JP2002256902A - 内燃機関の絞り弁制御装置 - Google Patents
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Abstract
低減をはかり位置制御精度を向上させるとともに、配線
を統合しコネクタを集約化したスロットル制御装置を提
供する。 【解決手段】制御弁軸を支持する支持体とカバーの間に
構成された密閉空間内部に、位置検出手段,駆動手段,
制御手段を内蔵する。 【効果】配線作業を簡単にでき、配線が短くなることか
ら電磁気ノイズに強くなる。またコネクタを集約化する
ことができる。
Description
気量を制御する絞り弁の制御装置に関し、殊に絞り弁開
閉操作用のモータと、絞り弁の制御位置を検出する検出
器とを備えた内燃機関の絞り弁制御装置に関する。
サ)により電気信号として取り込み、所定の演算処理を
してから電動機等からなるアクチュエータに供給し、こ
のアクチュエータにより絞り弁を開閉制御する、いわゆ
る電子制御スロットル方式の絞り弁制御装置が特開平3
−50338号等で知られている。
量を検出するアクセルセンサ等の運転状態に関する出力
値を演算処理し、絞り弁の目標開閉が設定され、モータ
に制御信号を送り、絞り弁を駆動する。更に、絞り弁開
度を検出するスロットルポジションセンサが設けられ、
この出力値が上記目標開度と同等となる開度まで絞り弁
開度がフィードバック制御されるものが特開昭61−8
441号公報で提案されている。
ロットル装置においては、モータの制御装置が電子制御
スロットル装置とは別体に設けられている。
について考慮されていない。
において、絞り弁の制御位置を検出する検出器への結露
を防止し、絞り弁の開度を精度良く検出することができ
る内燃機関の絞り弁制御装置を提供することにある。
センサとモータとの配線、及び外部との電気的接続が簡
単な内燃機関の絞り弁制御装置を提供することにある。
つは、絞り弁駆動用のモータを制御するマイクロコンピ
ュータが取付けられたコントロールユニットに外部との
電気的接続用のコネクタを一体に形成し、さらにコント
ロールユニットには、絞り弁の開度検出センサが接続さ
れる電気端子と、モータが接続される電気端子を設け、
この電気端子を前記マイクロコンピュータに接続すると
ともに、コントロールユニットをスロットルボディに固
定することによって達成される。
空気量を制御する絞り弁が装着されたスロットルボディ
にシール部材を挟んでカバー部材を固定して、スロット
ルボディとカバー部材との間に密閉空間を形成すると共
に、この密閉空間内に絞り弁の開度を検出するセンサを
収容すると共に、この密閉空間を外部空間とを小孔によ
って接続することで達成される。
吸入空気量を制御する絞り弁と、当該絞り弁を駆動する
モータが装着されたスロットルボディ、当該スロットル
ボディにシール部材を挟んで固定され、前記スロットル
ボディとの間に密閉空間を形成するカバー部材、前記密
閉空間内に収納され、前記絞り弁の開度を検出するセン
サ、前記密閉空間内に収納された前記モータを制御する
コントロールユニット、前記密閉空間を外部と接続する
小孔を備えた絞り弁制御装置により達成することができ
る。
2を基に説明する。
ロットルボディ2に回動自在に支承されたスロットルシ
ャフト3に固定されている。スロットルシャフト3上に
は、シール部材であるダストシール8及びシールゴム製
のダストシール9aが具備され、樹脂製のカバー5とO
リング4及びカバー20とOリング7をスロットルボデ
ィ2に装着することで密閉空間Sを有する構造とするこ
とができる。この密閉空間は、異物の侵入を防げる構造
であるため、スロットルバルブ1の実開度を検出するス
ロットルポジションセンサ11を密閉空間内に有するこ
とにより、その構成部品を基板11aとブラシ11bに
することができ、従来のスロットルボディ外着タイプの
スロットルポジションセンサに対し部品数が低減される
とともに、機械的ヒステリシス及び電気的ヒステリシス
を低減することができる構成となっている。従って、ス
ロットルバルブ1を位置制御するときの制御精度を向上
させることが達成できる。
を減速機21を介して駆動制御するDCモータ10を有
することで、DCモータ10のリード線10a及びスロ
ットルポジションセンサ11のリード線11cを一つの
コネクタ16に集約することが可能となり、従来製品に
対しコネクタ数を低減することができる構成となってい
る(図1参照)。
ィ2(アルミダイキャスト製)に圧入固定されたメタル
軸受26により支承されている。スロットルシャフト3
はメタル軸受26から突出する部分を有していて、そこ
には、シール機構が形成されている。シール機構は、そ
の外周がスロットルボディ2の凹所に圧入固定(9c)さ
れた金属ブッシュ9(鉄製)を有し、この金属ブッシュ
9は、スロットルシャフト3の先端に向って延びるスリ
ーブ9bを備える。シールゴム製のダストシール9aは
スロットルシャフト3の外周と金属ブッシュ9の内周と
の間に装着される。
製金属ブッシュ11kを鉄製金属ブッシュ9のスリーブ
9bの部分に挿通することによって支承されている。摺
動子11bは、この金属ブッシュ11kの先端外周部に
支承されて、回動可能である。
押圧されている。その結果基板11aに印刷された導体パ
ターン11f(図2参照)に摺動子片11gが所望の圧
力で接触する。
スロットルシャフト3の先端に固定されている。
係合部11hにより、回転方向に対して係止され、その
結果、スロットルシャフト3の回転が摺動子11bに伝
達される。
ィ2にねじ止めされる(図1,図2参照)。
ンサ11の導体パターン11fが形成された基板11a
とスロットルシャフト3に取付けられたスロットルポジ
ションセンサ11の摺動子11bとの位置決めは、メタ
ル軸受26とスロットルシャフト3の相対位置,金属ブ
ッシュ9と金属ブッシュ11kとの相対位置でおおむね
決まるが、その中でも重要なファクターである金属ブッ
シュ9,11cは、これらが金属性であるという理由
で、他の機質の場合と比べて加工精度,組付け精度,経
年変化の各点で優れている。
ロットルシャフト3を支承するメタル軸受26と同軸に
加工され、また、基板11aは金属ブッシュ9のスリー
ブ9bに対して同軸に形成された金属ブッシュ11kを
これに嵌合することによって組付けられる。符号11i
はスロットルポジションセンサの電気端子を示す。
る。
シャフト3上のダストシール8及びダストシールとして
のシールゴム9a,樹脂製のカバー5とOリング4,O
リング12,スロットルコントロールユニット17,O
リング7とアクセルシャフト23上にダストシール22
を具備した樹脂製のカバー6及びスロットルボディ2よ
り構成される。
ルブ1の実開度を検出するスロットルポジションセンサ
11,スロットルバルブ1を減速機21を介して駆動制
御するDCモータ10,DCモータ10と減速機21の
切断手段である電磁クラッチ14,アクセルペダルの踏
み込み量に応じて回動するスロットルレバー19aの位
置を検出するアクセルセンサ15、及び制御信号やスロ
ットルポジションセンサ11やアクセルセンサ15の出
力等を演算処理するスロットルコントロールユニット1
7を具備した構成となっている。
ルセンサ15は、前述のようにその構成部品を基板11
aとブラシ11b及び基板15aとブラシ15bにする
ことができ、部品数,機械的ヒステリシス及び電気的ヒ
ステリシスを低減した構成となっている。
電磁クラッチ14のリード線14a,スロットルポジシ
ョンセンサ11のリード線11c及びアクセルセンサ1
5のリード線15cは、密閉空間内部でスロットルコン
トロールユニット17に接続され、コネクタ18を介し
て外部とのデータの授受をする構成となっている。これ
により、従来製品では、DCモータ10,電磁クラッチ
14,スロットルポジションセンサ11,アクセルセン
サ15が各々持っていたコネクタを無くすことができ、
また、スロットルコントロールユニット17からDCモ
ータ10,スロットルポジションセンサ11,アクセル
センサ15迄の配線を短くすることができるため、ノイ
ズによる誤動作に対し信頼性を向上することができる構
造となっている。またDCモータ10のリード線は減速
ギアとは反対側に引き出されるので、ギアの磨耗粉によ
ってDCモータ10のリード線の接続部がショートする
といった従来の問題が解消される。
は反対側に集められている。これは上記DCモータ10
のリード線と同じ問題を解消する為の工夫である。
れる。図2,図8に基づき説明する。
ロットルシャフト3と同軸になる様に位置付けられて固
定されている。メタル軸受48にはアクセルシャフト2
3が支承されている。アクセルシャフト23の一端(カ
バー6の外方に延びる側)にはスロットルレバー19と
アクセルレバー19aが固定されている。
ー19aにスポット溶接で固定されている。アクセルレ
バー19はペダルに連結されたワイヤが巻き付けられ、
ペダルの踏み込みによってワイヤが引かれアクセルレバ
ー19が回転する。それによってアクセルレバー19に
固定されているスロットルレバー19aが回転しアクセ
ルシャフト23が回転する。
にはワッシャ23aが配置され、カバー6とスロットル
レバー19aとの間のスラスト荷重を受けている。この
ワッシャ23aとメタル軸受48との間には環状のダス
トシールとしてのシールゴム22がアクセルシャフト2
3の外周に接触する様にして、カバー6の環状凹所に配
置されている。
ってスペースSに突出する筒状スリーブ6aを有する。
は金属ブッシュ15kが取付けられており、この金属ブ
ッシュ15kがカバー6の筒状スリーブ6aの外周に挿
通される。この金属ブッシュ15kは、基板15aの表
面からアクセルシャフト23に沿ってスペースS方向に
突出するスリーブを有し、そこにアクセルセンサ15の
摺動子15bが嵌め込まれている。
ねじ23cにはワッシャ23b,ばね15d,コネクテ
ィングプレート40,ワッシャ39が順次嵌装され、ナ
ット38を最後にねじ23cに締付けて、これらをアク
セルシャフト23に保持している。
軸方向の押圧力を付与する。またばね15dは摺動子1
5bに設けた係止部15hによって係止され回転方向に
は摺動子15bと一緒に回転する。この結果アクセルシ
ャフト23の回転は摺動子15bに伝達され、摺動子片
15g(図4参照)が基板15aの導体パターン15f
上を摺動する。
のスペースS側内壁面にねじ止め固定される。
ーション機構M1 を介して、スロットルシャフト3のス
ロットルポジションセンサ11側の端部(スロットルコ
ントロールユニット17の孔17aを貫通して延びる)
に連結されている。
ルシャフト23に対して同心的に精度よく組付けられ
る。
込まれると、ロストモーション機構M1 を介してアクセ
ルシャフト23の回転力がスロットルシャフト3に伝達
される。従ってDCモータ10が故障して回転しなくな
った際は、アクセルペダルを強く踏み込めば、機械的に
スロットルバルブ1を開くことができ、モータが故障し
ても走行は維持できる。
る。
力の伝達メカニズムを説明する。
ア23aが固定されている。ギア23aはスロットルボ
ディ2とカバー5によって支承されるシャフト21aに
固定された中間ギア25と噛み合っている。中間ギアは
これと一体に形成された小径ギア22を有しており、こ
の小径ギアはスロットルシャフト3の端部に固定された
ギア21と噛み合っている。これによりDCモータ10
の回転は減速され(トルクは増幅され)、スロットルバ
ルブ1の開閉に必要な回転力と回転速度が得られる。
切欠き端面は、スロットルバルブ1の全閉位置真近でス
トッパ47に衝突するように構成されている。
バルブ1の全閉位置は、このストッパ47にギアが接触
しない位置になる様に設定されている。電気的制御が解
除されるとスロットルバルブ1は、ギア21がストッパ
47に当接するところまで、回転してそこが機械的な全
閉位置となる。
が回動して来た時の大きな慣性力を受け止めることがで
きるように、ストッパ47は、スロットルボディ2の取
付座2eに強固にねじ止め固定されている。その位置
は、調整できる様にストッパ47はねじで構成されてい
る。
してのスロットルコントロールユニット17を詳しく説
明する。スロットルコントロールユニット17の構成は
図5A,図5Bに示されている。スロットルコントロー
ルユニット17にはマイクロコンピュータが取付けられ
ており、その端子11c′,15c′には、スロットル
ポジションセンサ11及びアクセルセンサ15からの信
号線11c,15c及びクラッチ制御回路,モータ制御
回路への信号線(図示せず)が接続されている。
ッチ制御回路の出力端子14a′にはそれぞれクラッチ
14のリード線14aとDCモータ10のリード線10
aが接続されている。
は、カバー部材としてのスロットルコントロールユニッ
ト17で中継され、コネクタ18を介して外部電源へ接
続される。
ルセンサの信号は、マイクロコンピュータを介してコネ
クタ18に送られ、外部へ出力される。
支承するスロットルボディ2に水抜き,空気抜き孔13
を設けるとこの孔の作用により、スロットルポジション
センサ11,アクセルセンサ15の結露を防止すること
ができ、また、密閉空間内外の圧力差を無くすことによ
り水等の吸い込みを無くす構造となっている。
ト21Aの軸受24とストッパ24Aを有する構造とする
ことで、減速機を構成する一つの部品であるギア25の
スラスト位置を規制し、従来のEリング等で止める方法
から部品数を低減した構造となっている。またギアシャ
フトの回転もカバー5との接触でスムースになる。カバ
ー5,6,20の材質は、PBT(ポリブチレンテレフ
タレート)にグラスウール30%を混入したものを使用
した。
ロットルバルブの開度検出器,スロットルバルブ駆動用
モータ、そのコントロールユニットを密閉空間内に内蔵
化することにより、装置の有する入出力部分を密閉空間
内でまとめることができ、コネクタを集約化することが
可能となる。さらに配線作業が簡単になる。
抜き孔を設けたものでは、エンジンルームの温度変化に
よる結露の防止や、密閉空間内外での圧力差を無くし水
または、埃等の吸い込みを無くすことができる。
図。
実施例の断面図。
図、(B):(A)の正面図。
ロットルシャフト、4,7,12…Oリング、5,6…
カバー(樹脂カバーとも称す)、8,9a,22…ダス
トシール、10…DCモータ、10a,11c,14
a,15c…リード線、11…スロットルポジションセ
ンサ、11a,15a…基板、11b,15b…摺動子
(ブラシ)、13…水抜き兼空気抜き孔、14…電磁ク
ラッチ、15…アクセルセンサ、16,18…コネク
タ、17…スロットルコントロールユニット、19a…
スロットルレバー、20…カバー、23…アクセルシャ
フト。
Claims (3)
- 【請求項1】絞り弁駆動用のモータを備えた内燃機関の
絞り弁制御装置において、 前記モータの制御信号を出力するマイクロコンピュータ
が取付けられたコントロールユニットにコネクタを形成
し、 前記コントロールユニットには前記絞り弁の開度を検知
するセンサが接続される電気端子と、前記モータが接続
される電気端子を形成し、 かつ、これら電気端子を前記マイクロコンピュータに電
気的に接続すると共に、前記コントロールユニットを前
記絞り弁を保持するスロットルボディに固定し、 前記コネクタを介して前記コントロールユニットを外部
配線に電気的に接続する内燃機関の絞り弁制御装置。 - 【請求項2】吸入空気量を制御する絞り弁が装着された
スロットルボディ、 当該スロットルボディにシール部材を挟んで固定され、
前記スロットルボディとの間に密閉空間を形成するカバ
ー部材、 前記密閉空間内に設けられ、前記絞り弁の開度を検出す
るセンサ、 前記密閉空間を外部空間と接続する小孔を備えた内燃機
関の絞り弁制御装置。 - 【請求項3】吸入空気量を制御する絞り弁と、当該絞り
弁を駆動するモータが装着されたスロットルボディ、 当該スロットルボディにシール部材を挟んで固定され、
前記スロットルボディとの間に密閉空間を形成するカバ
ー部材、 前記密閉空間内に収納され、前記絞り弁の開度を検出す
るセンサ、 前記密閉空間内に収納され、前記モータを制御するコン
トロールユニット、 前記密閉空間を外部と接続する小孔を備えた内燃機関の
絞り弁制御装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002016312A JP3488876B2 (ja) | 1995-01-17 | 2002-01-25 | 内燃機関の絞り弁制御装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP7-6189 | 1995-01-19 | ||
| JP618995 | 1995-01-19 | ||
| JP7-4673 | 1995-01-19 | ||
| JP2002016312A JP3488876B2 (ja) | 1995-01-17 | 2002-01-25 | 内燃機関の絞り弁制御装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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