JPH0688540A - スロットルバルブ開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非線形特性を有するスロットルバルブ開閉装
置の小型化を図る。 【構成】 吸気通路穴１ａを開閉するサブバルブ１０は
サブシャフト６に固定され、サブシャフト６はメインバ
ルブ１を固定するメインシャフト２内に設けられる。ま
た、メインシャフト２に設けられるバルブレバー４は、
アクセルレバー８の開度がθＡ内では回動せず、θＡ以
上ではレバー８と当接して回動する。つまり、レバー８
の開度がθＡ内では、サブバルブ１０のみが回動し、θ
Ａ以上では、メインバルブ１とサブバルブ１０とは一体
に回動するため、レバー８の開度変化量に対して吸気量
の変化量が、レバー８の開度に応じて非線形に変化する
特性が得られる。また、サブシャフト６がメインシャフ
ト２内に設けられるため、レバー８とバルブレバー４と
が同軸上に配置される。このため、レバー８周辺の体格
が小型化され、装置が小型化が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸気量を調
整するスロットルバルブ開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスロットルバルブ開閉装
置として、例えば特公昭５７−１９８３２９号公報に開
示される「内燃機関用吸気絞り弁の開閉装置」が知られ
ている。

【０００３】このスロットルバルブ開閉装置には、スロ
ットルバルブを開閉するアクセルレバーにカム溝を設
け、このカム溝に沿って転動するローラを備えた中継部
分がアクセルレバー周辺に設けられている。そして、こ
のカム溝の形状によりアクセルレバーの開度と吸気量と
の関数関係を任意に得ることができる。すなわち、アク
セルレバーの開度の変化に対して吸気量が非線形に変化
する非線形特性が得られる。

【０００４】この非線形特性により、アクセルレバーの
開度が小さい領域では吸気量の変化が小さくでき、運転
者はエンジンの出力コントロールを容易に行うことがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
ロットルバルブ開閉装置では、非線形特性を得るための
中継部分がアクセルレバー周辺に設けられているため、
アクセルレバー周辺の体格が増大してしまう。このた
め、装置の大型化を招くという問題点があった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑み、非線形特性を
有するスロットルバルブ開閉装置の小型化を図ることを
目的をする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、中空に形成され、第１のスロットルバルブ
を固定するメインシャフトと、前記メインシャフト内
に、前記メインシャフトに対して回動自在に支持される
サブシャフトと、前記第１のスロットルバルブに形成さ
れる穴と、前記サブシャフトに固定され、前記穴を開閉
する第２のスロットルバルブと、前記サブシャフトに固
定され、アクセルの操作量に応じて回動するアクセルレ
バーと、前記メインシャフトに固定され、前記アクセル
レバー開度が所定開度を越えると、前記アクセルレバー
に当接して前記アクセルレバーと一体に回動するバルブ
レバーとを備えたことを特徴とするスロットルバルブ開
閉装置、という技術的手段を採用する。

【０００８】

【作用】以上に述べた本発明のスロットルバルブ開閉装
置の構成によると、第１のスロットルバルブに形成され
た穴を開閉する第２のスロットルバルブを固定するサブ
シャフトが、第１のスロットルバルブを固定する中空の
メインシャフト内に設けられる。さらに、アクセルレバ
ーの開度が所定開度を越えるとアクセルレバーに当接し
てアクセルレバーとともに回動するバルブレバーがメイ
ンシャフトに固定される。

【０００９】上記アクセルレバーが所定開度を越えると
バルブレバーと当接し、両レバーは一体に回動するとい
った両レバーの当接関係によって、アクセルレバーの開
度が所定開度内のとき、第１のスロットルバルブは回動
せず、第２のスロットルバルブのみが回動し、所定開度
を越えると、第１のスロットルバルブは第２のスロット
ルバルブと一体に回動する。このため、アクセル開度の
変化量に対する吸気量の変化量は、アクセルレバーの開
度が所定開度内の場合と、所定開度を越えた場合とでは
異なる。つまり、アクセルレバーの開度の変化量に対す
る吸気量の変化量がアクセルレバーの開度に応じて変化
するといった非線形特性が得られる。

【００１０】また、中空のメインシャフト内にサブシャ
フトが設けられることによって、アクセルレバーおよび
バルブレバーがともに同軸上に配置される。このため、
アクセルレバー周辺の体格は小型化される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を適用したスロットルバルブ開
閉装置の第１実施例を説明する。図１は第１実施例のス
ロットルバルブ開閉装置の部分断面図、図２は図１のＡ
−Ａ断面図、図３は図１のＢ矢視図である。

【００１２】ボディ１００の内部には吸気通路が形成さ
れ、この吸気通路内には第１のスロットルバルブである
メインバルブ１が設けられている。このメインバルブ１
は、ボディ１００にベアリング１１ａ、１１ｂを介して
回動自在に取り付けられるメインシャフト２に固定され
る。そして、メインシャフト２の回動によってメインバ
ルブ１も回動し、吸気通路を通過する吸気量は調整され
る。なお、図３中の矢印方向が開方向である。また、メ
インバルブ１には吸気通路穴１ａが形成されている。

【００１３】メインシャフト２は中空の円筒部材であ
り、中央には切り欠き２ａが形成されている。そして、
メインシャフト２の一端（図１の右側）にはバルブレバ
ー４が固定されている。このバルブレバー４には、弧状
溝３が設けられる。さらに、バルブレバー４には、ボデ
ィ１００に一端が係止されたリターンスプリング５が、
バルブレバー４を閉方向へ付勢するように係止されてい
る。したがって、バルブレバーとともに回動するメイン
バルブ１は、このリターンスプリング５によって、常に
閉方向へ付勢される。

【００１４】中空のメインシャフト２内部にはサブシャ
フト６が設けられ、メインシャフト２に対して回動自在
に取り付けられている。このサブシャフト６の一端（図
１の右側）にはアクセルレバー８が固定され、他端（図
１の左側）にはセンサ駆動レバー１２が固定されてい
る。ここで、センサ駆動レバー１２には、ボディ１００
に一端が係止されたリターンスプリング９が、センサ駆
動レバー１２を閉方向に付勢するように係止される。ま
た、センサ駆動レバー１２にはレバー１３が取り付けら
れる。このレバー１３はアクセルレバー８の開度を検出
するアクセルセンサ１４にセンサ駆動レバー１２の回動
量を伝達する。

【００１５】次に、メインシャフト２中央に形成された
切り欠き２ａによって吸気通路内に露出するサブシャフ
ト６には、第２のスロットルバルブであるサブバルブ１
０が固定されている。このサブバルブ１０は、上記リタ
ーンスプリング９によって、常に閉方向へ付勢される。
そして、サブバルブ１０の端部には、ポペット弁１０ａ
がろう付けあるいは溶接によって取り付けられる。この
ポペット弁１０ａは、メインバルブ１に形成された吸気
通路穴１ａと嵌合可能であり、サブバルブ１０の全閉
時、図２に示す如く吸気通路穴１ａを閉じるようになっ
ている。

【００１６】サブシャフト６の一端（図１の右側）に固
定されるアクセルレバー８には、外周に図示せぬアクセ
ルぺダルに機械的に連結されるアクセルワイヤの端部が
固着されている。また、アクセルレバー８の側面には、
メインバルブ駆動ピン７がろう付けによって取り付けら
れる。このメインバルブ駆動ピン７は、バルブレバー４
に形成された弧状溝３に嵌合する。そして、図３に示す
ように、メインバルブ駆動ピン７は、バルブ全閉時、弧
状溝３の閉方向端面に当接する。

【００１７】上記構成のスロットルバルブ開閉装置の作
動を説明する。図示せぬアクセルペダルが踏み込まれる
と、その踏み込み量に応じてアクセルレバー８が回動
し、サブシャフト６も回動する。このため、サブバルブ
１０が回動し、吸気通路穴１ａに嵌合していたポペット
弁１０ａが移動し、吸気通路穴１ａを開く。このとき、
エンジン内へ吸入される吸入空気は、吸気通路穴１ａか
ら導入される。また、アクセルレバー８に固定され、弧
状溝７の閉方向端面に当接していたメインバルブ駆動ピ
ン７が、弧状溝３内を開方向側へ移動する。

【００１８】さらにアクセルが踏み込まれると、メイン
バルブ駆動ピン７が弧状溝３のバルブ開方向端面に当接
し、バルブレバー４がアクセルレバー８と一体となって
回動する。このため、メインシャフト２に固定されるメ
インバルブ１も回動するため、図４に示されるように、
メインバルブ１およびサブシャフト１０は一体に回動す
る。このとき、吸入空気は、吸気通路穴１ａおよび、メ
インバルブ１とボディ１００との間にできる隙間からエ
ンジンへ導入される。

【００１９】上記構成によって、アクセルレバー８の開
度量と吸気量との関数関係が非線形となる特性が得られ
る。図５にこの特性を示す。なお、図中のアクセルレバ
ー開度が０からθＡまでの範囲が、サブバルブ１０のみ
が回動する領域であり、θＡ以降はメインバルブ１およ
びサブバルブ１０が一体となって回動する領域である。
ここで、アクセルレバー８の開度が小さい領域（０〜θ
Ａ）では、吸気量は小さくなる。このため、運転者はエ
ンジンの出力コントロールを容易に行うことができる。

【００２０】また、サブシャフト６が中空のメインシャ
フト２内に設けられるため、アクセルレバー８およびバ
ルブレバー４がともにシャフト軸上に配置される。この
ため、アクセルレバー周辺の体格を大幅に小型化するこ
とができる。したがって、装置全体の小型化を図るとが
でき、エンジンへの搭載性を向上することが可能とな
る。

【００２１】なお、弧状溝３の弧長範囲、およびポペッ
ト弁１０ａの形状を変更することによって、サブバルブ
１０のみが回動する領域や、サブバルブ１０が開いたと
きに穴１ａから導入される吸気量を変化させることがで
きるので、容易に任意の非線形特性を得ることができ
る。

【００２２】次に第２実施例について説明する。図６
は、第２実施例のスロットルバルブ開閉装置の部分断面
図である。図７は、図６のＣ矢視図であるが、後述のモ
ータ１５および取り付け板１７を取り外したときの図で
ある。なお、図６、図７中の符号と、上記第１の実施例
の図１、図３に付されている符号とが同一のものは、第
１の実施例で説明したものであるため、ここでの説明は
省略する。

【００２３】サブシャフト６には、ギア１６が固定され
ている。そして、モータ１５が取り付け板１７を介して
取り付けられ、モータ１５の駆動軸がギア１６に噛み合
わされる。これによって、アクセル操作量等を取り込む
図示せぬエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）で決
定されたバルブ開度となるよう、モータ１５が両バルブ
１、１０を駆動する。

【００２４】ここで、従来のメインバルブのみで吸気量
を調整するものでアイドルスピードコントロール（ＩＳ
Ｃ）制御を実行する場合、メインバルブを非常に微小の
開度で制御する必要がある。すなわち、ＥＣＵによって
演算されたバルブ開度とするために、低開度域におい
て、モータの駆動回路の分解能を増大させる必要があ
る。このため、駆動回路のコストアップへつながるとい
う問題があった。

【００２５】そこで、本実施例の場合、ＩＳＣ制御をサ
ブバルブ１０を駆動することによって実行する。ここ
で、図８にこの制御を示すフローチャートを示す。ステ
ップ１００で、エンジンがアイドル状態であるか否か
を、アクセルセンサ１４等によって判別し、アイドル状
態でないならば本ルーチンを終了し、例えば、アクセル
ペダルの操作量に応じてモータ１５を回動させ、両バル
ブ１、１０の回動量を調整する制御が実行される。

【００２６】一方、アイドル状態であるならば、ステッ
プ１１０へ進み、冷却水温度等の条件をＥＣＵに読み込
み、目標アイドル回転数を演算する。そして、ステップ
１２０で、この目標回転数となるためのサブバルブ１０
の開度θＳＵＢを算出する。ステップ１３０では、サブ
バルブ１０の開度をステップ１２０で算出したθＳＵＢ
となるようにモータ１５を制御し、本ルーチンを終了す
る。

【００２７】なお、本ルーチンは所定時間毎に実行され
る。上記のルーチンによって、サブバルブ１０のみでＩ
ＳＣ制御を実行することができる。このため、低開度域
すなわちサブバルブ１０のみが駆動される領域では、吸
気通路穴１ａからの吸気量は微量であるため、サブバル
ブ１０の回動角度を大きく変化させても、吸気量の変化
は小さい。したがって、モータ１５を駆動する駆動回路
の分解能を低下させても、十分にアイドル吸気量を調整
することができる。これによって、駆動回路の大幅なコ
ストダウンを図ることができる。

【００２８】また、図９の断面図に示すように、ポペッ
ト弁１０ａをねじ１０ｂによってサブバルブ１０に取り
付けてもよい。このネジ１０ｂによってポペット弁１０
ａの位置を調整できるため、サブバルブ１０全閉時で
の、サブバルブ１０からの漏れ流量を調整することがで
きる。このため、両バルブ１、１０全閉時における両バ
ルブ１、１０からの漏れ流量を、ねじ１０ｂによって調
整することができるため、流量調整が容易になる。

【００２９】また、アクセルによるバルブ駆動と、モー
タによるバルブ駆動とを併用してもよい。例えば、アイ
ドル時には、モータによってサブバルブの駆動を行い、
アクセル操作時には、アクセルワイヤを介してメインバ
ルブ、サブバルブを両方とも駆動するようにしてもよ
い。

【００３０】

【発明の効果】以上に述べた本発明のスロットルバルブ
開閉装置の構成および作用によると、非線形特性が得ら
れるとともに、中空のメインシャフト内にサブシャフト
を設けることによって、アクセルレバーとバルブレバー
とを同軸上に配置できる。このため、アクセルレバー周
辺の体格は小型化できる。したがって、非線形特性を有
する吸気絞り弁開閉装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す部分断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】図１のＢ矢視図である。

【図４】本実施例に作動を示す断面図である。

【図５】アクセルレバー開度と吸気量との関係を示す特
性図である。

【図６】他の実施例を示す部分断面図である。

【図７】図６のＣ矢視図である。

【図８】ＩＳＣ制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図９】他の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ メインバルブ １ａ 吸気通路穴 ２ メインシャフト ４ バルブレバー ６ サブシャフト ８ アクセルレバー １０ サブバルブ １０ａ ポペット弁

フロントページの続き (72)発明者 深谷 広保 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空に形成され、第１のスロットルバル
   ブを固定するメインシャフトと、 前記メインシャフト内に、前記メインシャフトに対して
   回動自在に支持されるサブシャフトと、 前記第１のスロットルバルブに形成される穴と、 前記サブシャフトに固定され、前記穴を開閉する第２の
   スロットルバルブと、 前記サブシャフトに固定され、アクセルの操作量に応じ
   て回動するアクセルレバーと、 前記メインシャフトに固定され、前記アクセルレバー開
   度が所定開度を越えると、前記アクセルレバーに当接し
   て前記アクセルレバーと一体に回動するバルブレバーと
   を備えたことを特徴とするスロットルバルブ開閉装置。