(57)【要約】本装置によれば、エンジンの気筒に対応する吸気通路２１に配置される複数のスロットルバルブ３０、複数のスロットルバルブ３０をグループごとに分けて支持する複数のスロットルシャフト４１，４２、各々のスロットルバルブ４１，４２をそれぞれ駆動する複数の駆動手段６０，７０を採用する。これにより、一つのグループに属するスロットルバルブの開閉制御と、他のグループに属するスロットルバルブの開閉制御とを、別々に切り離して行なうことができ、運転条件に応じて燃焼状態すなわち出力を最適な状態に制御でき、又、アイドルスピードコントロールに際しても、きめ細かな制御が行なえる。これにより、二輪車に搭載されるエンジンの多連スロットル装置において、電子制御化を図り、きめ細かな制御を実現する。
2004025103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの気筒ごとに対応する吸気通路にそれぞれ配置される複数のスロットルバルブと、前記複数のスロットルバルブを開閉させるべく支持するスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトを回転駆動するモータを含む駆動手段と、を備えた多連スロットル装置であって、
前記複数のスロットルバルブは、複数のグループごとに分けられ、
前記スロットルシャフトは、前記グループごとに前記スロットルバルブを支持する複数のスロットルシャフトからなり、
前記駆動手段は、前記複数のスロットルシャフトごとに駆動力を及ぼす複数の駆動手段からなる、
ことを特徴とする多連スロットル装置。
【請求項２】
前記複数のスロットルシャフトは、一直線上に配列された第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトからなり、
前記駆動手段は、前記第１スロットルシャフトに駆動力を及ぼす第１駆動手段と、前記第２スロットルシャフトに駆動力を及ぼす第２駆動手段と、からなる、
ことを特徴とする請求の範囲１記載の多連スロットル装置。
【請求項３】
前記第１駆動手段及び第２駆動手段は、前記第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトがお互いに対向する側の内側端部に駆動力を及ぼすように配置されている、
ことを特徴とする請求の範囲２記載の多連スロットル装置。
【請求項４】
前記複数のスロットルシャフトは、平行に配列された第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトからなり、
前記駆動手段は、前記第１スロットルシャフトに駆動力を及ぼす第１駆動手段と、前記第２スロットルシャフトに駆動力を及ぼす第２駆動手段と、からなる、
ことを特徴とする請求の範囲１記載の多連スロットル装置。
【請求項５】
前記第１駆動手段は、前記第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトの一端側において、前記１スロットルシャフトの端部に駆動力を及ぼすように配置され、
前記第２駆動手段は、前記第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトの他端側において、前記第２スロットルシャフトの端部に駆動力を及ぼすように配置されている、
ことを特徴とする請求の範囲４記載の多連スロットル装置。
【請求項６】
前記第１駆動手段のモータ及び第２駆動手段のモータは、前記第１スロットルシャフトと前記第２スロットルシャフトとの間の領域に配置されている、
ことを特徴とする請求の範囲４または５に記載の多連スロットル装置。
【請求項７】
前記複数の駆動手段は、エンジンの運転状況に応じて別々に駆動制御される、
ことを特徴とする請求の範囲１ないし６いずれかに記載の多連スロットル装置。
【請求項８】
前記複数のスロットルシャフトは、平行に配列された第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトからなり、
前記複数の駆動手段は、前記第１スロットルシャフトに駆動力を及ぼすよう制御される第１駆動手段と、前記第２スロットルシャフトに駆動力を及ぼすよう制御される第２駆動手段とからなる、
ことを特徴とする請求の範囲７に記載の多連スロットル装置。
【請求項９】
前記複数の駆動手段は、前記複数のグループのうち、少なくとも１つのグループのスロットルバルブを開閉制御された後、所定時間を経過してから他のグループのスロットルバルブが追従して開閉制御される、
ことを特徴とする請求の範囲７または８に記載の多連スロットル装置。
【請求項１０】
前記複数の駆動手段は、前記複数のグループのうち、少なとも１つのグループのスロットルバルブをエンジンの運転状況に応じて所定角度になるよう制御される、
ことを特徴とする請求の範囲７または８に記載の多連スロットル装置。
【請求項１１】
前記所定角度は、エンジンが低回転の時にスロットルバルブが調整される角度である、
ことを特徴とする請求の範囲１０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】  本発明は、エンジンの吸気通路に配置された多数のスロットルバルブを開閉させる多連スロットル装置に関し、特に、二輪車等に搭載されるエンジンの気筒ごとの吸気通路にそれぞれ配置されるスロットルバルブをもつ多連スロットル装置に関する。
【背景技術】  四輪車に搭載のエンジンに適用される従来のスロットル装置としては、電子制御式またはワイヤー兼電子制御式等のスロットル装置が知られている。
例えば、ワイヤー兼電子制御式のスロットル装置としては、６気筒のＶ型エンジンにおいて、各気筒に対応する吸気通路を３本ごとに集合させる２つのサージタンク及び各々のサージタンクから上流側に伸びる吸気通路を備える吸気系において、上流側のそれぞれの吸気通路に配置される２つのスロットルバルブを、１本のスロットルシャフトで連動させて、単一のワイヤーにより開閉駆動すると共に、トラクションコントロールを行なう際に単一のモータにより閉じ側へ駆動するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、他のスロットル装置としては、スロットルボデーに形成された２つの吸気通路にそれぞれ配置されるスロットルバルブを、１本のスロットルシャフトで回動自在に連結し、スロットルシャフトの一端側に配置した単一のモータにより開閉駆動するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
上記従来の装置は、サージタンクの上流側あるいは比較的長い吸気通路の上流側に配置されるため、スロットルバルブの開閉動作により制御された吸気は、一旦サージタンクに溜められた後、あるいは長い吸気通路を経た後各気筒に対応する吸気通路（吸気ポート）に流れるようになっている。したがって、スロットルバルブの微小な開閉動作では、エンジンの気筒に流入する吸気量はそれ程変化せず、きめ細かな開閉制御は効果的ではない。
一方、二輪車等に搭載されるエンジンのスロットル装置としては、スロットル操作に対する応答性が重視されるため、シリンダヘッドの吸気ポートに近接した位置において、気筒（吸気ポート）ごとに対応する吸気通路にそれぞれスロットルバルブを配置し、各々のスロットルバルブを回動自在に支持するスロットルシャフトを、トルクを伝達する同調レバー及び付勢スプリング等により連結し、単一のワイヤーにより全てのスロットルバルブを開閉駆動する多連スロットル装置が知られている。また、この装置においては、エンジンのアイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）を行なうために、別個のＩＳＣバルブが設けられている。
【特許文献１】          特開平６−２０７５３５号公報
【特許文献２】          特開平８−２１８９０４号公報
ところで、二輪車等に搭載のエンジンにおいても、複数のスロットルバルブをモータにより駆動する電子制御化、さらに、別個のＩＳＣバルブを省いてスロットルバルブの開閉角度を微調整することによりアイドルスピードを制御する検討がなされている。
また、二輪車のスロットル操作は、四輪車のそれに比べて感度が高く急激な変化を伴うことから、運転者がスロットル操作を誤操作したような場合あるいは路面状況等に応じて、出力を最適な状態に制御して、性能の向上を図ると共に、急激な運転操作等を回避でき安全な運転が行なえるようにすることが望まれている。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸気通路ごとに配置された複数のスロットルバルブをモータで開閉駆動するにあたり、運転条件等に応じた最適な出力制御を行なって、運転性に優れると共に安全な運転が行なえ、特に二輪車等に搭載される高性能のエンジンに好適な多連スロットル装置を提供することにある。
【発明の開示】
本発明の多連スロットル装置は、エンジンの気筒ごとに対応する吸気通路にそれぞれ配置される複数のスロットルバルブと、複数のスロットルバルブを開閉させるべく支持するスロットルシャフトと、スロットルシャフトを回転駆動するモータを含む駆動手段とを備えた多連スロットル装置であって、上記複数のスロットルバルブは、複数のグループごとに分けられ、上記スロットルシャフトは、グループごとにスロットルバルブを支持する複数のスロットルシャフトからなり、上記駆動手段は、複数のスロットルシャフトごとに駆動力を及ぼす複数の駆動手段からなる、構成を採用している。
この構成によれば、スロットルバルブがグループごとに分けられて、それぞれの駆動手段により開閉駆動される。従って、運転条件に応じて燃焼状態すなわち出力を最適な状態に制御でき、又、アイドルスピードコントロールに際しても、同様の制御が行なえる。
上記構成において、複数のスロットルシャフトは、一直線上に配列された第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトからなり、駆動手段は、第１スロットルシャフトに駆動力を及ぼす第１駆動手段と、第２スロットルシャフトに駆動力を及ぼす第２駆動手段と、からなる構成を採用できる。
この構成によれば、気筒が直列に配列された直列エンジンにおいて、この多連スロットル装置を適用することができ、１つ以上（例えば、２つ、３つ等）のスロットルバルブを支持する第１スロットルシャフトが第１駆動手段により駆動され、他の１つ以上（例えば、２つ、３つ等）のスロットルバルブを支持する第２スロットルシャフトが第２駆動手段により駆動される。
上記構成において、第１駆動手段及び第２駆動手段は、第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトがお互いに対向する側の内側端部に駆動力を及ぼすように配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、第１駆動手段及び第２駆動手段が、装置の中央寄りに集約されて、装置が幅狭化、小型化される。
また、上記構成において、複数のスロットルシャフトは、平行に配列された第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトからなり、駆動手段は、第１スロットルシャフトに駆動力を及ぼす第１駆動手段と、第２スロットルシャフトに駆動力を及ぼす第２駆動手段と、からなる構成を採用できる。
この構成によれば、気筒がＶ型に配列されたＶ型エンジンにおいて、この多連スロットル装置を適用することができ、１つ以上（例えば、２つ、３つ等）のスロットルバルブを支持する第１スロットルシャフトが第１駆動手段により駆動され、他の１つ以上（例えば、２つ、３つ等）のスロットルバルブを支持する第２スロットルシャフトが第２駆動手段により駆動される。
上記構成において、第１駆動手段は、第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトの一端側において、第１スロットルシャフトの端部に駆動力を及ぼすように配置され、第２駆動手段は、第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトの他端側において、第２スロットルシャフトの端部に駆動力を及ぼすように配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、第１駆動手段及び第２駆動手段が、両側にバランス良く配置されて、全体として装置が幅狭化、小型化される。
上記構成において、第１駆動手段のモータ及び第２駆動手段のモータは、平行に配列された第１スロットルシャフトと第２スロットルシャフトとの間の領域に配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、第１駆動手段及び第２駆動手段が、２つのスロットルシャフトすなわちスロットルボデーに挟まれる空間に集約されて、装置がより幅狭化、小型化される。
上記構成において、複数の駆動手段（例えば、第１駆動手段及び第２駆動手段）は、エンジンの運転状況に応じて別々に駆動制御される、構成を採用できる。
この構成によれば、例えば二つの駆動手段からなる場合、一方の駆動手段がアクセル操作に従って駆動制御され、他方の駆動手段が運転状況とアクセル操作に基づいて判断された制御信号により駆動制御されるようにすることができ、または、始動時のアイドルアップ（ファーストアイドル）のために一方の駆動手段だけ駆動制御されるようにすることができ、さらには、各々の駆動手段がそれぞれ専用に設けられたコンピュータで完全に別々に駆動制御されるようにすることができる。これにより、エンジンの始動性、制御性、燃料消費率、安全性等を向上させることができる。
上記構成において、複数のスロットルシャフトは、平行に配列された第１スロットルシャフト及び第２スロットルシャフトからなり、複数の駆動手段は、第１スロットルシャフトに駆動力を及ぼすよう制御される第１駆動手段と、第２スロットルシャフトに駆動力を及ぼすよう制御される第２駆動手段と、からなる構成を採用することができる。
これにより、気筒がＶ型に配列されたＶ型エンジンにおいて、例えば第１駆動手段を車両の前輪側の前バンクに位置するスロットルシャフトに駆動力を及ぼすよう制御され、第２駆動手段を車両の後輪側の後バンクに位置するスロットルシャフトに駆動力を及ぼすように制御されれば、燃焼特性の異なる気筒群ごとに最適な空気量を供給することが達成できる。
上記構成において複数の駆動手段は、複数のグループのうち、少なくとも１つのグループのスロットルバルブを開閉制御された後、所定時間を経過してから他のグループのスロットルバルブが追従して開閉制御される、構成を採用することができる。
この構成により、スロットルを急激に戻すような操作がなされた場合でも、エンジンの急激な回転数変化を抑制できるため、安全な運転が確保される。
上記構成において、複数の駆動手段は、複数のグループのうち、少なとも１つのグループのスロットルバルブを所定角度になるよう制御される、構成を採用できる。
これにより、１つのグループのスロットルバルブの開度が一定になるよう制御され、他のグループのスロットルバルブが開閉するよう制御されるため、１つのグループと他のグループとを別々に切り離して行なうことができる。このため、例えば、エンジンの燃焼状態はシリンダーごとによって異なっているので、グループごとのスロットルバルブの開閉制御により、燃焼状態に応じた最適な空気を供給することができる。
上記構成において、所定角度はエンジンが低回転の時にスロットルバルブが調整される角度である、構成を採用できる。
この構成により、エンジンが低回転の時は、１つの駆動手段のみを作動させてスロットルバルブの開度を微調整すればよく、運転条件に応じたスロットルバルブの最適な角度の選定が可能になる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明に係る多連スロットル装置を適用する制御システムを示すブロック図である。
第２図は、本発明に係る多連スロットル装置の一実施形態を示す概略構成図である。
第３図は、第１図に示す装置の駆動手段を示す側面図である。
第４図は、本発明に係る多連スロットル装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
第５図は、第４図に示す装置の駆動手段を示す側面図である。
第６図は、第４図に示す装置の平断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
第１図ないし第３図は、本発明に係る多連スロットル装置の一実施形態を示すものであり、第１図は二輪車に搭載されるエンジンにこの装置を適用した場合の制御システムを示すブロック図、第２図は装置の断面図、第３図は装置の駆動手段を示す側面図である。
この制御システムは、第１図に示すように、エンジン１、エンジン１の吸気系に装着された多連スロットル装置２、装置２に設けられた２つの駆動手段６０，７０をそれぞれ駆動する駆動回路３，４、装置２におけるスルットルバルブの角度位置を検出する角度検出センサ９１，９２及びスロットル角度検出回路５，６、エンジン１の回転数を検出する回転センサ７及び回転数検出回路８、エンジン１のその他の状態量（例えば、エンジン１の水温、吸気温度、吸気圧、エンジン１周りの大気圧等）を検出するセンサ９（図においては、水温センサを示す）及び状態量検出回路１０、種々の制御情報、運転マップ等が予め記憶された記憶部１１、システム全体の制御を司る制御部１２、運転者が操作するアクセル（グリップ）の回転角度位置を検出するアクセル角度センサ１３及びアクセル角度検出回路１４等を備えている。
この装置２は、直列４気筒エンジシに対して適用される４連スロットル装置であり、第２図に示すように、吸気通路２１を画定する４つのスロットルボデー２０、それぞれの吸気通路２１に配置された４つのスロットルバルブ３０、第１スロットルシャフト４１及び第２スロットルシャフト４２、軸受５０、第１駆動手段６０及び第２駆動手段７０、第１復帰スプリング８１及び第２復帰スプリング８２、第１角度検出センサ９１及び第２角度検出センサ９２、連結ボルト１００等を備えている。
スロットルボデー２０は、アルミ材料あるいは樹脂材料を用いて型成形されたものであり、第２図に示すように、断面略円形の吸気通路２１、スロットルシャフト４１，４２を通す貫通孔２２、軸受５０を嵌合する凹状の嵌合部２３、接合面２４、連結ボルト１００を通すボルト孔２５等により形成されている。貫通孔２２は、非接触となるように第１スロットルシャフト４１及び第２スロットルシャフト４２の外径よりも若干大きく形成されている。
第２図に示すように、第１スロットルシャフト４１と第２スロットルシャフト４２とは、一直線上に配列されている。そして、第１スロットルシャフト４１は、第１グループである左側２つのスロットルバルブ３０を同時に開閉させるべく回動自在に支持する。第２スロットルシャフト４２は、第２グループである右側２つのスロットルバルブ３０を同時に開閉させるべく回動自在に支持する。
軸受５０は、各々のスロットルバルブ３０を挟むように両側に配置されているため、スロットルシャフト４１，４２は円滑に回動し、その捩れ等が防止され、各々のグループごとにスロットルバルブ３０の同調（同一位相での開閉動作）が確保される。尚、軸受５０としては、玉軸受、コロ軸受、接触面そのものが軸受機能をもつ円筒軸受等種々の軸受を採用できる。また、複数の軸受５０のうち少なくとも一部には、ラジアル方向だけでなくスラスト方向も支持する軸受が採用される。
第１駆動手段６０は、第２図及び第３図に示すように、ＤＣモータ６１、出力軸６１ａに固着された歯車６２、第１スロットルシャフト４１の内側端部に固着され歯車６２と噛合する歯車６３、歯車６３の停止位置を規制する調整ネジ６４により形成されている。
第１復帰スプリング８１は、歯車６３の近傍に配置されて、第１グループの２つのスロットルバルブ３０を閉じ側の休止位置に復帰させるべく、第１スロットルシャフト４１に対して回転付勢力を及ぼす。
そして、休止状態からＤＣモータ６１が回転すると、歯車６２及び歯車６３を介し、第１復帰スプリング８１の付勢力に抗して第１スロットルシャフト４１が回転し、第１グループの２つのスロットルバルブ３０が吸気通路２１を全開する。一方、ＤＣモータ６１への通電が断たれると、第１復帰スプリング８１の付勢力により、第１スロットルシャフト４１は逆向きに回転して、第１グループの２つのスロットルバルブ３０は閉じ側の休止位置に復帰する。
第２駆動手段７０は、第２図及び第３図に示すように、ＤＣモータ７１、出力軸７１ａに固着された歯車７２、第２スロットルシャフト４２の内側端部に固着され歯車７２と噛合する歯車７３、歯車７３の停止位置を規制する調整ネジ７４により形成されている。
第２復帰スプリング８２は、歯車７３の近傍に配置されて、第２グループの２つのスロットルバルブ３０を閉じ側の休止位置に復帰させるべく、第２スロットルシャフト４２に対して回転付勢力を及ぼす。
そして、休止状態からＤＣモータ７１が回転すると、歯車７２及び歯車７３を介し、第２復帰スプリング８２の付勢力に抗して第２スロットルシャフト４２が回転し、第２グループの２つのスロットルバルブ３０が吸気通路２１を全開する。一方、ＤＣモータ７１への通電が断たれると、第２復帰スプリング８２の付勢力により、第２スロットルシャフト４２は逆伺きに回転して、第２グループの２つのスロットルバルブ３０は閉じ側の休止位置に復帰する。
上記のように、第１駆動手段６０及び第２駆動手段７０は、歯車列を含み、第１スロットルシャフト４１及び第２スロットルシャフト４２がお互いに対向する内側端部に駆動力を及ぼすように配置されているため、これらの部品が中央寄りに集約され、装置２が幅狭化、小型化される。
第１角度検出センサ９１及び第２角度検出センサ９２は、第２図に示すように、第１スロットルシャフト４１及び第２スロットルシャフト４２のそれぞれの外側端部に配置された非接触式の角度センサであり、スロットルシャフト４１，４２の回転角度位置、すなわち、第１グループのスロットルバルブ３０の回転角度位置と第２グループのスロットルバルブ３０の回転角度位置を検出し、角度検出回路５，６を介して、検出信号を制御部１２に出力する。
次に、上記多連スロットル装置の動作について説明する。
通常の運転モードにおいては、制御部１２から発せられる制御信号に基づいて、ＤＣモータ６１，７１が一方向に回転し、歯車６２，６３及び歯車７２，７３を介して、回転駆動力が第１スロットルシャフト４１及び第２スロットルシャフト４２に伝達される。すると、復帰スプリング８１，８２の付勢力に抗して、第１スロットルシャフト４１及び第２スロットルシャフト４２が一方向に回転し始め、第１グループ及び第２グループのスロットルバルブ３０は、休止位置から吸気通路２１を全開する向きに回転する。
一方、制御部１２からの制御信号に基づいて、ＤＣモータ６１，７１が逆向きに回転すると、復帰スプリング８１，８２の付勢力が加わりつつ、第１スロットルシャフト４１及び第２スロットルシャフト４２が逆方向に回転し、第１グループ及び第２グループのスロットルバルブ３０は、全開位置から吸気通路２１を閉じる向きに回転する。尚、ＤＣモータ６１，７１への通電が断たれると、復帰スプリング８１，８２の付勢力により、第１スロットルシャフト４１及び第２スロットルシャフト４２は素早く回転して、第１グループ及び第２グループのスロットルバルブ３０を休止位置に復帰させる。
すなわち、通常の運転モードにおいては、運転負荷等の条件に応じて、ＤＣモータ６１，７１が同時に制御され、第１グループ及び第２グループのスロットルバルブ３０は、アクセル角度センサ１３の信号に対して、最適な開度となるように同時に開閉駆動される。
通常の運転モード以外の状況においては、エンジンの全気筒の空気量を同時に、同一のスロットルバルブで調整する場合、スロットルバルブの開度を僅かに変化させるだけで、エンジンへ供給される空気量の増加の影響を多大に受けるため、スロットルバルブの微小角度を高精度に調整しなければ最適な空気量を供給することが困難になる。このため、全気筒の空気量を同時に、同一のスロットルバルブで調整せず、例えば、一方のＤＣモータ６１が、第１グループである左側２つのスロットルバルブ３０の開度を一定になるよう制御され、他方のＤＣモータ７１が第２グループである右側のスロットルバルブ３０を開閉するよう制御されて、グループごとのスロットルバルブで空気量を調整すれば、予め一方のグループのスロットルバルブの開度が一定になっているため、エンジンの全気筒の空気量を同時に、同一のバルブで調整する場合に比して、エンジンへ供給される空気量の増加の影響を最小限に抑えることができ、最適な空気量を供給することができる。その結果、Ａ／Ｄ変換器、角度センサを高性能なものを用いなくてもよく、コストを抑えることができる。
更に、エンジンの気筒は、エンジンの冷却状態、排気管の長さの違いにより気筒ごとに燃焼状態が相違する。そのため、このように一方のＤＣモータ６１が、第１グループである左側２つのスロットルバルブ３０の開度を一定になるよう制御され、他方のＤＣモータ７１が第２グループである右側のスロットルバルブ３０を開閉するよう制御されれば、燃焼特性が異なる気筒それぞれに燃焼状態に応じた最適な量の空気を供給することもできる。
また、第１グループと第２グループのスロットルバルブ３０の開度が最大になって車両が急加速しようとする時、急激なエンジントルクの立ち上がり現象により、運転者等が急加速による影響を受け安全な運転が困難になる場合もある。このような場合、一方のＤＣモータ６１が、第１グループである左側のスロットルバルブ３０が加速前の開度に保持するよう制御され、他方のＤＣモータ７１が第２グループである右側のスロットルバルブ３０で加速に応じて開閉するよう制御されれば、グループごとにエンジンに供給される空気量が調整されるため、急激なトルクの立ち上がりが緩和し、運転者等が急激な加速による影響を受けることなく安全な運転が確保される。
一方、アイドル運転状態においては、制御部１２からの駆動信号に基づいて、例えば、ＤＣモータ６１のみが適宜駆動されて、第１スロットルシャフト４１すなわち第１グループのスロットルバルブ３０の開度が微調整される。
特に、エンジンのＩＳＣを行う場合において、別個にＩＳＣバルブを設けず、全気筒を同時に、同一のスロットルバルブによって調整しようとする場合、目的とするアイドル回転数の変化を与えるためには極めて微小なバルブ開度の調整が必要となる。そのため、角度センサ、Ａ／Ｄ変換器も高性能なものを用いることになる。しかし、上記のように一方のＤＣモータ６１が、第１グループである左側２つのスロットルバルブ３０の開度を一定になるよう制御され、他方のＤＣモータ７１が第２グループである右側のスロットルバルブ３０を開閉するよう制御されれば、予め一方のグループのスロットルバルブ開度が一定になっているため、同一のスロットルバルブで調整する場合に比べ、微小なバルブ開度の調整をすることなく目的とするアイドル回転数の変化に応じた空気量を供給でき、角度センサ、Ａ／Ｄ変換器を高性能なものを用いなくてもよく、低コスト化が達成できる。このように、ＩＳＣを行なう場合も、適宜グループごとにスロットルバルブ３０を開閉駆動できる制御が可能となる。
また、スロットルを急激に戻すような操作がなされた場合は、制御部１２からの駆動信号に基づいて、例えば、ＤＣモータ６１，７１の一方が逆向きに駆動された後に他方が逆向きに駆動される。すなわち、一方のグループのスロットルバルブ３０が閉じ動作を行ない、その後続いて、他方のグループのスロットルバルブ３０が閉じ動作を行なう。このように、時間差を設けて、グループごとにスロットルバルブ３０が駆動されることで、エンジン１の急激な回転変化を抑制し、ノーズダイブ、スリップ、転倒等の発生を防止でき、安全な運転が可能となる。
逆に、車両が急加速しようとする時、制御部１２からの駆動信号に基づいて、ＤＣモータ６１，７１の一方が駆動された後に他方が駆動される。すなわち、一方のスロットルバルブが開き動作を行ない、その後続いて、他方のグループのスロットルバルブが開き動作を行う。このように、一方のグループの開度を一定にする制御の他、時間差を設けて、グループごとにスロットルバルブ３０が駆動されることでも、エンジン１急激な回転変化を抑制することができ、運転者等が急激な加速による影響を受けることなく安全な運転が確保される。
第４図ないし第６図は、本発明に係る多連スロットル装置の他の実施形態を示すものである。尚、制御システムは、第１図に示すものと同一である。
この装置１１０は、Ｖ型４気筒エンジンに対して適用される４連スロットル装置であり、第４図ないし第６図に示すように、吸気通路１２１を画定する４つのスロットルボデー１２０、それぞれの吸気通路１２１に配置された４つのスロットルバルブ１３０、第１スロットルシャフト１４１及び第２スロットルシャフト１４２、前述同等の軸受５０、第１駆動手段１６０及び第２駆動手段１７０、第１復帰スプリング１８１及び第２復帰スプリング１８２、第１角度検出センサ１９１及び第２角度検出センサ１９２、スペーサ２００、連結プレート２１０等を備えている。
スロットルボデー１２０は、アルミ材料あるいは樹脂材料を用いて型成形されたものであり、第４図及び第６図に示すように、断面略円形の吸気通路１２１、スロットルシャフト１４１，１４２を通す貫通孔１２２、軸受５０を嵌合する凹状の嵌合部１２３、接合凸部１２４等により形成されている。貫通孔１２２は、非接触となるように第１スロットルシャフト１４１及び第２スロットルシャフト１４２の外径よりも若干大きく形成されている。
また、左側の２つのスロットルボデー１２０及び右側の２つのスロットルボデー１２０は、それぞれスペーサ２００を介して連結され、その後、全体が連結プレート２１０により堅固に結合されている。尚、スペーサ２００は、第６図に示すように、貫通路２０１、嵌合凹部２０２を有する。
第４図及び第６図に示すように、第１スロットルシャフト１４１と第２スロットルシャフト１４２とは、所定の間隔おいて平行に配列されている。そして、第１スロットルシャフト１４１は、第１グループである左側２つのスロットルバルブ１３０を同時に開閉させるべく回動自在に支持する。第２スロットルシャフト１４２は、第２グループである右側２つのスロットルバルブ１３０を同時に開閉させるべく回動自在に支持する。
また、Ｖ型エンジンにおいても、直列エンジンと同様、バンク、気筒間、エンジンの冷却状態、及び排気管の長さの違いから燃焼特性が異なってくる。このため、例えば、第１駆動手段１６０を車両の前輪側の前バンクに位置する第１スロットルシャフト１４１に駆動力を及ぼすよう制御されるようにし、第２駆動手段１７０を車両の後輪側の後バンクに位置する第２スロットルシャフト１４２に駆動力を及ぼすよう制御されるようにして各々独立に駆動させることで燃焼特性の異なる気筒群ごとに最適な空気供給が達成できる。
第１駆動手段１６０は、第４図ないし第６図に示すように、第１スロットルシャフト１４１及び第２スロットルシャフト１４２の一端側（装置１１０の一端側）に配置され、ＤＣモータ１６１、出力軸に固着されたピニオン１６１ａ、歯車１６２（大歯車１６２ａ、小歯車１６２ｂ）、第１スロットルシャフト１４１の端部に固着され歯車１６２（小歯車１６２ｂ）と噛合する歯車１６３、歯車１６３の停止位置を規制する調整ネジ１６４により形成されている。
ＤＣモータ１６１は、第１スロットルシャフト１４１と第２スロットルシャフト１４２との間、すなわち、左右のスロットルボデー１２０に挟まれる空間に配置されている。
第１復帰スプリング１８１は、第１スロットルシャフト１４１の略中間に配置されて、第１グループの２つのスロットルバルブ１３０を閉じ側の休止位置に復帰させるべく、第１スロットルシャフト１４１に対して回転付勢力を及ぼす。
そして、休止状態からＤＣモータ１６１が回転すると、歯車１６２及び歯車１６３を介し、第１復帰スプリング１８１の付勢力に抗して第１スロットルシャフト１４１が回転し、第１グループの２つのスロットルバルブ１３０は吸気通路１２１を全開する向きに回転する。一方、ＤＣモータ１６１への通電が断たれると、第１復帰スプリング１８１の付勢力により、第１スロットルシャフト１４１は逆向きに回転して、第１グループの２つのスロットルバルブ１３０は閉じ側の休止位置に復帰する。
第２駆動手段１７０は、第４図ないし第６図に示すように、第１スロットルシャフト１４１及び第２スロットルシャフト１４２の他端側（装置１１０の他端側）に配置され、ＤＣモータ１７１、出力軸に固着されたピニオン１７１ａ、歯車１７２（大歯車１７２ａ、小歯車１７２ｂ）、第２スロットルシャフト１４２の端部に固着され歯車１７２（小歯車１７２ｂ）と噛合する歯車１７３、歯車１７３の停止位置を規制する調整ネジ１７４により形成されている。ＤＣモータ１７１は、第１スロットルシャフト１４１と第２スロットルシャフト１４２との間、すなわち、左右のスロットルボデー１２０に挟まれる空間に配置されている。
第２復帰スプリング１８２は、第２スロットルシャフト１４２の略中間に配置されて、第２グループの２つのスロットルバルブ１３０を閉じ側の休止位置に復帰させるべく、第２スロットルシャフト１４２に対して回転付勢力を及ぼす。
そして、休止状態からＤＣモータ１７１が回転すると、歯車１７２及び歯車１７３を介し、第２復帰スプリング１８２の付勢力に抗して第２スロットルシャフト１４２が回転し、第２グループの２つのスロットルバルブ１３０は吸気通路１２１を全開する向きに回転する。一方、ＤＣモータ１７１への通電が断たれると、第２復帰スプリング１８２の付勢力により、第２スロットルシャフト１４２は逆向きに回転して、第２グループの２つのスロットルバルブ１３０は閉じ側の休止位置に復帰する。
上記のように、第１駆動手段１６０及び第２駆動手段１７０は、歯車列を含み、第１スロットルシャフト４１及び第２スロットルシャフト４２の両側においてバランス良く配置されるため、装置１１０が幅狭化及び小型化され、又、ＤＣモータ１６１，１７１は、スロットルボデー１２０に挟まれる空間に配置されているため、部品が内側寄りに集約化され、装置１１０がさらに小型化される。
第１角度検出センサ１９１及び第２角度検出センサ１９２は、第４図及び第６図に示すように、第１スロットルシャフト１４１及び第２スロットルシャフト１４２のそれぞれの他端部に配置された非接触式の角度センサであり、スロットルシャフト１４１，１４２の回転角度位置、すなわち、第１グループのスロットルバルブ１３０の回転角度位置と第２グループのスロットルバルブ１３０の回転角度位置を検出し、前述のスロットル角度検出回路５，６を介して、検出信号を制御部１２に出力する。
尚、この装置１１０の制御動作については、前述の実施形態と同一であるため、説明を省略する。
上記実施形態においては、多連スロットル装置として、４連のスロットル装置を示したが、これに限定されるものではなく、２連、３連あるいは５連以上の多連スロットル装置において、本発明の構成を採用してもよい。
また、上記実施形態においては、駆動手段として、歯車列を含む構成を示したが、これに限定されるものではなく、チェーン駆動、ベルト駆動等その他の駆動手段を採用してもよい。
さらに、上記実施形態においては、本発明の多連スロットル装置を適用するエンジンとして、二輪車に搭載されるエンジンを示したが、これに限定されるものではなく、自動車等その他の車両に搭載される高性能のエンジンに適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】  以上述べたように、本発明の多連スロットル装置によれば、エンジンの気筒ごとに対応する吸気通路にそれぞれ配置される複数のスロットルバルブを、複数のグループごとに分けて複数のスロットルシャフトで支持し、複数のスロットルシャフトをそれぞれ駆動する複数の駆動手段を設けたことにより、スロットルバルブをグループごとに分けて開閉駆動することができる。また、複数の駆動手段を別個に制御することで、運転条件に応じて燃焼状態すなわち出力を最適な状態にきめ細かに制御できる。
【図１】
2004025103.tif 000003
【図２】
2004025103.tif 000004
【図３】
2004025103.tif 000005
【図４】
2004025103.tif 000006
【図５】
2004025103.tif 000007
【図６】
2004025103.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの気筒ごとに対応する吸気通路にそれぞれ配置される複数のスロットルバルブと、前記複数のスロットルバルブを開閉させるべく支持するスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトを回転駆動するモータを含む駆動手段とを備えた多連スロットル装置であって、
前記複数のスロットルバルブは、複数のグループごとに分けられ、
前記スロットルシャフトは、前記グループごとの前記スロットルバルブを支持して一直線上に配列された複数のスロットルシャフトからなり、
前記駆動手段は、前記複数のスロットルシャフトにおける互いに対向する側の内側端部に駆動力を及ぼすように配置されたことを特徴とする多連スロットル装置。
【請求項２】
前記複数の各スロットルシャフトの外側端部にそれぞれ前記スロットルバルブの開閉角度を検出する角度検出センサを配置したことを特徴とする請求の範囲１記載の多連スロットル装置。
【請求項３】
前記複数の駆動手段は、エンジンの運転状況に応じて別々に駆動制御されることを特徴とする請求の範囲１記載の多連スロットル装置。
【請求項４】
前記複数の駆動手段のうち、少なくとも１つの駆動手段でスロットルバルブを開閉制御し、その後所定時間を経過してから他の駆動手段でスロットルバルブを開閉制御することを特徴とする請求の範囲１記載の多連スロットル装置。
【請求項５】
前記複数のスロットルバルブのグループのうち、少なとも１つのグループのスロットルバルブをエンジンの運転状況に応じて所定角度になるよう制御されることを特徴とする請求の範囲１記載の多連スロットル装置。
【請求項６】
前記所定角度は、エンジンが低回転の時にスロットルバルブが調整される角度であることを特徴とする請求の範囲５記載の多連スロットル装置。
【請求項７】
エンジンの気筒ごとに対応する吸気通路にそれぞれ配置される複数のスロットルバルブと、前記複数のスロットルバルブを開閉させるべく支持するスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトを回転駆動するモータを含む駆動手段とを備えた多連スロットル装置であって、
前記複数のスロットルバルブは、複数のグループごとに分けられ、
前記スロットルシャフトは、前記グループごとに前記スロットルバルブを支持して平行に配列された複数のスロットルシャフトからなり、
前記駆動手段は、前記複数のスロットルシャフトごとにそれぞれ駆動力を及ぼす複数の駆動手段からなり、
複数のスロットルシャフトのうちの隣合う２個のスロットルシャフトの一端側に一方のスロットルシャフトの端部に駆動力を及ぼすように前記複数の駆動手段のうちの１つの駆動手段が配置され、複数のスロットルシャフトのうちの隣合う２個のスロットルシャフトの他端側に他方のスロットルシャフトの端部に駆動力を及ぼすように前記複数の駆動手段のうちの他の１つの駆動手段が配置されることを特徴とする多連スロットル装置。
【請求項８】
前記複数の駆動手段はそれぞれモータを含み、複数のスロットルシャフトのうちの隣合う２個のスロットルシャフトの間の領域に前記１つの駆動手段のモータと前記他の１つの駆動手段のモータを配置したことを特徴とする請求の範囲７記載の多連スロットル装置。
【請求項９】
前記複数の各スロットルシャフトの外側端部にそれぞれ前記スロットルバルブの開閉角度を検出する角度検出センサを配置したことを特徴とする請求の範囲７記載の多連スロットル装置。
【請求項１０】
前記複数の駆動手段は、エンジンの運転状況に応じて別々に駆動制御されることを特徴とする請求の範囲７記載の多連スロットル装置。
【請求項１１】
前記複数の駆動手段のうち、少なくとも１つの駆動手段でスロットルバルブを開閉制御し、その後所定時間を経過してから他の駆動手段でスロットルバルブを開閉制御することを特徴とする請求の範囲７記載の多連スロットル装置。
【請求項１２】
前記複数のスロットルバルブのグループのうち、少なとも１つのグループのスロットルバルブをエンジンの運転状況に応じて所定角度になるよう制御されることを特徴とする請求の範囲７に記載の多連スロットル装置。
【請求項１３】
前記所定角度は、エンジンが低回転の時にスロットルバルブが調整される角度であることを特徴とする請求の範囲１２に記載の多連スロットル装置。
【手続補正００２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
急激な変化を伴うことから、運転者がスロットル操作を誤操作したような場合あるいは路面状況等に応じて、出力を最適な状態に制御して、性能の向上を図ると共に、急激な運転操作等を回避でき安全な運転が行なえるようにすることが望まれている。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸気通路ごとに配置された複数のスロットルバルブをモータで開閉駆動するにあたり、運転条件等に応じた最適な出力制御を行なって、運転性に優れると共に安全な運転が行なえ、特に二輪車等に搭載される高性能のエンジンに好適な多連スロットル装置を提供することにある。
発明の開示
本発明の多連スロットル装置は、エンジンの気筒ごとに対応する吸気通路にそれぞれ配置される複数のスロットルバルブと、前記複数のスロットルバルブを開閉させるべく支持するスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトを回転駆動するモータを含む駆動手段とを備えた多連スロットル装置であって、前記複数のスロットルバルブは、複数のグループごとに分けられ、前記スロットルシャフトは、前記グループごとの前記スロットルバルブを支持して一直線上に配列された複数のスロットルシャフトからなり、前記駆動手段は、前記複数のスロットルシャフトにおける互いに対向する側の内側端部に駆動力を及ぼすように配置される、構成を採用できる。
この構成によれば、スロットルバルブがグループごとに分けられて、グループごとのスロットルバルブを支持するそれぞれのスロットルシャフトをそれぞれの駆動手段により回転駆動させる。従って、運転条件に応じて燃焼状態すなわち出力を最適な状態に制御でき、又、アイドルス


【手続補正００３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
ピードコントロールに際しても、同様の制御が行なえる。更に、複数のスロットルシャフトは、直線上に配列され、各スロットルシャフトにおけるお互いに対向する側の内側端部に駆動力を及ぼすように配置したことで、各駆動手段が装置の中央寄りに集約されて、装置が幅狭化、小型化される。
上記構成において、前記複数の各スロットルシャフトの外側端部にそれぞれ前記スロットルバルブの開閉角度を検出する角度検出センサを配置した構成を採用できる。
この構成によれば、グループごとのスロットルバルブを支持するスロットルシャフトの回転角度を角度検出センサによって検知して、スロットルバルブの微小角度をそれぞれの駆動手段によって高精度に開閉調整し、運転条件に応じて燃焼状態すなわち出力を最適な状態に制御できる。
上記構成において、前記複数の駆動手段は、エンジンの運転状況に応じて別々に駆動制御される、構成を採用できる。
この構成によれば、例えば二つの駆動手段からなる場合、一方の駆動手段がアクセル操作に従って駆動制御され、他方の駆動手段が運転状況とアクセル操作に基づいて判断された制御信号により駆動制御されるようにすることができ、または、始動時のアイドルアップ（ファーストアイドル）のために一方の駆動手段だけ駆動制御されるようにすることができ、さらには、各々の駆動手段がそれぞれ専用に設けられたコンピュータで完全に別々に駆動制御されるようにすることができる。これにより、エンジンの始動性、制御性、燃料消費率、安全性等を向上させることができる。
上記構成において、前記複数の駆動手段のうち、少なくとも１つの駆動手段でスロットルバルブを開閉制御し、その後所定時間を経過してから他の駆動手段でスロットルバルブを開閉制御する、構成を採用するこ


【手続補正００４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
とができる。
この構成により、スロットルを急激に戻すような操作がなされた場合でも、エンジンの急激な回転数変化を抑制できるため、安全な運転が確保される。
上記構成において、前記複数のスロットルバルブのグループのうち、少なとも１つのグループのスロットルバルブをエンジンの運転状況に応じて所定角度になるよう制御される、構成を採用することができる。
この構成により、１つのグループのスロットルバルブの開度が一定になるよう制御され、他のグループのスロットルバルブが開閉するよう制御されるため、１つのグループと他のグループとを別々に切り離して行なうことができる。このため、例えば、エンジンの燃焼状態はシリンダーごとによって異なっているので、グループごとのスロットルバルブの開閉制御により、燃焼状態に応じた最適な空気を供給することができる。
上記構成において、前記所定角度は、エンジンが低回転の時にスロットルバルブが調整される角度である、構成を採用できる。
この構成により、エンジンが低回転の時は、１つの駆動手段のみを作動させてスロットルバルブの開度を微調整すればよく、運転条件に応じたスロットルバルブの最適な角度の選定が可能になる。
本発明の多連スロットル装置は、エンジンの気筒ごとに対応する吸気通路にそれぞれ配置される複数のスロットルバルブと、前記複数のスロットルバルブを開閉させるべく支持するスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトを回転駆動するモータを含む駆動手段とを備えた多連スロットル装置であって、前記複数のスロットルバルブは、複数のグループごとに分けられ、前記スロットルシャフトは、前記グループごとに前記スロットルバルブを支持して平行に配列された複数のスロットルシャフトからなり、前記駆動手段は、前記複数のスロットルシャフトごと


【手続補正００５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
にそれぞれ駆動力を及ぼす複数の駆動手段からなり、複数のスロットルシャフトのうちの隣合う２個のスロットルシャフトの一端側に一方のスロットルシャフトの端部に駆動力を及ぼすように前記複数の駆動手段のうちの１つの駆動手段が配置され、複数のスロットルシャフトのうちの隣合う２個のスロットルシャフトの他端側に他方のスロットルシャフトの端部に駆動力を及ぼすように前記複数の駆動手段のうちの他の１つの駆動手段が配置される、構成を採用できる。
この構成によれば、気筒がＶ型に配列されたＶ型エンジンにおいて、隣合う２個のスロットルシャフトの一端側と他端側とにそれぞれ駆動手段を両側にバランス良く配置されて、全体として装置が幅狭化、小型化される。
上記構成において、前記複数の駆動手段はそれぞれモータを含み、複数のスロットルシャフトのうちの隣合う２個のスロットルシャフトの間の領域に前記１つの駆動手段のモータと前記他の１つの駆動手段のモータを配置した、構成を採用できる。
この構成によれば、隣合う２個のスロットルシャフトを駆動する２つの駆動手段に含まれるモータを、２つのスロットルシャフトすなわちスロットルボデーに挟まれる空間に集約されて、装置がより幅狭化、小型化される。
上記構成において、前記複数の各スロットルシャフトの外側端部にそれぞれ前記スロットルバルブの開閉角度を検出する角度検出センサを配置した構成を採用できる。
この構成によれば、グループごとのスロットルバルブを支持するスロットルシャフトの回転角度を角度検出センサによって検知して、スロットルバルブの微小角度をそれぞれの駆動手段によって高精度に開閉調整し、運転条件に応じて燃焼状態すなわち出力を最適な状態に制御できる。
上記構成において、前記複数の駆動手段は、エンジンの運転状況に応じて別々に駆動制御される、構成を採用できる。
この構成によれば、例えば二つの駆動手段からなる場合、一方の駆動手段がアクセル操作に従って駆動制御され、他方の駆動手段が運転状況とアクセル操作に基づいて判断された制御信号により駆動制御されるようにすることができ、または、始動時のアイドルアップ（ファーストアイドル）のために一方の駆動手段だけ駆動制御されるようにすることができ、さらには、各々の駆動手段がそれぞれ専用に設けられたコンピュータで完全に別々に駆動制御されるようにすることができる。これにより、エンジンの始動性、制御性、燃料消費率、安全性等を向上させることができる。
上記構成において、前記複数の駆動手段のうち、少なくとも１つの駆動手段でスロットルバルブを開閉制御し、その後所定時間を経過してから他の駆動手段でスロットルバルブを開閉制御する、構成を採用することができる。
この構成により、スロットルを急激に戻すような操作がなされた場合でも、エンジンの急激な回転数変化を抑制できるため、安全な運転が確保される。
上記構成において、前記複数のスロットルバルブのグループのうち、少なとも１つのグループのスロットルバルブをエンジンの運転状況に応じて所定角度になるよう制御される、構成を採用することができる。
これにより、１つのグループのスロットルバルブの開度が一定になるよう制御され、他のグループのスロットルバルブが開閉するよう制御されるため、１つのグループと他のグループとを別々に切り離して行なうことができる。このため、例えば、エンジンの燃焼状態はシリンダーごとによって異なっているので、グループごとのスロットルバルブの開閉




【国際調査報告】
2004025103.tif 000009
2004025103.tif 000010
2004025103.tif 000011
2004025103.tif 000012