JPH1018864A - ディーゼルエンジンの吸気絞り装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの吸気絞り装置

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JPH1018864A
JPH1018864A JP17339296A JP17339296A JPH1018864A JP H1018864 A JPH1018864 A JP H1018864A JP 17339296 A JP17339296 A JP 17339296A JP 17339296 A JP17339296 A JP 17339296A JP H1018864 A JPH1018864 A JP H1018864A
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JP
Japan
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spring
motor
throttle valve
valve
lever
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JP17339296A
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Yukiya Katou
弓記也 加藤
Hitoshi Takeuchi
仁司 竹内
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Aisan Industry Co Ltd
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Aisan Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スロットル弁をストッパ手段により全閉位置
に停止させるものにおいて、モータに脱調をきたすこと
なくスロットル弁を確実に全閉位置に停止させる。 【解決手段】 ディーゼルエンジンの吸気通路2を回動
によって開閉するスロットル弁4の開度をモータ23に
より制御する。スロットル弁4の閉方向の回動を全閉位
置で停止させるストッパ手段と、モータ23の動力伝達
経路に設けられかつ相互に所定角度範囲内で相対的に回
動可能に連結された駆動側連結部材(26)と従動側連
結部材(27)とからなる動力伝達手段25と、駆動側
連結部材(26)を弁開方向に付勢すると同時に従動側
連結部材(27)を弁閉方向に付勢するスプリング29
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの吸気絞り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば特開平6−307295号
公報には、ディーゼルエンジンの吸気通路を回動によっ
て開閉するスロットル弁の開度をステップモータにより
制御する吸気絞り装置が開示されている。またディーゼ
ルエンジンにおいては、点火装置が特に必要なく、一度
エンジンが動けば自然と動き続けるので、エンジンを確
実に停止するためには燃料と空気の両方を遮断するのが
望ましく、当スロットル弁はエンジン停止時に全閉とす
る必要がある。
【0003】ディーゼルエンジンの吸気絞り装置におい
て、スロットル弁を閉じる場合のボア壁面に対するスロ
ットル弁の食いつきを防止するため、スロットル弁の閉
方向の回動を全閉位置で停止させるストッパ手段を設け
ることが考えられる。なお、スロットル弁を全閉位置に
停止させる手段として、スロットル弁の全閉位置を検出
する全閉位置検出スイッチ(全閉スイッチという)を設
け、その全閉スイッチの検出動作に連動してモータの閉
作動をオフすることも考えられる。しかし全閉スイッチ
を使用する場合には、前記ストッパ手段による場合と比
べると大幅なコストアップを余儀なくされる。このよう
な理由から、コスト低減を図るために全閉スイッチの使
用を避けたいという要求がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スロットル
弁をストッパ手段により全閉位置に停止させる場合に
は、スロットル弁の実際の位置とモータの制御上の位置
との間に製造誤差、経時変化等による誤差が生じること
から、スロットル弁を全閉位置に確実にかつ支障なく閉
じることが難しい。例えば、スロットル弁の必要閉動量
に対しモータの閉作動が不足する場合にはスロットル弁
を全閉位置まで閉じることができない。そこでスロット
ル弁を必ず全閉位置まで閉じることができるように、モ
ータをスロットル弁の必要閉動量以上に閉作動させよう
とすると、スロットル弁がストッパ手段により全閉位置
に停止されたにも係わらずモータが停止しないため、モ
ータが脱調するおそれがある。またストッパ手段の相互
の部材が勢い良く衝突し、スロットル弁が開方向へバウ
ンドすることによっても、モータに脱調をきたすおそれ
がある。
【0005】本発明は上記した問題点を解決するために
なされたものであって、本発明が解決しようとする課題
は、スロットル弁をストッパ手段により全閉位置に停止
させるものにおいて、モータに脱調をきたすことなくス
ロットル弁を確実に全閉位置に停止させることのできる
ディーゼルエンジンの吸気絞り装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項1の発明は、ディーゼルエンジンの吸気通路を回動に
よって開閉するスロットル弁の開度をモータにより制御
するディーゼルエンジンの吸気絞り装置であって、前記
スロットル弁の閉方向の回動を全閉位置で停止させるス
トッパ手段と、前記モータの動力伝達経路に設けられか
つ相互に所定角度範囲内で相対的に回動可能に連結され
た駆動側連結部材と従動側連結部材とからなる動力伝達
手段と、前記駆動側連結部材を弁開方向に付勢する駆動
側スプリングと、前記従動側連結部材を弁閉方向に付勢
する従動側スプリングと、を備えたことを特徴とするデ
ィーゼルエンジンの吸気絞り装置である。
【0007】前記請求項1記載のディーゼルエンジンの
吸気絞り装置において、エンジン停止時以外の通常時に
は、動力伝達手段の駆動側連結部材と従動側連結部材と
が駆動側スプリングと従動側スプリングの付勢力によっ
てその相対的な回動が制限された状態に保持され、この
状態でモータが作動することによってスロットル弁が所
定の開度に開閉させられる。この状態において、エンジ
ンを停止させるとき、モータを閉作動することにより、
スロットル弁が閉じられていき遂にはストッパ手段によ
り全閉位置に停止される。また、前記スロットル弁の停
止後もモータが所定量だけ閉作動を続けると、従動側連
結部材がストッパ手段により全閉位置にて停止状態を維
持する一方、駆動側連結部材が駆動側スプリングの付勢
力に抗して弁閉方向に回動することにより、スロットル
弁を全閉位置に過不足なく確実に閉じることができると
共にスロットル弁とモータの作動量誤差をモータに脱調
を生じることなく吸収することができる。また、ストッ
パ手段の相互の部材の衝突によりスロットル弁が開方向
にバウンドする場合には、従動側連結部材が従動側スプ
リングの付勢力に抗して一時的に弁開方向に回動するこ
とにより、モータに脱調を生じることなく前記スロット
ル弁のバウンドを許容することができる。
【0008】また請求項2の発明は、請求項1記載のデ
ィーゼルエンジンの吸気絞り装置であって、動力伝達手
段の両連結部材の間に駆動側スプリングと従動側スプリ
ングとを兼用する1つの両用スプリングを介在したこと
を特徴とするディーゼルエンジンの吸気絞り装置であ
る。
【0009】前記請求項2記載のディーゼルエンジンの
吸気絞り装置によると、1つの両用スプリングで駆動側
スプリングと従動側スプリングとを兼用するので、それ
ぞれに専用のスプリングを採用する場合に比べ部品点数
を削減することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態1〜3につい
て順に説明する。 〔実施の形態1〕実施の形態1について図1〜図7を参
照して説明する。ディーゼルエンジンの吸気絞り装置の
正断面図を示した図1において、ボデー本体1は、内部
に吸気通路2を有する円筒状に形成されている。吸気通
路2は、ディーゼルエンジンにおける吸気通路の一部を
構成する。
【0011】ボデー本体1の左右側壁には、スロットル
軸3の両端部が当該側壁を貫通した状態でそれぞれ軸受
(符号省略)を介して回転可能に支持されている。また
ボデー本体1の両側面には、前記各軸受及びその軸受外
側をシールするシール部材(符号省略)を嵌合する左右
のボス部1a,1bが形成されている。また右側のボス
部1bには、スロットル軸3の当該端部の周辺部を取り
囲むハウジング部1cが形成されている。
【0012】前記スロットル軸3には、吸気通路2を開
閉するスロットル弁4が取り付けられている。なおスロ
ットル弁4は、図1のB−B線断面図を示した図6にお
いて、実線が全開位置を示し、二点鎖線が全閉位置すな
わちエンジン(E/Gともいう)停止時位置を示し、一
点鎖線が半開位置すなわちアイドル位置を示している。
またスロットル弁4は、通常走行時においては前記全開
位置と半開位置との間に開閉し、エンジン停止時には半
開位置よりさらに閉じて全閉位置におかれる。
【0013】図1、及び図1の左側面図を示した図2に
おいて、前記スロットル軸3の左端部には第1のレバー
7がナット8の締着により固定されている。第1のレバ
ー7は、その外周部に係合片7aと取付片7bとを有し
ている。係合片7aの先端部はボデー本体1の方(図1
において右方)へ折り曲げられる一方、取付片7bの先
端部は係合片7aとは逆方向(図1において左方)に折
り曲げられている。
【0014】図1において、前記ボデー本体1の左側の
ボス部1aには、前記スロットル軸3への第1のレバー
7の組付けに先立ってコイルスプリングからなる第1の
スプリング9が嵌装されている。第1のスプリング9の
一方のスプリングフック9aはボデー本体1の左側面の
スプリング止めピン10に係止され、また他方のスプリ
ングフック9bは第1のレバー7の係合片7aの先端部
に係止されている。第1のスプリング9は、第1のレバ
ー7をボデー本体1に対し弁開方向(図2において左回
り方向)に付勢する。なおスロットル軸3には、第1の
レバー7と第1のスプリング9との間に位置するスプリ
ングガイド11が回転可能に嵌挿されている。
【0015】図2において、ボデー本体1の左側面に
は、前記第1のレバー7の係合片7aを間に前後の2個
の取付突起12,13が設けられている。前側の取付突
起12には全開ストッパねじ14がねじ付けられてい
る。全開ストッパねじ14は、図2に実線で示すように
第1のレバー7の係合片7aと当接することにより、そ
の第1のレバー7の弁開方向(図2において左回り方
向)のそれ以上の回動を阻止し、スロットル弁4を全開
位置で停止させる(図2の点線位置参照)。
【0016】また後側の取付突起13には全閉ストッパ
ねじ15がねじ付けられている。全閉ストッパねじ15
は、第1のレバー7の係合片7aと当接することによ
り、その第1のレバー7の弁閉方向(図2において右回
り方向)のそれ以上の回動を阻止し、スロットル弁4を
全閉位置で停止させる(図2の二点鎖線位置参照)。そ
の全閉ストッパねじ15と第1のレバー7の係合片7a
とにより本発明でいうストッパ手段が構成されている。
なお、両ストッパねじ14,15の螺進あるいは螺退に
よって係合片7aの当接位置を調整することができる。
【0017】前記第1のレバー7の取付片7bの先端部
には、ボルトからなるスイッチ押圧ねじ16がねじ付け
られている。一方、ボデー本体1の左側面には、前記ス
イッチ押圧ねじ16の弁開方向の前方に位置する全開位
置検出用スイッチ(全開スイッチという)17が止めね
じ18により取り付けられている。全開スイッチ17
は、図2に示すようにスロットル弁4が全開位置に位置
したときにスイッチ押圧ねじ16によって検出端17a
が押圧されることによってスロットル弁4の全開位置を
検出し、その信号を図1に示すエンジン制御用コンピュ
ータ(ECUという)20に入力する。なお、スイッチ
押圧ねじ16の螺進あるいは螺退によって前記検出端1
7aの当接位置を調整することができる。
【0018】前記ECU20は、前記全開スイッチ17
の他、図示しない各種センサ・スイッチ等からの情報を
受けて演算処理を行ない、後述するモータ23及びEG
Rバルブ33の負圧制御弁40にアクセル操作及びエン
ジン運転状況等に応じた駆動信号を出力する。
【0019】図1において、前記ボデー本体1のハウジ
ング部1cには、その開口端面を覆う蓋板22が固定さ
れている。蓋板22には、ステップモータからなる23
がその出力軸23aを前記ハウジング部1c内に突出さ
せた状態で設置されている。モータ23の出力軸23a
はその先端部にピニオン24を有している。
【0020】図1、及び図1のA−A線断面図を示した
図3において、前記スロットル軸3の右端部には、前記
モータ23とスロットル軸3との間の動力伝達を果たす
動力伝達手段25が組付けられている。動力伝達手段2
5は、駆動側連結部材としての扇形ギヤ26と、従動側
連結部材としての第2のレバー27とからなる。
【0021】扇形ギヤ26は外周部のギヤ部26aと軸
心部のボス部26bを有している。一方、第2のレバー
27は、前記扇形ギヤ26の両端面に面しかつ取付孔
(符号省略)を有する端部27aとその端部27a相互
を連結する連結部27bとを有するほぼU字状をなして
いる。第2のレバー27の両端部27aの間に扇形ギヤ
26を配置した状態で、前記スロットル軸3に第2のレ
バー27の取付孔及び扇形ギヤ26のボス部26bの内
孔が嵌挿されている。第2のレバー27は、ナット21
の締着によりスロットル軸3に固定されている。また前
記扇形ギヤ26は、スロットル軸3に回転可能にかつ前
記第2のレバー27により抜け止めされた状態で設けら
れている。なお、扇形ギヤ26のボス部26bとスロッ
トル軸3との間には軸受(符号省略)が介在され、また
第2のレバー27の両端部27aと扇形ギヤ26のボス
部26bとの間にはワッシャ(符号省略)が介在されて
いる。
【0022】前記扇形ギヤ26のギヤ部26aは前記モ
ータ23の出力軸23aのピニオン24に噛み合わされ
ている。また扇形ギヤ26における前記ギヤ部26aの
ほぼ反対側の周面部分には係合凹溝28が形成されてい
る。係合凹溝28には、前記第2のレバー27の連結部
27bが所定角度の範囲内で相対的に回動可能に係合さ
れている。
【0023】前記扇形ギヤ26のボス部26bには、前
記スロットル軸3への第2のレバー27の組付けに先立
ってコイルスプリングからなる第2のスプリング29が
一対のスプリングガイド30を介して嵌装されている。
第2のスプリング29の一方のスプリングフック29a
は前記扇形ギヤ26の側面のスプリング止めピン31に
係止され、また他方のスプリングフック29bは第2の
レバー27の連結部27bに係止されている。
【0024】第2のスプリング29は、扇形ギヤ26を
弁開方向(図3において右回り方向)に付勢すると同時
に第2のレバー27を弁閉方向(図3において左回り方
向)に付勢する。従って、第2のスプリング29は本発
明でいう両用スプリングに相当している。また第2のス
プリング29の付勢力は、前記第1のスプリング9より
も大きく、また前記モータ23の駆動による扇形ギヤ2
6の回動トルクよりも小さく設定されている。このた
め、通常は、第2のスプリング29の付勢力によって、
図3に示すように第2のレバー27の連結部27bと扇
形ギヤ26の係合凹溝28の弁閉側溝壁(符号、28a
を付す)とが当接した状態(この状態を動力伝達手段2
5のP状態という)に保持されている。
【0025】なお前記ボデー本体1には、スロットル弁
4の下流側において排気ガス再循環装置のEGRバルブ
33が組付けられている。EGRバルブ33は、前記吸
気通路2につながるEGRガス通路34の端部に配置さ
れたバルブシート35を開閉する弁体36を備えてお
り、ダイアフラム37によって区画された負圧室38に
導入される負圧がダイアフラムスプリング39の付勢力
より弱いときには弁体36を閉じ、その付勢力より強い
ときに弁体36を開く構成となっている。負圧室38
は、負圧制御弁40の切り換え作動によって大気あるい
は負圧源と連通する。
【0026】負圧制御弁40は、前記ECU20からの
出力信号にもとづいて切り換え作動する。すなわちEC
U20がEGRガスの導入を不要と判断したときには、
負圧制御弁40を切り換え制御し、負圧室38と大気と
を連通する。これにより負圧室38に負圧が導入されな
いため、ダイアフラムスプリング39の付勢力によって
弁体36が閉じ、EGRガス通路34と吸気通路2が遮
断される。また、ECU20がEGRガスの導入を必要
と判断したときには、負圧制御弁40を切り換え制御
し、負圧室38と負圧源とを連通することにより、負圧
源からの負圧が負圧に導入される。するとダイアフラム
37に働く負圧により弁体36が開かれ、EGRガス通
路34と吸気通路2が連通される。そして、EGRガス
の圧力が吸気通路2を流れる新気の圧力より高いとEG
Rガスが吸気通路2へ流入し、混合気となってエンジン
へ流れる。さらに、速やかにかつ大量にEGRガスをエ
ンジンへ流したい時には、スロットル弁4を閉じること
により吸気通路2を流れる新気の圧力を低くすればよ
い。
【0027】前記したディーゼルエンジンの吸気絞り装
置において、エンジン停止時以外の通常時には、動力伝
達手段25の扇形ギヤ26と第2のレバー27とが第2
のスプリング29の付勢力によって、第2のレバー27
の連結部27bと扇形ギヤ26の係合凹溝28の弁閉側
溝壁28aとが当接したP状態に保持されている(図3
及び図4参照)。この状態の模式図が図7(a)に示さ
れている。
【0028】この状態で、モータ23が作動することに
よって、その駆動力が出力軸23aのピニオン24から
前記P状態の扇形ギヤ26、第2のレバー27を介して
スロットル軸3へと伝達され、これによりスロットル弁
4が所定の開度に開閉させられる。なおスロットル弁4
は、モータ23の作動によって、周知の装置と同様にア
クセルONによるエンジンの負荷運転時には全開位置
(図6の実線参照)におかれ、またアクセルOFFによ
るエンジンの無負荷運転時には半開位置(図6の一点鎖
線参照)におかれ、またエンジン停止時には全閉位置
(図6の二点鎖線参照)におかれる。
【0029】前記通常時の状態において、エンジンを停
止させるとき、モータ23を閉作動することにより、ス
ロットル弁4が閉じられていき遂には第1のレバー7の
係合片7aが全閉ストッパねじ15に当接し(図2の二
点鎖線参照)、これによりスロットル弁4が全閉位置に
停止される(図4の説明図参照)。また、前記スロット
ル弁4の停止後もモータ23が所定量だけ、例えば5ス
テップ程度、閉作動を続けると、第2のレバー27が第
1のレバー7の係合片7aと全閉ストッパねじ15との
当接により全閉位置にて停止状態を維持する一方、扇形
ギヤ26が第2のスプリング29の付勢力に抗して弁閉
方向に回動する(図5の説明図参照)。これにより、動
力伝達手段25はP状態が解除された状態(これをリリ
ーフ状態という)となる。この状態の模式図が図7
(b)に示されている。
【0030】これにより、スロットル弁4を全閉位置に
過不足なく確実に閉じることができると共にスロットル
弁4とモータ23の作動量誤差をモータ23に脱調を生
じることなく吸収することができる。また、全閉ストッ
パねじ15に対する第1のレバー7の係合片7aの衝突
によりスロットル弁4が開方向にバウンドする場合に
は、第2のレバー27が第2のスプリング29の付勢力
に抗して一時的に弁開方向に回動することにより、モー
タ23に脱調を生じることなく前記スロットル弁4のバ
ウンドを許容することができる。
【0031】また前記吸気絞り装置によると、動力伝達
手段25の扇形ギヤ26と第2のレバー27との間に、
駆動側スプリングと従動側スプリングとを兼用する1つ
の第2のスプリング29(本発明でいう両用スプリン
グ)を介在したので、それぞれに専用のスプリングを採
用する場合に比べ部品点数を削減することができる。
【0032】なお、前記モータ23が前記閉作動を完了
した後でOFFされると、第2のスプリング29の付勢
力によって動力伝達手段25はリリーフ状態からP状態
に復帰する(図4参照)。一方、第1のスプリング9の
付勢力を前記モータ23のディテントトルクによる扇形
ギヤ26の停止トルクよりも小さく設定すれば、スロッ
トル弁4はモータ23のディテントトルクにより全閉位
置(図4参照)に保持される。また第1のスプリング9
の付勢力を前記モータ23のディテントトルクによる扇
形ギヤ26の停止トルクよりも大きく設定すれば、スロ
ットル弁4は第1のスプリング9の付勢力によって全開
位置(図3参照)に回動してその位置に保持される。
【0033】また前記第1のスプリング9の付勢力は、
スロットル弁4に作用する吸気の流れトルクの最大値よ
りも大きく設定されるものとする。その理由は、第1の
スプリング9の付勢力が前記吸気の流れトルクの最大値
よりも小さい場合、その最大値付近では前記スプリング
9の付勢力と吸気の流れのトルクが逆転し、ギヤ連結部
(24,26a)の歯当たり方向が変わることにより、
前記ギヤ連結部のバックラッシによるスロットル弁4の
開度変動が発生し、制御精度が低下するといった問題を
生じる。このような問題を解消するため、前記第1のス
プリング9の付勢力を吸気の流れトルクの最大値よりも
大きく設定している。
【0034】〔実施の形態2〕実施の形態2について模
式図を示した図8を参照して説明する。図8(a)は動
力伝達手段25のP状態を示し、同(b)は動力伝達手
段25のリリーフ状態を示している。また本実施の形態
2は実施の形態1の一部を変更したものであるからその
変更部分について詳述し、実施の形態1と同一もしくは
実質的に同一構成と考えられる部分には同一符号を付し
て重複する説明は省略する。また次以降の実施の形態に
ついても同様の考えで重複する説明は省略する。
【0035】本実施の形態は、実施の形態1における第
1のスプリング9を第1のレバー7とボデー本体1との
間に代えて、扇形ギヤ26とボデー本体1との間にその
扇形ギヤ26を弁開方向に付勢するように介装したもの
である。この場合、第1のスプリング9の付勢力は、第
2のスプリング29の駆動側スプリングの助勢力として
作用する。
【0036】〔実施の形態3〕実施の形態3について模
式図を示した図9を参照して説明する。図9(a)は動
力伝達手段25のP状態を示し、同(b)は動力伝達手
段25のリリーフ状態を示している。本実施の形態は、
実施の形態2における第2のスプリング29を第2のレ
バー27と扇形ギヤ26との間に代えて、第1のレバー
7とボデー本体1との間にその第1のレバー7を弁閉方
向に付勢するように介装している。この場合、第1のス
プリング9の付勢力は駆動側スプリングとして作用し、
第2のスプリング29の付勢力は従動側スプリングとし
て作用する。また第1のスプリング9の付勢力は、第2
のスプリング29の付勢力よりも大きく、モータ23の
駆動力よりも小さく設定される。
【0037】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
が可能である。
【0038】
【発明の効果】本発明のディーゼルエンジンの吸気絞り
装置によれば、スロットル弁をストッパ手段により全閉
位置に停止させるものにおいて、モータに脱調をきたす
ことなくスロットル弁を確実に全閉位置に停止させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1を示す吸気絞り装置の正断面図で
ある。
【図2】図1の左側面図である。
【図3】図1のA−A線断面図である。
【図4】動力伝達手段の通常状態を示す説明図である。
【図5】同動力伝達手段のリリーフ状態を示す説明図で
ある。
【図6】図1のB−B線断面図である。
【図7】実施の形態1の吸気絞り装置の構成を示す模式
図である。
【図8】実施の形態2の吸気絞り装置の構成を示す模式
図である。
【図9】実施の形態3の吸気絞り装置の構成を示す模式
図である。
【符号の説明】
2 吸気通路 3 スロットル軸 4 スロットル弁 15 全閉ストッパねじ 23 モータ 25 動力伝達手段 26 扇形ギヤ 27 第2のレバー 29 第2のスプリング

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジンの吸気通路を回動に
    よって開閉するスロットル弁の開度をモータにより制御
    するディーゼルエンジンの吸気絞り装置であって、 前記スロットル弁の閉方向の回動を全閉位置で停止させ
    るストッパ手段と、 前記モータの動力伝達経路に設けられかつ相互に所定角
    度範囲内で相対的に回動可能に連結された駆動側連結部
    材と従動側連結部材とからなる動力伝達手段と、 前記駆動側連結部材を弁開方向に付勢する駆動側スプリ
    ングと、 前記従動側連結部材を弁閉方向に付勢する従動側スプリ
    ングと、 を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの吸気絞
    り装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のディーゼルエンジンの吸
    気絞り装置であって、動力伝達手段の両連結部材の間に
    駆動側スプリングと従動側スプリングとを兼用する1つ
    の両用スプリングを介在したことを特徴とするディーゼ
    ルエンジンの吸気絞り装置。
JP17339296A 1996-07-03 1996-07-03 ディーゼルエンジンの吸気絞り装置 Pending JPH1018864A (ja)

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