JP5823051B2 - スロットル装置付きエンジンおよびエンジン駆動式乗り物 - Google Patents

Description

本発明は、スロットル弁の開度を検出するセンサを備えたスロットル装置付きエンジンおよびエンジン駆動式乗り物に関するものである。

従来のスロットル装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示されたスロットル装置は、バタフライ弁型のスロットル弁と、このスロットル弁を駆動するモータと、スロットル弁の開度を検出するためのセンサとを備えている。

スロットル弁は、円板状の弁体と、この弁体と一体に回転するスロットル軸とを備えている。
スロットル軸は、モータの出力軸に歯車機構を介して連結されている。この歯車機構は、モータの回転を減速してスロットル軸に伝達するものである。歯車機構は、出力軸に設けられた駆動歯車と、スロットル軸に設けられた従動歯車と、これらの歯車に噛合する伝動歯車とを備えている。この伝動歯車は、出力軸とスロットル軸との間に位置する中間軸に設けられている。
センサは、中間軸の回転角を検出するものである。

ところで、自動二輪車などの重量が軽いエンジン駆動式乗り物においては、パワーウェイトレシオ（単位馬力あたりの重量）が小さくなるために、スロットル弁をアクセル操作子に精度よく追従させる必要がある。これを実現するためには、スロットル弁の開度（スロットル軸の回転角）を高い精度で検出しなければならない。

特開２０１０−１９１３７号公報

特許文献１に記載されているスロットル装置では、スロットル軸の回転角を正確に求めることは難しいという問題があった。この理由は、センサによって回転角を検出する中間軸がスロットル軸に歯車を介して接続されているからである。すなわち、歯車の噛み合い部分にはバックラッシュがあるから、中間軸の回転角に対するスロットル軸の回転角が不確実になる。

このような不具合は、スロットル軸の回転角をセンサで直接検出することによってある程度は解消することができる。しかし、この構成を採ると、スロットル軸の軸端部の近傍にセンサを配置しなければならないために、スロットル装置の側部にセンサからなる突起部が形成されることになる。すなわち、スロットル装置が大型化してしまうという新たな問題が生じる。さらに、スロットル軸の回転角は中間軸の回転角に較べて小さいから、センサによって検出される回転角の分解能が低下するという問題も生じる。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、スロットル軸とは異なる回転軸の回転角をセンサで検出する構成を採りながら、スロットル軸の回転角を高い精度で検出可能なスロットル装置付きエンジンを提供することを第１の目的とする。また、本発明は、スロットル弁がスロットル操作子に精度よく追従して運転し易いエンジン駆動式乗り物を提供することを第２の目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係るスロットル装置付きエンジンは、エンジンの吸気通路に設けられるスロットル弁と、前記スロットル弁の弁体と一体に回転するスロットル軸と、前記弁体を閉じる方向に付勢するばね部材と、前記スロットル軸に歯車機構を介して連結されたスロットル弁駆動用モータと、前記歯車機構における前記スロットル軸とは異なる回転軸の回転角を検出するセンサと、前記センサの検出値を用いて前記スロットル軸の回転角を求めるスロットル角演算部とを備え、前記センサによって検出された前記回転軸の回転角を検出角とし、前記回転軸と前記スロットル軸との間に設けられている歯車の噛み合い部分に含まれるバックラッシュ分の前記回転軸の回転角をバックラッシュ角とし、前記スロットル角演算部は、前記検出角から前記バックラッシュ角を減算して得られた回転角に基づいて前記スロットル軸の回転角を算出するものである。

本発明に係るエンジン駆動式乗り物は、上述した発明に係るスロットル装置付きエンジンが搭載されていることを特徴とする。

本発明によれば、回転軸とスロットル軸との間に位置する歯車の噛み合い部分に含まれるバックラッシュが実質的に除去される。このため、回転軸とスロットル軸とが実質的に一体に回動することになるから、スロットル軸の回転角を正確に求めることができる。

したがって、本発明によれば、スロットル軸とは異なる回転軸の回転角をセンサで検出する構成を採りながら、スロットル軸の回転角を高い精度で検出可能なスロットル装置付きエンジンを提供することができる。
本発明に係るエンジン駆動式乗り物は、上述したスロットル装置を備えており、スロットル弁がスロットル操作子に精度よく追従するから、運転し易いものとなる。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるスロットル装置付きエンジンが搭載された自動二輪車の側面図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態によるスロットル弁駆動部の構成を示す斜視図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態によるスロットル装置の要部を示す側面図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態によるバルブギアの側面図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態によるバルブギアとピニオンギアとの噛み合い部分を拡大して示す側面図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態によるスロットル角演算部の構成を示すブロック図である。 図７は、本発明の第１の実施の形態によるスロットル角演算プログラムを説明するためのフローチャートである。 図８は、本発明の第１の実施の形態による角度センサの出力値とスロットル軸の回転角の関係を示すグラフである。 図９は、本発明の第１の実施の形態によるＣＰＵの動作を説明するためのフローチャートである。 図１０は、本発明の第２の実施の形態によるスロットル角演算プログラムを説明するためのフローチャートである。 図１１は、本発明の第２の実施の形態によるＣＰＵの動作を説明するためのフローチャートである。 図１２は、本発明の参考となる技術を説明するための断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るスロットル装置付きエンジンおよびエンジン駆動式乗り物の一実施の形態を図１〜図９によって詳細に説明する。ここでは、本発明を自動二輪車に適用する場合の実施の形態について説明する。この第１の実施の形態は、請求項１〜請求項４と請求項７とに記載した発明の実施の形態である。

図１に示す自動二輪車１は、乗員（図示せず）がシート２に跨って着座し、腕で操向ハンドル３を把持して走行するものである。符号４は前輪を示し、５はフロントフォーク、６はエンジン、７は後輪を示す。操向ハンドル３には、乗員によって操作されるアクセル操作子（図示せず）が設けられている。

エンジン６は、４サイクルエンジンで、クランクケース１１と、このクランクケース１１の上に取付けられたシリンダボディ１２およびシリンダヘッド１３などを備えている。シリンダボディ１２は、その軸線が自動二輪車１の前上方を指向するようにクランクケース１１に取付けられている。
シリンダヘッド１３の後面には、吸気管１４が取付けられている。この吸気管１４の上流側端部には、後述する電動式スロットル装置２１のスロットル弁駆動部２２が取付けられている。

スロットル装置２１は、図２に示すスロットル弁駆動部２２と、図６に示すスロットル角演算部２３とによって構成されている。
スロットル弁駆動部２２は、バタフライ型のスロットル弁２４と、このスロットル弁２４に歯車機構２５を介して接続されたスロットル弁駆動用モータ２６などを備えている。図２には、スロットルボディなどの部材は省略してスロットル弁駆動部２２の主要な部材のみが描いてある。スロットル弁２４は、１本のスロットル軸２７と、このスロットル軸２７に取付けられた複数の円板状の弁体２８とを備えている。

スロットル軸２７は、自動二輪車１の車幅方向に延びる状態で図示していないスロットルボディに回転自在に支持されている。このスロットル軸２７は、弁体２８と一体に回転する。また、このスロットル軸２７は、捩りコイルばね２９（図３参照）を貫通している。この捩りコイルばね２９は、弁体２８を閉じる方向に付勢するためのものである。この捩りコイルばね２９の一端部は、スロットル軸２７に取付けられたバルブギア３０に掛けられ、他端部は、スロットルボディに掛けられている。スロットル軸２７は、バルブギア３０と一体に回動する。
弁体２８は、図２に示すように、吸気通路３１の中に設けられている。この吸気通路３１は、図示していないエアクリーナからスロットルボディ内と吸気管１４の中とを経てシリンダヘッド１３内に延びている。

歯車機構２５は、図３に示すように、２段の歯車減速機を構成するもので、バルブギア３０を含めて４個の歯車によって構成されている。４個の歯車とは、バルブギア３０と、このバルブギア３０に噛合するピニオンギア３２と、このピニオンギア３２と一体に回転するホイールギア３３と、このホイールギア３３に噛合するモータギア３４である。これらの歯車は、プラスチックによって形成されている。ピニオンギア３２とホイールギア３３は、一つの中間ギア３５が構成されるように一体に形成されている。

バルブギア３０は、いわゆるセクターギアによって構成されており、扇状のギア形成部３０ａを備えている。また、このバルブギア３０は、図４に示すように、全閉ストッパー３６と全開ストッパー３７とを備えている。全閉ストッパー３６は、スロットル弁２４の全閉位置を設定するためのものである。この全閉ストッパー３６は、図２に示すように、断面Ｌ字状に形成されており、ギア形成部３０ａの回転方向の一端部に設けられている。この全閉ストッパー３６がスロットルボディ側のアジャストボルト３８（図４参照）に当接することによって、スロットル弁２４が閉じる方向へのバルブギア３０の回転が規制される。

全開ストッパー３７は、板状に形成されてバルブギア３０に立てられており、ギア形成部３０ａの回転方向の他端部に配置されている。この全開ストッパー３７は、図４中に二点鎖線で示すように、バルブボディの受圧壁３９に当接することによって、スロットル弁２４が開く方向へのバルブギア３０の回転を規制する。
すなわち、バルブギア３０は、全閉ストッパー３６がアジャストボルト３８に当接する全閉位置（全閉突き当て位置）から、全開ストッパー３７が受圧壁３９に当接する全開位置（全開突き当て位置）まで、設計回転角θ１（図４参照）だけ回転することができる。

ピニオンギア３２とホイールギア３３とからなる中間ギア３５は、中間軸４０（図２，３参照）の一端部に固着されており、この中間軸４０を介してスロットルボディに回転自在に支持されている。ピニオンギア３２は、ホイールギア３３における吸気通路３１と隣り合う一端部に設けられている。このピニオンギア３２は、図５に示すように、バルブギア３０との噛み合い部分にバックラッシュがあるために、バルブギア３０に対してバックラッシュ角αだけ回動することができる。図５において、符号Ｃ１で示す線は、ピニオンギア３２のピッチ円であり、符号Ｃ２で示す線は、ホイールギア３３のピッチ円である。

ホイールギア３３の軸線方向の他端部には、図２および図３に示すように、リング型磁石４１が取付けられている。このリング型磁石４１は、リング状に形成されており、ホイールギア３３と同一軸線上に位置するようにホイールギア３３の軸心部に固定されている。また、このリング状磁石４１は、ホイールギア３３の軸線方向から見て軸線とは直交する仮想の直線で磁極４１ａ，４１ｂ（図２参照）が二分されるように着磁されたものである。

このリング状磁石４１と対向する位置には、角度センサ４２が配置されている。この角度センサ４２は、中間ギア３５と中間軸４０とからなる回転軸４３の回転角を検出するもので、ベクトル検出型ホールＩＣによって形成されている。この実施の形態においては、この角度センサ４２によって、本発明でいう「センサ」が構成されている。この角度センサ４２は、リング状磁石４１との間に所定の隙間が形成される状態でスロットルボディに支持されている。すなわち、この角度センサ４２は、歯車機構２５におけるスロットル軸２７とは異なる回転軸４３の回転角を検出する。角度センサ４２によって検出された回転軸４３の回転角からなる検出角は、信号として後述するスロットル角演算部２３に送られる。

モータギア３４は、スロットル弁駆動用モータ２６の出力軸４４に設けられている。すなわち、このモータ２６の回転は、モータギア３４からホイールギア３３とピニオンギア３２とを介してバルブギア３０（スロットル軸２７）に伝達される。このモータ２６は、スロットルボディに支持されている。このモータ２６の動作は、後述するスロットル角演算部２３によって制御される。

スロットル角演算部２３は、角度センサ４２が検出した検出角を用いてスロットル軸２７の回転角を求め、このスロットル軸２７をアクセル操作子と連動するように動作させるものである。この実施の形態によるスロットル角演算部２３は、図６に示すように、ＣＰＵ５１と、不揮発性メモリ５２と、モータドライバ５３などを備えたＥＣＵ５４（Electronic Control Unit）によって構成されている。

このスロットル角演算部２３は、この自動二輪車１のシート２の下方に配置された制御装置５５（図１参照）の中に設けられている。制御装置５５は、この自動二輪車１のエンジン６の動作を制御するものである。
ＣＰＵ５１は、信号を受信するＡＤ（アナログデジタルコンバータ）５６を備えている。このＡＤ５６には、角度センサ４２と、アクセル操作量センサ５７などが接続されている。アクセル操作量センサ５７は、アクセル操作子の操作量を検出し、信号としてＡＤ５６に送る。

不揮発性メモリ５２は、ＣＰＵ５１が利用するプログラムや、ＣＰＵ５１によって算出された数値データなどを保存するためのものである。この実施の形態においては、この不揮発性メモリ５２が本発明でいう「記憶装置」に相当する。モータドライバ５３は、スロットル弁駆動用モータ２６を駆動するためのものである。
この実施の形態によるＣＰＵ５１は、後述するスロットル角算出プログラムを用いてスロットル軸２７の回転角を算出する。

このスロットル角算出プログラムを実施することにより、角度センサ４２の検出角と、バックラッシュ角αおよび設計回転角θ１などを用いてスロットル軸２７の回転角θ２が演算により算出される。
ＣＰＵ５１は、このスロットル角算出プログラムを実施して算出したスロットル軸２７の回転角θ２と、アクセル操作子の操作量に対応した目標回転角θ３との差が０になるように、モータドライバ５３に制御信号を送出してスロットル弁駆動用モータ２６を動作させる。

スロットル角演算プログラムは、図７のフローチャートに示すように構成されており、不揮発性メモリ５２に記録されている。ＣＰＵ５１は、必要に応じてスロットル角演算プログラムを不揮発性メモリ５２から読み出して使用する。
この実施の形態によるスロットル角演算プログラムは、実際のバックラッシュ角αを算出してからスロットル軸２７の回転角θ２を算出する構成が採られている。バックラッシュ角αを算出する時期は、工場出荷時または電源投入時とすることが考えられる。

バックラッシュ角αの算出は、図７に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ３によって行われ、スロットル軸２７の回転角θ２の算出は、ステップＳ４において行われる。ステップＳ１においては、先ず、ＣＰＵ５１がスロットル弁駆動用モータ２６によってスロットル弁２４を閉動作させる。そして、ＣＰＵ５１は、スロットル弁２４が全閉突き当て位置にある状態で角度センサ４２の出力値Ａを取得する。全閉突き当て位置とは、全閉ストッパー３６がアジャストボルト３８に当接するときのスロットル弁２４の位置である。

ステップＳ２においては、先ず、ＣＰＵ５１がスロットル弁駆動用モータ２６によってスロットル弁２４を開動作させる。次に、スロットル弁２４が全開突き当て位置にある状態で、ＣＰＵ５１が角度センサ４２の出力値Ｂを取得する。全開突き当て位置とは、全開ストッパー３７がスロットルボディの受圧壁３９に当接するスロットル弁２４の位置である。スロットル軸２７の回転角θ２は、このようにモータでスロットル弁２４を全閉突き当て位置から全開突き当て位置まで動作させることにより、図８に示すように増大する。

図８の横軸は、角度センサ４２の出力値を示し、縦軸は、スロットル軸２７の回転角θ２を示す。上述したようにモータ２６を動作させると、角度センサ４２の出力値が出力値Ａからバックラッシュ分だけ増加して出力値Ｃとなった後にスロットル軸２７が回転を開始する。すなわち、全開突き当て位置で取得した角度センサ４２の出力値は、バックラッシュを含む値である。

スロットル弁２４が全開突き当て位置まで開いた後、ステップＳ３において、ＣＰＵ５１は、後述する第１の動作角から第２の動作角を減算してバックラッシュ角αを求める。第１の動作角とは、バックラッシュを含むスロットル弁２４の回転角である。この「バックラッシュを含むスロットル弁２４の回転角」は、モータ２６による駆動によってスロットル弁２４が全開になったときの角度センサ４２の出力値Ｂから、モータ２６による駆動によってスロットル弁２４が全閉になったときの角度センサ４２の出力値Ａを減算して求めることができる。

第２の動作角とは、真のスロットル弁２４の回転角で、スロットル弁２４の弁体２８を全閉位置から全開位置まで移動させたときのスロットル軸２７の回転角θ２である。この第２の動作角としては、図４に示す設計回転角θ１のような設計上の値や、スロットル弁２４を実際に動作させて計測した実測値などを用いることができる。
ステップＳ３が実施されると、図８中の出力値Ｃと出力値Ａとの差に相当するバックラッシュ角αが算出される。ステップＳ３において、ＣＰＵ５１は、上述したように算出されたバックラッシュ角αを不揮発性メモリ５２に保存する。

次に、ＣＰＵ５１は、ステップＳ４において、角度センサ４２の検出角からバックラッシュ角αを減算して得られた回転角に基づいてスロットル軸２７の回転角θ２を算出する。検出角は、角度センサ４２によって検出された回転軸４３の回転角である。
この実施の形態によるＣＰＵ５１は、ステップＳ１〜ステップＳ３を工場出荷時に実施し、ステップＳ４を電源投入後に実施する。ステップＳ４を実施する際に使用するバックラッシュ角αは、不揮発性メモリ５２から読み出して用いられる。電源投入後のＣＰＵ５１は、図９のフローチャートに示す運転プログラムに基づいて動作する。

すなわち、ＣＰＵ５１は、図９に示すフローチャートのステップＰ１において電源が投入された後、ステップＰ２において、不揮発性メモリ５２からバックラッシュ角αを読み出す。そして、ＣＰＵ５１は、ステップＰ３において、角度センサ４２を用いて現在の回転軸４３の回転角、すなわち検出角を取得する。

次に、ＣＰＵ５１は、ステップＰ４において、検出角がバックラッシュ角αより小さいか否かを判別する。言い換えれば、ＣＰＵ５１は、角度センサ４２によって検出された回転軸４３の回転角がスロットル全閉時の回転角と、バックラッシュ角αとの間の回転角であるか否かを判別する。この判定がＹＥＳ、すなわち検出角がバックラッシュ角αより小さい場合は、ステップＰ５に進み、ＣＰＵ５１がスロットル軸２７の回転角θ２をスロットル全閉時の回転角として設定する。

一方、検出角がバックラッシュ角α以上である場合は、ステップＰ６に進み、上述したステップＳ４が実施される。すなわち、ステップＰ６においては、ＣＰＵ５１が検出角からバックラッシュ角αを減算して得た値に基づいてスロットル軸２７の回転角θ２を算出する。
その後、ＣＰＵ５１は、ステップＰ７において、スロットル軸２７の回転角θ２が目標回転角と一致するようにモータ２６を動作させる。
ステップＰ３〜ステップＰ７は、ステップＰ８において電源が遮断されるまで繰り返し実施される。

このように構成されたスロットル装置付きエンジンによれば、回転軸４３とスロットル軸２７との間に位置する歯車の噛み合い部分に含まれるバックラッシュが実質的に除去される。このため、回転軸４３とスロットル軸２７とが実質的に一体に回動することになるから、スロットル軸２７の回転角θ２を正確に求めることができる。
したがって、この実施の形態によれば、スロットル軸２７とは異なる回転軸４３の回転角を角度センサ４２で検出する構成を採りながら、スロットル軸２７の回転角θ２を高い精度で検出可能なスロットル装置付きエンジンを提供することができる。

この実施の形態によるスロットル角演算部２３は、角度センサ４２によって検出された回転軸４３の回転角がスロットル全閉時の回転角と、バックラッシュ角αとの間の回転角である場合に、スロットル軸２７の回転角θ２をスロットル全閉時の回転角とするものである。
このため、この実施の形態によれば、スロットル弁２４が全閉状態であることを正確に検出することができる。

この実施の形態によるスロットル角演算部２３は、角度センサ４２の検出値に基づいて求めたバックラッシュを含むスロットル弁２４の第１の動作角から真のスロットル弁２４の第２の動作角を減算することによってバックラッシュ角αを算出するものである。
このため、この実施の形態によれば、歯車の噛み合い部分のバックラッシュを含む第１の動作角からバックラッシュを含まない第２の動作角を差し引いてバックラッシュを求めているから、バックラッシュ角αを演算によって簡単にかつ正確に算出することができる。

この実施の形態においては、スロットル角演算部２３によって算出されたバックラッシュ角αを記憶する不揮発性メモリ５２を備えている。この実施の形態によるスロットル角演算部２３は、バックラッシュ角αを工場出荷時に算出して不揮発性メモリ５２に保存し、それ以降はエンジン運転時に不揮発性メモリ５２から読み出したバックラッシュ角αを用いてスロットル軸２７の回転角θ２を算出するものである。
このため、この実施の形態によれば、電源投入毎にその都度バックラッシュ角αを算出する必要はない。すなわち、この実施の形態によれば、始動を速やかに行うことが可能なスロットル装置付きエンジンを提供することができる。

この実施の形態による自動二輪車１は、上述したスロットル装置２１を備えており、スロットル弁２４がスロットル操作子に精度よく追従するから、運転し易いものとなる。

（第２の実施の形態）
スロットル角演算プログラムと運転プログラムは、図１０および図１１に示すように構成することができる。図１０および図１１において、図１〜図９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

この実施の形態によるスロットル角演算プログラムは、詳細は後述するが、ピニオンギア３２の歯がバルブギア３０の歯に当たるまで回転軸４３を回転させ、このときの回転角に基づいてバックラッシュ角αを検出する構成が採られている。
この実施の形態によるスロットル角演算部２３のＣＰＵ５１は、図１０に示すフローチャートのステップＳ１において、スロットル弁駆動用モータ２６によってスロットル弁２４を閉動作させる。そして、ＣＰＵ５１は、スロットル弁２４が全閉突き当て位置にある状態で角度センサ４２の出力値Ａを取得する。この実施の形態においては、この出力値Ａが請求項５記載の発明でいう「第１の出力値」に相当する。

次いで、ＣＰＵ５１は、ステップＳ２０において、回転軸４３が後述する制御全閉位置にある状態で角度センサ４２の出力値Ｄを取得する。制御全閉位置は、バルブギア３０に対してピニオンギア３２がバックラッシュ分だけ回転したときの回転軸４３の位置である。この制御全閉位置に回転軸４３を位置付けるためには、スロットル弁駆動用モータ２６によってスロットル軸２７に予め定めた微小なトルクを加えることによって行う。

ここでいう予め定めた微小なトルクとは、捩りコイルばね２９の初期トルクより小さいトルクである。すなわち、スロットル軸２７が捩りコイルばね２９のばね力に抗して回転することがなく、回転軸４３のみが回転するようなトルクである。このように回転軸４３に微小なトルクが付与されることによって、回転軸４３がバックラッシュ分だけ回転する。出力値Ｄは、このように回転軸４３が回転したときの角度センサ４２の検出角である。この実施の形態においては、この出力値Ｄが請求項５記載の発明でいう「第２の出力値」に相当する。

次に、ＣＰＵ５１は、ステップＳ３０において、出力値Ｄ（第２の出力値）から出力値Ａ（第１の出力値）を減算することによって、バックラッシュ角αを算出する。その後、ＣＰＵ５１は、第１の実施の形態と同様にステップＳ４でスロットル軸２７の回転角θ２を算出する。

図１０に示すスロットル角演算プログラムは、図１１に示す運転プログラムに組み込まれ、電源投入後に実施される。すなわち、ＣＰＵ５１は、図１１に示すフローチャートのステップＰ１において電源が投入された後、スロットル角演算プログラムのステップＳ１と、ステップＳ２０と、ステップＳ３０とを実施してバックラッシュ角αを求める。このバックラッシュ角αは、ＣＰＵ５１によって不揮発性メモリ５２に保存される。

そして、ＣＰＵ５１は、ステップＰ２において、不揮発性メモリ５２からバックラッシュ角αを読み出し、ステップＰ３において、角度センサ４２を用いて現在の回転軸４３の回転角、すなわち検出角を取得する。
次に、ＣＰＵ５１は、ステップＰ４において、検出角がバックラッシュ角αより小さいか否かを判別する。言い換えれば、ＣＰＵ５１は、角度センサ４２によって検出された回転軸４３の回転角がスロットル全閉時の回転角と、バックラッシュ角αとの間の回転角であるか否かを判別する。

この判定がＹＥＳ、すなわち検出角がバックラッシュ角αより小さい場合は、ステップＰ５に進み、ＣＰＵ５１がスロットル軸２７の回転角θ２をスロットル全閉時の回転角として設定する。
一方、検出角がバックラッシュ角α以上である場合は、ステップＰ６に進み、上述したステップＳ４が実施される。すなわち、ステップＰ６においては、ＣＰＵ５１が検出角からバックラッシュ角αを減算して得た値に基づいてスロットル軸２７の回転角θ２を算出する。

その後、ＣＰＵ５１は、ステップＰ７において、スロットル軸２７の回転角θ２が目標回転角と一致するようにモータ２６を動作させる。
この実施の形態による運転プログラムは、ステップＰ８において電源が遮断されるまで繰り返し実施される。すなわち、ＣＰＵ５１は、電源が遮断されるまで不揮発性メモリ５２から読み出したバックラッシュ角αを用いてスロットル軸２７の回転角θ２を算出する。

この実施の形態によるスロットル角演算部２３のＣＰＵ５１は、スロットル弁駆動用モータ２６による駆動によってスロットル弁２４が全閉になったときの角度センサ４２の第１の出力値（出力値Ａ）を検出する。また、このＣＰＵ５１は、スロットル軸２７にスロットル弁２４が開く方向へ捩りコイルばね２９の初期トルクより小さいトルクをスロットル弁駆動用モータ２６によって加えたときの角度センサ４２の第２の出力値（出力値Ｄ）を検出する。そして、このＣＰＵ５１は、第２の出力値から第１の出力値を減算することによって、バックラッシュ角αを算出する。
このため、この実施の形態によれば、電源投入時にその都度バックラッシュ角αを算出することができるから、経年変化によるバックラッシュ角αの増加分をも除去してスロットル軸２７の回転角θ２をより一層正確に求めることができる。

この実施の形態においては、スロットル角演算部２３によって算出されたバックラッシュ角αを記憶する不揮発性メモリ５２を備えている。スロットル角演算部２３は、バックラッシュ角αを電源投入時に算出して不揮発性メモリ５２に保存する。また、スロットル角演算部２３は、電源が遮断されるまで不揮発性メモリ５２から読み出したバックラッシュ角αを用いてスロットル軸２７の回転角θ２を算出する。
このため、この実施の形態においては、エンジン６を運転するに当たってバックラッシュ角αの算出を電源投入時の１回のみとすることができる。したがって、この実施の形態によれば、運転中にバックラッシュ角αを不必要に算出するような無駄がないスロットル装置付きエンジンを提供することができる。

（参考技術）
角度センサ４２によって回転角が検出される回転軸４３は、図１２に示すように形成することができる。図１２において、図１〜図１１によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図１２に示す回転軸４３のピニオンギア３２は、ホイールギア３３と一体に形成された固定部６１と、この固定部６１に対して回転可能な可動部６２と、この可動部６２を固定部６１に対して一方向に付勢する捩りコイルばね６３とによって構成されている。可動部６２は、固定部６１と軸線方向に並ぶ状態で中間軸４０に回転自在に支持されている。

この実施の形態によれば、ピニオンギヤ３２がいわゆるシザースギアを構成しているから、バックラッシュによる誤差を解消することができる。第１、第２の実施の形態で示したスロットル装置２１は、このようにシザースギアを用いる場合とは異なり、単純な歯車を用いて同等の効果が得られるものである。したがって、第１、第２の実施の形態を採ることによって、シザースギアを用いる場合と較べて製造コストを低く抑えることが可能になる。

上述した各実施の形態においては、本発明を自動二輪車に適用する例について説明した。しかし、本発明は、スロットル装置を有するエンジンを搭載した乗り物であれば、どのようなものにも適用可能である。本発明は、例えば、スクータ、自動三輪車、自動四輪車、不整地走行用車両、雪上車、小型滑走艇などに適用することができる。

１…自動二輪車１、６…エンジン、２１…スロットル装置、２３…スロットル角演算部、２４…スロットル弁、２５…歯車機構、２６…スロットル弁駆動用モータ、２８…弁体、２７…スロットル軸、２９…捩りコイルばね（ばね部材）、３１…吸気通路、４２…角度センサ、４３…回転軸、α…バックラッシュ角。

Claims (7)

1. エンジンの吸気通路に設けられるスロットル弁と、
   前記スロットル弁の弁体と一体に回転するスロットル軸と、
   前記弁体を閉じる方向に付勢するばね部材と、
   前記スロットル軸に歯車機構を介して連結されたスロットル弁駆動用モータと、
   前記歯車機構における前記スロットル軸とは異なる回転軸の回転角を検出するセンサと、
   前記センサの検出値を用いて前記スロットル軸の回転角を求めるスロットル角演算部とを備え、
   前記センサによって検出された前記回転軸の回転角を検出角とし、
   前記回転軸と前記スロットル軸との間に設けられている歯車の噛み合い部分に含まれるバックラッシュ分の前記回転軸の回転角をバックラッシュ角とし、
   前記スロットル角演算部は、前記検出角から前記バックラッシュ角を減算して得られた回転角に基づいて前記スロットル軸の回転角を算出するものであることを特徴とするスロットル装置付きエンジン。
2. 請求項１記載のスロットル装置付きエンジンにおいて、前記スロットル角演算部は、前記センサによって検出された前記回転軸の回転角がスロットル全閉時の回転角と、前記バックラッシュ角との間の回転角である場合に、前記スロットル軸の回転角をスロットル全閉時の回転角とするものであることを特徴とするスロットル装置付きエンジン。
3. 請求項１または請求項２記載のスロットル装置付きエンジンにおいて、前記スロットル角演算部は、前記センサの検出値に基づいて求めたバックラッシュを含むスロットル弁の第１の動作角から真のスロットル弁の第２の動作角を減算することによって前記バックラッシュ角を算出するものであり、
   前記第１の動作角は、前記スロットル弁駆動用モータによる駆動によって前記スロットル弁が全開になったときの前記センサの出力値から、前記スロットル弁駆動用モータによる駆動によって前記スロットル弁が全閉になったときの前記センサの出力値を減算して求めたスロットル軸の回転角であり、
   前記第２の動作角は、前記スロットル弁の弁体を全閉位置から全開位置まで移動させたときの設計値または実測値による前記スロットル軸の回転角であることを特徴とするスロットル装置付きエンジン。
4. 請求項３記載のスロットル装置付きエンジンにおいて、さらに、前記スロットル角演算部によって算出された前記バックラッシュ角を記憶する記憶装置を備え、
   前記スロットル角演算部は、前記バックラッシュ角を工場出荷時に算出して前記記憶装置に保存し、かつそれ以降のエンジン運転時に前記記憶装置から読み出した前記バックラッシュ角を用いて前記スロットル軸の回転角を算出するものであることを特徴とするスロットル装置付きエンジン。
5. 請求項１または請求項２記載のスロットル装置付きエンジンにおいて、前記スロットル角演算部は、
   前記スロットル弁駆動用モータによる駆動によって前記スロットル弁が全閉になったときの前記センサの第１の出力値と、
   前記スロットル軸にスロットル弁が開く方向へ前記ばね部材の初期トルクより小さいトルクをスロットル弁駆動用モータによって加えたときの前記センサの第２の出力値とを検出し、
   前記第２の出力値から前記第１の出力値を減算することによって、前記バックラッシュ角を算出するものであることを特徴とするスロットル装置付きエンジン。
6. 請求項５記載のスロットル装置付きエンジンにおいて、さらに、前記スロットル角演算部によって算出された前記バックラッシュ角を記憶する記憶装置を備え、
   前記スロットル角演算部は、前記バックラッシュ角を電源投入時に算出して前記記憶装置に保存し、かつ電源が遮断されるまで前記記憶装置から読み出した前記バックラッシュ角を用いて前記スロットル軸の回転角を算出するものであることを特徴とするスロットル装置付きエンジン。
7. 請求項１ないし請求項６のうちいずれか一つに記載のスロットル装置付きエンジンが搭載されていることを特徴とするエンジン駆動式乗り物。

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