an introduction passage, through hole 86, recess 84, recess 17, continuous passage 16, downstream passage 15).
  • the FET 312 is turned on and the FET 311 is turned off by the control signal of the MPU 300 in the drive circuit shown in FIG.
  • the second drive current IL flows through the solenoid actuator 90 as the drive current.
  • the plunger 91 is energized over the second required time Trm from the rest position So to the intermediate stroke position Si (stroke position Sm) before reaching the second stroke position Si.
  • the solenoid actuator 90 is driven so as to open only the valve body 60.
  • the second valve body 60 is sporadically opened, and the fuel evaporative gas in the canister 7 is introduced into the main passage 11 via the gas passage.
  • the energization over the second required time Trm is repeated a plurality of times, and only the second valve body 60 is applied a plurality of times.
  • the solenoid actuator 90 is driven so as to open the valve.
  • the second valve body 60 is opened a plurality of times, and the fuel evaporative gas in the canister 7 is introduced into the main passage 11 via the gas passage.
  • the sub-passage and the gas passage can be switched by a simple control method, and the fuel evaporative gas can be reliably recovered without being released to the outside.
  • the drive current it is possible to easily switch between the sub-passage and the gas passage only by setting the drive current to either high (first drive current) or low (second drive current). Further, since the driving force (speed) of the plunger 91 can be suppressed by selecting low (second driving current) as the driving current, the current flows through the gas passage as compared with the case where only the energization time is controlled by a constant driving force. The flow rate of the fuel evaporative gas can be easily adjusted.
  • the throttle device M having the above configuration and its control method, it is possible to suppress the increase of dedicated parts, achieve simplification of the structure, cost reduction, miniaturization, etc., and by a simple control method. , The sub-passage and the gas passage can be switched, and the fuel evaporative gas can be reliably recovered without being released to the outside.
  • a duty solenoid actuator 90 that simply drives on / off is adopted as the drive source, it is possible to achieve cost reduction as compared with an expensive drive source having a complicated structure such as a stepping motor or a linear solenoid actuator. Can be done.
  • the configuration in which the second valve body 60 is integrally fixed to the plunger 91 and the first valve body 40 is formed so as to be detachable from the plunger 91 is shown, but the present invention is not limited thereto.
  • the plunger closes the first valve body and the second valve body at the rest position, opens only the first valve body at the maximum stroke position, and the stroke between the intermediate stroke position and the rest position smaller than the maximum stroke position.
  • Other configurations may be adopted as long as they exert a driving force on the first valve body and the two valve bodies so as to open only the second valve body in the region.
  • a configuration may be adopted in which the first valve body is integrally fixed to the plunger and the second valve body is detachably formed from the plunger, and both the first valve body and the second valve body are fixed to the plunger.
  • a configuration that interlocks with the plunger may be adopted without using the plunger, and further, a configuration such as a spool valve in which the first valve body and the second valve body move integrally with the plunger may be adopted.
  • the auxiliary passage includes the upstream passage 14, the downstream passage 15, and the continuous passage 16, and the gas passage includes the fuel evaporative gas toward the downstream passage 15, the continuous passage 16, and the continuous passage 16.
  • the configuration including the introduction passage (88a, 87, 86, 84, 17) to be introduced is shown, the present invention is not limited to this, and the sub passage is opened and closed by the first valve body and the gas passage is opened and closed by the second valve body. Other forms of sub-passages and gas passages may be employed as long as they are opened and closed.
  • the passage member 80 for accommodating the second valve body 60 and defining the introduction passage is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the second valve body and the plunger can be assembled, a configuration in which the body is provided with a storage space for arranging the second valve body and the plunger may be adopted.
  • the idle operation mode of the engine 2 in which the intake air is passed through the sub-passage the first idle operation mode when the engine 2 is warmed up is shown, but the present invention is not limited to this, and the intake air amount can be adjusted. If the configuration is simple, the idle operation mode after warming up may be adopted.
  • the throttle device and its control method of the present invention can suppress the increase of dedicated parts, achieve simplification of the structure, cost reduction, miniaturization, etc., and release the fuel evaporative gas to the outside. It is useful not only for motorcycles and the like that require miniaturization and cost reduction, but also for other vehicles because it can be reliably collected without any problem.
  • Throttle device 2 Engine 10 Body 11 Main passage 13 Recess (part of sub passage) 14 Upstream passage (secondary passage) 15 Downstream passage (secondary passage, gas passage) 16 consecutive passages (secondary passages, gas passages) 16a 1 One end opening 16a 2 Inner peripheral surface 16b 1 Other end opening 17 Concave part (introduction passage, gas passage) 30 Throttle valve 40 1st valve body 50 1st urging spring 60 2nd valve body 70 2nd urging spring 80 Passage member 84 Recess (introduction passage) 85 Seat part 86 Through hole (introduction passage) 87 Recess (introduction passage) 88a passage (introduction passage) 90 Solenoid Actuator 91 Plunger So Pause position Sf Maximum stroke position Si Intermediate stroke position U Control unit Tf 1st required time Tm, T L m, Trm 2nd required time V H 1st drive voltage VL 2nd drive voltage I H 1 drive current IL 2nd drive current

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Abstract

本発明のスロットル装置は、主通路を開閉するスロットル弁(30)と、主通路,スロットル弁を迂回する副通路,主通路に燃料蒸発ガスを導入するガス通路を有するボディ(10)と、副通路を開閉する第1弁体(40)と、ガス通路を開閉する第2弁体(60)と、休止位置で第1弁体及び第2弁体を閉弁させ,最大ストローク位置で第1弁体のみを開弁させ,最大ストローク位置よりもストローク量が少ない中間ストローク位置と休止位置の間のストローク領域で第2弁体のみを開弁させるべく,第1弁体及び第2弁体に駆動力を及ぼすプランジャ(91)を有するソレノイドアクチュエータ(90)を含む。これにより、専用部品の増加を抑えて、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成でき、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができる。

Description

スロットル装置及びその制御方法
 本発明は、自動二輪車等の燃料タンクにおける燃料の蒸発ガスをエンジンの吸気系に導入する構造を備えたスロットル装置及びその制御方法に関する。
 従来の自動二輪車等の車両において、燃料タンク内で生じた燃料の蒸発ガスが大気中に放出されるのを防止するべく、蒸発ガスを一時的に貯留するキャニスタと、燃料タンクからキャニスタに蒸発ガスを導くチャージ配管と、キャニスタからエンジンの吸気通路に蒸発ガスを導くパージ配管と、キャニスタの下流側又はパージ配管の途中に専用の駆動源を備えたパージバルブとを備え、パージバルブを適宜制御することにより、キャニスタ内の蒸発ガスが所望の流量で吸気通路内にパージされるようにしたキャニスタ配置構造又は燃料蒸発ガス回収装置が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)。
 しかしながら、上記のキャニスタ配置構造又は燃料蒸発ガス回収装置では、専用の駆動源を備えたパージバルブが必要であり、特に、低コスト化が望まれる小型の自動二輪車においては、部品の増加、コストの増加、大型化を招く。
 また、内燃機関において、アイドル運転時の吸気流量と燃料の蒸発ガスのパージ流量を調整するために、バイパス吸気通路とパージ通路とを吸気通路の下流側に合流する導入通路に対して選択的に切り換えて連通させるニードルバルブ、ニードルバルブに係合する揺動片、揺動片をスロットルバルブの回転伝達系と機械的に連結する連結機構を含む流路切換機構と、導入通路の途中に配置されてバイパス吸気流量又はパージ流量を調整する電磁駆動弁としての流量調整弁と、を備えた内燃機関の吸気系制御装置が知られている(例えば、特許文献3を参照)。
 しかしながら、上記吸気系制御装置では、流路の切換機構と流量の調整機構が別々に設けられており、流路を切り換えるニードルバルブに対してスロットルバルブの駆動力を伝達する機構が必要になり、構造の複雑化、高コスト化を招く。
特開2012-7537号公報 特開2016-8014号公報 特開2010-19185号公報
 本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、専用部品の増加を抑えて、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を図りつつ、燃料蒸発ガスを回収できる、スロットル装置及びその制御方法を提供することにある。
 本発明のスロットル装置は、吸気を通す主通路を開閉するスロットル弁と、主通路,スロットル弁を迂回する副通路,主通路に燃料蒸発ガスを導入するガス通路を有するボディと、副通路を開閉する第1弁体と、ガス通路を開閉する第2弁体と、休止位置で第1弁体及び第2弁体を閉弁させ,最大ストローク位置で第1弁体のみを開弁させ,最大ストローク位置よりもストローク量が少ない中間ストローク位置と休止位置の間のストローク領域で第2弁体のみを開弁させるべく,第1弁体及び第2弁体に駆動力を及ぼすプランジャを有するソレノイドアクチュエータを含む、構成となっている。
 上記スロットル装置において、プランジャは、中間ストローク位置と最大ストローク位置の間において第1弁体に駆動力を及ぼし、休止位置と最大ストローク位置の間において第2弁体に駆動力を及ぼす、構成を採用してもよい。
 上記スロットル装置において、第2弁体はプランジャと一体的に移動するべく形成され、第1弁体はプランジャと離脱可能に形成され、第1弁体をプランジャに向けて閉弁方向に付勢する第1付勢バネと、プランジャを休止位置に向けて付勢する第2付勢バネを含む、構成を採用してもよい。
 上記スロットル装置において、副通路は、主通路から分岐する上流側通路と、主通路に合流する下流側通路と、上流側通路を下流側通路に連通させる連通路を含み、ガス通路は、下流側通路と、連通路と、連通路に向けて燃料蒸発ガスを導入する導入通路を含む、構成を採用してもよい。
 上記スロットル装置において、連通路は、プランジャを所定の隙間をおいて往復動自在に挿入し得る直線状に形成され、下流側通路は、連通路の内周面に開口し、第1弁体は、プランジャが中間ストローク位置にあるとき連通路の一端開口を閉塞して閉弁し、第2弁体は、プランジャが最大ストローク位置にあるとき連通路の他端開口を閉塞して閉弁する、構成を採用してもよい。
 上記スロットル装置において、ボディに着脱自在に連結されて導入通路を画定する通路部材を含み、通路部材は、プランジャが休止位置にあるとき導入通路を閉塞するべく、第2弁体が当接して閉弁するシート部を含む、構成を採用してもよい。
 上記スロットル装置において、ソレノイドアクチュエータの駆動を制御する制御ユニットを含む、構成を採用してもよい。
 本発明のスロットル装置の制御方法は、吸気を通す主通路を開閉するスロットル弁を迂回する副通路を開閉する第1弁体と、主通路に燃料蒸発ガスを導入するガス通路を開閉する第2弁体と、第1弁体及び第2弁体に駆動力を及ぼすプランジャを有するソレノイドアクチュエータを備え、エンジンの吸気系に接続されるスロットル装置の制御方法であって、ソレノイドアクチュエータは、エンジンのアイドル運転モードにおいて第1弁体のみを開弁させ、エンジンの定常運転モードにおいて第2弁体のみを開弁させるように駆動される、制御方法となっている。
 上記スロットル装置の制御方法において、アイドル運転モードは、エンジンの暖機時におけるファーストアイドル運転モードである、構成を採用してもよい。
 上記スロットル装置の制御方法において、ソレノイドアクチュエータは、アイドル運転モードにおいて、プランジャを最大ストローク位置に位置付けて第1弁体のみを開弁させ、定常運転モードにおいて、プランジャを最大ストローク位置よりもストローク量が少ない中間ストローク位置と休止位置の間のストローク領域に位置付けて第2弁体のみを開弁させるように駆動される、構成を採用してもよい。
 上記スロットル装置の制御方法において、ソレノイドアクチュエータは、アイドル運転モードにおいて、プランジャが休止位置から最大ストローク位置に至る第1所要時間以上に亘って駆動され、定常運転モードにおいて、プランジャが休止位置から中間ストローク位置に至る前までの第2所要時間に亘って駆動される、構成を採用してもよい。
 上記スロットル装置の制御方法において、ソレノイドアクチュエータは、定常運転モードにおいて、第2所要時間に亘る駆動が繰り返される、構成を採用してもよい。
 上記スロットル装置の制御方法において、ソレノイドアクチュエータは、アイドル運転モードにおいて、第1駆動電圧で駆動され、定常運転モードにおいて、第1駆動電圧よりも小さい第2駆動電圧で駆動される、構成を採用してもよい。
 上記スロットル装置の制御方法において、ソレノイドアクチュエータは、アイドル運転モードにおいて、第1駆動電流で駆動され、定常運転モードにおいて、第1駆動電流よりも小さい第2駆動電流で駆動される、構成を採用してもよい。
 上記構成をなすスロットル装置及びその制御方法によれば、専用部品の増加を抑えて、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成でき、簡単な制御手法により、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができる。
本発明に係るスロットル装置を含むエンジンの燃料蒸発ガス回収システムを示すシステム図である。 一実施形態に係るスロットル装置を示すものであり、吸気を通す主通路を上流側から視た外観斜視図である。 一実施形態に係るスロットル装置を示すものであり、吸気を通す主通路を下流側から視た外観斜視図である。 一実施形態に係るスロットル装置の分解斜視図である。 一実施形態に係るスロットル装置の主通路に垂直な断面図である。 一実施形態に係るスロットル装置の主通路の軸線と平行な断面図である。 一実施形態に係るスロットル装置の主通路の軸線と平行な断面図である。 一実施形態に係るスロットル装置に含まれるボディを部分的に切断した斜視断面図である。 一実施形態に係るスロットル装置に含まれる第1弁体、第2弁体、第1付勢バネ、第2付勢バネ、ソレノイドアクチュエータのプランジャの相互関係を示すものであり、プランジャが休止位置に位置する状態を示す平面図である。 一実施形態に係るスロットル装置に含まれる第1弁体、第2弁体、第1付勢バネ、第2付勢バネ、ソレノイドアクチュエータのプランジャの相互関係を示すものであり、プランジャが中間ストローク位置と休止位置の間のストローク領域に位置する状態を示す平面図である。 一実施形態に係るスロットル装置に含まれる第1弁体、第2弁体、第1付勢バネ、第2付勢バネ、ソレノイドアクチュエータのプランジャの相互関係を示すものであり、プランジャが中間ストローク位置に位置する状態を示す平面図である。 一実施形態に係るスロットル装置に含まれる第1弁体、第2弁体、第1付勢バネ、第2付勢バネ、ソレノイドアクチュエータのプランジャの相互関係を示すものであり、プランジャが最大ストローク位置に位置する状態を示す平面図である。 スロットル装置に含まれるソレノイドアクチュエータを駆動制御する駆動回路の第1実施形態を示す回路図である。 図13に示す駆動回路に基づく駆動方法を示すタイムチャートである。 スロットル装置に含まれるソレノイドアクチュエータを駆動制御する駆動回路の第2実施形態を示す回路図である。 図15に示す駆動回路に基づく駆動方法を示すタイムチャートである。 スロットル装置に含まれるソレノイドアクチュエータを駆動制御する駆動回路の第3実施形態を示す回路図である。 図17に示す駆動回路に基づく駆動方法を示すタイムチャートである。
 以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
 一実施形態に係るスロットル装置Mは、図1に示すように、自動二輪車に搭載されるエンジン2の吸気系3において、エアクリーナ3aより下流側で吸気管3bの途中に組み付けられるものである。
 ここで、スロットル装置Mには、スロットル弁30の弁軸20を回転駆動する回転駆動源4、スロットル弁30の開度位置を検出する位置センサ5が取り付けられている。
 また、自動二輪車は、燃料噴射用のインジェクタ2aを含むエンジン2、吸気系3、燃料タンク6、キャニスタ7、燃料タンク6とキャニスタ7を接続する配管8a、キャニスタ7とスロットル装置Mのコネクタ88を接続する配管8b、種々の制御を司る制御ユニットUを備えている。
 キャニスタ7は、容器7a、導入コネクタ7b、導出コネクタ7c、吸入管7dを備えている。
 容器7aには、燃料蒸発ガスを一時的に吸着する活性炭が収容されている。
 導入コネクタ7bには、燃料タンク6から燃料蒸発ガスを導く配管8aが接続される。
 導出コネクタ7cには、容器7a内に貯留された燃料蒸発ガスをスロットル装置Mに導く配管8bが接続される。
 吸入管7dは、容器7a内の圧力に応じて外気を取り入れるものであり、その内側にはフィルタ及び逆止弁が配置されている。
 尚、吸入管7dは、外気に開放されるのではなく、エアクリーナ3aの下流側に配管を介して接続されてもよい。
 すなわち、スロットル装置M、燃料タンク6、キャニスタ7、燃料タンク6とキャニスタ7とを接続する配管8a、スロットル装置Mのコネクタ88とキャニスタ7とを接続する配管8bにより、燃料蒸発ガスをエンジン2の吸気系3に回収する燃料蒸発ガス回収システムが構成されている。尚、キャニスタ7は、配管8aを廃止して、燃料タンク6に隣接して配置されてもよい。
 スロットル装置Mは、図2ないし図8に示すように、ボディ10、軸線Sをもつ弁軸20、スロットル弁30、第1弁体40、第1付勢バネ50、第2弁体60、第2付勢バネ70、通路部材80、ソレノイドアクチュエータ90を備えている。
 ボディ10は、アルミニウム等の金属材料により形成され、接続フランジ部10a,10b、主通路11、弁軸20を通す弁軸孔12、凹部13、上流側通路14、下流側通路15、連通路16、凹部17、フランジ部18を備えている。
 接続フランジ部10a,10bは、主通路11が吸気系3の吸気通路の一部を画定するように、吸気管3bの途中に連結される。
 ここでは、接続フランジ部10aが、上流側の吸気管3bを画定する吸気ダクトに連結され、接続フランジ部10bが、下流側の吸気管3bである吸気ポートを画定するシリンダヘッドに連結される。
 主通路11は、流体としての吸気を通すように、軸線L方向に伸長する円筒状に形成されている。
 弁軸孔12は、軸線Lに垂直な軸線S方向に伸長し、弁軸20が回転自在に通されるように円形孔に形成されている。尚、弁軸孔12には、弁軸20を回動自在に支持する軸受が嵌め込まれていてもよい。
 凹部13は、図5、図8、図9に示すように、第1弁体40及び第1付勢バネ50を収容するように、軸線Sに平行な軸線S1方向に伸長する円筒穴として形成され、底壁において第1弁体40が着座して閉弁する環状のシート部13aを備えている。
 そして、凹部13内に第1弁体40及び第1付勢バネ50が収容された後に、第1付勢バネ50の端部を受ける閉止プラグ13bが圧入されている。
 上流側通路14は、スロットル弁30よりも上流側において、主通路11から分岐し斜めに伸長して凹部13に開口し、円形断面をなす直線状の通路として形成されている。
 下流側通路15は、連通路16の内周面16aに開口し、スロットル弁30よりも下流側において主通路11に向けて斜めに伸長して合流する円形断面をなす直線状の通路として形成されている。
 連通路16は、小径孔16aと大径孔16bとが軸線S1方向に連続し、一端開口16aにおいて凹部13に連通すると共に他端開口16bにおいて凹部17に連通する軸線S1方向に伸長する直線状の通路として形成されている。
 ここで、他端開口16bの周りには、第2弁体60が閉弁するべく当接するシート部16cが形成されている。シート部16cは、図5及び図12に示すように、プランジャ91の最大ストローク位置を規定するストッパの役割もなす。
 そして、連通路16は、ソレノイドアクチュエータ90のプランジャ91を所定の隙間をおいて軸線S1方向に往復動自在に挿入し得ると共に凹部13を介して上流側通路14を下流側通路15に連通させる。
 すなわち、上流側通路14、凹部13の一部、連通路16、及び下流側通路15により、スロットル弁30を迂回する副通路が形成されている。
 副通路は、スロットル弁30が閉じた状態にあるとき、すなわち、エンジンがアイドル運転モードにあるとき、吸気を通す役割をなす。
 凹部17は、軸線S1方向において連通路16に隣接して形成され、第2付勢バネ70の端部を受けるバネ受け部17aを備えている。
 そして、凹部17は、第2弁体60及び第2付勢バネ70を収容すると共に、連通路16に向けて燃料蒸発ガスを導入する導入通路としての役割をなす。
 すなわち、ボディ10においては、導入通路としての凹部17、連通路16、及び下流側通路15により、主通路11に燃料蒸発ガスを導入するガス通路が形成されている。
 このように、ガス通路として、副通路の一部である連通路16及び下流側通路15が兼用されているため、ガス通路が主通路11に開口する位置は、下流側通路15が開口する位置であり、ガス通路として専用の通路を設ける場合に比べて、構造を簡素化できる。
 フランジ部18は、図4及び図8に示すように、凹部17の周りに延在して形成され、通路部材80を接合する接合面18a、ネジbを捩じ込む二つのネジ穴18bを備えている。
 そして、フランジ部18には、シール部材R1を介在させて通路部材80が接合され、その外側からシール部材R2を介在させてソレノイドアクチュエータ90のフランジ部92aが接合され、通路部材80及びソレノイドアクチュエータ90がネジbにより一緒にボディ10に固定される。
 上記のように、凹部13、連通路16、凹部17、フランジ部18は、軸線S1方向に配列して形成されているため、ボディ10に対してドリル等の工具を用いて加工する場合、軸線S1方向からの加工だけで済むため、加工に伴う段取りを削減して、製造コストを低減することができる。
 また、ボディ10に対して、同様にドリル加工にて弁軸孔12を形成する場合は、軸線S1と軸線Sが平行であるため、ボディ10を平行移動させるだけで、弁軸孔12、凹部13、連通路16、凹部17、フランジ部18を加工することができ、段取りの削減により、製造コストを低減することができる。
 弁軸20は、図4及び図6に示すように、金属材料等により円形断面で軸線S方向に伸長するように形成され、略中央領域においてスロットル弁30を嵌め込むスリット21及びネジ孔22を備えている。
 弁軸20は、ボディ10の弁軸孔12に通された状態で、スリット21に嵌め込まれたスロットル弁30がネジb2により締結されることにより、スロットル弁30を開閉自在に保持する。そして、弁軸20は、回転駆動源4により適宜回転駆動されてスロットル弁30の開度を調整する。
 スロットル弁30は、図4、図6、図7に示すように、金属材料等により略円板状に形成され、ネジb2を通す円孔31を備えている。
 スロットル弁30は、弁軸20が弁軸孔12に通された後に、スリット21に通されてネジb2により弁軸20に固定され、主通路11を開閉するように配置される。
 そして、スロットル弁30は、弁軸20の回転に応じて、所望の開度に主通路11を開放する。
 第1弁体40は、図4、図5、図9ないし図12に示すように、軸線S1方向においてプランジャ91と離脱可能に形成された金属製の球体をなす。
 第1弁体40は、ボディ10の凹部13に収容されて、第1付勢バネ50によりプランジャ91に向けて、すなわち、シート部13aに当接する閉弁方向に付勢されている。
 また、第1弁体40は、図11に示すプランジャ91の中間ストローク位置と図12に示すプランジャ91の最大ストローク位置の間を、プランジャ91に連動して移動するように配置されている。
 すなわち、プランジャ91は、中間ストローク位置と最大ストローク位置の間において、第1弁体40に駆動力を及ぼすようになっている。
 そして、第1弁体40は、エンジン2のアイドル運転モードにおいて、ソレノイドアクチュエータ90により駆動されて、副通路(上流側通路14、凹部13の一部、連通路16、下流側通路15)を流れる吸気の流量を調整する。
 第1付勢バネ50は、圧縮型のコイルバネであり、凹部13内において、一端部が閉止プラグ13bに当接し、他端部が第1弁体40に当接して、所定量圧縮した状態で配置されている。そして、第1付勢バネ50は、第1弁体40をプランジャ91に向けて閉弁方向に付勢している。
 第2弁体60は、図4、図5、図9ないし図12に示すように、軸線S1方向においてプランジャ91と一体的に移動するべく形成された金属製の円盤体をなす。
 第2弁体60は、プランジャ91に固定された状態でボディ10の凹部17に収容されて、第2付勢バネ70により通路部材80のシート部85に当接する閉弁方向に付勢されている。
 また、第2弁体60は、図9に示すプランジャ91の休止位置と図12に示すプランジャ91の最大ストローク位置の間を、プランジャ91と一体的に移動するように配置されている。
 すなわち、プランジャ91は、休止位置と最大ストローク位置の間において、第2弁体60に駆動力を及ぼすようになっている。
 そして、第2弁体60は、エンジン2の定常運転モードにおいて、ソレノイドアクチュエータ90により駆動されて、ガス通路(導入通路としての凹部17、連通路16、下流側通路15)を流れる燃料蒸発ガスの流量を調整する。
 第2付勢バネ70は、圧縮型のコイルバネであり、凹部17内において、一端部がバネ受け部17aに当接し、他端部が第2弁体60の端面に当接して、所定量圧縮した状態で配置されている。そして、第2付勢バネ70は、第2弁体60を介してプランジャ91を、図9に示す休止位置に向けて付勢している。
 通路部材80は、金属材料等を用いて略環状に形成され、図4、図5、図9に示すように、接合面81,82、ネジbを通す二つの円孔83、凹部84、第2弁体60を当接させるシート部85、貫通孔86、凹部87、コネクタ88を備えている。
 接合面81は、ボディ10のフランジ部18の接合面18aに接合される。
 接合面82は、ソレノイドアクチュエータ90のフランジ部92aに接合される。
 凹部84は、ボディ10の凹部17と対向するように配置されると共に凹部17と協働して、第1弁体60を移動自在に収容し、又、燃料蒸発ガスを導入する導入通路としての役割をなす。
 シート部85は、軸線S1を中心とする円板状に形成され、図9に示すように、プランジャ91の休止位置を規定すると共に休止位置において第2弁体60を当接させて閉弁させる。
 貫通孔86は、シート部85の中央に形成され、第2弁体60が開弁した状態において、燃料蒸発ガスを導入する導入通路としての役割をなす。
 凹部87は、ソレノイドアクチュエータ90のフランジ部92aにより閉塞されて、燃料蒸発ガスを導入する導入通路としての役割をなす。
 コネクタ88は、燃料蒸発ガスを導くための配管8bと接続されるべく円筒状に形成されて通路88aを画定する。通路88aは、凹部87に連通して、燃料蒸発ガスを導入する導入通路としての役割をなす。
 このように、第2弁体60を収容すると共に導入通路を画定する通路部材80を設けたことにより、プランジャ91に第2弁体60を固定した状態で、ボディ10に対して第2弁体60を容易に組み付けることができる。
 ソレノイドアクチュエータ90は、デューティソレノイドアクチュエータであり、図2ないし図5に示すように、プランジャ91、ハウジング92、コイル93、ステータ及びヨーク(不図示)を備えている。
 プランジャ91は、軸線S1方向に伸長する二段円柱状に形成され、小径ロッド91a、大径ロッド91bを備えている。
 小径ロッド91aは、ボディ10の連通路16の小径孔16aに対して所定の隙間をおいて挿入される。
 大径ロッド91bは、ボディ10の連通路16の大径孔16bに対して所定の隙間をおいて挿入されると共に、通路部材80の貫通孔86に所定の隙間をおいて挿入され、ハウジング92のガイドスリーブ92dに対して摺動自在に挿入されている。
 また、大径ロッド91bには、第2弁体60が固定されている。
 ハウジング92は、通路部材80の接合面82に接合されるフランジ部92a、ネジbを通す二つの円孔92b、電力を供給する端子を有し自動二輪車の配線と電気的に接続されるコネクタ92cを備えている。
 コイル93は、図13に示す駆動回路に基づいて、適宜通電制御が行われる。
 次に、プランジャ91の動作について、図9ないし図12を参照しつつ説明する。
 ここで、休止位置とは、コイル93が非通電のときに、プランジャ91が停止する位置である。中間ストローク位置とは、コイル93の通電により、プランジャ91が第1弁体40に当接しかつ第1弁体40が閉弁状態を維持する位置である。最大ストローク位置とは、コイル93の通電により、プランジャ91がそれ以上に移動できない位置である。
 先ず、コイル93が非通電のとき、図9に示すように、プランジャ91は、第2付勢バネ70により付勢されて第1弁体40から離脱すると共に休止位置に位置している。
 この休止位置において、第1弁体40は、第1付勢バネ50に付勢されてシート部13aに当接して閉弁し連通路16の一端開口16aを閉塞している。また、第2弁体60は、第2付勢バネ70の付勢力により、シート部85に当接して閉弁し導入通路としての貫通孔86を閉塞している。
 続いて、コイル93の通電により、プランジャ91は、図10に示すように、休止位置と中間ストローク位置の間のストローク領域に移動する。
 このストローク領域において、第2弁体60は、シート部85から離脱して開弁し、第1弁体40は、依然としてシート部13aに当接して閉弁状態にある。
 続いて、コイル93の通電により、プランジャ91は、図11に示すように、第1弁体40が閉弁した状態で第1弁体40に当接する中間ストローク位置に至る。
 続いて、コイル93の通電により、プランジャ91は、図12に示すように、第1弁体40を押圧しつつ開弁させた状態で、第2弁体60がシート部16cに当接して閉弁する最大ストローク位置に至る。このとき、第2弁体60は、連通路16の他端開口16bを閉塞している。
 一方、コイル93の通電を断つことにより、プランジャ91は、第1付勢バネ50及び第2付勢バネ70の付勢力により、図12に示す最大ストローク位置から図11に示す中間ストローク位置に移動し、第2付勢バネ70の付勢力により第1弁体40から離脱して、図9に示す休止位置に戻る。
 すなわち、プランジャ91は、休止位置で第1弁体40及び第2弁体60を閉弁させ、最大ストローク位置で第1弁体40のみを開弁させ、最大ストローク位置よりもストローク量が少ない中間ストローク位置で第1弁体40を閉弁させると共に第2弁体を開弁させ、中間ストローク位置と休止位置の間のストローク領域で第2弁体60のみを開弁させるように、第1弁体40及び第2弁体60に駆動力を及ぼす。
 上記構成をなすソレノイドアクチュエータ90は、制御ユニットUに含まれる駆動回路により駆動制御される。
 ここで、駆動回路は、図13に示すように、駆動信号を出力するMPU(マイクロプロセシングユニット)100、スイッチング素子としてのFET(電界効果トランジスタ)101、抵抗102、抵抗103を備えている。
 そして、ソレノイドアクチュエータ90のコイル93は、一端が電源VBに接続され、他端がFET101を介して接地されている。尚、電源VBとしては、例えば12Vのバッテリ電源が使用される。
 MPU100は、駆動信号としてオン/オフのデューティ信号を出力する。
 ここで、図14に示すように、ソレノイドアクチュエータ90は、休止位置Soから最大ストローク位置Sfに至るまでの通電時間として第1所要時間Tfを要し、休止位置Soから中間ストローク位置Siに至る前のストローク位置Sm(Sm<Si)までの通電時間として第2所要時間Tmを要する。
 また、最大ストローク位置Sfでは、第1弁体40が開弁しかつ第2弁体60が閉弁した状態にあり、又、中間ストローク位置Siでは、第1弁体40が閉弁しかつ第2弁体60が開弁した状態にあり、中間ストローク位置Siと休止位置Soの間のストローク領域におけるストローク位置Smでは、第1弁体40が閉弁しかつ第2弁体60が開弁した状態にある。
 したがって、例えば、エンジン2がファーストアイドル運転モードにあるとき、副通路(上流側通路14、凹部13の一部、連通路16、下流側通路15)に吸気を流す場合は、図14の(a)に示すように、プランジャ91が最大ストローク位置Sfに至るまでの第1所要時間Tf以上に亘って通電することにより、第1弁体40のみを開弁させてその開弁状態を維持するように、ソレノイドアクチュエータ90が駆動される。
 これにより、スロットル弁30が閉じた状態において、吸気は、スロットル弁30を迂回するように副通路を経由して流れる。
 一方、エンジン2がアイドル運転以外の定常運転モードにあるとき、燃料蒸発ガスをガス通路(導入通路としての凹部87、貫通孔86、凹部84、凹部17、連通路16、下流側通路15)に通して吸気通路11内に導入する場合は、図14の(b)に示すように、プランジャ91が休止位置Soから中間ストローク位置Siに至る前(のストローク位置Sm)までの第2所要時間Tmに亘って通電することにより、第2弁体60のみを開弁させるように、ソレノイドアクチュエータ90が駆動される。
 これにより、第2弁体60が単発的に開弁して、キャニスタ7内の燃料蒸発ガスは、ガス通路を経由して主通路11に導入される。
 また、燃料蒸発ガスをガス通路に連続的に通して吸気通路11内に導入する場合は、図14の(c)に示すように、プランジャ91が休止位置Soから中間ストローク位置Siに至る前(のストローク位置Sm)までの第2所要時間Tmに亘る通電を複数回に亘って繰り返して、第2弁体60のみを複数回に亘って開弁させるように、ソレノイドアクチュエータ90が駆動される。
 これにより、第2弁体60が複数回に亘って開弁して、キャニスタ7内の燃料蒸発ガスは、ガス通路を経由して主通路11に導入される。
 このとき、MPU100は、図14の(d)に示すように、周期Toにおいて時間Tmに亘るHレベルの信号(デューティ信号)を連続的に出力する。
 ここで、第2所要時間Tmとしては、休止位置Soから中間ストローク位置Siの間のストローク領域において、燃料蒸発ガスの導入量に応じて所望するストローク位置Smとなる通電時間を適宜選択することができる。
 すなわち、ソレノイドアクチュエータ90は、エンジン2のアイドル運転モードにおいて、第1弁体40のみを開弁させ、エンジン2の定常運転モードにおいて、第2弁体60のみを開弁させるように、制御ユニットUが発するデューティ信号により駆動される。
 より具体的には、ソレノイドアクチュエータ90は、エンジン2のアイドル運転モードにおいて、プランジャ91を最大ストローク位置Sfに位置付けて第1弁体40のみを開弁させ、エンジン2の定常運転モードにおいて、プランジャ91を最大ストローク位置Sfよりもストローク量が少ない中間ストローク位置Siと休止位置Soの間のストローク領域に位置付けて第2弁体60のみを開弁させるように、制御ユニットUが発するデューティ信号により駆動される。
 上記のように、駆動源として、単にオン/オフ駆動するだけのデューティソレノイドアクチュエータを採用するため、ステッピングモータやリニアソレノイドアクチュエータ等の如き、構造が複雑で高価な駆動源を採用する場合に比べて、低コスト化を達成することができる。
 また、上記構成によれば、第1弁体40と第2弁体60とが、一つの駆動源であるソレノイドアクチュエータ90により駆動されるため、それぞれに駆動源を設ける場合に比べて、専用部品の増加を抑えて、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成することができる。
 次に、上記スロットル装置Mを備えた燃料蒸発ガス回収システムにおける動作について説明する。ここでは、位置センサ5の検知信号、エンジン2の運転情報、その他の関連情報に基づいて、制御ユニットUが、回転駆動源4の駆動、ソレノイドアクチュエータ90の駆動等を制御するようになっている。
 先ず、エンジン2が停止した状態において、ソレノイドアクチュエータ90は非通電の状態であり、プランジャ91は休止位置に停止して、第1弁体40及び第2弁体60は閉弁している。
 エンジン2が、アイドル運転モードにあるとき、制御ユニットUにより駆動信号が発せられて、第1弁体40のみを開弁させるようにソレノイドアクチュエータ90が駆動される。尚、ここでは、アイドル運転モードとして、暖機時のファーストアイドル運転モードが適用される。
 すなわち、コイル93が第1所要時間Tf以上に亘って通電されることでソレノイドアクチュエータ90が駆動され、図12に示すように、プランジャ91が最大ストローク位置Sfまで移動して第1弁体40のみが開弁させられ、その開弁状態が維持される。
 これにより、スロットル弁30が主通路11を閉じた状態において、主通路11を流れる吸気は、スロットル弁30を迂回するように副通路(14,13,16,15)を経由して再び主通路11に流れ込む。このとき、第2弁体60は閉弁した状態に維持されるため、キャニスタ7内の燃料蒸発ガスは、ガス通路(88a,87,86,84,17,16,15)を流れることなく遮断された状態となる。その結果、エンジン2は暖機時において安定したアイドル運転状態に維持される。
 一方、エンジン2がアイドル運転モード以外の定常運転モードにあるとき、第1弁体40は閉弁させられ、スロットル弁30は所定の開度範囲にあり、主通路11を開放した状態となる。
 したがって、主通路11を流れる吸気は、副通路(14,13,16,15)を経由することなく、主通路11を流れてエンジン2に流れ込む。
 そして、第2弁体60を開弁させて燃料蒸発ガスを吸気系3に導入するべく、スロットル弁30の開度情報に対応する位置センサ5の検知信号、その他の運転情報に基づいて、ソレノイドアクチュエータ90が駆動制御される。
 すなわち、コイル93が第2所要時間Tmに亘って通電されることでソレノイドアクチュエータ90が駆動され、図10に示すように、プランジャ91が最大ストローク位置Sfよりもストローク量が少ない中間ストローク位置Siと休止位置Soの間のストローク領域のストローク位置Smまで移動し、第2弁体60のみが開弁させられる。また、必要に応じて、第2所要時間Tmに亘る駆動が繰り返される。
 これにより、燃料蒸発ガスは、ガス通路(88a,87,86,84,17,16,15)を経由して主通路11に導入され、燃料蒸発ガスは外部に放出されることなく確実に回収される。
 以上述べたように、上記構成のスロットル装置Mによれば、第1弁体40及び第2弁体60を一つの駆動源で駆動するため、専用部品の増加を抑えて、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成でき、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができる。また、駆動源として、単にオン/オフ駆動するだけのデューティソレノイドアクチュエータ90を採用するため、ステッピングモータやリニアソレノイドアクチュエータ等の構造が複雑で高価な駆動源に比べて、低コスト化を達成することができる。
 また、簡単な制御手法により、副通路とガス通路を切り換えることができ、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができる。
 図15及び図16は、本発明に係る制御方法の第2実施形態を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
 第2実施形態に係る駆動回路は、図15に示すように、駆動信号を出力するMPU(マイクロプロセシングユニット)200、スイッチング素子としてのFET(電界効果トランジスタ)211,212,213、抵抗221,222、抵抗223,224、抵抗225,226、ダイオード231,232、降圧回路240を備えている。
 そして、ソレノイドアクチュエータ90のコイル93は、一端がダイオード231及びFET212を結ぶ第1経路とダイオード231,降圧回路240,FET213,及びダイオード232を結ぶ第2経路とを介して電源VBに接続され、他端がFET211を介して接地されている。尚、電源VBとしては、第1経路を通してソレノイドアクチュエータ90に印加される電圧が例えば12Vのバッテリ電源が使用される。
 MPU200は、駆動信号としてオン/オフのデューティ信号を出力する。
 ここで、図16に示すように、ソレノイドアクチュエータ90は、駆動電圧として第1駆動電圧V(例えば12V)を印加するとき、休止位置Soから最大ストローク位置Sfに至るまでの通電時間として第1所要時間Tfを要する。また、ソレノイドアクチュエータ90は、駆動電圧として第1駆動電圧Vよりも小さい第2駆動電圧V(例えば8V)を印加するとき、休止位置Soから最大ストローク位置Sfに至るまでの通電時間として第1所要時間Tを要し、休止位置Soから中間ストローク位置Siに至る前のストローク位置Sm(Sm<Si)までの通電時間として第2所要時間Tmを要する。尚、第2駆動電圧V(8V)を印加するとき、ダイオード250の電圧降下(-0.6V程度)により、実際には7.4V程度の電圧が印加されることになる。
 したがって、例えば、エンジン2がファーストアイドル運転モードにあるとき、副通路(上流側通路14、凹部13の一部、連通路16、下流側通路15)に吸気を流す場合は、図15に示す駆動回路において、MPU200の制御信号により、FET212をONにし、FET213をOFFにする。これにより、ソレノイドアクチュエータ90には駆動電圧として第1駆動電圧Vが印加される。
 そして、図16の(a)に示すように、プランジャ91が最大ストローク位置Sfに至るまでの第1所要時間Tf以上に亘って通電することにより、第1弁体40のみを開弁させてその開弁状態を維持するように、ソレノイドアクチュエータ90が駆動される。
 これにより、スロットル弁30が閉じた状態において、吸気は、スロットル弁30を迂回するように副通路を経由して流れる。
 一方、エンジン2がアイドル運転以外の定常運転モードにあるとき、燃料蒸発ガスをガス通路(導入通路としての凹部87、貫通孔86、凹部84、凹部17、連通路16、下流側通路15)に通して吸気通路11内に導入する場合は、図15に示す駆動回路において、MPU200の制御信号により、FET213をONにし、FET212をOFFにする。これにより、ソレノイドアクチュエータ90には駆動電圧として第2駆動電圧Vが印加される。
 そして、図16の(b)に示すように、プランジャ91が休止位置Soから中間ストローク位置Siに至る前(のストローク位置Sm)までの第2所要時間Tmに亘って通電することにより、第2弁体60のみを開弁させるように、ソレノイドアクチュエータ90が駆動される。
 これにより、第2弁体60が単発的に開弁して、キャニスタ7内の燃料蒸発ガスは、ガス通路を経由して主通路11に導入される。
 尚、燃料蒸発ガスをガス通路に連続的に通して吸気通路11内に導入する場合は、第2所要時間Tmに亘る通電を複数回に亘って繰り返して、第2弁体60のみを複数回に亘って開弁させるように、ソレノイドアクチュエータ90が駆動される。
 これにより、第2弁体60が複数回に亘って開弁して、キャニスタ7内の燃料蒸発ガスは、ガス通路を経由して主通路11に導入される。
 この実施形態においても、前述同様に、簡単な制御手法により、副通路とガス通路を切り換えることができ、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができる。特に、駆動電圧として、ハイ(第1駆動電圧)とロー(第2駆動電圧)のいずれかに設定するだけで副通路とガス通路の切り換えを容易に行うことができる。
 また、駆動電圧としてロー(第2駆動電圧)を選択することでプランジャ91の駆動力(速度)を抑制できるため、一定の駆動力で通電時間のみを制御する場合に比べて、ガス通路を流れる燃料蒸発ガスの流量調整が容易になる。
 図17及び図18は、本発明に係る制御方法の第3実施形態を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
 第3実施形態に係る駆動回路は、図17に示すように、駆動信号を出力するMPU(マイクロプロセシングユニット)300、スイッチング素子としてのFET(電界効果トランジスタ)311,312、抵抗321,322、抵抗323,324、電流制限用の抵抗325を備えている。
 そして、ソレノイドアクチュエータ90のコイル93は、一端が電源VBに接続され、他端がFET311を介して又抵抗325及びFET312を介して接地されている。尚、電源VBとしては、例えば12Vのバッテリ電源が使用される。
 MPU300は、駆動信号としてオン/オフのデューティ信号を出力する。
 ここで、図18に示すように、ソレノイドアクチュエータ90は、駆動電流として第1駆動電流Iが流れるとき、休止位置Soから最大ストローク位置Sfに至るまでの通電時間として第1所要時間Tfを要する。また、ソレノイドアクチュエータ90は、駆動電流として第1駆動電流Iよりも小さい第2駆動電流Iが流れるとき、休止位置Soから最大ストローク位置Sfに至るまでの通電時間として第1所要時間Trを要し、休止位置Soから中間ストローク位置Siに至る前のストローク位置Sm(Sm<Si)までの通電時間として第2所要時間Trmを要する。
 したがって、例えば、エンジン2がファーストアイドル運転モードにあるとき、副通路(上流側通路14、凹部13の一部、連通路16、下流側通路15)に吸気を流す場合は、図17に示す駆動回路において、MPU300の制御信号により、FET311をONにし、FET312をOFFにする。これにより、ソレノイドアクチュエータ90には駆動電流として第1駆動電流Iが流れる。
 そして、図18の(a)に示すように、プランジャ91が最大ストローク位置Sfに至るまでの第1所要時間Tf以上に亘って通電することにより、第1弁体40のみを開弁させてその開弁状態を維持するように、ソレノイドアクチュエータ90が駆動される。
 これにより、スロットル弁30が閉じた状態において、吸気は、スロットル弁30を迂回するように副通路を経由して流れる。
 一方、エンジン2がアイドル運転以外の定常運転モードにあるとき、燃料蒸発ガスをガス通路(導入通路としての凹部87、貫通孔86、凹部84、凹部17、連通路16、下流側通路15)に通して吸気通路11内に導入する場合は、図17に示す駆動回路において、MPU300の制御信号により、FET312をONにし、FET311をOFFにする。これにより、ソレノイドアクチュエータ90には駆動電流として第2駆動電流Iが流れる。
 そして、図18の(b)に示すように、プランジャ91が休止位置Soから中間ストローク位置Siに至る前(のストローク位置Sm)までの第2所要時間Trmに亘って通電することにより、第2弁体60のみを開弁させるように、ソレノイドアクチュエータ90が駆動される。
 これにより、第2弁体60が単発的に開弁して、キャニスタ7内の燃料蒸発ガスは、ガス通路を経由して主通路11に導入される。
 尚、燃料蒸発ガスをガス通路に連続的に通して吸気通路11内に導入する場合は、第2所要時間Trmに亘る通電を複数回に亘って繰り返して、第2弁体60のみを複数回に亘って開弁させるように、ソレノイドアクチュエータ90が駆動される。
 これにより、第2弁体60が複数回に亘って開弁して、キャニスタ7内の燃料蒸発ガスは、ガス通路を経由して主通路11に導入される。
 この実施形態においても、前述同様に、簡単な制御手法により、副通路とガス通路を切り換えることができ、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができる。特に、駆動電流として、ハイ(第1駆動電流)とロー(第2駆動電流)のいずれかに設定するだけで副通路とガス通路の切り換えを容易に行うことができる。
 また、駆動電流としてロー(第2駆動電流)を選択することでプランジャ91の駆動力(速度)を抑制できるため、一定の駆動力で通電時間のみを制御する場合に比べて、ガス通路を流れる燃料蒸発ガスの流量調整が容易になる。
 以上述べたように、上記構成をなすスロットル装置M及びその制御方法によれば、専用部品の増加を抑えて、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成でき、簡単な制御手法により、副通路とガス通路を切り換えることができ、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができる。
 特に、駆動源として、単にオン/オフ駆動するだけのデューティソレノイドアクチュエータ90を採用するため、ステッピングモータやリニアソレノイドアクチュエータ等の構造が複雑で高価な駆動源に比べて、低コスト化を達成することができる。
 上記実施形態においては、第2弁体60をプランジャ91に一体的に固定し、第1弁体40をプランジャ91と離脱可能に形成した構成を示したが、これに限定されるものではない。プランジャが、休止位置で第1弁体及び第2弁体を閉弁させ,最大ストローク位置で第1弁体のみを開弁させ,最大ストローク位置よりも小さい中間ストローク位置と休止位置の間のストローク領域で第2弁体のみを開弁させるべく第1弁体及び前記2弁体に駆動力を及ぼすものであれば、その他の構成を採用してもよい。
 例えば、第1弁体をプランジャに一体的に固定し、第2弁体をプランジャと離脱可能に形成した構成を採用してもよく、第1弁体及び第2弁体のいずれもプランジャに固定することなくプランジャに連動する構成を採用してもよく、さらには、第1弁体及び第2弁体がプランジャと一体的に移動するスプール弁のような構成を採用してもよい。
 上記実施形態においては、副通路として、上流側通路14、下流側通路15、及び連通路16を含み、ガス通路として、下流側通路15、連通路16、連通路16に向けて燃料蒸発ガスを導入する導入通路(88a,87,86,84,17)を含む構成を示したが、これに限定されるものではなく、第1弁体により副通路が開閉されかつ第2弁体によりガス通路が開閉される限り、その他の形態をなす副通路及びガス通路を採用してもよい。
 上記実施形態においては、第2弁体60を収容すると共に導入通路を画定する通路部材80を採用した場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、第2弁体及びプランジャの組み付けが可能であれば、ボディに第2弁体及びプランジャを配置する収容空間を設けた構成を採用してもよい。
 上記実施形態においては、副通路に吸気を通すエンジン2のアイドル運転モードとして、エンジン2が暖機時のファーストアイドル運転モードを示したが、これに限定されるものではなく、吸気量が調整可能な構成であれば、暖機後のアイドル運転モードを採用してもよい。
 以上述べたように、本発明のスロットル装置及びその制御方法は、専用部品の増加を抑えて、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成でき、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができるため、小型化及び低コスト化が要求される自動二輪車等に適用できるのは勿論のこと、その他の車両においても有用である。
M スロットル装置
2 エンジン
10 ボディ
11 主通路
13 凹部(副通路の一部)
14 上流側通路(副通路)
15 下流側通路(副通路、ガス通路)
16 連通路(副通路、ガス通路)
16a 一端開口
16a 内周面
16b 他端開口
17 凹部(導入通路、ガス通路)
30 スロットル弁
40 第1弁体
50 第1付勢バネ
60 第2弁体
70 第2付勢バネ
80 通路部材
84 凹部(導入通路)
85 シート部
86 貫通孔(導入通路)
87 凹部(導入通路)
88a 通路(導入通路)
90 ソレノイドアクチュエータ
91 プランジャ
So 休止位置
Sf 最大ストローク位置
Si 中間ストローク位置
U 制御ユニット
Tf 第1所要時間
Tm,Tm,Trm 第2所要時間
 第1駆動電圧
 第2駆動電圧
 第1駆動電流
 第2駆動電流
 

Claims (14)

  1.  吸気を通す主通路を開閉するスロットル弁と、
     前記主通路,前記スロットル弁を迂回する副通路,前記主通路に燃料蒸発ガスを導入するガス通路を有するボディと、
     前記副通路を開閉する第1弁体と、
     前記ガス通路を開閉する第2弁体と、
     休止位置で前記第1弁体及び前記第2弁体を閉弁させ,最大ストローク位置で前記第1弁体のみを開弁させ,前記最大ストローク位置よりもストローク量が少ない中間ストローク位置と前記休止位置の間のストローク領域で前記第2弁体のみを開弁させるべく,前記第1弁体及び前記第2弁体に駆動力を及ぼすプランジャを有するソレノイドアクチュエータと、
    を含む、スロットル装置。
  2.  前記プランジャは、前記中間ストローク位置と前記最大ストローク位置の間において、前記第1弁体に駆動力を及ぼし、前記休止位置と前記最大ストローク位置の間において、前記第2弁体に駆動力を及ぼす、
    ことを特徴とする請求項1に記載のスロットル装置。
  3.  前記第2弁体は、前記プランジャと一体的に移動するべく形成され、
     前記第1弁体は、前記プランジャと離脱可能に形成され、
     前記第1弁体を前記プランジャに向けて閉弁方向に付勢する第1付勢バネと、前記プランジャを前記休止位置に向けて付勢する第2付勢バネを含む、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のスロットル装置。
  4.  前記副通路は、前記主通路から分岐する上流側通路と、前記主通路に合流する下流側通路と、前記上流側通路を前記下流側通路に連通させる連通路を含み、
     前記ガス通路は、前記下流側通路と、前記連通路と、前記連通路に向けて前記燃料蒸発ガスを導入する導入通路を含む、
    ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一つに記載のスロットル装置。
  5.  前記連通路は、前記プランジャを所定の隙間をおいて往復動自在に挿入し得る直線状に形成され、
     前記下流側通路は、前記連通路の内周面に開口し、
     前記第1弁体は、前記プランジャが前記中間ストローク位置にあるとき、前記連通路の一端開口を閉塞して閉弁し、
     前記第2弁体は、前記プランジャが前記最大ストローク位置にあるとき、前記連通路の他端開口を閉塞して閉弁する、
    ことを特徴とする請求項4に記載のスロットル装置。
  6.  前記ボディに着脱自在に連結されて前記導入通路を画定する通路部材を含み、
     前記通路部材は、前記プランジャが前記休止位置にあるとき前記導入通路を閉塞するべく、前記第2弁体が当接して閉弁するシート部を含む、
    ことを特徴とする請求項4又は5に記載のスロットル装置。
  7.  前記ソレノイドアクチュエータの駆動を制御する制御ユニットを含む、
    ことを特徴とする請求項1ないし6いずれか一つに記載のスロットル装置。
  8.  吸気を通す主通路を開閉するスロットル弁を迂回する副通路を開閉する第1弁体と、前記主通路に燃料蒸発ガスを導入するガス通路を開閉する第2弁体と、前記第1弁体及び前記第2弁体に駆動力を及ぼすプランジャを有するソレノイドアクチュエータを備え、エンジンの吸気系に接続されるスロットル装置の制御方法であって、
     前記ソレノイドアクチュエータは、エンジンのアイドル運転モードにおいて、前記第1弁体のみを開弁させ、エンジンの定常運転モードにおいて、前記第2弁体のみを開弁させるように、駆動される、
    スロットル装置の制御方法。
  9.  前記アイドル運転モードは、エンジンの暖機時におけるファーストアイドル運転モードである、
    ことを特徴とする請求項8に記載のスロットル装置の制御方法。
  10.  前記ソレノイドアクチュエータは、前記アイドル運転モードにおいて、前記プランジャを最大ストローク位置に位置付けて前記第1弁体のみを開弁させ、前記定常運転モードにおいて、前記プランジャを前記最大ストローク位置よりもストローク量が少ない中間ストローク位置と休止位置の間のストローク領域に位置付けて前記第2弁体のみを開弁させるように、駆動される、
    ことを特徴とする請求項8又は9に記載のスロットル装置の制御方法。
  11.  前記ソレノイドアクチュエータは、前記アイドル運転モードにおいて、前記プランジャが前記休止位置から前記最大ストローク位置に至る第1所要時間以上に亘って駆動され、前記定常運転モードにおいて、前記プランジャが前記休止位置から前記中間ストローク位置に至る前までの第2所要時間に亘って駆動される、
    ことを特徴とする請求項10に記載のスロットル装置の制御方法。
  12.  前記ソレノイドアクチュエータは、前記定常運転モードにおいて、前記第2所要時間に亘る駆動が繰り返される、
    ことを特徴とする請求項11に記載のスロットル装置の制御方法。
  13.  前記ソレノイドアクチュエータは、前記アイドル運転モードにおいて、第1駆動電圧で駆動され、前記定常運転モードにおいて、前記第1駆動電圧よりも小さい第2駆動電圧で駆動される、
    ことを特徴とする請求項10又は11に記載のスロットル装置の制御方法。
  14.  前記ソレノイドアクチュエータは、前記アイドル運転モードにおいて、第1駆動電流で駆動され、前記定常運転モードにおいて、前記第1駆動電流よりも小さい第2駆動電流で駆動される、
    ことを特徴とする請求項10又は11に記載のスロットル装置の制御方法。
     
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