JPH0734187Y2

JPH0734187Y2 - スロットルバルブ装置

Info

Publication number: JPH0734187Y2
Application number: JP1989062911U
Authority: JP
Inventors: 康男新居
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2004-05-30
Also published as: JPH031230U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案はトラクションコントロール機構により制御され
るサブスロットルバルブを有するスロットルバルブ装置
に関する。

〔従来の技術〕

一般に、トラクションコントロール用のサブスロットル
バルブを備えたスロットルバルブ装置は、第２図に示す
ような構造を有している。

図中、１はエアクリーナからエンジンの燃焼室までの吸
気通路の途中に設けられたスロットルボディで、該スロ
ットルボディ１の内部通路1Aが前記吸気通路の一部とな
っている。２は該内部通路1A内に設けられたメインスロ
ットルバルブで、該メインスロットルバルブ２は回転軸
2Aに取り付けられ、該回転軸2Aを中心に回動することに
より内部通路1Aの流路面積を調整するようになってい
る。回転軸2Aには、アクセルワイヤ係止金具（図示せ
ず）が取り付けられており、該係止金具に係止されたア
クセルワイヤ（図示せず）を介してメインスロットルバ
ルブ２とアクセルペダル（図示せず）とが連結されてい
る。そして、アクセルペダルの踏込み量を調整すること
で、該アクセルペダルに連動してメインスロットルバル
ブ２が開閉し、前記吸気通路を流れる吸入空気量を調整
してエンジンの回転数を制御するようになっている。

３はメインスロットルバルブ２の回転軸2Aに設けられた
メインストッパレバーで、該メインストッパレバー３
は、その基端部が回転軸2Aに取り付けられ、先端部に係
合ピン４が設けられて、スロットルボディ１の側方へ延
出して設けられている。５はスロットルボディ１の側方
に設けられ、メインストッパレバー３の係合ピン４が係
合する感温アクチュエータとしてのメインワックスペレ
ットで、該メインワックスペレット５は、温度の変化に
応じて膨張、収縮するワックスを内蔵した本体部5Aと、
該本体部5A内のワックスの熱膨張または収縮により本体
部5Aから出没するロッド部5Bとから構成されている。そ
して、ロッド部5Bは、その先端内側面5B₁が係合ピン４
に当接することでメインスロットルバルブ２の最低開度
を規制しており、該ロッド部5Bがワックスの膨張に応じ
て本体部5Aから延出するにしたがって、メインスロット
ルバルブ２の最低開度が小さく（吸入空気量が少なく）
なるように設定されている。さらに、メインワックスペ
レット５にはエンジンの冷却水が通されており、その水
温の変化に応じて、前記ワックスが熱膨張または収縮
し、ロッド部5Bが伸縮することでメインスロットルバル
ブ２の最低開度をエンジンの暖機状態に応じて規制する
ようになっている。

６はスロットルボディ１の内部通路1Aのうち、前記メイ
ンスロットルバルブ２の上流側に位置して設けられたサ
ブスロットルバルブで、該サブスロットルバルブ６は回
転軸6Aに取り付けられ、該回転軸6Aを中心に回動するこ
とにより内部通路1Aの流路面積をメインスロットルバル
ブ２の上流側で調整するようになっている。回転軸6Aに
はスロットルバルブモータ（図示せず）が設けられ、該
スロットルバルブモータがトラクションコントロール機
構（図示せず）によって制御されることで、サブスロッ
トルバルブ６がタイヤのスリップ状況等に応じて開閉制
御されるようになっている。

一方、エンジンは、その特性により、例えば第３図に示
すように、冷却水の水温が−30℃では300l/min程度、20
℃では150l/min程度、65℃以上では80l/min程度の空気
量が必要である。このため、メインワックスペレット５
は、各温度で必要な空気量（要求空気量）を確保すべ
く、そのロッド部5Bの伸縮状態を、第４図中、実線７の
状態で変化するように設定されている。そして、スロッ
トルボディ１には、エンジンの暖機運転終了後の状態で
各スロットルバルブ2,6が全閉するときの最低開度、即
ち、最低要求吸気量（例えば80l/min程度）を規制する
スロットルアジャストスクリュー（図示せず）が設けら
れている。

また、サブスロットルバルブ６に冷却水の温度に応じた
バルブ開度を調整するワックスペレットがない場合は、
スロットルアジャストスクリューだけでその最低開度を
固定的に調整することになるが、サブスロットルバルブ
６の全閉時に該スロットルバルブ６を通過する通過空気
量を300l/min程度になるように最低開度を調整すると、
暖機運転終了後にトラクションコントロール機能が作動
し、サブスロットルバルブ６を閉じてエンジンの出力を
調整するとき、通過空気量を300l/min以下の領域では制
御することができなくなる。また、スロットルアジャス
トスクリューの調整を、その通過空気量が80l/min程度
になるように最低開度を調整すると、暖機運転中で冷却
水の温度が65℃以下の場合には、第３図のように要求空
気量が80l/min以上必要であるが、この暖機運転中に急
発進等によりトラクションコントロール機能が作動して
サブスロットルバルブ６が閉じられると、その通過空気
量が最低80l/minまで絞られ、吸入空気量不足でエンス
トてしまうことになる。このため、サブスロットルバル
ブ６にも、吸入空気量不足によるエンストを防止するた
めのサブワックスペレット８が設けられている。

即ち、９はサブスロットルバルブ６の回転軸6Aに設けら
れたサブストッパレバーで、該サブストッパレバー９
は、その基端部が回転軸6Aに取り付けられ、先端部に係
合ピン10が設けられて、メインストッパレバー３と同様
に、スロットルボディ１の側方へ延出して設けられてい
る。そして、スロットルボディ１の側方に前記サブワッ
クスペレット８が設けられている。該サブワックスペレ
ット８は、メインワックスペレット５と同様に、ワック
スを内蔵した本体部8Aと、該本体部8Aから出没するロッ
ド部8Bとから構成されて、ロッド部8Bが係合ピン10に係
合してサブスロットルバルブ６の最低開度を規制してい
る。そして、サブワックスペレット８にもエンジンの冷
却水が通され、サブスロットルバルブ６の最低開度を冷
却水の温度変化に応じて規制している。該サブワックス
ペレット８は、メインスロットルバルブ２側に必要な要
求空気量を確保するため、そのロッド部8Bの伸縮動作
を、第４図中、実線11のように、メインワックスペレッ
ト５の特性よりも僅かに大きく設定されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、前記構成の従来技術にあっては、スロットル
アジャストスクリューは、メインおよびサブスロットル
バルブ2,6の全閉状態において各スロットルバルブ2,6を
通過する空気量（要求空気量）が80l/minになるように
調整され、暖機運転中においては各ワックスペレット5,
8によって、冷却水の温度変化に応じて各スロットルバ
ルブ2,6の最低開度が調整されている。

ところが、ワックスペレット5,8はワックスの熱膨張に
よってロッド部5B,8Bを出没させるものであるため、ロ
ッド部5B,8Bは弾性部材（図示せず）によって常時没入
方向（第２図中の上方）に付勢されている。

この結果、暖機運転中で、各ワックスペレット5,8が第
４図の特性により各スロットルバルブ2,6の最低開度を
規制するように機能しているときに、急発進等によりタ
イヤがスリップしてトラクションコントロール機構が機
能すると、各スロットルバルブ2,6は第５図に示すよう
に作動する。即ち、急発進等によりメインスロットルバ
ルブ２が図中、実線2Bの状態から一点鎖線2Cの状態まで
開弁してタイヤがスリップし始めると、サブスロットル
バルブ６が、トラクションコントロール機構に制御され
たスロットルバルブモータで駆動されて、図中、実線6B
の状態から一点鎖線6Cの状態に閉弁して、吸気通路を絞
り、エンジンの出力を小さくする。そして、サブスロッ
トルバルブ６が回動する際に、サブワックスペレット８
で規制された最低開度まで閉じると、ストッパレバー９
の係合ピン10がサブワックスペレット８のロッド部8Bに
当接して、その時点でサブスロットルバルブ６の最低開
度が規制されるようになっている。

しかし、実際には、サブスロットルバルブ６が最低開度
まで閉じた状態ではメインスロットルバルブ２は大きく
開いているため、サブスロットルバルブ６の上流側と下
流側とで圧力差が大きくなり、かつサブスロットルバル
ブ６の上流側に位置する周辺開口部分に渦流が発生して
負圧となるから、該サブスロットルバルブ６を一点鎖線
6Cの状態からさらに閉じる方向の力（閉弁力）が生じ
る。これにより、サブストッパレバー９が係合ピン10を
介してサブワックスペレット８のロッド部8Bを延出方向
に押圧するようになり、該ロッド部8Bを付勢している弾
性部材を押下げる。このため、サブストッパレバー９に
よってロッド部8Bが押されて下方に移動し、サブスロッ
トルバルブ６が過度に閉弁してしまう。この結果、第４
図中、点線12で示すように、瞬間的に要求空気量よりも
大幅に少ない空気量しかエンジン側に流れないようにサ
ブスロットルバルブ６によって内部通路1Aが絞られ、エ
ンジンへの吸入空気量が不足してエンストしてしまうと
いう問題点がある。

また、メインおよびサブスロットルバルブ2,6を個別の
ワックスペレット5,8で制御する場合、部品点数が増え
てしまうと共に、各ワックスペレット5,8は、その製造
時に固体ばらつきがあるため、組立作業時にそれぞれ微
調整をする必要があり、コストが嵩むという問題点があ
る。

本考案は上述した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、低コストで、暖機運転時のエンストを確実に防止で
きるスロットルバルブ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〕

上述した課題を解決するために本考案のスロットルバル
ブ装置が採用する構成は、エンジンの吸気通路の途中に
設けられ、アクセルペダルに連動して開閉し、吸気量を
制御するメインスロットルバルブと、基端部が該メイン
スロットルバルブの回転軸に取り付けられ、先端部に係
合ピンを有するメインストッパレバーと、前記メインス
ロットルバルブの上流側に設けられ、トラクションコン
トロール機構により開閉制御されるサブスロットルバル
ブと、基端部が該サブスロットルバルブの回転軸に取り
付けられ、先端部に係合ピンを有するサブストッパレバ
ーと、前記メインスロットルバルブとサブスロットルバ
ルブとの間に位置して設けられ、前記メインストッパレ
バーおよびサブストッパレバーの係合ピンがそれぞれ当
接することによって該メインスロットルバルブとサブス
ロットルバルブの最低開度を規制すると共に、サブスロ
ットルバルブが閉弁方向に回動したときに周方向の分力
を低減するストッパカムと、エンジン冷却水の温度変化
に応じて該ストッパカムを回動させ、前記メインスロッ
トルバルブとサブスロットルバルブの最低開度を調整す
る単一の感温アクチュエータとからなる。

〔作用〕

上記構成により、感温アクチュエータは、エンジン温度
に応じてストッパカムを回動し、メインスロットルバル
ブおよびサブスロットルバルブの最低開度を調整する。
そして、メインスロットルバルブの全閉時において、ト
ラクションコントロール機構によって該サブスロットル
バルブが閉弁方向に回動して係合ピンがストッパカムに
当接しても、該ストッパカムはサブスロットルバルブが
回動するときの周方向の分力を低減する状態で、サブス
ロットルバルブに作用する外力を受け止め、サブスロッ
トルバルブ全閉時の吸入空気量不足によるエンストを防
止する。また、１個の感温アクチュエータでストッパカ
ムを回動させてメインスロットルバルブとサブスロット
ルバルブの最低開度を調整することにより、感温アクチ
ュエータを２個用いたときに必要であった製造時の固体
ばらつきによる微調整が不要となる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図に基づいて説明する。

図中、21は本実施例のスロットルボディで、該スロット
ルボディ21の内部通路21Aには、回転軸22Aに取り付けら
れたメインスロットルバルブ22と、回転軸22Aに基端部
が取り付けられ、先端部に係合ピン23が設けられたメイ
ンストッパレバー24と、回転軸25Aに取り付けられたサ
ブスロットルバルブ25と、回転軸25Aに基端部が取り付
けられ、先端部に係合ピン26が設けられたサブストッパ
レバー27とが設けられている点で前記従来技術のスロッ
トルバルブ装置と変わるところがないが、本実施例では
メインストッパレバー24はサブスロットルバルブ25側へ
向けて設けられ、サブストッパレバー27は従来技術と同
じ向きに取り付けられている。さらに本実施例のスロッ
トルバルブ装置では、感温アクチュエータとしてのワッ
クスペレット28は１個だけ設けられている。そして、該
ワックスペレット28の構造は、従来技術と同様に、本体
部28Aと、ロッド部28Bとから構成されている。

29はスロットルボディ21のうち、メインスロットルバル
ブ22とサブスロットルバルブ25との間に位置して設けら
れた支持軸30に回動可能に取り付けられたストッパカム
で、該ストッパカム29は、そのカム面29A,29Bにメイン
ストッパレバー24の係合ピン23とサブストッパレバー17
の係合ピン26とがそれぞれ当接することで、各スロット
ルバルブ22,25の最低開度が規制されるようになってい
る。そして、前記ストッパカム29は、各係合ピン23,26
が当接するカム面29A,29Bの部分だけを高く形成し、さ
らに、このカム面29A,29Bの形状は、ワックスペレット2
8のロッド部28Bの出没によって、各スロットルバルブ2
2,25の最低開度、即ち、要求空気量が第４図に示す特性
になるように形成されている。

31はストッパカム29に取り付けられたアジャストスクリ
ューで、該アジャストスクリュー31がワックスペレット
28のロッド部28Bの当接面28B₁に当接し、エンジン冷却
水の温度変化に応じてロッド部28Bが本体部28Aから出没
することによってストッパカム29を回動させるようにな
っている。なお、ストッパカム29は、図示しないスプリ
ングによってアジャストスクリュー31をロッド部28Bの
当接面28B₁に押圧する方向（図中、時計回り方向）に付
勢されている。

ここで、メインスロットルバルブ22の係合ピン23は支持
軸30よりも下流側に位置すると共に、サブスロットルバ
ルブ25の係合ピン26は支持軸30よりも上流側に位置し、
アジャストスクリュー31は各係合ピン23,26間で支持軸3
0側方に位置している。そして、サブスロットルバルブ2
5と一体的にサブストッパレバー27が閉弁方向に回動
し、係合ピン26がストッパカム29のカム面29Bに外力
（閉弁力）を作用するとき、この外力が加わる方向を支
持軸30の軸心に近づけることにより、該ストッパカム29
は、周方向の分力を低減した状態で、この外力を受け止
める形状に形成されている。

以上のように構成されたスロットルバルブ装置では、気
温が低く、エンジンが冷えているとき（例えば、冷却水
温が−30℃のとき）は、ワックスペレット28内のワック
スは収納し、ロッド部28Bは本体部28A内に没入してお
り、ストッパカム29はスプリングで時計回り方向に回動
された状態になっている。そしてこの状態で、各スロッ
トルバルブ22,25の開度は第４図の設定のうち、最大の
要求空気量である300l/minになっている。

以上の状態で、エンジンを作動させると、吸入空気量が
300l/minとなり、この量に対応した回転数までエンジン
の回転が上昇して、高回転で暖機運転を行なう。そし
て、運転時間が経つにつれてエンジンが暖まり、冷却水
の温度も上昇し、該冷却水を導入しているワックスペレ
ット28内のワックスが膨張し、ロッド部28Bが本体部28A
から延出して、その当接面28B₁がアジャストスクリュー
31を押し、ストッパカム29を反時計回り方向に回動させ
る。これにより、ストッパカム29の各カム面29A,29Bと
各係合ピン23,26との間が相対的にずれて、各ストッパ
レバー24,27がそれぞれ時計回り方向に回動する。これ
により、各スロットルバルブ22,25の最低開度が、第４
図の特性をたどりながら変化し、冷却水の温度に対応し
た要求空気量を確保しながら暖機運転終了後の要求空気
量である80l/minまで絞られる。そして、最終的には各
係合ピン23,26は各カム面29A,29Bから外れてしまい、要
求空気量80l/minはアイドルアジャストスクリューによ
って確保される。なお、サブスロットルバルブ25は、ト
ラクションコントロール機構が作動しない通常状態で
は、全開の位置に回動しており、トラクションコントロ
ール機構が作動したときだけ、第１図に示すように、全
閉方向へ回動されるようになっている。

この結果、暖気運転中にトラクションコントロール機構
が作動してサブスロットルバルブ25が全閉方向に回動さ
れ、サブストッパレバー27の係合ピン26がストッパカム
29のカム面29Bに当接する最低開度となった場合におい
て、該サブスロットルバルブ25にさらに閉じようとする
閉弁力が作用しても、この閉弁力はストッパカム29に対
して支持軸30の軸心に近づけた方向に作用する。これに
より、サブスロットルバルブ25が閉弁方向に回動したと
きに、ストッパカム29は周方向の分力を低減させること
ができ、サブスロットルバルブ25の閉弁力によってスト
ッパカム29が過度に回転されることはない。よって、サ
ブスロットルバルブ25の最低開度をストッパカム29によ
って確実に規制することができ、第４図中、点線12で示
すような吸入空気量の瞬間的な落ち込みによるエンスト
を確実に防止することができる。

さらに、１個のワックスペレット28でメインスロットル
バルブ22とサブスロットルバルブ25の最低開度を規制す
るように構成したので、部品点数が減少すると共に、複
数のワックスペレットを設けることにより生じる固体ば
らつき分の微調整作業が不要になり、製造コストを低減
することができる。

なお、本実施例では、感温アクチュエータとして、ワッ
クスペレット28を用いたが、冷却水の温度を検知して、
ストッパカム29を回動することができるものであれば、
温度センサで冷却水の温度を検知してアクチュエータで
ストッパカム29を回動させる制御装置等の他の手段を用
いてもよい。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り、本考案によれば、吸気通路の途中に
設けられたメインスロットルバルブおよびサブスロット
ルバルブと、メインストッパレバーとサブストッパレバ
ーに設けられた係合ピンが当接されることにより、メイ
ンスロットルバルブとサブスロットルバルブの最低開度
を規制すると共に、サブスロットルバルブが閉弁方向に
回動したときに周方向の分力を低減するストッパカム
と、該ストッパカムをエンジン冷却水の温度変化に応じ
て回動させることによってメインスロットルバルブとサ
ブスロットルバルブの最低開度を調整する感温アクチュ
エータとを設ける構成としているから、エンジンの暖気
運転中にトラクションコントロール機構が作動してサブ
スロットルバルブが全閉状態まで回動した状態で該サブ
スロットルバルブをさらに閉じようとする閉弁力が作用
しても、サブスロットルバルブの回動をストッパカムに
よって最低開度に規制することができ、吸入空気量の瞬
間的な落ち込みによってエンストが生じるのを確実に防
止することができる。

さらに、単一のワックスペレットでメインスロットルバ
ルブとサブスロットルバルブの最低開度を規制するよう
に構成したので、ワックスペレット等の部品点数を減少
することができると共に、複数のワックスペレットを設
けたときに必要であった固体ばらつき分の微調整作業を
不要とでき、組立作業性を向上させて製造コストを低減
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例としてのスロットルバルブ装置
を示す正面図、第２図ないし第５図は従来技術に係り、
第２図はスロットルバルブ装置を示す正面図、第３図は
エンジンの冷却水の水温と要求空気量との関係を示す特
性線図、第４図はメインおよびサブスロットルバルブの
設定最低開度に対応したエンジンの冷却水の水温と要求
空気量との関係を示す特性線図、第５図はスロットルバ
ルブ装置の作用状態を示す概略構成図である。 22……メインスロットルバルブ、23,26……係合ピン、2
4……メインストッパレバー、25……サブスロットルバ
ルブ、27……サブストッパレバー、28……ワックスペレ
ット、29……ストッパカム。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エンジンの吸気通路の途中に設けられ、ア
クセルペダルに連動して開閉し、吸気量を制御するメイ
ンスロットルバルブと、基端部が該メインスロットルバ
ルブの回転軸に取り付けられ、先端部に係合ピンを有す
るメインストッパレバーと、前記メインスロットルバル
ブの上流側に設けられ、トラクションコントロール機構
により開閉制御されるサブスロットルバルブと、基端部
が該サブスロットルバルブの回転軸に取り付けられ、先
端部に係合ピンを有するサブストッパレバーと、前記メ
インスロットルバルブとサブスロットルバルブとの間に
位置して設けられ、前記メインストッパレバーおよびサ
ブストッパレバーの係合ピンがそれぞれ当接することに
よって該メインスロットルバルブとサブスロットルバル
ブの最低開度を規制すると共に、サブスロットルバルブ
が閉弁方向に回動したときに周方向の分力を低減するス
トッパカムと、エンジン冷却水の温度変化に応じて該ス
トッパカムを回動させ、前記メインスロットルバルブと
サブスロットルバルブの最低開度を調整する単一の感温
アクチュエータとから構成してなるスロットルバルブ装
置。