JPH02149733A - 電動絞弁制御装置 - Google Patents
電動絞弁制御装置Info
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- JPH02149733A JPH02149733A JP63300579A JP30057988A JPH02149733A JP H02149733 A JPH02149733 A JP H02149733A JP 63300579 A JP63300579 A JP 63300579A JP 30057988 A JP30057988 A JP 30057988A JP H02149733 A JPH02149733 A JP H02149733A
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- Japan
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- valve
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- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F02D11/04—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by mechanical control linkages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- 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
- F02D11/10—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 electric type
-
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- F02D11/10—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 electric type
- F02D2011/101—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 electric type characterised by the means for actuating the throttles
- F02D2011/102—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 electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator
Landscapes
- 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)
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。
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〕
本発明は車両のタンデムスロットルバルブ式スロットル
アクチュエータに係り、特にヒステリシスの小さい弁戻
し機構を有する電動絞弁制御装置に関する。
アクチュエータに係り、特にヒステリシスの小さい弁戻
し機構を有する電動絞弁制御装置に関する。
従来のタンデムスロットルアクチュエータは、特開昭６
０−７９１２６号に記載のようにモータでスロットルバ
ルブを制御するものにおいて、弁戻し機構としてコイル
バネを用いていた。また、弁戻し機構部が減速部と反対
側に突出していた。
０−７９１２６号に記載のようにモータでスロットルバ
ルブを制御するものにおいて、弁戻し機構としてコイル
バネを用いていた。また、弁戻し機構部が減速部と反対
側に突出していた。
弁戻しトルク発生機構の摩擦トルクが大きいと制御精度
を上げられないと云う問題がある。即ち、駆動装置を電
動モータとして、現在ある位置から比較的小さな隔りを
持った目的位置に制御しようとすると次のような問題が
発生する。例えば、目的位置のバネ戻し力が現在位置の
バネ戻し力より大きくなる場合には、モータの出力トル
クがバネ戻し力と摩擦トルクの合力以上に大きくならな
ければ動き出さない。
を上げられないと云う問題がある。即ち、駆動装置を電
動モータとして、現在ある位置から比較的小さな隔りを
持った目的位置に制御しようとすると次のような問題が
発生する。例えば、目的位置のバネ戻し力が現在位置の
バネ戻し力より大きくなる場合には、モータの出力トル
クがバネ戻し力と摩擦トルクの合力以上に大きくならな
ければ動き出さない。
しかし、−旦動き出すと摩擦トルクは静マサツから動マ
サツへと変化するので小さくなる。この場合、目標位置
をｏｖｅｒ Ｌ／てしまう現象が出る。通常この種の位
置制御では比例・積分・微分制御（いわゆるＰＩＤ制御
）の内少なくとも比例・積分（ＰＩ制御）を適用して目
的位置との誤差を小さく（望ましくはゼロ）にする制御
が行なわれる。
サツへと変化するので小さくなる。この場合、目標位置
をｏｖｅｒ Ｌ／てしまう現象が出る。通常この種の位
置制御では比例・積分・微分制御（いわゆるＰＩＤ制御
）の内少なくとも比例・積分（ＰＩ制御）を適用して目
的位置との誤差を小さく（望ましくはゼロ）にする制御
が行なわれる。
ここで早く目的位置に達せさせるには積分制御のゲイン
を大きくすればよい事がわかる。
を大きくすればよい事がわかる。
しかし、上述の如く摩擦トルクが存在する系においては
積分値がある程度以上大きくならなければ弁は動き出さ
ず、動き出した時には積分値が大きくなっているために
目的位置を超過してしまう事になる。従って摩擦ｈルク
を有する系においては積分ゲインを大きくとる事を制限
され、結果的に位置制御精度と制御応答性に劣るシステ
ムとなってしまう問題がある。さらに、摩擦トルクの大
きなコイルバネではスロッｉ・ルシャフト方向にこのバ
ネをおさめるための大きなスペースが必要であるという
問題がある。
積分値がある程度以上大きくならなければ弁は動き出さ
ず、動き出した時には積分値が大きくなっているために
目的位置を超過してしまう事になる。従って摩擦ｈルク
を有する系においては積分ゲインを大きくとる事を制限
され、結果的に位置制御精度と制御応答性に劣るシステ
ムとなってしまう問題がある。さらに、摩擦トルクの大
きなコイルバネではスロッｉ・ルシャフト方向にこのバ
ネをおさめるための大きなスペースが必要であるという
問題がある。
本発明の目的は、摩擦トルク（ヒステリシスと比例関係
にある）の小さい引張りバネを用い、かつ、バネ支持部
での摩擦損失を小さくして、位置制御精度と制御応答性
に優れ、モータおよびシャフト方向のスペースが小さい
、コンパクトなスロットルアクチュエータにすることに
ある。
にある）の小さい引張りバネを用い、かつ、バネ支持部
での摩擦損失を小さくして、位置制御精度と制御応答性
に優れ、モータおよびシャフト方向のスペースが小さい
、コンパクトなスロットルアクチュエータにすることに
ある。
上記目的は、弁戻し手段として、引張りバネを用い、か
つバネ支持部での摩擦を小さくする手段を用い、該弁戻
し手段を減速部内に設けることにより、達成される。
つバネ支持部での摩擦を小さくする手段を用い、該弁戻
し手段を減速部内に設けることにより、達成される。
引張りバネは摩擦トルク（ヒステリシス）が小さい為、
弁を閉じるためのモータの駆動トルクを小さくできる。
弁を閉じるためのモータの駆動トルクを小さくできる。
駆動トルクを小さくできると、小さいモータが使え、シ
ステムの制御精度と応答性を向上できる。
ステムの制御精度と応答性を向上できる。
また、引張りバネを減速部内におさめることができるた
め、特開昭６０−７９１２６号に示すようなコイルバネ
の収容スペースがなくてすむ。
め、特開昭６０−７９１２６号に示すようなコイルバネ
の収容スペースがなくてすむ。
以下、本発明の実施例を第１図、第２図、第３図、第４
図、第５図、第６図、第７図を用いて説明する。第４図
は、本実施例が用いられるシステムの構成を示すもので
、主スロツトルバルブ２２はアクセルペダルとつながっ
ている。また、副スロツトルバルブ３はスロットルアク
チュエータ１９と直結され、該スロットルの開度はスロ
ットルセンサ１６でセンシングされる。エアクリーナー
２１てきれいにされた空気はスロットルバルブ３および
２２を通って、エンジン１８にはいる。
図、第５図、第６図、第７図を用いて説明する。第４図
は、本実施例が用いられるシステムの構成を示すもので
、主スロツトルバルブ２２はアクセルペダルとつながっ
ている。また、副スロツトルバルブ３はスロットルアク
チュエータ１９と直結され、該スロットルの開度はスロ
ットルセンサ１６でセンシングされる。エアクリーナー
２１てきれいにされた空気はスロットルバルブ３および
２２を通って、エンジン１８にはいる。
３および２２のスロットル開度はスロットルセンサ１６
でセンシングされ、該信号はコントロールユニット１７
にとりこまれる。また、同時に４１輪の車輪速を車輪速
センサ２０でセンシングして、コントロールユニット１
７にとり込み、制動力が最大になるようにコントロール
ユニツｌ−１７内で処理して、適当な制御電流をアクチ
ュエータ１９に流し、スロットル開度を制御し、駆動力
が常に最大になるよう制御している。
でセンシングされ、該信号はコントロールユニット１７
にとりこまれる。また、同時に４１輪の車輪速を車輪速
センサ２０でセンシングして、コントロールユニット１
７にとり込み、制動力が最大になるようにコントロール
ユニツｌ−１７内で処理して、適当な制御電流をアクチ
ュエータ１９に流し、スロットル開度を制御し、駆動力
が常に最大になるよう制御している。
第１図は本実施例の構成を示す。
スロットルチャンバ１に、副シャフト２が通っており、
１及び２の間にはベアリング４とダストシール５を介し
、このため副シャフト２は回転自在である。該シャフト
２の中央部には副バルブ３が設けである。該シャフトー
刃端には大歯車６が締付ボルト７により固着されている
。該大歯車６の一方の側面にはバネ支持部８が設けであ
る。該バネ支持部８はチャンバ１にも設けてあり、その
間にリターンスプリング９が設けである。
１及び２の間にはベアリング４とダストシール５を介し
、このため副シャフト２は回転自在である。該シャフト
２の中央部には副バルブ３が設けである。該シャフトー
刃端には大歯車６が締付ボルト７により固着されている
。該大歯車６の一方の側面にはバネ支持部８が設けであ
る。該バネ支持部８はチャンバ１にも設けてあり、その
間にリターンスプリング９が設けである。
次に第２図は第１図のＡ矢視図である。
１２はストッパであり、該ス１ヘツパ１２の位置を調節
するためのストッパナラＩ・１３が設けである。１０は
アクチュエータ１９をチャンバ１に固定させるための締
付ボルトである。１１は、トレーンパイプである。
するためのストッパナラＩ・１３が設けである。１０は
アクチュエータ１９をチャンバ１に固定させるための締
付ボルトである。１１は、トレーンパイプである。
次に第３図は本発明の構成を示したものである。
バネ支持シャフト８ａはチャンバ１に固着されており、
該シャフト８ａに対し、ブシュ８ｃは回転自在である。
該シャフト８ａに対し、ブシュ８ｃは回転自在である。
ブシュ８ｃはバネホルダ８ｂに固着され、８ｂの外周中
央部には溝が刻まれ、刻溝８ｂａにリターンスプリング
９の一方端が組込まれている。コンタクトリング８ｄは
シャフト８ａに対し、回転自在であり、抜は止めとして
Ｅリング８ｅが設けである。
央部には溝が刻まれ、刻溝８ｂａにリターンスプリング
９の一方端が組込まれている。コンタクトリング８ｄは
シャフト８ａに対し、回転自在であり、抜は止めとして
Ｅリング８ｅが設けである。
第２図で本実施例の動作を説明する。
スロットルシャフト２が回転すると大歯車７も回転し、
ストッパ１２に接触して止まる。この動作にともないリ
ターンスプリング９は引張られる。
ストッパ１２に接触して止まる。この動作にともないリ
ターンスプリング９は引張られる。
また、第３図でのバネ支持シャツｌへ８ ａを中心とし
てブシュ８ｃとコンタクトリング８ｄが回転する。バネ
支持シャフト８ａとブシュ８Ｃは接触しているが、摩擦
係数が０．０２〜０．１なので接触によるトルク損失は
無視できる。
てブシュ８ｃとコンタクトリング８ｄが回転する。バネ
支持シャフト８ａとブシュ８Ｃは接触しているが、摩擦
係数が０．０２〜０．１なので接触によるトルク損失は
無視できる。
つまり、スロットルアクチュエータを小形化するために
は、特開昭６０−７９１２６号に示すコイルバネ部を減
速部内に納める事が有効である。このため本出願品は、
戻しバネを引張りバネとした。引張りバネは第５図に示
すようなトルク特性をもっており、足で制御する場合は
制御に向かないが、モータで制御するため問題はない。
は、特開昭６０−７９１２６号に示すコイルバネ部を減
速部内に納める事が有効である。このため本出願品は、
戻しバネを引張りバネとした。引張りバネは第５図に示
すようなトルク特性をもっており、足で制御する場合は
制御に向かないが、モータで制御するため問題はない。
また、コイルバネには第６図に示すような摩擦トルクと
比例関係にあるヒステリシスがあり、引張りバネのこれ
は小さい。ところが、戻しバネの保持部に摩擦が存在す
るとそれでヒステリシスが発生し、ヒステリシスが大き
いと、バネにさからってバルブを閉じるためのモータの
必要トルクが大きくなり、この事はモータを大きくして
しまっため、小形化に逆らった結果となる。従って、ヒ
ステリシスを小さくする必要がでてくる。本要求を満足
するため、本発明では、戻しバネに引張りバネを用い、
バネの支持部は摩擦が小さ（なるような構造とした。
比例関係にあるヒステリシスがあり、引張りバネのこれ
は小さい。ところが、戻しバネの保持部に摩擦が存在す
るとそれでヒステリシスが発生し、ヒステリシスが大き
いと、バネにさからってバルブを閉じるためのモータの
必要トルクが大きくなり、この事はモータを大きくして
しまっため、小形化に逆らった結果となる。従って、ヒ
ステリシスを小さくする必要がでてくる。本要求を満足
するため、本発明では、戻しバネに引張りバネを用い、
バネの支持部は摩擦が小さ（なるような構造とした。
第５図は本実施例で用いる引張りバネのヒステリシスを
実測したものであり、その値が小さいことがわかる。
実測したものであり、その値が小さいことがわかる。
ヒステリシスは、コイルバネでは不可避なものである。
第６図にコイルバネのヒステリシスを示す。
コイルバネの場合、第７図に示すようにバネがねじられ
るとシャフトとコイルバネが接触し、そこで摩擦力が発
生する。この摩擦力がコイルバネのヒステリシスになる
。
るとシャフトとコイルバネが接触し、そこで摩擦力が発
生する。この摩擦力がコイルバネのヒステリシスになる
。
よって、ヒステリシスの小さい、引張りバネを用いた。
本実施例によれば、ヒステリシスが小さいので、弁を閉
じる為の駆動トルクを小さくでき、小さいモータが使え
、位置制御精度、応答性も向上できる。また、引張りバ
ネを減速部内におさめる事ができるので、コイルバネの
場合のバネ収容スペースがいらない。さらに、全開スト
ッパをチャンバの一部にできるため、部品点数を減らす
ことができて、コスト低減ができる。
じる為の駆動トルクを小さくでき、小さいモータが使え
、位置制御精度、応答性も向上できる。また、引張りバ
ネを減速部内におさめる事ができるので、コイルバネの
場合のバネ収容スペースがいらない。さらに、全開スト
ッパをチャンバの一部にできるため、部品点数を減らす
ことができて、コスト低減ができる。
本発明によれば、摩擦トルク（ヒステリシス）を小さく
できるので駆動用モータが小さくできる。
できるので駆動用モータが小さくできる。
また、リターンスプリングをギヤボックス内に納める事
ができるのでコンパクト化及び軽量化及び防錆化ができ
る。さらに、ストッパをギヤボックス内に納める事で部
品点数を減らせコスト低減、信頼性向上ができる。
ができるのでコンパクト化及び軽量化及び防錆化ができ
る。さらに、ストッパをギヤボックス内に納める事で部
品点数を減らせコスト低減、信頼性向上ができる。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は第１図
のＡ矢視図、第３図は本発明の拡大図、第４図は本発明
の用いられるシステム構成図、第５図は引張りバネの実
測したヒステリシスを示す図、第６図は従来品に用いら
れているコイルバネの実測したヒステリシスを示す図、
第７図は従来品に用いられているコイルバネのヒステリ
シス発生メカニズム説明図である。 １・・・スロットルチャンバ、８ａ・・・バネ支持シャ
フト、８ｂ・・・バネホルダ、８ｃ・・・ブシュ、８ｄ
・・・コンタクトリング、８ｅ・・・Ｅリング、９・・
・リターンスプリング（引張りバネ）。 未 図 第 因 第 図 第５図 第６図 スローｔｆ−ｊし閉屓
のＡ矢視図、第３図は本発明の拡大図、第４図は本発明
の用いられるシステム構成図、第５図は引張りバネの実
測したヒステリシスを示す図、第６図は従来品に用いら
れているコイルバネの実測したヒステリシスを示す図、
第７図は従来品に用いられているコイルバネのヒステリ
シス発生メカニズム説明図である。 １・・・スロットルチャンバ、８ａ・・・バネ支持シャ
フト、８ｂ・・・バネホルダ、８ｃ・・・ブシュ、８ｄ
・・・コンタクトリング、８ｅ・・・Ｅリング、９・・
・リターンスプリング（引張りバネ）。 未 図 第 因 第 図 第５図 第６図 スローｔｆ−ｊし閉屓
Claims (3)
- １．モータ駆動によりスロツトルバルブを制御するシ
ステムのスロツトルアクチユエータにおいて、弁を戻す
ためのトルク発生機構として、引張りバネを設けたこと
を特徴とする電動絞弁制御装置。 - ２．特許請求の範囲第１項において、戻し弁機構を減
速機部内に設けたことを特徴とする電動絞弁制御装置。 - ３．特許請求の範囲第１項において、戻しスプリング
支持部の少なくとも一方を回転可能にしたことを特徴と
する電動絞弁制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63300579A JPH02149733A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 電動絞弁制御装置 |
| US07/438,015 US5016586A (en) | 1988-11-30 | 1989-11-20 | Apparatus for controlling a throttle valve |
| DE3939198A DE3939198A1 (de) | 1988-11-30 | 1989-11-27 | Verstelleinrichtung fuer die drosselklappe einer brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63300579A JPH02149733A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 電動絞弁制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02149733A true JPH02149733A (ja) | 1990-06-08 |
Family
ID=17886540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63300579A Pending JPH02149733A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 電動絞弁制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5016586A (ja) |
| JP (1) | JPH02149733A (ja) |
| DE (1) | DE3939198A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5067460A (en) * | 1990-06-22 | 1991-11-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Variable air/fuel ratio engine control system with closed-loop control around maximum efficiency and combination of Otto-diesel throttling |
| US5146887A (en) * | 1990-07-12 | 1992-09-15 | General Motors Corporation | Valve assembly |
| DE4122801C1 (en) * | 1991-07-10 | 1992-11-26 | Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De | Throttle valve adjuster for IC-engine - has coupling concentric w.r.t. valve shaft via drier dog |
| US5311849A (en) * | 1992-07-14 | 1994-05-17 | Gas Research Institute | Carburetor assembly for an internal combustion gas engine |
| US5394846A (en) * | 1993-08-09 | 1995-03-07 | Brunswick Corporation | Throttle body assembly |
| US5571960A (en) * | 1994-04-08 | 1996-11-05 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Throttle valve opening degree sensor |
| JP3361030B2 (ja) * | 1997-03-19 | 2003-01-07 | 株式会社日立ユニシアオートモティブ | 内燃機関の電子制御式スロットル弁装置 |
| US6119652A (en) * | 1998-05-04 | 2000-09-19 | Ford Motor Company | Throttle valve assembly |
| US6580352B1 (en) | 1999-11-19 | 2003-06-17 | Aptek William, Inc. | Manual control apparatus and method |
| US6622589B1 (en) | 1999-11-19 | 2003-09-23 | Aptek Williams, Inc. | Manual control apparatus |
| DE10251179A1 (de) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Siemens Ag | Gehäuseflanscheinheit |
| JP2005180250A (ja) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | 吸気絞り装置 |
| DE102005052966A1 (de) * | 2005-11-07 | 2007-05-10 | Pierburg Gmbh | Stellvorrichtung zur Verstellung von Komponenten in einer Verbrennungskraftmaschine |
| JP4531008B2 (ja) * | 2006-05-11 | 2010-08-25 | 株式会社ケーヒン | 自動二輪車用の吸気制御装置 |
| DE102007025441B4 (de) * | 2007-05-31 | 2020-06-18 | Continental Automotive Gmbh | Lastverstelleinrichtung |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3210808A1 (de) * | 1982-03-24 | 1983-10-06 | Audi Nsu Auto Union Ag | Brennkraftmaschine |
| US4462357A (en) * | 1982-08-30 | 1984-07-31 | General Motors Corporation | Throttle system |
| DE3403760A1 (de) * | 1984-02-03 | 1985-08-29 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Stellvorrichtung fuer die schwenkachse einer drosselklappe |
| JPH0639922B2 (ja) * | 1985-03-26 | 1994-05-25 | 日産自動車株式会社 | 車両用スロツトル制御装置 |
| JPH0762450B2 (ja) * | 1986-06-26 | 1995-07-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のスロツトル弁制御装置 |
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| JPS6456926A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | Throttle valve controller for engine |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63300579A patent/JPH02149733A/ja active Pending
-
1989
- 1989-11-20 US US07/438,015 patent/US5016586A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-27 DE DE3939198A patent/DE3939198A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5016586A (en) | 1991-05-21 |
| DE3939198A1 (de) | 1990-05-31 |
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