JPH01333A - スロツトルバルブ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車の′１に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関し、特にアクセル操作
に対する高速応答性の改良に係るものである。

〔従来の技術〕

最近、排気浄化性能や燃費性能を同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
ダルとの＋４械的連結をなくしアクセル踏込み盾全知；
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わす信号（例
えばエンジン回転数信号、ギヤポジション信号等）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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した電子制御アクチュエータによるスロットルハル
ツ制御装置にあっては、スロットルバルブの開閉は演算
制御部から指令を受けて作動する、下動モータにより行
なわれるため、エンジン制御上必要とされる高速応答性
とスロットルバルブの開閉動作に要する駆動力を実現す
るため所定値以上の！上動トルクを有する、駆動モータ
およびこの、駆動力の伝達＠構、通常は減速歯車装置と
（でよって構成されている。したがって高速応答性に！
しかつ、スロットルバルブの開閉に必要な、駆動力を発
生するためには減速歯車装置の減速比を大きめに設定す
るならば高速型のモータ、また小さめに設定するならば
高トルクを発生する大型のモータが必要で、いずれにし
てもモータは高価であシ大型化によシ重量が重くなると
いう問題があった９゜この発明は上記のような問題点全
解消するためになされたもので、運転者が加速のために
踏込んだアクセルペダルの動きにも速やかに応答すると
共に、エンジン制御を最適に行なうための電子的な開閉
制御に小型かつ低価格の駆動モータ金剛いたスロットル
バルブ制御装置を得ること全目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係るスロットルバルブ制御装置は、スロット
ルバルブを開閉する弁ｔｌａ　ｋ　’Ｊング遊星−ＪＩ
Ｌ減速機を介して駆動し、上記減速機の外枠をなすイン
ターナルギヤをアクセルペダルの踏込みに工り回転可能
にし、サンギヤは、駆動モータを有する′Ｌに子制御ア
クチュエータでスロットルバルブの開１１１　ｋ検出す
る開度センサの出力値とスロットルバルブの目標開度と
の出力値が一散するように演算制御部によυ電子制ｊ卸
アクチュエータに制御信号を与えて制御するようにした
ものである０、〔作　用〕 この発明においては、リング遊星歯車減速機の外枠とな
るインターナルギヤがアクセルペダルからの連結手段で
直接回転１＝　Ｓｒされるようにすることで、アクセル
ペダルの急速な動きに対して速やかにスロットルバルブ
が動くことができ、演算制御部から指示される目標のス
ロットル開度への開閉１■１］御についてはリング遊星
歯車減速機のプラネットギヤ群を介して行なわれる。

〔実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明によるスロットルバルブ制御装置の構成図
、第２図はリング遊星歯車減速機の正面図であって、図
について、１は図示しないエンジンの空気吸入管、２は
スロットルバルブ、３はスロットルバルブ２を開閉する
弁軸、４はリング遊星−車減速機である。４２はこの減
速機４の外枠となるインターナルギヤ、４３はサンギヤ
４４の周囲に等間隔に配置きれたプラネットギヤ群で、
前後のキャリヤ板４１．４５で回転自在に保持されてい
る。上記サンギヤ４４は駆動モータ５１に直結され、サ
ンギヤ４４０回転がプラネットギヤ４３を介してキャリ
ヤ板４１．４５に一定の減速比をもって伝えられ、この
回転が左方のキャリヤ板４１から弁軸３に伝えられる。

また、第２図に示すようにインターナルギヤ４２の外周
からスタッド６が出ており、このスタッド６が引張ばね
８によってストッパ７に当接している。なお、スタッド
６にはアクセルワイヤ９が結合され、このワイヤ９の他
端にアクセルペダル１０が結合されている。これによっ
て引張ばね８はアクセルワイヤ９に張力を加えるために
設けたリターンスプリングとなり、この引張ばね８によ
ってスロットルバルブ２を閉じる位置に戻すトルクをイ
ンターナルギヤ４２に付勢している。１１はアクセルペ
ダル１０のリターンスプリング、１２はアクセルペダル
ｌＯのストッパである。

５は′直子制御アクチュエータで、直流の連動モータ５
１とこのモータ５１に′ａ１．流を供給する電流制御回
路５２とから構成されている。１４はスロットルバルブ
２の開度全・検出する例えばポテンショメータからなる
開度センサで、このセンサ１４の出力信号Ｈが電流制御
回路５２に入力される。

１６はエンジン動作状態（例えば回転速度Ｎ）および車
両の走行状態（例えば、ｉ−速Ｖ＞ｆｒｌ＆を出する走
行センサ１５と運転者が操作するアクセルペダル１０の
踏込み量全検知するアクセルセンサ１３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スロットルバルブ２の目標開度Ｈｔ
を出力する演３１　簡制御部である。スロットルバルブ
２の目標開度Ｈｔを指示する信号は電流制御回路５２に
入力され、スロットルバルブ２の信号Ｈが目標量１ｆｉ
（ｉに等しくなるよう（心、駆動モータ５２を動作させ
る駆動電流が′電流［ｆ：’Ｉ闘回路５２より出力され
る。

次に動作について説明する。電子制御アクチュエータ５
の回転駆動力（グサンギャ４４．プラネットギヤ群４３
．キャリヤ板４１．４５＜介して弁１前３テ伝えられる
。このとさ、インターナルギヤ４２が回転しないように
、すなわち、アクセルペダル１０の踏込みが一定に保た
れているとすると、電子ｉｅｌ！　（ｉｌ”ｌアクチュ
エータ５ＶＣ入力される２つの信号つまシ上記開灰セン
ザ１４の后号ｌｌと目標開威Ｈｔに従って目標スロット
ル開度Ｈ１ＶＣなるように上記伝達経路によってスロッ
トルバルブ２の開閉が電子？ｔＩＩＪ御される。このス
ロットルバルブ２の動きは目標量ｆｆＨｔの指示に対し
ていくらかの応答時間遅れ？もって追従する。一方、ア
クセルペダル１０の踏込みの度合が変化すると、この動
きに応じてアクセルワイヤ９Ｉインターナルギヤ４２．
プラネットギヤ群４３を介してキャリヤ４１．４５：て
、１ハ動力が与えられる。この回転は電子制菌アクチュ
エータ５によって回転させているサンギヤ４４からの１
嘔動に重畳する形でキャリヤ４１より弁軸３を回転させ
、スロットルバルブ２を開閉する。

アクセルペダル１０の踏込みに対するスロットルバルブ
２の動きは電子制御アクチュエータ５による動きに重畳
する形で行なわれるが、その応答速度はアクセルワイヤ
９の弛みや遊びを除くとアクセルペダル１０の動きに即
時に応答する。また、目標開度ｆ（ｌの指示はアクセル
踏込み度Ａおよび定行センサ１５の信号全入力して演算
処理したのちに出力されるものであるが、演算制御部１
６としテ通常のマイクロコンピュータの処理速度は十分
に速く、スロットルバルブの機械的動作速度よりも高速
であり、この発明では高速に変化する目標量［Ｈｊの指
示に対する追従性が′重子制御アクチュエータ側で回転
、駆動される入力軸の回転角度変化の速度が遅いにも拘
らず優れている。したがって電子制御アクチュエータと
しては記動モータの出力側に十分な減速比をもつ機能を
設ければ非常に低トルクのモータを使用することができ
、かつ駆動制御回路も小電流を扱うものとなシ装置全体
として小型で安全性の高いものとなる。また、大きな減
速比を得る機構として公知のハーモニックドライブ機構
全利用すればさらに小型化が図れ、制御精度も同上する
。

〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、スロットルバル
ブ全開閉する弁軸をリング遊星歯車減速機を介して駆動
するもので、リング遊星歯車減速機の外枠となるインタ
ーナルギヤをアクセルペダルの踏込みにより回転可能に
し、サンギヤは駆動モータを有する電子制御アクチュエ
ータでスロットルバルブの開度を検出しながら電子制御
するようにしたので、小型かつ低価格の、駆動モータ全
周いることができ、しかも高ＭＷで高応答性に優れたス
ロットルバルブ制御装置となる。。

【図面の簡単な説明】

′１−１図はこの発明の一実施例によるスロットルバル
ブ制御装置の構成（２）、第２図はリング遊星１′！１
車減速機の正面図である。 ２・・・スロットルバルブ、３・・・弁軸、４・・・リ
ング遊星歯車減速機、５・・・′「イ子制御アクチュエ
ータ、９・・・アクセルワイヤ、１０・・・アクセルペ
ダル、１３・・・アクセルセンサ、１４・・・開度セン
サ、１６・・・６１【算制御部、４２・・・インターナ
ルギヤ、４３．・・プラネットギヤ、４４・・・サンギ
ヤ、５１・・・駆動モータ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分金示す、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の出力を可変するスロットルバルブを開閉するため
   の弁軸と、この弁軸を駆動するサンギヤ、プラネットギ
   ヤおよびインターナルギヤからなるリング遊星歯車減速
   機と、この減速機の外枠を形成するインターナルギヤを
   アクセルペダルの踏込みに応動して回転駆動するための
   連結手段と、上記リング遊星歯車減速機のプラネットギ
   ヤ群をサンギヤの周囲に回転駆動するためのモータを有
   する電子制御アクチュエータと、スロットルバルブの開
   度を検出する開度センサと、車輌の運転状態に応じてス
   ロットルバルブの目標開度を遂時演算出力すると共に、
   この出力値と開度センサの出力値が一致するように電子
   制御アクチュエータに制御信号を与える演算制御部とを
   備えたことを特徴とするスロットルバルブ制御装置。