特許 7388897 スロットル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-20

(45)【発行日】2023-11-29

(54)【発明の名称】スロットル装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 9/02 20060101AFI20231121BHJP

   F02D 17/00 20060101ALI20231121BHJP

【ＦＩ】

F02D9/02 361A

F02D9/02 351M

F02D9/02 361J

F02D17/00 B

F02D17/00 G

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019219688

(22)【出願日】2019-12-04

(65)【公開番号】P2021088960

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000177612

【氏名又は名称】株式会社ミクニ

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 勇

【審査官】北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１０９０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０６６１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２８２４６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ９／０２

Ｆ０２Ｄ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの複数の気筒に対応して吸気通路を有するスロットルボディと、
前記スロットルボディに回転可能に支持されたスロットルシャフトと、
前記スロットルシャフトに固定され、前記気筒の吸気通路を開閉するスロットルバルブと、
前記スロットルシャフトを回転駆動するモータと、
を有するスロットルユニットを、前記気筒または気筒群毎に前記エンジンに複数備えたスロットル装置であって、
前記複数のスロットルユニットのうち、第１のスロットルユニットには前記モータである第１のモータが設けられ、第２のスロットルユニットには前記モータである第２のモータが設けられ、
前記エンジンの所定の運転領域において、前記第１のモータ及び前記第２のモータのうち前記第２のモータのみ作動を停止して前記第２のスロットルユニットの前記スロットルバルブを所定の開度とし、前記第２のスロットルユニットに対応する前記気筒または気筒群の燃焼を休止させる気筒休止制御部を備え、
前記第２のモータの回転速度変化の応答性能は、前記第１のモータの回転速度変化の応答性能よりも高い
ことを特徴とするスロットル装置。

【請求項2】

前記第１のモータ及び前記第２のモータは電気モータであり、
コイルの巻き数及び線径の少なくとも一方が、前記第１のモータと前記第２のモータとで互いに異なるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載のスロットル装置。

【請求項3】

前記第１のモータ及び前記第２のモータの駆動電流を出力するコントロールユニットを備え、
前記コントロールユニットは、前記第１のモータ及び前記第２のモータに対して互いに異なる駆動電流を出力して、前記第１のモータ及び前記第２のモータの回転速度変化の応答性能が互いに異なるように設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスロットル装置。

【請求項4】

前記第１のスロットルユニット及び前記第２のスロットルユニットに、前記モータの駆動軸の回転を前記スロットルシャフトに減速して伝達する減速機を夫々備え、
前記第１のスロットルユニットの前記減速機の減速比と、前記第２のスロットルユニットの前記減速機の減速比とが、互いに異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスロットル装置。

【請求項5】

前記スロットルユニットは、前記エンジンに２個備えられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスロットル装置。

【請求項6】

前記スロットル装置は、自動二輪車のエンジンに備えられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のスロットル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの吸気を制御するスロットル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動二輪車等の車両に搭載された走行駆動用のエンジンの多くは、高出力を得るために、複数の気筒を有している。更に、自動二輪車では、エンジンの出力を向上させるために、複数の気筒の夫々にスロットルバルブを備えた多連式のスロットル装置が広く採用されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、各気筒の吸気通路に夫々スロットルバルブを備えた直列４気筒のエンジンが開示されている。特許文献１に記載されたエンジンは、１番気筒のスロットルバルブと２番気筒のスロットルバルブを駆動するモータ、３番気筒のスロットルバルブを駆動するモータ、４番気筒のスロットルバルブを駆動するモータを夫々備えている。これにより、各モータを駆動制御することで、１番気筒及び２番気筒、３番気筒、４番気筒の開度を個別に制御することが可能になっている。更に、特許文献１に記載されたエンジンは、複数の気筒のうち一部の気筒（３番気筒及び４番気筒）の運転を休止させる気筒休止運転機能を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－２８２４６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように気筒毎にスロットルバルブを備えるとともに、スロットルバルブ駆動用のモータを複数備えたエンジンでは、モータを個別に駆動制御することで、スロットルバルブの開度が互いに大きく異なる機会が発生する場合がある。例えば、特許文献１のように気筒休止運転機能を備えたエンジンでは、気筒休止運転時に、気筒休止を行う一部の気筒についてはスロットルバルブを所定の開度（例えば閉状態）にするので、気筒休止運転時に気筒休止を行う気筒と気筒休止を行わない気筒とでスロットルバルブの開度が大きく異なる場合がある。

【0006】

そして、このようにスロットルバルブの開度が互いに大きく異なっている状態から、例えば全てのスロットルバルブを同一の目標開度に制御しようとしたときに、目標開度への移行の際にスロットルバルブの開度差がすぐに解消されず、スロットルバルブの開度差による各気筒の出力差により、車両の運転者が違和感を覚える可能性がある。

【0007】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多気筒エンジンに採用され、各気筒の出力差による違和感を抑制できる多連式のスロットルバルブ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明のスロットル装置は、エンジンの複数の気筒に対応して吸気通路を有するスロットルボディと、前記スロットルボディに回転可能に支持されたスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトに固定され、前記気筒の吸気通路を開閉するスロットルバルブと、前記スロットルシャフトを回転駆動するモータと、を有するスロットルユニットを、前記気筒または気筒群毎に前記エンジンに複数備えたスロットル装置であって、前記複数のスロットルユニットのうち、第１のスロットルユニットには前記モータである第１のモータが設けられ、第２のスロットルユニットには前記モータである第２のモータが設けられ、前記エンジンの所定の運転領域において、前記第１のモータ及び前記第２のモータのうち前記第２のモータのみ作動を停止して前記第２のスロットルユニットの前記スロットルバルブを所定の開度とし、前記第２のスロットルユニットに対応する前記気筒または気筒群の燃焼を休止させる気筒休止制御部を備え、前記第２のモータの回転速度変化の応答性能は、前記第１のモータの回転速度変化の応答性能よりも高い
ことを特徴とする。

【0009】

これにより、第１のスロットルユニットのスロットルバルブの開閉速度と第２のスロットルユニットのスロットルバルブの開閉速度が異なるようにすることができる。したがって、第１のスロットルユニットのスロットルバルブと第２のスロットルユニットのスロットルバルブとが互いに異なる開度から同一の所定開度になるように第１のモータ及び第２のモータを駆動させた場合に、スロットルバルブの開度差を直ぐに解消させることが可能となる。これにより、第１のスロットルユニットによって吸気を制御する気筒と、第２のスロットルユニットによって吸気を制御する気筒との出力差を迅速に解消させることができる。
特に、気筒休止制御部によって第２のスロットルユニットに対応する気筒または気筒群の燃焼が休止している状態から、エンジンが所定の運転領域から逸脱して当該気筒または気筒群の燃焼が再開された際に、第２のスロットルユニットのスロットルバルブの開度を所定の開度から迅速に適切な開度に制御することができる。したがって、気筒休止制御部による一部の気筒の燃焼の休止が解除された際に、第１のスロットルユニットのスロットルバルブと第２のスロットルユニットのスロットルバルブの開度を迅速に一致させて、エンジンの滑らかな出力を図ることができる。

【0010】

好ましくは、前記第１のモータ及び前記第２のモータは電気モータであり、コイルの巻き数及び線径の少なくとも一方が、前記第１のモータと前記第２のモータとで互いに異なるように設定されているとよい。

【0011】

これにより、第１のモータ及び第２のモータのコイルの抵抗が互いに異なり、同一の電圧を付加された際にコイルを流れる電流が異なるようにすることができる。したがって、簡単に、第１のモータ及び第２のモータの回転速度変化の応答性能を異なるものにすることができる。

【0012】

好ましくは、前記第１のモータ及び前記第２のモータの駆動電流を出力するコントロールユニットを備え、前記コントロールユニットは、前記第１のモータ及び前記第２のモータに対して互いに異なる駆動電流を出力して、前記第１のモータ及び前記第２のモータの回転速度変化の応答性能が互いに異なるように設定するとよい。

【0013】

これにより、コントロールユニットから第１のモータ及び第２のモータに対して互いに異なる駆動電流を出力することで、第１のモータ及び第２のモータの仕様が同一であっても、回転速度変化の応答性能が異なるようにすることができる。

【0016】

好ましくは、前記第１のスロットルユニット及び前記第２のスロットルユニットに、前記モータの駆動軸の回転を前記スロットルシャフトに減速して伝達する減速機を夫々備え、前記第１のスロットルユニットの前記減速機の減速比と、前記第２のスロットルユニットの前記減速機の減速比とが、互いに異なるとよい。

【0017】

これにより、第１のモータと第２のモータの駆動軸の回転速度が同一であっても、スロットルシャフトの回転速度を異なるように設定することができる。したがって、第１のスロットルユニットのスロットルバルブと、第２のスロットルユニットのスロットルバルブの開閉速度を更に異なるように制御することができる。

【0018】

好ましくは、前記スロットルユニットは、前記エンジンに２個備えられているとよい。

【0019】

これにより、エンジンの複数の気筒は、第１のスロットルユニットと第２のスロットルユニットによって吸気制御される。そして、第１のスロットルユニットによって吸気制御される気筒と、第２のスロットルユニットによって吸気制御される気筒の出力差を直ぐに解消して、エンジンの滑らかな出力を図ることが可能となる。

【0020】

前記スロットル装置は、自動二輪車のエンジンに備えられているとよい。

【0021】

これにより、自動二輪車のエンジンにおいて、エンジンの滑らかな出力を図ることができ、運転者の違和感を抑制することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明のスロットル装置によれば、第１のスロットルユニットのスロットルバルブと第２のスロットルユニットのスロットルバルブの開閉速度が互いに異なるように設定することが可能になるので、スロットルバルブの開度が互いに異なる状態から同一の所定開度になるように第１のモータ及び第２のモータを駆動させた場合に、スロットルバルブの開度差を直ぐに解消させることが可能になる。特に、気筒休止制御部により燃焼が休止している状態から燃焼が再開された際に、第１のスロットルユニットのスロットルバルブと第２のスロットルユニットのスロットルバルブの開度を迅速に一致させて、第１のスロットルユニットによって吸気を制御する気筒の出力と、第２のスロットルユニットによって吸気を制御する気筒の出力差を迅速に解消させ、エンジンの滑らかな出力を図ることができ、運転者の違和感を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態のスロットル装置の外観図である。

【図2】スロットルユニットの概略構成図である。

【図3】減速機構の内部構造図である。

【図4】スロットル装置の駆動用電気回路図である。

【図5】スロットルバルブの全閉状態から全開状態までのスロットル開度の推移例を示したグラフである。

【図6】気筒休止運転から通常運転に移行した際のスロットル開度の推移例を示したグラフである。

【図7】第２のスロットルユニットの他の実施形態の減速機構の構造図である。

【図8】第２のスロットルユニットにおけるリターンスプリングの取付部の組立図である。

【図9】第１のスロットルユニットにおけるリターンスプリングの設置状態を示す説明図である。

【図10】第２のスロットルユニットにおけるリターンスプリングの設置状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。

【0025】

図１は、本発明の一実施形態のスロットル装置１０の外観図である。図２は、スロットルユニット（第２のスロットルユニット１２）の概略構成図である。図３は、減速機構２０（減速機）の内部構造図である。

【0026】

本発明のスロットル装置１０は、多気筒のエンジンに装着される多連式のスロットル装置である。本実施形態のスロットル装置１０は、自動二輪車等の車両に搭載された直列４気筒のエンジン１に採用されている。エンジン１は、車両に、♯１から♯４までの４つの気筒（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）が車幅方向（左右方向）に並ぶように配置されている。

【0027】

図１に示すように、スロットル装置１０は、エンジン１の車幅方向一方側に配置される♯１気筒２ａ及び♯２気筒２ｂ用の第１のスロットルユニット１１（スロットルユニット）と、エンジン１の車幅方向他方側に配置される♯３気筒２ｃ及び♯４気筒２ｄ用の第２のスロットルユニット１２（スロットルユニット）を有している。第１のスロットルユニット１１及び第２のスロットルユニット１２は車幅方向に左右に並んで配置されている。

【0028】

第１のスロットルユニット１１と第２のスロットルユニット１２とは、左右対称に構成されている。

【0029】

第１のスロットルユニット１１は、♯１気筒２ａの吸気通路１３ａが形成された第１のセグメントボディ１４ａと、♯２気筒２ｂの吸気通路１３ｂが形成された第２のセグメントボディ１４ｂと、を備えている。

【0030】

第２のスロットルユニット１２は、♯３気筒２ｃの吸気通路１３ｃが形成された第２のセグメントボディ１４ｂと、♯４気筒２ｄの吸気通路１３ｄが形成された第１のセグメントボディ１４ａと、を備えている。

【0031】

図１、２に示すように、第１のスロットルユニット１１及び第２のスロットルユニット１２は、更に、スロットルシャフト１５と、スロットルバルブ１６ｂ～１６ｄと、モータ１７ａ、１７ｂ（モータ）と、減速機構２０と、リターンスプリング２１と、スロットルポジションセンサ２２と、を備えている。なお、図２は、第２のスロットルユニット１２の内部構造を示しており、吸気通路１３ｃにスロットルバルブ１６ｃが、吸気通路１３ｄにスロットルバルブ１６ｄが設けられている。第１のスロットルユニット１１においては、吸気通路１３ａにスロットルバルブ１６ａが、吸気通路１３ｂにスロットルバルブ１６ｂが設けられている。

【0032】

第１のセグメントボディ１４ａと第２のセグメントボディ１４ｂは、対応する気筒２ａ～２ｄに合わせて左右方向（車幅方向）に並んで配置されてユニットボディ２３（スロットルボディ）を形成している。

【0033】

吸気通路１３ａ～１３ｄは、左右方向に対して垂直（図１、２において前後方向）に延びるように形成されている。スロットルシャフト１５は、ユニットボディ２３を貫通して車幅方向に延び、２つの吸気通路（１３ａ及び１３ｃ、または１３ｃ及び１３ｄ）内を通過して、ユニットボディ２３に回転可能に支持されている。

【0034】

スロットルバルブ１６ａ～１６ｄは、吸気通路１３ａ～１３ｄの内径と略同一径の円板状の部材であり、スロットルシャフト１５に固定され、吸気通路１３ａ～１３ｄ内に配置されている。スロットルバルブ１６ａ～１６ｄは、スロットルシャフト１５の回転とともに吸気通路１３ａ～１３ｄ内で回転し、吸気通路１３ａ～１３ｄを閉止する閉止位置と、吸気通路１３ａ～１３ｄを開放する開放位置との間で任意の角度に回転可能になっている。

【0035】

第１のモータ１７ａ及び第２のモータ１７ｂは、電気モータである。第１のモータ１７ａ及び第２のモータ１７ｂは、夫々のスロットルユニット１１、１２における第２のセグメントボディ１４ｂに固定され、回転駆動軸２４がスロットルシャフト１５と平行になるように配置されている。

【0036】

減速機構２０は、第１のセグメントボディ１４ａと第２のセグメントボディ１４ｂとの間に配置されている。図３に示すように、減速機構２０は、中間軸２５と、モータ（第１のモータ１７ａ、第２のモータ１７ｂ）の回転駆動軸２４に固定された第１のギヤ２６と、中間軸２５に固定され第１のギヤ２６とかみ合う第２のギヤ２７と、中間軸２５に固定された第３のギヤ２８と、スロットルシャフト１５に固定され第３のギヤ２８とかみ合う第４のギヤ２９とを有している。中間軸２５は、回転駆動軸２４及びスロットルシャフト１５と平行に配置され、ユニットボディ２３に回転可能に支持されている。

【0037】

減速機構２０は、モータ（第１のモータ１７ａ、第２のモータ１７ｂ）の回転駆動軸２４の回転を第１のギヤ２６、第２のギヤ２７、中間軸２５、第３のギヤ２８、第４のギヤ２９の順番に伝達して減速し、スロットルシャフト１５を回転駆動する。

【0038】

リターンスプリング２１は、スロットルシャフト１５の周囲を数回巻きまわすように配置され、一端部がユニットボディ２３に支持され、他端部がスロットルシャフト１５に支持されたねじりばねである。リターンスプリング２１は、スロットルバルブ１６ｃ、１６ｄが閉状態になるようにスロットルシャフト１５を付勢する。

【0039】

スロットルポジションセンサ２２は、スロットルシャフト１５の一端部に備えられ、スロットルシャフト１５の回転角を検出する機能を有する。スロットルポジションセンサ２２は、例えば第１のセグメントボディ１４ａに配置されている。

【0040】

図１に示すように、スロットル装置１０において、第１のスロットルユニット１１及び第２のスロットルユニット１２の第２のセグメントボディ１４ｂが左右方向内側に、即ち第１のスロットルユニット１１の第１のモータ１７ａ及び第２のスロットルユニット１２の第２のモータ１７ｂ（モータ）が左右方向内側に配置され、スロットルポジションセンサ２２が左右方向外側に配置されている。

【0041】

また、第１のスロットルユニット１１には、吸気通路１３ａ、１３ｂ内に燃料を噴射する燃料噴射弁３０ａ、３０ｂが備えられている。また、第２のスロットルユニット１２には、吸気通路１３ａ、１３ｂ内に燃料を噴射する燃料噴射弁３０ｃ、３０ｄが備えられている。即ち、スロットル装置１０には、各気筒２ａ～２ｄに対応して燃料噴射弁３０ａ～３０ｄが計４個備えられている。

【0042】

第１のスロットルユニット１１に備えられた２つの燃料噴射弁３０ａ、３０ｂには、燃料パイプ３１を介して、図示しない燃料ポンプから燃料を供給される。また、第２のスロットルユニット１２に備えられた２つの燃料噴射弁３０ｃ、３０ｄには、燃料パイプ３２を介して、図示しない燃料ポンプから燃料を供給される。

【0043】

図４は、スロットル装置１０の駆動用電気回路図である。

【0044】

スロットル装置１０における第１のスロットルユニット１１の第１のモータ１７ａと、第２のスロットルユニット１２の第２のモータ１７ｂは、夫々コントロールユニット４０によって駆動制御される。

【0045】

コントロールユニット４０は、エンジン１の作動を制御するための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成されている。コントロールユニット４０は、車両に設けられたアクセル開度センサ４１によって検出されたアクセル開度を入力し、第１のスロットルユニット１１の第１のモータ１７ａ、第２のスロットルユニット１２の第２のモータ１７ｂに所定電圧を付加して駆動電流を出力し、各モータ１７ａ、１７ｂを駆動制御するとともに、各燃料噴射弁３０ａ～３０ｄを作動制御する。このとき、第１のスロットルユニット１１及び第２のスロットルユニット１２について、スロットルポジションセンサ２２によって検出されたスロットルシャフト１５の回転角を入力して、アクセル開度に応じたスロットルシャフト１５の回転角になるように、夫々フィードバック制御が行われる。

【0046】

また、コントロールユニット４０には、気筒休止運転を実行する気筒休止制御部４２を備えている。

【0047】

気筒休止制御部４２は、エンジン１の所定の運転領域、例えばアクセル開度が所定値以下となるような低出力要求時に、第２のスロットルユニット１２のスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄが全開状態（所定の開度）になるように第２のモータ１７ｂを駆動制御するともに、燃料噴射弁３０ｃ、３０ｄによる燃料噴射を停止する。なお、第１のスロットルユニット１１の第１のモータ１７ａ及び燃料噴射弁３０ａ、３０ｂについては、所定の運転領域においてもアクセル操作等に基づく要求出力に応じて作動制御される。

【0048】

これにより、エンジン１の♯１から♯４の４気筒２ａ～２ｄのうち、♯３及び♯４の２気筒２ｃ、２ｄにおける燃焼が停止する。したがって、♯３及び♯４の気筒２ｃ、２ｄにおける燃料消費が０となり、また♯３及び♯４気筒２ｃ、２ｄにおいてスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄが全開状態になるので、ポンピングロスを低下させ、エンジン１全体の燃料消費を抑制することができる。

【0049】

更に、本実施形態では、気筒休止を行う♯３、♯４気筒２ｃ、２ｄ用の第２のモータ１７ｂを、気筒休止を行なわない♯１、♯２気筒２ａ、２ｂ用の第１のモータ１７ａよりも、回転速度変化の応答性能の高い仕様のものとしている。例えば、第２のモータ１７ｂは、第１のモータ１７ａよりも、コイルの線径を太くしたり、コイルの巻き数を少なくしたりすればよい。コイルの線径を太くしたり巻き数を少なくしたりすることで、コイルの抵抗を低下させることができる。したがって、第１のモータ１７ａと第２のモータ１７ｂに、同一の電圧を付加した際に、コイル抵抗の低い第２のモータ１７ｂに流れる電流を大きくして、第１のモータ１７ａよりも応答性能を向上させることができる。

【0050】

図５は、スロットルバルブ１６ａ、１６ｂ、及び１６ｃ、１６ｄの全閉状態から全開状態までのスロットル開度の推移例を示したグラフである。図５では、第１のモータ１７ａと第２のモータ１７ｂに対し、同時に同一の電圧（所定電圧）を付加した場合での、夫々のスロットルバルブ（１６ａ、１６ｂ、及び１６ｃ、１６ｄ）開度の推移を示している。

【0051】

図６は、気筒休止運転から通常運転に移行した際の、スロットル開度の推移例を示したグラフである。図６では、気筒休止運転状態から気筒休止運転を解除して通常運転に移行した際に、スロットルバルブ１６ａ、１６ｂ、及び１６ｃ、１６ｄの開度が所定開度Ｖo1に移行するまでの、スロットルバルブ１６ａ、１６ｂ、及び１６ｃ、１６ｄの開度の推移を夫々示している。なお、図６では、気筒休止運転状態からエンジンの要求出力がわずかに増加して、全気筒２ａ～２ｄで燃焼を行う通常運転に移行した場合を示している。なお、気筒休止運転状態からエンジン１の要求出力がわずかに増加して通常運転に切り替わる際には、エンジン１全体の出力が大きく変動しないように、気筒休止運転状態におけるスロットルバルブ１６ａ、１６ｂの開度（所定開度Ｖo2）は、通常運転におけるスロットルバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの開度（所定開度Ｖo1）よりも大きい。

【0052】

図５に示すように、第１のモータ１７ａと第２のモータ１７ｂに対し、全閉状態から同時に同一の電圧を付加した場合、第１のモータ１７ａよりも応答性能の高い第２のモータ１７ｂが速く作動し、第２のモータ１７ｂによって駆動するスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄの開度が早期に全開状態になる。

【0053】

図６に示すように、気筒休止制御部４２による気筒休止運転時には、第１のスロットルユニット１１のスロットルバルブ１６ａ、１６ｂの開度は、アクセル操作等に基づく要求出力に対応したスロットル開度Ｖo2である一方、第２のスロットルユニット１２のスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄの開度は全開状態である。そして、例えばアクセル開操作して要求出力が増加し、気筒休止運転が解除された場合には、いずれのスロットルバルブ１６ａ～１６ｄもアクセル操作等に基づく要求開度Ｖo1となる通常運転になるように第１のモータ１７ａ及び第２のモータ１７ｂが制御される。

【0054】

ここで比較例として、第２のモータ１７ｂの回転速度変化の応答性能が第１のモータ１７ａと同等である場合には、図６中の破線で示すように、第２のスロットルユニット１２のスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄの開度と、第１のスロットルユニット１１のスロットルバルブ１６ａ、１６ｂの開度（図６中の細い実線で示す）とが、同等の速度で推移する。したがって、スロットルバルブ１６ａ、１６ｂの開度が所定開度Ｖo1に到達しても、スロットルバルブ１６ｃ、１６ｄの開度が所定開度Ｖo1に到達しない期間が発生する。これにより、気筒休止運転から通常運転への切り替えの全期間と、気筒休止運転から通常運転に移行した直後に、スロットルバルブ１６ａ、１６ｂとスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄの開度が一致せずに、♯１、２気筒２ａ、２ｂと♯３、４気筒２ｃ、２ｄの出力差により、運転者がエンジン１の出力フィーリングに違和感を覚える可能性がある。

【0055】

これに対し、本実施形態では、第２のモータ１７ｂの応答性能が第１のモータ１７ａよりも高いので、図６中の太い実線で示すように、第１のスロットルユニット１１のスロットルバルブ１６ａ、１６ｂの開度が所定開度Ｖo1に到達する前に、スロットルバルブ１６ｃ、１６ｄの開度とスロットルバルブ１６ａ、１６ｂの開度が一致する。なお、スロットルバルブ１６ｃ、１６ｄの開度とスロットルバルブ１６ａ、１６ｂの開度が一致してから所定開度Ｖo1に到達するまでは、スロットルバルブ１６ｃ、１６ｄの開度とスロットルバルブ１６ａ、１６ｂの開度が一致したまま移行するように第１のモータ１７ａ及び第２のモータ１７ｂを制御すればよい。

【0056】

これにより、本実施形態では、気筒休止運転から通常運転に移行する際に、第１のスロットルユニット１１のスロットルバルブ１６ａ、１６ｂの開度と、第２のスロットルユニット１２のスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄの開度とが早期に一致するので、♯１、２気筒２ａ、２ｂと♯３、４気筒２ｃ、２ｄの出力を迅速に一致させることができ、エンジンの出力を滑らかにして出力フィーリングの向上を図ることができる。

【0057】

以上のように、本実施形態のスロットル装置１０は、エンジン１の４個の気筒２ａ～２ｄの吸気通路の１３ａ～１３ｄの夫々にスロットルバルブ１６ａ～１６ｄを備えた多連式のスロットル装置１０であり、２個のスロットルユニット１１、１２を備えている。スロットル装置１０は、第１のスロットルユニット１１に備えられた第１のモータ１７ａによって２個のスロットルバルブ１６ａ、１６ｂを、第２のスロットルユニット１２に備えられた第２のモータ１７ｂによって２個のスロットルバルブ１６ａ、１６ｂを、夫々駆動する構造になっている。

【0058】

そして、本実施形態では、第１のスロットルユニット１１の第１のモータ１７ａと、第２のスロットルユニット１２の第２のモータ１７ｂと、を回転速度変化の応答性能が互いに異なるものとしている。

【0059】

このように、第１のモータ１７ａと第２のモータ１７ｂとを、応答性能が互いに異なるものとすることで、第１のスロットルユニット１１のスロットルバルブ１６ａ、１６ｂと、第２のスロットルユニット１２のスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄと、を簡単な構成でバルブ開度制御の応答性を異なるものにすることができる。

【0060】

更に、本実施形態のエンジン１は、気筒休止運転機能を備えており、低要求出力時に、４個の気筒２ａ～２ｄのうち一部の気筒２ｃ、２ｄに対応する、第２のスロットルユニット１２のスロットルバルブ１６ｂの開度を全開にさせる。

【0061】

本実施形態では、気筒休止運転機能において全開作動させる第２のスロットルユニット１２の第２のモータ１７ｂを、気筒休止運転において気筒休止させない第１のスロットルユニット１１の第１のモータ１７ａよりも応答性能の高い仕様にしたので、気筒休止運転が解除された際に第２のスロットルユニット１２のスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄの開度を迅速に低下させて第１のスロットルユニット１１のスロットルバルブ１６ａ、１６ｂと同一の開度にすることで、簡単な構成で、エンジン１出力の違和感を抑制することが可能になる。また、第１のモータ１７ａについては、第２のモータ１７ｂよりも応答性の低いモータを使用できるので、第１のモータ１７ａの部品コストを抑制することができる。

【0062】

なお、上記の実施形態では、第１のモータ１７ａと第２のモータ１７ｂとで、コイルの線径や巻き数を異なるものとしたが、コントロールユニット４０において第１のモータ１７ａ及び第２のモータ１７ｂの駆動電流が互いに異なるように、駆動電流の出力制御をしてもよい。例えば、気筒休止運転機能において気筒休止させる第２のモータ１７ｂに供給する駆動電流を、気筒休止に使用しない第１のモータ１７ａに供給する駆動電流よりも大きくすればよい。これにより、第１のモータ１７ａ及び第２のモータ１７ｂが同一の仕様であっても、応答性能を異なるものにすることができ、気筒休止運転状態が解除された際のスロットルバルブ１６ａ～１６ｄの開度を迅速に一致させることができる。

【0063】

更に、第１のスロットルユニット１１の減速機構２０の減速比と、第２のスロットルユニット１２の減速機構２０の減速比を異なるものに設定してもよい。

【0064】

図７は、第２のスロットルユニット１２の他の実施形態の減速機構４５（減速機）の構造図である。

【0065】

例えば、上記実施形態において、図７に示すように、気筒休止運転機能に使用する第２のスロットルユニット１２の減速機構４５における第３のギヤ２８と第４のギヤ２９のギヤ比を、図３に示す減速機構２０と同様なギヤ比とした第１のスロットルユニット１１の減速機構２０におけるギヤ比よりも低く設定すればよい。なお、第３のギヤ２８と第４のギヤ２９の代わりに、あるいは第３のギヤ２８と第４のギヤ２９とともに、第１のギヤ２６と第２のギヤ２７とのギヤ比を低く設定してもよい。

【0066】

これにより、第２のスロットルユニット１２のスロットルシャフト１５の回転速度を、第１のスロットルユニット１１のスロットルシャフト１５の回転速度よりも、更に早くすることができる。

【0067】

このように、第１のスロットルユニット１１と第２のスロットルユニット１２とにおいて、減速機構２０、４５の減速比を異なるものにすることで、スロットルバルブ１６ａ～１６ｄの開閉速度を変化させることができるので、応答性能を更に大きく変化させることができる。したがって、例えば第１のモータ１７ａあるいは第２のモータ１７ｂの大きさの制限により、コイルの線径や巻き数が制限されている場合や、コイルへの作動電流が制限されている場合でも、第１のスロットルユニット１１及び第２のスロットルユニット１２における応答性能を大きく変更することが可能になる。

【0068】

また、上記の実施形態の減速機構２０、４５において、リターンスプリング２１のセットトルクを変更可能な構造にしてもよい。リターンスプリング２１のセットトルクは、スロットルバルブ１６ａ～１６ｄの閉止状態におけるリターンスプリング２１による閉方向への付勢トルクである。

【0069】

図８は、第２のスロットルユニット１２におけるリターンスプリング２１の取付部の組立図である。図９は、第１のスロットルユニット１１におけるリターンスプリング２１の設置状態を示す説明図である。図１０は、第２のスロットルユニット１２におけるリターンスプリング２１の設置状態を示す説明図である。なお、図８は、リターンスプリング２１の取り付け部が見易くなるように、図１～３、７、９、１０とは上下方向を逆にして、モータ１７よりもスロットルシャフト１５を上方に図示している。また、第１のスロットルユニット１１と第２のスロットルユニット１２とは左右対称であるが、第１のスロットルユニット１１と第２のスロットルユニット１２とを比較し易くするために、図９については左右反転して図示している。

【0070】

図８に示すように、ユニットボディ２３の端部（詳しくは、第２のセグメントボディ１４ｂの減速機構２０側の端部）には、スロットルシャフト１５が挿入される挿入穴５１の周囲に、挿入穴５１の軸線方向外方に突出した円筒状のリブ５２が形成されている。また、第２のセグメントボディ１４ｂの端部には、リブ５２の径方向外方に２個の突起（第１の突起５３ａ、第２の突起５３ｂ）が形成されている。第１の突起５３ａ及び第２の突起５３ｂは、例えば直径数ｍｍ程度の円柱状であって、リブ５２と平行に挿入穴５１の軸線方向外方に突出し、リブ５２の先端付近まで突出している。第１の突起５３ａ及び第２の突起５３ｂは、挿入穴５１を中心とした同心円上に、周方向に互いに間隔を置いて、例えば挿入穴５１を挟んで互いに反対の位置に配置されている。

【0071】

リターンスプリング２１は、両端部２１ａ、２１ｂが夫々径方向外方に突出している。リターンスプリング２１は、リブ５２の先端部が挿入されるように配置され、第２のセグメントボディ１４ｂ側の端部２１ａが、第１の突起５３ａ及び第２の突起５３ｂに係止可能に構成されている。

【0072】

第４のギヤ２９とスロットルシャフト２９とは、円板状のフック板５５を介して固定されている。フック板５５の中心部には、スロットルシャフト１５が挿入されるシャフト連結穴５５ａが設けられている。シャフト連結穴５５ａ及びスロットルシャフト１５の先端部は例えば矩形状に形成され、スロットルシャフト１５とフック板５５とは互いに回転不能に、即ち第４のギヤ２９の回転がスロットルシャフト１５に伝達するように連結されている。

【0073】

スロットルシャフト１５の先端部には、フック板５５の軸方向の位置決めをする段差１５ａが設けられている。スロットルシャフト１５の先端部が挿入されて配置されたフック板５５と第２のセグメントボディ１４ｂとの間にリターンスプリング２１が配置される。フック板５５の外側には、第４のギヤ２９が例えば複数のボルトによって固定される。

【0074】

フック板５５の外周端部には、径方向外方に延びかつその先端が軸方向（第２のセグメントボディ１４ｂ側）に向かって屈曲した第１のフック５５ｂ、第２のフック５５ｄ及びストッパ５５ｃが形成されている。第１のフック５５ｂ及び第２のフック５５ｄは、シャフト連結穴５５ａを中心とした同心円上に、周方向に互いに間隔を置いて配置されている。また、第１のフック５５ｂ及び第２のフック５５ｄには、いずれもリターンスプリング２１の端部２１ｂが容易に係止されるように、例えば溝が形成されている。

【0075】

ストッパ５５ｃは、第２のセグメントボディ１４ｂに設けられたストッパボルト５６に当接して、スロットルシャフト１５の一方向の回転（図８において右回転）を規制する。ストッパボルト５６は、ストッパ５５ｃとの当接位置を調整可能になっている。

【0076】

リターンスプリング２１は、第２のセグメントボディ１４ｂに対して、フック板５５を一回転方向（図８において右回転）に付勢するが、ストッパ５５ｃによって所定の回転位置で回転が規制される。即ち、リターンスプリング２１の付勢力によって、スロットルシャフト１５がユニットボディ２３に対して回転するように付勢される。これにより、モータ１７の非作動時にスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄ（第１のスロットルユニット１１においては１６ａ、１６ｂ）が閉止される。

【0077】

また、モータ１７を作動させることで、減速機構２０を介して第４のギヤ２９が、リターンスプリング２１による付勢に抗して回転（図８では左回転）する。

【0078】

本実施形態の減速機構２０においては、第２のセグメントボディ１４ｂに突起５３ａ、５３ｂが２箇所設けられており、このうちのいずれか一方に選択的にリターンスプリング２１の第２のセグメントボディ１４ｂ側の端部２１ａを係止することが可能になっている。リターンスプリング２１による付勢によってスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄ（１６ａ、１６ｂ）は閉方向に付勢され、モータ１７の非作動時にスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄ（１６ａ、１６ｂ）は閉止状態になる。この閉止状態におけるリターンスプリング２１による付勢トルク、即ちスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄ（１６ａ、１６ｂ）を閉止状態に維持するセットトルクは、リターンスプリング２１の端部２１ａの係止位置によって規定される。

【0079】

図９に示すように、第１のスロットルユニット１１では、リターンスプリング２１の端部２１ａを第１の突起５３ａに係止させることで、セットトルクは比較的小さく設定される。

【0080】

図１０に示すように、第２のスロットルユニット１２では、リターンスプリング２１の端部２１ａを第２の突起５３ｂに係止させることで、セットトルクは比較的大きく設定される。

【0081】

また、フック板５５には、第１のフック５５ｂ及び第２のフック５５ｄが形成されており、リターンスプリング２１の端部２１ｂを、第１のフック５５ｂ及び第２のフック５５ｄのいずれかに係止するかによっても、セットトルクが変更可能になっている。

【0082】

第１のスロットルユニット１１では、リターンスプリング２１の端部２１ｂを第１のフック５５ｂに係止させることで、セットトルクは比較的小さく設定される。

【0083】

第２のスロットルユニット１２では、リターンスプリング２１の端部２１ｂを第２のフック５５ｄに係止させることで、セットトルクは比較的大きく設定される。

【0084】

したがって、第１のスロットルユニット１１及び第２のスロットルユニット１２のスロットルバルブ１６ａ～１６ｄを全開状態から全閉状態に作動させた際に、気筒休止を行う第２のスロットルユニット１２のスロットルバルブ１６ｃ、１６ｄは、気筒休止を行わない第１のスロットルユニット１１のスロットルバルブ１６ａ、１６ｂよりも、更に迅速に閉作動させることが可能となる。

【0085】

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限定されるものではない。

【0087】

また、本実施形態では、４気筒のエンジン１のスロットル装置１０に本発明を適用しているが、４気筒以外の複数の気筒のエンジンのスロットル装置に適用してもよい。

【0088】

また、本実施形態のスロットル装置１０は、２つのスロットルユニット１１、１２を有し、４気筒を２気筒ずつ、計２個のモータ１７ａ、１７ｂで各気筒用のスロットルバルブを駆動するが、３個以上のスロットルユニット及びモータを備えたものでもよい。また、各モータが作動するスロットルバルブの個数は、２個以外であってもよい。

【0089】

また、本発明のスロットル装置は、自動二輪車以外に使用されるエンジンにも採用することができる。

【0090】

本発明は、多気筒のエンジンに採用され、複数のモータによって、複数のスロットルバルブを分担して開閉作動するエンジンのスロットル装置に広く適用することができる。

【符号の説明】

【0091】

１ エンジン
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 気筒
１０ スロットル装置
１１ 第１のスロットルユニット（スロットルユニット）
１２ 第２のスロットルユニット（スロットルユニット）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 吸気通路
１５ スロットルシャフト
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ スロットルバルブ
１７ａ 第１のモータ（モータ）
１７ｂ 第２のモータ（モータ）
２０、４５ 減速機構（減速機）
２３ ユニットボディ（スロットルボディ）
４０ コントロールユニット
４２ 気筒休止制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】