JPH0240032A - スロットル開度制御装置 - 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、エンジンに使用されるスロットル開度制御
装置に関するものである。

［従来技術１ 従来のスロットル開度制御装置どしては、例えば第８図
に示すように、ステッピングモータ１の出力軸２とスロ
ットルバルブ３の回転軸４はピニオンギヤ５とカムギヤ
６を介して接続されている。

そして、カムギヤ６とピニオンギヤ５のギヤ比をＮ：１
とするとスロットルバルブ３はステッピングモータ分解
能の１／Ｎの分解能で駆動されるくただし、Ｎは整数）
。又、スロットルバルブ３の回転軸４の他端には捩じり
バネ７が取付けられ、ギヤによるバックラッシュの影響
が無いようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、スロットルバルブ３の分解能を向上させるた
めにギヤにより減速しているためにスロットルバルブ３
の作動速度が遅くなり制御遅れが生じる。又、ギヤ５，
６のバックラッシュの影響を無くすための捩じりバネ７
等の取付が必要となり構造が複雑になるとともにギヤ比
を大ぎくするとス７ツビンク′［−一夕１の取付部分の
スペースも大きくなり、装置全体が大型化する問題があ
った。

この発明の目的は、ステッピングモータの駆動に対しス
ロットルバルブの回動に遅れがなく、かつ小形化可能な
スロットル開度制御装置を提供づることにある。

ｒ課題を解決覆るための手段コ この発明は、吸気通路内に配置されたスロットルバルブ
と、前記スロットルバルブの回転軸と駆動連結されたス
テッピングモータとを備え、前記スデッピングし−９の
各励磁相にパルス１１９号を出力して前記スロットルバ
ルブの開度を制御づるようにしたスｌ」ットル開度制御
装置において、前記ステッピングモータの出力軸と前記
スロットルバルブの回転軸とを直接接続−するとともに
、ぞのステッピングモータの隣り合った励磁相に所定の
通電比とイｒる信号を出力してスロットルバルブの開度
を保持する制御手段を備えてなるスロワ１ヘル開度制御
装置をその要旨と覆る。

１作用１ 制御手段は、ステッピングモータの隣り合った励磁相に
所定の通電比どなる信号を出力づることにより当該ステ
ッピングモータの出力軸と直接接続されたスロットルバ
ルブの回４７１＠を介してスロットルバルブの開度を保
持する。

［実流例］ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。

第１図に示すように、スロットルボディー１１には吸気
通路１２が形成されている。又、このスロットルボディ
ー１１にはポルｉ〜１３にてステッピングモータ１４が
固設され、そのステッピングモータ１４の出力軸（回転
軸）１５は延設され前記吸気通路１２を貫通している。

吸気通路１２内においてスロットルバルブ１６がボルト
１７にＪ、リスチッピングモータ１４の出力軸１５に固
設されている。又、ステッピングモータ１４の出力軸１
５は吸気通路１２の対向部でベアリング１８゜１９によ
り滑かに回転するようになっている１、次に、このスロ
ワ１〜ル聞度制御装冒の電気的構成を説明する。

第２図に承りように、制ｉ手段とｉノでのマイクロコン
ビＪ−夕く以下、マイコンという）２０ば必要な回転移
動角度に対応する数の入力パルス列を発生ずる。ざらに
、このマイコン２ｏはデフアイ制御に（前記スロットル
バルブ１６の開度を保持するようにな−）でいる。即ち
、そのステッピングモータ１４の隣り合一）だ励磁相に
所定の通電比、つまり、第３図（ａ）に示ずように、−
周期ａのうちΔン朋間すどなる１８号を出力伏る。又、
同時に、その隣りの相には第３図（ｂ）に示すＪｚうに
前記−周期ａのうち（ａｂ）期間オンどなる信号を出力
する。

これは、Ｎ　（Ｎ　；整数）ステップにて励磁相を励磁
状態から非励磁状態にし次のステップＮ＋１でこの励磁
相を励磁状態にη−ることによって回転駆動させる通常
のステッピングモータにおいて、Ｎステップに相当ザる
励磁相ｌ＼の励磁をデユーティ比ｂ　／　ａに設定し、
Ｎ−１１ステツプの励磁相への励磁をデユーティ比１−
ｂ、／ａに設定することによりステッピングモータ１４
の出力軸１５及びスロットルバルブ１６はＮステップと
Ｎ＋１ステツプとの間で往復揺動し、みかけ上、第４図
に示すようにＮとＮ＋１ステツプの間にさらに別のステ
ップ状態（＝　Ｎ　十ｂ　、ｙ　ａ　＞が作り出される
。

分配回路２１は前記マイコン２０から入力パルスが加え
られたときにステッピングモータ１４の巻線の励磁相の
どの相のコイルグループに電流を流すべきかの情報を与
えるパルス列を発生する。

駆動回路２２ばトランジスタ等のパワー素子からなり、
前記分配回路２１からのパルス列を励磁順序に従ってモ
ータ１４のコイルに電流を流しトルクを発生させる。

次に、このように構成したスロットル開度制御装置の作
用を説明する。

マイコン２０はアクセルペダル間度検出センサ等の外部
からの信号により所望のステッピングモータ１４のステ
ップ状態（例えば、ＮステップとＮ＋１ステツプの間で
のＮ＋ｂ／ａステップ）とするためにその回転移動角度
に対応する数の入力一 パルス列を出力し、分配回路２１及び゛駆動回路２２を
介して励磁順序に従ってステッピングモタ１／４のゴ」
イルに電流を流しトルクを発生ざぜる。

その結果、ステッピングモータ１４の出力軸Ｉ　Ｆ５が
回転駆動りることによりス１］ツ１〜ルバルブ１６が回
動される。

さらに、マイ−１ン２０はそのス【］］ツ１−ルバルブ
１の開度に設定・保１肖−りるために、第３図（ａ）に
示Ｊア゛コーティ比０／ａの信号を出力する。同１１？
＋に、マイコン２０はその隣りの相に対し第３図（ｂ）
に示刀（ａ−ｂ）期間刺ンとなる信号を作り出力する。

そして、分配回路２１及び駆動回路２２を介してステッ
ピングモータ１４のコイルに電流を流し１ヘルクを発生
させる。その結果、ステッピンクーＥ−夕１４の出力軸
１５の角度はＮステップとＮ　＋１ステツプとの間で往
復揺動されスロットルバルブ１６の開度も往復揺動され
るか、Ｌンジン出力はこのスロットルバルブ１Ｇの揺動
に追従できず、あたかも第４図に承りようにＮ　−＋−
ｂ／″ａステップに保持される場合と同様のエンジン出
力を得ることになる。

このように本実施例においでは、ステッピングモータ１
４の出力軸１５とスロットルバルブ１６の回転軸とを直
接接続するとともに、マイコン２０にてステッピングモ
ータ１４の隣り合った励磁相に所定の通電比どなる信号
が出力され、例えば通常のステッピングモータにおける
所定の励磁相での常時非励磁状態のＮステップと常時励
磁状態のＮ＋１ステツプの間でデユーティ比ｂ／ａを設
定することにより、別のステップ状態Ｎ　十ｂ　／ａを
作り出すことができる。従って、従来のギヤを介した構
造と同等のスロワ１へルバルブ分解能がギヤを介さない
構造にて得られ、バックラッシュの影響を無くすための
捩じりバネ等の機構の取付が不要となり、又、ステッピ
ングモータ取付部分のスペースも小さくて１−み構造が
簡単でコンパクトなものとなり、さらに、ギヤによる減
速もなされないため制御遅れが発生ずる虞がない。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば前記デユーティ比ｂ／ａの周期ａをス［１ツ１〜
ルバルブ１（５が追従でさない稈磨にまで短くすること
により同バルブ１ＧをほぼＮ　＋　ｂ／″ａステップ状
態に保持づるようにしてもよい。

又、第５図に示すようにステッピングモータ２３の出力
軸２４とスロワ１〜ルパルブ２５の回転軸２６をカップ
リング２７により直結し、当該ステッピングモータ２３
をデ：１−ティ制御づ−るようにしてもよい。又、第６
図に示すように、ステッピング［−夕２８の出力押１２
９をスロットルバルブ３０の一方の回転軸として接続し
てもよい。即ち、スロワ）ヘルパルブ３０の両端を２つ
の回転軸で支持づる構造とし、その一方の回転軸をステ
ッピングモータ２８の出力軸２９ど直接接続ηる。

この両実施例においては、ステッピングモータ２３．２
８の出力軸２４．２９を長く仲ば゛寸必要がないため加
工面で右利となるとともに、出力軸２１２９のふれの影
響が少なくなるためステッピングモータ２３．２８の信
頼性が向上する。

又、ステッピングモータ１４の隣り合った励磁相への通
電比は、一方の相を第７図（ａ）に示すようにデユーテ
ィ比ｂ／ａとするとともに、伯方の相を第７図（ｂ）に
示すように常時オン、叩ちデユーティ比１００％にする
ようにしてもよい。

［発明の効果コ 以上詳）ボしたようにこの発明によれば、ステッピング
モータの駆動に対しスロットルバルブの回動に遅れがな
く、かつ小形化可能とすることができる優れた効果を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したスロワ１〜ル開度制御装
置の断面図、第２図はスロットル開葭制御装置の電気的
構成を示す図、第３図は出力信号を示す波形図、第４図
はステップの状態を示Ｊタイムチャート、第５図は別例
のスロワ１〜ル開度制御装置の断面図、第６図は他の別
例のスロワ１ヘル開度制御装置の断面図、第７図は別例
の出力信号を示す波形図、第８図は従来のスロワ１〜ル
開度制御装置の断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１．吸気通路内に配置されたスロットルバルブと、前
   記スロットルバルブの回転軸と駆動連結されたステッピ
   ングモータと を備え、前記ステッピングモータの各励磁相にパルス信
   号を出力して前記スロットルバルブの開度を制御するよ
   うにしたスロットル開度制御装置において、 前記ステッピングモータの出力軸と前記スロツトルバル
   ブの回転軸とを直接接続するとともに、そのステッピン
   グモータの隣り合った励磁相に所定の通電比となる信号
   を出力してスロットルバルブの開度を保持する制御手段
   を備えてなるスロットル開度制御装置。