(57)【要約】  【構成】  同軸上に配置される複数のスロットルバルブ１２Ａ〜１２Ｃの中で最も軸方向外側に位置するスロットルバルブ１２Ａを回転駆動するアクチュエータ１４を備える。隣り合うスロットルバルブを電磁クラッチ１６Ａ，１６Ｂにより接続する。  【効果】  電磁クラッチ１６Ａ，１６Ｂを開放した状態で、個々のスロットルバルブ毎に開度調整を正確に行うことができる。調整後に電磁クラッチ１６Ａ，１６Ｂを締結することにより、全てのスロットルバルブ１６Ａ〜１６Ｃが正確に調整された状態で一体的に作動する。  【選択図】  図１
2005240600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に配置される複数のスロットルバルブと、
これら複数のスロットルバルブの中で最も軸方向外側に位置するスロットルバルブを回転駆動するアクチュエータと、
上記複数のスロットルバルブが一体的に回転するように、隣り合うスロットルバルブを接続する電磁クラッチと、を有する多連スロットル装置。
【請求項２】
少なくとも一つのスロットルバルブの作動不良を検出する作動不良検出手段と、
作動不良が検出されたスロットルバルブのアクチュエータ側の電磁クラッチを開放するクラッチ切換手段と、
を有する請求項１に記載の多連スロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関の吸気通路を開閉する複数のスロットルバルブが一体的に回転可能な多連スロットル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、個々の気化器に設けられた複数のスロットルバルブが一体的に回転するように連係された多連スロットル装置が開示されている。この装置では、個々のスロットルバルブが調整スクリュー（調整ネジ）を含むリンク機構を介して一体的に回転するように機械的に連係されている。上記の調整スクリューは、隣り合うスロットルバルブの一方に設けられ、他方のスロットルバルブに設けられたストッパレバーに突き当てられる。この調整スクリューのねじ込み量を調整することにより、個々のスロットルバルブの回転位置を調整することができる。
【特許文献１】特開平８−２１８９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このように隣り合うスロットルバルブを調整スクリューを含むリンク機構により連係している構成では、長期の使用により経時的にリンク機構の寸法ばらつきを招き易い。スロットルバルブの調整は工場等で行わねばならず、頻繁に行えるものではない。
【０００４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、個々のスロットルバルブ毎に開度調整を精度良く行うことができ、かつ、長期にわたって精度良く調整された状態を良好に維持し得る新規な多連スロットル装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
同軸上に配置される複数のスロットルバルブと、これら複数のスロットルバルブの中で最も軸方向外側に位置するスロットルバルブを回転駆動するアクチュエータと、上記複数のスロットルバルブが一体的に回転するように、隣り合うスロットルバルブを接続する電磁クラッチと、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電磁クラッチを開放した状態で、個々のスロットルバルブ毎に開度調整を精度良く行うことができ、かつ、調整後に、電磁クラッチを締結することにより、全てのスロットルバルブが一体構造となり、リンク機構のような寸法ばらつきを招くことがない。従って、全てのスロットルバルブが正確に調整された状態を長期にわたって良好に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を、内燃機関の各気筒に接続する吸気分岐通路を開閉する多連スロットル装置に適用した実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施例に係る多連スロットル装置を示している。この多連スロットル装置は、同軸上に配置される複数（この例では３つ）のスロットルバルブ１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）と、これら複数のスロットルバルブ１２の中で最も軸方向外側に位置する一方（図１では右方）の第１スロットルバルブ１２Ａを回転駆動するアクチュエータ１４と、複数のスロットルバルブ１２が一体的に回転するように、隣り合うスロットルバルブ１２を締結・接続する２つの電磁クラッチ１６（１６Ａ，１６Ｂ）と、を有している。各スロットルバルブ１２には、軸部２２を例えば閉弁方向へ常時付勢する付勢手段としてのリターンスプリング１８が設けられている。
【０００９】
各スロットルバルブ１２は、ハウジング２０に軸受２１を介して回転可能に支持される軸部２２と、この軸部２２にボルト２３によって固定され、吸気分岐通路２４を開閉する弁体２５と、を有している。ハウジング２０は、図示せぬシリンダヘッドと吸気マニホールドとの間に介装され、各吸気分岐通路２４がシリンダヘッドの側面に開口する吸気ポートに連通する状態で、シリンダヘッドに固定される。
【００１０】
アクチュエータ１４は、運転者によるアクセルペダルの操作とは独立してエンジン制御部４０からの指令信号により作動可能な電制モータであり、第１ギヤ２６及び第２ギヤ２７を介して第１スロットルバルブ１２Ａを開弁方向へ回転駆動する。第２ギヤ２７はボルト・ナット２８により第１スロットルバルブ１２Ａの軸部２２の一端に共締め固定されている。これらのギヤ２６，２７はカバー２９によりハウジング２０内に収容配置されている。
【００１１】
アクチュエータ１４の非作動状態でもスロットルバルブ１２が完全に閉塞された状態となることを回避するように、デフォルトレバー３６と、このデフォルトレバー３６をハウジング２０に対して閉弁方向へ付勢する第１レバースプリング３７と、第１スロットルバルブ１２Ａの軸部２２及び第２レバー２７をデフォルトレバー３６に対して開弁方向へ付勢する第２レバースプリング３８と、が設けられている。なお、第２レバースプリング３８は、デフォルトレバー３６を介して第１スロットルバルブ１２Ａを閉弁方向へ付勢する上記のリターンスプリング１８としての機能を兼用している。
【００１２】
各電磁クラッチ１６は、周知のように、物体間の磁気的な結合によるクラッチであり、代表的には、磁性流体や磁性粉末クラッチ、渦電流クラッチ、及びヒステリシスクラッチなどが挙げられる。エンジン搭載状態での通常の使用形態では、電磁クラッチ１６Ａ，１６Ｂの双方が締結され、３つのスロットルバルブ１２Ａ〜１２Ｃが一体構造となる。つまり、アクチュエータ１４の駆動力がギヤ２６，２７を介して第１スロットルバルブ１２Ａに伝達され、この回転動力が第１電磁クラッチ１６Ａを介して中間スロットルバルブ１２Ｂへ伝達され、かつ、この回転動力が第２電磁クラッチ１６Ｂを介して第２スロットルバルブ１２Ｃに伝達されて、全てのスロットルバルブ１２がリターンスプリング１８，３８の付勢力に抗して一体的に回動する。
【００１３】
このような本実施例によれば、電磁クラッチ１６Ａ，１６Ｂを開放した状態で、個々のスロットルバルブ毎に、その開度、つまりスロットルバルブと吸気分岐通路のボア間のクリアランスを精度良く調整することができる。クリアランス調整後のエンジン搭載状態における通常の使用形態では、電磁クラッチ１６Ａ，１６Ｂが締結され、これにより３つのスロットルバルブ１２Ａ〜１２Ｃが一体構造となる。従って、上述した特許文献１のように隣り合うスロットルバルブがリンク機構により連係されている場合のように経時的なリンク機構の寸法ばらつきを招くことがなく、個々のスロットルバルブが精度良く調整された状態を長期にわたって安定して確保することができる。
【００１４】
また、本実施例では、中間スロットルバルブ１２Ｂの開度、すなわち回転角度位置を検出する第１開度センサ４１と、第２スロットルバルブ１２Ｃの開度、すなわち回転角度位置を検出する第２開度センサ４２と、が設けられ、両センサ４１，４２からの検出信号に基づいて、エンジン制御部４０により電磁クラッチ１６Ａ，１６Ｂの締結及び開放を切り換えるようになっている。
【００１５】
この切換動作について、図２を参照して説明する。ステップ（図ではＳと記す）１では、第１開度センサ４１の検出信号に基づいて、中間スロットルバルブ１２Ｂが作動不良・故障しているかを判定する（作動不良検出手段）。ステップ２では、第２開度センサ４４の検出信号に基づいて、第２スロットルバルブ１２Ｃが作動不良・故障しているかを判定する。中間スロットルバルブ１２Ｂが作動不良であると判定されると、Ｓ１からＳ３へ進み、この中間スロットルバルブ１２Ｂの直ぐアクチュエータ側である第１電磁クラッチ１６Ａを開放し、以降、第１スロットルバルブ１２のみを開閉制御する（クラッチ切換手段）。駆動力伝達を切断された中間スロットルバルブ１２Ｂ及び第２スロットルバルブ１２Ｃは、それぞれリターンスプリング１８により全閉位置もしくは必要アイドル空気量を発生するスロットル開度位置に強制的に保持される。第２スロットルバルブ１２Ｃが故障していると判定されると、Ｓ２からＳ４へ進み、この第２スロットルバルブ１２Ｃの直ぐアクチュエータ側に位置する第２電磁クラッチ１６Ｂを開放し、以降、第１スロットルバルブ１２及び中間スロットルバルブ１２Ｂを開閉制御する（クラッチ切換手段）。駆動力伝達を切断された第２スロットルバルブ１２Ｃは、リターンスプリング１８により全閉位置もしくは必要アイドル空気量を発生するスロットル開度位置に保持される。
【００１６】
このように本実施例では、少なくとも一つのスロットルバルブの固着等による作動不良を検出し、作動不良が検出されると、そのスロットルバルブの直ぐアクチュエータ側の電磁クラッチを開放している。従って、中間スロットルバルブ１２Ｂ又は第２スロットルバルブ１２Ｃのいずれかが故障・作動不良に陥っても、作動不良となったスロットルバルブを切り離し、残りの正常なスロットルバルブの作動を継続して、いくつかの気筒のスロットル制御（吸入空気量制御）を継続することができる。よって、フェールセーフ時のリンプホーム性能を向上することができる。
【００１７】
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、２個又は４個以上のスロットルバルブを有する多連スロットル装置に本発明を適用することもできる。また、構成の簡素化の目的で、センサ４１，４２を省略し、既存のエアフロメータによる回転変動等からスロットルバルブの作動不良を推定するようにしても良い。
【００１８】
以上の説明より把握し得る特徴的な技術思想について列記する。
【００１９】
（１）同軸上に配置される複数のスロットルバルブ１２Ａ〜１２Ｃと、これら複数のスロットルバルブの中で最も軸方向外側に位置するスロットルバルブ１２Ａを回転駆動するアクチュエータ１４と、上記複数のスロットルバルブが一体的に回転するように、隣り合うスロットルバルブを接続する電磁クラッチ１６Ａ，１６Ｂと、を有する。
【００２０】
（２）少なくとも一つのスロットルバルブの作動不良を検出する作動不良検出手段（Ｓ１，Ｓ２）と、作動不良が検出されたスロットルバルブのアクチュエータ側の電磁クラッチを開放するクラッチ切換手段（Ｓ３，Ｓ４）と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例に係る多連スロットル装置を示す断面対応図。
【図２】上記多連スロットル装置のクラッチ切換制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２２】
１２Ａ〜１２Ｃ…スロットルバルブ
１４…アクチュエータ
１６Ａ，１６Ｂ…電磁クラッチ
４０…エンジン制御部
４１，４２…開度センサ
【図１】
2005240600.tif 000003
【図２】
2005240600.tif 000004