(57)【要約】      （修正有）【課題】  空気制御弁の低開度域において、運転性の向上を図るとともに空気制御弁の角度変位を角度センサーにて高精度に検出する。【解決手段】  吸気路２を開閉する空気制御弁３が制御弁軸４に取着され、制御弁軸４の端部に制御弁レバー５に取着される。ドラム軸８にはドラム９が取着され、このドラム９はアクセルに連結されるとともにドラム軸８に角度センサーＳが取着される。絞り弁レバー５とドラム９とは連結杆１３よりなるリンク機構Ｒで連結され、前記リンク機構は、少なくとも空気制御弁の低開度域において、ドラム軸の回転角変位に対し、制御弁軸の回転角変位を小とする。【選択図】  図１
2006291966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給される吸入空気量を制御する空気制御弁の開閉装置において、
ドラム軸に取着され、アクセルと連動して回転するドラムと、
ドラムに弾性力を付与するドラムリターンスプリングと、
スロットルボデーを貫通する吸気路を横断して支承される制御弁軸に取着され、吸気路を開閉する空気制御弁と、
制御弁軸に取着された制御弁レバーと、
ドラムの回転を制御弁レバーに伝達するリンク機構と、を備え、
前記ドラム軸を前記制御弁軸と平行に、スロットルボデーの側面視でドラム外径が吸気路と重複しないように配設し、前記ドラム軸の一方側からリンク機構、ドラム、ドラムリターンスプリング、ステーの順に配設され、
前記ドラム軸の他方側に、ドラム軸の回転角度に比例した電圧を出力する角度センサーを取着したことを特徴とする内燃機関における空気制御弁の開閉装置。
【請求項２】
前記ドラムは開閉２方向の操作ワイヤが連結される強制開閉式ドラムであって、
操作ワイヤがドラムからスロットルボデーの逆側に向けて伸びるよう配設されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関における空気制御弁の開閉装置。
【請求項３】
前記スロットルボデーを挟んでドラムの逆側に燃料噴射弁が取付けられることを特徴とする請求項１記載の内燃機関における空気制御弁の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関し、そのうち特に内燃機関に供給される空気量を制御する空気制御弁の開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料噴射装置に用いられる空気制御弁の開閉装置について説明する。
内燃機関に連なる吸気管には、内部に吸気路が貫通したスロットルボデーが接続され、吸気路を横断してスロットルボデーに回転自在に支承された制御弁軸には、吸気路を開閉する空気制御弁が取着される。
一方、スロットルボデーより一側方に向かって突出する制御弁軸の一端には制御弁レバーが一体的に取着され、スロットルボデーより他側方に向かって突出する制御弁軸の他端には、制御弁軸の開度に比例した電圧を出力する開度センサーが取着される。
この開度センサーは機関の状態を検出するセンサーの一つであり、この開度センサーの出力信号は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に向かって入力され、ＥＣＵからの出力信号によって燃料噴射弁の燃料の噴射量が制御される。
そして、前記制御弁レバーには、操作ワイヤーの一端が係止され、操作ワイヤーの他端はアクセルに係止される。
従って、運転者がアクセルを操作すると、この操作量は操作ワイヤーを介して制御弁レバーに伝達されて制御弁レバーが回転し、制御弁レバーの回転と同期的に空気制御弁が回転して吸気路の面積を調整し、もって機関に向かって供給される空気量が制御される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる従来の空気制御弁の開閉装置によると以下の不具合を有する。
（１）制御弁レバーとアクセルとが操作ワイヤーを介して直接的に連結されることにより、アクセルの操作量（アクセルグリップの回転角変位）と制御弁レバーの回転角変位とが１対１にて比例的に変化する。
以上によると、特に空気制御弁の低開度域において、空気制御弁の回転角変位に対して微少な空気量の制御が困難となるもので、これは、内燃機関の大きな出力変化となって現れ、良好な運転性を得ることが困難であった。
（２）又、上記によれば、特に空気制御弁の低開度域において、要求される開度センサーの分解能が得られず、空気制御弁の角度変位を高精度に検出することが困難であった。
【０００４】
本発明は、かかる不具合に鑑みなされたもので、特に空気制御弁の低開度域において、良好な内燃機関の運転性を得るとともに空気制御弁の角度変位を角度センサーにて高精度に検出することができる空気制御弁の開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明になる内燃機関における空気制御弁の開閉装置は前記目的達成の為に、内燃機関に供給される吸入空気量を制御する空気制御弁の開閉装置において、
ドラム軸に取着され、アクセルと連動して回転するドラムと、
ドラムに弾性力を付与するドラムリターンスプリングと、
スロットルボデーを貫通する吸気路を横断して支承される制御弁軸に取着され、吸気路を開閉する空気制御弁と、
制御弁軸に取着された制御弁レバーと、
ドラムの回転を制御弁レバーに伝達するリンク機構と、を備え、
前記ドラム軸を前記制御弁軸と平行に、スロットルボデーの側面視でドラム外径が吸気路と重複しないように配設し、前記ドラム軸の一方側からリンク機構、ドラム、ドラムリターンスプリング、ステーの順に配設され、
前記ドラム軸の他方側に、ドラム軸の回転角度に比例した電圧を出力する角度センサーを取着したことを特徴とする内燃機関における空気制御弁の開閉装置であることを特徴とする。
【０００６】
又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記ドラムは開閉２方向の操作ワイヤが連結される強制開閉式ドラムであって、
操作ワイヤがドラムからスロットルボデーの逆側に向けて伸びるよう配設されることも特徴とする。
【０００７】
又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記スロットルボデーを挟んでドラムの逆側に燃料噴射弁が取付けられることも特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上の如く、本発明になる内燃機関における空気制御弁の開閉装置によると、少なくとも空気制御弁の低開度域において、ドラム軸の回転角変位に対し、制御弁軸の回転角変位を小とできるので、アクセルを大きく回転しても空気制御弁がそれに比例して大きく開放されることがないので機関の出力増加をゆるやかに制御でき、もって良好な機関の運転性を得ることができる。
【０００９】
又、リンク機構によって、制御弁軸の最大開放角度をドラム軸の最大開放角度より小としたことによると、単一のスロットルボデーにて、実質的に吸気路径の異なるスロットルボデーを用意できるもので排気量の異なる複数の機関へ使用することができて経済的に好ましい。
【００１０】
又、前記制御弁軸の空気制御弁に対する開方向の回転と、ドラム軸の制御弁軸に対する開方向の回転とは、逆回転状態に出来るので、空気制御弁の最低開度時において、連結杆のドラムへの回転支持軸の軸心Ｂを、ドラム軸の軸心Ａと連結杆の制御弁レバーへの回転支持軸の軸心Ｃとを結ぶ線分Ａ−Ｃよりドラムの開方向側へ位置させたことによると、空気制御弁の低開度域において、ドラム軸の回転角変位に対し、制御弁軸の回転角変位を小とすることが極めて簡単な構造をもって実施することができ、更に又、制御弁軸の最大開放角度をドラム軸の最大開放角度より小とすることを容易に行なうことができる。
【００１１】
又、ドラム軸の他方側に、ドラム軸の回転角度に比例した電圧を出力する角度センサーを取着したことによると、角度センサーの見かけ上の分解能が上がり、空気制御弁の開度を高精度に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明になる内燃機関における空気制御弁の開閉装置の一実施例について図により説明する。
１は内部を機関に連なる吸気路２が貫通して形成されたスロットルボデーであり、吸気路２の有効開口面積を制御する空気制御弁３は、吸気路２を横断してスロットルボデー１に回転自在に支承される制御弁軸４に取着される。
制御弁軸４の一側は、スロットルボデー１の側方へ突出し、この突出部に制御弁レバー５が一体的に取着される。
６は、制御弁リターンスプリングであり、その一端が制御弁レバー５に係止され、他端がスロットルボデー１に係止され、この制御弁リターンスプリング６は、空気制御弁３に対して閉方向（図において反時計方向の回転）の弾性力を付与する。
【００１３】
７は、スロットルボデー１に固着配置された厚肉板材よりなるステーであり、このステー７にはドラム軸８が回転自在に支承される。そしてこのドラム軸８の一側方にはドラム９が一体的に取着される。
１０は、ドラムリターンスプリングであり、ドラム９に対して時計方向の弾性力を付与する。このドラムリターンスプリング１０は、その一端がドラム９に係止され、他端がスロットルボデー１あるいはステー７に係止される。
１１は、ステー７に螺着されたアイドル調整ネジ、１２はステー７に螺着された全閉調整ネジであり、それらの先端はドラム９の係止片部９Ａに臨んで配置される。
【００１４】
又、ドラム軸８の他側方には角度センサーSが取着される。
この角度センサーSは公知であり、ドラム軸８の回転と連動してポテンショメータが働き、ドラム軸８の回転に比例した電圧を出力する。
【００１５】
そして、前記ドラム９は、アクセルと操作ワイヤー（ともに図示せず）によって連結される。
本例にあっては、アクセルが開放側に変位すると、ドラム９はドラムリターンスプリング１０のバネ力に抗して反時計方向へ回転する。
【００１６】
ここで制御弁レバー５とドラム９とは連結杆１３よりなるリンク機構Ｒによって連結される。
具体的にはドラム９より回転支持軸１４が立設され、連結杆１３の一端に穿設した挿入孔（図示せず）がこの回転支持軸１４に挿入される。又制御弁レバー５より回転支持軸１５が立設され、連結杆１３の他端に穿設した挿入孔（図示せず）がこの回転支持軸１５に挿入される。
【００１７】
ここで、ドラム９の回転と制御弁レバー５との回転について鑑案する。
空気制御弁３の開放操作は以下によって行なわれる。
ドラム９は、アクセル、操作ワイヤーにて反時計方向へ回転され、このドラム９の回転は、連結杆１３を介して制御弁レバー５に伝達され、制御弁レバー５を時計方向に回転させ、これによって空気制御弁３が開放される。
一方、空気制御弁３の閉操作は以下によって行なわれる。
ドラム９は、アクセル、操作ワイヤーにて時計方向へ回転され、このドラム９の回転は、連結杆１３を介して制御弁レバー５に伝達され、制御弁レバー５を反時計方向に回転させ、これによって空気制御弁３が閉塞される。
すなわち、ドラム軸８の制御弁軸４に対する開方向の回転と、制御弁軸４の開方向の回転とは逆回転状態となる。
【００１８】
又、ドラム軸８と制御弁軸４との前記逆回転状態において、連結杆１３は以下によってドラム９と制御弁レバー５とに回転自在に連結する。
すなわち、連結杆１３をドラム９へ回転自在に支持する回転支持軸１４の軸心Ｂを、ドラム軸８の軸心Ａと、連結杆１３を制御弁レバー５へ回転自在に支持する回転支持軸１５の軸心Ｃとを結ぶ線分Ａ−Ｃよりドラム９の開方向側へ位置させる。
線分Ａ−Ｃよりドラム９の開方向側とは、図１において線分Ａ−Ｃより軸心Ｂを右側に位置させることである。
【００１９】
次にその作用について説明する。
まず、アイドル調整ネジ１１をユルメ、全閉調整ネジ１２を調整してドラム９の係止片部９Ａを時計方向にあるいは反時計方向に移動させて空気制御弁３が吸気路２を略全閉とする全閉基準開度（最低開度）を設定する。この際、全閉基準開度は、全閉調整ネジ１２を用いて設定されるようになっているので、アクセルドラム９は全閉調整ネジ１２で規定する位置を越えて時計方向へ回転することはない。従って、アクセルドラム９に係合するリンク機構Ｒも以後の作動が抑止され、この結果、リンク機構Ｒの逆回転あるいはリンク機構Ｒへ必要以上に力が作用することが防止される。
このように、全閉調整ネジ１２を設けたことにより、リンク機構Ｒの保護が可能となるので、リンク機構Ｒの剛性を極めて小さくすることが可能となる。
次いで、かかる全閉基準開度においてドラム軸８に取着せる角度センサーＳが所定の信号を出力するよう角度センサーSの零点調整が行われる。この際、全閉基準開度は、予め全閉調整ネジ１２にて設定されているので、この設定位置において、単に角度センサーＳからの出力信号が例えば零となるように調整するだけでよいので、零点調整を極めて容易に実施することが可能となる。
次いで、アイドル調整ネジ１１を螺動してドラム９の係止片部９Ａを反時計方向へ移動することによって、ドラム９を図において反時計方向へ回転させ、このドラム９の回転を連結杆１３を介して制御弁レバー５に伝達して制御弁レバー５を時計方向へ回転し、これによって空気制御弁３をわずかに開放して空気制御弁３のアイドリング開度を調整して維持できる。
この状態は、図１に示されるもので、アイドル調整ネジ１１の先端が係止片部９Ａに当接し、全閉調整ネジ１２は係止片部９Ａに当接することなく間隙を有する。
【００２０】
そしてアクセル、アクセルワイヤーを操作することによってドラム９を反時計方向へ回転することによって空気制御弁３を開放できる。
すなわち、ドラム９の反時計方向への回転によると、制御弁レバー９は連結杆１３によって時計方向に回転して空気制御弁３が開放される。
ここで、かかる空気制御弁３の開放操作時において、ドラム９の回転と制御弁レバー５の回転とを逆回転状態とすること。
及び連結杆１３のドラム９への回転支持軸１４の軸心Ｂを、
ドラム軸８の軸心Ａと、連結杆１３の制御弁レバー５への回転支持軸１５の軸心Ｃとを結ぶ線分Ａ−Ｃよりドラム９の開方向側へ位置させたこと。
により、ドラム９の回転角変位と制御弁レバー５の回転角変位との関係を図２の如くすることができる。
図２の実線はドラム９と制御弁レバー５との回転角変位が比例関係にあるもので、これは従来のものに相当する。
【００２１】
ここで本発明になる空気制御弁の開閉装置によると、前記構成を用いたことにより、特に空気制御弁３の低開度域において、ドラム軸８の回転角変位に対し、制御弁軸４の回転角変位を小とすることができたものである。
これは図２において点線で示されるもので、例えばドラム軸８が３０度開放した際にあって、制御弁軸４は２１度迄しか開放しない。
【００２２】
以上によれば、アクセルを大きく回転させたとしても、空気制御弁３が大きく吸気路２を開放するものでなく、これによって急激に空気量が増加することがなく、機関出力の急激な増加を抑止できたもので、良好な機関の運転性を得ることができる。
【００２３】
一方、角度センサーSは、ドラム軸８に取着されたもので、前述した例に基づき説明すれば、ドラム軸８の３０度変位において制御弁軸４の２１度変位を検出すればよいもので、これによると角度センサーS自体の分解能を上げることがなく、すなわち、角度センサーSの見かけ上の分解能を上げることにより、空気制御弁３の開度を高精度に検出することが可能となったものである。
【００２４】
又、ドラム９と制御弁レバー５とが連結杆１３によって連結され、制御弁軸４の軸心Ｄと回転支持軸１５の軸心Ｃとの距離ａと、
回転支持軸１４の軸心Ｂと回転支持軸１５の軸心Ｃとの距離ｂと、
の関係を調整することによってドラム軸８の最大開度時において制御弁軸４の最大開度を小開度に設定できる。
これは図２の一点鎖線に示されるもので、ドラム軸８が８０度開放したとき、制御弁軸４（空気制御弁３の角度に相当する）を６２度に抑止できる。
以上によれば、ドラム軸８の最大回転角を変えることなく空気制御弁３の全開度位置を下げることができたもので、大きな吸気路径を有する単一のスロットルボデー５を排気量の小なる機関へ適合することが可能となったものである。
【００２５】
又、ドラム９にドラムリターンスプリング１０を係止するとともに制御弁レバー５に制御弁リターンスプリング６を係止したことによると、連結杆１３とドラム９及び制御弁レバー５とを連結する回転支持軸１４，１５がそれを挿入する孔の一側に単に押圧されて配置されるので回転支持軸１４，１５と孔とのガタが無くなり、長期間に渡る使用時においてもそれら接続部が摩耗することがなく安定した連結機能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明になる内燃機関における空気制御弁の開閉装置の一実施例を示す側面図。
【図２】制御弁軸回転角度とドラム軸回転角度との関係を示す線図。
【符号の説明】
【００２７】
２          吸気路
３          空気制御弁
４          制御弁軸
５          制御弁レバー
８          ドラム軸
９          ドラム
１２        全閉調整ネジ（調整手段）
１３        連結杆
１４，１５  回転支持軸
Ｓ          角度センサー
【図１】
2006291966.tif 000003
【図２】
2006291966.tif 000004