JP2000303861A - Intake control valve device for engine - Google Patents

Intake control valve device for engine

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JP2000303861A
JP2000303861A JP11110643A JP11064399A JP2000303861A JP 2000303861 A JP2000303861 A JP 2000303861A JP 11110643 A JP11110643 A JP 11110643A JP 11064399 A JP11064399 A JP 11064399A JP 2000303861 A JP2000303861 A JP 2000303861A
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JP
Japan
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fluid
throttle valve
throttle
valve
intake
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JP11110643A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Okanoe
豊 岡上
Teruhiko Moriguchi
輝彦 森口
Takeshi Sugiyama
武史 杉山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • Y02T10/40—Engine management systems

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an intake control valve device capable of reducing fluid torque acting a throttle valve in a closing valve direction, even if flow velocity of intake air flowing in the vicinity of the throttle valve is not constant, and of having no necessity for use of a large-sized motor generating large driving torque. SOLUTION: In an intake control valve device of an engine, a throttle valve 4 is constituted of a first fluid receiving part A and a second fluid receiving part B in which intake air collides by defining a throttle shaft 3 as a boundary. The throttle valve 4 is fixed to a throttle shaft 3 at a position deviated from a center line C, extending in the radial direction and fluid torque acting on each of the first fluid receiving part A and the second fluid receiving part B is regulated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、吸気通路を開閉
するスロットル弁を開弁又は閉弁方向に付勢したリター
ンスプリングを備えたエンジンの吸気制御弁装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake control valve device for an engine having a return spring which biases a throttle valve for opening and closing an intake passage in a valve opening or valve closing direction.

【０００２】[0002]

【従来の技術】例えば、従来のディーゼルエンジンの吸
気制御弁装置として、実開昭６３−１９８４５８号公報
には、ディーゼルエンジンの吸気通路に介装され、エン
ジンの冷却水温度、燃料噴射量及びエンジン回動数等の
エンジン運転条件に基づくコントロールユニット（ＥＣ
Ｕ）からの制御信号により、ステッパモータを用いてス
ロットル弁の開度を調整して、吸気通路の開口面積を可
変するディーゼルエンジンの吸気制御弁装置が開示され
ている。なお、ディーゼルエンジンの吸気制御弁装置は
アイドル運転時や減速時等にスロットル弁を閉弁しエン
ジンへの吸気を制限することによりエンジン振動及び騒
音を低減させたり、吸気通路内を減圧させることにより
ＥＧＲガスの還流率を調整する。また、エンジン停止時
に振動を伴うことなく確実に停止するためには、スロッ
トル弁を全閉にしてエンジンへの吸気を遮断する必要が
ある。2. Description of the Related Art For example, as a conventional intake control valve device for a diesel engine, Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 63-198458 discloses a system in which an engine cooling water temperature, fuel injection amount, engine Control unit (EC based on engine operating conditions such as number of rotations)
An intake control valve device for a diesel engine that varies the opening area of an intake passage by adjusting the opening degree of a throttle valve using a stepper motor in response to a control signal from U). In addition, the intake control valve device of the diesel engine reduces the engine vibration and noise by closing the throttle valve during idling or deceleration to restrict the intake to the engine, or by reducing the pressure in the intake passage. Adjust the EGR gas recirculation rate. In addition, in order to stop the engine without vibration when the engine is stopped, it is necessary to shut off intake air to the engine by fully closing the throttle valve.

【０００３】上記構成の従来のディーゼルエンジンの吸
気制御弁装置では、例えばアイドル運転時等でスロット
ル弁が全閉近傍にある時に、ステッパモータやＥＣＵ等
が断線等により故障してステッパモータが動作できなく
なった場合、スロットル弁が吸気流体による流体トルク
で全閉し、エンジンへの吸気が遮断され、ディーゼルエ
ンジンの継続的運転が行えず、車両の走行が不可能にな
る。In the conventional intake control valve device for a diesel engine, when the throttle valve is in the vicinity of the fully closed state, for example, during idling operation, the stepper motor or the ECU breaks down due to disconnection or the like, and the stepper motor cannot operate. When the engine runs out, the throttle valve is fully closed by the fluid torque of the intake fluid, the intake to the engine is shut off, the continuous operation of the diesel engine cannot be performed, and the vehicle cannot run.

【０００４】このような問題点を解決するために、従来
のディーゼルエンジンの吸気制御弁装置では、ステッパ
モータやＥＣＵ等が断線等により故障してステッパモー
タが動作できなくなった場合でも、スロットル弁を開弁
できるように、常時開弁方向に付勢したリターンスプリ
ングが備えられている。In order to solve such a problem, a conventional intake control valve device for a diesel engine uses a throttle valve even if a stepper motor or an ECU breaks down due to disconnection or the like and the stepper motor cannot operate. A return spring that is normally urged in the valve opening direction is provided so that the valve can be opened.

【０００５】ところで、一般的なディーゼルエンジンの
吸気制御弁装置はエンジンレイアウトの関係上、屈曲又
は湾曲した吸気通路間に介装されているため、スロット
ル弁近傍を流れる吸入空気（吸気流体）が偏流状態とな
ったり流速が一定でないことにより、吸気通路形状によ
って吸気流体はスロットル弁を閉弁する方向、或は開弁
する方向に流体の力をうける。即ち流体トルクが作用す
る。その流体トルクの値はディーゼルエンジンの運転状
態により変動し、例えば高速回転時にはエンジンへの吸
気量が増えることにより、スロットル弁に作用する流体
トルクも大きくなる。[0005] By the way, since the intake control valve device of a general diesel engine is interposed between the bent or curved intake passages due to the layout of the engine, the intake air (intake fluid) flowing near the throttle valve drifts. Due to the state or the non-constant flow velocity, the intake fluid receives the force of the fluid in the direction to close or open the throttle valve depending on the shape of the intake passage. That is, the fluid torque acts. The value of the fluid torque varies depending on the operating state of the diesel engine. For example, at high speeds, the amount of intake air to the engine increases, so that the fluid torque acting on the throttle valve also increases.

【０００６】ところで、従来のディーゼルエンジンの吸
気制御弁装置では、吸気通路を開閉するスロットル弁は
吸気通路形状に関係なく、スロットル弁の径方向に延び
た中心線がスロットル軸の回動中心線と一致するように
取付けられている。そして、この場合、吸気通路形状
が、例えば図１６に示すようにスロットル弁１０４より
下流側の吸気管が図中左側に湾曲しているものにおいて
は、エンジンへの吸気流体である吸入空気の流れにより
スロットル弁１０４に作用する流体トルクは、スロット
ル弁１０４を閉弁する方向（図中時計方向）に作用して
いる。つまり、図１６において、スロットル弁１０４よ
り下流側の吸気管１１２ｂは図中左側に湾曲しているた
め、スロットル弁１０４の近傍を流れる吸入空気は流速
（矢印で示し、矢印の大きさに比例するものとする）が
一定でなく、スロットル軸２００を境にしてスロットル
弁１０４の第１の流体受け部イが時計方向に作用する流
体トルクは、第２の流体受け部ロが反時計方向に作用す
る流体トルクよりも大きい。そのため、スロットル弁１
０４全体が受ける流体トルクはスロットル弁１０４を閉
弁する方向（図中時計方向）に作用することになる。In the conventional intake control valve device for a diesel engine, the center line of the throttle valve that opens and closes the intake passage extends in the radial direction of the throttle valve regardless of the shape of the intake passage. Installed to match. In this case, when the shape of the intake passage is such that the intake pipe downstream of the throttle valve 104 is curved to the left in the figure as shown in FIG. 16, for example, the flow of intake air as intake fluid to the engine is reduced. Accordingly, the fluid torque acting on the throttle valve 104 acts in the direction in which the throttle valve 104 is closed (clockwise in the figure). That is, in FIG. 16, since the intake pipe 112b downstream of the throttle valve 104 is curved to the left in the drawing, the intake air flowing in the vicinity of the throttle valve 104 has a flow velocity (indicated by an arrow and proportional to the size of the arrow). Is not constant, and the fluid torque acting on the first fluid receiving portion b of the throttle valve 104 in the clockwise direction with respect to the throttle shaft 200 is caused by the second fluid receiving portion b acting in the counterclockwise direction. Greater than the required fluid torque. Therefore, the throttle valve 1
Fluid torque applied to the entire valve 04 acts in a direction to close the throttle valve 104 (clockwise in the drawing).

【０００７】図１７は、図１６に示した吸気通路形状の
従来装置において、スロットル弁１０４全体に作用する
流体トルクを表したものであり、全開度にわたってスロ
ットル弁１０４を閉弁する方向に大きな流体トルクが作
用していることが分かる。なお、図１７において横軸は
スロットル弁開度θ（°）を示し、縦軸は吸入空気によ
りスロットル弁１０４に作用する流体トルクＴａ（Ｎ・
ｍ）を示している。FIG. 17 shows the fluid torque acting on the entire throttle valve 104 in the conventional device having the shape of the intake passage shown in FIG. 16, and a large fluid flows in the direction of closing the throttle valve 104 over the full opening. It can be seen that the torque is acting. In FIG. 17, the horizontal axis represents the throttle valve opening θ (°), and the vertical axis represents the fluid torque Ta (N · N) acting on the throttle valve 104 by the intake air.
m).

【０００８】また、図１９は、従来のディーゼルエンジ
ンの吸気制御弁装置において、図１８に示すようにスロ
ットル弁１０４の開弁方向が時計方向の場合でのスロッ
トル弁１０４に作用する流体トルクを表したものであ
り、全開度にわたってスロットル弁１０４を開弁する方
向に大きな流体トルクが作用していることが分かる。FIG. 19 shows the fluid torque acting on the throttle valve 104 when the opening direction of the throttle valve 104 is clockwise as shown in FIG. 18 in the conventional intake control valve device for a diesel engine. It can be seen that a large fluid torque is acting in the direction in which the throttle valve 104 is opened over the full opening.

【０００９】図２０は、従来のディーゼルエンジンの吸
気制御弁装置の吸気通路形状が図１６及び図１８に示し
たものと異なる場合で、スロットル弁１０４より上流側
の吸気管１１２ａが図中左側に湾曲している場合を示し
たものである。吸入空気が偏流となって主にスロットル
弁１０４の第１の流体受け部イに衝突するため、スロッ
トル弁１０４を閉弁する方向（時計方向）に大きな流体
トルクが作用していることが分かる。FIG. 20 shows a case in which the shape of an intake passage of a conventional intake control valve device for a diesel engine is different from that shown in FIGS. 16 and 18, and an intake pipe 112a upstream of the throttle valve 104 is located on the left side in the figure. It shows a case in which it is curved. It can be seen that a large fluid torque acts in the direction in which the throttle valve 104 is closed (clockwise) because the intake air mainly drifts and collides with the first fluid receiving portion b of the throttle valve 104 mainly.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来のディーゼルエン
ジンの吸気制御弁装置では、全開度にわたって開弁方向
または閉弁方向に大きな流体トルクがスロットル弁１０
４に作用しているため、例えば図１７に示した例の場合
には、上述した流体トルクに打ち勝ってスロットル弁１
０４を開弁することのできる大きな駆動トルクを有する
大型モータが必要とされる。このことは、コストアップ
を招き、車両搭載性の悪化や重量増により耐振性が悪化
するばかりでなく、モータの慣性重量の増加により制御
応答性が悪化するという問題点があった。In a conventional intake control valve device for a diesel engine, a large fluid torque in a valve opening direction or a valve closing direction over a full opening degree is caused by a throttle valve 10.
17, for example, in the case of the example shown in FIG.
A large motor having a large driving torque capable of opening the valve 04 is required. This leads to an increase in cost, a problem that not only the vibration resistance is deteriorated due to the deterioration of vehicle mountability and weight increase, but also the control response is deteriorated due to an increase in inertial weight of the motor.

【００１１】また、図１７に示すようにスロットル弁１
０４の全開度にわたって流体トルクがスロットル弁１０
４を閉弁する方向に作用する吸気制御弁装置において
は、ステッパモータやＥＣＵ等が断線等により故障しス
テッパモータが動作できなくなった場合にも、スロット
ル弁１０４を開弁してディーゼルエンジンの継続的運転
を行えるように、常時開弁方向に付勢したリターンスプ
リングが備えられている。しかも、そのリターンスプリ
ングの弾性力の設定は前述の流体トルク以上にしなけれ
ばならなかった。そのため、開弁方向に大きな弾性力を
有するリターンスプリングを備えたディーゼルエンジン
の吸気制御弁装置の場合、アイドル運転時等の低速回動
時、即ちスロットル弁１０４の開度が０°近傍で流体ト
ルクが小さい時でも、リターンスプリングの弾性力に打
ち勝ってスロットル弁１０４を閉弁することのできる大
きな駆動トルクを有する大型モータが必要とされるの
で、前記と同様の問題点があった。Also, as shown in FIG.
Fluid torque over the full opening of the throttle valve 10
In the intake control valve device acting in the direction to close the valve 4, the throttle valve 104 is opened to continue the diesel engine even when the stepper motor or the ECU fails due to disconnection or the like and the stepper motor cannot operate. A return spring that is normally urged in the valve opening direction is provided so as to perform a proper operation. In addition, the setting of the elastic force of the return spring has to be equal to or greater than the fluid torque described above. For this reason, in the case of an intake control valve device of a diesel engine provided with a return spring having a large elastic force in the valve opening direction, when the throttle valve 104 is rotated at a low speed such as during idling, that is, when the opening of the throttle valve 104 is near 0 °, the fluid torque Is small, a large motor having a large driving torque capable of overcoming the elastic force of the return spring and closing the throttle valve 104 is required.

【００１２】更に、モータの大型化はディテントトルク
（ステッパモータが非通電時の状態でモータの出力軸が
受ける停止トルク）の増加につながり、リターンスプリ
ングの弾性力を更に大きくしなければならず、悪循環に
陥るという問題点もあった。更にまた、大きな開弁トル
クに設定されたリターンスプリングでは、リターンスプ
リングにかかる応力が大きく信頼性に問題があり、万一
リターンスプリングが折損した場合に、例えばスロット
ル弁１０４の閉弁側に流体トルクが作用するディーゼル
エンジンでは、スロットル弁１０４が吸気通路を全閉し
て、エンジンへの吸気が遮断され、継続的運転ができな
くなるという問題点もあった。Further, the increase in the size of the motor leads to an increase in detent torque (stop torque applied to the output shaft of the motor when the stepper motor is not energized), and the elastic force of the return spring must be further increased. There was also the problem of falling into a vicious circle. Furthermore, in the case of a return spring set to a large valve opening torque, the stress applied to the return spring is large and there is a problem in reliability. If the return spring breaks, for example, the fluid torque is applied to the valve closing side of the throttle valve 104. Has a problem that the throttle valve 104 fully closes the intake passage, shuts off intake air to the engine, and makes it impossible to continuously operate the diesel engine.

【００１３】また、モータの出力軸とスロットル軸２０
０との間にギヤ減速機構を追加することにより駆動トル
クを増幅する場合においては、そのギヤ比に比例してデ
ィテントトルクが更に増大するため、前記と同様に悪循
環に陥るばかりでなく、スロットル弁１０４の開閉の応
答性が悪化するうえ、部品点数が増加しコストアップを
招くという問題点もあった。The output shaft of the motor and the throttle shaft 20
When the drive torque is amplified by adding a gear reduction mechanism between 0 and 0, the detent torque further increases in proportion to the gear ratio. Responsibility of opening and closing 104 is deteriorated, and the number of parts is increased, resulting in an increase in cost.

【００１４】また、図１９に示すようにスロットル弁の
全開度にわたって流体トルクがスロットル弁１０４を開
弁する方向に作用する吸気制御弁装置においては、その
流体トルクやリターンスプリングによる開弁トルクに打
ち勝ってスロットル弁を閉弁することのできる大きな駆
動トルクを有する大型モータが必要とされるので、前記
と同様の問題点があった。As shown in FIG. 19, in the intake control valve device in which the fluid torque acts in the direction of opening the throttle valve 104 over the full opening of the throttle valve, the fluid torque overcomes the fluid torque and the valve opening torque by the return spring. Therefore, a large motor having a large driving torque capable of closing the throttle valve is required, and thus the same problem as described above has been encountered.

【００１５】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題とするものであって、スロットル弁の近傍
を流れる吸気流体の流速が一定でなくても、スロットル
弁を閉弁、或は開弁方向に作用する流体トルクを軽減で
き、大きな駆動トルクを有する大型モータを使用する必
要がなく、小型軽量で車両搭載性や耐振性の向上が図れ
る等の効果を有するエンジンの吸気制御弁装置を提供す
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems. Even if the flow rate of the intake fluid flowing in the vicinity of the throttle valve is not constant, the throttle valve is closed or closed. Can reduce the fluid torque acting in the valve opening direction, does not require the use of a large motor having a large driving torque, is small and light, and has the effect of improving vehicle mountability and vibration resistance. An apparatus is provided.

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るエンジンの吸気制御弁装置は、吸気流体が流れる吸気
通路を有するハウジングと、このハウジングに軸受を介
して回動可能に支持されたスロットル軸と、このスロッ
トル軸に固定され回動することにより前記吸気通路を開
閉するスロットル弁と、このスロットル弁を開弁又は閉
弁方向に付勢するリターンスプリングと、前記スロット
ル軸を回動させて前記スロットル弁を開閉するモーター
とを備え、前記スロットル弁は、前記スロットル軸を境
界線にして前記吸気流体が衝突する第１の流体受け部及
び第２の流体受け部とから構成されているとともに、前
記第１の流体受け部及び前記第２の流体受け部の前記吸
気流体の衝突面積を異ならしめることで、第１の流体受
け部及び第２の流体受け部にそれぞれ作用する流体トル
クが調節されるようになっている。According to a first aspect of the present invention, there is provided an intake control valve device for an engine, wherein the housing has an intake passage through which intake fluid flows, and the housing is rotatably supported via a bearing. A throttle shaft, a throttle valve fixed to the throttle shaft and opening and closing the intake passage by rotating, a return spring for urging the throttle valve in a valve opening or valve closing direction, and rotating the throttle shaft. And a motor for opening and closing the throttle valve. The throttle valve includes a first fluid receiving portion and a second fluid receiving portion against which the intake fluid collides with the throttle shaft as a boundary line. At the same time, the first fluid receiving portion and the second fluid receiving portion are caused to have different collision areas of the intake fluid with the first fluid receiving portion and the second fluid receiving portion. Fluid torque acting respectively on the receiving part is adapted to be adjusted.

【００１７】この発明の請求項２に係るエンジンの吸気
制御弁装置では、スロットル弁は、その径方向に延びた
中心線から外れた位置でスロットル軸に固定されてい
る。In the engine intake control valve device according to a second aspect of the present invention, the throttle valve is fixed to the throttle shaft at a position deviated from a center line extending in the radial direction.

【００１８】この発明の請求項３に係るエンジンの吸気
制御弁装置では、スロットル弁は、その径方向に延びた
中心線に固定されているとともに、第１の流体受け部及
び第２の流体受け部の面積が異なる。In the intake control valve device for an engine according to a third aspect of the present invention, the throttle valve is fixed to a center line extending in a radial direction, and the first fluid receiving portion and the second fluid receiving portion are provided. The areas of the parts are different.

【００１９】この発明の請求項４に係るエンジンの吸気
制御弁装置では、スロットル弁にスロットル軸に対する
位置決め部を設けたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the engine intake control valve device, the throttle valve is provided with a positioning portion for the throttle shaft.

【００２０】この発明の請求項５に係るエンジンの吸気
制御弁装置では、継続的運転が可能なスロットル弁の最
小開度以下では吸気流体によるスロットル弁に作用する
流体トルクが開弁方向に作用するようになっている。In the intake control valve device for an engine according to the fifth aspect of the present invention, the fluid torque acting on the throttle valve by the intake fluid acts in the valve opening direction below the minimum opening of the throttle valve capable of continuous operation. It has become.

【００２１】この発明の請求項６に係るエンジンの吸気
制御弁装置では、継続的運転が可能なスロットル弁の最
小開度(θ２)以下では吸気流体によるスロットル弁に作
用する流体トルクが開弁方向に作用し、且つその最小開
度(θ２)での開弁方向流体トルクをＴａ(θ２)、モータ
が非通電時のディテントトルクの最大値をＴｄ(max)、
軸受周りのフリクションによるスロットル軸の回動を阻
止する阻止トルクの最大値をＴｆ(max)とした時、Ｔａ
(θ２)＞（Ｔｄ(max)＋Ｔｆ(max)）の関係が成立するよ
うになっている。In the intake control valve device for an engine according to a sixth aspect of the present invention, the fluid torque acting on the throttle valve due to the intake fluid is less than the minimum opening degree (θ2) of the throttle valve capable of continuous operation. And the valve opening direction fluid torque at the minimum opening degree (θ2) is Ta (θ2), the maximum value of the detent torque when the motor is not energized is Td (max),
When the maximum value of the stopping torque for preventing the rotation of the throttle shaft due to friction around the bearing is Tf (max), Ta
The relationship of (θ2)> (Td (max) + Tf (max)) is established.

【００２２】この発明の請求項７に係るエンジンの吸気
制御弁装置では、継続的運転が可能なスロットル弁の最
小開度(θ２)以下では吸気流体によるスロットル弁に作
用する流体トルクが開弁方向に作用し、且つその最小開
度(θ２)での開弁方向流体トルクをＴａ(θ２)、モータ
が非通電時のディテントトルクの最大値をＴｄ(max)、
軸受周りのフリクションによるスロットル軸の回動を阻
止する阻止トルクの最大値をＴｆ(max)、前記モータの
トルクの最小値をＴｍ(min)、前記最小開度(θ２)での
リターンスプリングの開弁トルクをＴｓ(θ２)とした
時、Ｔａ(θ２)＞Ｔｄ(max)＋Ｔｆ(max)、Ｔｍ(min)＞
Ｔａ(θ２)＋Ｔｓ(θ２)＋Ｔｆ(max)の関係が成立する
ようになっている。In the engine intake control valve device according to a seventh aspect of the present invention, when the throttle valve is at or below the minimum opening degree (θ2) of the throttle valve capable of continuous operation, the fluid torque acting on the throttle valve by the intake fluid changes the valve opening direction. And the valve opening direction fluid torque at the minimum opening degree (θ2) is Ta (θ2), the maximum value of the detent torque when the motor is not energized is Td (max),
The maximum value of the blocking torque for preventing rotation of the throttle shaft due to friction around the bearing is Tf (max), the minimum value of the torque of the motor is Tm (min), and the return spring is opened at the minimum opening (θ2). Assuming that the valve torque is Ts (θ2), Ta (θ2)> Td (max) + Tf (max), Tm (min)>
The relationship Ta (θ2) + Ts (θ2) + Tf (max) is established.

【００２３】この発明の請求項８に係るエンジンの吸気
制御弁装置では、モータはスロットル軸と直結されたス
テッパモータである。In the engine intake control valve device according to claim 8 of the present invention, the motor is a stepper motor directly connected to the throttle shaft.

【００２４】この発明の請求項９に係るエンジンの吸気
制御弁装置では、エンジンはディーゼルエンジンであ
る。In the engine intake control valve device according to the ninth aspect of the present invention, the engine is a diesel engine.

【００２５】[0025]

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明に
よる実施の形態１のディーゼルエンジンの吸気制御弁装
置の要部断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図
を示す。１は吸気管１２ａ、１２ｂに介装されたハウジ
ング、２は吸気通路、３は軸受を介して回動可能に支持
されたスロットル軸、４は吸気通路２を開閉するスロッ
トル弁、５はスロットル軸３の一端に形成した段部３ａ
にナット６で固定されたストッパレバーであり、折り曲
げ部５ａ及び５ｂを形成する。折り曲げ部５ａはハウジ
ング１のストッパ面１ａと当接することにより、スロッ
トル弁４を全開位置で停止させ、それ以上の開弁方向の
回動を阻止する。また、折り曲げ部５ｂは、ハウジング
１に螺合されたストッパネジ７と当接することにより、
スロットル弁４を全閉位置で停止させ、それ以上の閉弁
方向の回動を阻止する。なお、ストッパネジ７を前進或
は後退させてスロットル弁４の全閉位置を調整すること
ができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view of a main part of an intake control valve device for a diesel engine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1 is a housing interposed in the intake pipes 12a and 12b, 2 is an intake passage, 3 is a throttle shaft rotatably supported via a bearing, 4 is a throttle valve for opening and closing the intake passage 2, and 5 is a throttle shaft. Step 3a formed at one end of 3
Is a stopper lever fixed by a nut 6, and forms bent portions 5a and 5b. The bent portion 5a stops the throttle valve 4 at the fully open position by contacting the stopper surface 1a of the housing 1, and prevents further rotation in the valve opening direction. Further, the bent portion 5b is brought into contact with the stopper screw 7 screwed to the housing 1 so that
The throttle valve 4 is stopped at the fully closed position, and further rotation in the valve closing direction is prevented. The fully closed position of the throttle valve 4 can be adjusted by moving the stopper screw 7 forward or backward.

【００２６】８はスロットル軸３の外周に嵌装されたリ
ターンスプリングであり、スロットル弁４を開弁方向に
付勢している。９はエンジン制御用コンピュータ（ＥＣ
Ｕ）１３の指令に従って回動作動するステッパモータで
あり、出力軸９ａの先端にはスロットル軸３の先端部に
形成された凸部３ｂと嵌合する凹部９ｂが形成されてお
り、ステッパモータ９の駆動トルクをスロットル軸３に
直接伝達し、スロットル弁４をＥＣＵ１３の指令に従っ
て所定の開度に開閉する。なお、１０はスロットルポジ
ションセンサであり、スロットル軸３の他端に固定され
た連結レバー１１と連結され、スロットル軸３の回動角
度、即ちスロットル弁４の開度を検出し、ＥＣＵ１３に
送信される。Reference numeral 8 denotes a return spring fitted on the outer periphery of the throttle shaft 3, which urges the throttle valve 4 in the valve opening direction. 9 is an engine control computer (EC
U) A stepper motor that rotates in accordance with a command of 13. A concave portion 9b is formed at the distal end of the output shaft 9a so as to fit with the convex portion 3b formed at the distal end of the throttle shaft 3. Is transmitted directly to the throttle shaft 3, and the throttle valve 4 is opened and closed to a predetermined opening in accordance with a command from the ECU 13. Reference numeral 10 denotes a throttle position sensor, which is connected to a connection lever 11 fixed to the other end of the throttle shaft 3, detects a rotation angle of the throttle shaft 3, that is, an opening of the throttle valve 4, and transmits the rotation angle to the ECU 13. You.

【００２７】図３は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であ
る。図３において、スロットル弁４より下流側の吸気管
１２ｂは図中左側に湾曲しているため、スロットル弁４
の近傍を流れる吸気流体は流速（矢印で示し、矢印の大
きさに比例するものとする）が一定でなく、前記従来装
置と同様に流体トルクはスロットル弁４を閉弁する方向
（図中時計方向）に作用している。この通路構成におい
て、スロットル弁４の径方向に延びた中心線ハをスロッ
トル軸３の回転中心に対して下流側に偏ってスロット弁
４をスロットル軸３に取り付け（図中Ｃ＜Ｄ）、スロッ
トル弁４の下流側の第２の流体受け部ロの投影面積（流
体力を受ける面積）を上流側の第１の流体受け部イの投
影面積（流体力を受ける面積）より大きくして、第１の
流体受け部イと第２の流体受け部ロとの間で吸気流体が
衝突する流速に差が生じてもスロットル弁４の第１の流
体受け部イと第２の流体受け部ロにそれぞれ作用する流
体トルクのバランスの適正化が図られ、吸気流体である
吸入空気による閉弁作用力を軽減したものである。FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB of FIG. In FIG. 3, the intake pipe 12b downstream of the throttle valve 4 is curved to the left in the drawing.
The flow rate of the intake fluid flowing in the vicinity of the arrow (indicated by an arrow and assumed to be proportional to the size of the arrow) is not constant, and the fluid torque is in the direction of closing the throttle valve 4 (clockwise in FIG. Direction). In this passage configuration, the slot valve 4 is attached to the throttle shaft 3 with the center line c extending in the radial direction of the throttle valve 4 shifted downstream with respect to the rotation center of the throttle shaft 3 (C <D in the figure). The projected area (area receiving the fluid force) of the second fluid receiving portion b on the downstream side of the valve 4 is made larger than the projected area (area receiving the fluid force) of the first fluid receiving portion b on the upstream side, Even if a difference occurs in the flow velocity at which the intake fluid collides between the first fluid receiving portion A and the second fluid receiving portion B, the first fluid receiving portion A and the second fluid receiving portion B of the throttle valve 4 The balance of the fluid torques acting on each is optimized, and the closing force of the intake air as intake fluid is reduced.

【００２８】図４は、本発明による実施の形態１のスロ
ットル弁４に作用する流体トルクを表したものであり、
横軸はスロットル弁開度θ（°）を示し、縦軸は吸気流
体によりスロットル弁４に作用する流体トルクＴａ（Ｎ
・ｍ）を示している。図４において、スロットル弁４に
作用する流体トルクは、開度θ１を分岐点として、閉弁
する方向から開弁する方向に切り替わっている。FIG. 4 shows the fluid torque acting on the throttle valve 4 according to the first embodiment of the present invention.
The horizontal axis indicates the throttle valve opening θ (°), and the vertical axis indicates the fluid torque Ta (N
M). In FIG. 4, the fluid torque acting on the throttle valve 4 is switched from the valve closing direction to the valve opening direction with the opening degree θ1 as a branch point.

【００２９】実施の形態２．図５は本発明の実施の形態
２のスロットル弁に作用する流体トルクを説明する図で
ある。この実施の形態では、図５に示すように、前記流
体トルクの分岐点となる開度θ１をディーゼルエンジン
の継続運転が可能なスロットル弁の最小開度θ２より開
き側（θ１＞θ２）に調整したものである。最小開度θ
２より低開度ではスロットル弁には開弁方向に流体トル
クが作用するため、ステッパモータやＥＣＵ等が断線等
により故障してステッパモータが動作できなくなった場
合に、継続運転が可能なスロットル弁の最小開度θ２よ
り以下にスロットル弁は閉じることなく、例えば開弁用
のリターンスプリングが折損している場合でも、車両の
走行が可能となる。Embodiment 2 FIG. 5 is a diagram for explaining the fluid torque acting on the throttle valve according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the opening θ1 serving as the branch point of the fluid torque is adjusted to be more open (θ1> θ2) than the minimum opening θ2 of the throttle valve capable of continuously operating the diesel engine. It was done. Minimum opening θ
If the opening is lower than 2, fluid torque acts on the throttle valve in the valve opening direction, so that when the stepper motor or the ECU breaks down due to disconnection or the like and the stepper motor cannot operate, the throttle valve capable of continuous operation can be operated. The vehicle can be driven without closing the throttle valve below the minimum opening degree θ2, for example, even if the return spring for opening the valve is broken.

【００３０】詳しくは、ディーゼルエンジンの継続運転
が可能なスロットル弁の最小開度θ２での開弁方向流体
トルクをＴａ(θ２)、ステッパモータが非通電時のディ
テントトルクの最大値をＴｄ(max)、ステッパモータや
スロットル軸の軸受周りのフリクションによるスロット
ル軸３の回動を阻止するトルク（単に、軸フリクション
とする）の最大値をＴｆ(max)とした時、Ｔａ(θ２)＞
Ｔｄ(max)＋Ｔｆ(max)の条件を満たすことで、ステッパ
モータが動作できなくなった場合でも、スロットル弁は
最小開度θ２以下に回動することはなく、継続運転は可
能である。More specifically, the valve opening direction fluid torque at the minimum opening θ2 of the throttle valve capable of continuously operating the diesel engine is Ta (θ2), and the maximum value of the detent torque when the stepper motor is not energized is Td (max). ), Assuming that the maximum value of the torque for preventing rotation of the throttle shaft 3 due to friction around the bearings of the stepper motor and the throttle shaft (hereinafter simply referred to as shaft friction) is Tf (max), Ta (θ2)>
By satisfying the condition of Td (max) + Tf (max), even when the stepper motor cannot operate, the throttle valve does not rotate below the minimum opening degree θ2 and the continuous operation is possible.

【００３１】実施の形態３．図６は本発明の実施の形態
３のスロットル弁に作用する流体トルクを説明する図で
ある。この実施の形態では、図６に示すように、開弁用
のリターンスプリングを備えたものにおいて、ディーゼ
ルエンジンの継続運転が可能なスロットル弁の最小開度
θ２でのリターンスプリングの開弁トルクをＴｓ(θ
２)、ステッパモータのトルクの最小値をＴｍ(min)とし
た時、実施の形態２で述べたＴａ(θ２)＞Ｔｄ(max)＋
Ｔｆ(max)の関係とともに、Ｔｍ(min)＞Ｔａ(θ２)＋Ｔ
ｓ(θ２)＋Ｔｆ(max)の関係を有している。この実施の
形態では、ステッパモータが動作できなくなった場合で
も実施の形態２と同様に、スロットル弁は最小開度θ２
以上で継続運転が可能であると共に、エンジン停止時に
は、ステッパモータの閉弁トルクがリターンスプリング
の開弁トルク等よりも勝ってスロットル弁を最小開度θ
２以下に全閉して、振動を伴うことなく確実にエンジン
を停止することができる。Embodiment 3 FIG. 6 is a diagram illustrating fluid torque acting on a throttle valve according to Embodiment 3 of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 6, in the case where a return spring for valve opening is provided, the valve opening torque of the return spring at the minimum opening degree θ2 of the throttle valve capable of continuously operating the diesel engine is represented by Ts. (θ
2) When the minimum value of the torque of the stepper motor is Tm (min), Ta (θ2)> Td (max) + described in the second embodiment.
Along with the relationship of Tf (max), Tm (min)> Ta (θ2) + T
It has a relationship of s (θ2) + Tf (max). In this embodiment, even when the stepper motor cannot operate, the throttle valve has the minimum opening degree θ2 as in the second embodiment.
With the above, continuous operation is possible, and when the engine is stopped, the valve closing torque of the stepper motor exceeds the valve opening torque of the return spring and the like, and the throttle valve is opened to the minimum opening θ.
The engine can be shut down completely without vibrating by fully closing it to 2 or less.

【００３２】実施の形態４．図７は、本発明による実施
の形態４の吸気制御弁装置を示したものであり、図３に
示した実施の形態１の吸気制御弁装置と比較して、スロ
ットル弁４４の開弁回動方向（時計方向）が逆回動の場
合である。この実施の形態では、スロットル弁４４の中
心線ハをスロットル軸３の回転中心に対して上流側に偏
ってスロットル弁４４をスロットル軸３に取り付け、
（図中Ｃ＞Ｄ）、スロットル弁４４の上流側である第１
の流体受け部イの投影面積（流体力を受ける面積）を下
流側の第２の流体受け部ロの投影面積（流体力を受ける
面積）より大きくしてある。そのため、第１の流体受け
部イと第２の流体受け部ロとの間でそれぞれに衝突する
吸入空気の流速に差が生じても、スロットル弁４の第１
の流体受け部イと第２の流体受け部ロにそれぞれ作用す
る流体トルクのバランスの適正化が図られ、吸気流体で
ある吸入空気による開弁作用力は軽減される。Embodiment 4 FIG. FIG. 7 shows an intake control valve device according to a fourth embodiment of the present invention, which is different from the intake control valve device according to the first embodiment shown in FIG. The direction (clockwise) is the case of reverse rotation. In this embodiment, the throttle valve 44 is attached to the throttle shaft 3 so that the center line c of the throttle valve 44 is shifted upstream with respect to the rotation center of the throttle shaft 3,
(C> D in the figure), the first upstream side of the throttle valve 44
Is larger than the projected area (area receiving fluid force) of the second fluid receiving section B on the downstream side. Therefore, even if there is a difference in the flow rate of the intake air that collides between the first fluid receiving portion A and the second fluid receiving portion B, the first
The balance between the fluid torques acting on the fluid receiving portion A and the second fluid receiving portion B is optimized, and the valve opening force by the intake air as the intake fluid is reduced.

【００３３】実施の形態５．図８は本発明による実施の
形態５の吸気制御弁装置のスロットル弁４Ａの正面図で
あり、図３に示した実施の形態１のスロットル弁４の形
状及びスロットル軸３に対する取付け位置のみが異な
る。即ち、スロットル弁４Ａの径方向に延びた中心線ハ
とスロットル軸３の回動中心とを一致させるようにスロ
ットル弁４Ａにスロットル軸３を固定し、スロットル弁
４Ａの上流側の一部を切り欠いた第１の流体受け部イの
投影面積（流体力を受ける面積）を下流側の第２の流体
受け部ロの投影面積（流体力を受ける面積）より小さく
することで、第１の流体受け部イと第２の流体受け部ロ
との間でそれぞれに衝突する吸入空気に流速差が生じて
も、第１の流体受け部イ及び第２の流体受け部ロに作用
する流体トルクのバランスの適正化が図られ、その結果
吸入空気による閉弁作用力が軽減されたものであり、実
施の形態１と同様の効果が得られる。Embodiment 5 FIG. FIG. 8 is a front view of a throttle valve 4A of an intake control valve device according to a fifth embodiment of the present invention. Only the shape of the throttle valve 4 according to the first embodiment shown in FIG. . That is, the throttle shaft 3 is fixed to the throttle valve 4A so that the center line c extending in the radial direction of the throttle valve 4A coincides with the center of rotation of the throttle shaft 3, and a part of the upstream side of the throttle valve 4A is cut. By making the projected area (area receiving the fluid force) of the lacked first fluid receiving section a smaller than the projected area (area receiving the fluid force) of the second fluid receiving section b on the downstream side, the first fluid Even if a difference in flow velocity occurs between the intake air colliding between the receiving portion A and the second fluid receiving portion B, the fluid torque acting on the first fluid receiving portion A and the second fluid receiving portion B The balance is optimized, and as a result, the valve closing action force due to the intake air is reduced, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【００３４】なお、スロットル弁４Ａの切り欠き形状は
図８に示したものに限定せず、例えば図９のスロットル
弁４Ｂのように上端部を切り欠いたり、図１０のスロッ
トル弁４Ｃのように上端部を楕円形状にしても同様の効
果が得られる。The notched shape of the throttle valve 4A is not limited to the shape shown in FIG. 8, but may be, for example, a notched upper end as shown in a throttle valve 4B in FIG. 9 or a cut out shape as shown in a throttle valve 4C in FIG. The same effect can be obtained even if the upper end is made elliptical.

【００３５】実施の形態６．図１１は、本発明による実
施の形態６の吸気制御弁装置のスロットル弁の正面図を
示したものであり、図７に示した実施の形態４のスロッ
トル弁４４と形状及びスロットル軸３に対する取付け位
置のみが異なる。即ち、スロットル弁４４Ａの径方向に
延びた中心線ハとスロットル軸３の回動中心とを一致す
るようにスロットル弁４４Ａをスロットル軸３に固定
し、スロットル弁４４Ａの下流側の一部を切り欠いた第
２の流体受け部ロの投影面積（流体力を受ける面積）を
上流側の第１の流体受け部イの投影面積（流体力を受け
る面積）より小さくして、第１の流体受け部イと第２の
流体受け部ロとの間でそれぞれに衝突する吸入空気に流
速差が生じても、第１の流体受け部イ及び第２の流体受
け部ロに作用する流体トルクのバランスの適正化が図ら
れ、その結果吸入空気による閉弁作用力が軽減されたも
のであり、実施の形態４と同様の効果が得られる。Embodiment 6 FIG. FIG. 11 is a front view of a throttle valve of an intake control valve device according to a sixth embodiment of the present invention. The throttle valve 44 according to the fourth embodiment shown in FIG. Only the position is different. That is, the throttle valve 44A is fixed to the throttle shaft 3 so that the center line C extending in the radial direction of the throttle valve 44A coincides with the rotation center of the throttle shaft 3, and a part of the throttle valve 44A on the downstream side is cut. The projected area (area receiving the fluid force) of the missing second fluid receiving section B is made smaller than the projected area (area receiving the fluid force) of the first fluid receiving section b on the upstream side, and the first fluid receiving section Balance of fluid torque acting on the first fluid receiving portion a and the second fluid receiving portion b even if a difference in flow velocity occurs between the intake air colliding between the portion a and the second fluid receiving portion b. , And as a result, the valve closing action force due to the intake air is reduced, and the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.

【００３６】なお、スロットル弁４４Ａの切り欠き形状
は図１１に示したものに限定されず、例えば図１２のス
ロットル弁４４Ｂのように下端部を切り欠いたり、図１
３のスロットル弁４４Ｃのように下端部を楕円形状にし
ても同様の効果が得られる。The shape of the notch of the throttle valve 44A is not limited to that shown in FIG. 11, and for example, the lower end may be cut away as shown in FIG.
Similar effects can be obtained even if the lower end is made elliptical as in the throttle valve 44C of No. 3.

【００３７】実施の形態７．図１４は本発明による実施
の形態７の吸気制御弁装置のスロットル弁の正面図、図
１５は図１４のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。この実
施の形態７では、実施の形態１のスロットル弁４にスロ
ットル軸３の外径と当接する位置決め部である円柱状の
突起１４が設けられており、スロットル弁４のスロット
ル軸３に対する取付け位置精度が向上し、スロットル弁
４の上流面である第１の流体受け部イと下流面である第
２の流体受け部ロとのそれぞれに作用する流体トルクの
バランスの適正化がより正確になされる。なお、突起は
実施の形態４ないし６のスロットル弁４４，４４Ａ、４
４Ｂ、４Ａ、４Ｂに設けてもよいし、また突起１４の形
状は円柱形に限定されず、角形状等でもよい。さらに、
突起１４の位置は図１４に示す２ケ所に限定されず、上
流側、下流側のどちらに設けてもよく、１ヶ所或は複数
ヶ所に設けてもよい。Embodiment 7 FIG. 14 is a front view of a throttle valve of an intake control valve device according to a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a sectional view taken along line EE in FIG. In the seventh embodiment, the throttle valve 4 of the first embodiment is provided with a cylindrical projection 14 which is a positioning portion that comes into contact with the outer diameter of the throttle shaft 3. The accuracy is improved, and the balance of the fluid torque acting on each of the first fluid receiving portion A, which is the upstream surface of the throttle valve 4, and the second fluid receiving portion B, which is the downstream surface, is more accurately adjusted. You. Note that the protrusions are the throttle valves 44, 44A, 4
4B, 4A, and 4B, and the shape of the protrusion 14 is not limited to a columnar shape, and may be a square shape or the like. further,
The positions of the protrusions 14 are not limited to the two positions shown in FIG. 14, and may be provided on either the upstream side or the downstream side, or may be provided at one or a plurality of positions.

【００３８】なお、上記各実施の形態では、何れもディ
ーゼルエンジンの吸気制御弁装置について説明したが、
この発明は、例えばリターンスプリングがスロットル弁
を閉弁方向に付勢したガソリンエンジンの吸気制御弁装
置にも適用することができる。In each of the above embodiments, the intake control valve device for a diesel engine has been described.
The present invention can be applied to, for example, an intake control valve device of a gasoline engine in which a return spring biases a throttle valve in a valve closing direction.

【００３９】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１に係るエンジンの吸気制御弁装置によれば、吸気流体
が流れる吸気通路を有するハウジングと、このハウジン
グに軸受を介して回動可能に支持されたスロットル軸
と、このスロットル軸に固定され回動することにより前
記吸気通路を開閉するスロットル弁と、このスロットル
弁を開弁又は閉弁方向に付勢するリターンスプリング
と、前記スロットル軸を回動させて前記スロットル弁を
開閉するモーターとを備え、前記スロットル弁は、前記
スロットル軸を境界線にして前記吸気流体が衝突する第
１の流体受け部及び第２の流体受け部とから構成されて
いるとともに、前記第１の流体受け部及び前記第２の流
体受け部の前記吸気流体の衝突面積を異ならしめること
で、第１の流体受け部及び第２の流体受け部にそれぞれ
作用する流体トルクが調節されるようになっているの
で、前記スロットル弁の近傍を流れる吸気流体の流速が
一定でなくても、前記スロットル弁を閉弁、或は開弁方
向に作用する流体トルクを軽減できる。その結果、モー
タやリターンスプリングの低トルク化が可能となり、モ
ータをギヤ減速して駆動トルクを増幅したり、大きな駆
動トルクを発生する大型モータを使用する必要がなく、
小型軽量で車両搭載性や耐振性の向上が図れる上、安価
で制御応答性が向上する。As described above, according to the intake control valve device for an engine according to the first aspect of the present invention, a housing having an intake passage through which intake fluid flows, and the housing is rotatable via a bearing. A throttle shaft fixed to the throttle shaft, and opening and closing the intake passage by rotating the throttle shaft; a return spring for urging the throttle valve in a valve opening or valve closing direction; And a motor that opens and closes the throttle valve by rotating the throttle valve. The throttle valve is provided with a first fluid receiving portion and a second fluid receiving portion with which the intake fluid collides with the throttle shaft as a boundary line. The first fluid receiving portion is configured to have different collision areas of the intake fluid with the first fluid receiving portion and the second fluid receiving portion. And the fluid torque acting on the second fluid receiving portion is adjusted. Therefore, even if the flow rate of the intake fluid flowing near the throttle valve is not constant, the throttle valve is closed, or Can reduce the fluid torque acting in the valve opening direction. As a result, it is possible to reduce the torque of the motor and the return spring, and it is not necessary to amplify the driving torque by decelerating the motor or use a large motor that generates a large driving torque.
In addition to being small and light, the vehicle mountability and vibration resistance can be improved.

【００４０】この発明の請求項２に係るエンジンの吸気
制御弁装置によれば、スロットル弁は、その径方向に延
びた中心線から外れた位置でスロットル軸に固定されて
いるので、第１の流体受け部及び第２の流体受け部にそ
れぞれ作用する流体トルクを簡単に調節することができ
る。According to the intake control valve device for an engine according to the second aspect of the present invention, the throttle valve is fixed to the throttle shaft at a position deviated from the center line extending in the radial direction. The fluid torque acting on each of the fluid receiving portion and the second fluid receiving portion can be easily adjusted.

【００４１】この発明の請求項３に係るエンジンの吸気
制御弁装置によれば、スロットル弁は、その径方向に延
びた中心線に固定されているとともに、第１の流体受け
部及び第２の流体受け部の面積が異なるので、第１の流
体受け部及び第２の流体受け部にそれぞれ作用する流体
トルクを簡単に調節することができる。According to the intake control valve device for an engine according to the third aspect of the present invention, the throttle valve is fixed to the center line extending in the radial direction, and the first fluid receiving portion and the second Since the areas of the fluid receiving portions are different, the fluid torque acting on each of the first fluid receiving portion and the second fluid receiving portion can be easily adjusted.

【００４２】この発明の請求項４に係るエンジンの吸気
制御弁装置によれば、スロットル弁にスロットル軸に対
する位置決め用の位置決め部を設けたので、スロットル
軸のスロットル弁に対する取付位置精度が向上し、第１
の流体受け部と第２の流体受け部に作用する流体トルク
のバランスの適正化をより正確に行うことができる。According to the intake control valve device for an engine according to the fourth aspect of the present invention, since the throttle valve is provided with the positioning portion for positioning with respect to the throttle shaft, the mounting position accuracy of the throttle shaft with respect to the throttle valve is improved, First
The balance between the fluid torques acting on the fluid receiving portion and the second fluid receiving portion can be more properly adjusted.

【００４３】この発明の請求項５に係るエンジンの吸気
制御弁装置によれば、継続的運転が可能なスロットル弁
の最小開度以下では吸気流体によるスロットル弁に作用
する流体トルクを開弁方向に作用させるようになってい
るので、モータやＥＣＵ等が断線等により故障してモー
タが動作できなくなったときに、例えば開弁用のリター
ンスプリングを備えていなくても車両の走行が可能とな
る。According to the intake control valve device for an engine according to the fifth aspect of the present invention, the fluid torque acting on the throttle valve due to the intake fluid in the valve opening direction is less than the minimum opening of the throttle valve capable of continuous operation. When the motor, the ECU, and the like fail due to disconnection or the like and the motor cannot operate, the vehicle can run without, for example, a return spring for opening the valve.

【００４４】この発明の請求項６に係るエンジンの吸気
制御弁装置によれば、継続的運転が可能なスロットル弁
の最小開度(θ２)以下では吸気流体によるスロットル弁
に作用する流体トルクが開弁方向に作用し、且つその最
小開度(θ２)での開弁方向流体トルクをＴａ(θ２)、モ
ータが非通電時のディテントトルクの最大値をＴｄ(ma
x)、軸受周りのフリクションによるスロットル軸の回動
を阻止する阻止トルクの最大値をＴｆ(max)とした時、
Ｔａ(θ２)＞（Ｔｄ(max)＋Ｔｆ(max)）の関係が成立す
るようになっているので、モータが動作できなくなった
場合にも確実に継続運転が可能となる。According to the intake control valve device for an engine according to the sixth aspect of the present invention, the fluid torque acting on the throttle valve due to the intake fluid is opened when the throttle valve which can be continuously operated is less than the minimum opening (θ2). Acting in the valve direction, the valve opening direction fluid torque at the minimum opening degree (θ2) is Ta (θ2), and the maximum value of the detent torque when the motor is not energized is Td (ma).
x), when the maximum value of the blocking torque for blocking the rotation of the throttle shaft due to friction around the bearing is Tf (max),
Since the relationship of Ta (θ2)> (Td (max) + Tf (max)) is established, continuous operation can be reliably performed even when the motor cannot operate.

【００４５】この発明の請求項７に係るエンジンの吸気
制御弁装置によれば、継続的運転が可能なスロットル弁
の最小開度(θ２)以下では吸気流体によるスロットル弁
に作用する流体トルクが開弁方向に作用し、且つその最
小開度(θ２)での開弁方向流体トルクをＴａ(θ２)、モ
ータが非通電時のディテントトルクの最大値をＴｄ(ma
x)、軸受周りのフリクションによるスロットル軸の回動
を阻止する阻止トルクの最大値をＴｆ(max)、前記モー
タのトルクの最小値をＴｍ(min)、前記最小開度(θ２)
でのリターンスプリングの開弁トルクをＴｓ(θ２)とし
た時、Ｔａ(θ２)＞Ｔｄ(max)＋Ｔｆ(max)、Ｔｍ(min)
＞Ｔａ(θ２)＋Ｔｓ(θ２)＋Ｔｆ(max)の関係が成立す
るようになっているので、前記モータやＥＣＵ等が断線
等により故障しモータが動作できなくなった場合にもエ
ンジンの継続運転を可能にすると共に、エンジン停止時
にはスロットル弁を全閉にして振動を伴うことなく確実
な停止が可能となる。According to the intake control valve device for an engine according to the seventh aspect of the present invention, the fluid torque acting on the throttle valve due to the intake fluid is opened when the throttle valve which can be continuously operated has a minimum opening degree (θ2) or less. Acting in the valve direction, the valve opening direction fluid torque at the minimum opening degree (θ2) is Ta (θ2), and the maximum value of the detent torque when the motor is not energized is Td (ma).
x), the maximum value of the blocking torque for preventing rotation of the throttle shaft due to friction around the bearing is Tf (max), the minimum value of the motor torque is Tm (min), and the minimum opening (θ2)
Where Ts (θ2) is the valve opening torque of the return spring at the time of Ta (θ2)> Td (max) + Tf (max), Tm (min)
> Ta (θ2) + Ts (θ2) + Tf (max), so that even if the motor or the ECU breaks down due to disconnection or the like and the motor cannot operate, the engine continues to operate. In addition to the above, when the engine is stopped, the throttle valve is fully closed, so that the engine can be stopped without vibration.

【００４６】この発明の請求項８に係るエンジンの吸気
制御弁装置によれば、モータはスロットル軸と直結され
たステッパモータであるので、ディテントトルクを小さ
くすることができるとともに、リターンスプリングのト
ルクを小さくすることができ、またスロットル弁の開閉
応答性が向上するとともに、部品点数を削減することが
できる。According to the engine intake control valve device of the present invention, since the motor is a stepper motor directly connected to the throttle shaft, the detent torque can be reduced and the torque of the return spring can be reduced. It is possible to reduce the size, improve the opening / closing response of the throttle valve, and reduce the number of parts.

【００４７】この発明の請求項９に係るエンジンの吸気
制御弁装置によれば、この吸気制御弁装置をディーゼル
エンジンに適用しているので、小型軽量で車両搭載性や
耐振性の向上が図れる上、安価で制御応答性が向上した
ディーゼルエンジンを得ることができる。According to the intake control valve device for an engine according to the ninth aspect of the present invention, since this intake control valve device is applied to a diesel engine, it is small and lightweight and can be mounted on a vehicle and improved in vibration resistance. Thus, a diesel engine that is inexpensive and has improved control response can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明による実施の形態１のディーゼルエン
ジンの吸気制御弁装置の要部断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a main part of an intake control valve device for a diesel engine according to a first embodiment of the present invention.

【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図３】 図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;

【図４】 本発明による実施の形態１のスロットル弁に
作用する流体トルクの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of fluid torque acting on the throttle valve according to the first embodiment of the present invention.

【図５】 本発明による実施の形態２のスロットル弁に
作用する流体トルクの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a fluid torque acting on a throttle valve according to a second embodiment of the present invention.

【図６】 本発明による実施の形態３のスロットル弁に
作用する流体トルクの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a fluid torque acting on a throttle valve according to a third embodiment of the present invention.

【図７】 本発明による実施の形態４のディーゼルエン
ジンの吸気制御弁装置の要部断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a main part of an intake control valve device for a diesel engine according to a fourth embodiment of the present invention.

【図８】 本発明による実施の形態５のスロットル弁の
正面図である。FIG. 8 is a front view of a throttle valve according to a fifth embodiment of the present invention.

【図９】 本発明による実施の形態５の他のスロットル
弁の正面図である。FIG. 9 is a front view of another throttle valve according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１０】 本発明による実施の形態５の更に他のスロ
ットル弁の正面図である。FIG. 10 is a front view of still another throttle valve according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１１】 本発明による実施の形態６のスロットル弁
の正面図である。FIG. 11 is a front view of a throttle valve according to a sixth embodiment of the present invention.

【図１２】 本発明による実施の形態６の他のスロット
ル弁の正面図である。FIG. 12 is a front view of another throttle valve according to the sixth embodiment of the present invention.

【図１３】 本発明による実施の形態６の更に他のスロ
ットル弁の正面図である。FIG. 13 is a front view of still another throttle valve according to the sixth embodiment of the present invention.

【図１４】 本発明による実施の形態７のスロットル弁
の正面図である。FIG. 14 is a front view of a throttle valve according to a seventh embodiment of the present invention.

【図１５】 図１４のＥーＥ線に沿った断面図である。FIG. 15 is a sectional view taken along the line EE in FIG. 14;

【図１６】 従来のディーゼルエンジンの吸気制御弁装
置の要部断面図である。FIG. 16 is a sectional view of a main part of a conventional intake control valve device for a diesel engine.

【図１７】 図１６のスロットル弁に作用する流体トル
クの説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of fluid torque acting on the throttle valve of FIG.

【図１８】 スロットル弁が逆回動の従来のディーゼル
エンジンの吸気制御弁装置の要部断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of a main part of a conventional intake control valve device for a diesel engine in which a throttle valve rotates in a reverse direction.

【図１９】 図１８のスロットル弁に作用する流体トル
クの説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of fluid torque acting on the throttle valve of FIG.

【図２０】 吸気通路の形状が異なる従来のディーゼル
エンジンの吸気制御弁装置の要部断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view of a main part of a conventional intake control valve device for a diesel engine having a different shape of an intake passage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ハウジング、２ 吸気通路、３ スロットル軸、
４，４４ スロットル弁、８ リターンスプリング、９
ステッパモータ、１４ 突起（位置決め部）、イ 第
１の流体受け部、ロ 第２の流体受け部、ハ 中心線。1 housing, 2 intake passage, 3 throttle shaft,
4,44 Throttle valve, 8 Return spring, 9
Stepper motor, 14 protrusions (positioning portion), (a) first fluid receiving portion, (b) second fluid receiving portion, (c) center line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/20 ３６０ Ｆ０２Ｄ 41/20 ３６０ (72)発明者 杉山 武史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3G065 AA01 CA00 DA05 DA06 GA41 HA09 HA21 HA22 KA02 KA12 3G301 HA02 JA00 LA01 LC04 PA11Z──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court II (Reference) F02D 41/20 360 F02D 41/20 360 (72) Inventor Takeshi Sugiyama 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo No. Mitsubishi Electric Corporation F-term (reference) 3G065 AA01 CA00 DA05 DA06 GA41 HA09 HA21 HA22 KA02 KA12 3G301 HA02 JA00 LA01 LC04 PA11Z

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 吸気流体が流れる吸気通路を有するハウ
ジングと、 このハウジングに軸受を介して回動可能に支持されたス
ロットル軸と、 このスロットル軸に固定され回動することにより前記吸
気通路を開閉するスロットル弁と、 このスロットル弁を開弁又は閉弁方向に付勢するリター
ンスプリングと、 前記スロットル軸を回動させて前記スロットル弁を開閉
するモーターとを備え、 前記スロットル弁は、前記スロットル軸を境界線にして
前記吸気流体が衝突する第１の流体受け部及び第２の流
体受け部とから構成されているとともに、前記第１の流
体受け部及び前記第２の流体受け部の前記吸気流体の衝
突面積を異ならしめることで、第１の流体受け部及び第
２の流体受け部にそれぞれ作用する流体トルクが調節さ
れるようになっているエンジンの吸気制御弁装置。1. A housing having an intake passage through which an intake fluid flows, a throttle shaft rotatably supported by a bearing in the housing, and a throttle shaft fixed to the throttle shaft to open and close the intake passage. A throttle valve that opens and closes the throttle valve by rotating the throttle shaft, and a throttle spring that urges the throttle valve in a valve opening or closing direction. And a first fluid receiving portion and a second fluid receiving portion against which the intake fluid collides with a boundary line, and the suction of the first fluid receiving portion and the second fluid receiving portion is performed. By making the collision areas of the fluids different, the fluid torques acting on the first fluid receiving portion and the second fluid receiving portion are adjusted. Intake control valve unit of engine. 【請求項２】 スロットル弁は、その径方向に延びた中
心線から外れた位置でスロットル軸に固定されている請
求項１に記載のエンジンの吸気制御弁装置。2. The intake control valve device for an engine according to claim 1, wherein the throttle valve is fixed to a throttle shaft at a position deviated from a center line extending in a radial direction. 【請求項３】 スロットル弁は、その径方向に延びた中
心線に固定されているとともに、第１の流体受け部及び
第２の流体受け部の面積が異なる請求項１に記載のエン
ジンの吸気制御弁装置。3. The intake air for an engine according to claim 1, wherein the throttle valve is fixed to a center line extending in a radial direction, and the first fluid receiving portion and the second fluid receiving portion have different areas. Control valve device. 【請求項４】 スロットル弁にスロットル軸に対する位
置決め部を設けた請求項１ないし請求項３の何れかに記
載のエンジンの吸気制御弁装置。4. The intake control valve device for an engine according to claim 1, wherein a positioning portion for the throttle shaft is provided on the throttle valve. 【請求項５】 継続的運転が可能なスロットル弁の最小
開度以下では吸気流体によるスロットル弁に作用する流
体トルクが開弁方向に作用するようになっている請求項
１ないし請求項４の何れかに記載のエンジンの吸気制御
弁装置。5. The fluid valve according to claim 1, wherein the fluid torque acting on the throttle valve by the intake fluid acts in the valve opening direction when the throttle valve is at or below the minimum opening of the throttle valve capable of continuous operation. An intake control valve device for an engine according to any of claims 1 to 3. 【請求項６】 継続的運転が可能なスロットル弁の最小
開度(θ２)以下では吸気流体によるスロットル弁に作用
する流体トルクが開弁方向に作用し、且つその最小開度
(θ２)での開弁方向流体トルクをＴａ(θ２)、モータが
非通電時のディテントトルクの最大値をＴｄ(max)、軸
受周りのフリクションによるスロットル軸の回動を阻止
する阻止トルクの最大値をＴｆ(max)とした時、Ｔａ(θ
２)＞（Ｔｄ(max)＋Ｔｆ(max)）の関係が成立するよう
になっている請求項１ないし請求項４の何れかに記載の
エンジンの吸気制御弁装置。6. When the throttle valve is at or below the minimum opening (θ2) of the throttle valve capable of continuous operation, the fluid torque acting on the throttle valve by the intake fluid acts in the valve opening direction, and the minimum opening of the throttle valve.
The fluid torque in the valve-opening direction at (θ2) is Ta (θ2), the maximum value of the detent torque when the motor is not energized is Td (max), and the maximum blocking torque that prevents rotation of the throttle shaft due to friction around the bearings. When the value is Tf (max), Ta (θ
The engine intake control valve device according to any one of claims 1 to 4, wherein a relationship of (2)> (Td (max) + Tf (max)) is satisfied. 【請求項７】 継続的運転が可能なスロットル弁の最小
開度(θ２)以下では吸気流体によるスロットル弁に作用
する流体トルクが開弁方向に作用し、且つその最小開度
(θ２)での開弁方向流体トルクをＴａ(θ２)、モータが
非通電時のディテントトルクの最大値をＴｄ(max)、軸
受周りのフリクションによるスロットル軸の回動を阻止
する阻止トルクの最大値をＴｆ(max)、前記モータのト
ルクの最小値をＴｍ(min)、前記最小開度(θ２)でのリ
ターンスプリングの開弁トルクをＴｓ(θ２)とした時、
Ｔａ(θ２)＞Ｔｄ(max)＋Ｔｆ(max)、Ｔｍ(min)＞Ｔａ
(θ２)＋Ｔｓ(θ２)＋Ｔｆ(max)の関係が成立するよう
になっている請求項１ないし請求項４の何れかに記載の
エンジンの吸気制御弁装置。7. When the throttle valve is at or below the minimum opening (θ2) of the throttle valve capable of continuous operation, the fluid torque acting on the throttle valve by the intake fluid acts in the valve opening direction, and the minimum opening thereof.
The fluid torque in the valve-opening direction at (θ2) is Ta (θ2), the maximum value of the detent torque when the motor is not energized is Td (max), and the maximum blocking torque that prevents rotation of the throttle shaft due to friction around the bearings. When the value is Tf (max), the minimum value of the motor torque is Tm (min), and the valve opening torque of the return spring at the minimum opening (θ2) is Ts (θ2),
Ta (θ2)> Td (max) + Tf (max), Tm (min)> Ta
5. The intake control valve device for an engine according to claim 1, wherein a relationship of (θ2) + Ts (θ2) + Tf (max) is established. 【請求項８】 モータはスロットル軸と直結されたステ
ッパモータである請求項１ないし請求項７の何れかに記
載のエンジンの吸気制御弁装置。8. The intake control valve device for an engine according to claim 1, wherein the motor is a stepper motor directly connected to a throttle shaft. 【請求項９】 エンジンはディーゼルエンジンである請
求項１ないし請求項８の何れかに記載のエンジンの吸気
制御弁装置。9. The intake control valve device for an engine according to claim 1, wherein the engine is a diesel engine.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007192147A (en) * 2006-01-20 2007-08-02 Aisin Seiki Co Ltd Intake control device
JP2010084749A (en) * 2008-10-03 2010-04-15 Denso Corp Exhaust gas recirculation device

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