JP4425614B2

JP4425614B2 - スロットル装置及びスロットルセンサの調整方法

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Publication number: JP4425614B2
Application number: JP2003396068A
Authority: JP
Inventors: 定之青木
Original assignee: Hitachi Ltd
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Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2023-11-26
Also published as: JP2005155488A

Description

本発明は、車載用エンジンの吸入空気量をモータにより電気的に制御するスロットル装置およびスロットルセンサの調整方法に関する。

一般に、車載用エンジンは直流モータなどのアクチュエータにより絞り弁開度を制御して吸入空気量を調整する電子制御スロットル装置が使用されている。電子制御スロットル装置は、アクセルペダルの踏み込み量やエンジンの運転状態により算出された目標開度に一致するようにアクチュエータ（弁駆動モータ）で絞り弁（スロットルバルブ）位置を動かし、絞り弁開度を弁位置センサ（弁開度センサ）で検出してフィードバック制御する。

電子制御スロットルボディは絞り弁を配置する空気通路と弁駆動モータの収納部材が一体成形され、弁軸（スロッツルシャフト）に支承された絞り弁が空気通路に配置される。また、スロットルボディにはモータの駆動力を減速して絞り弁に伝達する動力伝達装置が取付けられ、絞り弁軸の一端、モータおよび動力伝達装置を保護するためにスロットルボディにカバーを装着している。

絞り弁開度は目標開度と弁開度センサで検出した実開度の偏差に応じてモータをオンオフ制御して調整される。弁開度センサはスロットルカバーのセンサ収納部に取付けられるようになってきている。また、開度偏差によりモータをオンオフ駆動する電子制御モジュールはスロットルボディカバーに取付けるものと外部のエンジン制御装置に取付けるものとがある。弁開度センサと電子制御モジュールをスロットルボディカバーに設けることは例えば下記の特許文献１に記載されている。

ところで、弁開度センサは弁軸に支承されるが、絞り弁の径、弁軸の絞り弁取付部と弁開度センサ取付部の角度などに公差がある。この公差はスロットルボディ毎に異なっている。このために絞り弁の全閉と全開の位置（角度）がスロットルボディ毎に異なり、バラツクようになる。弁開度センサの開度特性は全閉状態と全開状態の開度を測定し、全閉と全開の２点の開度測定値間をプロットして得ている。そして、弁開度センサの開度特性は全閉と全開の位置（角度）のバラツキを考慮して安全性の観点から許容される範囲内にしている。

特表ＷＯ００/５８６１４号公報

従来技術はスロットルボディの構成部品の公差による絞り弁の全閉と全開の位置（角度）のバラツキを考慮して安全性の観点から許容される範囲内しているので、弁開度センサの開度測定値の変化勾配が小さくならざるを得なくなっている。このため、開度測定値の分解能が悪くなり、吸気空気量の制御を精度良く行えないという問題点を有する。

本発明の目的は、弁開度センサの開度測定値の分解能を向上させて吸気空気量制御を精度良く行えるスロットル装置及びスロットルセンサの調整方法を提供することにある。

本発明の特徴とするところは、絞り弁を支承する弁軸に連動して回転し絞り弁開度を検出する弁開度センサを有し、弁軸の回転位置に対する弁開度センサの回転位置を調整する位置調整部材を設けたことにある。

本発明の位置調整部材は、絞り弁が予め定めた所定開度における弁開度センサの開度測定値が予め定めた所定値になるように弁軸の回転位置に対する弁開度センサの回転位置を調整するようにする。絞り弁の所定開度は全閉状態あるいは全開状態が望ましく、全閉あるいは全開における弁開度センサの開度測定値が規定値になるように弁軸の回転位置に対する弁開度センサの回転位置を調整する。

本発明は弁軸の回転位置に対する弁開度センサの回転位置を調整する位置調整部材を設け、絞り弁が予め定めた所定開度における弁開度センサの開度測定値が予め定めた所定値になるように、具体的な一例としては、絞り弁が全閉状態あるいは全開状態における弁開度センサの開度測定値が規定値になるように弁軸の回転位置に対する弁開度センサの回転位置を調整している。このため、弁開度センサの開度測定値は絞り弁の全閉と全開の差が大きくなり、開度測定値の変化勾配を大きくできる。したがって、弁開度センサの開度測定値の分解能が向上し吸入空気量制御を精度良く行えるようになる。

スロットルボディはボディ外壁部材の下側に空気通路とモータ収納部が一体成形されている。弁軸に支承された絞り弁はスロットルボディの空気通路に配置されている。スロットルボディのモータ収納部には直流モータが配置されている。直流モータはオンオフ駆動される。スロットルボディには直流モータの駆動力を絞り弁に伝達する動力伝達装置が取付けられている。絶縁材で形成したカバーは弁軸の一端、モータおよび動力伝達装置を保護するためにスロットルボディに装着されている。弁開度センサは、カバーのセンサ収納部の側壁に配置されている帯状の導電フィルムと、弁軸に連動して回転するセンサロータと、センサロータに支持され導電フィルムに接触するブラシとを備えている。弁開度センサはカバーのセンサ収納部に取付けられ、弁軸に連動して回転し絞り弁開度を検出する。絶縁材で形成された位置調整部材は弁軸の一端に装着されてセンサロータを回動自在に保持し、弁開度センサが弁軸に取付けられる取付位置を調整する。位置調整部材は絞り弁が全開状態における弁開度センサの開度測定値が規定値になるように弁軸の回転位置に対する弁開度センサの回転位置を調整する。位置調整部材は取付位置調整後に弁軸に熱溶着される。

図１〜４に本発明の一実施例を示す。実施例１は電子制御モジュールがエンジン制御ユニット（図示せず）に設けられ、カバーに無い例を示している。

図１はスロットルボディからカバーを取外した状態の斜視図、図２はスロットルボディにカバーを装着した状態の縦断面図、図３は本発明の要部の拡大断面図、図４はカバーを底面から見た斜視図である。

図１〜４において、スロットルボディ１は、図１、図２に示すようにボディ外壁部材２の下側に円筒状部材で構成される空気通路１０と直流モータ１１の収納部（モータ収納部材）１２とが一体成形されている。ボディ外壁部材２は平面観が略矩形状に形成され、一角が切欠けられている。図１では図示で見えない一角が切欠けられている。ボディ外壁部材２の上面２ａには全周囲に亘り縁２０が形成されている。ボディ外壁部材２の上面２ａは窪んだ形状に形成されることになる。

ボディ１の空気通路１０には図２に示すように絞り弁３が弁軸８に支承され配置されている。弁軸８はボディ１に設けた軸受２１，２２によって軸支され、図示上側の一端（上端）８ａがボディ１（ボディ外壁部材２）より上方に突出している。弁軸一端８ａは図２、図３に示すように平板状に形成され、その端は後述する位置調整部材１８を装着し易くするために面取り処理が施されている。弁軸８のボディ１からの上方突出部分８ａには、ばね２３，レバー２４，ばね２５が装着されている。ばね２３，レバー２４，ばね２５は後述するようにデフォルト開度設定機構を構成する。

ボディ１には図２に示すように４個の取付穴２６が穿設されている。直流モータ１１はボディ１のモータ収納部材１２に収納されている。直流モータ１１のモータ軸１３は弁軸８の軸方向と一致している。モータ軸１３はボディ外壁部材２の上面２ａより上方に突出し、突出部にピニオン（ギア）５が固定されている。

ボディ１には、図１、図２に示すように弁軸８とモータ軸１３の間に弁軸８の軸方向と同一方向に中間ギア軸６が圧入して設けられている。ギア軸６はボディ外壁部材２の上面２ａより上方に突出し、突出部にギア７ａが回転可能に装着されている。ギア軸６にはギア７ａの下側にギア７ａより径の小さいギア７ｂが装着されている。ギア７ａとギア７ｂは一体成形されギア軸６に嵌合されている。

弁軸８に固定した扇形ギア９はギア軸６の下側のギア７ｂと噛合うように配置されている。扇形ギア９はレバー２４の上側において弁軸８に固定されている。ギア５とギア７ａ、ギア７ｂと扇形ギア９とで動力伝達装置を構成する。直流モータ１１の駆動力は動力伝達装置（減速ギア機構）によって減速され絞り弁３を開閉操作する。このように、絞り弁駆動装置である直流モータ１１の駆動力を絞り弁３に伝達する動力伝達装置がボディ１に一体的に組込まれている。

ボディ外壁部材２にはモータ収納部材１２の開口（モータ取付け用の開口）が形成されており、この開口に図１に示すように直流モータ１１のエンドブラケット１１ａがねじ１４により固定されている。エンドブラケット１１ａにはモータ軸１３を挟んで直流モータ１１の２個のモータ端子１５が設けられている。モータ端子１５は２個の端子が上向き、つまりカバー４０側に向き設けられている。直流モータ１１はアクセルペダルの踏み込み量に関するアクセル信号やトラクション制御信号に応じてパルス信号によってオンオフ駆動され、直流モータ１１の駆動力がギア５，７ａ，７ｂ，９を介して弁軸８に伝達される。

扇形ギア９は弁軸８に固定されており、弁軸８に回動自在に嵌合されたレバー２４とばね２５（デフォルトスプリング）を介して引付け合うように係合している。レバー２４が弁軸８を回動できるのは結果的に９０°程度になる。ばね２３は絞り弁３のリターンスプリングであり、一端をボディ１内に設けた図示してないばね係止部に係止され、他端（自由端）をレバー２４に係止されている。

ばね２３，２５及びレバー２４は良く知られているデフォルト開度設定機構を構成する。デフォルト開度設定機構はエンジンキーオフ時（直流モータ１１の停止時）に絞り弁３のイニシャル開度を全閉位置より大きく保持する。デフォルト開度位置から全開制御位置までは、直流モータ１１の駆動力とばね（リターンスプリング）２３の釣り合いにより絞り弁開度が決定され、デフォルト開度よりも絞り弁開度を小さく制御する場合には、レバー２４はデフォルト開度ストッパ（図示省略）により動きが規制され、ばね２５の力に抗してギア９及び弁軸８だけを全閉方向に回動させることで行われる。

なお、２８は全閉ストッパで、２９は全開ストッパあり、扇形ギア９の一辺が当接して絞り弁３の開閉操作を阻止する。全開ストッパ２９はモータ１１で操作する絞り弁３の全開制御位置より開度が若干大きくなる位置に設けられる。

弁軸８の一端８ａには弁軸８の回転位置に対する後述する弁開度センサ３２の回転位置を調整する位置調整部材１８が装着されている。位置調整部材１８は樹脂などの絶縁材で構成されている。位置調整部材１８は円筒形状を成し、図４に示すように弁軸８の一端８ａを把持する複数枚の弾性片１８ａが形成されている。弾性片１８ａは円筒の長手方向に数条の溝を設けて形成される。弾性片１８ａは弁軸８の一端８ａを把持した後に外周面に弾性リング１９が嵌め込まれて挟持され、弁軸８に強固に装着される。

位置調整部材１８は複数枚の弾性片１８ａに延設して円筒１８ｂが形成されている。円筒１８ｂは図３に示すように弾性片１８ａに近い部分の径が大きく、先端部分の径が小さく形成されている。位置調整部材１８の円筒１８ｂには弁開度センサ３０が回動自在に嵌合されている。位置調整部材１８の円筒１８ｂの形状は弁開度センサ３０を構成するセンサロータ３１の係合孔の形状に合わせて形成される。

センサロータ３１には２本のアーム３１ａが設けられている。アーム３１ａの先端にはブラシ取付板３１ｂが設けられ、ブラシ取付板３１ｂに２個を一対とした４個のブラシ３２が上下方向に取付けられている。４個のブラシ３２はセンサロータ３１に支持され抵抗体３５に接触する。

抵抗体３５は図５に示すように、可撓性を有する絶縁フィルム３６に４本の帯状導電フィルム３７を接着して形成されている。１本の導電フィルム３７は長さが６０ｍｍ程度であり、抵抗値が２ｋΩ程度で５Vの電圧が印加される。４本の帯状導電フィルム３７はそれぞれ端子部３７ａが形成されている。絶縁フィルム３６の端子部３７ａが形成されている部分の幅（高さ方向）は導電フィルム３７が形成されている部分より小さくなっている。

弁開度センサ３０は弁軸８に連動して回転するセンサロータ３１、帯状の導電フィルム３７で構成される抵抗体３５およびセンサロータ３１に支持され導電フィルム３７に接触する４個のブラシ３２で構成される。ブラシ３２は２個のブラシ３２で２本の導電フィルム３７間を短絡するように接触する。

弁開度センサ３０は絶縁フィルム３６に帯状の４枚の導電フィルム３７を印刷し、２枚の導電フィルム３７をそれぞれ２個のブラシ３２で摺動する２重系構成になっている。弁開度センサ３０は後述するカバー４０のセンサ収納部４０Ａに取付けられる。

さて、弁軸８の一端８ａ，直流モータ１１および動力伝達装置（減速ギア機構）を保護するカバー４０は樹脂などの絶縁材によって一体成形されている。カバー４０は図４に示すように弁軸８の先端に取付けた弁開度センサ３０を収納するセンサ収納部（センサハウジング）４０Ａが一体成形されている。

カバー４０は弁軸８，減速ギア機構，直流モータ１１等で構成される絞り弁機構を保護するために、ボディ１のボディ外壁部材２の上面２ａを覆うようにボディ外壁部材２に取付けられる。直流モータ１１及び減速ギア機構（動力伝達装置）は、一個のカバー４０により保護されるように配置されている。

カバー４０は平面観がボディ外壁部材２と同様に略矩形状に形成され、ボディ外壁部材２と同じ一角が切欠けられている。カバー４０は全周囲に亘り鍔４１が形成されている。カバー４０の内面には図４に示すように上述した弁開度センサ３０を収納するセンサ収納部（センサハウジング）４０Ａと直流モータ１１のモータ端子１５に接続する中継コネクタ４２が形成されている。

カバー４０の外面には外部のエンジン制御ユニット（図示せず）側のケーブルコネクタに接続される外部接続コネクタ４３が形成されている。外部接続コネクタ４３は図２に示すようにカバー４０にモールドによって埋設されている導電部材４４により中継コネクタ４２と弁開度センサ３０の後述するセンサ端子（導電フィルム３７の端子３７ａ）に接続されている。外部接続コネクタ４３は２個の駆動電源端子と４個のセンサ信号端子を有している。なお、図２において中継コネクタ４２に接続する導電部材４４が途切れているのは紙面の下方向と上方向に折曲されているからである。

カバー４０のセンサ収納部４０Ａには図4に示すように抵抗体（フィルム）３５を支持する円弧形状の支持側壁４５と端子壁４６が形成されている。端子壁４６とカバー４０の間に凹部４７が形成されている。端子壁４６の凹部４７側の凹部４７に配置される面には4個の櫛歯状のセンサ端子（図示せず）が設けられている。抵抗体３５は支持側壁４５の円弧内面に配置され、絶縁フィルム３６の端子部３７ａが凹部４７に配置される。端子壁４６の4個のセンサ端子と４個の端子部３７ａはそれぞれ密着するように配置される。通常、凹部４７にＵ形クリップを挿着して両者を密着させている。端子壁４６に設けた4個のセンサ端子は導電部材４４によって外部接続コネクタ４３のセンサ信号端子に接続される。

カバー４０はセンサ収納部４０Ａの上部に調整穴４８が設けられている。調整穴４８は位置調整部材１８による位置調整後に円板状蓋４９を熱溶着して覆われる。弁開度センサ３０はセンサ収納部４０Ａに取付けられると図4に示すようなセンサカバー５５によって
覆われる。センサカバー５５には弁軸８が貫通する貫通穴５６が設けられている。

カバー４０には鍔４１の内側に側壁５０が設けられており、鍔４１との間にシール材（図示せず）を挿着する溝５１が形成されている。また、カバー４０の内面には一体成形したギア７ａ、７ｂがギア軸６から軸方向に外れるのを規制する環状突起５８が形成されている。カバー４０の鍔４１の内側には、複数個のカバー取付孔５２が穿設されており、スロットルボディ１の取付孔２７にねじ止めされる。

本発明の電子制御スロットル装置はこのように構成されるが、モータ１１により絞り弁３を開閉操作することは良く知られているので説明を省略し、弁軸８の回転位置に対する弁開度センサ３０の回転位置の調整について説明する。

円板状蓋４９を外したカバー４０をスロットルボディ１に挿着する。この状態でエンジン制御ユニットに設けた電子制御モジュールによって直流モータ１１をオンオフ駆動して絞り弁３を全閉状態にすると共に弁開度センサ３０（抵抗体３５）に５Vの電圧を印加する。弁開度センサ３０からは絞り弁３の全閉状態における開度測定値が得られる。

次に、直流モータ１１をオンオフ駆動して絞り弁３を全開状態にする。弁開度センサ３０からは絞り弁３の全開状態における開度測定値が得られる。全開状態の開度測定値の大きさが規定値より小さい場合には調整穴４８から図示しない治具により弁開度センサ３０（センサロータ３１）を回転させる。弁開度センサ３０は全開状態の開度測定値が増加する方向に回転される。弁開度センサ３０の回転位置は弁軸８の回転位置に対して調整されることになる。弁開度センサ３０の回転操作は全開状態の開度測定値が規定した大きさになるまで行われる。弁開度センサ３０の回転操作はブラシ３２の導電フィルム３７に対する接触位置を変えることになり、抵抗体３５の抵抗値測定範囲を変えていることになる。

弁開度センサ３０の全開状態における開度測定値の大きさが規定値になると回転操作を停止する。弁開度センサ３０の全開状態における開度測定値の大きさが規定値なった弁軸８の回転位置に対する弁開度センサ３０の回転位置で位置調整部材１８の円筒１８ｂを熱溶着する。弁開度センサ３０は位置調整部材１８に接着され、弁軸８に強固に装着されることになる。

絞り弁３の全閉状態における開度測定値と調整により大きさを設定値にした全開状態の開度測定値は電子制御モジュールに加えられる。電子制御モジュールは全閉と全開の２点
の開度測定値をプロットして各開度の測定値の大きさを設定する。電子制御モジュールは弁開度センサ３０の出力特性を設定することになる。

このようにして位置調整部材によって弁軸の回転位置に対する弁開度センサの回転位置を調整し、全開状態における弁開度センサの開度測定値が設定値になるように弁軸の回転位置に対する弁開度センサの回転位置を調整している。このため、弁開度センサの開度測定値は絞り弁の全閉と全開の差が大きくなり、開度測定値の変化勾配を大きくできる。したがって、弁開度センサの開度測定値の分解能が向上し吸気空気量制御を精度良く行えるようになる。

本発明者達が試作品で実測したところ、抵抗値が２ｋΩの絶縁フィルム３７に５Vの電圧を印加すると、従来品は全閉と全閉で０.９V〜４Vであったのが、本発明では０.３５V〜４.６５Vの範囲にできるようになっている。このように、全開と全閉の開度測定値範囲を大きくできるので弁開度センサの開度測定値の分解能を向上させることができる。

なお、上述の説明は絞り弁の全開状態において弁軸の回転位置に対する弁開度センサの回転位置を調整するようにしているが、全閉状態あるいは９０％の所定開度で調整しても弁開度センサの開度測定値の分解能を向上できることは明らかなことである。所定開度に調整する場合には弁開度センサの開度測定値が予め定めた所定値になるようにする。

なお、実施例１は弁開度センサのブラシをセンサロータの周方向に回転させているが、図６に示すように弁軸８に直角な平板６０に抵抗体３５を配置し、ブラシ３２を弁軸８に直角な平面を摺動させても良いことは容易に理解できることである。図６の弁開度センサ３０は図３とアーム３１ａの形状が異なるのみである。

図７に本発明の他の実施例における要部の拡大断面図を示す。

実施例２が実施例１と異なるところは、位置調整部材６５が図８に示すような金属で矩形状に形成され、弁開度センサ３０に位置調整部材１８と同様な弾性片３８が形成されていることである。弾性片３８は外周面に弾性リング３９が嵌め込まれている。位置調整部材６５は弁軸８の一端８ａに係合する係合孔６６が穿設され、両側面はセンサロータ３１の径に合わせて円弧状に形成されている。位置調整部材６５は係合孔６６に弁軸８の一端８ａを嵌合させ回動自在に保持される。

実施例２はボディ１からカバー４０を取外し、両者を装着した状態と同じ位置関係に配置して固定する。そして位置調整部材６５と弁開度センサ３０を図示しない治具で連結する。この状態で直流モータ１１を駆動して絞り弁３の全閉状態における開度を測定する。全開状態では位置調整部材６５を回転させて弁開度センサ３０（センサロータ３１）を回転させる。弁開度センサ３０は全開状態の開度測定値が増加する方向に回転される。弁開度センサ３０の回転位置は弁軸８の回転位置に対して調整されることになる。弁開度センサ３０の回転操作は全開状態の開度測定値が規定した大きさになるまで行われる。

弁開度センサ３０の全開状態における開度測定値の大きさが規定値になると位置調整部材６５の回転操作を停止する。弁開度センサ３０の全開状態における開度測定値の大きさが規定値なった弁軸８の回転位置に対する弁開度センサ３０の回転位置で位置調整部材６５を弁軸８に溶接する。位置調整部材６５は図７のA点で弁軸８に溶接され固着される。この状態で位置調整部材６５と弁開度センサ３０を連結している治具を外しカバー４０をボディ１に装着する。弁開度センサ３０は弾性片３８と弾性リング３９によって弁軸８に強固に装着される。

実施例２においても実施例１と同様に、弁開度センサの開度測定値は絞り弁の全閉と全開の差が大きくなり、開度測定値の変化勾配を大きくできる。したがって、弁開度センサの開度測定値の分解能が向上し吸気空気量制御を精度良く行えるようになる。

図９に本発明の他の実施例における要部の拡大断面図を示す。

実施例３が実施例１と異なるところは、位置調整部材６８が図１０に示すような金属でＬ字形に形成され、弁開度センサ３０のセンサロータ３１にＬ字形位置調整部材６８の一脚をばね支持する板ばね６９が設けられていることである。また、センサカバー５５の貫通穴５６の径が実施例１より大きく形成されている。位置調整部材６８は弁軸８の一端８ａに係合する係合孔７０が穿設されている。位置調整部材６８は係合孔７０に弁軸８の一端８ａを嵌合させ回動自在に保持される。

実施例３は実施例２と同様にボディ１からカバー４０を取外し、両者を装着した状態と同じ位置関係に配置して固定する。そして位置調整部材６８と弁開度センサ３０を図示しない治具で連結する。この状態で直流モータ１１を駆動して絞り弁３の全閉状態における開度を測定する。全開状態では位置調整部材６８を回転させて弁開度センサ３０（センサロータ３１）を回転させる。弁開度センサ３０は全開状態の開度測定値が増加する方向に回転される。弁開度センサ３０の回転位置は弁軸８の回転位置に対して調整されることになる。弁開度センサ３０の回転操作は全開状態の開度測定値が規定した大きさになるまで行われる。

弁開度センサ３０の全開状態における開度測定値の大きさが規定値になると位置調整部材６８の回転操作を停止する。弁開度センサ３０の全開状態における開度測定値の大きさが規定値なった弁軸８の回転位置に対する弁開度センサ３０の回転位置で位置調整部材６８を弁軸８に溶接する。位置調整部材６５は図９のＢ点で弁軸８に溶接され固着される。この状態で位置調整部材６８と弁開度センサ３０を連結している治具を外しカバー４０をボディ１に装着する。Ｌ字形位置調整部材６８の一脚は板ばね６９によって強固にばね支持される。弁開度センサ３０はＬ字形位置調整部材６８によって弁軸８に連結され、弁軸８と連動して回転するようになる。

実施例３においても実施例１と同様に、弁開度センサの開度測定値は絞り弁の全閉と全開の差が大きくなり、開度測定値の変化勾配を大きくできる。したがって、弁開度センサの開度測定値の分解能が向上し吸気空気量制御を精度良く行えるようになる。

なお、上述の実施例１〜３はモータを駆動する電子制御モジュールがカバーに取付けられていない例を挙げているが、カバーに電子制御モジュールを取付けた電子制御スロットル装置であっても同様に行えることは勿論のことである。
本実施例の実施態様をまとめると以下の通りである。

実施態様１

空気通路とモータ収納部が一体成形されているスロットルボディと、弁軸に支承され前記スロットルボディの空気通路に配置されている絞り弁と、前記スロットルボディのモータ収納部に配置されているモータと、前記スロットルボディに取付けられ前記モータの駆動力を前記絞り弁に伝達する動力伝達装置と、前記弁軸の一端、前記モータおよび前記動力伝達装置を保護するために前記スロットルボディに装着されるカバーと、前記カバーの内面に取付けられ、前記弁軸に連動して回転し前記絞り弁開度を検出する弁開度センサと、前記弁軸の回転位置に対する前記弁開度センサの回転位置を調整する位置調整部材とを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施態様２

空気通路とモータ収納部が一体成形されているスロットルボディと、弁軸に支承され前記スロットルボディの空気通路に配置されている絞り弁と、前記スロットルボディのモータ収納部に配置されているモータと、前記スロットルボディに取付けられ前記モータの駆動力を前記絞り弁に伝達する動力伝達装置と、前記弁軸の一端、前記モータおよび前記動力伝達装置を保護するために前記スロットルボディに装着される絶縁材で成形したカバーと、前記カバーのセンサ収納部に取付けられ、前記弁軸に連動して回転し前記絞り弁開度を検出する弁開度センサと、前記弁軸の回転位置に対する前記弁開度センサの回転位置を調整し、前記絞り弁が予め定めた所定開度における前記弁開度センサの開度測定値が予め定めた所定値になるようにする位置調整部材とを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施態様３

空気通路とモータ収納部が一体成形されているスロットルボディと、弁軸に支承され前記スロットルボディの空気通路に配置されている絞り弁と、前記スロットルボディのモータ収納部に配置されているモータと、前記スロットルボディに取付けられ前記モータの駆動力を前記絞り弁に伝達する動力伝達装置と、前記弁軸の一端、前記モータおよび前記動力伝達装置を保護するために前記スロットルボディに装着される絶縁材で成形したカバーと、前記カバーのセンサ収納部に取付けられ、前記弁軸に連動して回転し前記絞り弁開度を検出する弁開度センサと、前記弁軸の回転位置に対する前記弁開度センサの回転位置を調整し、前記絞り弁の全閉状態あるいは全開状態における前記弁開度センサの開度測定値が規定値になるようにする位置調整部材とを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施態様４

空気通路とモータ収納部が一体成形されているスロットルボディと、弁軸に支承され前記スロットルボディの空気通路に配置されている絞り弁と、前記スロットルボディのモータ収納部に配置されているモータと、前記スロットルボディに取付けられ前記モータの駆動力を前記絞り弁に伝達する動力伝達装置と、前記弁軸の一端、前記モータおよび前記動力伝達装置を保護するために前記スロットルボディに装着される絶縁材で成形したカバーと、前記カバーのセンサ収納部に取付けられ、前記弁軸に連動して回転し前記絞り弁開度を検出する弁開度センサと、前記弁軸の回転位置に対する前記弁開度センサの回転位置を調整し、前記絞り弁の全閉状態から全開状態までの前記弁開度センサの開度測定値の変化勾配が大きくなるようにする位置調整部材とを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施態様５

空気通路とモータ収納部が一体成形されているスロットルボディと、弁軸に支承され前記スロットルボディの空気通路に配置されている絞り弁と、前記スロットルボディのモータ収納部に配置されているモータと、前記スロットルボディに取付けられ前記モータの駆動力を前記絞り弁に伝達する動力伝達装置と、前記弁軸の一端、前記モータおよび前記動力伝達装置を保護するために前記スロットルボディに装着される絶縁材で成形したカバーと、前記カバーのセンサ収納部に取付けられ、前記弁軸に連動して回転し抵抗体の抵抗値変化により前記絞り弁開度を検出する弁開度センサと、前記絞り弁の全閉状態あるいは全開状態における前記弁開度センサの開度測定値を規定値にするために前記弁軸の回転位置に対する前記弁開度センサの回転位置を調整し、前記抵抗体の抵抗値測定範囲を変化させる位置調整部材とを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施態様６

空気通路とモータ収納部が一体成形されているスロットルボディと、弁軸に支承され前記スロットルボディの空気通路に配置されている絞り弁と、前記スロットルボディのモータ収納部に配置されているモータと、前記スロットルボディに取付けられ前記モータの駆動力を前記絞り弁に伝達する動力伝達装置と、前記弁軸の一端、前記モータおよび前記動力伝達装置を保護するために前記スロットルボディに装着される絶縁材で形成したカバーと、前記カバーのセンサ収納部に取付けられ、前記弁軸に連動して回転するセンサロータを有し前記絞り弁開度を検出する弁開度センサと、前記弁軸の一端に装着されて前記センサロータを回動自在に保持し、前記弁開度センサの前記弁軸への取付位置を前記弁軸の回転位置に対して調整できる絶縁材で形成された位置調整部材とを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施態様７

空気通路とモータ収納部が一体成形されているスロットルボディと、弁軸に支承され前記スロットルボディの空気通路に配置されている絞り弁と、前記スロットルボディのモータ収納部に配置されているモータと、前記スロットルボディに取付けられ前記モータの駆動力を前記絞り弁に伝達する動力伝達装置と、前記弁軸の一端、前記モータおよび前記動力伝達装置を保護するために前記スロットルボディに装着される絶縁材で形成したカバーと、前記カバーのセンサ収納部に取付けられ、前記弁軸に連動して回転するセンサロータを有し前記絞り弁開度を検出する弁開度センサと、前記弁軸の一端に回動自在に装着されて前記センサロータを保持し、前記センサロータの前記弁軸への取付位置を前記弁軸の回転位置に対して調整できる金属で形成された位置調整部材とを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施態様８

ボディ外壁部材に空気通路とモータ収納部が一体成形されているスロットルボディと、弁軸に支承され前記スロットルボディの空気通路に配置されている絞り弁と、前記スロットルボディのモータ収納部に配置されモータと、前記スロットルボディのボディ外壁部材に取付けられ、前記モータの駆動力を前記絞り弁に伝達する複数個のギアで構成される減速ギア機構と、前記弁軸の平板状に形成された一端、前記モータおよび前記減速ギア機構を覆うように前記ボディ外壁部材に装着される絶縁材で形成したカバーと、前記弁軸に連動して回転するセンサロータを有し前記絞り弁開度を検出する弁開度センサと、前記弁軸の一端に回動自在に装着されて前記センサロータを保持し、前記センサロータの前記弁軸への取付位置を前記弁軸の回転位置に対して調整できる金属で矩形状に形成された位置調整部材と、前記カバーの外面に設けられ、前記モータの駆動電源端子と前記弁開度センサのセンサ信号端子を含む複数の端子を有する外部接続コネクタとを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施態様９

ボディ外壁部材の下側に空気通路とモータ収納部が一体成形されているスロットルボディと、弁軸に支承され前記スロットルボディの空気通路に配置されている絞り弁と、前記スロットルボディのモータ収納部に配置され、オンオフ駆動される直流モータと、前記スロットルボディのボディ外壁部材に取付けられ、前記直流モータの駆動力を前記絞り弁に伝達する複数個のギアで構成される減速ギア機構と、前記弁軸の平板状に形成された一端、前記モータおよび前記減速ギア機構を覆うように前記ボディ外壁部材に装着される絶縁材で形成したカバーと、前記弁軸に連動して回転するセンサロータを有し前記絞り弁開度を検出する弁開度センサと、前記弁軸の一端に回動自在に装着されて前記センサロータを保持し、前記センサロータの前記弁軸への取付位置を前記弁軸の回転位置に対して調整でき、取付位置調整後に前記弁軸に固着される金属で矩形状に形成された位置調整部材と、前記カバーの外面に設けられ、前記モータの駆動電源端子と前記弁開度センサのセンサ信号端子を含む複数の端子を有する外部接続コネクタと、前記カバーの内面に設けられ前記カバーを前記ボディ外壁部材に装着すると前記モータのモータ端子に接続され、前記カバーに埋設された導電部材を介して前記駆動電源端子に接続されている２個の端子を有する中継コネクタとを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施態様１０

ボディ外壁部材の下側に空気通路とモータ収納部が一体成形されているスロットルボディと、弁軸に支承され前記スロットルボディの空気通路に配置されている絞り弁と、前記スロットルボディのモータ収納部に配置され、オンオフ駆動される直流モータと、前記スロットルボディのボディ外壁部材に取付けられ、前記直流モータの駆動力を前記絞り弁に伝達する複数個のギアで構成される減速ギア機構と、前記弁軸の平板状に形成された一端、前記モータおよび前記減速ギア機構を覆うように前記ボディ外壁部材に装着される絶縁材で形成したカバーと、前記弁軸に連動して回転するセンサロータを有し前記絞り弁開度を検出する弁開度センサと、前記弁軸の一端に回動自在に装着されて前記センサロータを保持し、前記センサロータの前記弁軸への取付位置を前記弁軸の回転位置に対して調整でき、取付位置調整後に前記弁軸に固着される金属でＬ字状に形成された位置調整部材と、前記カバーの外面に設けられ、前記モータの駆動電源端子と前記弁開度センサのセンサ信号端子を含む複数の端子を有する外部接続コネクタと、前記カバーの内面に設けられ前記カバーを前記ボディ外壁部材に装着すると前記モータのモータ端子に接続され、前記カバーに埋設された導電部材を介して前記駆動電源端子に接続されている２個の端子を有する中継コネクタとを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施態様１１

実施態様１〜１０のいずれか１項において、前記弁開度センサは、前記カバーのセンサ収納部の側壁に配置されている帯状の導電フィルムと、前記弁軸に連動して回転するセンサロータと、前記センサロータに支持され前記導電フィルムに接触するブラシとを具備することを特徴とする電子制御スロットル装置。

実施例１のスロットルボディからカバーを取外した状態の斜視図である。実施例１のスロットルボディにカバーを装着した状態の縦断面図である。実施例１の要部拡大断面図である。実施例１のカバーを底面から見た斜視図である。抵抗体の一例構成図である。実施例１の他の例を示す要部拡大断面図である。実施例２の要部拡大断面図である。実施例２の位置調整部材の斜視図である。実施例３の要部拡大断面図である。実施例３の位置調整部材の斜視図である。

符号の説明

１…スロットルボディ、２…ボディ外壁部材、３…絞り弁（スロットルバルブ）、４…動力伝達装置、５、７ａ，７ｂ、９…ギア、６…中間ギア軸、８…弁軸、１０…空気通路、１１…直流モータ、１２…モータ収納部、１３…モータ軸、１５…モータ端子、１８…位置調整部材、２３…ばね（リターンスプリング），２４…レバー、２５…ばね（デフォルトスプリング）、３０…弁開度センサ、３１…センサロータ、３５…抵抗体、３６…絶縁フィルム、３７…導電フィルム、４０…カバー、４０Ａ…センサ収納部、４１…鍔、４２…中継コネクタ、４３…外部接続コネクタ、４４…導電部材。

Claims

スロットルボディに形成された空気通路の通路面積を調整するスロットルバルブと、前記スロットルボディに回転可能に支承され、前記スロットルバルブが固定されたスロットルシャフトとを備え、
前記スロットルシャフトは前記スロットルボディに取付けたモータにより減速ギアを介して駆動される電子制御スロットル装置であって、
前記スロットルシャフトの回転角度を検出すべく前記スロットルボディ若しくは前記スロットルボディに取付けられる前記減速ギアをカバーするカバー部材に取付けられたスロットルセンサを有するものにおいて、
前記スロットルボディに取付けられた前記モータが前記スロットルバルブを特定の位置に制御している状態で前記センサの出力が規定の位置信号を出力するよう前記スロットルシャフトと前記センサロータとの間に設けた調整部材によってこれら３者の回転方向の係合位置関係を調節し、調整後に前記調整部材によって前記スロットルシャフトと前記センサロータの位置関係を固定するものであって、
前記調整部材によるこれら３者の回転方向の係合位置関係の調節は、前記スロットルシャフトと前記センサロータの内のいずれか一方と前記調整部材とを回転方向に係合位置決めしたとき、前記調整部材と他方の位置関係が特定の位置になるよう調整するものであることを特徴とする電子制御スロットル装置のスロットルセンサの調整方法。
前記特定の位置が全開位置若しくは全閉位置で、前記規定の位置信号が全開位置信号若しくは全閉位置信号であることを特徴とする請求項１に記載の電子制御スロットル装置のスロットルセンサの調整方法。
前記スロットルセンサは前記スロットルシャフトの軸線延長部分に前記ロータと前記調整部材との固定部を臨む開口を有し、且つこの開口を塞ぐ蓋体を備えている請求項１もしくは２のいずれかに記載した電子制御スロットル装置のスロットルセンサの調整方法が実施される電子制御スロットル装置。
前記調整部材と前記スロットルシャフトが金属部材で構成され、前記調整部材は調整後に前記スロットルシャフトに固定される請求項１もしくは２のいずれかに記載した電子制御スロットル装置のスロットルセンサの調整方法が実施される電子制御スロットル装置。
前記スロットルシャフトと前記調整部材が溶接により固定される請求項４に記載の電子制御スロットル装置。
前記スロットルセンサのロータと前記調整部材が樹脂材で構成され、前記調整部材は調整後に前記スロットルセンサのロータに固定される請求項１もしくは２のいずれかに記載した電子制御スロットル装置のスロットルセンサの調整方法が実施される電子制御スロットル装置。
前記スロットルセンサのロータと前記調整部材が溶着により固定される請求項６に記載の電子制御スロットル装置。
前記カバーは樹脂成形体で構成されており、当該カバーには前記モータおよび前記スロットルセンサの電気的接続端子を備えたコネクタが形成されている請求項１もしくは２のいずれかに記載した電子制御スロットル装置のスロットルセンサの調整方法が実施される電子制御スロットル装置。
前記カバーには前記モータの電気的接続端子と差込接続される電気的接続端子を備えた突起部が一体に樹脂成形されており、当該突起部と前記コネクタとは前記カバーに樹脂成形により一体成形されている請求項８に記載した電子制御スロットル装置。
前記スロットルセンサのロータにはブラシが取付けられており、前記スロットルセンサには前記ブラシが摺動接触する電気抵抗体が設けられている請求項１もしくは２のいずれかに記載した電子制御スロットル装置のスロットルセンサの調整方法が実施される電子制御スロットル装置。
前記ブラシと前記電気抵抗体とは２組設けられている請求項１０に記載した電子制御スロットル装置。
前記電気抵抗体は前記スロットルシャフトに対して直角な面に配置されている請求項１０に記載した電子制御スロットル装置。
前記電気抵抗体は前記スロットルシャフトに同軸の周面に沿うように配置されている請求項１０に記載した電子制御スロットル装置。