JPH0131016B2 - - Google Patents

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JPH0131016B2
JPH0131016B2 JP56089509A JP8950981A JPH0131016B2 JP H0131016 B2 JPH0131016 B2 JP H0131016B2 JP 56089509 A JP56089509 A JP 56089509A JP 8950981 A JP8950981 A JP 8950981A JP H0131016 B2 JPH0131016 B2 JP H0131016B2
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throttle valve
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computer
opening
throttle
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Akitsugu Ishida
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D11/08—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 pneumatic type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スロツトルバルブの開度を決定する
ためのスロツトルバルブアクチユエータを備えた
点火内燃機関におけるスロツトルバルブの駆動装
置に関する。
最近、選定された燃料噴射量と機関の運転状
態、環境条件等を検出する各種センサーからの出
力信号を入力してその時点での機関の運転状態に
適合した供給空気量を演算するコンピユータと、
このコンピユータの演算結果からスロツトルバル
ブの適正開度を決定し得るスロツトルバルブアク
チユエータを含むスロツトルサーボ機構とを備え
た形式の点火内燃機関は従来の気化器を用いない
新しい電子制御式燃料噴射装置を備えたものとし
て脚光を浴びるに至つているが、これを第１図お
よび第２図を参照して概説すれば、１はアクセル
ペダル、２はアクセルペダル１の変位を電気信号
に変換するための例えばポテンシヨメータ、３は
燃料供給装置、４は燃料供給装置３から供給され
る燃料を計量するためのメーターリング装置５
は、メーターリング装置４に接続されていてイン
テークマニーホールドボア６内に取付けられたイ
ンジエクタ、７はスロツトルバルブ、８はスロツ
トルバルブ７の開度を決定するため例えばプーリ
およびベルト機構をを介してスロツトルシヤフト
７ａに連結された小型のサーボモータから成るス
ロツトルバルブアクチユエータ、９はスロツトル
バルブアクチユエータ８の作動量すなわちスロツ
トルバルブ７の開度を電気信号に変換するための
ポテンシヨメータまたはエンコーダ、１０はマイ
クロプロセツサ、専用入出力インターフエースお
よびメモリを含んでいてポテンシヨメータ２およ
び９、メーターリング装置４、スロツトルバルブ
アクチユエータ８および機関の運転状態、環境条
伴等を検出する各種センサ即ち吸入空気温度セン
サ、燃料供給ライン圧力センサ、機関温度セン
サ、回転センサ、スロツトルバルブ下流の圧力セ
ンサ等からの出力信号を入力してアクセルペダル
１の変位により選定される燃料噴射量を確保する
ためメータリング装置４への指示信号を出力する
と共にその燃料噴射量に応ずるスロツトルバルブ
開度、アイドル回転数等を機関の運転状態に合わ
せて最適値に集中的に制御するコンピユータであ
つて、運転者がアクセルペダル１を踏み込むと、
その踏み量に応じてポテンシヨメータ２より出力
される信号がコンピユータ１０に入力され、コン
ピユータ１０はその時の機関の運転状態によりイ
ンジエクター５のパルス巾および／または周波数
を演算してインジエクター５からの燃料吐出量を
決定し、インテークマニホールド６中にこれを噴
射させ、取入れ空気と混合せしめて機関の燃焼室
へ供給するようになつている。コンピユータ１０
は上記各センサからの情報を電圧、電流、デジタ
ル信号および／または周波数信号等の形で入力さ
せ、これらと取入れ空気の流速との関数関係を演
算し、その時点での最適空気量を演算し、その結
果を電気信号の形でスロツトルバルブアクチユエ
ータ８へ出力し、これらを作動せしめてスロツト
ルバルブ７が必要な開度位置へ持ち来たされるよ
うになつている。この間、常にスロツトルバルブ
７の上下流の圧力差が検出され、この信号と同時
に検出されているスロツトルバルブ位置信号とに
より、コンピユータ１０は常に各瞬間毎の最適値
を演算し続けて、スロツトルバルブアクチユエー
タ８への指令を出力する。またスロツトルバルブ
７の上下流の差圧とスロツトルバルブ開度との組
合せによつて決る流入空気量は、予め較正され、
その関数関係をコンピユータ１０のメモリーにマ
ツピングとして記憶させておき、上記差圧センサ
からの信号とスロツトルバルブアクチユエータ８
への出力とか、スロツトルバルブアクチユエータ
８に連結されたポテンシヨメータまたはエンコー
ダ９からの電気信号が常にこれらメモリと対比さ
れ演算されるようになつている。
この種従来方式の内然機関においては、上述の
如く、スロツトルバルブ７がコンピユータ１０か
らの出力により作動せしめられるスロツトルバル
ブアクチユエータ８により常に最適開度を維持す
るように間接的に開閉せしめられるが、スロツト
ルバルブアクチユエータ８が小型サーボモータま
たはステツプモータ等より成つていて、而もスロ
ツトル軸７ａとモータ軸とがベルト、ギヤまたは
カム機構等を介して連結されている場合には、ス
ロツトルシヤフト７ａのベアリング又はメタル部
の摩擦抵抗、スロツトルシヤフト７ａとスロツト
ルバルブ７の重量によるイナーシヤ、更にはスロ
ツトルバルブ７に設けられている（アイドル開度
への）戻し用スプリングの付勢トルク等に打ち勝
つてスロツトルバルブ７を開かねばならない為、
電力消費量が増大するばかりか、応答遅れを回避
できないと言う欠点があつた。
本発明はかゝる欠点を排除するため、マニホー
ルド負圧により作動せしめられるように構成され
ていて、その作動制御がコンピユータからの出力
信号により開閉を制御される電磁弁により行われ
るようにしたニユーマチツクアクチユエータを付
設して、従来のスロツトルバルブアクチユエータ
とこのニユーマチツクアクチユエータとによりス
ロツトルバルブを開閉せしめるようになした、点
火内燃機関のスロツトルバルブ駆動装置を提供せ
んとするものである。以下再び第１図及び第２図
を参照してこれを具体的に説明すれば、、１１は
コンピユータ１０からの出力により作動せしめら
れるニユーマチツクアクチユエータであつて、ア
ンブレラバルブ１１０１を介してスロツトルバル
ブ下流のインテークマニホールドボア６内に連通
せしめられた負圧室１１０２と、コンピユータ１
０からの出力により開閉が制御される三方電磁弁
１１０３を介して負圧室１１０２に接続されたダ
イアフラム室１１０４と、ダイアフラムスプリン
グ１１０５と、ダイアフラム１１０６とから成つ
ており、ダイアフラム１１０６はリンク１１０７
とスロツトルバルブ７ａに固着されていてリンク
１１０７に連結されたアーム７ｂとを介してスロ
ツトルバルブ７ａに連結されている。なお、第２
図において、８０１はサーボモータまたはステツ
プモータ、８０２はモータ８０１の主軸に固着さ
れたプーリ、８０３はプーリ８０２とスロツトル
シヤツト７ａに固着されたプーリ７ｃとの間に掛
けられたベルトであつて、これらによりスロツト
ルアクチユエータ８が構成されている。負圧室１
１０２の容積はダイアフラム室１１０４のそれよ
りも大きくなるように選定されていて、負圧室１
１０２はノンリターンバルブとして働くアンブレ
ラバルブ１１０１により常に高真空状態に保持さ
れ得るようになつている。更に三方電磁弁１１０
３は、ダイアフラム室１１０４を大気に連通せし
めると同時に負圧室１１０２との連通を遮断する
第一位置と、ダイアフラム室１１０４を負圧室１
１０２に連通さしめると同時に大気との連通を遮
断する第二位置と、負圧室１１０２とダイアフラ
ム室１１０５と大気との連通を総て遮断する第三
位置とに切り換えられ得るようになつている。
本発明装置は上記の通り構成されているから、
前述の如く運転者の運転指令信号がコンピユータ
１０に入力されると、その時の機関の運転状態や
環境条件に基づく各種入力信号と共にコンピユー
タ１０により演算が行われ、その結果はモータ８
０１に開閉指令として出力されるが、これと同時
に電磁弁１１０３への信号が発せられて電磁弁１
１０３は第一位置より第二位置へ切り換えられ
る。従つてモータ８０１は矢印方向へ回転せしめ
られ、一方リンク１１０７はダイアフラム１１０
６の右方への変位により矢印方向へ引かれて、ス
ロツトルバルブ７はモータ８０１とダイアフラム
１１０６との二つの駆動力により図示位置より適
正位置まで開かれる。この場合、既述の如く位置
検出用のポテンシヨメータまたはエンコーダ９が
常時スロツトルバルブ７の開度をコンピユータ１
０へフイードバツクしているので、スロツトルバ
ルブ７が適正開度位置になつた時コンピユータ１
０から再び信号が発せられて、電磁弁１１０３が
第二位置より第三位置へ切り換えられると同時に
モータ８０１も停止する。かくしてスロツトルバ
ルブ７は迅速且つ適確に常に適正開度に保持され
るが、ダイアフラム１１０６はモータ８０１の作
動を助けるニユーマチツクサーボとして働くか
ら、スロツトルシヤフト７ａのベアリング等の摩
擦抵抗や、スロツトルバルブ７等の重量によるイ
ナーシヤや、戻し用スプリングの付勢トルク等が
あつても、モータ８０１に要求される負荷が小さ
くて済む。
又、モータ８０１が何らかの故障で作動しない
場合でも、ダイアフラム１１０６は上述の付勢ト
ルク等より大きい駆動力を有するように設計され
ているから、スロツトルバルブ７を開閉作動させ
ることができる。又、電磁弁１１０３が、故障に
より例えば第二位置でロツクされ、ダイアフラム
１１０６が作動不能に陥つたとしても、ポテンシ
ヨメータ９の信号がコンピユータ１０にフイード
バツクされて、モータ８０１に通常より大きなト
ルクが発生するように動作せしめることになるか
ら、結局、スロツトルバルブ７を開閉作動させる
ことができる。もちろん、これらの場合、スロツ
トルバルブ７の開閉動作速度は正常な作動時より
遅くなる。けれども、万一の場合にもスロツトル
バルブの開閉を確実に行ない得る。
尚、本発明は上記実施例による燃焼噴射装置に
限定されるものではなく、アクセルペダルとスロ
ツトルバルブが機械的な接続ではなく電気的に接
続されていて、スロツトルバルブがアクチユエー
タで開閉作動せしめられる装置であれば、採用さ
れ得るものである。
上述の如く本発明によれば、スロツトルバルブ
を開閉するため駆動力を、モータを含むスロツト
ルバルブアクチユエータとマニホールド負圧によ
り作動せしめられるダイアフラムを含むニユーマ
チツクアクチユエータとにより得るようにしたか
ら、電力消費の小ない小型モータでも十分使用に
供することができ、而も常に迅速且つ適確にスロ
ツトルバルブの開度を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係るスロツトルバルブの駆動
装置を備えた本システムの一実施例を示すブロツ
ク線図、第２図は本発明に係るスロツトルバルブ
の駆動装置の一実施例を示す説明図である。 １……アクセルペダル、２……ポテンシヨメー
タ、３……燃料供給装置、４……メーターリング
装置、５……インジエクタ、６……インテークマ
ニホールドボア、７……スロツトルバルブ、８…
…スロツトルアクチユエータ、９……ポテンシヨ
メータまたはエンコーダ、１０……コンピユー
タ、１１……ニユーマチツクアクチユエータ、１
１０３……電磁弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ スロツトルバルブの適正開度を決定するため
    のスロツトルバルブアクチユエータを備えた点火
    内燃機関において、上記スロツトルバルブアクチ
    ユエータとは別に、スロツトルバルブを開閉し得
    るニユーマチツクアクチユエータを付設して、該
    ニユーマチツクアクチユエータはマニホールド負
    圧により作動せしめられるように構成すると共
    に、その作動制御はスロツトルバルブ開度情報が
    フイードバツクされているコンピユータからの出
    力信号により開閉を制御される電磁弁により行な
    われるようにして、上記スロツトルバルブアクチ
    ユエータとニユーマチツクアクチユエータとによ
    りスロツトルバルブが開閉せしめられるようにし
    た、スロツトルバルブの駆動装置。
JP56089509A 1981-06-12 1981-06-12 Driving method of throttle valve in ignition internal combustion engine Granted JPS57206739A (en)

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FR (1) FR2507685B1 (ja)
GB (1) GB2100343B (ja)

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