JP3273522B2 - スロットルバルブ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクチュエータを用い
てスロットルバルブの開度を制御するようにした内燃機
関の、いわゆる電子スロットル制御方式のスロットルバ
ルブシステムに係り、特に自動車用の内燃機関に好適な
スロットルバルブ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる電子スロットル制御方式のスロ
ットルバルブ制御装置では、開度制御用のアクチュエー
タからスロットルバルブに駆動力を与える経路にクラッ
チを設けると共に、スロットルバルブには全閉位置に向
かう方向の戻し力が働くようにしてある。そこで、従来
の装置では、例えば特開昭６３−２０８６３２号公報に
記載のように、戻し力発生手段には機械的なリターンス
プリングが用いられている。また、電磁クラッチとモー
タを組み合わせたスロットルアクチュエータとしては、
特開昭５９−２２６２４４号公報に記載のように、電磁
クラッチは電磁クラッチ用のコイルを別に設けると共
に、クラッチがオンするときはモータのロータ側が軸方
向に動いてスロットルバルブにトルクを伝えるようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
リターンスプリングを用いた従来技術では、スロットル
バルブの開閉制御時に、リターンスプリングの戻し力よ
りも大きい駆動力が必要である点について配慮がされて
おらず、スロットルバルブ開度制御用のアクチュエータ
に大きな駆動力が必要になるという問題があった。ま
た、リターンスプリングの大きさは、安全性の面から決
定されているため、小型化に制約があり、大型になりや
すいという問題があった。さらに、リターンスプリング
は機械的に動作するため、必然的に摺動部分を持ち、そ
の摩耗による引っかかりや、材料の疲労による折損など
の問題があった。

【０００４】次に、上記従来技術の内で、電磁クラッチ
とモータを組み合わせたスロットルアクチュエータの従
来技術では、独立した電磁クラッチを必要とするため、
モータと電磁クラッチの小型化が阻害されるという問題
があった。また、モータと電磁クラッチの各々を制御す
る必要があることから、制御回路が複雑になり、この面
でも小型化が阻害されるという問題があった。

【０００５】本発明は、スロットルバルブ開閉駆動用の
アクチュエータの小型化を目的としたものであり、さら
にスロットルボディーも含めて、全体が容易に小型化す
ることができるスロットルバルブ制御装置を提供するこ
とを目的とする。また、本発明の他の目的は、摺動部分
を持つ機械的なスプリングを使用しないで済むスロット
ルバルブ制御装置を提供することにある。

【０００６】さらに、本発明の他の目的は、アクチュエ
ータと電磁クラッチの一体化による小型化が可能なスロ
ットルバルブ制御装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、モータによ
ってスロットルバルブを開閉駆動するものであって、前
記モータはインバータを介して電力が供給され、さらに
前記スロットルバルブに閉方向の駆動力を与える電磁コ
イルと永久磁石からなる電磁機構を備えたものにおい
て、前記インバータと前記電磁コイルがバッテリ電源に
対して直列に接続されているようにして達成される。こ
のとき、前記電磁コイルに通電される電流値を前記モー
タによる駆動力に応じて制御するようにしてもよい。同
じく、上記目的は、モータによってスロットルバルブを
開閉駆動するものであって、前記モータはインバータを
介して電力が供給され、さらに前記スロットルバルブに
閉方向の駆動力を与える電磁コイルと永久磁石からなる
電磁機構を備えたものにおいて、前記モータに流れる電
流を検出し、当該検出された電流に基づいて前記電磁コ
イルに供給される電流を制御することによっても達成さ
れる。このとき、前記電磁機構は、前記スロットルバル
ブのシャフトに対して直結されているようにしてもよ
い。

【０００８】

【作用】電磁駆動手段は、それによる戻し力の大きさを
任意に制御することができるから、アクチュエータによ
りスロットルバルブを開閉制御するとき、この開閉制御
に応じて戻し力を小さくするように制御できる。従っ
て、アクチュエータに掛る負荷を少なくできるので、ア
クチュエータを小さくすることができる。

【０００９】また、直流電動機の界磁磁界によりクラッ
チを動作させることにより、クラッチが小型化され、且
つ、直流電動機の界磁電流の制御により、このクラッチ
の制御も同時に得られるので、制御回路も単純化され
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明によるスロットルバルブ制御装
置について、図示の実施例により詳細に説明する。図１
は、本発明の一実施例で、この図において、まず１はス
ロットルボディーで、この中にはエンジンの吸入空気流
量を制御するためのスロットルバルブ(絞り弁)２がシャ
フト３により回動自在に配置されている。そして、この
シャフト３の一方の端部(この図では、左端)には、スロ
ットルバルブ２を全閉位置(図示の状態)に常に復帰させ
ようとするための戻し力を与える電磁バネ４が配置され
ており、その他端(この図では右端で、電磁バネ４とは
反対側)には、平面形状が扇型のギア(歯車)５が取付け
てある。なお、この電磁バネ４の詳細については後述す
る。

【００１１】次に６は直流モータ(界磁巻線励磁型直流
電動機)で、ロータ(回転子)６０と回転子コイル６１、
固定子磁極(界磁磁極)６２、それに固定子コイル(界磁
コイル)６３などで構成され、スロットルバルブ２を開
閉制御するためのアクチュエータとして機能する。

【００１２】また、７は固定クラッチ板で、８は可動ク
ラッチ板、９はバネ、そして１０はスライドベアリング
であり、全体として電磁作動型の摩擦クラッチを構成し
ている。そして、このため、固定クラッチ板７は軟鉄
(軟鋼)などの磁性材料から作られた円板状の部材で、直
流モータ６のシャフトに取付けられ、可動クラッチ板８
は、同じく軟鋼などの磁性材料から作られた円板状の部
材で、直流モータ６のシャフトに摺動可能に嵌合されて
いるスリーブ状のスライドベアリング１０に取付けられ
ている。そして、これら固定クラッチ板７と可動クラッ
チ板８の相対向する面には、粗面加工を施したり、摩擦
係数の大きな材料からなる薄板状の部材を貼り付けられ
たりして、接触係合したとき大きな摩擦力(係合力)が得
られるようにしてある。

【００１３】そして、バネ９はヘリカルスプリング(つ
る巻バネ)で、固定クラッチ板７と可動クラッチ板８の
間に設けられ、固定クラッチ板７から可動クラッチ板８
が離される方向に、この可動クラッチ板８に弾性力が与
えられるようになっている。

【００１４】他方、スライドベアリング１０には、さら
にギア１１が取付けてあり、このギア１１は、ギア１２
に噛み合っている。そして、このギア１２は、スロット
ルバルブ２のシャフト３に取付けてあるギア５に噛み合
っており、従って、スライドベアリング１０に取付けて
あるギア１１が、後述するようにして直流モータ６によ
り回転させられると、所定の減速比でシャフト３が可動
駆動されるので、スロットルバルブ２の開度が変わり、
この結果、スロットルバルブ２を直流モータ６により開
閉制御することができるようになる。なお、１３は開度
センサで、スロットルバルブ２のシャフト３のギア５か
ら外側に延長された位置に設けられ、スロットルバルブ
２の開度を検出して所定の検出信号を発生する働きをす
るものである。

【００１５】次に、固定クラッチ板７、可動クラッチ板
８、バネ９、それにスライドベアリング１０からなる摩
擦クラッチの動作について説明する。いま、直流モータ
６の固定子コイル６３に所定の方向に電流が供給された
とすると、図２に示すように、固定子磁極６２にＮ極と
Ｓ極の磁極が現われ、破線で示すように、磁気回路(磁
束の流路)が形成される。なお、この図２において、上
の図は、図１の一部を取り出して示したもので、下の図
は、直流モータ６の軸方向から見た断面である。

【００１６】これらの図から明らかなように、固定子磁
極６２に巻かれている固定子コイル６３による磁束は、
上側の固定子磁極６２からロータ６０を通って下側の固
定子磁極６２に入り、界磁のヨークを通って元の固定子
磁極６２に戻るようになり、従って、破線で示す磁気回
路が形成されることになる。なお、この破線の矢印方向
が磁界の方向になる。

【００１７】一方、このとき、図示のように、固定クラ
ッチ板７と可動クラッチ板８も、ロータ６０と同様に、
固定子磁極６２の内部に配置されており、且つ、これら
は、上記したように、何れも磁性材料で作られているの
で、やはりロータ６０と同様に、内部に磁束が通り、こ
の結果、これら固定クラッチ板７と可動クラッチ板８の
間に吸引力が発生する。

【００１８】これを、図３により、さらに詳細に説明す
ると、この図３(A)は固定子コイル６３に電流が流され
ていない状態を示し、同図(B)は電流を流した状態を示
したもので、固定子コイル６３に電流が流されていない
ときには、図(A)に示すように、固定クラッチ板７と可
動クラッチ板８には磁束が全く通っていないから、これ
らの間にには何らの力も働かない。従って、これらはバ
ネ９の弾性力により離されており、図示のように、開放
状態にある。

【００１９】このとき、固定クラッチ板７は直流モータ
６のシャフトに固定されているが、可動クラッチ板８は
スライドベアリング１０によりシャフトに対して回転自
在に保持されているので、結局、このときには、直流モ
ータ６のシャフトの回転・停止と、ギア１１の回転・停
止とは、相互に無関係になり、従って、このときは、固
定クラッチ板７と可動クラッチ板８、バネ９、そしてス
ライドベアリング１０からなる電磁作動型の摩擦クラッ
チは開放状態になることになる。

【００２０】次に、固定子コイル６３に電流が供給され
たとすると、図(B)に破線で示すように、固定子磁極６
２から固定クラッチ板７と可動クラッチ板８に磁束が通
り、この結果、これらの間に電磁的な吸引力が働く。こ
のとき、固定クラッチ板７は直流モータ６のシャフトに
固定されているが、可動クラッチ板８はスライドベアリ
ング１０によりシャフトの軸方向に自由に動くことがで
きるので、これらの間に吸引力が働くと、可動クラッチ
板８は、固定クラッチ板７との間に配置されるバネ９を
押し縮めて固定クラッチ板７に吸着される。

【００２１】この結果、これら固定クラッチ板７と可動
クラッチ板８とは摩擦結合状態にされ、一方から他方へ
のトルク伝達が可能な状態になり、従って、このとき
は、固定クラッチ板７と可動クラッチ板８、バネ９、そ
してスライドベアリング１０からなる電磁作動型の摩擦
クラッチは結合状態になることになる。

【００２２】従って、この実施例によれば、スロットル
バルブ２の開度制御用アクチュエータである直流モータ
６の固定子コイル６３に対する通電をオン・オフするこ
とにより、固定クラッチ板７と可動クラッチ板８、バネ
９、それにスライドベアリング１０からなる電磁作動型
の摩擦クラッチの係合(結合)と開放の制御が得られるこ
とになり、クラッチ用の独立した電磁石装置が不要にな
るので、構造が簡単になり、小型、軽量化が充分に得ら
れることになる。

【００２３】そして、このとき、固定クラッチ板７と可
動クラッチ板８間での吸引力の大きさは、固定子磁極６
２とクラッチ板までの距離(間隙寸法)の選択により変え
ることができる。

【００２４】一方、界磁巻線を持つ直流モータでは、固
定子磁極６２表面の磁束密度を、永久磁石を界磁に用い
たモータのに比して２〜３倍高くすることができ、従っ
て、この実施例によれば、アクチュエータ用のモータが
小型化でき、さらに装置全体の軽量、小型化が得られる
ことになる。

【００２５】すなわち、スロットルバルブ開度制御用ア
クチュエータなどに使用される小型の直流モータとして
は、界磁に永久磁石を用いたものが多く使用されてい
る。これは、別途、界磁をコントロールする制御回路が
省略でき、構造を簡単化できるからである。

【００２６】しかしながら、この場合、フェライトなど
の安価な永久磁石を用いたのでは、磁石表面の磁束密度
が３０００〜４０００ガウス程度であるため、モータを
小型化できない。また、従来技術のように、独立した電
磁クラッチを用いたのではクラッチ用の巻線が必要とな
り、構造が複雑となってしまう。

【００２７】しかるに、この実施例では、上記したよう
に、クラッチ板７、８の電磁吸引動作を、直流モータ６
の固定子磁極６２による界磁磁束を用いて行えるように
したので、これも上記したように、小型、軽量化が容易
に得られることになっているのである。

【００２８】次に、電磁バネ４の内部構造について、図
４により詳細に説明する。図４において、４０は回転子
ヨーク、４１は固定子ヨーク、４２は永久磁石、そして
４３はコイルである。回転子ヨーク４０は、スロットル
バルブ２のシャフト３の端部に取付けられた軟鉄(軟鋼)
などの磁性材料からなる部材で、スロットルバルブ２の
シャフト３を中心とする円弧状に作られている。そし
て、このときのシャフト３に対する取付位置は、スロッ
トルバルブ２の開度位置に対して、図では左側である
が、どこの位置に配置してもよい。

【００２９】固定子ヨーク４１は、回転子ヨーク４０の
外側に設けられた軟鉄などの磁性材料からなる部材で、
スロットルバルブ２のシャフト３を中心とするリング状
に作られている。永久磁石４２は、固定子ヨーク４１の
内側に取付けられた所定の磁気特性を有する永久磁石材
料からなり、スロットルバルブ２のシャフト３を中心と
する円弧状に作られ、図示のように、つまり円弧の厚み
方向に着磁されている。なお、図では、外側がＳ極で内
側がＮ極になるようにしてある。そして、このとき、そ
の内側の円弧面と回転子ヨーク４０の外側の円弧面との
間に所定の寸法のギャップ(間隙)が形成されるように、
各部の寸法が選択されている。

【００３０】コイル(電磁コイル)４３は、円弧状をなし
ている永久磁石４２の厚み方向と直角な端面に巻き付け
られおり、それに通電されることにより、通電された電
流の方向と電流値に応じて永久磁石４２による磁界の強
さを制御する働きをする。

【００３１】次に、この電磁バネ４の動作について説明
する。上記したように、回転子ヨーク４０は磁性材料で
作られているから、永久磁石４２との間に磁気吸引力が
働く。そして、このとき、回転子ヨーク４０と永久磁石
４２との位置関係は、図４の(A)に示すスロットルバル
ブ２が全閉位置にあるとき、回転子ヨーク４０の外側の
円弧面が永久磁石４２の内側の円弧面に対して対称的に
向い合うように作られているから、上記した吸引力は、
この図４の(A)に示すスロットルバルブ２が全閉位置に
あるときを除き、シャフト３回りに現われるトルクとし
て作用し、その方向は、図４の(A)に示す状態からシャ
フト３が回動させられたとき、それを図４の(A)の状態
に戻す方向となる。

【００３２】そこで、いま、シャフト３によるスロット
ルバルブ２の動きがフリーにされていたとすると、スロ
ットルバルブ２は、この電磁バネ４の働きにより、図４
の(A)に示すように、常に全閉位置に戻されている。

【００３３】次に、スロットルバルブ２が全閉位置から
開かれたとすると、永久磁石４２と回転子ヨーク４０の
位置関係は、図４の(B)に示すような位置関係になる。
しかして、この結果、回転子ヨーク４０と永久磁石４２
間には磁束が出入りしているから、それによる磁気抵抗
が小さくなるような位置関係になるように磁気吸引力が
働き、図４の(A)に示した位置関係になろうとするトル
クが作用する。

【００３４】そこで、このトルクによる作用は、通常の
スロットルバルブに設けられているリターンスプリング
(戻しバネ)と同じく、戻し力(復帰力)を与える動作とな
るので、ここでは、電磁バネと呼んでいるのであり、従
って、この電磁バネ４は、スロットルバルブに全閉方向
の駆動力を与える電磁駆動手段を構成していることにな
る。

【００３５】なお、図１及び図４では省略してあるが、
スロットルバルブ２には、周知のように過回動防止用の
ストッパが設けてあり、スロットルバルブ２は、図４
(A)に示す全閉位置から９０度(実際には９０度未満)以
上は開かないように構成されていることは言うまでもな
い。

【００３６】従って、この実施例によれば、図１に示し
た固定子コイル６３に対する通電電流がゼロにされ、固
定クラッチ板７と可動クラッチ板８、バネ９、そしてス
ライドベアリング１０からなる電磁作動型の摩擦クラッ
チが係合を解かれ、開放状態にされたときには、この電
磁バネ４による復帰力により、常に確実にスロットルバ
ルブ２を全閉位置に復帰させることができる。

【００３７】次に、コイル４３による動作について説明
する。上記したように、永久磁石４２の外周に巻かれた
コイル４３は、それに流す電流の通電方向と電流値によ
って、永久磁石４２による磁界を強めたり弱めたりする
こができ、従って、永久磁石４２と回転子ヨーク４０と
の間に働く吸引力を増減することができる。つまり、こ
の実施例による電磁バネ４によれば、スロットルバルブ
２に働く復帰力を任意に制御できることになる。

【００３８】そこで、直流モータ６を動作させてスロッ
トルバルブ２の開度を制御するときには、このコイル４
３にも電流を流し、電磁バネ４による復帰力を弱めた
り、あるいはゼロにしてやれば、この復帰力により直流
モータ６に働いている反力を弱めたり、ほとんどゼロに
することができ、従って、直流モータ６の出力はスロッ
トルバルブ２の開度制御にだけ有効に利用でき、この直
流モータ６に必要な出力を最小限に抑えることができ
る。

【００３９】図５は、電磁バネ４によるトルクと、通常
の機械式のバネ(リターンスプリング)によるトルク(復
帰力)を示したもので、リターンスプリングを用いた従
来技術の場合には、スロットルバルブの開度とバネトル
クの関係は角度に比例して大きく変化するが、本発明に
よる電磁バネの場合には、通常は、図の破線で示すよう
に、機械式バネと同じような復帰力を与えることができ
ると共に、アクチュエータによりスロットルバルブを開
くときには、コイル４３に、永久磁石４２の磁束を減磁
する方向に電流を流すことにより、図の実線で示すよう
に、バネトルクを減少させることができるため、アクチ
ュエータである直流モータ６を小型化できる。

【００４０】なお、コイル４３に電流を流さなければ、
図示の破線のように、通常の機械式バネと同じバネトル
クを出すことができるため、特性上なんら問題はない。

【００４１】従って、この実施例によれば、電子スロッ
トル用のモータを、従来のものに比べて小型化すること
ができる。

【００４２】ところで、上記実施例では、可動側が磁性
材料からなる回転子ヨーク４０で構成され、固定側に永
久磁石４２を用いた構成になっているが、本発明の実施
例としては、これらを入れ替えて、可動側に永久磁石
を、そして固定側にヨークを設けるようにしてもよい。

【００４３】また、他の実施例としては、このコイル４
３に、永久磁石４２による磁界と逆方向の磁界が回転子
ヨーク４０に発生する方向の電流を流してやれば、これ
ら回転子ヨーク４０と永久磁石４２の間には磁気反発力
が発生し、上記した復帰力だけではなく、それとは反対
の方向のトルクをも発生させることができ、従って、こ
の実施例の場合には、電磁バネ４を、スロットルバルブ
駆動用の第２のアクチュエータとしても機能させること
ができるようになる。

【００４４】そこで、このコイル４３を用いた他の実施
例では、直流モータ６によるスロットルバルブ２の開度
制御時、それと同方向のトルクが発生するようにコイル
４３の電流を制御してやることにより、第１のアクチュ
エータである直流モータ６によるトルクを増加させるよ
うに働かせることができ、その分、直流モータ６を小出
力化できるので、さらに小型、軽量化を図ることができ
る。

【００４５】次に、電磁バネ４のコイル４３の制御につ
いて説明する。図６は、このコイル４３の制御方法の一
実施例で、図において、１４は直流モータ６の回転方向
と回転数を制御するための電流方向切換回路及びチョッ
パ制御回路となるインバータ回路であり、Ｖは自動車の
バッテリなどからなる電源である。そして、コイル４３
は、この電源Ｖとインバータ回路１４の間に直列に接続
してある。

【００４６】インバータ回路１４は、４個のトランジス
タなどからなるスイッチング素子１４ａ〜１４ｄで構成
されており、スイッチング素子１４ａ、１４ｂをオン制
御、或いはオン・オフを所定の周期で繰り返すチョッパ
制御してやることにより、例えばスロットルバルブ２の
開度が増加する方向に直流モータ６を回転制御すること
ができ、他方、スイッチング素子１４ｂ、１４ｃを、同
じくオン制御、或いはチョッパ制御することにより、例
えばスロットルバルブ２が閉じる方向に直流モータ６を
回転制御することができるようになっている。そして、
チョッパ制御したときには、さらに、そのデューティの
制御により直流モータ６の回転数を制御することができ
る。

【００４７】しかして、コイル４３は、インバータ回路
１４と直列に接続してあるので、インバータ回路１４に
より直流モータ６に電流が供給されると、それと同じ値
の電流が流れ、しかも、このとき、このコイル４３は、
インバータ回路１４の入力側に接続してあるので、直流
モータ６に流れる電流の方向と無関係に、このコイル４
３には常に同じ方向の電流が流れる。そこで、この直流
モータ６に電流が流れたときに、永久磁石４２による磁
界が弱められる方向に、コイル４３を予め接続しておい
てやれば、直流モータ６によりスロットルバルブ２の開
度を制御するときには、自動的にコイル４３に電流が流
れ、図５に示すように、電磁バネ４によるトルクが低減
され、直流モータ６に掛る負荷を最小限に抑えることが
できる。

【００４８】次に、図７は、電磁バネ４の電流を制御す
る方法の他の一実施例で、図において、１５はモータ駆
動回路、１６は電磁バネ制御回路、そして１７は電流検
出器である。

【００４９】モータ制御回路１５は、図示してないエン
ジン制御装置などからのスロットルバルブ開度制御信号
に応じて所定の電流を直流モータ６に供給し、スロット
ルバルブ２の開度を制御する働きをする。電磁バネ制御
回路１６は、電流検出器１７による検出出力に応じて電
磁バネ４に供給すべき電流を制御する働きをする。そし
て、電流検出器１７は、直流モータ６に流れる電流を検
出し、その電流値に応じた検出出力を発生し、電磁バネ
制御回路１６に入力する働きをする。

【００５０】次に、この実施例の動作について説明す
る。上記したように、直流モータ６はスロットルバルブ
２の開度を制御するためのものであり、モータ駆動回路
１５により駆動制御される。このとき、直流モータ６に
電流が供給されていない状態では、電流検出器１７では
モータ電流が検出されてこない。従って、このときに
は、電磁バネ制御回路１６では、電磁バネ４に電流を供
給してバネトルクを減少させる必要がないことが判る。

【００５１】次に、図示していないエンジン制御回路な
どからの信号により、スロットルバルブ２を或る開度に
開きたい場合には、直流モータ６を駆動して、その開度
に位置決めを行なう必要がある。そうすると、このとき
には、電流検出器１７からモータ電流に比例した電流が
検出されてくる。そして、この位置決め状態では、直流
モータ６の負荷は、ほとんど電磁バネ４によるバネトル
クだけとなっている筈である。

【００５２】そこで、電流検出器１７の検出信号から、
モータ電流が多く流れているときには、電磁バネ４によ
るバネトルクが不必要に大きいことが判るので、このと
きには、電磁バネ制御回路１６は、電磁バネ４流れる電
流を増加させ、バネトルクを減少させて行き、直流モー
タ６の電流が予め設定してある所定値より小さくなるま
で、電磁バネ４に供給されている電流を増加させてやる
のである。

【００５３】このようにして、電磁バネ４の電流値を、
直流モータ６の電流値が或る値以下に収まるように制御
してやれば、直流モータ６の応答スピードを上げること
ができ、従って、この実施例によれば、スロットルバル
ブ２の開度制御の応答性が改善され、自動車エンジンな
どで要求されているリーンバーン制御に適用して大きな
特性改善を得ることができる。そして、また、このよう
に電磁バネ４によるトルクを小さく制御した結果、この
実施例によれば、直流モータ６を小型化できるという効
果もある。

【００５４】なお、以上の実施例では、本発明による電
磁バネ４を、アクチュエータを備えた電子スロットル方
式のスロットルバルブ装置に適用した場合について説明
したが、本発明による電磁バネは、アクセルペダルよ
り、リンク機構或いはワイヤ機構により開度制御操作さ
れる通常のスロットルバルブ装置のリターンスプリング
に代えて使用しても良いことは言うまでもない。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、機械的なリターンスプ
リング代えて、電磁バネを用いているので、摩耗による
引っかかりや、材料の疲労による折損などの虞れがな
く、しかも復帰力が制御可能で、スロットルバルブの開
度を制御するためのアクチュエータの負荷が軽減され、
従って、軽量小型のスロットルバルブ制御装置を容易に
提供することができる。

【００５６】また、本発明によれば、電磁バネのコイル
を、直流電源と、スロットルバルブ開度制御用のアクチ
ュエータとなるモータと間に直列に接続することによ
り、電磁バネ専用の駆動回路を省略できるので、システ
ムを更に小型化することができる。

【００５７】次に、また、本発明によれば、スロットル
バルブを駆動する直流モータの内部に電磁クラッチを配
置できるので、アクチュエータを小型化することができ
る。さらに本発明によれば、クラッチ専用の電磁機構が
省略できるので、この点でも小型化ができ、且つ、クラ
ッチ駆動回路を省略できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスロットルバルブ制御装置の一実
施例を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施例の要部を示した構成図であ
る。

【図３】本発明の一実施例におけるクラッチ板の動作を
示す説明図である。

【図４】本発明による電磁バネの一実施例を示す構造図
である。

【図５】本発明による電磁バネの特性を通常の機械式バ
ネと比較して示した特性図である。

【図６】本発明による電磁バネ駆動回路の一実施例を示
す回路図である。

【図７】本発明による電磁バネ駆動回路の他の一実施例
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ スロットルボディー ２ スロットルバルブ ３ スロットルバルブのシャフト ４ 電磁バネ ４０回転子ヨーク ４１ 固定子ヨーク ４２ 永久磁石 ４３ コイル ５、１１、１２ ギア ６ 直流モータ ６０ ロータ ６１ 回転子コイル ６２ 固定子磁極 ６３ 固定子コイル ７ 可動クラッチ板 ８ 固定クラッチ板 ９ バネ １０ スライドベアリング １２ 開度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (56)参考文献 特開 昭63−223338（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−202744（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−89945（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 9/02 351 F02D 11/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータによってスロットルバルブを開閉
   駆動するものであって、前記モータはインバータを介し
   て電力が供給され、さらに前記スロットルバルブに閉方
   向の駆動力を与える電磁コイルと永久磁石からなる電磁
   機構を備えたものにおいて、 前記インバータと前記電磁コイルがバッテリ電源に対し
   て直列に接続されているスロットルバルブ制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１の発明において、 前記電磁コイルに通電される電流値を前記モータによる
   駆動力に応じて制御するように構成したことを特徴とす
   るスロットルバルブ制御装置。
3. 【請求項３】 モータによってスロットルバルブを開閉
   駆動するものであって、前記モータはインバータを介し
   て電力が供給され、さらに前記スロットルバルブに閉方
   向の駆動力を与える電磁コイルと永久磁石からなる電磁
   機構を備えたものにおいて、 前記モータに流れる電流を検出し、当該検出された電流
   に基づいて前記電磁コイルに供給される電流を制御する
   スロットルバルブ制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３の発明において、 前記電磁機構は、前記スロットルバルブのシャフトに対
   して直結されていることを特徴とするスロットルバルブ
   制御装置。