JP4126881B2 - 燃料噴射式エンジンの吸気制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸気制御装置に関し、特に、サブスロットルバルブを有する燃料噴射式エンジンの吸気制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車載用エンジン等の内燃機関は、そのシリンダブロック内にピストンが往復移動可能に設けられ、ピストンはコンロッドを介して内燃機関のクランクシャフトに連結されている。そして、ピストンの往復移動は、コンロッドによりクランクシャフトの回転へと変換されるようになっている。
【０００３】
前記シリンダブロックにはシリンダヘッドが取付けられ、シリンダヘッドとピストンの頭部との間には燃焼室が設けられている。シリンダヘッドには燃焼室と連通する吸気通路及び排気通路が設けられている。この吸気通路には同通路を流れる空気の量を制御するスロットルバルブと、燃焼室に向う吸気通路内へ燃料を噴射するインジェクタとが設けられている。又、シリンダヘッドには、燃焼室内の混合ガスに点火するための点火プラグが設けられている。
【０００４】
そして、内燃機関の吸気行程においては、燃焼室へ向う吸気通路に空気が吸入されるとともに、インジェクタから燃料が噴射され、その空気と燃料とからなる混合ガスが燃焼室に充填される。その後、内燃機関の圧縮行程において、ピストンの移動により燃焼室内の混合ガスが圧縮される。圧縮された混合ガスは点火プラグにより点火されて爆発し、その爆発力によりピストンが前記と逆方向に移動して内燃機関は爆発行程に移る。その後、内燃機関の排気行程において、ピストンの移動により燃焼室内の排気ガスが排気通路を介して外部へ排出される。
【０００５】
このように構成されたエンジンにおいて、吸気制御は、近年、吸気通路にサブスロットルバルブを設けて、エンジンの運転状況に応じてサブスロットルバルブを開閉することで最適な吸気制御を行なう方式が知られている。
エンジン低回転時、メインスロットルバルブを低開度状態から急激に高開度へ操作すると、メインスロットルバルブ付近で吸入空気がスムーズに流れなくなり、モタツキが生じる瞬間がある。このとき、メインスロットルバルブより上流側のサブスロットルバルブを全閉としておくことで、メインスロットルバルブの操作に応じた吸気量の増加を実現できスムーズにエンジン回転が上昇する。
一方、エンジン高回転時は、サブスロットルバルブが閉じていると吸気抵抗が増し吸気効率が低下するため、サブスロットルバルブを全開として吸気量増加を妨げないようにするものである。
【０００６】
例えば、実開平３−１１６７４０号公報に開示されているように、吸気通路に第１の絞り弁と第２の絞り弁を配置して、機関温度に基づいて空気制御を行なうことで最適な吸気制御を行なうようにしたものが提案されている。この方式によると、吸気にバイパス通路を設けて吸気制御するので、第２の絞り弁が全閉される冷機時においてもエンジンストールの発生を防止することができる。
【０００７】
また、実公平５−３１２３１号公報に開示されているように、吸気通路に第１の絞り弁と第２の絞り弁を配置して、この二つの絞り弁をリンク機構により連動させて、第１の絞り弁が全開位置に達した状態で、第２の絞り弁を強制的に全閉状態にするようにしたものが提案されている。この方式によると、アクセルに連動する第１の絞り弁にトラブルが生じて制御不能となり、第１の絞り弁が全開位置に達した場合に、第２の絞り弁を強制的に全閉状態にしてエンジンを停止することができるので、安全を確保することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような第２の絞り弁、いわゆるサブスロットルバルブを採用する方式においては、一般に、サブスロットルバルブの駆動用アクチュエータとしてモータが使用されており、このモータは、サブスロットルバルブを制御することだけに用いられているのが現状である。このサブスロットルバルブ用モータは、一般にスロットルボディの端に配置されているため、スロットルボディの幅が広くなり限られたスペースを占有するという問題点があった。
【０００９】
さらに、サブスロットルバルブはスロットルボディの端から操作されるため、該サブスロットルバルブを操作するシャフトに強度が必要となり、それに対応して部品点数増大やコストアップとなるという問題点があった。
また、前記サブスロットルバルブは、メインスロットルバルブが中〜高開度のエンジン運転状況時に効果を奏するもので、メインスロットルバルブが閉じている時は効果を奏し得ない。
【００１０】
また、エンジン始動時のＦＩＤ（ファーストアイドル）を冷却水とワックスによりバイパス通路面積を制御して行なう方式も知られているが、水温が上昇するまでエンジン回転数を高回転で維持した状態でアイドリング運転が行なわれ、制御性が悪いという問題点がある。さらに、バイパス通路を確保する必要があり、コストアップや重量増大になるという問題点がある。
【００１１】
一方、従来のエンジンの問題点として、エンジンの冷間始動時の際にＦＩＤレバーを手動で操作する方式の場合、暖機運転終了後でもレバーを戻し忘れてＦＩＤ状態のまま放置して通常運転を行なってしまう場合があり、エンジンや環境にとって好ましくないという問題点がある。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で吸気制御におけるサブスロットルバルブの制御とＦＩＤ制御とを両立でき、ファーストアイドルの自動制御を実現できる省スペースな燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
エンジンの燃焼室に吸気を供給する吸気通路と、該吸気通路に燃料を噴射するインジェクタと、該インジェクタよりも吸気上流側に配設したメインスロットルバルブおよびサブスロットルバルブとを備えたスロットルボディを有する燃料噴射式エンジンであって、
前記メインスロットルバルブを前記スロットルボディに回動自在に取付けられるバルブ軸に一体的に取付けと共にスロットルグリップの動作に連動して開閉する一方、前記サブスロットルバルブを前記スロットルボディに回動自在に取付けられる別のバルブ軸に一体的に取付けると共にエンジンの運転状況に応じてモータにより開閉する燃料噴射式エンジンの吸気制御装置において、
前記スロットルボディは、
前記メインスロットルバルブのバルブ軸一側端部にメインスロットルプーリを一体的に設けると共に、前記サブスロットルバルブのバルブ軸一側端部にファーストアイドルカムを一体的に設け、
エンジンの冷間始動時に前記サブスロットルバルブの全閉状態からの開動作途中で前記ファーストアイドルカムに当接して該ファーストアイドルカムの動作を受ける一方、少なくとも前記サブスロットルバルブが全閉状態のときは前記ファーストアイドルカムとの間に所定のクリアランスを持たせて互いに当接しないようにした第１リンクと、
該第１リンクの動作をコイルバネを介して受けて前記メインスロットルプーリに伝達して、前記スロットルグリップの動作によらずとも前記メインスロットルバルブを所定の微小開度だけ開く第２リンクとを備え、
前記第１リンクと第２リンクとを、前記メインスロットルバルブのバルブ軸方向に見て、前記スロットルボディにおける吸気通路の中心軸線よりも前記インジェクタ取付け側に偏倚して配設したことを特徴とする燃料噴射式エンジンの吸気制御装置。
【００１４】
また、前記第１リンクを、その一端部を支点として前記スロットルボディの外周部に揺動自在に軸支すると共に、
前記第２リンクを、その一端部を支点として前記第１リンクと同軸上に前記スロットルボディ外周部に揺動自在に軸支したことが好ましい。
【００１５】
前記第１リンクおよび第２リンクの支点を、前記メインスロットルバルブのバルブ軸方向に見て、前記スロットルボディにおける吸気通路の中心軸線よりも前記インジェクタ取付け側に偏倚して配設したことが好ましい。
【００１９】
本発明の、燃料噴射式エンジンの吸気制御装置において、スロットルボディの外方に剥き出しにされる連動機構を、複数の並設されるスロットルボディの略中央に隣接配置される吸気通路同士の間に配設することで、風雨に直接さらされること無く、長期使用でも各摺動部の作動性を損なうことがない。また、連動機構周辺の部品は他部品との間に微小間隙を有しており、この間隙に微小な石や砂などを噛み込んでしまうと誤作動の原因になるが、小石や砂が届きにくい場所に連動機構を配設するので正確な作動を実現できる。
【００２０】
また、複数のシリンダを並列に配設するとともに、その並列配置したシリンダの中央に位置するシリンダピッチ内に動弁装置駆動用のカムチェーンを配設する燃料噴射式エンジンは、ミッションの配設位置を車幅方向中心に設定することで車幅方向の重量バランスを均等にすることができ、また、カムシャフトの略中心にカムドリブンギヤを配置することでカムシャフトのしなりや撓みを抑制するとともに、カムシャフト軸受に加わる荷重を均一に分散できること等の利点が有り、並設配置されたシリンダのうち中心に位置するもののシリンダピッチが他よりも広くなる。そこで、前記シリンダの後方にスロットルボディを配設するとともに、該スロットルボディの前記カムチェーンに対向する箇所に連動機構を配設したことで、各シリンダに対応する吸気通路形状を均一化できるので、シリンダ毎に出力がばらつくことを抑制することができる。
【００２１】
また、前記サブスロットルバルブを開閉するアクチュエータとして駆動モータを採用し、該駆動モータを連動機構が配設される同じ吸気通路同士の間にカムチェーンに対向させて配設することで、スペース効率良く配置できる。
【００２２】
また、サブスロットルバルブは、エンジンが高回転となるにしたがい開くように設定されるものであって、一般路にあっては頻繁に略全開になることはない。このような部品を他の部品と常時当接させたのでは耐摩耗性が悪いものとなってしまう。そこで、サブスロットルバルブが全開近くまで回動した位置で、カムを連動機構に当接させてメインスロットルバルブを開方向に回動させるようにして、サブスロットルバルブの動きにメインスロットルバルブの動きを連動させる必要のないときには、カムと連動機構との当接を断つことで耐摩耗性の良い装置構成を実現できる。
【００２３】
また、Ｖ型に傾斜したシリンダを持ち、各シリンダに対応したスロットルボディを備えて夫々吸気を供給するエンジンにおいて、スロットルボディを前方および後方に傾斜したシリンダのバンク間に配設し、前記シリンダへ各々吸気を供給する吸気通路を略平行に並列配置するとともに、該スロットルボディの一方に前記連動機構を設け、該連動機構により回動される一方のメインスロットルバルブと他方のメインスロットルバルブとを連結するリンク機構を設けることで、各スロットルボディのメインスロットルバルブ同士を連結して、ＦＩＤ制御におけるメインスロットルバルブの動きを統一化することができる。
【００２４】
また、前記スロットルボディの一側方に、サブスロットルバルブ同士を連結するとともに連動するサブスロットル連結バーを配置し、サブスロットル連結バーと反対側のスロットルボディ側方に、メインスロットルバルブ同士を連結するとともに連動するメインスロットル連結バーを配置したことで、スロットルボディの両側に均等に張出させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図５は発明を実施する形態の一例であって、図１は本発明の第１実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を採用したエンジンが搭載された自動二輪車の全体の構成を示す全体側面図、図２は前記エンジンのシリンダヘッド内の装置構成を示す平面断面図、図３は本実施形態に係るスロットルボディの構成を示す平面図、図４は図３のＡ−Ａ断面矢視図であってサブスロットルバルブが全閉状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図、図５は図３のＡ−Ａ断面矢視図であってサブスロットルバルブが全開状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。図中、図と同一の符号を付した部分は同一物を表わす。
【００２６】
第１実施形態は、図１に示すように、自動二輪車１において、車体フレーム２の前頭部には、前輪３を軸支するフロントフォーク４が、ハンドルバー５によって左右回動自在に設けられ、一方、前記車体フレーム２の中央部に架設されたピボット軸７には、後方に延びて後輪８を軸支するスイングアーム９が上下回動自在に支持されており、このスイングアーム９はその基端部に設けられたサスペンション機構（図示省略）によって緩衝懸架されている。
【００２７】
前記車体フレーム２は、ヘッドパイプ２ａから車体前後方向後斜め下方に向けて延設される車体幅方向左右一対のメインフレーム２ｂを有し、前記車体フレーム２の前方下部には、前記メインフレーム２ｂの下側にシリンダヘッド３１を配置するようにエンジン３０が懸架されている。このエンジン３０の動力はチェーン１１によって前記後輪８に伝達される。
【００２８】
前記エンジン３０は、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ（図示省略）と、該水温センサからの検出値を入力するとともに後記するサブスロットルバルブ５２を開閉制御する電子制御装置（図示省略）とを有する吸気制御装置１００を備えたものである。前記電子制御装置は、エンジン始動時に入力された水温が設定値より低い場合に、サブスロットルバルブ５２を一定時間全開にするようにしている。
【００２９】
前記エンジン３０の後方にはエアクリーナ（図示省略）が配置されている。該エンジン３０の前部には、該エンジン３０の下方に向かい該エンジン３０の下側を回り込んで後方に延びる排気パイプ１３が連結され、さらに、該エンジン３０下側より車体幅方向右側に沿って後方に向かい延設され、後輪８に隣接して排気マフラ１４が連結されている。
【００３０】
また、前記エンジン３０の前方にはラジエータ１７が設けられており、このラジエータ１７はエンジン３０の側部に設けられた冷却水ポンプ（図示省略）に冷却水ホース（図示省略）を介して接続されている。前記エンジン３０の上部には燃料タンク２１が設置され、この燃料タンク２１の後部に着座シート２２が着脱可能に載置されている。この着座シート２２の下部および後部周囲は、後部フレームカバー２３によって覆われている。前記後部フレームカバー２３は合成樹脂の型成型品である。
【００３１】
前記エンジン３０は、４気筒式４サイクルエンジンであって、シリンダブロック３２内で、ピストン（図示省略）が往復移動可能に設けられ、該ピストンはコンロッド（図示省略）を介してエンジン３０の出力軸であるクランクシャフト（図示省略）に連結されている。前記ピストンの往復運動は、このコンロッドによりクランクシャフトの回転運動へと変換されるようになっている。シリンダブロック３２の上端には、シリンダヘッド３１が設けられている。
【００３２】
前記シリンダヘッド３１には、図２に示すように、吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動するための吸気カムシャフト４１及び排気カムシャフト４２が回転可能に支持されている。前記吸気カムシャフト４１及び排気カムシャフト４２は、カムチェーン４３を介してクランクシャフト（図示省略）に連結され、該カムチェーン４３によりクランクシャフトの回転が吸気カムシャフト４１及び排気カムシャフト４２へ伝達されるようになっている。
【００３３】
前記カムチェーン４３は、吸気カムシャフト４１および排気カムシャフト４２の略中央部、すなわちエンジン３０の車幅方向の略中央で、各カムシャフトに対して略垂直に配置されている。
【００３４】
前記吸気カムシャフト４１が回転すると、吸気バルブ（図示省略）が開閉駆動されて、吸気ポート（図示省略）と燃焼室（図示省略）とが連通／遮断される。又、排気カムシャフト４２が回転すると、排気バルブ（図示省略）が開閉駆動されて、排気ポート（図示省略）と燃焼室とが連通／遮断されるようになっている。
【００３５】
前記吸気ポート及び排気ポートには、それぞれサクションパイプ（図示省略）及びエキゾーストマニホールド（図示省略）が接続されている。このサクションパイプ内及び吸気ポート内は吸気通路となっており、エキゾーストマニホールド内及び排気ポート内は排気通路となっている。
前記吸気通路は、図１に示すように、エンジン３０の後方に向かい設けられ、サクションパイプの上流部にスロットルボディ５０が配置されている。
前記排気通路はエンジン３０の前方に向かい設けられている。
【００３６】
前記スロットルボディ５０は、図１〜図５に示すように、車体幅方向に沿って並設された４個のシリンダの後方に配設されるとともに、４体の吸気通路５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを並列に備え、前記スロットルグリップ７０の動作に連動して開閉するメインスロットルバルブ５１と、エンジン３０の運転状況に応じてモータ５４により開閉するサブスロットルバルブ５２と、燃料を噴射するためのインジェクタ１２０が設けられるとともに、前記カムチェーン４３に対向する箇所であって、該スロットルボディ５０の略中央に隣接配置される吸気通路５０ｂ、５０ｃの間に連動機構６０が設けられている。
【００３７】
前記サブスロットルバルブ５２は、図４に示すように、メインスロットルバルブ５１よりも空気流れ方向上流側に配置されており、前記インジェクタ１２０は、前記メインスロットルバルブ５１の空気流れ方向下流側に配置されている。
【００３８】
前記メインスロットルバルブ５１は、スロットルボディ５０に回動自在に取付けられるバルブ軸５５に一体的に取付けられている。前記バルブ軸５５のスロットルボディ５０外周の一側端部５５ａには、図４、図５に示すように、メインスロットルバルブ５１を動作するためのメインスロットルプーリ５６が該バルブ軸５５と一体的に設けられている。
【００３９】
前記メインスロットルプーリ５６の外周には、該メインスロットルプーリ５６に近接配置されたバルブ位置調整ボルト６６に当接して位置決めされるストッパ部５６ａが外周の外側に向かい突設されている。
【００４０】
前記メインスロットルプーリ５６は、運転者の操作するスロットルグリップ７０の動作に連動して押し引きされるスロットルワイヤ（図示省略）を介して作動して、メインスロットルバルブ５１を開閉するようにされている。このメインスロットルバルブ５１の開度調節により燃焼室内へ吸入される空気の量が調節されるようになっている。
【００４１】
前記サブスロットルバルブ５２は、スロットルボディ５０に回動自在に取付けられるバルブ軸５８に一体的に取付けられている。該バルブ軸５８は、その一端をスロットルボディ５０内から外部に突出して、その突出端部にバルブ軸５８と一体的に回動するＦＩＤ（ファーストアイドル）カム６１が設けられ、前記サブスロットルバルブ５２が全開近くまで回動した位置で、前記ＦＩＤカム６１を後記する連動機構６０に当接してメインスロットルバルブ５１を開方向に回動するようにされている。前記ＦＩＤカム６１は、異径円形状を呈し、その外周部の大径部に後記する第１ＦＩＤリンク６２と当接するカム動作部６１ａが形成されている。
【００４２】
前記バルブ軸５８は、サブスロットルバルブ５２に直接駆動力が掛かるようにバルブ駆動用のモータ５４に連結されている。前記モータ５４は、並設される中央部の吸気通路５０ｂ、５０ｃの間に配設されている。
【００４３】
前記連動機構６０は、スロットルボディ５０の外周部に前記ＦＩＤカム６１と隣接して設けられ、メインスロットルバルブ５１が略全閉かつサブスロットルバルブ５２が略全開のとき、該メインスロットルバルブ５１を開方向に微小角度だけ強制回動させるものであって、ＦＩＤ（ファーストアイドル）カム６１の動作を受ける第１ＦＩＤリンク６２と、該第１ＦＩＤリンク６２の動作をコイルバネ６３を介して受ける第２ＦＩＤリンク６４を備えている。
【００４４】
前記第１ＦＩＤリンク６２は、一端部６２ａを自由端としてＦＩＤカム６１に近接配置するとともに、他端部６２ｂを支点としてスロットルボディ５０の外周部に揺動自在に軸支している。前記一端部６２ａには、前記ＦＩＤカム６１のカム動作部６１ａと当接するサブスロットルバルブ側ピン体６２ｃが突設されている。
【００４５】
前記第２ＦＩＤリンク６４は、第１端部６４ａを自由端として第１ＦＩＤリンク６２の揺動範囲内に突出形成するとともに、コイルバネ６３を介して配置し、他端部６４ｂを支点として第１ＦＩＤリンクと同軸上に揺動自在に軸支するとともに、もう一つの自由端として第２端部６４ｃをメインスロットルプーリ５６の一部と当接する位置に延設している。前記第２端部６４ｃにはメインスロットルプーリ５６の一部と当接するメインスロットルバルブ側ピン体６４ｄが設けられている。
【００４６】
次に、本実施形態に係る吸気制御装置１００のメインスロットルバルブ５１とサブスロットルバルブ５２の動作について図面を参照して説明する。
図４はサブスロットルバルブ５２が全閉状態のときの連動機構６０の動作を示すスロットルボディ構成図、図５はサブスロットルバルブ５２が全開状態のときの連動機構６０の動作を示すスロットルボディ構成図である。
【００４７】
まず、エンジンが停止時は、図４に示すように、サブスロットルバルブ５２が全閉状態であり、前記サブスロットルバルブ５２は図上で略水平に配置されている。また、ＦＩＤカム６１のカム動作部６１ａは第１ＦＩＤリンク６２の一端部６２ａのサブスロットルバルブ側ピン体６２ｃと接しない位置に配置されている。
この時、メインスロットルバルブ５１は全閉状態であり、ストッパ部５６ａはバルブ位置調整ボルト６６と当接した状態でメインスロットルバルブ５１を位置決めしている。
【００４８】
次に、エンジン冷間始動時は、図５に示すように、サブスロットルバルブ５２が全開状態となり、前記サブスロットルバルブ５２は反時計回りに略９０度回転して吸気通路軸線方向に略平行に開放される。その全開動作途中でＦＩＤカム６１が反時計回りに略９０度揺動し、カム動作部６１ａがサブスロットルバルブ側ピン体６２ｃに当接して、さらにカム動作部６１ａが反時計回りに揺動することで第１ＦＩＤリンク６２は時計回りに揺動する。
【００４９】
ここで、コイルバネ６３が所定量圧縮された後、そのバネ力が勝って第２ＦＩＤリンク６４が時計回りに揺動する。これに伴いメインスロットルプーリ５６に当接しているメインスロットルバルブ側ピン体６４ｄが時計回り（図中で上方）に揺動する。これにより、メインスロットルプーリ５６が反時計周りに回転し、これに伴いメインスロットルバルブ５１は反時計回りに微小角度開放する方向に回転する。
【００５０】
このようにして、エンジン冷間始動時にサブスロットルバルブ５２を全開にすることにより、メインスロットルバルブ５１をファーストアイドルに必要な所定の微小角度（例えば、略１度）開放することができる。
【００５１】
そして、エンジン始動後、所定時間アイドリング運転を行なった後は、サブスロットルバルブ５２は、時計回りに回転されて再び全閉位置に戻される。それに伴い、第１ＦＩＤリンク６２が反時計回りに揺動するとともに第２ＦＩＤリンク６４が戻されることにより、メインスロットルプーリ５６のストッパ部５６ａがバルブ位置調整ボルト６６に当接するまで時計回りに戻される。
このようにして、メインスロットルバルブ５１を通常の運転状態にすることができる。
【００５２】
以上のように構成したので、第１実施形態によれば、連動機構６０によりメインスロットルバルブ５１とサブスロットルバルブ５２とを連動するようにしたので、簡単な構成でファーストアイドルに必要な角度だけメインスロットルバルブ５１を開くことができる。しかも、燃料タンク２１下側に設けられた複数のスロットルボディの略中央に隣接配置される吸気通路同士の間に配設したので、風雨に直接さらされること無く、長期使用でも各摺動部の作動性を損なうことがないという利点がある。
【００５３】
また、本実施形態によれば、エンジン始動時のエンジン状態を水温センサにより検出して、ファーストアイドルを一定時間行なうようにしたので、チョークレバーを必要とすることなく、しかも、エンジンの始動性の向上を図ることができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、並列配置したシリンダヘッド３１の中央に位置するシリンダピッチ内にカムチェーン４３を配設した燃料噴射式エンジンに採用したので、並設配置されたシリンダヘッド３１のシリンダピッチが他よりも広くなる中心部のシリンダヘッド３１の後方にスロットルボディ５０を配設するとともに、該スロットルボディ５０のカムチェーンに対向する箇所に連動機構６０を配設したことで、各シリンダに対応する吸気通路形状を短い距離で均一化できるので、シリンダ毎の出力がばらつくことを抑制することができる。
【００５５】
さらに、サブスロットルバルブ５２を開閉するアクチュエータにモータ５４を採用し、該モータを連動機構６０が配設される同じ吸気通路の間にカムチェーン４３に対向させた位置に配設したので、デッドスペースを生かしたスペース効率の良い吸気制御装置のレイアウトが可能となった。
【００５６】
また、本実施形態においては、サブスロットルバルブ５２が全開近くまで回動した位置で、ＦＩＤカム６１をサブスロットルバルブ側ピン体６２ｃに当接するようにしたので、メインスロットルバルブ５１の動きを連動させる必要のないときには、ＦＩＤカム６１とサブスロットルバルブ側ピン体６２ｃとの当接を断つことで耐摩耗性の良い吸気制御装置を実現できる。
【００５７】
尚、本実施形態では、水冷エンジンを採用した場合を実施例として説明したが、油冷エンジンであっても空冷エンジンであっても良い。また、その際、本実施形態の水温センサ（図示省略）に替えて油温センサ等のシリンダヘッド温度を検出する手段を用いても良いことは言うまでもない。
【００５８】
また、本実施形態では、メインスロットルバルブ５１とサブスロットルバルブ５２とを連動する連動機構６０にリンク機構を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、連動機構の構成部品にチェーンを採用して各スロットルバルブを連動するようにしたものや、ギヤを採用して各スロットルバルブの動作を伝達するようにしたものであっても良い。
【００５９】
また、本実施形態では、並列４気筒エンジンに本発明の吸気制御装置を採用しているが、本発明は、エンジンの配列や気筒数に限定されるものではなく、例えば、並列２気筒エンジンや単気筒エンジンに適用したものであっても良い。
【００６０】
次に、第２実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図６〜図９は本発明の第２実施形態であって、図６は本発明の第２実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気装置を採用したエンジンの構成を示す全体側面図、図７は図６のＢ−Ｂ断面矢視図、図８はサブスロットルバルブが全閉状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図、図９はサブスロットルバルブが全開状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。図中、図と同一の符号を付した部分は同一物を表わす。
【００６１】
第２実施形態は、図６に示すように、自動二輪車に搭載されるエンジンであって、車両側面視で略Ｖ字状となるように２個のシリンダブロック１３２ａ、１３２ｂを前方および後方に傾斜させて配置したエンジン１３０に、本発明に係る燃料噴射式エンジンの吸気制御装置２００を採用したものである。
【００６２】
前記エンジン１３０は、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ（図示省略）と、該水温センサからの検出値を入力するとともに後記するサブスロットルバルブ１５２を開閉制御する電子制御装置（図示省略）とを有する吸気制御装置２００を備えた燃料噴射式エンジンである。前記電子制御装置は、エンジン始動時に入力された水温が設定値より低い場合に、サブスロットルバルブ１５２を一定時間全開にするようにしている。
【００６３】
また、前記エンジン１３０は、２気筒式４サイクルエンジンであって、シリンダブロック１３２ａ、１３２ｂ内で、ピストン（図示省略）が往復移動可能に設けられ、該ピストンはコンロッド（図示省略）を介してエンジン１３０の出力軸であるクランクシャフト（図示省略）に連結されている。前記ピストンの往復運動は、このコンロッドによりクランクシャフトの回転運動へと変換されるようになっている。シリンダブロック１３２ａ、１３２ｂの上端には、シリンダヘッド１３１ａ、１３１ｂが設けられている。
【００６４】
前記エンジン１３０の上方にはエアクリーナ１４０が配置されている。シリンダブロック１３２ａの前部には、該シリンダブロック１３２ａの下方に向かい該シリンダブロック１３２ａの下側を回り込んで後方に延びる前側の排気パイプ１１３が連結され、さらに、該エンジン１３０下側より車体幅方向右側に沿って後方に向かい延設されている。また、前記エンジン１３０の前方にはラジエータ１１７が設けられており、このラジエータ１１７はエンジン１３０の側部に設けられた冷却水ポンプ（図示省略）に冷却水ホース（図示省略）を介して接続されている。
【００６５】
前記吸気制御装置２００は、図６〜図９に示すように、燃焼室に吸気を供給する吸気通路２１０と、該吸気通路２１０に燃料を噴射するインジェクタ２２０と、該インジェクタ２２０の吸気上流側にメインスロットルバルブ１５１およびサブスロットルバルブ１５２とを備えたスロットルボディ１５０を有し、前記スロットルボディ１５０に、メインスロットルバルブ１５１が略全閉かつサブスロットルバルブ１５２が略全開のとき、該メインスロットルバルブ１５１を開方向に微小角度だけ強制回動させる連動機構１６０を備えたものである。
【００６６】
前記インジェクタ２２０は、並設されたスロットルボディ１５０間の内側に配置されるとともに、その上部が燃料ポンプ（図示省略）に連通するデリバリパイプ２２１に接続されて、該燃料ポンプから燃料が供給される。
【００６７】
前記スロットルボディ１５０は、図６に示すように、前方および後方に各々傾斜したシリンダブロック１３２のバンク間に各シリンダブロック１３２に隣接して２箇所配設されるとともに、各気筒へ各々吸気を供給する吸気通路２１０を一体的に形成されている。
【００６８】
また、スロットルボディ１５０は、図７、図８に示すように、その外周部の一方側にサブスロットルバルブ１５２と一体的に回動するＦＩＤカム１６１と、該ＦＩＤカム１６１の回動を受けてメインスロットルバルブ１５１を回動させるメインスロットルプーリ１５６が設けられ、サブスロットルバルブ１５２同士を連結するとともに連動するサブスロットル連結バー１６４が配置されている。
【００６９】
一方、スロットルボディ１５０の一側方、すなわち前記サブスロットル連結バー１６４と反対側のスロットルボディ１５０側方には、メインスロットルバルブ１５１同士を連結するとともに連動するメインスロットル連結バー１６５が配設されている。
【００７０】
前記スロットルボディ１５０内の略中央付近にはメインスロットルバルブ１５１が配置され、該メインスロットルバルブ１５１の空気流れ方向上流側には前記サブスロットルバルブ１５２が配置され、該メインスロットルバルブ１５１の空気流れ方向下流側にはインジェクタ２２０が配置されている。
【００７１】
前記メインスロットルバルブ１５１は、スロットルボディ１５０内の略中央付近に回動自在に取付けられるバルブ軸１５５に一体的に取付けられている。
前記バルブ軸１５５のスロットルボディ１５０外周の一側端部１５５ａには、図７〜図９に示すように、メインスロットルバルブ１５１を動作するためのメインスロットルプーリ１５６が一体的に設けられている。
【００７２】
前記メインスロットルプーリ１５６の外周には、該メインスロットルプーリ１５６に近接配置されたバルブ位置調整ボルト１６６に当接して位置決めされるストッパ部１５６ａが外周方向外側に向かい突設されるとともに、サブスロットルバルブ１５２に近い位置で、ＦＩＤカム１６１に当接するサブスロットルバルブ側ピン体１５６ｃが設けられる動作レバー１５６ｂが外周方向外側に向かい突設されている。
【００７３】
前記サブスロットルバルブ１５２は、スロットルボディ１５０に回動自在に取付けられるバルブ軸１５８に一体的に取付けられている。
一方のスロットルボディ１５０のバルブ軸１５８は、その一端をスロットルボディ１５０内から外部へ突出して、その突出端部１５８ａには前記ＦＩＤカム１６１がバルブ軸１５８と一体的に回動するように設けられている。
【００７４】
前記ＦＩＤカム１６１は、異径円形状を呈し、その外周部の大径部に前記サブスロットルバルブ側ピン体１５６ｃと当接するカム動作部１６１ａが形成され、前記サブスロットルバルブ１５２が全開近くまで回動した位置で、該ＦＩＤカム１６１をメインスロットルプーリ１５６に突設された動作レバー１５６ｂに設けたサブスロットルバルブ側ピン体１５６ｃに当接してメインスロットルバルブ１５１を開方向に回動するようにされている。
【００７５】
前記バルブ軸１５８の他端部、すなわち反ＦＩＤカム設置側の端部には、バルブ駆動用のモータ１５４が連結されている。
【００７６】
連動機構１６０の構成部品として、前記スロットルボディ１５０の反メインスロットルプーリ１５６側の外周部に、メインスロットルプーリ１５６が取付けられるバルブ軸１５５上にメインスロットルレバー１６２ａが該バルブ軸１５５と一体的に設けられている。
【００７７】
もう一方のスロットルボディ１５０の外周部にも、前記メインスロットルレバー１６２ａと同一側にメインスロットルレバー１６２ｂが設けられている。
前記メインスロットルレバー１６２ａ、１６２ｂは、メインスロットル連結バー１６５により連結されてメインスロットルバルブ１５１の開閉動作を連動するようにされている。
【００７８】
また、前記スロットルボディ１５０外周部には、ＦＩＤカム１６１が取付けられるバルブ軸１５８の端部に該バルブ軸１５８と一体的にサブスロットルレバー１６７ａが設けられている。
【００７９】
もう一方のスロットルボディ１５０の外周部にも、前記サブスロットルレバー１６７ａと同一側にサブスロットルレバー１６７ｂが設けられている。
前記サブスロットルレバー１６７ａ、１６７ｂは、サブスロットル連結バー１６４により連結されてサブスロットルバルブ１５２の開閉動作を連動するようにされている。
【００８０】
次に、第２実施形態に係る吸気制御装置２００のメインスロットルバルブ１５１とサブスロットルバルブ１５２の動作について図面を参照して説明する。
図８はサブスロットルバルブ１５２が全閉状態のときのリンク機構の構成を示すスロットルボディ構成図、図９はサブスロットルバルブ１５２が全開状態のときのリンク機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。
【００８１】
まず、エンジンが停止時は、図８に示すように、サブスロットルバルブ１５２が全閉状態であり、前記サブスロットルバルブ１５２は図上で略水平に配置されている。また、ＦＩＤカム１６１のカム動作部１６１ａは、メインスロットルプーリ１５６のサブスロットルバルブ側ピン体１５６ｃと接しない位置に配置されている。この時、メインスロットルバルブ１５１は全閉状態であり、ストッパ部１５６ａはバルブ位置調整ボルト１６６と当接した状態でメインスロットルバルブ１５１を位置決めしている。
【００８２】
次に、エンジン冷間始動時は、図９に示すように、サブスロットルバルブ１５２が全開状態となり、前記サブスロットルバルブ１５２は反時計回りに略９０度回転して吸気通路軸線方向に略平行に開放される。それに伴いＦＩＤカム１６１が反時計回りに略９０度揺動し、カム動作部１６１ａがサブスロットルバルブ側ピン体１５６ｃに当接して、さらにカム動作部１６１ａが反時計回りに揺動することでメインスロットルプーリ１５６は時計回りに回動する。これにより、メインスロットルバルブ１５１は時計回りに微小角度開放する方向に回転する。
【００８３】
このようにして、エンジン冷間始動時にサブスロットルバルブ１５２を全開にすることにより、メインスロットルバルブ１５１をファーストアイドルに必要な所定の微小角度（例えば、略１度）開放することができる。
【００８４】
そして、エンジン始動後、所定時間アイドリング運転を行なった後は、サブスロットルバルブ１５２は、時計回りに回転されて再び全閉位置に戻される。それに伴い、メインスロットルプーリ１５６が反時計回りに回動して、ストッパ部１５６ａがバルブ位置調整ボルト１６６に当接するまで時計回りに戻される。
このようにして、メインスロットルバルブ１５１を通常の運転状態にすることができる。
【００８５】
以上のように構成したので、第２実施形態によれば、Ｖ型エンジンのシリンダのバンク間に吸気制御装置２００を設置することで、スロットルボディ１５０を含む吸気通路を一体的に形成することができるとともに、デッドスペースを利用したスペース効率の良い吸気制御装置を実現できる。
【００８６】
さらに、連動機構１６０を、スロットルボディ１５０の一方にサブスロットルバルブ１５２と一体的に回動するＦＩＤカム１６１と、該ＦＩＤカム１６１の回動を受けてメインスロットルバルブ１５１を回動させるメインスロットルプーリ１５６を設け、該メインスロットルプーリ１５６の回動を他方のメインスロットルバルブ１５１に設けられたメインスロットルレバー１６２ｂへ伝達するようにしたので、各スロットルボディ１５０のメインスロットルバルブ１５１同士を連結して、ＦＩＤ制御におけるメインスロットルバルブ１５１の動きを統一化することができる。
【００８７】
また、本実施形態によれば、スロットルボディ１５０の一側方に、サブスロットル連結バー１６４を配置し、該サブスロットル連結バー１６４と反対側のスロットルボディ１５０の側方に、メインスロットル連結バー１６５を配置したので、該スロットルボディ１５０の両側方に均等に張出させることができ、バランスよく吸気制御装置を構成することができる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、エンジン始動時のエンジン状態を水温センサにより検出して、ファーストアイドルを一定時間行なうようにしたので、チョークレバーを必要とすることなく、しかも、エンジンの始動性の向上を図ることができる。
【００８９】
尚、本実施形態では、水冷エンジンを採用した場合を実施例として説明したが、油冷エンジンであっても空冷エンジンであっても良い。また、その際、本実施形態の水温センサ（図示省略）に替えて油温センサ等のシリンダヘッド温度を検出する手段を用いても良いことは言うまでもない。
【００９０】
また、本実施形態では、メインスロットルバルブとサブスロットルバルブとの連動機構にリンク機構を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、連動機構にチェーンを利用して各スロットルバルブを連動するようにしたものや、ギヤを利用して各スロットルバルブの動作を伝達するようにしたものであっても良い。
【００９１】
また、本実施形態では、サブスロットルバルブ１５２のバルブ駆動用のモータ１５４を、メインスロットルプーリ１５６と同じスロットルボディ１５０側に配置しているが、本発明は、モータの設置位置に限定されるものではなく、例えば、メインスロットルプーリ１５６を別のスロットルボディ側に配置するものであっても良い。
また、本実施形態では、Ｖ型２気筒エンジンに本発明の吸気制御装置を採用しているが、本発明は、エンジンの構成や気筒数に限定されるものではなく、例えば、Ｖ型４気筒エンジンに適用したものであっても良い。
【００９２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜３に記載の燃料噴射式エンジンの吸気制御装置によれば、簡単な構成で吸気制御におけるサブスロットルバルブの制御とＦＩＤ制御とを両立でき、ファーストアイドルの自動制御を実現できる省スペースな燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を実現することができる。
前記サブスロットルバルブを開閉するアクチュエータとして駆動モータを採用し、サブスロットルバルブは、エンジンが高回転となるにしたがい高開度まで開くように設定されるものであって、一般路にあっては頻繁に略全開になることはない。このような部品を他の部品と常時当接させたのでは耐摩耗性が悪いものとなってしまう。そこで、サブスロットルバルブが低開度の位置ではカムを連動機構に当接させないようにして、サブスロットルバルブの動きにメインスロットルバルブの動きを連動させる必要のないときには、カムと連動機構との当接を断つことで耐摩耗性の良い装置構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を採用したエンジンが搭載された自動二輪車の全体の構成を示す全体側面図である。
【図２】前記エンジンのシリンダヘッド内の装置構成を示す平面断面図である。
【図３】本実施形態に係るスロットルボディの構成を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面矢視図であってサブスロットルバルブが全閉状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。
【図５】図３のＡ−Ａ断面矢視図であってサブスロットルバルブが全開状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気装置を採用したエンジンの構成を示す全体側面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図８】本実施形態に係るサブスロットルバルブが全閉状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。
【図９】前記サブスロットルバルブが全開状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。
【符号の説明】
１ 自動二輪車
３０、１３０ エンジン
３１、１３１ シリンダヘッド
３２、１３２ シリンダブロック
４１ 吸気カムシャフト
４２ 排気カムシャフト
４３ カムチェーン
５０、１５０ スロットルボディ
５１、１５１ メインスロットルバルブ
５２、１５２ サブスロットルバルブ
５４、１５４ モータ
５６、１５６ メインスロットルプーリ
６０、１６０ 連動機構
６１、１６１ ＦＩＤカム
６２ 第１ＦＩＤリンク
６４ 第２ＦＩＤリンク
１００、２００ 吸気制御装置
１６２ａ、１６２ｂ メインスロットルレバー
１６４ サブスロットル連結バー
１６５ メインスロットル連結バー
１６７ａ、１６７ｂ サブスロットルレバー
２２０ インジェクタ
２２１ デリバリパイプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸気制御装置に関し、特に、サブスロットルバルブを有する燃料噴射式エンジンの吸気制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車載用エンジン等の内燃機関は、そのシリンダブロック内にピストンが往復移動可能に設けられ、ピストンはコンロッドを介して内燃機関のクランクシャフトに連結されている。そして、ピストンの往復移動は、コンロッドによりクランクシャフトの回転へと変換されるようになっている。
【０００３】
前記シリンダブロックにはシリンダヘッドが取付けられ、シリンダヘッドとピストンの頭部との間には燃焼室が設けられている。シリンダヘッドには燃焼室と連通する吸気通路及び排気通路が設けられている。この吸気通路には同通路を流れる空気の量を制御するスロットルバルブと、燃焼室に向う吸気通路内へ燃料を噴射するインジェクタとが設けられている。又、シリンダヘッドには、燃焼室内の混合ガスに点火するための点火プラグが設けられている。
【０００４】
そして、内燃機関の吸気行程においては、燃焼室へ向う吸気通路に空気が吸入されるとともに、インジェクタから燃料が噴射され、その空気と燃料とからなる混合ガスが燃焼室に充填される。その後、内燃機関の圧縮行程において、ピストンの移動により燃焼室内の混合ガスが圧縮される。圧縮された混合ガスは点火プラグにより点火されて爆発し、その爆発力によりピストンが前記と逆方向に移動して内燃機関は爆発行程に移る。その後、内燃機関の排気行程において、ピストンの移動により燃焼室内の排気ガスが排気通路を介して外部へ排出される。
【０００５】
このように構成されたエンジンにおいて、吸気制御は、近年、吸気通路にサブスロットルバルブを設けて、エンジンの運転状況に応じてサブスロットルバルブを開閉することで最適な吸気制御を行なう方式が知られている。
エンジン低回転時、メインスロットルバルブを低開度状態から急激に高開度へ操作すると、メインスロットルバルブ付近で吸入空気がスムーズに流れなくなり、モタツキが生じる瞬間がある。このとき、メインスロットルバルブより上流側のサブスロットルバルブを全閉としておくことで、メインスロットルバルブの操作に応じた吸気量の増加を実現できスムーズにエンジン回転が上昇する。
一方、エンジン高回転時は、サブスロットルバルブが閉じていると吸気抵抗が増し吸気効率が低下するため、サブスロットルバルブを全開として吸気量増加を妨げないようにするものである。
【０００６】
例えば、実開平３−１１６７４０号公報に開示されているように、吸気通路に第１の絞り弁と第２の絞り弁を配置して、機関温度に基づいて空気制御を行なうことで最適な吸気制御を行なうようにしたものが提案されている。この方式によると、吸気にバイパス通路を設けて吸気制御するので、第２の絞り弁が全閉される冷機時においてもエンジンストールの発生を防止することができる。
【０００７】
また、実公平５−３１２３１号公報に開示されているように、吸気通路に第１の絞り弁と第２の絞り弁を配置して、この二つの絞り弁をリンク機構により連動させて、第１の絞り弁が全開位置に達した状態で、第２の絞り弁を強制的に全閉状態にするようにしたものが提案されている。この方式によると、アクセルに連動する第１の絞り弁にトラブルが生じて制御不能となり、第１の絞り弁が全開位置に達した場合に、第２の絞り弁を強制的に全閉状態にしてエンジンを停止することができるので、安全を確保することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような第２の絞り弁、いわゆるサブスロットルバルブを採用する方式においては、一般に、サブスロットルバルブの駆動用アクチュエータとしてモータが使用されており、このモータは、サブスロットルバルブを制御することだけに用いられているのが現状である。このサブスロットルバルブ用モータは、一般にスロットルボディの端に配置されているため、スロットルボディの幅が広くなり限られたスペースを占有するという問題点があった。
【０００９】
さらに、サブスロットルバルブはスロットルボディの端から操作されるため、該サブスロットルバルブを操作するシャフトに強度が必要となり、それに対応して部品点数増大やコストアップとなるという問題点があった。
また、前記サブスロットルバルブは、メインスロットルバルブが中〜高開度のエンジン運転状況時に効果を奏するもので、メインスロットルバルブが閉じている時は効果を奏し得ない。
【００１０】
また、エンジン始動時のＦＩＤ（ファーストアイドル）を冷却水とワックスによりバイパス通路面積を制御して行なう方式も知られているが、水温が上昇するまでエンジン回転数を高回転で維持した状態でアイドリング運転が行なわれ、制御性が悪いという問題点がある。さらに、バイパス通路を確保する必要があり、コストアップや重量増大になるという問題点がある。
【００１１】
一方、従来のエンジンの問題点として、エンジンの冷間始動時の際にＦＩＤレバーを手動で操作する方式の場合、暖機運転終了後でもレバーを戻し忘れてＦＩＤ状態のまま放置して通常運転を行なってしまう場合があり、エンジンや環境にとって好ましくないという問題点がある。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で吸気制御におけるサブスロットルバルブの制御とＦＩＤ制御とを両立でき、ファーストアイドルの自動制御を実現できる省スペースな燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
エンジンの燃焼室に吸気を供給する吸気通路と、該吸気通路に燃料を噴射するインジェクタと、該インジェクタよりも吸気上流側に配設したメインスロットルバルブおよびサブスロットルバルブとを備えたスロットルボディを有する燃料噴射式エンジンであって、
前記メインスロットルバルブを前記スロットルボディに回動自在に取付けられるバルブ軸に一体的に取付けと共にスロットルグリップの動作に連動して開閉する一方、前記サブスロットルバルブを前記スロットルボディに回動自在に取付けられる別のバルブ軸に一体的に取付けると共にエンジンの運転状況に応じてモータにより開閉する燃料噴射式エンジンの吸気制御装置において、
前記スロットルボディは、
前記メインスロットルバルブのバルブ軸一側端部にメインスロットルプーリを一体的に設けると共に、前記サブスロットルバルブのバルブ軸一側端部にファーストアイドルカムを一体的に設け、
エンジンの冷間始動時に前記サブスロットルバルブの全閉状態からの開動作途中で前記ファーストアイドルカムに当接して該ファーストアイドルカムの動作を受ける一方、少なくとも前記サブスロットルバルブが全閉状態のときは前記ファーストアイドルカムとの間に所定のクリアランスを持たせて互いに当接しないようにした第１リンクと、
該第１リンクの動作をコイルバネを介して受けて前記メインスロットルプーリに伝達して、前記スロットルグリップの動作によらずとも前記メインスロットルバルブを所定の微小開度だけ開く第２リンクとを備え、
前記第１リンクと第２リンクとを、前記メインスロットルバルブのバルブ軸方向に見て、前記スロットルボディにおける吸気通路の中心軸線よりも前記インジェクタ取付け側に偏倚して配設したことを特徴とする燃料噴射式エンジンの吸気制御装置。
【００１４】
また、前記第１リンクを、その一端部を支点として前記スロットルボディの外周部に揺動自在に軸支すると共に、
前記第２リンクを、その一端部を支点として前記第１リンクと同軸上に前記スロットルボディ外周部に揺動自在に軸支したことが好ましい。
【００１５】
前記第１リンクおよび第２リンクの支点を、前記メインスロットルバルブのバルブ軸方向に見て、前記スロットルボディにおける吸気通路の中心軸線よりも前記インジェクタ取付け側に偏倚して配設したことが好ましい。
【００１９】
本発明の、燃料噴射式エンジンの吸気制御装置において、スロットルボディの外方に剥き出しにされる連動機構を、複数の並設されるスロットルボディの略中央に隣接配置される吸気通路同士の間に配設することで、風雨に直接さらされること無く、長期使用でも各摺動部の作動性を損なうことがない。また、連動機構周辺の部品は他部品との間に微小間隙を有しており、この間隙に微小な石や砂などを噛み込んでしまうと誤作動の原因になるが、小石や砂が届きにくい場所に連動機構を配設するので正確な作動を実現できる。
【００２０】
また、複数のシリンダを並列に配設するとともに、その並列配置したシリンダの中央に位置するシリンダピッチ内に動弁装置駆動用のカムチェーンを配設する燃料噴射式エンジンは、ミッションの配設位置を車幅方向中心に設定することで車幅方向の重量バランスを均等にすることができ、また、カムシャフトの略中心にカムドリブンギヤを配置することでカムシャフトのしなりや撓みを抑制するとともに、カムシャフト軸受に加わる荷重を均一に分散できること等の利点が有り、並設配置されたシリンダのうち中心に位置するもののシリンダピッチが他よりも広くなる。そこで、前記シリンダの後方にスロットルボディを配設するとともに、該スロットルボディの前記カムチェーンに対向する箇所に連動機構を配設したことで、各シリンダに対応する吸気通路形状を均一化できるので、シリンダ毎に出力がばらつくことを抑制することができる。
【００２１】
また、前記サブスロットルバルブを開閉するアクチュエータとして駆動モータを採用し、該駆動モータを連動機構が配設される同じ吸気通路同士の間にカムチェーンに対向させて配設することで、スペース効率良く配置できる。
【００２２】
また、サブスロットルバルブは、エンジンが高回転となるにしたがい開くように設定されるものであって、一般路にあっては頻繁に略全開になることはない。このような部品を他の部品と常時当接させたのでは耐摩耗性が悪いものとなってしまう。そこで、サブスロットルバルブが全開近くまで回動した位置で、カムを連動機構に当接させてメインスロットルバルブを開方向に回動させるようにして、サブスロットルバルブの動きにメインスロットルバルブの動きを連動させる必要のないときには、カムと連動機構との当接を断つことで耐摩耗性の良い装置構成を実現できる。
【００２３】
また、Ｖ型に傾斜したシリンダを持ち、各シリンダに対応したスロットルボディを備えて夫々吸気を供給するエンジンにおいて、スロットルボディを前方および後方に傾斜したシリンダのバンク間に配設し、前記シリンダへ各々吸気を供給する吸気通路を略平行に並列配置するとともに、該スロットルボディの一方に前記連動機構を設け、該連動機構により回動される一方のメインスロットルバルブと他方のメインスロットルバルブとを連結するリンク機構を設けることで、各スロットルボディのメインスロットルバルブ同士を連結して、ＦＩＤ制御におけるメインスロットルバルブの動きを統一化することができる。
【００２４】
また、前記スロットルボディの一側方に、サブスロットルバルブ同士を連結するとともに連動するサブスロットル連結バーを配置し、サブスロットル連結バーと反対側のスロットルボディ側方に、メインスロットルバルブ同士を連結するとともに連動するメインスロットル連結バーを配置したことで、スロットルボディの両側に均等に張出させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図５は発明を実施する形態の一例であって、図１は本発明の第１実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を採用したエンジンが搭載された自動二輪車の全体の構成を示す全体側面図、図２は前記エンジンのシリンダヘッド内の装置構成を示す平面断面図、図３は本実施形態に係るスロットルボディの構成を示す平面図、図４は図３のＡ−Ａ断面矢視図であってサブスロットルバルブが全閉状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図、図５は図３のＡ−Ａ断面矢視図であってサブスロットルバルブが全開状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。図中、図と同一の符号を付した部分は同一物を表わす。
【００２６】
第１実施形態は、図１に示すように、自動二輪車１において、車体フレーム２の前頭部には、前輪３を軸支するフロントフォーク４が、ハンドルバー５によって左右回動自在に設けられ、一方、前記車体フレーム２の中央部に架設されたピボット軸７には、後方に延びて後輪８を軸支するスイングアーム９が上下回動自在に支持されており、このスイングアーム９はその基端部に設けられたサスペンション機構（図示省略）によって緩衝懸架されている。
【００２７】
前記車体フレーム２は、ヘッドパイプ２ａから車体前後方向後斜め下方に向けて延設される車体幅方向左右一対のメインフレーム２ｂを有し、前記車体フレーム２の前方下部には、前記メインフレーム２ｂの下側にシリンダヘッド３１を配置するようにエンジン３０が懸架されている。このエンジン３０の動力はチェーン１１によって前記後輪８に伝達される。
【００２８】
前記エンジン３０は、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ（図示省略）と、該水温センサからの検出値を入力するとともに後記するサブスロットルバルブ５２を開閉制御する電子制御装置（図示省略）とを有する吸気制御装置１００を備えたものである。前記電子制御装置は、エンジン始動時に入力された水温が設定値より低い場合に、サブスロットルバルブ５２を一定時間全開にするようにしている。
【００２９】
前記エンジン３０の後方にはエアクリーナ（図示省略）が配置されている。該エンジン３０の前部には、該エンジン３０の下方に向かい該エンジン３０の下側を回り込んで後方に延びる排気パイプ１３が連結され、さらに、該エンジン３０下側より車体幅方向右側に沿って後方に向かい延設され、後輪８に隣接して排気マフラ１４が連結されている。
【００３０】
また、前記エンジン３０の前方にはラジエータ１７が設けられており、このラジエータ１７はエンジン３０の側部に設けられた冷却水ポンプ（図示省略）に冷却水ホース（図示省略）を介して接続されている。前記エンジン３０の上部には燃料タンク２１が設置され、この燃料タンク２１の後部に着座シート２２が着脱可能に載置されている。この着座シート２２の下部および後部周囲は、後部フレームカバー２３によって覆われている。前記後部フレームカバー２３は合成樹脂の型成型品である。
【００３１】
前記エンジン３０は、４気筒式４サイクルエンジンであって、シリンダブロック３２内で、ピストン（図示省略）が往復移動可能に設けられ、該ピストンはコンロッド（図示省略）を介してエンジン３０の出力軸であるクランクシャフト（図示省略）に連結されている。前記ピストンの往復運動は、このコンロッドによりクランクシャフトの回転運動へと変換されるようになっている。シリンダブロック３２の上端には、シリンダヘッド３１が設けられている。
【００３２】
前記シリンダヘッド３１には、図２に示すように、吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動するための吸気カムシャフト４１及び排気カムシャフト４２が回転可能に支持されている。前記吸気カムシャフト４１及び排気カムシャフト４２は、カムチェーン４３を介してクランクシャフト（図示省略）に連結され、該カムチェーン４３によりクランクシャフトの回転が吸気カムシャフト４１及び排気カムシャフト４２へ伝達されるようになっている。
【００３３】
前記カムチェーン４３は、吸気カムシャフト４１および排気カムシャフト４２の略中央部、すなわちエンジン３０の車幅方向の略中央で、各カムシャフトに対して略垂直に配置されている。
【００３４】
前記吸気カムシャフト４１が回転すると、吸気バルブ（図示省略）が開閉駆動されて、吸気ポート（図示省略）と燃焼室（図示省略）とが連通／遮断される。又、排気カムシャフト４２が回転すると、排気バルブ（図示省略）が開閉駆動されて、排気ポート（図示省略）と燃焼室とが連通／遮断されるようになっている。
【００３５】
前記吸気ポート及び排気ポートには、それぞれサクションパイプ（図示省略）及びエキゾーストマニホールド（図示省略）が接続されている。このサクションパイプ内及び吸気ポート内は吸気通路となっており、エキゾーストマニホールド内及び排気ポート内は排気通路となっている。
前記吸気通路は、図１に示すように、エンジン３０の後方に向かい設けられ、サクションパイプの上流部にスロットルボディ５０が配置されている。
前記排気通路はエンジン３０の前方に向かい設けられている。
【００３６】
前記スロットルボディ５０は、図１〜図５に示すように、車体幅方向に沿って並設された４個のシリンダの後方に配設されるとともに、４体の吸気通路５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを並列に備え、前記スロットルグリップ７０の動作に連動して開閉するメインスロットルバルブ５１と、エンジン３０の運転状況に応じてモータ５４により開閉するサブスロットルバルブ５２と、燃料を噴射するためのインジェクタ１２０が設けられるとともに、前記カムチェーン４３に対向する箇所であって、該スロットルボディ５０の略中央に隣接配置される吸気通路５０ｂ、５０ｃの間に連動機構６０が設けられている。
【００３７】
前記サブスロットルバルブ５２は、図４に示すように、メインスロットルバルブ５１よりも空気流れ方向上流側に配置されており、前記インジェクタ１２０は、前記メインスロットルバルブ５１の空気流れ方向下流側に配置されている。
【００３８】
前記メインスロットルバルブ５１は、スロットルボディ５０に回動自在に取付けられるバルブ軸５５に一体的に取付けられている。前記バルブ軸５５のスロットルボディ５０外周の一側端部５５ａには、図４、図５に示すように、メインスロットルバルブ５１を動作するためのメインスロットルプーリ５６が該バルブ軸５５と一体的に設けられている。
【００３９】
前記メインスロットルプーリ５６の外周には、該メインスロットルプーリ５６に近接配置されたバルブ位置調整ボルト６６に当接して位置決めされるストッパ部５６ａが外周の外側に向かい突設されている。
【００４０】
前記メインスロットルプーリ５６は、運転者の操作するスロットルグリップ７０の動作に連動して押し引きされるスロットルワイヤ（図示省略）を介して作動して、メインスロットルバルブ５１を開閉するようにされている。このメインスロットルバルブ５１の開度調節により燃焼室内へ吸入される空気の量が調節されるようになっている。
【００４１】
前記サブスロットルバルブ５２は、スロットルボディ５０に回動自在に取付けられるバルブ軸５８に一体的に取付けられている。該バルブ軸５８は、その一端をスロットルボディ５０内から外部に突出して、その突出端部にバルブ軸５８と一体的に回動するＦＩＤ（ファーストアイドル）カム６１が設けられ、前記サブスロットルバルブ５２が全開近くまで回動した位置で、前記ＦＩＤカム６１を後記する連動機構６０に当接してメインスロットルバルブ５１を開方向に回動するようにされている。前記ＦＩＤカム６１は、異径円形状を呈し、その外周部の大径部に後記する第１ＦＩＤリンク６２と当接するカム動作部６１ａが形成されている。
【００４２】
前記バルブ軸５８は、サブスロットルバルブ５２に直接駆動力が掛かるようにバルブ駆動用のモータ５４に連結されている。前記モータ５４は、並設される中央部の吸気通路５０ｂ、５０ｃの間に配設されている。
【００４３】
前記連動機構６０は、スロットルボディ５０の外周部に前記ＦＩＤカム６１と隣接して設けられ、メインスロットルバルブ５１が略全閉かつサブスロットルバルブ５２が略全開のとき、該メインスロットルバルブ５１を開方向に微小角度だけ強制回動させるものであって、ＦＩＤ（ファーストアイドル）カム６１の動作を受ける第１ＦＩＤリンク６２と、該第１ＦＩＤリンク６２の動作をコイルバネ６３を介して受ける第２ＦＩＤリンク６４を備えている。
【００４４】
前記第１ＦＩＤリンク６２は、一端部６２ａを自由端としてＦＩＤカム６１に近接配置するとともに、他端部６２ｂを支点としてスロットルボディ５０の外周部に揺動自在に軸支している。前記一端部６２ａには、前記ＦＩＤカム６１のカム動作部６１ａと当接するサブスロットルバルブ側ピン体６２ｃが突設されている。
【００４５】
前記第２ＦＩＤリンク６４は、第１端部６４ａを自由端として第１ＦＩＤリンク６２の揺動範囲内に突出形成するとともに、コイルバネ６３を介して配置し、他端部６４ｂを支点として第１ＦＩＤリンクと同軸上に揺動自在に軸支するとともに、もう一つの自由端として第２端部６４ｃをメインスロットルプーリ５６の一部と当接する位置に延設している。前記第２端部６４ｃにはメインスロットルプーリ５６の一部と当接するメインスロットルバルブ側ピン体６４ｄが設けられている。
【００４６】
次に、本実施形態に係る吸気制御装置１００のメインスロットルバルブ５１とサブスロットルバルブ５２の動作について図面を参照して説明する。
図４はサブスロットルバルブ５２が全閉状態のときの連動機構６０の動作を示すスロットルボディ構成図、図５はサブスロットルバルブ５２が全開状態のときの連動機構６０の動作を示すスロットルボディ構成図である。
【００４７】
まず、エンジンが停止時は、図４に示すように、サブスロットルバルブ５２が全閉状態であり、前記サブスロットルバルブ５２は図上で略水平に配置されている。また、ＦＩＤカム６１のカム動作部６１ａは第１ＦＩＤリンク６２の一端部６２ａのサブスロットルバルブ側ピン体６２ｃと接しない位置に配置されている。
この時、メインスロットルバルブ５１は全閉状態であり、ストッパ部５６ａはバルブ位置調整ボルト６６と当接した状態でメインスロットルバルブ５１を位置決めしている。
【００４８】
次に、エンジン冷間始動時は、図５に示すように、サブスロットルバルブ５２が全開状態となり、前記サブスロットルバルブ５２は反時計回りに略９０度回転して吸気通路軸線方向に略平行に開放される。その全開動作途中でＦＩＤカム６１が反時計回りに略９０度揺動し、カム動作部６１ａがサブスロットルバルブ側ピン体６２ｃに当接して、さらにカム動作部６１ａが反時計回りに揺動することで第１ＦＩＤリンク６２は時計回りに揺動する。
【００４９】
ここで、コイルバネ６３が所定量圧縮された後、そのバネ力が勝って第２ＦＩＤリンク６４が時計回りに揺動する。これに伴いメインスロットルプーリ５６に当接しているメインスロットルバルブ側ピン体６４ｄが時計回り（図中で上方）に揺動する。これにより、メインスロットルプーリ５６が反時計周りに回転し、これに伴いメインスロットルバルブ５１は反時計回りに微小角度開放する方向に回転する。
【００５０】
このようにして、エンジン冷間始動時にサブスロットルバルブ５２を全開にすることにより、メインスロットルバルブ５１をファーストアイドルに必要な所定の微小角度（例えば、略１度）開放することができる。
【００５１】
そして、エンジン始動後、所定時間アイドリング運転を行なった後は、サブスロットルバルブ５２は、時計回りに回転されて再び全閉位置に戻される。それに伴い、第１ＦＩＤリンク６２が反時計回りに揺動するとともに第２ＦＩＤリンク６４が戻されることにより、メインスロットルプーリ５６のストッパ部５６ａがバルブ位置調整ボルト６６に当接するまで時計回りに戻される。
このようにして、メインスロットルバルブ５１を通常の運転状態にすることができる。
【００５２】
以上のように構成したので、第１実施形態によれば、連動機構６０によりメインスロットルバルブ５１とサブスロットルバルブ５２とを連動するようにしたので、簡単な構成でファーストアイドルに必要な角度だけメインスロットルバルブ５１を開くことができる。しかも、燃料タンク２１下側に設けられた複数のスロットルボディの略中央に隣接配置される吸気通路同士の間に配設したので、風雨に直接さらされること無く、長期使用でも各摺動部の作動性を損なうことがないという利点がある。
【００５３】
また、本実施形態によれば、エンジン始動時のエンジン状態を水温センサにより検出して、ファーストアイドルを一定時間行なうようにしたので、チョークレバーを必要とすることなく、しかも、エンジンの始動性の向上を図ることができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、並列配置したシリンダヘッド３１の中央に位置するシリンダピッチ内にカムチェーン４３を配設した燃料噴射式エンジンに採用したので、並設配置されたシリンダヘッド３１のシリンダピッチが他よりも広くなる中心部のシリンダヘッド３１の後方にスロットルボディ５０を配設するとともに、該スロットルボディ５０のカムチェーンに対向する箇所に連動機構６０を配設したことで、各シリンダに対応する吸気通路形状を短い距離で均一化できるので、シリンダ毎の出力がばらつくことを抑制することができる。
【００５５】
さらに、サブスロットルバルブ５２を開閉するアクチュエータにモータ５４を採用し、該モータを連動機構６０が配設される同じ吸気通路の間にカムチェーン４３に対向させた位置に配設したので、デッドスペースを生かしたスペース効率の良い吸気制御装置のレイアウトが可能となった。
【００５６】
また、本実施形態においては、サブスロットルバルブ５２が全開近くまで回動した位置で、ＦＩＤカム６１をサブスロットルバルブ側ピン体６２ｃに当接するようにしたので、メインスロットルバルブ５１の動きを連動させる必要のないときには、ＦＩＤカム６１とサブスロットルバルブ側ピン体６２ｃとの当接を断つことで耐摩耗性の良い吸気制御装置を実現できる。
【００５７】
尚、本実施形態では、水冷エンジンを採用した場合を実施例として説明したが、油冷エンジンであっても空冷エンジンであっても良い。また、その際、本実施形態の水温センサ（図示省略）に替えて油温センサ等のシリンダヘッド温度を検出する手段を用いても良いことは言うまでもない。
【００５８】
また、本実施形態では、メインスロットルバルブ５１とサブスロットルバルブ５２とを連動する連動機構６０にリンク機構を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、連動機構の構成部品にチェーンを採用して各スロットルバルブを連動するようにしたものや、ギヤを採用して各スロットルバルブの動作を伝達するようにしたものであっても良い。
【００５９】
また、本実施形態では、並列４気筒エンジンに本発明の吸気制御装置を採用しているが、本発明は、エンジンの配列や気筒数に限定されるものではなく、例えば、並列２気筒エンジンや単気筒エンジンに適用したものであっても良い。
【００６０】
次に、第２実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図６〜図９は本発明の第２実施形態であって、図６は本発明の第２実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気装置を採用したエンジンの構成を示す全体側面図、図７は図６のＢ−Ｂ断面矢視図、図８はサブスロットルバルブが全閉状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図、図９はサブスロットルバルブが全開状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。図中、図と同一の符号を付した部分は同一物を表わす。
【００６１】
第２実施形態は、図６に示すように、自動二輪車に搭載されるエンジンであって、車両側面視で略Ｖ字状となるように２個のシリンダブロック１３２ａ、１３２ｂを前方および後方に傾斜させて配置したエンジン１３０に、本発明に係る燃料噴射式エンジンの吸気制御装置２００を採用したものである。
【００６２】
前記エンジン１３０は、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ（図示省略）と、該水温センサからの検出値を入力するとともに後記するサブスロットルバルブ１５２を開閉制御する電子制御装置（図示省略）とを有する吸気制御装置２００を備えた燃料噴射式エンジンである。前記電子制御装置は、エンジン始動時に入力された水温が設定値より低い場合に、サブスロットルバルブ１５２を一定時間全開にするようにしている。
【００６３】
また、前記エンジン１３０は、２気筒式４サイクルエンジンであって、シリンダブロック１３２ａ、１３２ｂ内で、ピストン（図示省略）が往復移動可能に設けられ、該ピストンはコンロッド（図示省略）を介してエンジン１３０の出力軸であるクランクシャフト（図示省略）に連結されている。前記ピストンの往復運動は、このコンロッドによりクランクシャフトの回転運動へと変換されるようになっている。シリンダブロック１３２ａ、１３２ｂの上端には、シリンダヘッド１３１ａ、１３１ｂが設けられている。
【００６４】
前記エンジン１３０の上方にはエアクリーナ１４０が配置されている。シリンダブロック１３２ａの前部には、該シリンダブロック１３２ａの下方に向かい該シリンダブロック１３２ａの下側を回り込んで後方に延びる前側の排気パイプ１１３が連結され、さらに、該エンジン１３０下側より車体幅方向右側に沿って後方に向かい延設されている。また、前記エンジン１３０の前方にはラジエータ１１７が設けられており、このラジエータ１１７はエンジン１３０の側部に設けられた冷却水ポンプ（図示省略）に冷却水ホース（図示省略）を介して接続されている。
【００６５】
前記吸気制御装置２００は、図６〜図９に示すように、燃焼室に吸気を供給する吸気通路２１０と、該吸気通路２１０に燃料を噴射するインジェクタ２２０と、該インジェクタ２２０の吸気上流側にメインスロットルバルブ１５１およびサブスロットルバルブ１５２とを備えたスロットルボディ１５０を有し、前記スロットルボディ１５０に、メインスロットルバルブ１５１が略全閉かつサブスロットルバルブ１５２が略全開のとき、該メインスロットルバルブ１５１を開方向に微小角度だけ強制回動させる連動機構１６０を備えたものである。
【００６６】
前記インジェクタ２２０は、並設されたスロットルボディ１５０間の内側に配置されるとともに、その上部が燃料ポンプ（図示省略）に連通するデリバリパイプ２２１に接続されて、該燃料ポンプから燃料が供給される。
【００６７】
前記スロットルボディ１５０は、図６に示すように、前方および後方に各々傾斜したシリンダブロック１３２のバンク間に各シリンダブロック１３２に隣接して２箇所配設されるとともに、各気筒へ各々吸気を供給する吸気通路２１０を一体的に形成されている。
【００６８】
また、スロットルボディ１５０は、図７、図８に示すように、その外周部の一方側にサブスロットルバルブ１５２と一体的に回動するＦＩＤカム１６１と、該ＦＩＤカム１６１の回動を受けてメインスロットルバルブ１５１を回動させるメインスロットルプーリ１５６が設けられ、サブスロットルバルブ１５２同士を連結するとともに連動するサブスロットル連結バー１６４が配置されている。
【００６９】
一方、スロットルボディ１５０の一側方、すなわち前記サブスロットル連結バー１６４と反対側のスロットルボディ１５０側方には、メインスロットルバルブ１５１同士を連結するとともに連動するメインスロットル連結バー１６５が配設されている。
【００７０】
前記スロットルボディ１５０内の略中央付近にはメインスロットルバルブ１５１が配置され、該メインスロットルバルブ１５１の空気流れ方向上流側には前記サブスロットルバルブ１５２が配置され、該メインスロットルバルブ１５１の空気流れ方向下流側にはインジェクタ２２０が配置されている。
【００７１】
前記メインスロットルバルブ１５１は、スロットルボディ１５０内の略中央付近に回動自在に取付けられるバルブ軸１５５に一体的に取付けられている。
前記バルブ軸１５５のスロットルボディ１５０外周の一側端部１５５ａには、図７〜図９に示すように、メインスロットルバルブ１５１を動作するためのメインスロットルプーリ１５６が一体的に設けられている。
【００７２】
前記メインスロットルプーリ１５６の外周には、該メインスロットルプーリ１５６に近接配置されたバルブ位置調整ボルト１６６に当接して位置決めされるストッパ部１５６ａが外周方向外側に向かい突設されるとともに、サブスロットルバルブ１５２に近い位置で、ＦＩＤカム１６１に当接するサブスロットルバルブ側ピン体１５６ｃが設けられる動作レバー１５６ｂが外周方向外側に向かい突設されている。
【００７３】
前記サブスロットルバルブ１５２は、スロットルボディ１５０に回動自在に取付けられるバルブ軸１５８に一体的に取付けられている。
一方のスロットルボディ１５０のバルブ軸１５８は、その一端をスロットルボディ１５０内から外部へ突出して、その突出端部１５８ａには前記ＦＩＤカム１６１がバルブ軸１５８と一体的に回動するように設けられている。
【００７４】
前記ＦＩＤカム１６１は、異径円形状を呈し、その外周部の大径部に前記サブスロットルバルブ側ピン体１５６ｃと当接するカム動作部１６１ａが形成され、前記サブスロットルバルブ１５２が全開近くまで回動した位置で、該ＦＩＤカム１６１をメインスロットルプーリ１５６に突設された動作レバー１５６ｂに設けたサブスロットルバルブ側ピン体１５６ｃに当接してメインスロットルバルブ１５１を開方向に回動するようにされている。
【００７５】
前記バルブ軸１５８の他端部、すなわち反ＦＩＤカム設置側の端部には、バルブ駆動用のモータ１５４が連結されている。
【００７６】
連動機構１６０の構成部品として、前記スロットルボディ１５０の反メインスロットルプーリ１５６側の外周部に、メインスロットルプーリ１５６が取付けられるバルブ軸１５５上にメインスロットルレバー１６２ａが該バルブ軸１５５と一体的に設けられている。
【００７７】
もう一方のスロットルボディ１５０の外周部にも、前記メインスロットルレバー１６２ａと同一側にメインスロットルレバー１６２ｂが設けられている。
前記メインスロットルレバー１６２ａ、１６２ｂは、メインスロットル連結バー１６５により連結されてメインスロットルバルブ１５１の開閉動作を連動するようにされている。
【００７８】
また、前記スロットルボディ１５０外周部には、ＦＩＤカム１６１が取付けられるバルブ軸１５８の端部に該バルブ軸１５８と一体的にサブスロットルレバー１６７ａが設けられている。
【００７９】
もう一方のスロットルボディ１５０の外周部にも、前記サブスロットルレバー１６７ａと同一側にサブスロットルレバー１６７ｂが設けられている。
前記サブスロットルレバー１６７ａ、１６７ｂは、サブスロットル連結バー１６４により連結されてサブスロットルバルブ１５２の開閉動作を連動するようにされている。
【００８０】
次に、第２実施形態に係る吸気制御装置２００のメインスロットルバルブ１５１とサブスロットルバルブ１５２の動作について図面を参照して説明する。
図８はサブスロットルバルブ１５２が全閉状態のときのリンク機構の構成を示すスロットルボディ構成図、図９はサブスロットルバルブ１５２が全開状態のときのリンク機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。
【００８１】
まず、エンジンが停止時は、図８に示すように、サブスロットルバルブ１５２が全閉状態であり、前記サブスロットルバルブ１５２は図上で略水平に配置されている。また、ＦＩＤカム１６１のカム動作部１６１ａは、メインスロットルプーリ１５６のサブスロットルバルブ側ピン体１５６ｃと接しない位置に配置されている。この時、メインスロットルバルブ１５１は全閉状態であり、ストッパ部１５６ａはバルブ位置調整ボルト１６６と当接した状態でメインスロットルバルブ１５１を位置決めしている。
【００８２】
次に、エンジン冷間始動時は、図９に示すように、サブスロットルバルブ１５２が全開状態となり、前記サブスロットルバルブ１５２は反時計回りに略９０度回転して吸気通路軸線方向に略平行に開放される。それに伴いＦＩＤカム１６１が反時計回りに略９０度揺動し、カム動作部１６１ａがサブスロットルバルブ側ピン体１５６ｃに当接して、さらにカム動作部１６１ａが反時計回りに揺動することでメインスロットルプーリ１５６は時計回りに回動する。これにより、メインスロットルバルブ１５１は時計回りに微小角度開放する方向に回転する。
【００８３】
このようにして、エンジン冷間始動時にサブスロットルバルブ１５２を全開にすることにより、メインスロットルバルブ１５１をファーストアイドルに必要な所定の微小角度（例えば、略１度）開放することができる。
【００８４】
そして、エンジン始動後、所定時間アイドリング運転を行なった後は、サブスロットルバルブ１５２は、時計回りに回転されて再び全閉位置に戻される。それに伴い、メインスロットルプーリ１５６が反時計回りに回動して、ストッパ部１５６ａがバルブ位置調整ボルト１６６に当接するまで時計回りに戻される。
このようにして、メインスロットルバルブ１５１を通常の運転状態にすることができる。
【００８５】
以上のように構成したので、第２実施形態によれば、Ｖ型エンジンのシリンダのバンク間に吸気制御装置２００を設置することで、スロットルボディ１５０を含む吸気通路を一体的に形成することができるとともに、デッドスペースを利用したスペース効率の良い吸気制御装置を実現できる。
【００８６】
さらに、連動機構１６０を、スロットルボディ１５０の一方にサブスロットルバルブ１５２と一体的に回動するＦＩＤカム１６１と、該ＦＩＤカム１６１の回動を受けてメインスロットルバルブ１５１を回動させるメインスロットルプーリ１５６を設け、該メインスロットルプーリ１５６の回動を他方のメインスロットルバルブ１５１に設けられたメインスロットルレバー１６２ｂへ伝達するようにしたので、各スロットルボディ１５０のメインスロットルバルブ１５１同士を連結して、ＦＩＤ制御におけるメインスロットルバルブ１５１の動きを統一化することができる。
【００８７】
また、本実施形態によれば、スロットルボディ１５０の一側方に、サブスロットル連結バー１６４を配置し、該サブスロットル連結バー１６４と反対側のスロットルボディ１５０の側方に、メインスロットル連結バー１６５を配置したので、該スロットルボディ１５０の両側方に均等に張出させることができ、バランスよく吸気制御装置を構成することができる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、エンジン始動時のエンジン状態を水温センサにより検出して、ファーストアイドルを一定時間行なうようにしたので、チョークレバーを必要とすることなく、しかも、エンジンの始動性の向上を図ることができる。
【００８９】
尚、本実施形態では、水冷エンジンを採用した場合を実施例として説明したが、油冷エンジンであっても空冷エンジンであっても良い。また、その際、本実施形態の水温センサ（図示省略）に替えて油温センサ等のシリンダヘッド温度を検出する手段を用いても良いことは言うまでもない。
【００９０】
また、本実施形態では、メインスロットルバルブとサブスロットルバルブとの連動機構にリンク機構を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、連動機構にチェーンを利用して各スロットルバルブを連動するようにしたものや、ギヤを利用して各スロットルバルブの動作を伝達するようにしたものであっても良い。
【００９１】
また、本実施形態では、サブスロットルバルブ１５２のバルブ駆動用のモータ１５４を、メインスロットルプーリ１５６と同じスロットルボディ１５０側に配置しているが、本発明は、モータの設置位置に限定されるものではなく、例えば、メインスロットルプーリ１５６を別のスロットルボディ側に配置するものであっても良い。
また、本実施形態では、Ｖ型２気筒エンジンに本発明の吸気制御装置を採用しているが、本発明は、エンジンの構成や気筒数に限定されるものではなく、例えば、Ｖ型４気筒エンジンに適用したものであっても良い。
【００９２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜３に記載の燃料噴射式エンジンの吸気制御装置によれば、簡単な構成で吸気制御におけるサブスロットルバルブの制御とＦＩＤ制御とを両立でき、ファーストアイドルの自動制御を実現できる省スペースな燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を実現することができる。
前記サブスロットルバルブを開閉するアクチュエータとして駆動モータを採用し、サブスロットルバルブは、エンジンが高回転となるにしたがい高開度まで開くように設定されるものであって、一般路にあっては頻繁に略全開になることはない。このような部品を他の部品と常時当接させたのでは耐摩耗性が悪いものとなってしまう。そこで、サブスロットルバルブが低開度の位置ではカムを連動機構に当接させないようにして、サブスロットルバルブの動きにメインスロットルバルブの動きを連動させる必要のないときには、カムと連動機構との当接を断つことで耐摩耗性の良い装置構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気制御装置を採用したエンジンが搭載された自動二輪車の全体の構成を示す全体側面図である。
【図２】前記エンジンのシリンダヘッド内の装置構成を示す平面断面図である。
【図３】本実施形態に係るスロットルボディの構成を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面矢視図であってサブスロットルバルブが全閉状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。
【図５】図３のＡ−Ａ断面矢視図であってサブスロットルバルブが全開状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射式エンジンの吸気装置を採用したエンジンの構成を示す全体側面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図８】本実施形態に係るサブスロットルバルブが全閉状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。
【図９】前記サブスロットルバルブが全開状態のときの連動機構の構成を示すスロットルボディ構成図である。
【符号の説明】
１ 自動二輪車
３０、１３０ エンジン
３１、１３１ シリンダヘッド
３２、１３２ シリンダブロック
４１ 吸気カムシャフト
４２ 排気カムシャフト
４３ カムチェーン
５０、１５０ スロットルボディ
５１、１５１ メインスロットルバルブ
５２、１５２ サブスロットルバルブ
５４、１５４ モータ
５６、１５６ メインスロットルプーリ
６０、１６０ 連動機構
６１、１６１ ＦＩＤカム
６２ 第１ＦＩＤリンク
６４ 第２ＦＩＤリンク
１００、２００ 吸気制御装置
１６２ａ、１６２ｂ メインスロットルレバー
１６４ サブスロットル連結バー
１６５ メインスロットル連結バー
１６７ａ、１６７ｂ サブスロットルレバー
２２０ インジェクタ
２２１ デリバリパイプ
Claims (3)
- エンジンの燃焼室に吸気を供給する吸気通路と、該吸気通路に燃料を噴射するインジェクタと、該インジェクタよりも吸気上流側に配設したメインスロットルバルブおよびサブスロットルバルブとを備えたスロットルボディを有する燃料噴射式エンジンであって、
前記メインスロットルバルブを前記スロットルボディに回動自在に取付けられるバルブ軸に一体的に取付けと共にスロットルグリップの動作に連動して開閉する一方、前記サブスロットルバルブを前記スロットルボディに回動自在に取付けられる別のバルブ軸に一体的に取付けると共にエンジンの運転状況に応じてモータにより開閉する燃料噴射式エンジンの吸気制御装置において、
前記スロットルボディは、
前記メインスロットルバルブのバルブ軸一側端部にメインスロットルプーリを一体的に設けると共に、前記サブスロットルバルブのバルブ軸一側端部にファーストアイドルカムを一体的に設け、
エンジンの冷間始動時に前記サブスロットルバルブの全閉状態からの開動作途中で前記ファーストアイドルカムに当接して該ファーストアイドルカムの動作を受ける一方、少なくとも前記サブスロットルバルブが全閉状態のときは前記ファーストアイドルカムとの間に所定のクリアランスを持たせて互いに当接しないようにした第１リンクと、
該第１リンクの動作をコイルバネを介して受けて前記メインスロットルプーリに伝達して、前記スロットルグリップの動作によらずとも前記メインスロットルバルブを所定の微小開度だけ開く第２リンクとを備え、
前記第１リンクと第２リンクとを、前記メインスロットルバルブのバルブ軸方向に見て、前記スロットルボディにおける吸気通路の中心軸線よりも前記インジェクタ取付け側に偏倚して配設したことを特徴とする燃料噴射式エンジンの吸気制御装置。 - 前記第１リンクを、その一端部を支点として前記スロットルボディの外周部に揺動自在に軸支すると共に、
前記第２リンクを、その一端部を支点として前記第１リンクと同軸上に前記スロットルボディ外周部に揺動自在に軸支したことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射式エンジンの吸気制御装置。 - 前記第１リンクおよび第２リンクの支点を、前記メインスロットルバルブのバルブ軸方向に見て、前記スロットルボディにおける吸気通路の中心軸線よりも前記インジェクタ取付け側に偏倚して配設したことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射式エンジンの吸気制御装置。
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