JP3953993B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

請求項に係る発明は、自動二輪車等に搭載されるエンジンの吸気装置で、二つのバルブ（メインバルブとサブバルブ）が吸気方向に併設された吸気装置に関するものである。

自動車や自動二輪車用のエンジンの吸気装置には、メインバルブとサブバルブとの二つのバルブを有するスロットルボディが設けられることがある。メインバルブはアクセルグリップやアクセルペダル等に接続されていて、それらによるスロットル操作に連動して開閉するものであり、サブバルブは、駆動用モータに連結されていて、ＥＣＵ（電子制御ユニット）などの制御手段にて開度制御をされるものである。メインバルブのみを有する吸気装置では、急激なスロットル操作によってエンジンの回転数変化が円滑でなくなることがあるため、メインバルブと直列的にサブバルブを設けたうえでその開度を適切に制御する。そうすることにより、吸気流量の変動を滑らかにしてエンジンの回転数変化をスムーズにし、もって自動車等の運転フィーリングを向上させるのである。ただし、自動二輪車においては、エンジンの回転状況がライダーに伝わりやすいため、サブバルブを設けることによるこうしたメリットは、自動車（四輪車）におけるよりも顕著である。

吸気装置に上記のように二つのバルブがある場合、ファーストアイドル、すなわちエンジンが冷えている場合の始動時のアイドリングも、それら二つのバルブの開度制御によって実施される場合がある。たとえば下に示す特許文献１には、図７（ａ）・（ｂ）に示すような二つのバルブ５１・６１をもつ吸気制御装置によるファーストアイドルについて、つぎのように紹介されている。

1) 燃料噴射用のインジェクタが取り付けられるスロットルボディに、運転者の操作に連動して開閉するメインバルブ（メインスロットルバルブ）６１と、エンジンの運転状況に応じてモータ駆動により開閉するサブバルブ（サブスロットルバルブ）５１とを備えている。
2) 上記のスロットルボディには、サブバルブ５１の軸と一体的に回転する駆動側回転体と、メインバルブ６１を動作させる被駆動側回転体と、両者を連動させる連動機構とを備える。駆動側回転体としては図７のようにカムレバー５５があり、被駆動側回転体としては、スロットルプーリ６３やそれと一体に設けられたストッパ部６６がある。連動機構としては、リンクバー５６・中間カム５７・ストッパカム５８などがある。
3) 図７（ａ）のようにメインバルブ６１が閉じた状態にあるとき、サブバルブ５１が全開にされるなら、その回転が連動機構を介して伝えられ、図７（ｂ）のようにメインバルブ６１がわずかに開く。すなわち、サブバルブ５１とともにカムレバー５５が回転すると、リンクバー５６を介し中間カム５７が角度変位してストッパカム５８を回転させ、ストッパカム５８の一部に取り付けられた調整ボルト５９がストッパ部６６を押し動かしてメインバルブ６１を微開の状態にする。
4) エンジンの冷間始動（ファーストアイドル）の際には、たとえば水温センサからの検出値をもとに電子制御装置がサブバルブ５１を一定時間全開にし、もって、上記の連動機構を介し、ファーストアイドルに必要な所定の微小角度だけメインバルブ６１を開かせる。
特開２００２−１２９９８７号公報

特許文献１に記載された図７の構成をもつ吸気制御装置には、つぎのような点で改善の余地がある。

イ） サブバルブ５１の開度変化をメインバルブ６１に伝達するための機構（連動機構）に多数の部品が必要であり、そのために構造が複雑化するうえコストもアップする。具体的には、リンクバー５６や中間カム５７、ストッパカム５８などが必要であるほか、それらの各カム５７・５８を取り付けるための軸や、リンクバー５６を連結するためのピンなども必要である。

ロ） エンジンの運転される環境等によってファーストアイドルの状態が異なるものになる可能性がある。冷間始動の際、サブバルブ５１が全開（またはほぼ全開）になったときにのみメインバルブ６１が開き、しかもそのメインバルブ６１の開度（角度）は事前に設定された所定の角度に限られるからである。つまり、メインバルブ６１等の設定された開度が、たとえば常温常圧を想定して設定されたものであれば、高地や寒冷地において始動が難しい場合がある。逆に、高地・寒冷地に合わせて開度設定されておれば、常温常圧においてファーストアイドルの回転数が高くなりすぎる場合が考えられる。ファーストアイドル回転数が高くなりすぎることは、エンジンの静寂性や燃料消費、排気ガスによる環境影響などの点で好ましくなく、自動車や自動二輪車の商品性の面で不利である。

ハ） 運転環境に合わせて仕様変更をすることも、構造面およびコストの面で容易ではない。サブバルブ５１・メインバルブ６１間で開度比や開度特性を変更するためには、リンクバー５６や中間カム５７など上記した多くの部品を交換せねばならず、柔軟な仕様変更は行いがたいからである。

請求項に係る発明は、サブバルブ・メインバルブ間の連動機構が簡単であるうえ、運転環境等に応じた柔軟で好ましいファーストアイドル制御も可能になる新しい吸気装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載したエンジンの吸気装置は、メインバルブとサブバルブとが、吸気方向に間隔をおいて配置された各軸上に、角度変位（回転変位）による吸気流路の開閉を可能にして取り付けられていて、メインバルブがスロットル操作に連動して開閉する一方、サブバルブが制御手段により開度制御されて開閉するエンジンの吸気装置であるが、
a) サブバルブの軸上にカムを取り付けるとともに、メインバルブの軸上にレバーを取り付け、スロットル操作を受けないとき、メインバルブが閉じる向きに変位するとともにサブバルブの開度に応じて開くよう上記レバーが上記カムの周面に接触し得るようにしたこと、
b) メインバルブの軸に対し、上記レバーを、メインバルブが閉じるとき上記レバーがカムと当たることによる衝撃を緩和する緩衝部材（バネなどの弾性部材または衝撃吸収材など）を介して連結したこと
を特徴とする。

こうしたエンジンの吸気装置では、サブバルブとメインバルブとの間の連動機構が極めて簡単であり、それを構成する部品の数も少ない。上記a)のとおり取り付けるカムおよびレバーのみによって、サブバルブからメインバルブへの角度変位の伝達を行うからである。すなわち、サブバルブとともにその軸上のカムが回転すると、そのカムプロフィールにしたがってレバーが揺動し、もってメインバルブが角度変位する。カムとレバーとは、それぞれサブバルブの軸とメインバルブの軸とに取り付けるのであって、専用の取付け軸を別に設ける必要もないので、部品数を効果的に減少させることが可能である。

カムとレバーとによる上記のような連動機構では、スロットル操作されていないときのメインバルブを、サブバルブの開度に応じ、広い範囲で連続的に開閉することができる。カムの周面に接触する以上、レバーはそのカムのプロフィールに応じた連続的な角度変位をするため、メインバルブも、そのレバーの取り付けられた軸とともに連続的に角度変位するのである。したがって、冷間時においてファーストアイドルを行うとき、上記の制御手段によってサブバルブの開度を適切に操作すれば、メインバルブの開度についても特定の目的に沿った連続的な制御をすることが可能である。たとえば、検出される冷却水温度等に基づいてそのつど適切な目標回転数を定めるとともに、エンジンの実際の回転数を検出し、サブバルブの角度操作を通じてメインバルブの開度変更を行いながら機関回転数を適切化する、といった好ましいフィードバック制御を行うこともできる。そのような制御を行うなら、エンジンの運転環境などいわゆる外乱の影響を排除することができ、つねに好ましい回転数でのファーストアイドルを実現することが可能になる。

サブバルブとメインバルブとの間の連動機構が上記のように簡単であるため、ファーストアイドルに関する仕様変更も容易に行える。たとえば、カムを交換してカムプロフィールを変更すれば、両バルブ間で開度比や開度特性を変更することが可能だからである。

サブバルブとメインバルブとの間の連動機構が簡単であって両バルブ間にごく少数の部品のみが介在する場合、一般的には、両者間で力の伝達に衝撃がともないやすい。発明の装置においても、上記a)に示すカムとレバーとのみで両バルブが連結された場合、たとえばメインバルブがスロットル操作によって急速に閉じられるとき、レバーがカムに当たって強めの衝撃が発せられ、運転者に不快感を及ぼす場合がある。
しかし、請求項に係る吸気装置では、上記b)のとおり緩衝部材を介してレバーと軸（メインバルブの軸）とを連結しているため、そのような衝撃が効果的に緩和される。また、上記のように緩衝部材を用いることから、メインバルブは、サブバルブの開度によって完全には規定されず、緩衝部材の変形に相当する角度だけ閉じ側に余計に変位させることが可能である。そのため、メインバルブを閉じる側への強制的なスロットル操作を行えば減速性能を上げられる、というメリットも付随する。

請求項１に記載したこの吸気装置は、さらに、
c) メインバルブの軸に対する上記レバーの初期角度（緩衝部材が機能していない静的状態での角度）を、調整ネジによって変更可能にしたこと、
d) および、上記の緩衝部材と調整ネジとを、メインバルブの軸と一体に回転する同じ回転フレームに取り付けたことをも特徴とする。

このようにした吸気装置では、サブバルブの開閉につれてメインバルブが開き始めるタイミングを適宜に調整することができる。レバーの初期角度を変更できれば、サブバルブの軸上にある前記カムの周面にレバーが接触して角度変位をし始める際のサブバルブ・メインバルブの各角度位置を変更できるからである。したがってこの吸気装置では、両バルブの開度比や開度特性を変更することによるファーストアイドルの仕様変更を、とくに容易に行えることになる。

請求項２に記載の吸気装置はさらに、上記のカムを、サブバルブの軸に対して取り替え容易な態様で取り付けていることを特徴とする。
取り替え容易な態様とはたとえば、キーやスプラインを含む軸に対してカムを挿入し、ネジ等でそのカムの抜け止め（または脱落防止）をはかった構造など、軸に対するカムの取り付けと取り外し、および取り付けたカムの固定が容易に行える態様をさす。

カムの取り替えが容易であると、プロフィールの異なるカムに交換することにより、サブバルブ・メインバルブ間の開度比や開度特性を変更することも容易に行える。そうすれば、ファーストアイドルに関する仕様変更をとくに容易に行えることになり、ファーストアイドルパターンを自動二輪車の特性や用途、環境等に適合させる上で有利である。

請求項１に記載したエンジンの吸気装置は、
・ サブバルブとメインバルブとの間の連動機構が極めて簡単であり、構成部品の数も少ないため、低コストで容易に構成できる。
・ スロットル操作されていないときのメインバルブをサブバルブの開度に応じて広い範囲で連続的に開閉できるため、ファーストアイドルについての好ましい制御を行うことが可能である。ファーストアイドルに関する仕様変更も容易に行える。
・ 緩衝部材を介してレバーとメインバルブの軸とを連結しているため、メインバルブが急なスロットル操作で閉じられるとき等にも、強い衝撃が生じない。そうした緩衝部材の作用により、減速性能を高められるというメリットも付随する。

さらにこの吸気装置では、サブバルブの開閉につれてメインバルブが開き始めるタイミングを適宜に調整でき、ファーストアイドルの仕様変更を容易に行える。

請求項２に記載の吸気装置なら、カムを取り替えてバルブ間の開度比や開度特性を変更することが容易であり、ファーストアイドルに関する仕様変更をとくに適切に行える。

発明の実施についての一形態を図１〜図６に示す。図１はエンジン１の全体的な側面図であり、図２は、そのエンジン１の吸気装置１０に設けられたスロットルボディ１１の内部を示す（図１に表れる断面とは逆の側の断面にて示す）縦断面図である。図３は、スロットルボディ１１とその外側に取り付けられた機器を第三角法にしたがう三図によって示すもので、図３（ａ）は右側面図、同（ｂ）は正面図、同（ｃ）は左側面図である。図４は、スロットルボディ１１の背面図であり図３（ａ）におけるIV−IV矢視図である。また、図５は、サブバルブ２１とメインバルブ３１とについて開度の関係を示す線図であり、図６は、吸気装置１０におけるファーストアイドル時の制御系を示すブロック線図である。

図１に示すエンジン１は、自動二輪車（図示省略）に搭載される２気筒・水冷４サイクルエンジンである。図中の符号１ａはシリンダヘッド、１ｂはクランク軸、１ｃはオイルパンである。シリンダヘッド１ａには、内部の燃焼室に吸入空気と燃料（混合気）を供給する吸気装置１０として、図示のように吸気チャンバー１３やスロットルボディ１１などが接続されている。スロットルボディ１１には、吸気流路のうち下流側（シリンダヘッド１ａに近い部分）の部分に燃料を噴射するインジェクタ１２が設けられているほか、サブバルブ２１とメインバルブ３１とが、吸気流路に沿って上流側からこの順に配置されている。

このエンジン１では、インジェクタ１２による燃料供給量をエンジンの状況に応じて自動調整する、いわゆるＥＦＩ（Electronic Fuel Injection）制御が採用されている。そのためこのエンジン１には、運転状況を検出するための幾つかのセンサとともに、それらによる検出信号をもとに適切な燃料供給量を演算してインジェクタ１２に指示信号を送る、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ばれる制御手段（図６における符号２）が接続されている。上記したセンサとしては、たとえば、スロットルボディ１１のサブバルブ２１とメインバルブ３１とについてそれぞれ開度を検出するために、図３（ｃ）のとおり開度センサ２４・３４が設けられているほか、図１に示すクランク軸１ｂの軸端付近にクランク角度センサ（図示省略。図６の符号３ｃ）が設けられており、オイルパン１ｃの内部に油温センサ（図示省略。図６の符号３ａ）が設けられてもいる。同様に図示は省略しているが、エンジン１には、大気圧を検出する大気圧センサ（図６の符号３ｂ）や、エンジン１の冷却水温度を検出する水温センサ、吸気の温度や圧力を知る吸気温センサ・吸気圧センサなども設けられている。

スロットルボディ１１内のサブバルブ２１とメインバルブ３１は、図２に示すように、それぞれ軸２２・３２に取り付けられた円形板（バルブ本体）が回転することにより開度変更するバタフライ弁である。メインバルブ３１は、スロットルボディ１１の流路の中央に配置された軸３２の中心線に沿って取り付けられており、サブバルブ２１は、同様に流路中央にある軸２２の中心線から数ｍｍ（メインバルブ３１の板厚相当分）だけ偏心した箇所に取り付けられている。双方のバルブ２１・３１は、流路方向の間隔（軸間距離）をせまくして配置されており、ともに全開になったときは、図のように上記の偏心分だけ両バルブ本体が位置を異にして平行になり、双方の一部同士が接触する位置関係にある。

図４のとおりスロットルボディ１１内には吸気流路が並列に二つ形成されているので、流路ごとに設けられたサブバルブ２１とメインバルブ３１とはいずれも二つずつあることになる。サブバルブ２１のそれぞれは共通の軸２２上に取り付けられ、その軸の一方の端部に、駆動部２０としてのステッピングモータ２３が接続されている。メインバルブ３１（図２）についても、サブバルブ２１と同様に共通の軸３２上に二つが取り付けられ、その軸の一方の端部に、駆動部３０としてのスロットルプーリ３３が設けられている。

スロットルプーリ３３には、自動二輪車のスロットルグリップ（図示省略）に連結された、図３（ａ）に示す２本のスロットルケーブル３３ａ・３３ｂが結び付けられている。スロットルグリップの操作（スロットル操作）によって一方のスロットルケーブル３３ａが引かれると、スロットルプーリ３３とともにメインバルブ３１が回転してスロットルボディ１１内の流路を開き、他方のスロットルケーブル３３ｂが引かれると、スロットルプーリ３３とメインバルブ３１とが逆に流路を閉じる向きに回転する。なお、スロットルプーリ３３は、図３（ｂ）のとおりコイルスプリング３３ｄを介してスロットルボディ１１上に設けられており、スロットル操作をされないときにはそのスプリング３３ｄから力を受けて、メインバルブ３１を閉じる向きに戻される。

サブバルブ２１については、上記のとおり連結されたステッピングモータ２３（図３・図４を参照）と、そのモータ２３をコントロールする制御手段２（前記のＥＣＵ。図６を参照）とによって、その開度が制御される。スロットル操作によってメインバルブ３１が急激に開閉された場合にも不快な加減速等が生じないよう、サブバルブ２１を、前記の各種センサで検出される運転状況に合った適切な開度に操作するのである。

図３等に示す吸気装置１０では、ファーストアイドルと呼ばれる冷間始動時のアイドリングを、上記したサブバルブ２１とメインバルブ３１、およびそれらの駆動部２０・３０を利用して、機関回転数を制御しながら行うこととしている。その制御の概要は、スロットル操作を受けないために閉じる向きに戻されているメインバルブ３１の開度を、サブバルブ２１の駆動部２０であるステッピングモータ２３を介し、サブバルブ２１の開度とともに制御することである。そのような制御のための構成、および制御の詳細は以下のとおりである。

まず図３（ａ）のように、スロットルボディ１１の外側においてサブバルブ２１の軸２２に、サブバルブ２１と一体に回転するようカム２５を取り付けるとともに、メインバルブ３１の軸３２にレバー３６を取り付けて両者が接触し得るようにする。すなわち、レバー３６は、軸３２を中心にメインバルブ３１とともに回転するように取り付け、スロットル操作されないためにメインバルブ３１が閉じ側にあるとき（つまり、図３（ａ）において右回りに戻されているとき）、レバー３６の先端部に設けたローラ３６ａがカム２５の周面に接触するようにそれぞれの位置を定める。そしてカム２５の周面には、サブバルブ２１が全閉状態から開く向き（図３（ａ）における左回り）に回転変位するとき半径が次第に増大するようなプロフィールを形成する。これにより、スロットル操作がされないときにサブバルブ２１が開度変化をすると、それにともなってカム２５がレバー３６を動かし、メインバルブ３１が連続的に開度を変える。こうしてサブバルブ２１とともにメインバルブ３１の開度を変化させるなら、ステッピングモータ２３を用いるサブバルブ２１の開度制御によって、適切なファーストアイドルを実現することが可能になる。なお、カム２５の半径の変化量に比べてレバー３６の長さ（メインバルブ３１の軸３２から先端部のローラ３６ａまで）は十分に長いことから、上記のようにカム２５に接触しながら変化するレバー３６およびメインバルブ３１の角度範囲はわずか（全閉状態から最大２〜３°まで）である。

ステッピングモータ２３によるサブバルブ２１の開閉は、図２に示すように、全閉状態から全開状態をやや超えた状態までの範囲で行えるようにしている。すなわちサブバルブ２１は、全閉状態（図示のＡ位置）から、バルブ本体である板の表面が吸気流の方向と平行になった１００％開度の状態（図示のＢ位置）を超えて、さらに５°前後余分に回転した状態（図示のＣ位置）にまで角度変位することができる。このように開閉角度の範囲を設定すれば、サブバルブ２１は、全開状態を確実に実現することができ、そのバルブ本体や軸２２、または駆動部２０中の他の部分に製作または組立上の誤差があったとしても、支障なく全開になる。なお、図３（ａ）に示すカム２５も、サブバルブ２１とともに回転変位をすることから、サブバルブ２１の最大角度変位（図２のＣ位置）に対応する角度まで、レバー３６との接触点の半径が増大するようにカムプロフィールを定めている。

カム２５とそれに接触するレバー３６との作用でメインバルブ３１を開閉するに関しては、さらにつぎのような構成も採用している。
すなわち、第一には、メインバルブ３１の軸３２とレバー３６との間を、図３（ｂ）に示すコイルバネ（緩衝部材）３７を含む緩衝機構を介して連結している。具体的に述べるなら、軸３２やスロットルプーリ３３に対して回転フレーム３５を一体に取り付ける一方で、軸３２等に対して相対回転し得るようにレバー３６を取り付け、レバー３６のうちローラ３６ａのある先端部とは逆の側において一体に設けた突片３６ｂを、圧縮して装着したコイルバネ３７とともに上記回転フレーム３５の枠内におさめ入れる。こうすることにより、レバー３６は、回転フレーム３５とコイルバネ３７とで拘束されながら軸３２やスロットルプーリ３３とともに回転することになる。急なスロットル操作によってメインバルブ３１が閉じ側に戻されるとき、図３（ａ）においてレバー３６が右回りに速やかに回転してカム２５に当たるが、コイルバネ３７が緩衝作用を発揮することから、その際の衝撃が小さいものとなる。またこの構成により、スロットルグリップ（図示省略）を減速側に強く操作する場合、メインバルブ３１を、サブバルブ２１のカム２５によって規定される開度よりも、さらにコイルバネ３７の縮みしろだけ閉じ側に強制変位させることができるという、減速性能に関する利点ももたらされる。

カム２５とレバー３６とによるメインバルブ３１の開閉に関する第二の付加的構成は、カム２５にレバー３６が接触してメインバルブ３１が開き始めるタイミングを、図３（ｂ）等に示す調整ネジ３８によって適宜に変更できるようにしたことである。調整ネジ３８は、メインバルブ３１の軸３２等と一体に回転する上記の回転フレーム３５に取り付け（緩み防止のためのスプリングを付属させている）、その先端部を、回転フレーム３５の枠内にあるレバー３６の突片３６ｂに接触させたものである。このネジ３８を押し込んで、たとえばコイルバネ３７を縮める向きにレバー３６の角度位置（初期角度）を変更するなら、メインバルブ３１が閉じた状態でのレバー３６（ローラ３６ａ）がカム２５からやや離れる向きに変位し、サブバルブ２１が開き側にやや大きく角度変位したときはじめてカム２５がレバー３６を動かしてメインバルブ３１を開き始めるようになる。この吸気装置１０の場合、図５のように、スロットル操作されないために閉じられているメインバルブ３１が、サブバルブ２１の開度が約４０％になったとき開き始めるよう設定している。

メインバルブ３１の開閉に関する付加的構成の第三は、上記のカム２５を、簡単に取り替えられるようサブバルブ２１の軸２２上に取り付けたことである。カム２５は、軸２２に対しキーをはさんで（またはスプラインを形成して）挿入したうえ、図４等に示すとおりナット２６等にて固定することにより取り付けている。ナット２６等を外したうえカム２５を軸２２から抜き出し、新たなカム２５を軸２２に挿入して再びナット２６等を装着すれば、カム２５の交換が完了する。プロフィールの異なるカム２５を使用すると、サブバルブ２１の開度調整を通じて行うファーストアイドルの態様が異なるものとなるので、このようにカム２５の交換が容易であることは、ファーストアイドルパターンを自動二輪車の特性や用途、環境等に適合させやすい、という利点に直結する。

上記のような吸気装置１０を有する図１のエンジン１において、ファーストアイドルを含む始動時の制御を下記i)〜v)のように行っている。
i) エンジン１のメインスイッチ（図示省略）がＯＮにされたなら、制御手段２（ＥＣＵ。図６を参照）を起動する。制御手段２は、初期化動作としてサブバルブ２１の角度変位をリセットするとともに、前述の各センサからインプットされる大気圧や水温（または油温）を記憶する。

ii) 制御手段２は、上記の大気圧や水温（または油温）をもとに、あらかじめＲＯＭ（制御手段２の記憶部）に記憶したマップからファーストアイドルのためのメインバルブ３１の初期開度を決定し、メインバルブ３１がそのような初期開度になるようステッピングモータ２３を駆動してサブバルブ２１を回転させ、その状態で待機させる。

iii) スタータースイッチ（図示省略）がＯＮにされると、スターターモータ（図示省略）によってエンジン１が始動する。このときのサブバルブ２１およびメインバルブ３１の開度は、上記ii)で設定した適切な初期開度であるから、始動時に機関回転数が高くなりすぎる等の不都合が生じない。

iv) エンジン１が始動したことをクランク角度センサ３ｃ等からの信号により制御手段２が判断すると、機関回転数によるフィードバック制御をともなうファーストアイドルを開始する。実施する制御を、図６に示すブロック線図にしたがって説明するとつぎのようになる。
1) 制御手段２は、油温センサ３ａおよび大気圧センサ３ｂからの信号を入力部２ａによって受け、それをもとに演算部２ｂにおいて目標回転数（設定回転数）を決める。
2) クランク角度センサ３ｃによって実際の機関回転数を検出し、その信号を制御手段２の比較部２ｃに戻して、上記した目標回転数の信号と比較する。
3) 比較により得た差（制御偏差）に基づいて制御手段２の調節部２ｄが適切な操作量を決定し、操作部２ｅに送る。
4) 操作部２ｅは、上記の操作量に応じた適切な角度だけ図３等のステッピングモータ２３を回転させてサブバルブ２１の開度操作をする。
5) サブバルブ２１の開度に応じ図３（ａ）のカム２５の角度が変わるので、それとレバー３６との関係からメインバルブ３１の開度が変わり、もってエンジン１の回転数（ｒｐｍ）が目標回転数に近づくよう変化する。
6) 変化した機関回転数をクランク角度センサ３ｃにて検出し、それを、刻々と変わる油温や大気圧に応じて制御手段２が逐次に定める目標回転数と比較し、相当する適当量だけモータ２３を操作する、という制御を継続する。それによりエンジン１において、運転環境や暖機状況に応じた適切な回転数でのファーストアイドルが実現する。

v) 制御手段２は、油温センサ３ａもしくは水温センサの信号から十分に暖機されたと判定したとき、またはタイマー（図示省略）を介し相当程度の時間（３〜５分）が経過したと判定したときは、ファーストアイドルを終了し、ユーザーがアイドルスクリュー（図示省略）で事前に設定したアイドル回転数での通常のアイドリングに移行させる。なお、走行のために自動二輪車のミッションが入れられたときも、エンジンブレーキの効果を生かすこと等を目的に、ファーストアイドルを終了することとしている。油温や水温が一定温度以上である以上、暖機後に機関停止をし再始動する場合にも、ファーストアイドルは不要として行わない。

なお、上記のii)において設定するメインバルブ３１の初期開度や、上記iv)において定める目標回転数は、サブバルブ２１が全開になったときに実現するのではなく、少なくとも常温常圧（１５℃・１気圧）の運転環境ではサブバルブ２１の開度が最大８０％程度まで開いたとき実現するように、サブバルブ２１とメインバルブ３１とについて各駆動部２０・３０の関係を定めている。つまり、サブバルブ２１とメインバルブ３１とのそれぞれの開度は、図５に示す太線Ｙ₁Ｙ₂Ｙ₃の関係にしたがい、通常のファーストアイドルではその範囲（Ｙ₁〜Ｙ₃）でのみ変化することになる。このように、サブバルブ２１が全開未満という余裕のある段階で好適な状態を実現できるようにすれば、各バルブ２１・３１やそれらの駆動部２０・３０について加工または組立上の精度が高くない場合にも、ファーストアイドルの制御を適切に行うことが可能になる。なお、図５に示すＸ₁からＸ₂にかけての線は、サブバルブ２１を全閉状態（図２のＡ位置）から１００％開度を超える角度（図２のＣ位置）にまで角度変位させるとき、カム２５（ある標準的なプロフィールをもつもの）にレバー３６を接触させ続けるとすればメインバルブ３１にもたらされる開度を示す線である（メインバルブ３１の開度が０以下というのは、開き側と逆向きに角度変位することをさす）。

発明の実施についての一形態としてエンジン１の全体を示す側面図である。吸気装置１０の一部は断面にて表している。 図１のエンジン１において吸気装置１０に設けられたスロットルボディ１１の内部を示す（図１に表れる断面とは逆の側の断面にて示す）縦断面図である。 スロットルボディ１１とその外側に取り付けられた機器を、第三角法にしたがう図３（ａ）・（ｂ）・（ｃ）によって示している。図３（ａ）は右側面図、同（ｂ）は正面図、同（ｃ）は左側面図である。 スロットルボディ１１の背面図であって図３（ａ）におけるIV−IV矢視図である。 吸気装置１０のサブバルブ２１とメインバルブ３１とについて開度の関係を示す線図である。 吸気装置１０におけるファーストアイドル時の制御系を示すブロック線図である。 従来の吸気装置を示す側面図であって、図７（ａ）・（ｂ）により、サブバルブ５１、メインバルブ６１および両者間の連動機構について構造と動作とを表示している。

符号の説明

１ エンジン
２ 制御手段
３ａ・３ｂ・３ｃ センサ
１０ 吸気装置
１１ スロットルボディ
２０ サブバルブ駆動部
２１ サブバルブ
２２ 軸
２３ ステッピングモータ
２５ カム
３０ メインバルブ駆動部
３１ メインバルブ
３２ 軸
３３ スロットルプーリ
３６ レバー
３７ コイルバネ（緩衝部材）
３８ 調整ネジ

Claims (2)

1. メインバルブとサブバルブとが、吸気方向に間隔をおいて配置された各軸上に角度変位による吸気流路の開閉を可能にして取り付けられていて、メインバルブがスロットル操作に連動して開閉する一方、サブバルブが制御手段により開度制御されて開閉するエンジンの吸気装置であって、
   サブバルブの軸上にカムが取り付けられるとともに、メインバルブの軸上にレバーが取り付けられ、スロットル操作を受けないとき、メインバルブが閉じる向きに変位するとともにサブバルブの開度に応じて開くよう上記レバーが上記カムの周面に接触し得ること、
   メインバルブの軸に対して上記レバーが、メインバルブが閉じるとき上記レバーがカムと当たることによる衝撃を緩和する緩衝部材を介して連結されていること、
   メインバルブの軸に対する上記レバーの初期角度が、調整ネジによって変更可能にされていること、
   および、上記の緩衝部材と調整ネジとが、メインバルブの軸と一体に回転する同じ回転フレームに取り付けられていること
   を特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 上記のカムが、サブバルブの軸に対して取り替え容易な態様で取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載したエンジンの吸気装置。

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