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技術 吸気制御装置、及び吸気制御装置を備える鞍乗型車両

出願人 ヤマハ発動機株式会社
発明者 登尾大地赤塚秀則
出願日 2006年9月20日 (13年9ヶ月経過) 出願番号 2006-255049
公開日 2008年2月28日 (12年3ヶ月経過) 公開番号 2008-045535
状態 特許登録済
技術分野 吸気または排気の慣性を用いるもの 吸い込み系統
主要キーワード ファンネル状 ゴムリップ 離間処理 高デューティ比 被支持軸 側レバー 自己保持回路 吸気方向
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (15)

課題

簡易な処理でアクチュエータを制御することのできる吸気制御装置を提供する。

解決手段

吸気制御装置は、エンジン吸気ポートに連なる固定吸気管と、固定吸気管に対して相対的に移動する可動吸気管と、当該可動吸気管を移動させるアクチュエータと、当該アクチュエータの駆動を制御する制御部とを備える。可動吸気管は、予め設定された設定位置を超える移動が規制され、制御部は、設定位置では可動吸気管を付勢するようにアクチュエータを駆動する。

概要

背景

従来、エンジンに接続する吸気管の長さを変えることで、吸気効率を変化させて、エンジンの出力特性を変える吸気制御装置が知られている。吸気制御装置は、例えば、エンジンの回転速度が低い時には、吸気管長を長くし、エンジンが低速回転高トルクを出力するようにする。また、回転速度が高い時には、吸気管長を短くして、エンジンが高速回転で高トルクを出力するようにする。

吸気制御装置には、エンジンの吸気ポートに接続された固定吸気管に接続される接続位置と、該固定吸気管から離れた離間位置とを、アクチュエータ駆動力によって移動する可動吸気管を備えるものがある(例えば、特許文献1)。このような吸気制御装置は、一般的に、可動吸気管の位置を検知するためのポテンショメータを備え、例えば、走行中の振動によって可動吸気管の位置がずれた場合には、その位置ずれをポテンショメータの検出値に基づいて検知し、可動吸気管の位置を修正していた。
特許第3104602号明細書

概要

簡易な処理でアクチュエータを制御することのできる吸気制御装置を提供する。吸気制御装置は、エンジンの吸気ポートに連なる固定吸気管と、固定吸気管に対して相対的に移動する可動吸気管と、当該可動吸気管を移動させるアクチュエータと、当該アクチュエータの駆動を制御する制御部とを備える。可動吸気管は、予め設定された設定位置を超える移動が規制され、制御部は、設定位置では可動吸気管を付勢するようにアクチュエータを駆動する。

目的

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、簡易な処理でアクチュエータを制御することのできる吸気制御装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

エンジン吸気ポートに連なる固定吸気管と、前記固定吸気管に対して相対的に移動することで吸気管長を変化させる可動吸気管と、前記可動吸気管を移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、を備え、前記可動吸気管は、設定されるべき吸気管長に対応させて当該可動吸気管の移動方向において予め設定された設定位置を超える移動が規制され、前記制御手段は、前記設定位置では前記可動吸気管を前記移動方向に付勢するように前記アクチュエータを駆動する、ことを特徴とする吸気制御装置

請求項2

請求項1に記載の吸気制御装置において、前記設定位置は、前記可動吸気管が前記固定吸気管に接続する接続位置であり、前記可動吸気管は、前記固定吸気管に近づく接続方向への移動が可能に設けられるとともに、前記接続位置を超える移動が規制され、前記制御手段は、前記接続位置では前記可動吸気管を前記接続方向に付勢するように前記アクチュエータを駆動する、ことを特徴とする吸気制御装置。

請求項3

請求項2に記載の吸気制御装置において、前記可動吸気管が前記接続位置を超えて移動することを規制するストッパをさらに備える、ことを特徴とする吸気制御装置。

請求項4

請求項1に記載の吸気制御装置において、前記設定位置は、前記固定吸気管から離れた離間位置であり、前記可動吸気管は、前記固定吸気管から離れる離間方向への移動が可能に設けられるとともに、前記離間位置を超える移動が規制され、前記制御手段は、前記離間位置では前記可動吸気管を前記離間方向に付勢するように前記アクチュエータを駆動する、ことを特徴とする吸気制御装置。

請求項5

請求項4に記載の吸気制御装置において、前記可動吸気管が前記離間位置を超えて移動することを規制するストッパをさらに備える、ことを特徴とする吸気制御装置。

請求項6

請求項1に記載の吸気制御装置において、前記制御手段は、前記設定位置に配置される前記可動吸気管を付勢する付勢時には、前記可動吸気管を前記移動方向へ移動させる移動時より小さい駆動力を出力するように前記アクチュエータを駆動する、ことを特徴とする吸気制御装置。

請求項7

請求項1に記載の吸気制御装置において、前記制御手段は、前記設定位置では前記可動吸気管を間欠的に付勢するように前記アクチュエータを駆動する、ことを特徴とする吸気制御装置。

請求項8

請求項7に記載の吸気制御装置において、車両の走行状態を検知する走行状態検知手段をさらに備え、前記制御手段は、前記走行状態検知手段によって検知される車両の走行状態に基づいて定める時間間隔で前記アクチュエータを駆動する、ことを特徴とする吸気制御装置。

請求項9

請求項1に記載の吸気制御装置において、前記可動吸気管は、前記固定吸気管に対して近づく接続方向、及び前記固定吸気管から離れる離間方向へ移動可能に設けられ、前記制御手段は、前記吸気制御装置の動作終了時には、前記可動吸気管が前記離間方向へ移動するように前記アクチュエータを駆動する、ことを特徴とする吸気制御装置。

請求項10

請求項8に記載の吸気制御装置において、前記可動吸気管は、前記固定吸気管に接続する接続位置と、当該接続位置から離れた離間位置との間で、移動可能に設けられ、前記制御手段は、前記吸気制御装置の動作終了時には、前記接続位置と前記離間位置との間に前記可動吸気管が配置されるように前記アクチュエータを駆動する、ことを特徴とする吸気制御装置。

請求項11

請求項1に記載の吸気制御装置を備える鞍乗型車両

技術分野

0001

本発明は、エンジンに接続される吸気管の長さを変えて、吸気を制御する吸気制御装置に関する。

背景技術

0002

従来、エンジンに接続する吸気管の長さを変えることで、吸気効率を変化させて、エンジンの出力特性を変える吸気制御装置が知られている。吸気制御装置は、例えば、エンジンの回転速度が低い時には、吸気管長を長くし、エンジンが低速回転高トルクを出力するようにする。また、回転速度が高い時には、吸気管長を短くして、エンジンが高速回転で高トルクを出力するようにする。

0003

吸気制御装置には、エンジンの吸気ポートに接続された固定吸気管に接続される接続位置と、該固定吸気管から離れた離間位置とを、アクチュエータ駆動力によって移動する可動吸気管を備えるものがある(例えば、特許文献1)。このような吸気制御装置は、一般的に、可動吸気管の位置を検知するためのポテンショメータを備え、例えば、走行中の振動によって可動吸気管の位置がずれた場合には、その位置ずれをポテンショメータの検出値に基づいて検知し、可動吸気管の位置を修正していた。
特許第3104602号明細書

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上記従来の吸気制御装置は、ポテンショメータの検出値に基づいてアクチュエータを制御するため、制御のための処理が複雑になるという問題があった。

0005

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、簡易な処理でアクチュエータを制御することのできる吸気制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するために、本発明に係る吸気制御装置は、エンジンの吸気ポートに連なる固定吸気管と、前記固定吸気管に対して相対的に移動することで吸気管長を変化させる可動吸気管と、前記可動吸気管を移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを備える。そして、前記可動吸気管は、設定されるべき吸気管長に対応させて当該可動吸気管の移動方向において予め設定された設定位置を超える移動が規制され、前記制御手段は、前記設定位置では前記可動吸気管を前記移動方向に付勢するように前記アクチュエータを駆動する。

0007

また、本発明に係る鞍乗型車両は、上記吸気制御装置を備える。ここで鞍乗型車両は、例えば自動二輪車スクータを含む)、四輪バギースノーモービル等である。

0008

本発明によれば、簡易な処理でアクチュエータを制御して、吸気管長に対応させて予め設定された設定位置に配置される可動吸気管の位置ずれを防ぐことができる。

0009

本発明の一態様では、前記設定位置は、前記可動吸気管が前記固定吸気管に接続する接続位置であり、前記可動吸気管は、前記固定吸気管に近づく接続方向への移動が可能に設けられるとともに、前記接続位置を超える移動が規制され、前記制御手段は、前記接続位置では前記可動吸気管を前記接続方向に付勢するように前記アクチュエータを駆動する。この態様によれば、簡易な処理でアクチュエータを制御して、接続位置に配置される可動吸気管の位置ずれを防ぐことができる。また、この態様では、前記可動吸気管が前記接続位置を超えて移動することを規制するストッパをさらに備えてもよい。

0010

また、本発明の一態様では、前記設定位置は、前記固定吸気管から離れた離間位置であり、前記可動吸気管は、前記固定吸気管から離れる離間方向への移動が可能に設けられるとともに、前記離間位置を超える移動が規制され、前記制御手段は、前記離間位置では前記可動吸気管を前記離間方向に付勢するように前記アクチュエータを駆動する。この態様によれば、簡易な処理でアクチュエータを制御して、離間位置に配置される可動吸気管の位置ずれを防ぐことができる。また、この態様では、前記可動吸気管が前記離間位置を超えて移動することを規制するストッパをさらに備えてもよい。

0011

また、本発明の一態様では、前記制御手段は、前記設定位置に配置される前記可動吸気管を付勢する付勢時には、前記可動吸気管を前記移動方向へ移動させる移動時より小さい駆動力を出力するように前記アクチュエータを駆動する。この態様によれば、設定位置に配置される可動吸気管の付勢時に、効率的にアクチュエータを駆動させることが出来る。

0012

また、本発明の一態様では、前記制御手段は、前記設定位置では前記可動吸気管を間欠的に付勢するように前記アクチュエータを駆動する。この態様によれば、設定位置に配置される可動吸気管の付勢時に、効率的にアクチュエータを駆動させることが出来る。また、この態様では、車両の走行状態を検知する走行状態検知手段をさらに備え、前記制御手段が、前記走行状態検知手段によって検知される車両の走行状態に基づいて定める時間間隔で前記アクチュエータを駆動してもよい。これによって、車両の走行状態に応じて適切にアクチュエータを駆動でき、より安定的に可動吸気管を設定位置に維持できる。

0013

また、本発明の一態様では、前記可動吸気管は、前記固定吸気管に対して近づく接続方向、及び前記固定吸気管から離れる離間方向へ移動可能に設けられ、前記制御手段は、前記吸気制御装置の動作終了時には、前記可動吸気管が前記離間方向へ移動するように前記アクチュエータを駆動する。この態様によれば、可動吸気管が固定吸気管から離れることによって、接続時に可動吸気管と固定吸気管との間で生じる力が解消された状態で吸気制御装置の動作が終了するので、吸気制御装置の耐久性が向上する。

0014

なお、この態様では、前記可動吸気管は、前記固定吸気管に接続する接続位置と、当該接続位置から離れた離間位置との間で、移動可能に設けられ、前記制御手段は、前記吸気制御装置の動作終了時には、前記接続位置と前記離間位置との間に前記可動吸気管が配置されるように前記アクチュエータを駆動させてもよい。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施の形態による吸気制御装置10を備えた自動二輪車1の側面図であり、図2は、エンジン50及び吸気制御装置10の構成を示す図である。

0016

図1に示すように、自動二輪車1は、車体フレーム3と、吸気制御装置10と、エンジン50とを備えている。また、吸気制御装置10は、図2に示すように、制御部11と、記憶部12と、アクチュエータ駆動回路13と、吸気管長可変機構14と、自己保持回路15とを備えている。

0017

図1に示すように、車体フレーム3はメインフレーム3aを含み、該メインフレーム3aの前端部には、ステアリングシャフト4を支持するステアリングヘッド部3bが設けられている。メインフレーム3aは、ステアリングヘッド部3bから車体の後方に向かって、斜め下方向に延伸している。メインフレーム3aの後端部には、ピボット軸3eを支点として上下に揺動可能なスイングアーム5が取り付けられている。

0018

メインフレーム3aの下方には、エンジン50が配置されている。図2に示すように、エンジン50には排気ポート50aが形成されており、該排気ポート50aには排気管8が接続されている。排気管8の後端部は、消音器9に収容されている(図1参照)。また、エンジン50には、吸気ポート50bが形成されており、該吸気ポート50bにはスロットルボディ49が接続されている。スロットルボディ49には、当該スロットルボディ49の吸気通路燃料噴射するインジェクタ47が取り付けられている。また、スロットルボディ49の吸気通路内には、スロットル弁49aが配置されている。スロットルボディ49の側部には、スロットル開度を検知するためのスロットルポジションセンサ48が取り付けられている。スロットルポジションセンサ48は、スロットル開度に応じた電圧信号スロットル開度信号として制御部11に出力する。

0019

エンジン50の上方には、エアクリーナ7が配置されており、スロットルボディ49には該エアクリーナ7のフィルタ7aを通過し浄化された空気が流入する。なお、エアクリーナ7には、後述する可動吸気管30及び固定吸気管40が収容されている。エアクリーナ7に導入された空気は、固定吸気管40、又は固定吸気管40と可動吸気管30の双方を通過して、スロットルボディ49に流入する。また、エアクリーナ7には、エアダクト(不図示)が接続されており、該エアダクトから空気が流入する。

0020

エンジン50のシリンダ51には、ピストン52が収容されている。ピストン52には、コンロッド53の上端部が取り付けられ、下端部はクランクシャフト54に取り付けられている。クランクシャフト54にはフライホイール55が取り付けられている。フライホイール55の外周面には、周方向に等間隔で並ぶ複数の突起部(不図示)が形成されている。クランクケース56には、フライホイール55の外周面に臨むクランク角センサ57が取り付けられている。該クランク角センサ57は、フライホイール55の突起部が正面に到来する度に、当該到来を通知する信号(以下、クランク角信号)を制御部11に出力する。制御部11は、クランク角信号が入力される頻度に基づいて、エンジン50の回転速度を検知する。なお、ここでは、エンジン50は、4気筒エンジンであり、シリンダ51は車幅方向に4つ並んでいるものとして説明する。

0021

吸気制御装置10は、上述したように、制御部11と、記憶部12と、アクチュエータ駆動回路13と、吸気管長可変機構14と、自己保持回路15とを含んでいる。吸気管長可変機構14は、可動吸気管30と、該可動吸気管30を変位させるアクチュエータ21と、固定吸気管40と、を含んでいる。なお、制御部11と、記憶部12と、アクチュエータ駆動回路13と、自己保持回路15は、エンジンコントロールユニット16として車体に搭載されている。

0022

制御部11は、CPU(Central Processing Unit)を含み、記憶部12に格納されているプログラムに従って、車体に搭載された各種電装品を制御する。本実施の形態では、エンジン50の回転数や、搭乗者によるスロットル操作など、運転状態に応じて、アクチュエータ21を駆動し可動吸気管30を変位させて、吸気管長を変化させる処理を行う。制御部11が実行する処理については、後において詳細に説明する。

0023

記憶部12は、不揮発性メモリであり、制御部11が実行するプログラムを保持している。アクチュエータ駆動回路13は、制御部11から入力される信号に応じた電力をアクチュエータ21に供給する。自己保持回路15は、メインスイッチ18がオフされた後、一定時間だけバッテリ(不図示)の電力を制御部11及びアクチュエータ駆動回路13に供給する。

0024

可動吸気管30は、固定吸気管40に接続する接続位置と、当該接続位置から離れた離間位置との間で、固定吸気管40に対して相対的に移動することで、吸気管長を変化させる。ここで、接続位置及び離間位置は、設定されるべき吸気管長に対応させて予め設定された位置であり、可動吸気管30が接続位置にある場合には、吸気管長は長く設定され、可動吸気管長30が離間位置にある場合には、吸気管長は短く設定される。

0025

アクチュエータ21は、DCモータを含み、アクチュエータ駆動回路13から供給される直流電力によって駆動し、可動吸気管30を離間位置から接続位置に向かう接続方向(図2においてAに示す方向)、又は接続位置から離間位置に向かう離間方向に移動させる。

0026

ここで、吸気管長可変機構14の構造について詳細に説明する。図3は、吸気管長可変機構14の平面図である。図4及び図5は、図3のIV−IV線断面図であり、図6は、アクチュエータ21の正面図(固定吸気管40側から臨む図)である。なお、図4は、可動吸気管30が離間位置Xにある状態を示し、図5は、可動吸気管30が接続位置Yにある状態を示している。

0027

図4に示すように、固定吸気管40は筒状に形成され、吸気側の端部40aはファンネル状に形成されている。固定吸気管40の他端部40bは、スロットルボディ49に接続されている(図2参照)。固定吸気管40の端部40aには、可動吸気管30側に立つ柱部41が形成されている。後述するように、この柱部41は、アクチュエータ21の駆動力を可動吸気管30に伝達する上側レバー22及び下側レバー23を支持している。

0028

なお、ここでは、図3に示すように、4つの固定吸気管40及び可動吸気管30が車幅方向(同図において、Hに示す方向)に並べて配置され、各固定吸気管40は、各気筒に設けられたスロットルボディ49に接続している。また、固定吸気管40の柱部41は、隣接する2つの固定吸気管40の間に形成されている。

0029

可動吸気管30は筒状に形成され、一端部30aの外径は固定吸気管40のファンネル状の端部40aより僅かに小さくなっている。この端部30aの外周には、弾性を有する円環状のシール部材(例えば、ゴムリップ)35が装着されており、該シール部材35は、接続位置Yに配置される可動吸気管30の端部30aと固定吸気管40との隙間を密閉する。なお、可動吸気管30の他端部30bも、ファンネル状に形成されている。

0030

隣接する2つの可動吸気管30の側部には、互いに平行な上側被支持軸32と下側被支持軸33とが掛け渡されている。上側被支持軸32は上側レバー22によって支持され、下側被支持軸33は下側レバー23によって支持されている。

0031

上側レバー22は、柱部41によって支持される上側支持軸42を支点として、上下に移動可能となっており、下側レバー23は、同じく柱部41によって支持される下側支持軸43を支点として上下に移動可能となっている。

0032

具体的には、上側支持軸42と下側支持軸43は、それぞれ車幅方向に延伸し、上側被支持軸32と下側被支持軸33と平行に配置され、2つの柱部41に掛け渡されている。上側レバー22の中途部22aには開口が形成されており、該開口に上側支持軸42が挿通されている。また、下側レバー23の基部23aにも開口が形成されており、下側支持軸43が挿通されている。これによって、上側レバー22と下側レバー23は、上側支持軸42,下側支持軸43を支点として回動し、上側被支持軸32及び下側被支持軸33を把持する端部22b,23bは平行に上下動する。

0033

なお、上側レバー22の基部22eは、アクチュエータ21の駆動によって上下に移動する移動部材24に取り付けられている。この移動部材24については、後において詳細に説明する。

0034

アクチュエータ21の回転駆動は、該アクチュエータ21の回転駆動を上下方向の直線駆動に変換して伝達する伝達機構29を介して、上側レバー22に伝達される。図6に示すように、伝達機構29は、上下方向に延伸するアーム26と、アーム26に連結され上下に変位する移動部材24と、アクチュエータ21の回転駆動を上下方向の駆動に変換する連結部材25とを含んでいる。連結部材25の一端部25aは、アクチュエータ21の出力軸21aに接続し、連結部材25は、該出力軸21aから径方向伸びている。連結部材25の他端部25bは、アーム26の一端部26aに連結している。なお、他端部25bと一端部26aとは、各端部に対して相対的に回転可能な連結軸27を介して連結されている。

0035

また、アクチュエータ21には、DCモータ21dと、該モータ21dの回転軸21eと同軸上で回転するウォームギア21bと、ウォームギア21bと噛み合い出力軸21aに駆動力を伝達するギア21cとが内蔵されている(図6参照)。

0036

アーム26の他端部26bは、移動部材24に連結されている。図7は、移動部材24の断面図である。図7(a)は、アーム26が移動部材24を下方向(図7において、Bの示す方向)に牽引している状態を示し、図7(b)は、アーム26が移動部材24を押し上げている状態を示している。

0037

移動部材24は、箱型ケース24aと、ケース24aを上方又は下方に付勢するバネ24bとを有している。ケース24aには上下方向にアーム26が挿入されている。ケース24aの内部には、バネ24bがアーム26を囲むよう配置されている。バネ24bの両端部には、ケース24aに内側から係合する係合部材24c,24dが配置されている。アーム26には、係合部材24c、バネ24b、及び係合部材24dを挟むように、係合部26c,26dが形成されている。

0038

アーム26が下方に移動部材24を牽引する場合には、係合部26cが、係合部材24c、バネ24b、係合部材24dを介して、ケース24aを下方に内側から押圧する(図7(a)参照)。一方、アーム26が上方に移動部材24を押す場合には、係合部26dが、係合部材24d、バネ24b、係合部材24cを介して、ケース24aを上方に内側から押す(図7(b)参照)。

0039

なお、ケース24aには、係合部26cと係合部26dとがケース24aを出入りするための開口部24e,24fが形成されている。また、ケース24aには側方に突出する凸部24g,24hが形成されており、該凸部24g,24hに、上側レバー22の基部22eが取り付けられている(図3乃至図4参照)。

0040

吸気管長可変機構14は、可動吸気管30が接続位置Y又は離間位置Xを超えて、接続方向又は離間方向に変位することを規制するストッパ機構を有している。具体的には、上側レバー22には、可動吸気管30が接続位置Yにある時に柱部41に当接するよう、側方に突出する凸部22cが形成されている。また、上側レバー22には、可動吸気管30が離間位置Xにある時に柱部41に当接するよう、側方に突出する凸部22dが形成されている。凸部22c,22dは、可動吸気管30が接続位置Y又は離間位置Xにある時に、柱部24に当接することで、上側レバー22がさらに回動することを規制している。なお、ストッパ機構は、これに限られない。例えば、アクチュエータ21の出力軸21aの回転角度を規制するストッパが、出力軸21aの周りに形成されてもよい。

0041

次に、吸気管長可変機構14の動作について説明する。アクチュエータ21がアーム26を引き下げると、アーム26は、移動部材24のケース24aを牽引することで、上側レバー22の基部22eを引き下げる。その結果、上側レバー22及び下側レバー23は、凸部22cが柱部41に当接するまで、上側支持軸42及び下側支持軸43を支点として回転し、可動吸気管30を引き上げ、離間位置Xまで変位させる(図4参照)。

0042

一方、アクチュエータ21がアーム26を上方向に押すと、アーム26は、ケース24aを介して、上側レバー22の基部22eを押し上げる。その結果、上側レバー22及び下側レバー23は、凸部22dが柱部41に当接するまで、上側支持軸42及び下側支持軸43を支点として回転し、可動吸気管30を押し下げる(図5参照)。この時、可動吸気管30は接続位置Yに配置され、シール部材35は固定吸気管40の端部40aに当接する。

0043

ここで、制御部11が実行する処理について詳細に説明する。上述したように、制御部11は、車両の運転状態に応じてアクチュエータ21を駆動させ、吸気管長を変化させる処理を行う。図8は、制御部11が実行する処理の機能ブロック図である。同図に示すように、制御部11は、始動接続動作部11aと、通常時処理部11bと、終了時離間動作部11gとを含む。なお、本実施の形態では、制御部11は、アクチュエータ駆動回路13がアクチュエータ21に供給する電力をデューティ制御している。

0044

始動時接続動作部11aは、エンジン始動が開始すると、アクチュエータ21を駆動して、可動吸気管30を接続方向に変位させる。例えば、始動時接続動作部11aは、メインスイッチ18がオンされると、予め設定された時間(以下、始動時接続動作時間とする)だけアクチュエータ21を駆動する。ここで、始動時接続動作時間は、可動吸気管30が変位開始前の位置から接続位置Yまで移動するのに要する時間であり、例えば、吸気制御装置10の製造段階で設定される。なお、本実施の形態では、始動時の変位開始前には、後述する終了時離間動作部11bの処理によって、可動吸気管30は、接続位置Yと離間位置Xとの間に配置されている。

0045

また、始動時接続動作部11aは、接続方向への移動の過程で、アクチュエータ21の出力トルク下げることで、可動吸気管30の移動速度を遅くしてもよい。例えば、変位の開始から始動時移動時間より短い所定の時間までは、所定のデューティ比(以下、高デューティ比とする、例えば、100%)で、アクチュエータ21を駆動し、当該所定の時間を経過した後は、高デューティ比より低い所定のデューティ比で、アクチュエータ21を駆動してもよい。

0046

通常時処理部11bは、始動時接続動作部11aの処理が終了した後、車両の運転状態に応じてアクチュエータ21を駆動して、吸気管長を変化させる処理を行う。通常時処理部11bは、機能的には、接続状態維持部11cと、離間動作部11dと、離間状態維持部11eと、接続動作部11fとを含んでいる。

0047

接続状態維持部11cは、接続位置Yにおける可動吸気管30の静止時に、可動吸気管30を接続方向に付勢するようアクチュエータ21を駆動する。具体的には、接続状態維持部11cは、始動時接続動作部11a又は後述する接続動作部11fによる処理が終了すると、間欠的にアクチュエータ21を駆動して、可動吸気管30を接続方向に付勢する。例えば、接続状態維持部11cは、予め定める時間(以下、接続方向付勢時間とする)だけ、アクチュエータ21を駆動した後、当該接続方向付勢時間より長い所定時間(以下、休止時間とする)だけ駆動を停止し、その後、この駆動と停止を繰り返す。この時、上側レバー22の凸部22cは、柱部41に当接している。また、可動吸気管30を下方に付勢するよう、移動部材24のバネ24bは縮んでいる(図7(b)参照)。

0048

なお、接続状態維持部11cは、後述する接続動作部11fによる可動吸気管30の移動時より小さいトルクを出力するよう、アクチュエータ21を駆動してもよい。すなわち、接続状態維持部11cは、可動吸気管30の静止時のデューティ比を、移動時のデューティ比より低くしてもよい。また、接続状態維持部11cは、接続動作部11fによる可動吸気管30の移動時より低いデューティ比で、常時、アクチュエータ21供給してもよい。

0049

離間動作部11dは、運転状態が予め定める条件(以下、離間動作開始条件とする)に該当すると、接続位置Yにある可動吸気管30が離間位置Xまで移動するよう、アクチュエータ21を駆動する。例えば、離間動作部11dは、可動吸気管30が接続状態にある時に、運転状態が離間処理開始条件に該当すると、可動吸気管30が離間方向に移動するよう、予め設定された時間(以下、離間動作時間とする)だけアクチュエータ21を駆動する。ここで、離間動作時間は、可動吸気管30が接続位置Yから離間位置Xに移動するのに要する時間であり、例えば、吸気制御装置10の製造段階で設定される。また、離間動作開始条件は、例えば、エンジン回転速度が予め定める速度(以下、条件速度とする)以上になるとともに、所定値(以下、条件開度とする)以上のスロットル開度が一定時間以上継続することである。

0050

また、離間動作部11dは、始動時接続動作部11aと同様に、可動吸気管30の移動の過程で、アクチュエータ21の出力トルクを下げることで、可動吸気管30の移動速度を遅くしてもよい。すなわち、離間動作部11dは、離間動作時間より短い所定の時間だけ、所定のデューティ比(例えば、100%)でアクチュエータ21を駆動し、当該所定の時間が経過した後は、当該所定のデューティ比より低いデューティ比でアクチュエータ21を駆動してもよい。

0051

離間状態維持部11eは、離間位置Xにおける可動吸気管30の静止時に、可動吸気管30を離間方向に付勢するようアクチュエータ21を駆動する。具体的には、離間状態維持部11eは、離間動作部11dの処理の結果、可動吸気管30が離間位置Xに到達すると、間欠的にアクチュエータ21を駆動して、可動吸気管30を離間方向に付勢する。例えば、離間状態維持部11eは、予め定める時間(以下、離間方向付勢時間とする)だけ、アクチュエータ21を駆動した後、上述した休止時間だけ駆動を停止し、その後、この駆動と停止を繰り返す。この時、離間方向付勢時間は休止時間より短くなるよう定められていてもよい。アクチュエータ21が可動吸気管30を付勢することによって、上側レバー22の凸部22dは柱部41に当接している。また、可動吸気管30を上方向に付勢するよう、移動部材24のバネ24bは縮んでいる(図7(a)参照)。

0052

なお、離間状態維持部11eは、可動吸気管30の離間方向への移動時より小さいトルクを出力するよう、アクチュエータ21を駆動してもよい。すなわち、離間状態維持部11eは、離間位置Xにおける可動吸気管30の静止時のデューティ比を、移動時のデューティ比より低くしてもよい。また、離間状態維持部11cは、移動時よりも低いデューティ比の電力を、常時、アクチュエータ21供給してもよい。

0053

接続動作部11fは、運転状態が予め定める条件(以下、接続動作開始条件とする)に該当すると、可動吸気管30が接続方向に移動するよう、予め設定される時間(以下、接続動作時間とする)だけアクチュエータ21を駆動する。ここで、接続動作時間は、可動吸気管30が離間位置Xから接続位置Yに移動するのに要する時間であり、例えば、吸気制御装置10の製造段階で設定される。また、接続動作開始条件は、例えば、エンジン回転速度が上述した条件速度より低くなるか、又は、スロットル開度が上述した条件開度より小さくなることである。

0054

また、接続動作部11fは、上述した離間動作部11dと同様に、可動吸気管30の移動の過程で、その移動速度を下げてもよい。すなわち、接続動作部11fは、接続動作時間より短い所定の時間だけ、所定のデューティ比(例えば、100%)でアクチュエータ21を駆動し、当該所定の時間が経過した後は、当該所定のデューティ比より低いデューティ比でアクチュエータ21を駆動してもよい。

0055

終了時離間動作部11gは、吸気制御装置10の動作終了時に、アクチュエータ21を駆動して、可動吸気管30を離間方向に変位させる。具体的には、メインスイッチ18がオフされると、終了時離間動作部11gは、可動吸気管30が離間方向に移動するように、予め設定された時間(以下、終了時離間動作時間とする)だけ、アクチュエータ21を駆動する。ここで、終了時離間動作時間は、可動吸気管30が接続位置Yから、当該接続位置Yと離間位置Xとの間の中間位置まで移動するのに要する時間である。また、この終了時離間動作時間は、メインスイッチ18がオフされた後、自己保持回路15から電力が供給される時間より短い時間である。この終了時離間動作時間は、例えば、吸気制御装置10の製造段階で設定される。このように、吸気制御装置10の動作終了時に可動吸気管30を中間位置に配置することで、シール部材35と固定吸気管40との張り付きが防止される。

0056

なお、終了時離間動作部11gは、終了時離間動作時間において、離間動作部11dによる可動吸気管30の移動時と同じデューティ比の電力でアクチュエータ21を駆動してもよいし、移動時より低いデューティ比の電力でアクチュエータ21を駆動してもよい。

0057

ここで、制御部11が実行する処理の流れについて説明する。図9は、制御部11が実行する処理の例を示すフローチャートである。

0058

メインスイッチ18がオンされると、始動時接続動作部11aは、始動時接続動作時間だけアクチュエータ21を駆動する(S101)。これによって、可動吸気管30は、接続位置Yまで移動する。なお、移動前には、前回の走行時における終了時離間動作部11gの処理によって、可動吸気管30は接続位置Yと離間位置Xの中間位置に配置されている。

0059

始動時接続動作時間が経過すると、接続状態維持部11cは、間欠的にアクチュエータ21を駆動して、可動吸気管30の接続方向への付勢を開始する(S102)。また、離間動作部11dは、エンジン50の回転速度、及びスロットル開度を検知し、離間動作開始条件が成立したか否かを判定する(S103)。ここで、離間動作開始条件が成立していない場合には、終了時離間動作部11gはメインスイッチ18がオフされたか否かを判定し(S104)、オフされていない場合には、処理はS102に戻り、接続状態維持部11cが、可動吸気管30の付勢を継続する。

0060

一方、S103において、離間動作開始条件が成立している場合には、離間動作部11dは、離間動作時間だけアクチュエータ21を駆動する(S105)。これによって、可動吸気管30は、離間位置Xまで移動する。離間動作時間が経過すると、離間状態維持部11eは、間欠的にアクチュエータ21を駆動して、可動吸気管30の離間方向への付勢を開始する(S106)。また、接続動作部11fは、運転状態を検知し、接続動作開始条件が成立したか否かを判断する(S107)。ここで、接続動作開始条件が成立していない場合には、終了時離間動作部11gはメインスイッチ18がオフされたか否かを判断する(S108)。未だメインスイッチ18がオフされていない場合には、処理はS106に戻り、離間状態維持部11eが、離間方向への可動吸気管30の付勢を継続する。

0061

一方、S107において、接続動作開始条件が成立している場合には、接続動作部11fは、接続動作時間だけアクチュエータ21を駆動する(S109)。その結果、可動吸気管30は、接続位置Yまで移動する。接続動作時間が経過すると、接続状態維持部11cは、アクチュエータ21を間欠的に駆動することで、可動吸気管30を接続方向へ付勢する(S110)。また、離間動作部11dは、運転状態を検知し、離間動作開始条件が成立するか否かを判断する(S111)。ここで、離間動作開始条件が成立していない場合には、メインスイッチ18がオフされたか否かを判断し(S112)、未だオフされていない場合には、処理はS110に戻り、接続状態維持部11cが、可動吸気管30の接続方向への付勢を継続する。

0062

一方、S111において、運転状態が離間動作開始条件に該当している場合には、処理はS105に戻り、離間動作部11dが、可動吸気管30が離間方向に移動するよう、離間動作時間だけアクチュエータ21を駆動する。

0063

S104、S108、及びS112において、メインスイッチ18がオフされている場合には、終了時離間動作部11gは、終了時離間動作時間だけアクチュエータ21を駆動して、可動吸気管30を離間方向へ移動させる(S113)。なお、S108において、メインスイッチ18がオフされている場合には、離間位置Xにある可動吸気管30を接続動作時間だけ接続方向に移動させた後、S113において終了時離間動作時間だけ離間方向に可動吸気管30を移動させてもよい。こうすることで、吸気制御装置10の動作終了時には、確実に可動吸気管30が中間位置に配置される。

0064

以上説明した吸気制御装置10によれば、可動吸気管30の接続位置Y又は離間位置Xにおける静止時に、アクチュエータ21は該可動吸気管30を接続方向又は離間方向に付勢するよう駆動する。その結果、可動吸気管30の位置を検知するポテンショメータを備えることなく、可動吸気管30の位置ずれが修正され、可動吸気管30の制御が簡易になる。

0065

なお、本発明は、以上説明した吸気制御装置10に限られず、種々の変形が可能である。例えば、以上の説明した吸気管長可変機構14では、可動吸気管30は、固定吸気管40の吸気方向と同じ方向に、平行移動していた。しかしながら、可動吸気管30は、周方向に回転して、接続位置と離間位置の間を移動してもよい。

0066

また、可動吸気管30が接続位置Y又は離間位置Xにある場合に、アクチュエータ21が駆動する時間間隔が、車両の走行状態に基づいて決定されてもよい。そして、該時間間隔でアクチュエータ21が駆動することで、可動吸気管30が接続方向又は離間方向に、間欠的にすなわち時間的な間隔を空けて繰り返し付勢されてもよい。ここで、車両の走行状態を示す値は、例えば、エンジン回転速度や、スロットル開度である。これによって、車両の走行状態によって増減する車体の振動に応じて、アクチュエータ21が駆動する頻度が変化し、車体振動の増減に関わらず、可動吸気管30が安定的に接続位置Y又は離間位置Xに維持されるようになる。以下、この形態に係る吸気制御装置ついて説明する。なお、この形態に係る吸気制御装置の構成は、上述した吸気制御装置10と同様であるので、当該吸気制御装置の構成に関する詳細な説明を省略する。また、ここでは、走行状態によって増減する車体振動の度合いを検知するためのセンサとして、クランク角センサ57が利用される場合を例にして説明する。

0067

図10は、この形態において、制御部11が実行する処理を示す機能ブロック図である。この形態において、接続状態維持部11cは接続付勢時間制御部11hを含み、離間状態維持部11eは離間付勢時間制御部11iを含んでいる。

0068

接続付勢時間制御部11hは、接続位置Yにおける可動吸気管30の静止時に、クランク角センサ57から入力される信号に基づいてエンジン回転速度を検知し、当該エンジン回転速度に基づいて、アクチュエータ21を駆動させる時間間隔を決定する。すなわち、アクチュエータ21が駆動する接続方向付勢時間と、その次の接続方向付勢時間との間に設けられる休止時間(以下、接続付勢休止時間とする)を決定する。接続付勢時間制御部11hによるこの処理は、例えば、次のように実行される。

0069

接続付勢休止時間とエンジン回転速度とを対応付けるテーブル(以下、接続付勢制御テーブルとする)を、記憶部12に予め格納しておく。接続付勢時間制御部11hは、所定のサンプリング周期でエンジン回転速度を検知し、検知する度に、接続付勢制御テーブルを参照してエンジン回転速度に対応する接続付勢休止時間を取得する。図11は、記憶部12に格納される接続付勢制御テーブルの例を示す図である。このテーブルでは、上段がエンジン回転速度を示し、下段が接続付勢休止時間を示し、エンジン回転速度が上昇するに従って、接続付勢休止時間は短くなるように設定されている。

0070

なお、接続付勢時間制御部11hによる処理は、これに限られない。例えば、エンジン回転速度と接続付勢休止時間との関係を示す算式に、クランク角センサ57によって検知したエンジン回転速度を代入することで、接続付勢休止時間を算出してもよい。

0071

接続状態維持部11cは、接続方向付勢時間だけアクチュエータ21を駆動して、可動吸気管30を付勢した後、接続付勢時間制御部11hによって取得された接続付勢休止時間だけアクチュエータ21の駆動を休止する。その後、再び接続方向付勢時間だけアクチュエータ21を駆動した後、再び接続付勢休止時間だけアクチュエータ21の駆動を休止する。この様にして、接続状態維持部11cは、アクチュエータ21の休止と駆動とを繰り返す。

0072

離間付勢時間制御部11iは、接続付勢時間制御部11hの処理と同様に、離間位置Yにおける可動吸気管30の静止時に、クランク角センサ57によって検知されるエンジン回転速度に基づいて、アクチュエータ21を駆動させる時間間隔を決定する。すなわち、アクチュエータ21が駆動する離間方向付勢時間と、その次の離間方向付勢時間との間に設けられる休止時間(以下、離間付勢休止時間とする)を決定する。例えば、離間付勢休止時間とエンジン回転速度とを対応付けるテーブル(以下、離間付勢制御テーブルとする)を、記憶部12に予め格納しておき、離間付勢時間制御部11iは、当該離間付勢制御テーブルを参照してエンジン回転速度に対応する離間付勢休止時間を取得する。図12は、離間付勢制御テーブルの例を示す図である。このテーブルにおいても、上段はエンジン回転速度を示し、下段は離間付勢休止時間を示し、エンジン回転速度が上昇するに従って、離間付勢休止時間は短くなるように設定されている。

0073

なお、離間付勢時間制御部11iは、接続付勢時間制御部11hと同様に、エンジン回転速度と離間付勢休止時間との関係を示す算式に、クランク角センサ57によって検知したエンジン回転速度を代入することで、離間付勢休止時間を算出してもよい。

0074

離間状態維持部11eは、離間方向付勢時間だけアクチュエータ21を駆動して、可動吸気管30を付勢した後、離間付勢時間制御部11iによって取得された離間付勢休止時間だけアクチュエータ21の駆動を休止する。その後、再び離間方向付勢時間だけアクチュエータ21を駆動した後、離間付勢休止時間だけアクチュエータ21の駆動を休止する。この様にして、離間状態維持部11eは、アクチュエータ21の休止と駆動とを繰り返す。

0075

なお、接続状態維持部11cがアクチュエータ21を駆動する時間を、離間状態維持部11eがアクチュエータ21を駆動する時間より長くしてもよい。すなわち、接続付勢休止時間は離間付勢休止時間より短くなるよう設定されてもよい。例えば、図11の接続付勢制御テーブルと、図12の離間付勢制御テーブルとに示されるように、各接続付勢休止時間は、それと等しいエンジン回転速度に対応付けられる離間付勢休止時間より短くなるよう設定されてもよい。これによって、接続位置Yにおける可動吸気管30の位置が、可動吸気管30が離間位置Xにある場合に比べ安定的に維持される。その結果、可動吸気管30が接続位置Yにある場合に、可動吸気管30と固定吸気管40との間の隙間が密閉される。

0076

ここで、この形態における接続状態維持部11cと離間状態維持部11eが実行する処理の流れについて説明する。図13は、接続状態維持部11cが実行する処理の例を示すフローチャートであり、図9のフローチャートにおけるS102とS110の処理の例を詳細に示すものである。図14は、離間状態維持部11eが実行する処理の例を示すフローチャートであり、図9のフローチャートにおけるS106の処理の例を詳細に示すものである。

0077

まず、接続状態維持部11cの処理について説明する。接続状態維持部11cは、接続方向付勢時間だけ、アクチュエータ21を駆動し、可動吸気管30を接続方向に付勢する(S201)。また、接続付勢時間制御部11hは、エンジン回転速度を検知し(S202)、記憶部12に格納されている接続付勢制御テーブルを参照して、エンジン回転速度に対応する接続付勢休止時間を取得する(S203)。その後、接続状態維持部11cは、接続付勢時間制御部11hによって取得された接続付勢休止時間だけ、アクチュエータ21の駆動を休止する(S204)。接続状態維持部11cは、離間動作部11dによって、離間動作開始条件が成立したと判断されるまで、以上の処理を繰り返す。

0078

次に、離間状態維持部11eの処理について説明する。離間状態維持部11eは、離間方向付勢時間だけ、アクチュエータ21を駆動し、可動吸気管30を離間方向に付勢する(S301)。また、離間付勢時間制御部11iは、エンジン回転速度を検知し、記憶部12に格納されている離間付勢制御テーブルを参照して(S302)、エンジン回転速度に対応する離間付勢休止時間を取得する(S303)。その後、離間状態維持部11cは、離間付勢時間制御部11iによって取得された離間付勢休止時間だけ、アクチュエータ21の駆動を休止する(S304)。離間状態維持部11cは、接続動作部11fによって、接続動作開始条件が成立したと判断されるまで、以上の処理を繰り返す。

0079

なお、以上の説明では、接続付勢制御テーブルにおいて、エンジン回転速度と接続付勢休止時間とが対応付けられていたが、例えば、接続方向付勢時間がエンジン回転速度に対応付けられていてもよい。この場合、エンジン回転速度が高くなるに従って、接続方向付勢時間が長くなるよう設定され、接続方向付勢時間は一定値であってもよい。同様に、接離間勢制御テーブルにおいて、離間方向付勢時間がエンジン回転速度に対応付けられ、エンジン回転速度が高くなるに従って、離間方向付勢時間が長くなるよう設定されてもよい。

図面の簡単な説明

0080

本発明の一実施形態に係る吸気制御装置を搭載した自動二輪車の側面図である。
吸気制御装置が備える吸気管長可変機構の構成を示す図である。
上記吸気管長可変機構の平面図である。
図3のIV−IV線断面図である。同図において、上記吸気管長可変機構が備える可動吸気管は固定吸気管から離間している。
図3のIV−IV線断面図である。同図において、上記可動吸気管が固定吸気管に接続している。
アクチュエータの正面図(固定吸気管側から臨む図)である。
移動部材の断面図である。
吸気制御装置が備える制御部の機能ブロック図である。
上記制御部が実行する処理のフローチャートである。
制御部が実行する処理の他の例を示す機能ブロック図である。
接続付勢制御テーブルの例を示す図である。
離間付勢制御テーブルの例を示す図である。
制御部の接続状態維持部が実行する処理の例を示すフローチャートである。
制御部の離間状態維持部が実行する処理の例を示すフローチャートである。

符号の説明

0081

1自動二輪車、3車体フレーム、4ステアリングシャフト、5スイングアーム、7エアクリーナ、8排気管、9消音器、10吸気制御装置、11 制御部(制御手段)、11c接続状態維持部、11e離間状態維持部、11g 終了時離間動作部、12 記憶部、13アクチュエータ駆動回路、14吸気管長可変機構、15自己保持回路、16エンジンコントロールユニット、18メインスイッチ、21アクチュエータ、22 上側レバー、22c 凸部(ストッパ)、22d 凸部(ストッパ)、23 下側レバー、24移動部材、25連結部材、26アーム、29伝達機構、30可動吸気管、32 上側被支持軸、33 下側被支持軸、35シール部材、40固定吸気管、41 柱部、42 上側支持軸、43 下側支持軸、47インジェクタ、48スロットルポジションセンサ、49スロットルボディ、50エンジン、50b吸気ポート、51シリンダ、52ピストン、53コンロッド、54クランクシャフト、55フライホイール、56クランクケース、57クランク角センサ(走行状態検知手段)、X 離間位置、Y 接続位置。

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