JP2512918B2 - ステッピングモ−タ及びエンジンの吸気量制御装置 - Google Patents
ステッピングモ−タ及びエンジンの吸気量制御装置Info
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- B60K28/00—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
- B60K28/10—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle
- B60K28/16—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle responsive to, or preventing, skidding of wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/02—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of variable reluctance type
- H02K37/04—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of variable reluctance type with rotors situated within the stators
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/24—Structural association with auxiliary mechanical devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- 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
- F02D2011/101—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 characterised by the means for actuating the throttles
- F02D2011/103—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 characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being alternatively mechanically linked to the pedal or moved by an electric actuator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スロットルバルブ等の駆動制御に用いられ
るステッピングモータ及びこのステッピングモータを用
いてエンジンの吸気量を調整するエンジンの吸気量制御
装置に関するものである。
るステッピングモータ及びこのステッピングモータを用
いてエンジンの吸気量を調整するエンジンの吸気量制御
装置に関するものである。
［従来の技術及びその問題点］ 従来、車両用のエンジンでは、吸気通路にスロットル
バルブを設け、このスロットルバルブをアクセルペダル
に対してアクセルリンクで機械的に連結し、運転者によ
るアクセルペダルの操作と連動させて、スロットルバル
ブを開閉させることによりエンジンの出力を制御してい
る。
バルブを設け、このスロットルバルブをアクセルペダル
に対してアクセルリンクで機械的に連結し、運転者によ
るアクセルペダルの操作と連動させて、スロットルバル
ブを開閉させることによりエンジンの出力を制御してい
る。
ところで、近年、凍結した路面のような走行抵抗の小
さい状態における車両のスリップを防止するための装置
として、トラクションコントロールシステムが提案され
ている。このシステムでは、駆動輪と従動輪に設けた車
速センサから車輪のスリップを検出してスロットルバル
ブを閉じ側に制御してエンジン出力を抑制することで車
輪のグリップ力を増大させ、車輪のスリップを抑えてい
る。このシステムには、スロットルバルブをアクセルペ
ダルの操作量と無関係に閉じる機能が必要である。
さい状態における車両のスリップを防止するための装置
として、トラクションコントロールシステムが提案され
ている。このシステムでは、駆動輪と従動輪に設けた車
速センサから車輪のスリップを検出してスロットルバル
ブを閉じ側に制御してエンジン出力を抑制することで車
輪のグリップ力を増大させ、車輪のスリップを抑えてい
る。このシステムには、スロットルバルブをアクセルペ
ダルの操作量と無関係に閉じる機能が必要である。
これを実現するものとして、特開昭57−116140号公報
に記載されているように、スロットルバルブに駆動用モ
ータを設け、アクセルペダル操作量をアクセルセンサで
検出して、このアクセルセンサにて検出された踏込量及
び車輪のスリップ等の各種の検出信号に基づいて駆動用
モータを電気的に制御するシステムがある。このシステ
ムはアクセルペダルの踏込量とスロットルバルブの開度
とが任意の関係になるので、上述したトラクションコン
トロールやエンジンの負荷状態に応じてスロットルバル
ブを最適に制御することや、さらに車両を所望の車速を
維持する定速走行制御が容易になる。しかし、このよう
なシステムでは、制御装置に故障が発生した場合に、ス
ロットルバルブが全開になる可能性があるので、これを
回避するための信頼性を確保することが難しいという問
題がある。
に記載されているように、スロットルバルブに駆動用モ
ータを設け、アクセルペダル操作量をアクセルセンサで
検出して、このアクセルセンサにて検出された踏込量及
び車輪のスリップ等の各種の検出信号に基づいて駆動用
モータを電気的に制御するシステムがある。このシステ
ムはアクセルペダルの踏込量とスロットルバルブの開度
とが任意の関係になるので、上述したトラクションコン
トロールやエンジンの負荷状態に応じてスロットルバル
ブを最適に制御することや、さらに車両を所望の車速を
維持する定速走行制御が容易になる。しかし、このよう
なシステムでは、制御装置に故障が発生した場合に、ス
ロットルバルブが全開になる可能性があるので、これを
回避するための信頼性を確保することが難しいという問
題がある。
この問題を解消した信頼性の高いトラクションコント
ロールシステム用の吸気量制御装置として、欧州特許出
願第89−492号がある。このシステムは、吸気通路に、
２つのスロットルバルブが直列に設けてあり、一方は、
従来と同様にアクセルリクでアクセルペダルと連結して
いる第１のスロットルバルブであり、他方は、駆動用の
モータで動作する第２のスロットルバルブである。
ロールシステム用の吸気量制御装置として、欧州特許出
願第89−492号がある。このシステムは、吸気通路に、
２つのスロットルバルブが直列に設けてあり、一方は、
従来と同様にアクセルリクでアクセルペダルと連結して
いる第１のスロットルバルブであり、他方は、駆動用の
モータで動作する第２のスロットルバルブである。
この装置では、通常時には、第２のスロットルバルブ
が全開位置に保持されており、運転者がアクセルペダル
を操作すれば、アクセルリンクを介して第１のスロット
ルバルブが調節される。一方、トラクションコントロー
ル時には、車輪のスリップが検出されると、制御装置に
よってモータを駆動して第２のスロットルバルブを閉じ
る。本制御で第１と第２のスロットルバルブは直列に設
けてあるので、第２のスロットルバルブを閉じれば、第
１のスロットルバルブが如何なる位置にあっても、つま
りアクセルペダルが踏まれていても、エンジンの出力は
抑えられ、スリップを防止できる。
が全開位置に保持されており、運転者がアクセルペダル
を操作すれば、アクセルリンクを介して第１のスロット
ルバルブが調節される。一方、トラクションコントロー
ル時には、車輪のスリップが検出されると、制御装置に
よってモータを駆動して第２のスロットルバルブを閉じ
る。本制御で第１と第２のスロットルバルブは直列に設
けてあるので、第２のスロットルバルブを閉じれば、第
１のスロットルバルブが如何なる位置にあっても、つま
りアクセルペダルが踏まれていても、エンジンの出力は
抑えられ、スリップを防止できる。
このシステムは、制御装置が故障し、モータが異常な
動作をしても、第１のスロットルバルブにより機械的に
吸気量を制御しているので、運転者の意思に反して多量
の吸気がエンジンに供給されることがなく、信頼性が高
いけれども、スロットルバルブが直列に２つ必要なた
め、スロットルボデイが大きくなり搭載性が良くないと
いう問題がある。
動作をしても、第１のスロットルバルブにより機械的に
吸気量を制御しているので、運転者の意思に反して多量
の吸気がエンジンに供給されることがなく、信頼性が高
いけれども、スロットルバルブが直列に２つ必要なた
め、スロットルボデイが大きくなり搭載性が良くないと
いう問題がある。
本発明は従来の技術の問題点を検討した結果なされた
もので、第１を発明は、電気的な制御と共に、機械的な
作用力でも作動させることが可能なステッピングモータ
を提供することを目的とする。
もので、第１を発明は、電気的な制御と共に、機械的な
作用力でも作動させることが可能なステッピングモータ
を提供することを目的とする。
さらに、第２の発明では、第１の発明のステッピング
モータを用いて、単一のスロットルバルブという簡単な
構成で、トラクションコントロールシステム等に適用可
能で、しかも、信頼性の高いエンジンの吸気量制御装置
を提供することを目的とする。
モータを用いて、単一のスロットルバルブという簡単な
構成で、トラクションコントロールシステム等に適用可
能で、しかも、信頼性の高いエンジンの吸気量制御装置
を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決し、上記目的を達成するためになさ
れた第１の発明は、 励磁巻線が夫々巻装されると共に、巻装された励磁巻
線への通電によって夫々励磁される複数の磁極を有した
円筒状のステータと、 上記磁極の数の整数倍の数の磁性体を円周方向に等間
隔に配置して円筒状に形成され、上記ステータ内に該ス
テータに対して回転自在に配設されたアウタロータと、 該アウタロータ内に上記ステータ及び上記アウタロー
タに対して回転自在に配設され、その外周面に上記磁性
体の間隔とは異なる等間隔で複数の歯が形成されたイン
ナロータと、 を備えたことを特徴とするステッピングモータを要旨
としている。
れた第１の発明は、 励磁巻線が夫々巻装されると共に、巻装された励磁巻
線への通電によって夫々励磁される複数の磁極を有した
円筒状のステータと、 上記磁極の数の整数倍の数の磁性体を円周方向に等間
隔に配置して円筒状に形成され、上記ステータ内に該ス
テータに対して回転自在に配設されたアウタロータと、 該アウタロータ内に上記ステータ及び上記アウタロー
タに対して回転自在に配設され、その外周面に上記磁性
体の間隔とは異なる等間隔で複数の歯が形成されたイン
ナロータと、 を備えたことを特徴とするステッピングモータを要旨
としている。
また、第２の発明は、 吸気通路に設けられたスロットルバルブをステッピン
グモータで開度制御すると共に、上記ステッピングモー
タにアクセルリンクを介してアクセルペダルを連結し、
アクセルペダルの踏込量で該スロットルバルブの開度を
調整することにより、吸気量を制御するエンジンの吸気
量制御装置であって、 上記ステッピングモータは、 励磁巻線が夫々巻装されると共に、巻装された励磁巻
線への通電によって夫々励磁される複数の磁極を有した
円筒状のステータと、 上記磁極の数の整数倍の数の磁性体を円周方向に等間
隔に配置して円筒状に形成され、上記ステータ内に該ス
テータに対して回転自在に配設されたアウタロータと、 該アウタロータ内に上記ステータ及び上記アウタロー
タに対して回転自在に配設され、その外周面に上記磁性
体の間隔とは異なる等間隔で複数の歯が形成されたイン
ナロータと、 を有し、 上記インナロータは上記スロットルバルブに連結され
ていると共に、上記アウタロータは上記アクセルペダル
のアクセルリンクに連結され、 更に、上記インナロータを、上記アウタロータに対し
て、上記スロットルバルブが開く方の回転方向に付勢す
る付勢手段と、 上記インナロータの上記アウタロータに対する上記回
転方向への回転位置を規制する規制手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの吸気量制御装置
を要旨としている。
グモータで開度制御すると共に、上記ステッピングモー
タにアクセルリンクを介してアクセルペダルを連結し、
アクセルペダルの踏込量で該スロットルバルブの開度を
調整することにより、吸気量を制御するエンジンの吸気
量制御装置であって、 上記ステッピングモータは、 励磁巻線が夫々巻装されると共に、巻装された励磁巻
線への通電によって夫々励磁される複数の磁極を有した
円筒状のステータと、 上記磁極の数の整数倍の数の磁性体を円周方向に等間
隔に配置して円筒状に形成され、上記ステータ内に該ス
テータに対して回転自在に配設されたアウタロータと、 該アウタロータ内に上記ステータ及び上記アウタロー
タに対して回転自在に配設され、その外周面に上記磁性
体の間隔とは異なる等間隔で複数の歯が形成されたイン
ナロータと、 を有し、 上記インナロータは上記スロットルバルブに連結され
ていると共に、上記アウタロータは上記アクセルペダル
のアクセルリンクに連結され、 更に、上記インナロータを、上記アウタロータに対し
て、上記スロットルバルブが開く方の回転方向に付勢す
る付勢手段と、 上記インナロータの上記アウタロータに対する上記回
転方向への回転位置を規制する規制手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの吸気量制御装置
を要旨としている。
［作用］ 上記のように構成された第１の発明のステッピングモ
ータにおいては、励磁巻線が夫々巻装された複数の磁極
を有するステータの内側に、磁極の数の整数倍の数の磁
性体を円周方向に等間隔に配置して円筒状に形成された
アウタロータが回転自在に配置されており、更にそのア
ウタロータの内側に、複数の歯を有すインナロータが回
転自在に配置されている。
ータにおいては、励磁巻線が夫々巻装された複数の磁極
を有するステータの内側に、磁極の数の整数倍の数の磁
性体を円周方向に等間隔に配置して円筒状に形成された
アウタロータが回転自在に配置されており、更にそのア
ウタロータの内側に、複数の歯を有すインナロータが回
転自在に配置されている。
ここで、アウタロータの磁性体の数はステータの磁極
の数の整数倍であるため、アウタロータのステータに対
する回転位置に関わらず、ステータの極歯とアウタロー
タとの間の磁気抵抗（導磁率）は変化しない。よって、
ステータの励磁巻線へ通電して何れの極歯を励磁して
も、ステータとアウタロータとの間には回転トルクは発
生しない。
の数の整数倍であるため、アウタロータのステータに対
する回転位置に関わらず、ステータの極歯とアウタロー
タとの間の磁気抵抗（導磁率）は変化しない。よって、
ステータの励磁巻線へ通電して何れの極歯を励磁して
も、ステータとアウタロータとの間には回転トルクは発
生しない。
一方、このようにステータの磁極を励磁すると、磁極
からの磁束はアウタロータの磁性体を通過してインナロ
ータに達する。すると、インナロータの歯の間隔とアウ
タロータの磁性体の間隔とは異なっているため、インナ
ロータには、励磁中の磁極に対応した位置においてアウ
タロータとの間の磁気抵抗が最小となるように、アウタ
ロータに対する回転トルクが発生する。そして、インナ
ロータは、上記磁気抵抗が最小となる位置で停止する。
からの磁束はアウタロータの磁性体を通過してインナロ
ータに達する。すると、インナロータの歯の間隔とアウ
タロータの磁性体の間隔とは異なっているため、インナ
ロータには、励磁中の磁極に対応した位置においてアウ
タロータとの間の磁気抵抗が最小となるように、アウタ
ロータに対する回転トルクが発生する。そして、インナ
ロータは、上記磁気抵抗が最小となる位置で停止する。
よって、第１の発明のステッピングモータによれば、
アウタロータのステータに対する回転位置に関わらず、
ステータの励磁巻線に通電して何れかの磁極を励磁する
ことより、インナロータのアウタロータに対する回転位
置を制御することができる。
アウタロータのステータに対する回転位置に関わらず、
ステータの励磁巻線に通電して何れかの磁極を励磁する
ことより、インナロータのアウタロータに対する回転位
置を制御することができる。
そして、例えば、インナロータの側部とアウタロータ
の側部とをバネ等の付勢部材によって連結すると共に、
アウタロータを外部からの機械的な作用力によりステー
タに対して回転させるように構成すれば、インナロータ
をアウタロータと共に外部からの機械的な作用力によっ
て回転させることができ、また、ステータの励磁巻線へ
通電することにより、インナロータをアウタロータに対
して付勢部材の付勢力に抗して回転させることができ
る。よって、この場合に、インナロータを所定の制御対
象に連結すれば、その制御対象を、電気的にも機械的に
も回転制御することができるようになる。
の側部とをバネ等の付勢部材によって連結すると共に、
アウタロータを外部からの機械的な作用力によりステー
タに対して回転させるように構成すれば、インナロータ
をアウタロータと共に外部からの機械的な作用力によっ
て回転させることができ、また、ステータの励磁巻線へ
通電することにより、インナロータをアウタロータに対
して付勢部材の付勢力に抗して回転させることができ
る。よって、この場合に、インナロータを所定の制御対
象に連結すれば、その制御対象を、電気的にも機械的に
も回転制御することができるようになる。
このように第１の発明のステッピングモータによれ
ば、電気的にだけではなく、機械的な作用力によっても
作動されることができる。
ば、電気的にだけではなく、機械的な作用力によっても
作動されることができる。
しかも、第１の発明のステッピングモータによれば、
上述したように、アウタロータのステータに対する回転
位置に関わらず、インナロータをアウタロータに対して
任意の回転位置に停止させることができるため、例え
ば、機械的に回転される回転物と所定の制御対象との相
対的な回転位置を制御しなければならないようなシステ
ムを、極めて簡単な構成で実現することができる。即
ち、このようなシステムは、上記回転物をアウタロータ
に連結すると共に、上記制御対象をインナロータに連結
し、アウタロータのステータに対する回転位置を検出し
つつ、インナロータのアウタロータに対する回転位置を
電気的に制御する、といった構成で簡単に実現すること
ができる。
上述したように、アウタロータのステータに対する回転
位置に関わらず、インナロータをアウタロータに対して
任意の回転位置に停止させることができるため、例え
ば、機械的に回転される回転物と所定の制御対象との相
対的な回転位置を制御しなければならないようなシステ
ムを、極めて簡単な構成で実現することができる。即
ち、このようなシステムは、上記回転物をアウタロータ
に連結すると共に、上記制御対象をインナロータに連結
し、アウタロータのステータに対する回転位置を検出し
つつ、インナロータのアウタロータに対する回転位置を
電気的に制御する、といった構成で簡単に実現すること
ができる。
次に、第２の発明のエンジンの吸気量制御装置におい
ては、第１の発明のステッピングモータを備えており、
そのインナロータが吸気通路に設けられたスロットルバ
ルブに連結されると共に、アウタロータがアクセルペダ
ルのアクセルリンクに連結されている。そして更に、イ
ンナロータは、付勢手段によって、アウタロータに対し
てスロットルバルブが開く方の回転方向に付勢されてお
り、規制手段が、インナロータのアウタロータに対する
上記回転方向（即ちスロットルバルブが開く方向）への
回転位置を規制する。
ては、第１の発明のステッピングモータを備えており、
そのインナロータが吸気通路に設けられたスロットルバ
ルブに連結されると共に、アウタロータがアクセルペダ
ルのアクセルリンクに連結されている。そして更に、イ
ンナロータは、付勢手段によって、アウタロータに対し
てスロットルバルブが開く方の回転方向に付勢されてお
り、規制手段が、インナロータのアウタロータに対する
上記回転方向（即ちスロットルバルブが開く方向）への
回転位置を規制する。
よって、ステッピングモータの励磁巻線へ通電しない
通常時において、インナロータは、付勢手段によりアウ
タロータに対してスロットルバルブが開く方の回転方向
に付勢されつつ、規制手段によりアウタロータに対する
回転位置が規制された状態、つまり、アウタロータを外
部からの機械的な作用力によって回転させると、インナ
ロータもアウタロータと一緒に回転する状態となる。
通常時において、インナロータは、付勢手段によりアウ
タロータに対してスロットルバルブが開く方の回転方向
に付勢されつつ、規制手段によりアウタロータに対する
回転位置が規制された状態、つまり、アウタロータを外
部からの機械的な作用力によって回転させると、インナ
ロータもアウタロータと一緒に回転する状態となる。
ここで、第２の発明のエンジン吸気量制御装置におい
て、ステッピングモータの励磁巻線へ通電していない通
常時に、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、アクセ
ルリンクを介してステッピングモータのアウタロータが
回転し、更に、アウタロータと一緒にインナロータも同
方向に回転する。よって、運転者の意志に応じてスロッ
トルバルブの開度を調整することができる。
て、ステッピングモータの励磁巻線へ通電していない通
常時に、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、アクセ
ルリンクを介してステッピングモータのアウタロータが
回転し、更に、アウタロータと一緒にインナロータも同
方向に回転する。よって、運転者の意志に応じてスロッ
トルバルブの開度を調整することができる。
一方、アクセルペダルの踏込時に、ステッピングモー
タの励磁巻線へ通電すれば、上述したようにインナロー
タをアウタロータに対して回転させることができるた
め、スロットルバルブの開度を電気的にも調整すること
ができる。
タの励磁巻線へ通電すれば、上述したようにインナロー
タをアウタロータに対して回転させることができるた
め、スロットルバルブの開度を電気的にも調整すること
ができる。
但し、インナロータのアウタロータに対するスロット
ルバルブ開方向への回転位置は、規制手段によって規制
されるため、上記のように励磁巻線への通電によってイ
ンナロータを回転させる場合には、スロットルバルブの
開度が、アクセルペダルの踏込量に相当する開度よりも
大きくなることはない。また、励磁巻線への通電制御に
よって、インナロータをスロットルバルブが閉じる方向
へ回転させる場合には、インナロータはアウタロータに
対し付勢手段の付勢力に抗して回転することとなる。
ルバルブ開方向への回転位置は、規制手段によって規制
されるため、上記のように励磁巻線への通電によってイ
ンナロータを回転させる場合には、スロットルバルブの
開度が、アクセルペダルの踏込量に相当する開度よりも
大きくなることはない。また、励磁巻線への通電制御に
よって、インナロータをスロットルバルブが閉じる方向
へ回転させる場合には、インナロータはアウタロータに
対し付勢手段の付勢力に抗して回転することとなる。
よって、スロットルバルブの開度は、アクセルペダル
の踏込量に相当する開度範囲内においてのみ、電気的に
調整可能となる。
の踏込量に相当する開度範囲内においてのみ、電気的に
調整可能となる。
このように、第２の発明のエンジンの吸気量制御装置
によれば、スロットルバルブがアクセルペダルに機械的
に連結して作動するので、スロットルバルブの開度を通
常のリンク式のスロットルバルブと同様に調整すること
ができ、しかも、そのスロットルバルブの開度を、アク
セルペダルの踏込量に相当する開度範囲内において、電
気的にも制御することができるため、トラクションコン
トロール等のエンジンの出力制御を、単一のスロットル
バルブという簡単な構成で且つ高い信頼性で実現するこ
とができる。
によれば、スロットルバルブがアクセルペダルに機械的
に連結して作動するので、スロットルバルブの開度を通
常のリンク式のスロットルバルブと同様に調整すること
ができ、しかも、そのスロットルバルブの開度を、アク
セルペダルの踏込量に相当する開度範囲内において、電
気的にも制御することができるため、トラクションコン
トロール等のエンジンの出力制御を、単一のスロットル
バルブという簡単な構成で且つ高い信頼性で実現するこ
とができる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明す
る。第１図及び第２図に示す実施例は第１の発明のステ
ッピングモータを、第２の発明のエンジンの吸気量制御
装置に適用した例である。第１図において、１は図示し
ないエンジンの吸気通路であり、この吸気通路１には、
ねじ３で軸５に固定され、かつ、吸気通路壁1aに回転自
在に支持されたスロットルバルブ７が設けられている。
このスロットルバルブ７の軸５は、ステッピングモータ
９の出力軸11（第２図）に一体的に連結されている。
る。第１図及び第２図に示す実施例は第１の発明のステ
ッピングモータを、第２の発明のエンジンの吸気量制御
装置に適用した例である。第１図において、１は図示し
ないエンジンの吸気通路であり、この吸気通路１には、
ねじ３で軸５に固定され、かつ、吸気通路壁1aに回転自
在に支持されたスロットルバルブ７が設けられている。
このスロットルバルブ７の軸５は、ステッピングモータ
９の出力軸11（第２図）に一体的に連結されている。
ステッピングモータ９は、第２図に示す円筒状のヨー
ク13内に固定されたステータ15、インナロータ17及びア
ウタロータ19を有している。
ク13内に固定されたステータ15、インナロータ17及びア
ウタロータ19を有している。
アウタロータ19の側部の円盤部21のレバー21aの一端
には、アクセルリンク23を介してアクセルペダル25が連
結されており、他端には、リターンスプリング27が掛け
られ、アクセルペダル25の踏込力に抗してばね力を付勢
している。また、アウタロータ19の円盤部21にはストッ
パ29が立設されており、このストッパ29は、インナロー
タ17の円盤部30に設けられたストッパ31に当接してイン
ナロータ17のアウタロータ19に対する回動を規制してい
る。アウタロータ19の円盤部21とインナロータ17の円盤
部30との間には、スプリング33が架設されており、アウ
タロータ19が矢印方向Ａ（スロットル開方向）へ回動す
るとき、インナロータ17を同方向へ回動させるように連
結されている。
には、アクセルリンク23を介してアクセルペダル25が連
結されており、他端には、リターンスプリング27が掛け
られ、アクセルペダル25の踏込力に抗してばね力を付勢
している。また、アウタロータ19の円盤部21にはストッ
パ29が立設されており、このストッパ29は、インナロー
タ17の円盤部30に設けられたストッパ31に当接してイン
ナロータ17のアウタロータ19に対する回動を規制してい
る。アウタロータ19の円盤部21とインナロータ17の円盤
部30との間には、スプリング33が架設されており、アウ
タロータ19が矢印方向Ａ（スロットル開方向）へ回動す
るとき、インナロータ17を同方向へ回動させるように連
結されている。
尚、本実施例で、スプリング33が付勢手段に相当し、
ストッバ29,31が規制手段に相当している。
ストッバ29,31が規制手段に相当している。
上記ステッピングモータ９は、ステータ15、インナロ
ータ17及びアウタロータ19を中心に構成されている。す
なわち、ステータ15は、積層鉄心からなり、かつ、励磁
巻線36が巻かれた４相８極の磁極37を有している。ま
た、インナロータ17は、外周部に50個の等間隔な歯部38
を有する積層鉄心からなり、その中央の軸11は、ステー
タ15の側部で軸受け（図示省略）を介して回転自在に支
持されると共に、スロットルバルブ７の軸５に連結され
ている。アウタロータ19は、ステータ15とインナロータ
17との間隙に配設されると共に、ステータ15の側部で軸
受け（図示省略）を介して支持されている。このアウタ
ロータ19は、磁性体45と非磁性体47が周方向に交互に並
んで円筒状に形成され、その磁性体45及び非磁性体47の
数は48個であり、８極の磁極37に対して倍数になってい
る。したがって、上記ステッピングモータ９では、励磁
巻線36の励磁を切り換えても、アウタロータ19のパーミ
アンス（導磁率）が変化しないので、ステータ15とアウ
タロータ19間には、トルクが発生しない。一方、アウタ
ロータ19の磁性体45の数は48個であるのに対してインナ
ロータ17の歯部38が50個であり、通常の４極８相のステ
ッピングモータ９と同様に、相間に1/4ピッチの位相差
が生じるようになっており、これにより励磁巻線36に回
転磁界を与えるように励磁したときにステータ15に対し
てインナロータ17に回転トルクが生じる。例えば、磁極
37a、アウタロータ１の磁性体45a及びインナロータ17の
歯部38aはその中心線が一致している。しかし、その隣
りの磁極37bにおいては、磁極37bと磁性体45bの中心線
は一致しているが、インナロータ17の歯部38のピッチが
異なるためその中心線が45゜−（360゜/50）×６＝1.8
゜だけ反時計方向にずれている。
ータ17及びアウタロータ19を中心に構成されている。す
なわち、ステータ15は、積層鉄心からなり、かつ、励磁
巻線36が巻かれた４相８極の磁極37を有している。ま
た、インナロータ17は、外周部に50個の等間隔な歯部38
を有する積層鉄心からなり、その中央の軸11は、ステー
タ15の側部で軸受け（図示省略）を介して回転自在に支
持されると共に、スロットルバルブ７の軸５に連結され
ている。アウタロータ19は、ステータ15とインナロータ
17との間隙に配設されると共に、ステータ15の側部で軸
受け（図示省略）を介して支持されている。このアウタ
ロータ19は、磁性体45と非磁性体47が周方向に交互に並
んで円筒状に形成され、その磁性体45及び非磁性体47の
数は48個であり、８極の磁極37に対して倍数になってい
る。したがって、上記ステッピングモータ９では、励磁
巻線36の励磁を切り換えても、アウタロータ19のパーミ
アンス（導磁率）が変化しないので、ステータ15とアウ
タロータ19間には、トルクが発生しない。一方、アウタ
ロータ19の磁性体45の数は48個であるのに対してインナ
ロータ17の歯部38が50個であり、通常の４極８相のステ
ッピングモータ９と同様に、相間に1/4ピッチの位相差
が生じるようになっており、これにより励磁巻線36に回
転磁界を与えるように励磁したときにステータ15に対し
てインナロータ17に回転トルクが生じる。例えば、磁極
37a、アウタロータ１の磁性体45a及びインナロータ17の
歯部38aはその中心線が一致している。しかし、その隣
りの磁極37bにおいては、磁極37bと磁性体45bの中心線
は一致しているが、インナロータ17の歯部38のピッチが
異なるためその中心線が45゜−（360゜/50）×６＝1.8
゜だけ反時計方向にずれている。
このため、磁極37aを励磁すると、アウタロータ19と
インナロータ17は第２図の位置関係にあるが、磁極37b
に励磁を切り換えると、インナロータ17だけ時計方向に
1.8゜回転し、パーミアンスが最大となる位置に移動す
る。
インナロータ17は第２図の位置関係にあるが、磁極37b
に励磁を切り換えると、インナロータ17だけ時計方向に
1.8゜回転し、パーミアンスが最大となる位置に移動す
る。
さらに磁極37c,37d…へと励磁を切り換えれば、イン
ナロータ17が回転する。
ナロータ17が回転する。
次に、ステッピングモータ９の動作とともに、スロッ
トルバルブ７の開閉動作について説明する。
トルバルブ７の開閉動作について説明する。
アクセルペダル25を踏むと、アクセルリンク23を介し
て円盤部21を矢印方向Ａへ回動し、これによりアウタロ
ータ19が回動する。さらに、スプリング33によりインナ
ロータ17も同方向へ回転し、インナロータ17の軸５に取
り付けられたスロットルバルブ７が開き、エンジンへの
吸気量が増大する。一方、アクセルペダル25を戻すと、
リターンスプリング27によって円盤部21が矢印方向Ｂへ
回動し、スプリング33を介してインナロータ17及びスロ
ットルバルブ７も閉方向へ回動する。
て円盤部21を矢印方向Ａへ回動し、これによりアウタロ
ータ19が回動する。さらに、スプリング33によりインナ
ロータ17も同方向へ回転し、インナロータ17の軸５に取
り付けられたスロットルバルブ７が開き、エンジンへの
吸気量が増大する。一方、アクセルペダル25を戻すと、
リターンスプリング27によって円盤部21が矢印方向Ｂへ
回動し、スプリング33を介してインナロータ17及びスロ
ットルバルブ７も閉方向へ回動する。
このように、通常時には、アクセルペダル25とスロッ
トルバルブ７が機械的に連結して作動する。
トルバルブ７が機械的に連結して作動する。
一方、車速センサ等の検出値に基づいて電子制御装置
によってトラクションコントール制御の実行が開始され
ると、ステッピングモータ９の励磁巻線36への通電が順
次切り換えられる。これにより、磁極37には回転磁界が
発生する。このとき、磁極37と、アウタロータ19の磁性
体45の数は整数倍に設定されているので、ステータ15の
磁極37を順次励磁しても、磁極37とアウタロータ19との
間におけるパーミアンスが変化しない。したがって、ス
テータ15とアウタロータ19間にはトルクを発生しないの
で、アウタロータ19は回転しない。
によってトラクションコントール制御の実行が開始され
ると、ステッピングモータ９の励磁巻線36への通電が順
次切り換えられる。これにより、磁極37には回転磁界が
発生する。このとき、磁極37と、アウタロータ19の磁性
体45の数は整数倍に設定されているので、ステータ15の
磁極37を順次励磁しても、磁極37とアウタロータ19との
間におけるパーミアンスが変化しない。したがって、ス
テータ15とアウタロータ19間にはトルクを発生しないの
で、アウタロータ19は回転しない。
一方、磁極37からの磁束は、アウタロータ19の磁性体
45を経過してインナロータ17に達するが、アウタロータ
19の磁性体45間のピッチと、インナロータ17の歯部38間
のピッチが僅かに異なり、磁極37間で1/4ピッチの位相
差が生じるようになっているので、励磁の切り換えによ
りアウタロータ19とインナロータ17との間のパーミアン
スが変化するため、インナロータ17が回転する。したが
って、アクセルペダル25が踏み込まれて所定開度まで開
いていても、インナロータ17に回転トルクが発生して、
スプリング33のばね力に抗してスロットルバルブ７が閉
方向へ回動する。これにより、エンジンの出力を抑制し
て車輪のグリップ力を増大させることができる。
45を経過してインナロータ17に達するが、アウタロータ
19の磁性体45間のピッチと、インナロータ17の歯部38間
のピッチが僅かに異なり、磁極37間で1/4ピッチの位相
差が生じるようになっているので、励磁の切り換えによ
りアウタロータ19とインナロータ17との間のパーミアン
スが変化するため、インナロータ17が回転する。したが
って、アクセルペダル25が踏み込まれて所定開度まで開
いていても、インナロータ17に回転トルクが発生して、
スプリング33のばね力に抗してスロットルバルブ７が閉
方向へ回動する。これにより、エンジンの出力を抑制し
て車輪のグリップ力を増大させることができる。
また、ステッピングモータ９には、アウタロータ19の
ストッパ29及びインナロータ17のストッパ31により、イ
ンナロータ17の回動がアウタロータ19の開度以上に大き
くならない。すなわち、電子制御装置に異常が発生し
て、励磁巻線36に誤ってスロットルバルブ７を開く方向
の指令が与えられても、インナロータ17のストッパ31が
アウタロータ19のストッパ29に当接してインナロータ17
の回転が止められる。この状態では、アウタロータ19
は、アクセルペダル25に連動しているので、ストッパ2
9,31によってスロットルバルブ７の開度がアクセルペダ
ル25の踏込量に相当する開度範囲以内に規制されている
ので、運転者の意思に反して多量の吸気がエンジンに供
給されることがなく、エンジンの出力が上昇し過ぎるこ
とがない。勿論、励磁巻線36の励磁がスロットルバルブ
７を開く方向へ行われても、アウタロータ19にはトルク
が発生しないから、スロットルバルブ７が開くこともな
い。
ストッパ29及びインナロータ17のストッパ31により、イ
ンナロータ17の回動がアウタロータ19の開度以上に大き
くならない。すなわち、電子制御装置に異常が発生し
て、励磁巻線36に誤ってスロットルバルブ７を開く方向
の指令が与えられても、インナロータ17のストッパ31が
アウタロータ19のストッパ29に当接してインナロータ17
の回転が止められる。この状態では、アウタロータ19
は、アクセルペダル25に連動しているので、ストッパ2
9,31によってスロットルバルブ７の開度がアクセルペダ
ル25の踏込量に相当する開度範囲以内に規制されている
ので、運転者の意思に反して多量の吸気がエンジンに供
給されることがなく、エンジンの出力が上昇し過ぎるこ
とがない。勿論、励磁巻線36の励磁がスロットルバルブ
７を開く方向へ行われても、アウタロータ19にはトルク
が発生しないから、スロットルバルブ７が開くこともな
い。
なお、上記実施例では、４相８極のVR型のステッピン
グモータについて説明したが、これに限らず、相数、磁
極の異なるものについても同様な効果を奏することが可
能であり、また、ステッピングモータの種類についても
VR型（可変リアクタンス型）だけでなく、HB型（ハイブ
リッド型）にも適用可能であり、さらにインナロータの
歯数及びアウタロータの磁性体の数についても種々な組
合せが可能である。
グモータについて説明したが、これに限らず、相数、磁
極の異なるものについても同様な効果を奏することが可
能であり、また、ステッピングモータの種類についても
VR型（可変リアクタンス型）だけでなく、HB型（ハイブ
リッド型）にも適用可能であり、さらにインナロータの
歯数及びアウタロータの磁性体の数についても種々な組
合せが可能である。
［発明の効果］ 以上説明したように、第１の発明のステッピングモー
タによれば、アウタロータのステータに対する回転位置
に関わらず、インナロータのアウタロータに対する回転
位置を電気的に制御することができるため、簡単な構成
を付加するだけで、インナロータを電気的及び機械的に
作動させることができる。また更に、機械的に回転され
る回転物と所定の制御対象との相対的な回転位置を制御
しなければならないようなシステムを、極めて簡単な構
成で実現することができる。
タによれば、アウタロータのステータに対する回転位置
に関わらず、インナロータのアウタロータに対する回転
位置を電気的に制御することができるため、簡単な構成
を付加するだけで、インナロータを電気的及び機械的に
作動させることができる。また更に、機械的に回転され
る回転物と所定の制御対象との相対的な回転位置を制御
しなければならないようなシステムを、極めて簡単な構
成で実現することができる。
そして、上記第１の発明にステッピングモータを用い
た第２の発明のエンジンの吸気量制御装置によれば、ス
ロットルバルブがアクセルペダルに機械的に連結して作
動するので、スロットルバルブを通常のリンク式のスロ
ットルバルブと同様に高い信頼制で調整することがで
き、さらに、アクセルペダルの踏込量に相当するスロッ
トルバルの開度範囲内においてエンジン出力を制御する
ことができるので、トラクションコントロール等のエン
ジンの出力制御を高い信頼制で実現することができる。
た第２の発明のエンジンの吸気量制御装置によれば、ス
ロットルバルブがアクセルペダルに機械的に連結して作
動するので、スロットルバルブを通常のリンク式のスロ
ットルバルブと同様に高い信頼制で調整することがで
き、さらに、アクセルペダルの踏込量に相当するスロッ
トルバルの開度範囲内においてエンジン出力を制御する
ことができるので、トラクションコントロール等のエン
ジンの出力制御を高い信頼制で実現することができる。
第１図は本発明の一実施例によるエンジンの吸気量制御
装置を一部破断して模式的に示す斜視図、第２図は同実
施例のステッピングモータの側面図である。 １……吸気通路、７……スロットルバルブ、９……ステ
ッピングモータ、15……ステータ、17……インナロー
タ、19……アウタロータ、23……アクセルリンク、25…
…アクセルペダル
装置を一部破断して模式的に示す斜視図、第２図は同実
施例のステッピングモータの側面図である。 １……吸気通路、７……スロットルバルブ、９……ステ
ッピングモータ、15……ステータ、17……インナロー
タ、19……アウタロータ、23……アクセルリンク、25…
…アクセルペダル
Claims (2)
- 【請求項１】励磁巻線が夫々巻装されると共に、巻装さ
れた励磁巻線への通電によって夫々励磁される複数の磁
極を有した円筒状のステータと、 上記磁極の数の整数倍の数の磁性体を円周方向に等間隔
に配置して円筒状に形成され、上記ステータ内に該ステ
ータに対して回転自在に配設されたアウタロータと、 該アウタロータ内に上記ステータ及び上記アウタロータ
に対して回転自在に配設され、その外周面に上記磁性体
の間隔とは異なる等間隔で複数の歯が形成されたインナ
ロータと、 を備えたことを特徴とするステッピングモータ。 - 【請求項２】吸気通路に設けられたスロットルバルブを
ステッピングモータで開度制御すると共に、上記ステッ
ピングモータにアクセルリンクを介してアクセルペダル
を連結し、アクセルペダルの踏込量で該スロットルバル
ブの開度を調整することにより、吸気量を制御するエン
ジンの吸気量制御装置であって、 上記ステッピングモータは、 励磁巻線が夫々巻装されると共に、巻装された励磁巻線
への通電によって夫々励磁される複数の磁極を有した円
筒状のステータと、 上記磁極の数の整数倍の数の磁性体を円周方向に等間隔
に配置して円筒状に形成され、上記ステータ内に該ステ
ータに対して回転自在に配設されたアウタロータと、 該アウタロータ内に上記ステータ及び上記アウタロータ
に対して回転自在に配設され、その外周面に上記磁性体
の間隔とは異なる等間隔で複数の歯が形成されたインナ
ロータと、 を有し、 上記インナロータは上記スロットルバルブに連結されて
いると共に、上記アウタロータは上記アクセルペダルの
アクセルリンクに連結され、 更に、上記インナロータを、上記アウタロータに対し
て、上記スロットルバルブが開く方の回転方向に付勢す
る付勢手段と、 上記インナロータの上記アウタロータに対する上記回転
方向への回転位置を規制する規制手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの吸気量制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291113A JP2512918B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | ステッピングモ−タ及びエンジンの吸気量制御装置 |
| US07/128,216 US4779592A (en) | 1986-12-05 | 1987-12-03 | Stepping motor and intake control apparatus therewith |
| DE8787117996T DE3778848D1 (de) | 1986-12-05 | 1987-12-04 | Schrittmotor mit einer vorrichtung zur steuerung der luftzufuhr. |
| EP87117996A EP0271030B1 (en) | 1986-12-05 | 1987-12-04 | Stepping motor and intake control apparatus therewith |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291113A JP2512918B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | ステッピングモ−タ及びエンジンの吸気量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63144796A JPS63144796A (ja) | 1988-06-16 |
| JP2512918B2 true JP2512918B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=17764623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291113A Expired - Lifetime JP2512918B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | ステッピングモ−タ及びエンジンの吸気量制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4779592A (ja) |
| EP (1) | EP0271030B1 (ja) |
| JP (1) | JP2512918B2 (ja) |
| DE (1) | DE3778848D1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3631283C2 (de) * | 1986-09-13 | 1999-11-25 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur gesteuerten Zumessung von Verbrennungsluft in eine Brennkraftmaschine |
| JPH01113540A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-05-02 | Mazda Motor Corp | エンジンの制御装置 |
| US4869220A (en) * | 1988-02-18 | 1989-09-26 | Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. | Accelerator control apparatus |
| DE3908596C2 (de) * | 1989-03-16 | 1999-11-11 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zum Übertragen einer Stellposition eines Sollwertgebers |
| ES2046579T3 (es) * | 1989-05-03 | 1994-02-01 | Fiat Auto S.P.A. | Sistema de regulacion de la velocidad de un vehiculo. |
| JPH0311132A (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-18 | Nippondenso Co Ltd | スロットル弁制御装置 |
| GB2234779B (en) * | 1989-08-04 | 1994-04-06 | Automotive Products Plc | A drive system for a fuel control device of a vehicle |
| US4944269A (en) * | 1989-09-18 | 1990-07-31 | Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. | Accelerating pedal for electronic throttle actuation system |
| USRE34302E (en) * | 1989-09-18 | 1993-07-06 | Siemens Automotive L.P. | Accelerating pedal for electronic throttle actuation system |
| DE3934737A1 (de) * | 1989-10-18 | 1991-04-25 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung iii mit einem stellmotor zum eingriff in eine uebertragungseinrichtung |
| DE4026785A1 (de) * | 1990-08-24 | 1992-02-27 | Bosch Gmbh Robert | Stellvorrichtung |
| US5311849A (en) * | 1992-07-14 | 1994-05-17 | Gas Research Institute | Carburetor assembly for an internal combustion gas engine |
| FR2708045B1 (fr) * | 1993-07-22 | 1995-09-15 | Sagem | Système d'alimentation en gaz comburant d'un moteur à combustion interne de véhicule. |
| US5605129A (en) * | 1994-11-29 | 1997-02-25 | Onan Corporation | Electrically controlled actuator apparatus and method |
| US6116215A (en) * | 1998-07-16 | 2000-09-12 | The Barber-Colman Company | Integrated throttle valve and actuator |
| JP3929665B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2007-06-13 | 三菱電機株式会社 | エンジンの吸入空気量制御装置 |
| DE10313997A1 (de) * | 2003-03-27 | 2004-12-02 | Kendrion Binder Magnete Gmbh | Drehvorrichtung mit verstellbaren Schaltstellungen |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2864017A (en) * | 1955-11-28 | 1958-12-09 | Waltscheff Dimo Dimitroff | Inducto-motive power apparatus with a plurality of rotors |
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| JPS5746302B2 (ja) * | 1973-03-19 | 1982-10-02 | ||
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