JP3112074B2 - 内燃機関の電子制御絞り弁装置 - Google Patents
内燃機関の電子制御絞り弁装置Info
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- JP3112074B2 JP3112074B2 JP1099798A JP1099798A JP3112074B2 JP 3112074 B2 JP3112074 B2 JP 3112074B2 JP 1099798 A JP1099798 A JP 1099798A JP 1099798 A JP1099798 A JP 1099798A JP 3112074 B2 JP3112074 B2 JP 3112074B2
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の電子制御絞
り弁装置に関し、殊にモータと絞弁との間のトルク伝達
を断続するクラッチを備えたものに関する。
り弁装置に関し、殊にモータと絞弁との間のトルク伝達
を断続するクラッチを備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子制御絞り弁装置では、特開昭
６２−２８４９３２号公報に記載されているようにモー
タと絞り弁が歯車を介して直列に連結され、絞り弁開度
検出手段としてのスロットルポジションセンサは、モー
タや歯車とは反対側の絞り弁軸端部に係合していた。ま
た、モータのトルクを断続するクラッチの配置構成に関
しては、絞り弁軸に関連して配置するもの、中間歯車の
軸に配置するものあるいはモータの軸に対面する軸との
間に配置するもの等、いくつかの提案がなされている。
６２−２８４９３２号公報に記載されているようにモー
タと絞り弁が歯車を介して直列に連結され、絞り弁開度
検出手段としてのスロットルポジションセンサは、モー
タや歯車とは反対側の絞り弁軸端部に係合していた。ま
た、モータのトルクを断続するクラッチの配置構成に関
しては、絞り弁軸に関連して配置するもの、中間歯車の
軸に配置するものあるいはモータの軸に対面する軸との
間に配置するもの等、いくつかの提案がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようにクラッチを
備えた装置では装置全体のコンパクト化が難しかった。
備えた装置では装置全体のコンパクト化が難しかった。
【０００４】本発明の目的は、モータ、歯車、クラッチ
の配置構成を工夫してモータ駆動型の絞り弁制御装置全
体の小型化を図る点にある。
の配置構成を工夫してモータ駆動型の絞り弁制御装置全
体の小型化を図る点にある。
【０００５】
【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、絞り弁駆動用モータの発生したトルクを絞
り弁軸に伝達したり、遮断したりするクラッチを、モー
タの軸に同軸に取付け、クラッチ板付き入力側歯車をこ
のモータの軸に回動自在に設け、入力側歯車と絞り弁軸
に取付けられた減速歯車とを別の減速歯車を介してトル
ク伝達可能に連結した。 また、好適な実施態様ではモー
タとクラッチと減速歯車を覆うカバーに開度検出手段を
取付けた。
に本発明は、絞り弁駆動用モータの発生したトルクを絞
り弁軸に伝達したり、遮断したりするクラッチを、モー
タの軸に同軸に取付け、クラッチ板付き入力側歯車をこ
のモータの軸に回動自在に設け、入力側歯車と絞り弁軸
に取付けられた減速歯車とを別の減速歯車を介してトル
ク伝達可能に連結した。 また、好適な実施態様ではモー
タとクラッチと減速歯車を覆うカバーに開度検出手段を
取付けた。
【０００６】
【作用】以上のように、モータの軸にクラッチ板付き入
力歯車を回転自在に設けることによって、モータの軸周
りにクラッチを配備し、モータとクラッチの組立体を絞
り弁と並んで配置する構成とした本発明によれば、断続
するトルクが小さくてすむのでクラッチ自体を小さくで
きること、またモータと絞り弁との体格差によるデッド
スペースにクラッチを装着できることにより、装置全体
をコンパクトにすることができた。
力歯車を回転自在に設けることによって、モータの軸周
りにクラッチを配備し、モータとクラッチの組立体を絞
り弁と並んで配置する構成とした本発明によれば、断続
するトルクが小さくてすむのでクラッチ自体を小さくで
きること、またモータと絞り弁との体格差によるデッド
スペースにクラッチを装着できることにより、装置全体
をコンパクトにすることができた。
【０００７】
【実施例】以下、本発明による内燃機関の電子制御絞り
弁装置について説明する。
弁装置について説明する。
【０００８】図１乃至図３において、１は絞り弁で、こ
の絞り弁１は支持体（スロットルボディ）２に回動自在
に支承されている絞り弁軸３に固定されている。
の絞り弁１は支持体（スロットルボディ）２に回動自在
に支承されている絞り弁軸３に固定されている。
【０００９】４はコントロールユニット、６は絞り弁開
度制御用のアクチュエータとなるモータで、コントロー
ルユニット４にはエンジンの運転状態を示す種々の情報
に基づいて設定された絞り弁目標開度信号５が入力さ
れ、それにより、モータ６へ駆動信号７を伝送する。
度制御用のアクチュエータとなるモータで、コントロー
ルユニット４にはエンジンの運転状態を示す種々の情報
に基づいて設定された絞り弁目標開度信号５が入力さ
れ、それにより、モータ６へ駆動信号７を伝送する。
【００１０】次に、８は電磁クラッチで、コントロール
ユニット４からの励磁信号９により動作し、絞り弁軸３
とモータ６の間での駆動力の伝達切離しを制御する駆動
力結合切離し手段を構成する。
ユニット４からの励磁信号９により動作し、絞り弁軸３
とモータ６の間での駆動力の伝達切離しを制御する駆動
力結合切離し手段を構成する。
【００１１】この電磁クラッチ８のクラッチ板付入力側
ギア８ａは、モータ軸６ａに回動自在に構成されている
が、励磁信号９により電磁クラッチ８が励磁された時に
は、モータ軸６ａと一体で回動するように構成されてい
る。そして、このギア８ａに噛み合っている減速歯車１
０ａ，絞り弁軸３に固定されている減速歯車１０ｂを介
してモータ６からの駆動力が絞り弁軸３に伝達されるよ
うになっている。
ギア８ａは、モータ軸６ａに回動自在に構成されている
が、励磁信号９により電磁クラッチ８が励磁された時に
は、モータ軸６ａと一体で回動するように構成されてい
る。そして、このギア８ａに噛み合っている減速歯車１
０ａ，絞り弁軸３に固定されている減速歯車１０ｂを介
してモータ６からの駆動力が絞り弁軸３に伝達されるよ
うになっている。
【００１２】次に、１１はスプリング駆動力伝達機構
で、絞り弁軸３に取り付けられた制御レバー１１ａと、
アクセルワイヤ１５を介してアクセルペダル１４に連結
されたスロットルレバー１１ｂ、それに２個のロストモ
ーション用のスプリング１１ｃ、１１ｄで構成されてい
る。そして、スロットルレバー１１ｂと制御レバー11ａ
はこれら２個のロストモーション用のスプリング１１
ｃ，１１ｄにより係合されている。
で、絞り弁軸３に取り付けられた制御レバー１１ａと、
アクセルワイヤ１５を介してアクセルペダル１４に連結
されたスロットルレバー１１ｂ、それに２個のロストモ
ーション用のスプリング１１ｃ、１１ｄで構成されてい
る。そして、スロットルレバー１１ｂと制御レバー11ａ
はこれら２個のロストモーション用のスプリング１１
ｃ，１１ｄにより係合されている。
【００１３】一方、スロットルレバー１１ｂには、レバ
ー１２を介してリターンスプリング１３が設けてあり、
これにより、絞り弁１を閉じ方向に付勢されている。
ー１２を介してリターンスプリング１３が設けてあり、
これにより、絞り弁１を閉じ方向に付勢されている。
【００１４】次に、１６はスロットルポジションセンサ
で、絞り弁１の実開度を検出する検出手段となり、１７
はアクセルポジションセンサで、スロットルレバー１１
ｂの操作位置を検出する検出手段となる。
で、絞り弁１の実開度を検出する検出手段となり、１７
はアクセルポジションセンサで、スロットルレバー１１
ｂの操作位置を検出する検出手段となる。
【００１５】また、スロットルレバー１１ｂは全開スト
ッパ１８，全閉ストッパ１９と係合して絞り弁１の回動
範囲を規定する働きをも果たしている。尚、この図１で
は、全開ストッパ１８，全閉ストッパ１９は表れていな
い。
ッパ１８，全閉ストッパ１９と係合して絞り弁１の回動
範囲を規定する働きをも果たしている。尚、この図１で
は、全開ストッパ１８，全閉ストッパ１９は表れていな
い。
【００１６】次に、２０，２１はスプリング受けで、樹
脂材のような摩擦係数の小さい材料で作られ、ロストモ
ーション用のスプリング１１ｃ，１１ｄをこれらのスプ
リング受け２０，２１上に設けることにより、これらの
摺動抵抗を少なくする働きをする。
脂材のような摩擦係数の小さい材料で作られ、ロストモ
ーション用のスプリング１１ｃ，１１ｄをこれらのスプ
リング受け２０，２１上に設けることにより、これらの
摺動抵抗を少なくする働きをする。
【００１７】また、２２はアクセルポジションセンサ軸
で、センサハウジング２３に回動自在に挿入保持され、
これにレバー２４が取り付けられている。そして、この
レバー２４は、スロットルレバー１１ｂと、接合ピン２
４ａにより係合されているので、スロットルレバー１１
ｂの回動に伴って一緒に回動し、スロットルレバー１１
ｂの回動をアクセルポジションセンサ１７へ伝えること
ができる。
で、センサハウジング２３に回動自在に挿入保持され、
これにレバー２４が取り付けられている。そして、この
レバー２４は、スロットルレバー１１ｂと、接合ピン２
４ａにより係合されているので、スロットルレバー１１
ｂの回動に伴って一緒に回動し、スロットルレバー１１
ｂの回動をアクセルポジションセンサ１７へ伝えること
ができる。
【００１８】そして、このとき、このアクセルポジショ
ンセンサ軸２２には、リターンスプリング１３を設ける
ことによって、回動伝達系に存在する遊びを無くすよう
になっている。
ンセンサ軸２２には、リターンスプリング１３を設ける
ことによって、回動伝達系に存在する遊びを無くすよう
になっている。
【００１９】また、スロットルポジションセンサ１６の
出力電圧信号２５は図３に示すように、コントロールユ
ニット４に入力され、絞り弁１の実開度を表す出力電圧
値２５と目標開度５との比較判断により駆動信号７がモ
ータ６に伝送され、これにより絞り弁１のフィードバッ
ク制御が成立している。
出力電圧信号２５は図３に示すように、コントロールユ
ニット４に入力され、絞り弁１の実開度を表す出力電圧
値２５と目標開度５との比較判断により駆動信号７がモ
ータ６に伝送され、これにより絞り弁１のフィードバッ
ク制御が成立している。
【００２０】そして、モータ６による制御が中断してい
るときは、基本的には、スロットルポジションセンサ１
６の出力電圧２５とアクセルポジションセンサ１７の出
力電圧２６との間には、ある一定の相関があり、これら
をコントロールユニット４に取り込み、比較判断して正
常の動作をしているか否かのフェイルセイフ制御が成立
している。
るときは、基本的には、スロットルポジションセンサ１
６の出力電圧２５とアクセルポジションセンサ１７の出
力電圧２６との間には、ある一定の相関があり、これら
をコントロールユニット４に取り込み、比較判断して正
常の動作をしているか否かのフェイルセイフ制御が成立
している。
【００２１】但し、ここで説明したフェイルセイフ制御
ロジックは一例にすぎず、これにかぎられるものではな
い。
ロジックは一例にすぎず、これにかぎられるものではな
い。
【００２２】図２は、スプリング駆動力伝達機構１１を
図１のＰから見た図で、絞り弁１は絞り弁軸３に固定さ
れ、制御レバー１１ａも絞り弁軸３に固定されており、
従って、絞り弁１と一体となって回動する。
図１のＰから見た図で、絞り弁１は絞り弁軸３に固定さ
れ、制御レバー１１ａも絞り弁軸３に固定されており、
従って、絞り弁１と一体となって回動する。
【００２３】一方、スロットルレバー１１ｂは絞り弁軸
３に対して回動自在に支承されておりロストモーション
用のスプリング１１ｃ，１１ｄはスプリング受け２０，
２１上に、互いに逆方向の付勢力をもたせて組み付けら
れており、これにより、これらスプリング１１ｃ，１１
ｄはスロットルレバー１１ｂに対して相互に反対方向の
変位を受けるように配置され、且つそれぞれが予応力が
与えられるように構成されていることになる。
３に対して回動自在に支承されておりロストモーション
用のスプリング１１ｃ，１１ｄはスプリング受け２０，
２１上に、互いに逆方向の付勢力をもたせて組み付けら
れており、これにより、これらスプリング１１ｃ，１１
ｄはスロットルレバー１１ｂに対して相互に反対方向の
変位を受けるように配置され、且つそれぞれが予応力が
与えられるように構成されていることになる。
【００２４】また、アクセルワイヤ１５はスロットルレ
バー１１ｂのワイヤガイド溝１５ａを通って、玉掛け部
１１ｅでスロットルレバー１１ｂに固定され、アクセル
ペダル１４の操作により、リターンスプリング１３の付
勢力に対して、絞り弁１を矢印θA 方向に回転させるこ
とができるように構成されている。
バー１１ｂのワイヤガイド溝１５ａを通って、玉掛け部
１１ｅでスロットルレバー１１ｂに固定され、アクセル
ペダル１４の操作により、リターンスプリング１３の付
勢力に対して、絞り弁１を矢印θA 方向に回転させるこ
とができるように構成されている。
【００２５】次に、これら図１，図２に示した実施例の
動作について、以下、図３の構成概念図により説明す
る。
動作について、以下、図３の構成概念図により説明す
る。
【００２６】この図３は、理解を容易にするため、図１
の実施例における回転動作を左右方向の直線移動で表
し、図１と同じ部分、もしくは同等の部分には同じ符号
を付したものである。
の実施例における回転動作を左右方向の直線移動で表
し、図１と同じ部分、もしくは同等の部分には同じ符号
を付したものである。
【００２７】図３において、いま、運転者が、図示して
ないキースイッチをＯＮにすると、これと同時に励磁信
号９が電磁クラッチ８に伝送され、電磁クラッチ８はＯ
Ｎ状態となり、これで通常制御状態での準備完了とな
り、コントロールユニット４からモータ６へ駆動信号７
が伝送されて、絞り弁１が開閉制御されることになる。
このとき、絞り弁軸３に取付けられている制御レバー１
１ａはモータ６の回転により絞り弁１と一体になって、
図中に破線で示すように移動（回転）する。この制御レ
バー１１ａとその移動（回転）により発生するスロット
ルレバー１１ｂとの相対変位は、ロストモーション用の
スプリング１１ｃ，１１ｄの一方の伸びと他方の縮み
（図１では、一方の巻き緩みと、他方の巻き締まりとな
る）により吸収され、この結果、アクセルペダル１４の
踏み込み量に応じて与えられているスロットルレバー１
１ｂの操作位置にかかわらず、これと独立に、モータ６
による絞り弁１の開閉制御が可能になり、電子スロット
ルモードとしての動作がえられることになる。
ないキースイッチをＯＮにすると、これと同時に励磁信
号９が電磁クラッチ８に伝送され、電磁クラッチ８はＯ
Ｎ状態となり、これで通常制御状態での準備完了とな
り、コントロールユニット４からモータ６へ駆動信号７
が伝送されて、絞り弁１が開閉制御されることになる。
このとき、絞り弁軸３に取付けられている制御レバー１
１ａはモータ６の回転により絞り弁１と一体になって、
図中に破線で示すように移動（回転）する。この制御レ
バー１１ａとその移動（回転）により発生するスロット
ルレバー１１ｂとの相対変位は、ロストモーション用の
スプリング１１ｃ，１１ｄの一方の伸びと他方の縮み
（図１では、一方の巻き緩みと、他方の巻き締まりとな
る）により吸収され、この結果、アクセルペダル１４の
踏み込み量に応じて与えられているスロットルレバー１
１ｂの操作位置にかかわらず、これと独立に、モータ６
による絞り弁１の開閉制御が可能になり、電子スロット
ルモードとしての動作がえられることになる。
【００２８】次に、いま、何らかの理由により、モータ
駆動系に故障等の異常が発生したとする。するとコント
ロールユニット４に内蔵されている異常判断機能の働き
により、まず、電磁クラッチ８の励磁が停止され、この
電磁クラッチ８がＯＦＦ状態にされ、次に絞り弁軸３は
モータ６から切り離され、フリーになる。
駆動系に故障等の異常が発生したとする。するとコント
ロールユニット４に内蔵されている異常判断機能の働き
により、まず、電磁クラッチ８の励磁が停止され、この
電磁クラッチ８がＯＦＦ状態にされ、次に絞り弁軸３は
モータ６から切り離され、フリーになる。
【００２９】しかして、このとき、スロットルレバー１
１ｂと制御レバー１１ａとの間に相対変位が生じていた
とすると、ロストモーション用のスプリング１１ｃとロ
ストモーション用のスプリング１１ｄの付勢荷重に差が
生じているので、この付勢荷重の差がバランスする位
置、つまり相対変位差をゼロとする位置まで、これらの
スプリング１１ｃ，１１ｄの働きにより制御レバー１１
ａが移動（回転）され、この結果、絞り弁１もアクセル
ペダル１４の操作位置に適合した開度に移動（回転）さ
せられてしまうことになる。
１ｂと制御レバー１１ａとの間に相対変位が生じていた
とすると、ロストモーション用のスプリング１１ｃとロ
ストモーション用のスプリング１１ｄの付勢荷重に差が
生じているので、この付勢荷重の差がバランスする位
置、つまり相対変位差をゼロとする位置まで、これらの
スプリング１１ｃ，１１ｄの働きにより制御レバー１１
ａが移動（回転）され、この結果、絞り弁１もアクセル
ペダル１４の操作位置に適合した開度に移動（回転）さ
せられてしまうことになる。
【００３０】そして、この結果、絞り弁軸３は、制御レ
バー１１ａとロストモーション用のスプリング１１ｃ，
１１ｄ、それにスロットルレバー１１ｂを介してアクセ
ルペダル１４にだけ結合された状態になり、ここでアク
セルペダル１４の操作で絞り弁１を駆動させるための準
備が完了されることになる。
バー１１ａとロストモーション用のスプリング１１ｃ，
１１ｄ、それにスロットルレバー１１ｂを介してアクセ
ルペダル１４にだけ結合された状態になり、ここでアク
セルペダル１４の操作で絞り弁１を駆動させるための準
備が完了されることになる。
【００３１】それからは、アクセルペダル１４を踏み込
むことにより、リターンスプリング１３の復帰力に抗し
てスロットルレバー１１ｂは回転され、このスロットル
レバー１１ｂの移動（回転）に応じて、制御レバー１１
ａにはロストモーション用のスプリング１１ｃ，１１ｄ
の荷重がバランスするような力が作用するので、制御レ
バー１１ａはスロットルレバー１１ｂに追従して、それ
と同位相での移動（回転）を行い、絞り弁１の開度制御
が得られ、リンプホーム機能を達成することができるの
である。
むことにより、リターンスプリング１３の復帰力に抗し
てスロットルレバー１１ｂは回転され、このスロットル
レバー１１ｂの移動（回転）に応じて、制御レバー１１
ａにはロストモーション用のスプリング１１ｃ，１１ｄ
の荷重がバランスするような力が作用するので、制御レ
バー１１ａはスロットルレバー１１ｂに追従して、それ
と同位相での移動（回転）を行い、絞り弁１の開度制御
が得られ、リンプホーム機能を達成することができるの
である。
【００３２】図４は、この実施例における制御可能領域
を示したもので、モータ６による絞り弁１の開度制御領
域は、全域にわたっての開閉制御が可能である。また、
リンプホームモード時でも、従来技術と同様で、アクセ
ルペダル操作にそのまま追従した制御になることが判
る。
を示したもので、モータ６による絞り弁１の開度制御領
域は、全域にわたっての開閉制御が可能である。また、
リンプホームモード時でも、従来技術と同様で、アクセ
ルペダル操作にそのまま追従した制御になることが判
る。
【００３３】従って、この実施例によれば、異常発生時
には、モータ６が絞り弁軸３から切り離されてアクセル
ペダルによる開度制御下に自動的に移行すると共に、絞
り弁１の開度も、自動的にアクセルペダルの操作位置に
対応した状態でアクセルペダルによる開度制御下に置か
れることになり、リンプホーム機能が与えられると共
に、このときには、絞り弁はアクセルペダル操作位置ま
で戻されるので、リンプホーム状態での暴走等の重大事
故発生は確実に抑えられ、完全なフェイルセイフ機能と
高信頼性を達成することができる。
には、モータ６が絞り弁軸３から切り離されてアクセル
ペダルによる開度制御下に自動的に移行すると共に、絞
り弁１の開度も、自動的にアクセルペダルの操作位置に
対応した状態でアクセルペダルによる開度制御下に置か
れることになり、リンプホーム機能が与えられると共
に、このときには、絞り弁はアクセルペダル操作位置ま
で戻されるので、リンプホーム状態での暴走等の重大事
故発生は確実に抑えられ、完全なフェイルセイフ機能と
高信頼性を達成することができる。
【００３４】図５は、この実施例におけるスプリング駆
動力伝達機構１１のモータ６による制御時と、アクセル
ペダル１４の操作による制御時での動作を示す概略図
で、横軸は絞り弁１の開度ＴＶＯを、縦軸はロストモー
ション用スプリング１１ｃ，１１ｄの付勢トルクＴを示
している。
動力伝達機構１１のモータ６による制御時と、アクセル
ペダル１４の操作による制御時での動作を示す概略図
で、横軸は絞り弁１の開度ＴＶＯを、縦軸はロストモー
ション用スプリング１１ｃ，１１ｄの付勢トルクＴを示
している。
【００３５】図中で、点Ｏは、中立（初期）状態を表
し、ここはアクセルペダルの操作位置に一致した絞り弁
開度ＴＶＯにあるものとする。
し、ここはアクセルペダルの操作位置に一致した絞り弁
開度ＴＶＯにあるものとする。
【００３６】まず、モータ６により、絞り弁１を角度θ
M［deg］だけ、開き方向に制御している状態を考える
と、一方のロストモーション用スプリング１１ｃは巻き
込まれる方向に偏角し、他方のロストモーション用スプ
リング１１ｄは、緩む方向に偏角することになり、従っ
て、この図５に示すＯ−Ａ″特性がスプリング１１ｃの
付勢トルクＴ特性を示し、Ｏ−Ｂ″特性がスプリング１
１ｄの付勢トルクＴ特性を示すことになる。そして、こ
こで、Ａ″−Ｂ″の絶対値が、モータ６の発生すべき必
要トルクを表すこととなる。
M［deg］だけ、開き方向に制御している状態を考える
と、一方のロストモーション用スプリング１１ｃは巻き
込まれる方向に偏角し、他方のロストモーション用スプ
リング１１ｄは、緩む方向に偏角することになり、従っ
て、この図５に示すＯ−Ａ″特性がスプリング１１ｃの
付勢トルクＴ特性を示し、Ｏ−Ｂ″特性がスプリング１
１ｄの付勢トルクＴ特性を示すことになる。そして、こ
こで、Ａ″−Ｂ″の絶対値が、モータ６の発生すべき必
要トルクを表すこととなる。
【００３７】なお、これは、絞り弁１を開き方向に制御
をしている場合についての説明であるが、閉じ方向に制
御している場合も同様である。
をしている場合についての説明であるが、閉じ方向に制
御している場合も同様である。
【００３８】次に、この図５において、Ｏ点からスプリ
ング駆動力伝達機構１１によるリンプホーム機構が作動
した場合を考える。
ング駆動力伝達機構１１によるリンプホーム機構が作動
した場合を考える。
【００３９】アクセルペダル１４の操作により、スロッ
トルレバー１１ｂが角度θA［deg］だけ開き方向に回動
したとすると、スプリング１１ｃ，１１ｄの付勢トルク
Ｔはそれぞれがバランスする方向に相対移動させられ
る。この結果、制御レバー11ａはスロットルレバー１１
ｂの回動に伴って同一方向に追従し、図５上ではＯ点か
らＯ′点に移動することになり、絞り弁１は、同じ角度
θA［deg］、開き方向に回動し、この結果、モータ６を
含む駆動系に異常が発生した場合でも、確実にリンプホ
ーム機構が成立することになる。
トルレバー１１ｂが角度θA［deg］だけ開き方向に回動
したとすると、スプリング１１ｃ，１１ｄの付勢トルク
Ｔはそれぞれがバランスする方向に相対移動させられ
る。この結果、制御レバー11ａはスロットルレバー１１
ｂの回動に伴って同一方向に追従し、図５上ではＯ点か
らＯ′点に移動することになり、絞り弁１は、同じ角度
θA［deg］、開き方向に回動し、この結果、モータ６を
含む駆動系に異常が発生した場合でも、確実にリンプホ
ーム機構が成立することになる。
【００４０】通常、この実施例の様にアクセルペダル１
４側にクラッチなどを設けないとモータ６などのアクチ
ュエータにより絞り弁１の制御がなされたとき、アクセ
ルペダル１４にキックバック現象が現れる。
４側にクラッチなどを設けないとモータ６などのアクチ
ュエータにより絞り弁１の制御がなされたとき、アクセ
ルペダル１４にキックバック現象が現れる。
【００４１】然し乍ら、この実施例では、ロストモーシ
ョン用のスプリングとして、２個のスプリング１１ｃ，
１１ｄを用い、これらの付勢トルクが反対になるように
して組み立ててあり、この結果、この実施例によれば、
これらのスプリング１１ｃ，１１ｄの絞り弁軸３に対す
る付勢トルク定数を同一にとることにより、各々の合成
トルクをフラット化し、図５の特性Ｏ−Ｃを得ることが
でき、従って、この実施例によれば、キックバック現象
を無くすことが出来るという効果がある。
ョン用のスプリングとして、２個のスプリング１１ｃ，
１１ｄを用い、これらの付勢トルクが反対になるように
して組み立ててあり、この結果、この実施例によれば、
これらのスプリング１１ｃ，１１ｄの絞り弁軸３に対す
る付勢トルク定数を同一にとることにより、各々の合成
トルクをフラット化し、図５の特性Ｏ−Ｃを得ることが
でき、従って、この実施例によれば、キックバック現象
を無くすことが出来るという効果がある。
【００４２】この様な電子スロットル方式の絞り弁制御
装置により、ＩＳＣ（アイドルスピードコントロー
ル），ＦＩＣ（ファーストアイドルコントロール）機能
を成立させるには、制御時のエンジン回転数（アイドル
回転数）の安定性を確保する為に制御精度（分解能）を
上げることが必須となっている。
装置により、ＩＳＣ（アイドルスピードコントロー
ル），ＦＩＣ（ファーストアイドルコントロール）機能
を成立させるには、制御時のエンジン回転数（アイドル
回転数）の安定性を確保する為に制御精度（分解能）を
上げることが必須となっている。
【００４３】そこで、本発明において、制御精度（分解
能）をあげた実施例を以下説明する。図６は、制御精度
が必要となる絞り弁開度域θR （ＩＳＣ制御域，ＦＩＣ
制御域）において、絞り弁１の制御された実開度を検出
するスロットルポジションセンサ１６の出力特性変化率
を上げ、増幅することで、アクチュエータによる絞り弁
開度のフィードバック制御精度を向上するようにした実
施例を示している。
能）をあげた実施例を以下説明する。図６は、制御精度
が必要となる絞り弁開度域θR （ＩＳＣ制御域，ＦＩＣ
制御域）において、絞り弁１の制御された実開度を検出
するスロットルポジションセンサ１６の出力特性変化率
を上げ、増幅することで、アクチュエータによる絞り弁
開度のフィードバック制御精度を向上するようにした実
施例を示している。
【００４４】２７は、通常のスロットルポジションセン
サ１６の出力電圧特性を示しており、横軸スロットル開
度（θ）に対する縦軸出力電圧（Ｖ）特性は、電圧定数
ｋ一定なリニア特性となっている。これに対し、２８
は、本発明の実施例であるスロットルポジションセンサ
１６の出力電圧特性を示しており、制御精度（分解能）
を必要とするＩＳＣ，ＦＩＣ制御域のみ電圧定数をｎ倍
に増幅した特性となっている。
サ１６の出力電圧特性を示しており、横軸スロットル開
度（θ）に対する縦軸出力電圧（Ｖ）特性は、電圧定数
ｋ一定なリニア特性となっている。これに対し、２８
は、本発明の実施例であるスロットルポジションセンサ
１６の出力電圧特性を示しており、制御精度（分解能）
を必要とするＩＳＣ，ＦＩＣ制御域のみ電圧定数をｎ倍
に増幅した特性となっている。
【００４５】絞り弁開度をフィードバック制御するとき
の制御精度（分解能）ΔＶT は、出力電圧レンジ(Ｖ1−
Ｖ0)ＶとマイコンのＡ／Ｄ変換処理能力(Ｂbit）により
決まり、ΔＶT＝(Ｖ1−Ｖ0)／Ｂとなる。すなわち、フ
ィードバック制御時、ΔＶT以下の精度では、絞り弁１
を制御することができない限界出力値である。通常の出
力電圧特性２７のスロットルポジションセンサ１６を用
いた場合、制御精度（分解能）ΔＶT相当のスロットル
開度は（ΔＶT／ｋ)［deg］となり、一方、出力電圧特
性２８のスロットルポジションセンサ１６を用いた場
合、制御精度(分解能)ΔＶT相当のスロットル開度は
（ΔＶT／ｎｋ)［deg］となる。従って、電圧定数をｎ
倍に増幅したスロットルポジションセンサを用いること
で、制御精度（分解能）をｎ倍に向上させることがで
き、制御時のエンジン回転数(アイドル回転数)の安定性
を確保するのに良好な方法である。
の制御精度（分解能）ΔＶT は、出力電圧レンジ(Ｖ1−
Ｖ0)ＶとマイコンのＡ／Ｄ変換処理能力(Ｂbit）により
決まり、ΔＶT＝(Ｖ1−Ｖ0)／Ｂとなる。すなわち、フ
ィードバック制御時、ΔＶT以下の精度では、絞り弁１
を制御することができない限界出力値である。通常の出
力電圧特性２７のスロットルポジションセンサ１６を用
いた場合、制御精度（分解能）ΔＶT相当のスロットル
開度は（ΔＶT／ｋ)［deg］となり、一方、出力電圧特
性２８のスロットルポジションセンサ１６を用いた場
合、制御精度(分解能)ΔＶT相当のスロットル開度は
（ΔＶT／ｎｋ)［deg］となる。従って、電圧定数をｎ
倍に増幅したスロットルポジションセンサを用いること
で、制御精度（分解能）をｎ倍に向上させることがで
き、制御時のエンジン回転数(アイドル回転数)の安定性
を確保するのに良好な方法である。
【００４６】また、図７，図８は本発明における別の実
施例を示したものである。制御精度が必要となる絞り弁
開度域θR に絞り弁１が制御されている時、絞り弁１の
制御された実開度を検出するスロットルポジションセン
サ１６の出力電圧２５をコントロールユニット４内で増
幅器４ｃを介しｎ倍処理することで、アクチュエータに
よる絞り弁開度のフィードバック制御精度を向上するよ
うにした実施例を示している。
施例を示したものである。制御精度が必要となる絞り弁
開度域θR に絞り弁１が制御されている時、絞り弁１の
制御された実開度を検出するスロットルポジションセン
サ１６の出力電圧２５をコントロールユニット４内で増
幅器４ｃを介しｎ倍処理することで、アクチュエータに
よる絞り弁開度のフィードバック制御精度を向上するよ
うにした実施例を示している。
【００４７】図７は、本発明における概略ブロック図
を、そして、図８は本発明における横軸スロットル開度
（θ）に対する縦軸コントロールユニットに読み込まれ
た出力電圧（Ｖ）特性を示したものである。絞り弁開度
域θR においては、スロットルポジションセンサ１６の
出力電圧２５はｎ倍増幅器４ｃを介して読み込まれるの
で、読み込まれた出力電圧（Ｖ）特性は２８ａのよう
に、通常の電圧定数ｋをｎ倍した特性となっている。
を、そして、図８は本発明における横軸スロットル開度
（θ）に対する縦軸コントロールユニットに読み込まれ
た出力電圧（Ｖ）特性を示したものである。絞り弁開度
域θR においては、スロットルポジションセンサ１６の
出力電圧２５はｎ倍増幅器４ｃを介して読み込まれるの
で、読み込まれた出力電圧（Ｖ）特性は２８ａのよう
に、通常の電圧定数ｋをｎ倍した特性となっている。
【００４８】また、高開度域においては、スロットルポ
ジションセンサ１６の出力電圧２５はｎ倍増幅器４ｃを
介さずに読み込まれるので、読み込まれた出力電圧
（Ｖ）特性は、２７ａのように、通常の電圧定数ｋの特
性となっている。絞り弁開度をフィードバック制御する
ときの制御精度（分解能）ΔＶT から、前記同様に制御
精度(分解能)ΔＶT相当のスロットル開度を求めると、
絞り弁開度域θRにおいては、(ΔＶT／ｎｋ)［deg］と
なり、絞り弁高開度域においては(ΔＶT／ｋ)［deg］と
なる。
ジションセンサ１６の出力電圧２５はｎ倍増幅器４ｃを
介さずに読み込まれるので、読み込まれた出力電圧
（Ｖ）特性は、２７ａのように、通常の電圧定数ｋの特
性となっている。絞り弁開度をフィードバック制御する
ときの制御精度（分解能）ΔＶT から、前記同様に制御
精度(分解能)ΔＶT相当のスロットル開度を求めると、
絞り弁開度域θRにおいては、(ΔＶT／ｎｋ)［deg］と
なり、絞り弁高開度域においては(ΔＶT／ｋ)［deg］と
なる。
【００４９】従って、スロットルポジションセンサ１６
の出力電圧２５をｎ倍増幅器４ｃを介して読み込むこと
で、電圧定数をｎ倍に増幅しフィードバック制御するこ
とで、制御精度（分解能）をｎ倍に向上させることがで
き、制御時のエンジン回転数（アイドル回転数）の安定
性を確保するのに良好な方法である。
の出力電圧２５をｎ倍増幅器４ｃを介して読み込むこと
で、電圧定数をｎ倍に増幅しフィードバック制御するこ
とで、制御精度（分解能）をｎ倍に向上させることがで
き、制御時のエンジン回転数（アイドル回転数）の安定
性を確保するのに良好な方法である。
【００５０】
【発明の効果】以上のように構成した本発明によれば、
装置全体が小形にできるので、狭いエンジンルームにも
取付けられる電子式絞り弁制御装置が提供できた。
装置全体が小形にできるので、狭いエンジンルームにも
取付けられる電子式絞り弁制御装置が提供できた。
【図１】本発明による内燃機関の絞り弁制御装置の実施
例を示す断面展開図である。
例を示す断面展開図である。
【図２】本発明による内燃機関の絞り弁制御装置の実施
例を示す側面図である。
例を示す側面図である。
【図３】本発明の実施例の原理を示す構成概念図であ
る。
る。
【図４】本発明による制御可能領域を表す特性図であ
る。
る。
【図５】本発明の実施例におけるスプリング駆動力伝達
機構の特性図である。
機構の特性図である。
【図６】本発明の第１の実施例におけるスロットルポジ
ションセンサ出力電圧を示す特性図である。
ションセンサ出力電圧を示す特性図である。
【図７】本発明の第２の実施例における制御ブロックを
示す概略図である。
示す概略図である。
【図８】本発明の第２の実施例におけるスロットルポジ
ションセンサ出力電圧を示す特性図である。
ションセンサ出力電圧を示す特性図である。
１…絞り弁、２…支持体（スロットルボディ）、４…コ
ントロールユニット、４ａ…低開度制御時の読み込み経
路、４ｂ…高開度制御時の読み込み経路、４ｃ…ｎ倍増
幅器、６…モータ、７…駆動信号、１０ａ，１０ｂ…減
速歯車、１６…スロットルポジションセンサ、２５，２
６…出力電圧、２７，２７ａ，２８，２８ａ…出力電圧
特性。
ントロールユニット、４ａ…低開度制御時の読み込み経
路、４ｂ…高開度制御時の読み込み経路、４ｃ…ｎ倍増
幅器、６…モータ、７…駆動信号、１０ａ，１０ｂ…減
速歯車、１６…スロットルポジションセンサ、２５，２
６…出力電圧、２７，２７ａ，２８，２８ａ…出力電圧
特性。
フロントページの続き (72)発明者 嶺岸 輝彦 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番 地３ 日立オートモティブエンジニアリ ング株式会社内 (72)発明者 吉田 龍也 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 自動車機器事業部内 (72)発明者 紺井 満 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番 地３ 日立オートモティブエンジニアリ ング株式会社内 (72)発明者 磯崎 典弘 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 自動車機器事業部内 (56)参考文献 特開 平１−315629（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−203431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−208631（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 9/00 - 11/10
Claims (2)
- 【請求項１】内燃機関の吸気通路に設置され、この吸気
通路の通路断面積を制御して吸気量を制御する絞り弁
と、 前記吸気通路が形成されたボディに前記絞り弁を回転可
能に支承する絞り弁軸と、 前記絞り弁の開度を検出する開度検出手段と、 前記絞り弁を動作させるトルクを発生するモータとを備
え、 前記モータの軸と前記絞り弁軸との間が減速歯車でトル
ク伝達可能に連結されており、 前記両軸は互いに当該減速歯車から絞り弁側に平行に延
びていてモータが前記絞り弁と並んで配置された内燃機
関の電子制御絞り弁装置において、 前記モータの発生したトルクを前記絞り弁軸に伝達した
り、遮断したりするクラッチを、前記モータの軸に同軸
に取付け、 クラッチ板付き入力側歯車を前記モータの軸に回動自在
に設け、 前記入力側歯車と前記絞り弁軸に取付けられた減速歯車
とが別の減速歯車を介してトルク伝達可能に連結されて
いる ことを特徴とする内燃機関の電子制御絞り弁装置。 - 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、 前記モータと前記減速歯車を覆うカバーを前記ボディに
取付け、前記開度検出手段を当該カバーに取付け たこと
を特徴とする内燃機関の電子制御絞り弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1099798A JP3112074B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 内燃機関の電子制御絞り弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1099798A JP3112074B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 内燃機関の電子制御絞り弁装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4247581A Division JP2859049B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 内燃機関の絞り弁制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000180743A Division JP3345393B2 (ja) | 1992-09-17 | 2000-06-12 | 内燃機関の電子制御絞り弁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176553A JPH10176553A (ja) | 1998-06-30 |
| JP3112074B2 true JP3112074B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=11765788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1099798A Expired - Fee Related JP3112074B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 内燃機関の電子制御絞り弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112074B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10112427A1 (de) * | 2001-03-15 | 2002-09-19 | Bosch Gmbh Robert | Elektromotorische Stelleinheit für ein Zumeßsystem einer Brennkraftmaschine |
| DE10205090A1 (de) * | 2002-02-07 | 2003-09-04 | Bosch Gmbh Robert | Drosselgehäuse mit modularem Deckelelement |
| CN110469687A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-19 | 江苏特一机械股份有限公司 | 高温nk阀 |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP1099798A patent/JP3112074B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10176553A (ja) | 1998-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |