JP2000145481A - 電子スロットル装置及びこの装置を用いたエアフロ―形成方法 - Google Patents
電子スロットル装置及びこの装置を用いたエアフロ―形成方法Info
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- JP2000145481A JP2000145481A JP11315145A JP31514599A JP2000145481A JP 2000145481 A JP2000145481 A JP 2000145481A JP 11315145 A JP11315145 A JP 11315145A JP 31514599 A JP31514599 A JP 31514599A JP 2000145481 A JP2000145481 A JP 2000145481A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
- F02D11/107—Safety-related aspects
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】新規で安全性を有する電子スロットル装置及び
これを用いたエアフロー形成方法を提供すること。 【解決手段】電子スロットル装置は、スロットルを位置
決めるためにトルクモータ10と機械的システムを用い
る。この電子装置は、トルクモータへの電気出力の供給
ができない時スロットルプレートＴをわずかに開くよう
にする。モータへの電気出力が送れない場合でもトルク
モータの電磁気的特性によってステータとロータの内部
構造により変化するレラクタンストルクを与える。機械
的システムは、復帰バネによる反作用トルクを与える。
電気出力が失われてもスロットルにより制御されるエン
ジンＥが作動できるようにエアフローを形成するため
に、レラクタンストルクと復帰バネのトルクが平衡する
位置で、スロットルプレートＴがわずかに開くように角
度調整する。
これを用いたエアフロー形成方法を提供すること。 【解決手段】電子スロットル装置は、スロットルを位置
決めるためにトルクモータ10と機械的システムを用い
る。この電子装置は、トルクモータへの電気出力の供給
ができない時スロットルプレートＴをわずかに開くよう
にする。モータへの電気出力が送れない場合でもトルク
モータの電磁気的特性によってステータとロータの内部
構造により変化するレラクタンストルクを与える。機械
的システムは、復帰バネによる反作用トルクを与える。
電気出力が失われてもスロットルにより制御されるエン
ジンＥが作動できるようにエアフローを形成するため
に、レラクタンストルクと復帰バネのトルクが平衡する
位置で、スロットルプレートＴがわずかに開くように角
度調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トルクモータに関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、この種のトルクモータは、モ
ータの巻線に印加される電気信号の特性に比例した量に
よって、ロータの角度変位または移動を与える。例え
ば、角度変位は、モータ巻線に加えられる電圧に比例す
る。
ータの巻線に印加される電気信号の特性に比例した量に
よって、ロータの角度変位または移動を与える。例え
ば、角度変位は、モータ巻線に加えられる電圧に比例す
る。
【０００３】トルクモータは、種々の制御システムに幅
広く利用されてきた。これらのシステムでは、電気制御
信号に応じてシャフトを特定の位置に回転させたり、あ
るいは、シャフトに特定量のトルクを加えたりすること
が望ましい。ある特定のシステムでは、トルクモータを
利用して、内燃機関内のスロットルプレートの位置を制
御している。
広く利用されてきた。これらのシステムでは、電気制御
信号に応じてシャフトを特定の位置に回転させたり、あ
るいは、シャフトに特定量のトルクを加えたりすること
が望ましい。ある特定のシステムでは、トルクモータを
利用して、内燃機関内のスロットルプレートの位置を制
御している。
【０００４】このような装置の１つは、本発明の譲受人
に譲渡されかつここに参考文献として包含される米国特
許出願番号第０９／０７６，３５２号に記載されてお
り、この装置は、ある期間不使用状態の後で、スロット
ルアセンブリ内部で凍り付いた状態を打ち破るためにあ
る。また別のシステムでは、エンジン作動中に電気信号
によって空気流入用のスロットル弁の位置を制御する。
に譲渡されかつここに参考文献として包含される米国特
許出願番号第０９／０７６，３５２号に記載されてお
り、この装置は、ある期間不使用状態の後で、スロット
ルアセンブリ内部で凍り付いた状態を打ち破るためにあ
る。また別のシステムでは、エンジン作動中に電気信号
によって空気流入用のスロットル弁の位置を制御する。
【０００５】エンジン作動時に、スロットルプレートの
位置を制御するために、旧式の装置では、運転者が直接
機械的にスロットル弁に取り付けたスロットルリンク機
構の動きを制御していた。一方、電気スロットル弁制御
装置では、自動車利用において、クルーズ制御を与えた
り、あるいは過酷な運転条件または緊急状況に応じてス
ロットル位置の制御機構に対して運転者入力を優先させ
たりすることが望ましい。例えば、アンチロックブレー
キ装置、牽引制御装置、車体の首振り制御装置を使用す
る場合、ある条件下では、運転者からの入力よりも電子
制御装置を用いてスロットル位置を決定することが望ま
しい。
位置を制御するために、旧式の装置では、運転者が直接
機械的にスロットル弁に取り付けたスロットルリンク機
構の動きを制御していた。一方、電気スロットル弁制御
装置では、自動車利用において、クルーズ制御を与えた
り、あるいは過酷な運転条件または緊急状況に応じてス
ロットル位置の制御機構に対して運転者入力を優先させ
たりすることが望ましい。例えば、アンチロックブレー
キ装置、牽引制御装置、車体の首振り制御装置を使用す
る場合、ある条件下では、運転者からの入力よりも電子
制御装置を用いてスロットル位置を決定することが望ま
しい。
【０００６】しかし、電気的制御のスロットル装置に関
しては、欠点がある。即ち、車両の電気システムが故障
した場合、あるいは、スロットルモータへの電気出力が
中断した場合には、車両スロットル位置を制御する電気
信号が消え失せ、スロットル弁が『Afloat（フロート状
態）』になる。従来、フロート状態のスロットルでは、
車両は予期しないまたは危険な加速を生じることにな
る。この危険を認知するために、スロットル制御装置
は、一般的に、スロットル制御機構またはモータによっ
て与えられる弁開放トルクをなくしてスロットル弁を閉
じるためのスプリングを備えている。しかし、このスプ
リングの閉鎖構造は、車両モータへのエアフローを急激
に減少させ、車両を減速させ、さらに最終的には停止さ
せて、混雑した交通時において、車内の人や近くの車に
危険をもたらす。
しては、欠点がある。即ち、車両の電気システムが故障
した場合、あるいは、スロットルモータへの電気出力が
中断した場合には、車両スロットル位置を制御する電気
信号が消え失せ、スロットル弁が『Afloat（フロート状
態）』になる。従来、フロート状態のスロットルでは、
車両は予期しないまたは危険な加速を生じることにな
る。この危険を認知するために、スロットル制御装置
は、一般的に、スロットル制御機構またはモータによっ
て与えられる弁開放トルクをなくしてスロットル弁を閉
じるためのスプリングを備えている。しかし、このスプ
リングの閉鎖構造は、車両モータへのエアフローを急激
に減少させ、車両を減速させ、さらに最終的には停止さ
せて、混雑した交通時において、車内の人や近くの車に
危険をもたらす。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑み
て、本発明の目的は、上記問題及び他の問題を克服す
る、新規で安全性を有する電子スロットル装置及びこの
装置を用いたエアフロー形成方法を提供することであ
る。
て、本発明の目的は、上記問題及び他の問題を克服す
る、新規で安全性を有する電子スロットル装置及びこの
装置を用いたエアフロー形成方法を提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、各請求項に記載の構成を有している。本
発明によれば、電気的パワーの損失時に、電子スロット
ル装置によって制御されるエンジンに連続してエアフロ
ーを供給する方法が提供されている。この方法は、エア
／燃料の吸入用マニホルド内のスロットルプレートを位
置決めるステップを含み、スロットルプレートがマニホ
ルドを介してエアフローを流す開位置と、エアフローを
阻止する閉位置との間を移動できるようになっている。
また、スロットルプレートを開位置に付勢するために、
スロットルプレートへ第１トルクを加えること、およ
び、閉位置にスロットルプレートを付勢する第２トルク
を加えることを含んでいる。この第１，第２トルクは、
互いに相互作用して、スロットルプレートが開位置と閉
位置との間の位置でマニホルドを介してエアフローが流
れるようにする。
に、本発明は、各請求項に記載の構成を有している。本
発明によれば、電気的パワーの損失時に、電子スロット
ル装置によって制御されるエンジンに連続してエアフロ
ーを供給する方法が提供されている。この方法は、エア
／燃料の吸入用マニホルド内のスロットルプレートを位
置決めるステップを含み、スロットルプレートがマニホ
ルドを介してエアフローを流す開位置と、エアフローを
阻止する閉位置との間を移動できるようになっている。
また、スロットルプレートを開位置に付勢するために、
スロットルプレートへ第１トルクを加えること、およ
び、閉位置にスロットルプレートを付勢する第２トルク
を加えることを含んでいる。この第１，第２トルクは、
互いに相互作用して、スロットルプレートが開位置と閉
位置との間の位置でマニホルドを介してエアフローが流
れるようにする。
【０００９】本発明の別の構成によれば、第１トルク
は、トルクモータの電磁気特性によって与えられ、ま
た、第２トルクは、復帰バネによって与えられる。
は、トルクモータの電磁気特性によって与えられ、ま
た、第２トルクは、復帰バネによって与えられる。
【００１０】さらなる本発明の構成によれば、本発明の
方法は、スロットルプレートの位置の範囲に対する特定
のレラクタンストルク値（許容可能なトルク値）をプロ
ットしてこのレラクタンストルク曲線を決定することを
含んでいる。そのとき、スロットルプレートは、所望位
置に対するレラクタンストルク値により、所望位置での
閉じ動作をキャンセルするように調整され、スロットル
プレートは、十分開口して、マニホルドを介してエンジ
ンへのエアフローを与える。
方法は、スロットルプレートの位置の範囲に対する特定
のレラクタンストルク値（許容可能なトルク値）をプロ
ットしてこのレラクタンストルク曲線を決定することを
含んでいる。そのとき、スロットルプレートは、所望位
置に対するレラクタンストルク値により、所望位置での
閉じ動作をキャンセルするように調整され、スロットル
プレートは、十分開口して、マニホルドを介してエンジ
ンへのエアフローを与える。
【００１１】本発明の更なる構成によれば、電気的出力
のない減退モード(degraded mode)において、スロット
ルアセンブリを作動させるように形作る方法が提供され
る。スロットルプレートへの弁開放トルクは、スロット
ルプレートを開位置に付勢するようにスロットルプレー
トに加えられ、マニホルドを介してエアフローを可能に
する。同時に、弁閉鎖トルクは、スロットルプレートを
閉位置に付勢するようにスロットルプレートに加えられ
る。また同時に、対向するトルクが加わることによって
スロットルプレートがニュートラル位置にとどまり、わ
ずかに開いた状態となる。
のない減退モード(degraded mode)において、スロット
ルアセンブリを作動させるように形作る方法が提供され
る。スロットルプレートへの弁開放トルクは、スロット
ルプレートを開位置に付勢するようにスロットルプレー
トに加えられ、マニホルドを介してエアフローを可能に
する。同時に、弁閉鎖トルクは、スロットルプレートを
閉位置に付勢するようにスロットルプレートに加えられ
る。また同時に、対向するトルクが加わることによって
スロットルプレートがニュートラル位置にとどまり、わ
ずかに開いた状態となる。
【００１２】本発明の別の構成によれば、弁開放トルク
は、スロットルプレートを電磁気的なトルクモータの回
転部分に連結することを含むステップにより加えられ
る。このトルクモータは、回転部分の位置に基づいた複
数のレラクタンストルク値を形成する。スロットルプレ
ートは、弁開放トルクを与えるためのレラクタンストル
クを可能にするオフセット位置に置かれる。
は、スロットルプレートを電磁気的なトルクモータの回
転部分に連結することを含むステップにより加えられ
る。このトルクモータは、回転部分の位置に基づいた複
数のレラクタンストルク値を形成する。スロットルプレ
ートは、弁開放トルクを与えるためのレラクタンストル
クを可能にするオフセット位置に置かれる。
【００１３】また、別の本発明の構成によれば、電子的
なスロットルは、エア／燃料の吸入用マニホルド内に移
動可能なスロットルプレートを含む。このスロットルプ
レートは、エアフローを阻止する第１位置と、エアフロ
ーを可能にする第２位置との間を移動する。トルクモー
タは、変動する第１トルクを形成して、電流がモータの
巻線内を流れないときに、スロットルプレートを第２位
置に向けて付勢する。また、反対に、スロットルプレー
トを第１位置に向けて付勢する第２トルクを与える手段
を含んでいる。また、シャフトを含み、トルクモータと
スロットルプレートの間を作動連結する。このシャフト
は、スロットルプレートが、第１，第２位置間の平衡す
る位置にあるように角度的に調整される。
なスロットルは、エア／燃料の吸入用マニホルド内に移
動可能なスロットルプレートを含む。このスロットルプ
レートは、エアフローを阻止する第１位置と、エアフロ
ーを可能にする第２位置との間を移動する。トルクモー
タは、変動する第１トルクを形成して、電流がモータの
巻線内を流れないときに、スロットルプレートを第２位
置に向けて付勢する。また、反対に、スロットルプレー
トを第１位置に向けて付勢する第２トルクを与える手段
を含んでいる。また、シャフトを含み、トルクモータと
スロットルプレートの間を作動連結する。このシャフト
は、スロットルプレートが、第１，第２位置間の平衡す
る位置にあるように角度的に調整される。
【００１４】さらに限定した構成によれば、変化する第
１トルクは、トルクモータの電磁的特性により発生す
る。また、第２トルクを与える手段が復帰バネで構成さ
れている。
１トルクは、トルクモータの電磁的特性により発生す
る。また、第２トルクを与える手段が復帰バネで構成さ
れている。
【００１５】本発明の１つの利点は、出力故障期間中
に、エアフローを継続してエンジンに供給できる方法を
提供することであり、また別の利点は、電気出力の欠乏
時に、減退動作を可能にするように、電子的スロットル
アセンブリを形作る方法を提供することである。また、
本発明の他の利点は、当業者であれば、以下に示す好ま
しい実施形態の詳細な説明により明らかになるであろ
う。
に、エアフローを継続してエンジンに供給できる方法を
提供することであり、また別の利点は、電気出力の欠乏
時に、減退動作を可能にするように、電子的スロットル
アセンブリを形作る方法を提供することである。また、
本発明の他の利点は、当業者であれば、以下に示す好ま
しい実施形態の詳細な説明により明らかになるであろ
う。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１において、単純化した内燃機関は、
エア／燃料吸入用マニホルドＩを有する。エアは、エア
フィルタＡＦを介してマニホルドＩ内に供給される。こ
のマニホルドを通過するエアの流れは、スロットルプレ
ート弁（スロットルプレートともいう。）Ｔにより制御
される。このスロットルプレート弁Ｔは、ある位置でエ
アフローを選択的に阻止し、また、内燃機関Ｅ内を通過
するエアフローを選択的に可能にする変化量によって回
転する。燃料噴射器Ｆは、エンジンＥ内の燃焼のための
エアの流れにガソリンまたは他の燃料を選択的に噴射す
る。
いて説明する。図１において、単純化した内燃機関は、
エア／燃料吸入用マニホルドＩを有する。エアは、エア
フィルタＡＦを介してマニホルドＩ内に供給される。こ
のマニホルドを通過するエアの流れは、スロットルプレ
ート弁（スロットルプレートともいう。）Ｔにより制御
される。このスロットルプレート弁Ｔは、ある位置でエ
アフローを選択的に阻止し、また、内燃機関Ｅ内を通過
するエアフローを選択的に可能にする変化量によって回
転する。燃料噴射器Ｆは、エンジンＥ内の燃焼のための
エアの流れにガソリンまたは他の燃料を選択的に噴射す
る。
【００１７】スロットルプレートＴの角度位置は、トル
クモータ１０により制御される。特に、モータ１０の出
力軸（シャフト）１２は、スロットルプレートＴに連結
されており、このプレートはモータ１０の付勢により回
転する。トルクモータ１０は、電気出力１４を受取り、
信号１６を指令する。トルクモータ１０への出力１４が
失われると、スロットルプレートの運転者が望む位置決
めが失われることは当業者であれば容易に認めることで
ある。こうして、車両の運転者は、内燃機関Ｅのエンジ
ン速度を制御できなくなる。
クモータ１０により制御される。特に、モータ１０の出
力軸（シャフト）１２は、スロットルプレートＴに連結
されており、このプレートはモータ１０の付勢により回
転する。トルクモータ１０は、電気出力１４を受取り、
信号１６を指令する。トルクモータ１０への出力１４が
失われると、スロットルプレートの運転者が望む位置決
めが失われることは当業者であれば容易に認めることで
ある。こうして、車両の運転者は、内燃機関Ｅのエンジ
ン速度を制御できなくなる。
【００１８】本発明では、電子スロットル装置への電気
出力が消失したとき電子スロットル装置によって制御さ
れるエンジンへのエアフローを継続する方法は、次のス
テップを有する。すなわち、(a) エンジンのエア／燃料
吸入用マニホルド内のスロットルプレートを、エアフロ
ーがマニホルドを通過できる開位置と、エアフローの通
過が阻止される閉位置との間を移動できるように位置決
め、(b) スロットルプレートを開位置に向けて付勢する
ためにスロットルプレートに第１トルクを加え、(c) ス
ロットルプレートを閉位置に向けて付勢するためにスロ
ットルプレートに第２トルクを加え、第１，第２トルク
が互いに反対に作用して、スロットルプレートが開位置
と閉位置の間の位置にとどまり、マニホルドを通過する
エアフローが形成されるようになっている。
出力が消失したとき電子スロットル装置によって制御さ
れるエンジンへのエアフローを継続する方法は、次のス
テップを有する。すなわち、(a) エンジンのエア／燃料
吸入用マニホルド内のスロットルプレートを、エアフロ
ーがマニホルドを通過できる開位置と、エアフローの通
過が阻止される閉位置との間を移動できるように位置決
め、(b) スロットルプレートを開位置に向けて付勢する
ためにスロットルプレートに第１トルクを加え、(c) ス
ロットルプレートを閉位置に向けて付勢するためにスロ
ットルプレートに第２トルクを加え、第１，第２トルク
が互いに反対に作用して、スロットルプレートが開位置
と閉位置の間の位置にとどまり、マニホルドを通過する
エアフローが形成されるようになっている。
【００１９】また、電子スロットル装置は、電気出力が
ない減退モードにおいて、(a) エアフローがマニホルド
を通過できる開位置にスロットルプレートを付勢するよ
うにスロットルプレートに弁開放トルクを加え、(b) 同
時に、エアフローの通過を阻止する閉位置にスロットル
プレートを付勢するようにスロットルプレートに弁閉鎖
トルクを加える、各ステップを有し、弁開放トルクと弁
閉鎖トルクを同時に付加することにより、スロットルプ
レートを、ニュートラル位置、即ち、わずかに開いた位
置にとどめるように構成されている。
ない減退モードにおいて、(a) エアフローがマニホルド
を通過できる開位置にスロットルプレートを付勢するよ
うにスロットルプレートに弁開放トルクを加え、(b) 同
時に、エアフローの通過を阻止する閉位置にスロットル
プレートを付勢するようにスロットルプレートに弁閉鎖
トルクを加える、各ステップを有し、弁開放トルクと弁
閉鎖トルクを同時に付加することにより、スロットルプ
レートを、ニュートラル位置、即ち、わずかに開いた位
置にとどめるように構成されている。
【００２０】このために、電子スロットル装置は、エア
／燃料吸入用マニホルド内に設けられ、エアフローを阻
止する第１位置とエアフローを可能にする第２位置の間
で移動可能なスロットルプレートＴと；トルクモータ１
０の巻線を通過する電流がないときに、変化する第１ト
ルクを形成して、スロットルプレートを第２位置に付勢
するためのトルクモータ１０と；スロットルプレートを
第１位置に向けて付勢する第２トルクを与える手段と；
トルクモータをスロットルプレートに連結するととも
に、第１，第２トルクを対抗させて、スロットルプレー
トを第１位置と第２位置間で平衡状態にするように角度
調整されるシャフト１２とを備えている。
／燃料吸入用マニホルド内に設けられ、エアフローを阻
止する第１位置とエアフローを可能にする第２位置の間
で移動可能なスロットルプレートＴと；トルクモータ１
０の巻線を通過する電流がないときに、変化する第１ト
ルクを形成して、スロットルプレートを第２位置に付勢
するためのトルクモータ１０と；スロットルプレートを
第１位置に向けて付勢する第２トルクを与える手段と；
トルクモータをスロットルプレートに連結するととも
に、第１，第２トルクを対抗させて、スロットルプレー
トを第１位置と第２位置間で平衡状態にするように角度
調整されるシャフト１２とを備えている。
【００２１】図２において、グラフ２０は、縦軸２２上
のトルクを表し、オンス−インチ単位（１oz in ＝約72
0g cm ）で測定されている。横軸２４上のスロットル位
置は、スロットルプレート弁Ｔの回転角度で示されてい
る。トルクモータの巻線に電流が流れないならば、トル
ク対スロットル位置の曲線ＭＴO は、両端部を除いて基
本的にゼロである。これは、『A reluctance torque
（レラクタンス トルク）』と呼ばれ、トルクモータの
磁極先端部でＮ極からＳ極への磁性変化が始まるとき、
蓄積されたエネルギーの変化率が大きいことによる。一
方、トルクモータの巻線電流が最大のとき、トルク対ス
ロットル位置の曲線ＭＴmax は、両端部を除いて全ての
位置でほぼ均一なトルクと示す。
のトルクを表し、オンス−インチ単位（１oz in ＝約72
0g cm ）で測定されている。横軸２４上のスロットル位
置は、スロットルプレート弁Ｔの回転角度で示されてい
る。トルクモータの巻線に電流が流れないならば、トル
ク対スロットル位置の曲線ＭＴO は、両端部を除いて基
本的にゼロである。これは、『A reluctance torque
（レラクタンス トルク）』と呼ばれ、トルクモータの
磁極先端部でＮ極からＳ極への磁性変化が始まるとき、
蓄積されたエネルギーの変化率が大きいことによる。一
方、トルクモータの巻線電流が最大のとき、トルク対ス
ロットル位置の曲線ＭＴmax は、両端部を除いて全ての
位置でほぼ均一なトルクと示す。
【００２２】図２には、また、復帰バネトルク曲線３０
が示されている。この反対側に反射した形の復帰バネ曲
線３２は、レラクタンストルク曲線と交差する点を有
し、この交差点は、『A limp home （リンプ ホー
ム）』位置３４である。この復帰効果は、用いる場合、
スロットルシャフトのオフセットにより高められる。摩
擦力を無視すると、スロットルＴは、コイルに電流が流
れないならば、リンプ ホーム位置にとどまることが当
業者には容易に認められよう。エアフローにより、スロ
ットルが閉位置３６、即ち、通常機械的な停止に向けて
わずかに付勢される。
が示されている。この反対側に反射した形の復帰バネ曲
線３２は、レラクタンストルク曲線と交差する点を有
し、この交差点は、『A limp home （リンプ ホー
ム）』位置３４である。この復帰効果は、用いる場合、
スロットルシャフトのオフセットにより高められる。摩
擦力を無視すると、スロットルＴは、コイルに電流が流
れないならば、リンプ ホーム位置にとどまることが当
業者には容易に認められよう。エアフローにより、スロ
ットルが閉位置３６、即ち、通常機械的な停止に向けて
わずかに付勢される。
【００２３】最終的な効果は、スロットル弁Ｔの自己調
整にある。エンジン速度が増加し、スロットルオフセッ
トがスロットル弁Ｔの位置を戻すように引き寄せられ、
エアフローを減少し、エンジン速度を減速させる。エン
ジン速度が減速すると、マニホルドＩを通る減じられた
エアフローにより、スロットル弁Ｔは、レラクタンスト
ルクＭＴO の力で開くことができ、その結果、エンジン
速度が増加する。
整にある。エンジン速度が増加し、スロットルオフセッ
トがスロットル弁Ｔの位置を戻すように引き寄せられ、
エアフローを減少し、エンジン速度を減速させる。エン
ジン速度が減速すると、マニホルドＩを通る減じられた
エアフローにより、スロットル弁Ｔは、レラクタンスト
ルクＭＴO の力で開くことができ、その結果、エンジン
速度が増加する。
【００２４】本発明の開発された自己調整システムは、
モータ１０への電気出力が失われた時に、スロットルプ
レート弁Ｔの位置を制御できることが、当業者であれ
ば、理解できるであろう。
モータ１０への電気出力が失われた時に、スロットルプ
レート弁Ｔの位置を制御できることが、当業者であれ
ば、理解できるであろう。
【００２５】図２を参照すると、位置３８は、スロット
ル弁Ｔの十分に開いた位置を定めている。従って、スロ
ットル弁は、第１，第２位置３６，３８間を移動でき、
これらの位置は、それぞれ機械的に停止するように定め
られ、スロットルプレートＴがその停止位置を通り過ぎ
て移動することを防止する。
ル弁Ｔの十分に開いた位置を定めている。従って、スロ
ットル弁は、第１，第２位置３６，３８間を移動でき、
これらの位置は、それぞれ機械的に停止するように定め
られ、スロットルプレートＴがその停止位置を通り過ぎ
て移動することを防止する。
【００２６】正の電流を伴う通常動作では、レラクタン
ストルクＭＴO を越える付加的トルクＭＴmax を発生す
る。これにより、スロットルプレート弁Ｔが開く。言い
換えると、スロットルプレートは、閉位置３６から離れ
て完全に開位置３８に向けてスロットル位置の横軸２４
に沿って移動する。スロットルプレート上の有効なモー
タトルクは、正のモータトルク（例えば、ＭＴmax ）と
反射した復帰バネ曲線３２の間の差として得られる。
ストルクＭＴO を越える付加的トルクＭＴmax を発生す
る。これにより、スロットルプレート弁Ｔが開く。言い
換えると、スロットルプレートは、閉位置３６から離れ
て完全に開位置３８に向けてスロットル位置の横軸２４
に沿って移動する。スロットルプレート上の有効なモー
タトルクは、正のモータトルク（例えば、ＭＴmax ）と
反射した復帰バネ曲線３２の間の差として得られる。
【００２７】リンプホーム位置３４より下方のアイドル
速度では、トルクモータ１０の巻線を介して負の電流が
流れ、レラクタンストルクＭＴO に打ち勝つ閉鎖位置３
６（『A hill（ヒル）』と呼ぶ。）に向けてスロットル
プレートＴを引き寄せる。負の電流の大きさが次第に増
加すると、停止位置３６に対してスロットルプレートＴ
を引き寄せるトルクを発生する。
速度では、トルクモータ１０の巻線を介して負の電流が
流れ、レラクタンストルクＭＴO に打ち勝つ閉鎖位置３
６（『A hill（ヒル）』と呼ぶ。）に向けてスロットル
プレートＴを引き寄せる。負の電流の大きさが次第に増
加すると、停止位置３６に対してスロットルプレートＴ
を引き寄せるトルクを発生する。
【００２８】曲線４０は、モータの巻線を通過する負の
電流に応じてスロットルプレートＴに加えられたトルク
を示している。明らかなように、負の電流は、レラクタ
ンストルクＭＴO に打ち勝つようにスロットルプレート
Ｔを完全に閉じるために必要である。スロットルプレー
トＴを完全に閉じるための負の電流が欠乏している場
合、運転者は、車を安全に停止させるとき、車を停止さ
せる他の手段、例えば、ホィールブレーキアセンブリに
係合、あるいは変速機ギア装置のギア変更をしなければ
ならない。本発明は、ここで、例示した実施形態に関し
て説明してきたが、修正及び変更が可能であり、添付の
請求の範囲によってのみ限定されるものであることは、
明らかであろう。
電流に応じてスロットルプレートＴに加えられたトルク
を示している。明らかなように、負の電流は、レラクタ
ンストルクＭＴO に打ち勝つようにスロットルプレート
Ｔを完全に閉じるために必要である。スロットルプレー
トＴを完全に閉じるための負の電流が欠乏している場
合、運転者は、車を安全に停止させるとき、車を停止さ
せる他の手段、例えば、ホィールブレーキアセンブリに
係合、あるいは変速機ギア装置のギア変更をしなければ
ならない。本発明は、ここで、例示した実施形態に関し
て説明してきたが、修正及び変更が可能であり、添付の
請求の範囲によってのみ限定されるものであることは、
明らかであろう。
【図１】自動車の内燃機関のエア吸入システム及び関連
する電子スロットル制御装置を説明するための単純化し
た本発明の概略図である。
する電子スロットル制御装置を説明するための単純化し
た本発明の概略図である。
【図２】スロットル位置に対して測定されたトルク変動
をグラフで表した図である。
をグラフで表した図である。
１０ トルクモータ １２ 出力軸 １４ 出力 １６ 信号 ２２ 縦軸 ２４ 横軸 ＡＦ エアフィルタ Ｅ エンジン Ｆ 燃料噴射器 Ｉ マニホルド Ｔ スロットルプレート弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 マーク ジョージ ソルベソン アメリカ合衆国 ウイスコンシン 53066 オコノモウォック ウエストオーバー ストリート 621
Claims (10)
- 【請求項１】スロットル装置への電気出力が消失したと
き電子スロットル装置によって制御されるエンジンへの
エアフローを継続する方法であって、(a) 前記エンジン
のエア／燃料吸入用マニホルド内のスロットルプレート
を、前記エアフローが前記マニホルドを通過できる開位
置と、エアフローの通過が阻止される閉位置との間を移
動できるように位置決め、(b) 前記スロットルプレート
を開位置に向けて付勢するために前記スロットルプレー
トに第１トルクを加え、(c) 前記スロットルプレートを
閉位置に向けて付勢するために前記スロットルプレート
に第２トルクを加え、前記第１，第２トルクが互いに反
対に作用して、前記スロットルプレートが前記開位置と
閉位置の間の位置にとどまり、前記マニホルドを通過す
るエアフローが形成される各ステップを含むことを特徴
とする方法。 - 【請求項２】前記ステップ(b) は、トルクモータにスロ
ットルプレートを取付け、このスロットルプレートを開
位置に向けて付勢するためのレラクタンストルクを、電
磁気的に前記トルクモータに形成することを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記ステップ(c) は、復帰バネをスロット
ルプレートに取付け、前記復帰バネは、スロットルプレ
ートを閉位置に配置する閉方向付勢力を備えていること
を特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】スロットルプレートの位置範囲に対してプ
ロットした、特定の非電流トルク値の指定組から形成さ
れている前記トルクモータのレラクタンストルク曲線を
決定し、 マニホルドにエアフローが流れるように前記スロットル
プレートが十分開いている所望位置に対するレラクタン
ストルク値が、前記所望位置で復帰バネの閉方向付勢力
をなくすようにスロットルプレートを角度調整する、各
ステップを更に含みことを特徴とする請求項３記載の方
法。 - 【請求項５】電気出力がない減退モードにおいて電子ス
ロットルアセンブリが作動するように形成する方法であ
って、(a) エアフローがマニホルドを通過できる開位置
にスロットルプレートを付勢するように前記スロットル
プレートに弁開放トルクを加え、(b) 同時に、前記エア
フローの通過を阻止する閉位置に前記スロットルプレー
トを付勢するように前記スロットルプレートに弁閉鎖ト
ルクを加える、各ステップを有し、 前記弁開放トルクと弁閉鎖トルクを同時に付加すること
により、スロットルプレートをニュートラル位置、即
ち、わずかに開いた位置にとどめるようにしたことを特
徴とする方法。 - 【請求項６】前記ステップ(a) は、 電磁気トルクモータの回転部分の相対位置に基づいた複
数のレラクタンストルク値を形成する前記電磁気トルク
モータの回転部分にスロットルプレートを連結し、 前記レラクタンストルクが前記弁開放トルクを供給する
オフセット位置に前記スロットルプレートを配置するこ
と、を含んでいる請求項５記載の方法。 - 【請求項７】前記ステップ(b) は、 前記スロットルプレートの位置に基づいた複数の弁閉鎖
トルク値を形成する復帰バネに前記スロットルプレート
を連結し、 前記復帰バネが弁閉鎖トルクを供給するオフセット位置
に前記ソロプレートを配置すること、を含んでいる請求
項５記載の方法。 - 【請求項８】エア／燃料吸入用マニホルド内に設けら
れ、エアフローを阻止する第１位置とエアフローを可能
にする第２位置の間で移動可能なスロットルプレート
と、 トルクモータの巻線を通過する電流がないときに、変化
する第１トルクを形成して、前記第スロットルプレート
を前記第２位置に付勢するためのトルクモータと、 前記スロットルプレートを前記第１位置に向けて付勢す
る第２トルクを与える手段と、 前記トルクモータを前記スロットルプレートに連結する
とともに、前記第１，第２トルクを対抗させて、スロッ
トルプレートを前記第１位置と第２位置間で平衡状態に
するように角度調整されるシャフトと、を備えているこ
とを電子スロットル装置。 - 【請求項９】変化する第１トルクは、トルクモータの電
磁気的特性により生じることを特徴とする請求項８記載
の電子スロットル装置。 - 【請求項１０】第２トルクを与えるための手段は、復帰
バネであることを特徴とする請求項９記載の電子スロッ
トル装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/190,520 US6037730A (en) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | Degraded electronic throttle operation method and system |
| US190520 | 1998-11-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000145481A true JP2000145481A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=22701685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11315145A Pending JP2000145481A (ja) | 1998-11-12 | 1999-11-05 | 電子スロットル装置及びこの装置を用いたエアフロ―形成方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6037730A (ja) |
| EP (1) | EP1001150A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000145481A (ja) |
| BR (1) | BR9907359A (ja) |
| CA (1) | CA2288924A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005047671A1 (ja) * | 2003-11-12 | 2005-05-26 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 電子スロットル弁の制御システムおよび自動二輪車 |
| CN100400826C (zh) * | 2003-11-12 | 2008-07-09 | 雅马哈发动机株式会社 | 电子节气门控制系统及两轮摩托车 |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| EP1098078A3 (en) * | 1999-11-08 | 2002-07-03 | Siemens Canada Limited | Electronically controlled throttle valve with limp home mechanism |
| US6239562B1 (en) * | 2000-01-11 | 2001-05-29 | Eaton Corporation | Claw type torque motor and throttle valve employing same |
| EP2484759B1 (en) * | 2004-02-04 | 2014-06-25 | ratiopharm GmbH | Methods of refolding mammalian glycosyltransferases |
| US8822191B2 (en) * | 2004-02-04 | 2014-09-02 | Novo Nordisk A/S | Methods of refolding mammalian glycosyltransferases |
| US20100143969A1 (en) * | 2005-03-24 | 2010-06-10 | Neose Technologies, Inc. | Expression of soluble, active eukaryotic glycosyltransferases in prokaryotic organisms |
| CN102383945A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-03-21 | 海博瑞德（北京）汽车技术有限公司 | 一种机械节气门的电子控制方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2844671B2 (ja) * | 1989-05-29 | 1999-01-06 | アイシン精機株式会社 | 内燃機関のスロットル制御方法 |
| JPH03939A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-07 | Aisin Seiki Co Ltd | スロットル制御装置 |
| JPH03940A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-07 | Aisin Seiki Co Ltd | スロットル制御装置 |
| JPH04231631A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-08-20 | Aisin Seiki Co Ltd | スロットル制御装置 |
| JPH051579A (ja) * | 1991-01-31 | 1993-01-08 | Aisin Seiki Co Ltd | 自動車の可変気筒制御装置 |
| US5429090A (en) * | 1994-02-28 | 1995-07-04 | Coltec Industries Inc. | Fail safe throttle positioning system |
| WO1995035440A2 (de) * | 1994-06-18 | 1995-12-28 | Ab Elektronik Gmbh | Drosselklappenvorrichtung |
| DE29520076U1 (de) * | 1995-12-19 | 1997-04-17 | Ab Elektronik Gmbh, 59368 Werne | Einrichtung zur Verstellung eines Drosselklappenelements |
| US5823165A (en) * | 1996-02-23 | 1998-10-20 | Unisia Jecs Corporation | Valve actuator arrangement for internal combustion engine |
| JPH11299209A (ja) * | 1998-04-15 | 1999-10-29 | Denso Corp | トルクモータ |
| US5912538A (en) * | 1998-05-12 | 1999-06-15 | Eaton Corporation | Torque amplification for ice breaking in an electric torque motor |
-
1998
- 1998-11-12 US US09/190,520 patent/US6037730A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-11-04 CA CA002288924A patent/CA2288924A1/en not_active Abandoned
- 1999-11-05 EP EP99122125A patent/EP1001150A3/en not_active Withdrawn
- 1999-11-05 JP JP11315145A patent/JP2000145481A/ja active Pending
- 1999-11-10 BR BR9907359-5A patent/BR9907359A/pt not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005047671A1 (ja) * | 2003-11-12 | 2005-05-26 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 電子スロットル弁の制御システムおよび自動二輪車 |
| CN100400826C (zh) * | 2003-11-12 | 2008-07-09 | 雅马哈发动机株式会社 | 电子节气门控制系统及两轮摩托车 |
| US7594495B2 (en) | 2003-11-12 | 2009-09-29 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Electronic throttle valve control system and two-wheeled motor vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1001150A3 (en) | 2002-04-10 |
| EP1001150A2 (en) | 2000-05-17 |
| CA2288924A1 (en) | 2000-05-12 |
| BR9907359A (pt) | 2000-08-29 |
| US6037730A (en) | 2000-03-14 |
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