JP5854639B2 - スロットル制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転者によるスロットルグリップ等の操作量に基づいてモータが駆動され、モータによりスロットル弁の開度が制御されることでエンジンへの吸気量を制御するスロットル制御装置に関するものである。

従来より、スロットルグリップ等による操作量をアクセルセンサにより検出し、この操作量に基づいてモータが駆動されることで、スロットル弁の開度が制御されるスロットル制御装置が知られている（例えば、特許文献１）。ここでは、４つのスロットル弁が２つのモータで駆動される場合であっても、外側に配置されたスロットル弁はその隣りのスロットル弁と共通のモータで駆動されている。

特開２００２−２５６８９５

ところで、図３に示すように上記従来技術におけるスロットル制御装置が二輪車のエンジンに取付けられると、両端のスロットル弁１０２、１０３が内部に設けられるスロットルボデーが外気により冷やされるのに対して、内側のスロットル弁１０４，１０５が内部に設けられるスロットルボデーの周囲は相対的に高温となる。また、各気筒における４つの排気管１０６，１０７，１０８，１０９は１本に集合される場合は、二輪車内部のスペースに限りがあるため、外側の２本の排気管１０６、１０９に対して内側の２本の排気管１０７，１０８の長さが短くなる。そのため、内側の気筒と両端の気筒とにおける吸気慣性効果が異なる場合がある。ここで両端の気筒に対応するスロットル弁１０２，１０３と内側の気筒に対応するスロットル弁１０４，１０５とを同じモータ１１０で同様に制御すると、気筒ごとの空燃比にバラツキが生じる恐れが生じる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、二輪車等におけるレイアウトなどにより、内側の気筒と両端の気筒との間の動作環境が異なる場合であっても気筒ごとの空燃比を安定して制御できるようなスロットル制御装置を提供することにある。

本発明のスロットル制御装置は、それぞれスロットル弁により開閉される少なくとも３つの吸気通路が並んで配置されたスロットルボデーと、並んで配置される前記スロットル弁のうち両端に配置されたスロットル弁を共通に駆動する第１モータと前記両端のスロットル弁の内側に配置されたスロットル弁を駆動する第２モータとを含む複数のモータと、前記両端のスロットル弁のうち一方のスロットル弁に固定された第１スロットルシャフトと他方のスロットル弁に固定された第２スロットルシャフトとを同期して回転させるように、前記第１モータの駆動力を前記第１スロットルシャフトおよび前記第２スロットルシャフトに伝達する伝達部を備え、前記第１スロットルシャフトには、前記第１モータの駆動力が伝達される第１スロットルギアが固定され、前記第２スロットルシャフトには、前記第１モータの駆動力が伝達される第２スロットルギアが固定され、前記伝達部は、前記第１スロットルシャフトおよび前記第２スロットルシャフトと平行に配置される連結シャフトと、前記連結シャフトに固定され前記第１スロットルギアに連結される第１連結ギアと、前記連結シャフトに固定され前記第２スロットルギアに連結される第２連結ギアと、前記連結シャフトの中間に固定され前記第１モータの出力軸に連結される中間ギアとを備える、構成となっている。

また、本発明のスロットル制御装置は、それぞれスロットル弁により開閉される少なくとも３つの吸気通路が並んで配置されたスロットルボデーと、並んで配置される前記スロットル弁のうち、両端に配置されたスロットル弁を共通に駆動する第１モータと、前記両端のスロットル弁の内側に配置されたスロットル弁を駆動する第２モータとを含む複数のモータと、前記両端のスロットル弁のうち一方のスロットル弁に固定された第１スロットルシャフトと他方のスロットル弁に固定された第２スロットルシャフトとを同期して回転させるように、前記第１モータの駆動力を前記第１スロットルシャフトおよび前記第２スロットルシャフトに伝達する伝達部を備え、前記伝達部は、前記第１スロットルシャフトおよび前記第２スロットルシャフトと一体的に形成された軸状部材であり、前記内側に配置されたスロットル弁に固定された第３スロットルシャフトの吸気上流側または吸気下流側に配置されている、構成となっている。

本発明のスロットル制御装置によれば、両端の吸気通路と内側の吸気通路との空気量が独立して制御できる構成とすることで、両端の気筒と内側の気筒の温度差の影響などによる空燃比制御のバラツキを抑え、気筒ごとの空燃比を安定して制御することができる。

本発明の実施の形態によるスロットル制御装置の構成図。 本発明の別の実施の形態によるスロットル制御装置の構成図。 従来のスロットル制御装置の構成図。

まず、図１に基づいて本発明の実施形態によるスロットル制御装置の構成について説明する。図１は、スロットル制御装置の斜視図を示している。

本実施の形態に係るスロットル制御装置においては、スロットルボデー５、６、７がたとえば直列の４気筒エンジンに通じる４つの吸気通路１、２、３、４を内部に通すように形成されている。外側（両端側）に配置されたスロットルボデー５，６とその内側に配置されたスロットルボデー７が車両の横方向に並ぶように配置されている。一方の外側のスロットルボデー５は、内部に回転自在に取付けられる第１スロットルシャフト１０と、第１スロットルシャフト１０に固定され吸気通路１を開閉する第１スロットル弁１４とを備える。他方の外側のスロットルボデー６は、内部に回転自在に取付けられる第２スロットルシャフト１１と、第２スロットルシャフト１１に固定され吸気通路４を開閉する第４スロットル弁１７とを備える。内側のスロットルボデー７は、内部に回転自在に取付けられる第３スロットルシャフト１２と、第３スロットルシャフト１２に固定され吸気通路２および吸気通路３とをそれぞれ開閉する第２スロットル弁１５と第３スロットル弁１６とを備える。

第１スロットル弁１４および第４スロットル弁１７の開度は、他方の外側のスロットルボデー６における第２スロットルシャフト１１の端部に取付けられる第１スロットル開度センサ１８によって検出される。第２スロットル弁１５および第３スロットル弁１６の開度は、内側のスロットルボデー７における第３スロットルシャフト１２の端部に取付けられる第２スロットル開度センサ１９によって検出される。なお、第２スロットル開度センサ１９のコネクタの向きは、後述する連動シャフト１３から遠ざかる方向に向いており、コネクタに連結される配線の取り回しが容易となる。第１スロットル開度センサ１８のコネクタの向きは連動シャフト１３側に向いているが、反対方向に向いていてもよい。その場合、第１スロットル開度センサ１８と第２スロットル開度センサ１９のコネクタの向きが同方向となるので、各コネクタに連結される配線の取り回しが簡易化される。

一方の外側の第１スロットルシャフト１０の端部には第１スロットルギア２１が取付けられ、他方の外側の第２スロットルシャフト１１の第１スロットル開度センサ１８の反対側の端部には第２スロットルギア２２が取付けられる。第１スロットルギア２１と第２スロットルギア２２はともに内側のスロットルボデー７に面して取り付けられる。第１スロットルギア２１と第２スロットルギア２２とは、第１連結ギア２３と第２連結ギア２４とが両側に取付けられた連動シャフト１３により、連動して回動する。連動シャフト１３は、第１スロットルシャフト１０および第２スロットルシャフト１１と平行に配置される。連動シャフト１３の中間には中間ギア２５が取り付けられており、この中間ギア２５を第１モータ８により回動させることで、連動シャフト１３が回動する。したがって、図示しないアクセル開度センサの検出値に基づいて駆動される第１モータ８が連動シャフト１３を回動させると、第１連結ギア２３と第１スロットルギア２１とを介して第１スロットル弁１４が回動し、第２連結ギア２４と第２スロットルギア２２とを介して第４スロットル弁１７が回動する。一つの第１モータ８が駆動されることで、両端のスロットル弁である第１スロットル弁１４と第４スロットル弁１７とが連動シャフト１３に連動して回動することになる。また、中間ギア２５が、連動シャフト１３の中間であって、第１連結ギア２３と第２連結ギア２４との間の中央の位置に取り付けられていることにより、連動シャフト１３の両端におけるねじれ具合が同等となり、両端のスロットルシャフトである第１スロットルシャフト１０と第２スロットルシャフト１１とが確実に同期されるので、両端のスロットル弁である第１スロットル弁１４と第４スロットル弁１７とが確実に同期して開閉することができる。このように、連結シャフト１３、第１連結ギア２３、第２連結ギア２４および中間ギア２５により、第１モータ８の駆動力を第１スロットルシャフト１０と第２スロットルシャフト１１に伝達する伝達部が構成される。

内側のスロットルボデー７において、第３スロットルシャフト１２の一端には第３スロットルギア２７が取付けられ、他端には第２スロットル開度センサ１９が取付けられる。第３スロットルギア２７は中間シャフト２６を回転軸とする第３連結ギア２０を介して第２モータ９の出力軸と連結されている。上記のとおり、第２スロットル弁１５と第３スロットル弁１６とは、第３スロットルシャフト１２に対して固定されている。したがって、図示しないアクセル開度センサの検出値に基づいて第２モータ９が駆動されることにより、第２スロットル弁１５と第３スロットル弁１６とが確実に同期して開閉することができる。第１モータ８は、第３スロットルシャフト１２を挟んで、第２モータ９と反対側に配置されている。上記のとおり、内側のスロットルボデー７は第２スロットル弁１５と第３スロットル弁１６とを備える２つの吸気通路を有しているが、一つのスロットル弁を備えた一つの吸気通路を有する場合もあり得る。また、第１モータ８は、第３スロットルシャフトに対して、第２モータ９と同じ側に配置されていてもよい。その場合、連結シャフト１３と中間シャフト２６とは、吸気通路１，２，３，４における吸気方向に並んで配置され、互いに接触しない位置に配置される。第１モータ８と第２モータ９とは、吸気通路１，２，３，４、に対して同じ側に配置されるので、その反対側の占有スペースを抑制できるとともに、図示しないモータケースを一体化でき、図示しないモータコネクタに連結される配線の取り回しを簡素化できる。また、第３連結ギア２０は第３スロットルシャフト１２における端部以外の中間位置に連結されていてもよい。また、吸気通路１，２，３，４における第１スロットル弁１４、第２スロットル弁１５、第３スロットル弁１６、第４スロットル弁１７の下流に燃料を噴射するため、図示しないインジェクタをスロットルボデー５，６，７に取り付けることもできる。なお、上記実施形態のスロットルボデー５，６，７は、別体として形成されるが、一体的に形成されてもよい。

両端のスロットル弁である第１スロットル弁１４と第４スロットル弁１７とが、一つのモータ８により開閉され、内側のスロットル弁である第２スロットル弁１５と第３スロットル弁１６とが、他の一つのモータ９により開閉される。したがって、両端の吸気通路１、４と内側の吸気通路２、３との吸気量が独立したモータにより制御されるので、両端の気筒と内側の気筒の温度差の影響などによる空燃比制御のバラツキを抑えることにつながり、気筒ごとの空燃比を安定して制御することができるようになる。

次に、図２に基づいて本発明の別の実施形態によるスロットル制御装置の構成について説明する。図２は、別の実施形態におけるスロットル制御装置の構成図を示している。上記の実施の形態の説明と重複する内容は省略する。

両端のスロットル弁である第１スロットル弁５１と第４スロットル弁５４とは、上流側スロットルシャフト５６に固定されている。すなわち、第１スロットルシャフトと第２スロットルシャフトは、軸状部材としての上流側スロットルシャフト５６に一体化されている。さらに、第１モータ５８の駆動力を第１スロットルシャフトと第２スロットルシャフトに伝達する伝達部も、軸状部材としての上流側スロットルシャフト５６に一体化されている。内側のスロットル弁である第２スロットル弁５２と第３スロットル弁５３は下流側スロットルシャフト５５に固定されている。上流側スロットルシャフト５６が、第１モータ５８により回動され、下流側スロットルシャフト５５が第２モータ５７により回動される。上流側スロットルシャフト５６は、吸気方向でみて下流側スロットルシャフト５５の上流側に設置されている。

したがって、両端の吸気通路と内側の吸気通路との吸気量が独立したモータにより制御されるので、両端の気筒と内側の気筒の温度差の影響などによる空燃比制御のバラツキを抑えることにつながり、気筒ごとの空燃比を安定して制御することができるようになる。

なお、両端のスロットル弁を下流側スロットルシャフトに固定し、内側のスロットル弁を上流側スロットルシャフトに固定しても、同様の効果が期待される。

二輪車などの３気筒以上のエンジンに供給される空気量を制御するスロットル制御装置において有効に機能する。

１，２，３，４ 吸気通路
５、６ 両端のスロットルボデー
７ 内側のスロットルボデー
８ 第１モータ
９ 第２モータ
１０ 第１スロットルシャフト
１１ 第２スロットルシャフト
１２ 第３スロットルシャフト
１３ 連動シャフト

Claims (2)

1. エンジンへ供給する空気量を制御するスロットル制御装置において、
   それぞれスロットル弁により開閉される少なくとも３つの吸気通路が並んで配置されたスロットルボデーと、
   並んで配置される前記スロットル弁のうち、両端に配置されたスロットル弁を共通に駆動する第１モータと、前記両端のスロットル弁の内側に配置されたスロットル弁を駆動する第２モータとを含む複数のモータと、
   前記両端のスロットル弁のうち、一方のスロットル弁に固定された第１スロットルシャフトと他方のスロットル弁に固定された第２スロットルシャフトとを同期して回転させるように、前記第１モータの駆動力を前記第１スロットルシャフトおよび前記第２スロットルシャフトに伝達する伝達部と、を備え、
   前記第１スロットルシャフトには、前記第１モータの駆動力が伝達される第１スロットルギアが固定され、
   前記第２スロットルシャフトには、前記第１モータの駆動力が伝達される第２スロットルギアが固定され、
   前記伝達部は、前記第１スロットルシャフトおよび前記第２スロットルシャフトと平行に配置される連結シャフトと、前記連結シャフトに固定され前記第１スロットルギアに連結される第１連結ギアと、前記連結シャフトに固定され前記第２スロットルギアに連結される第２連結ギアと、前記連結シャフトの中間に固定され前記第１モータの出力軸に連結される中間ギアとを備える、
   ことを特徴とするスロットル制御装置。
2. エンジンへ供給する空気量を制御するスロットル制御装置において、
   それぞれスロットル弁により開閉される少なくとも３つの吸気通路が並んで配置されたスロットルボデーと、
   並んで配置される前記スロットル弁のうち、両端に配置されたスロットル弁を共通に駆動する第１モータと、前記両端のスロットル弁の内側に配置されたスロットル弁を駆動する第２モータとを含む複数のモータと、
   前記両端のスロットル弁のうち、一方のスロットル弁に固定された第１スロットルシャフトと他方のスロットル弁に固定された第２スロットルシャフトとを同期して回転させるように、前記第１モータの駆動力を前記第１スロットルシャフトおよび前記第２スロットルシャフトに伝達する伝達部と、を備え、
   前記伝達部は、前記第１スロットルシャフトおよび前記第２スロットルシャフトと一体的に形成された軸状部材であり、前記内側に配置されたスロットル弁に固定された第３スロットルシャフトの吸気上流側または吸気下流側に配置されている、
   ことを特徴とするスロットル制御装置。

Images