JPH01142224A - Throttle valve control device for engine - Google Patents
Throttle valve control device for engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分計〕
この発明は、電子制御アクチュエータにより車両用機関
のスロットルバルブを制御する機関のスロットルバルブ
制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to an engine throttle valve control device for controlling a throttle valve of a vehicle engine using an electronically controlled actuator.
最近、排気浄化性能や燃費性能を向上させるためのエン
ジン制御の一環として、スロットルバルブとアクセルペ
ダルの機械的連結をなくシ、アクセル踏込み量を電気量
に変換した信号(アクセル踏込み量信号)と他のエンジ
ン運転状態または車両走行状態を表す信号(たとえばエ
ンジン回転数信号、ギャポジシ1ン信号など)に対応し
て、スロットルバルブの開閉制御を行なう電子制御アク
チュエータによるスロットルバルブ制御装置の開発が進
められている。Recently, as part of engine control to improve exhaust purification performance and fuel efficiency, the mechanical connection between the throttle valve and the accelerator pedal has been eliminated, and a signal that converts the amount of accelerator depression into an electrical quantity (accelerator depression amount signal) has been used. The development of a throttle valve control device using an electronically controlled actuator that controls the opening and closing of the throttle valve in response to signals representing the engine operating state or vehicle running state (e.g. engine speed signal, gear position signal, etc.) is progressing. There is.
この電子制御アクチュエータによるスロットルバルブ制
御装置においては、スロットルバルブの開閉は、エンジ
ン運転状態または車両走行状態を表す信号に対応して最
適の開度を逐次演算する演算制御部からなる車両制御装
置からの指令を受けて作動する駆動モータにより行なわ
れるため、車両走行中に電子制御アクチュエータが動作
不能になっても、車両の暴走を防ぐ安全装置を設ける必
要があり、このような安全装置の例として、(1)制御
停止時にスロットルバルブを閉位置に戻すリターンスプ
リングをスロットルシャフトに取り付けた構成、
(2)制御不能となったときに、電子制御アクチュエー
タからスロットルシャフトを切り離す電磁クラッチを設
けた構成、
(3) リターンスプリングと電磁クラッチを組み合
わせて電磁クラッチの切離し時にリターンスプリングを
作用させる構成、
が特開昭55−145867号公報に開示されている。In this electronically controlled actuator-based throttle valve control device, the opening and closing of the throttle valve is controlled by a vehicle control device comprising a calculation control unit that sequentially calculates the optimum opening degree in response to signals representing engine operating conditions or vehicle running conditions. Since this is done by a drive motor that operates in response to a command, it is necessary to install a safety device to prevent the vehicle from running out of control even if the electronically controlled actuator becomes inoperable while the vehicle is running. Examples of such safety devices include: (1) A configuration in which a return spring is attached to the throttle shaft to return the throttle valve to the closed position when control is stopped. (2) A configuration in which an electromagnetic clutch is installed to disconnect the throttle shaft from the electronically controlled actuator when control becomes impossible. 3) A configuration in which a return spring and an electromagnetic clutch are combined and the return spring is activated when the electromagnetic clutch is disengaged is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 145867/1983.
しかし、これら従来例では、−度、電子制御アクチュエ
ータが動作不能の状態に陥ると、車両の暴走は防止でき
るが、走行が維持できず、修理のため所定の場所に車両
を移動させることもできなくなるという問題点があった
。However, in these conventional examples, if the electronically controlled actuator becomes inoperable, although it is possible to prevent the vehicle from running out of control, it is not possible to maintain the vehicle running, and it is also impossible to move the vehicle to a predetermined location for repair. There was a problem with it disappearing.
この発明は、かかる従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、信頼性が高く、同時に高速応答性にも秀れ
た機関のスロットルバルブ制御装置を得ることを目的と
する。The present invention has been made to solve these conventional problems, and an object of the present invention is to provide a throttle valve control device for an engine that is highly reliable and also has excellent high-speed response.
この発明に係る機関のスロットルバルブ制御装置は、機
関に吸入される吸入空気が流通する筒状通路を備え並列
に配設した複数個の第1の絞り弁と、これら筒状通路を
それぞれ開閉する第2の絞り弁と、第1.第2の絞り弁
を回転駆動するための二つの独立した電子制御アクチュ
エータまたはアクセルペダルと、第1と第2の絞り弁の
相対回転角を検出する開度センサとを設けたものである
。The throttle valve control device for an engine according to the present invention includes a plurality of first throttle valves arranged in parallel and each having a cylindrical passage through which intake air sucked into the engine flows, and a plurality of first throttle valves that open and close the cylindrical passages, respectively. a second throttle valve; a first throttle valve; It is provided with two independent electronically controlled actuators or accelerator pedals for rotationally driving the second throttle valve, and an opening sensor that detects the relative rotation angle of the first and second throttle valves.
この発明における第1の絞り弁と、第2の絞り弁を個々
に電子制御アクチュエータあるいはアクセルペダルの操
作と連動して個々に回転駆動して第1.第2の絞り弁の
相対回転角を変更して機関の吸入空気量を制御する。In this invention, the first throttle valve and the second throttle valve are individually driven to rotate in conjunction with the operation of an electronically controlled actuator or an accelerator pedal. The relative rotation angle of the second throttle valve is changed to control the intake air amount of the engine.
以下、この発明の機関のスロットルバルブ制御装置の実
施例を図について説明する。第1図はその一実施例を示
す構成図であり、第2図は第1図の■−■線に沿う断面
図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a throttle valve control device for an engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line ■--■ in FIG.
この第1図および第2図の両図において、1は機関(図
示せず)の空気吸入管、2および3はそれぞれ第1の絞
り弁であり、この第1の絞り弁2゜3は空気吸入管1に
それぞれ軸支された筒状軸部2a、2bおよび3a、3
bを有し、空気吸入管1内を回動可能に設けられている
。In both FIGS. 1 and 2, 1 is an air intake pipe of an engine (not shown), 2 and 3 are first throttle valves, and the first throttle valves 2 and 3 are air intake pipes of an engine (not shown). Cylindrical shaft portions 2a, 2b and 3a, 3 are respectively pivotally supported on the suction pipe 1.
b, and is provided rotatably within the air suction pipe 1.
これらの第1の絞り弁2,3は上記機関への吸入空気が
流通する筒状通路2c、3cをそれぞれ備えている。These first throttle valves 2 and 3 are respectively provided with cylindrical passages 2c and 3c through which intake air to the engine flows.
また、第2の絞秒弁4,5は上記筒状通路2cおよび3
cをそれぞれ開閉するバタフライ弁で構成されている。Further, the second throttle valves 4 and 5 are connected to the cylindrical passages 2c and 3.
It is made up of butterfly valves that open and close C.
弁軸6は筒状軸部2a、2bにより軸支され、第2の絞
り弁4を開閉するようになっている。The valve shaft 6 is pivotally supported by the cylindrical shaft portions 2a and 2b, and is adapted to open and close the second throttle valve 4.
また、弁軸7は筒状軸部3m、3bにより軸支され、第
2の絞り弁5を開閉するようにしている。Further, the valve shaft 7 is supported by cylindrical shaft portions 3m and 3b, and opens and closes the second throttle valve 5.
弁軸6に歯車8が結合されており、弁軸7に歯車14が
結合され、両歯車8と14は噛合している。A gear 8 is connected to the valve shaft 6, a gear 14 is connected to the valve shaft 7, and both gears 8 and 14 mesh with each other.
また、第1の絞り弁2に歯車9が結合しており、第1の
原動歯車10は歯車9に噛み合って第1の絞り弁2を上
記弁軸6の周りに回転駆動するようにしている。Further, a gear 9 is coupled to the first throttle valve 2, and a first driving gear 10 meshes with the gear 9 to rotate the first throttle valve 2 around the valve shaft 6. .
同様にして、第2の原動歯車11は歯車8に噛み合って
第2の絞り弁4を回転駆動するようにしている。Similarly, the second driving gear 11 meshes with the gear 8 to rotationally drive the second throttle valve 4.
一方、12.13は第1および第2の電子制御アクチュ
エータで、それぞれ直流の駆動モータ12a、13aと
これらに電流供給を行なう電流制御回路12b、13b
とから構成されている。On the other hand, reference numerals 12 and 13 denote first and second electronically controlled actuators, which include DC drive motors 12a and 13a, and current control circuits 12b and 13b that supply current to these, respectively.
It is composed of.
上記第1および第2の原動歯車10,11は駆動モータ
12a、13aの出力軸によりそれぞれ回転駆動される
。The first and second driving gears 10 and 11 are rotationally driven by output shafts of drive motors 12a and 13a, respectively.
この第2の原動歯車11により歯車8が回転駆動され、
それにともなって、歯車8に噛合する歯車14も同時に
回転駆動され、第2.の絞り弁4゜5が同時に開閉操作
されるようになっている。The gear 8 is rotationally driven by this second driving gear 11,
Along with this, the gear 14 that meshes with the gear 8 is also rotated at the same time, and the second gear 14 is also driven to rotate. The throttle valves 4.5 are opened and closed at the same time.
15は上記第1の絞り弁3に結合した歯車であり、上記
歯車9に噛み合って第1の原動歯車10により回転駆動
され、第1の絞り弁2および3が同時に開閉操作される
。A gear 15 is connected to the first throttle valve 3, meshes with the gear 9, and is rotationally driven by the first driving gear 10, so that the first throttle valves 2 and 3 are opened and closed at the same time.
16は第1と第2の絞り弁3,5の相対回転角(相対開
度)を検出するたとえばポテンシ冒メータからなる開度
センサである。Reference numeral 16 denotes an opening sensor comprised of, for example, a potentiometer, which detects the relative rotation angle (relative opening) of the first and second throttle valves 3 and 5.
一方、演算制御部17は機関動作状態(たとえば回転速
度N)および車両の走行状態(たとえば車速V)を検出
するセンサ18と、運転者が操作するアクセルペダル2
0の踏み込み量を検知するアクセルセンサ19との出力
信号を入力し、これらの入力信号の値に対して予め決め
られた演算処理を行なって上記第1と第2の絞り弁3,
5の目標相対回転角θtを算出するとともに、開度セン
サ16の出力信号rと比較して、その偏差量に応じて第
1.第2の電子制御アクチュエータ12.13に回転指
令信号DI、D2を出力する演算制御部である。なお、
21はアクセルペダル20のリターンスプリングである
。On the other hand, the arithmetic control unit 17 includes a sensor 18 that detects the engine operating state (for example, rotational speed N) and the running state of the vehicle (for example, vehicle speed V), and an accelerator pedal 2 that is operated by the driver.
The output signals from the accelerator sensor 19 that detects the amount of depression of 0 are input, and predetermined arithmetic processing is performed on the values of these input signals to control the first and second throttle valves 3,
The target relative rotation angle θt of 1. This is an arithmetic control unit that outputs rotation command signals DI and D2 to the second electronically controlled actuator 12.13. In addition,
21 is a return spring for the accelerator pedal 20.
次に動作について説明す5る。第1の電子制御アクチー
エータ12の回転駆動力は第1の原動歯車10から歯車
9および歯車15に伝わり、並列に配設されている第1
の絞り弁2および3を同時に回転駆動する。Next, the operation will be explained. The rotational driving force of the first electronically controlled actuator 12 is transmitted from the first driving gear 10 to the gear 9 and the gear 15, which are arranged in parallel to each other.
The throttle valves 2 and 3 are simultaneously driven to rotate.
他方、第2の電子制御アクチュエータ13の回転駆動力
は第2の原動歯車11から歯車8および歯車14に伝わ
り、2個の第2の絞り弁4,5を同時に回転駆動する。On the other hand, the rotational driving force of the second electronically controlled actuator 13 is transmitted from the second driving gear 11 to the gear 8 and the gear 14, and rotationally drives the two second throttle valves 4 and 5 at the same time.
第2図中に示す第1と第2の絞り弁2,4および3,5
の相対回転角θが大きくなると筒状通路2cおよび3c
内の空気通路が狭くなり、機関に吸入される吸入空気が
減しられる。The first and second throttle valves 2, 4 and 3, 5 shown in FIG.
As the relative rotation angle θ increases, the cylindrical passages 2c and 3c
The air passages within the engine become narrower, reducing the amount of intake air drawn into the engine.
上記相対回転角θは第1の絞り弁または第2の絞り弁の
一方を回転して変更することもできるし、両者を互いに
反対方向に回転して素早く変更することもできる。The relative rotation angle θ can be changed by rotating either the first throttle valve or the second throttle valve, or can be quickly changed by rotating both in opposite directions.
以上のように動作する駆動部に対して演算制御部17は
アクセル開度A2機関回転数N、車両速度Vの情報から
絞り弁の目標相対回転角θtを算出し、開度センサ16
の出力信号rから得られる実際の相対回転角θとの偏差
が零になるように第1と第2の電子割部アクチュエータ
12.13に対してそれぞれ回転指令信号DI、D2を
出力する。For the drive unit operating as described above, the arithmetic control unit 17 calculates the target relative rotation angle θt of the throttle valve from the information of the accelerator opening A2, the engine rotation speed N, and the vehicle speed V, and
Rotation command signals DI and D2 are output to the first and second electronic split actuators 12 and 13, respectively, so that the deviation from the actual relative rotation angle θ obtained from the output signal r becomes zero.
この回転指令信号Di、D2は駆動モータ12a。These rotation command signals Di and D2 are supplied to the drive motor 12a.
13aの動作モードに応じて回転方向2通電(回転)、
非通電(停止)などの内容からなるものである。そして
この実施例によるスロットルバルブ制御装置では第1お
よび第2の電子制御アクチュエータ12.13が双方と
もに動作不良にならない限り、少な(とも一方が作動す
れば筒状通路2a。Rotation direction 2 energization (rotation) according to the operation mode of 13a,
It consists of contents such as de-energization (stop). In the throttle valve control device according to this embodiment, unless both the first and second electronically controlled actuators 12, 13 become malfunctioning, there will be a small amount of damage (if either one operates, the cylindrical passage 2a will be closed).
3Cの開閉動作が制御可能であり、両方のアクチュエー
タが作動するときには、上記開閉動作が速く、応答性が
1個のアクチュエータのときより約2倍にすることがで
きる。The opening/closing operation of 3C is controllable, and when both actuators are operated, the opening/closing operation is fast and the responsiveness can be about twice as high as when using only one actuator.
なお、上記実施例では、第1の絞り弁2,3および第2
の絞り弁4,5をそれぞれ第1および第2の電子制御ア
クチュエータ12.13により回転制御するものを示し
たが、第1の絞り弁または第2の絞り弁をアクセルペダ
ルと機械的に連結し、アクセルペダルにより直接操作す
るように構成してもよく、上記実施例と同様の効果を得
ることができる。Note that in the above embodiment, the first throttle valves 2 and 3 and the second
Although the rotation control of the throttle valves 4 and 5 is controlled by the first and second electronically controlled actuators 12 and 13, respectively, it is possible to connect the first throttle valve or the second throttle valve mechanically to the accelerator pedal. , it may be configured to be operated directly by the accelerator pedal, and the same effect as the above embodiment can be obtained.
乙の発明は以上説明したとおり、機関に吸入する吸入空
気が流通する筒状通路を備えた複数個の第1の絞動弁を
並列に配設し、第1の絞り弁の筒状通路をそれぞれ第2
の絞り弁で開閉し、第1゜第2の絞り弁を電子制御アク
チュエータあるいはアクセルペダルにより操作すること
により、第1゜第2の絞り弁の相対回転角度を変更して
機関の吸入空気量を制御するように構成したので、信頼
性が高くかつ応答性がよくなるという効果がある。As explained above, in the invention of B, a plurality of first throttle valves each having a cylindrical passage through which intake air to be drawn into the engine flows are arranged in parallel, and the cylindrical passage of the first throttle valve is arranged in parallel. 2nd each
By opening and closing the first and second throttle valves using an electronically controlled actuator or accelerator pedal, the relative rotation angles of the first and second throttle valves are changed to adjust the intake air amount of the engine. Since it is configured to be controlled, there is an effect that reliability is high and responsiveness is improved.
第1図はこの発明の一実施例による機関のスロットルバ
ルブ制御装置の構成図、第2図は第1図の■−■線に沿
う断面図である。
1・・・吸入空気管、2,3・・・第1の絞り弁、4゜
5・・・第2の絞り弁、10・・・第1の原動歯車、1
1・・・第2の原動歯車、12・・・第1の電子制御1
クチエエータ、13・・・第2の電子制御アクチュエー
タ、16・・・開度センサ、17・・・演算制御部、1
8・・・センサ、20・・・アクセルペダル〇
なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram of a throttle valve control device for an engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line 1--2 in FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Intake air pipe, 2, 3... First throttle valve, 4°5... Second throttle valve, 10... First driving gear, 1
1... Second driving gear, 12... First electronic control 1
Cutieator, 13... Second electronically controlled actuator, 16... Opening sensor, 17... Arithmetic control unit, 1
8...Sensor, 20...Accelerator pedal〇In addition, the same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.
Claims (3)
並列に配設された第1の絞り弁と、上記筒状通路をそれ
ぞれ開閉するように上記第1の絞り弁とそれぞれ同一中
心線上で回転自在に保持された複数個の第2の絞り弁と
、上記複数個の第1の絞り弁をそれぞれ連結し同時に回
転駆動する第1の駆動手段と、上記複数個の第2の絞り
弁をそれぞれ連結し同時に上記第1の絞り弁に対して相
対回転角を変えて回転駆動する第2の駆動手段と、上記
第1と第2の絞り弁の相対回転角を検知する開度センサ
を備えた機関のスロットルバルブ制御装置。(1) A plurality of first throttle valves each having a cylindrical passage through which the intake air of the engine flows and arranged in parallel, and each having the same center as the first throttle valve so as to open and close the cylindrical passage, respectively. a plurality of second throttle valves rotatably held in a line; a first driving means that connects and simultaneously drives the plurality of first throttle valves; and a plurality of second throttle valves. a second driving means that connects the valves and simultaneously drives the valves to rotate while changing a relative rotation angle with respect to the first throttle valve; and an opening sensor that detects the relative rotation angle of the first and second throttle valves. Engine throttle valve control device with.
作状態および車両の走行状態とアクセルセンサの出力信
号に対して予め定められた演算処理を行って上記第1お
よび第2の絞り弁の目標相対回転角を算出するとともに
上記第1および第2の絞り弁の相対回転角を検出する開
度センサの出力信号とを比較してその偏差量に応じて回
転指令信号を出力する演算制御部と、上記回転指令信号
に基づき制御される電流制御回路およびこの電流制御回
路により電流供給され上記第1の絞り弁および第2の絞
り弁を個別に駆動するモータを含む第1および第2の電
子制御アクチュエータとを備えたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の機関のスロットルバルブ制御装
置。(2) The first drive means and the second drive means perform predetermined arithmetic processing on the operating state of the engine, the running state of the vehicle, and the output signal of the accelerator sensor to adjust the first and second apertures. A calculation that calculates a target relative rotation angle of the valve, compares it with an output signal of an opening sensor that detects the relative rotation angle of the first and second throttle valves, and outputs a rotation command signal according to the deviation amount. first and second throttle valves including a control unit, a current control circuit controlled based on the rotation command signal, and motors supplied with current by the current control circuit to individually drive the first throttle valve and the second throttle valve; 2. A throttle valve control device for an engine according to claim 1, further comprising an electronically controlled actuator.
作によるアクセルペダルであることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の機関のスロットルバルブ制御装置
。(3) The throttle valve control device for an engine according to claim 1, wherein the first and second driving means are each an accelerator pedal operated by a driver.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30067687A JPH01142224A (en) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | Throttle valve control device for engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30067687A JPH01142224A (en) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | Throttle valve control device for engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01142224A true JPH01142224A (en) | 1989-06-05 |
Family
ID=17887732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30067687A Pending JPH01142224A (en) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | Throttle valve control device for engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01142224A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02259247A (en) * | 1989-03-23 | 1990-10-22 | Vdo Adolf Schindling Ag | Load regulating device |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP30067687A patent/JPH01142224A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02259247A (en) * | 1989-03-23 | 1990-10-22 | Vdo Adolf Schindling Ag | Load regulating device |
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