JPH0370827A

JPH0370827A - スロットルバルブ装置

Info

Publication number: JPH0370827A
Application number: JP2054778A
Authority: JP
Inventors: Josef Buechl; ヨーゼフ　ビュークル
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1990-03-06
Publication date: 1991-03-26
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: EP0412237B1; EP0412237A1; US5076231A; ES2045587T3; JP2781049B2; DE59003310D1; DE3926424A1

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】産業上の利用分野本発明は、内燃機関のためのスロットＮパルプに関する
。

従来の技術この種のスロットルバルブは西ドイツ特許第３７１１７
７９号に記載されている。この公知のスロットルバルブ
は、完全に閉じた位置（０°位置〉と、機械的設定器に
よって指定される最大開放位置との間で、サーボモータ
を通じて制御される。アク七μペダμを操作しない時、
機械的設定器はスロットルバルブの完全閉鎖位置を指定
し、従って電子式アクセルペダルの調整の可能性を守り
つつ、機械的アクセルペダルの安全が確保される。

先行公開されていないヨーロッパ特許第８９１０５３７
＆　７号には、西ドイツ特許第３７１１７７９号による
スロットルバルブの改良が記載されてかり、これは無負
荷充填調整器、速度調整装置１カよびアンチスリップ調
整の統合を可能にするものである。

発明の解決しようとする課題上記構成において、さらに望ましいのは、電子機構の故
障時に同種のスロットルバルブの安全性を高め、特に快
適な非常走行運転を可能にすることである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために、本発明のスロットルバルブ
装置は、スロットルバルブが支持されている回転軸を備
え、上記スロットルバルブの開放運動を開放位置の方向
に限定する停止点を備え、アク七μペダルを通じて機械
的ワイヤの操作に応じて開放位置の方向に停止点を移動
させるための手段を備え、停止点方向へ上記スロットル
バルブを押す手段を備え、閉鎖位置と、停止点によって
決定される最大開放位置との間のスロットルバルブの開
放度を調節するサーボモータを備え、上記機械的ワイヤ
が緩む時、停止点を上記スロットルバルブの閉鎖位置の
方向に付勢する復帰手段を備え、スロットルバルブ位置
のための目標値発信器２７カよび上記サーボモータに所
属するスロットルバルブ位置のための実際値発信器を備
え、さらに、上記サーボモータが通常動作において、上
記スロワ）／９パルプの開放角度を停止点によって指定
されるよシも小さく保つように構成され、停止点に達す
るとスロットルバルブを機械的に案内するカップリング
を設けたものである。

さらに、本発明は、機械的にスロットルバルブの最大の
開放角度を指定する従動レバーと接触する、回転軸の半
径方向延長部によって停止点が形成され、またこの延長
部と従動レバーが接触時に互いに連結されてスロットル
バルブが機械的に案内されるものであり、さらに前記延
長部がキャッチばねを備えてなり、これが従動レバーの
一部のキャリアピンと触れる時キャッチされるものであ
る。

さらに、本発明は第１によび第２の停止点設定器を備え
、通常運転においては第２の停止点設定器は停止点を決
定せず、第１の停止点設定器が約１５々／ｈの混合気供
給に相当するスロットルバルブ位置に停止点を設定する
ものでちゃ、非常運転に）いては第１の停止点設定器が
停止点を決定せず、第２の停止点設定器が約１５々／ｈ
の混合気供給に相当する約５°のスロットルバルブ角度
に停止点を設定するものである。

作用上記構成により、スロットルバルブ開放のための最大の
停止点は機械的に指定され、一方電子駆動されるサーボ
モータは開放角度とアクセルペダル位置の間の配分に基
づき、スロットルバルブの開放角度を機械的に指定され
るよりも少なく保つ。

非常走行運転が発生した場合には、これに対応図してスロットルバルブを支持する。Ｑ軸の延長部が停止
点に密着することができて、この密着に達すると部品は
互いに連結し、たとえばキャッチされ、続いてスロット
ルバルブはたとえばアクセルペダルに連結されたワイヤ
によって直接機械的に動かされ、もはやサーボモータに
よっては調節されない。上記のキャッチ結合の例として
、ばねが設けられているが、しかし技術の現況からの任
意のその他のキャッチ結合も可能であり、磁石による結
合も考えられる。

また、二つの停止点設定器が設けられてかり、第１の停
止点設定器は上記のヨーロッパ特許第８９１０５３７８
、７号から公知のものである。°これは圧力ヲ受ｆｆる
と、スロットルバルブの機械的復帰位置を約１０−１１
°に限定し、これは約６０Ｋｇ／ｈの混合気供給に相当
する。０から１１°の間の範囲ではスロットルバルブは
サーボモータを通じてのみ調整され、このようにしてた
とえば無負荷充填調整が可能となる。

さらに、第２の停止点設定器が設けられてｋす、これは
通常の場合、圧力を受ける時ストッパを引っ込めてかり
、従って停止点を決定せず、役割をもっていない。非常
の場合には第１０停止点設定器が不活性化して引っ込み
、従ってスロットルバルブは機械的に１０−１１°以下
に！で閉じることができ、一方、第２の停止点設定器は
出てきて、スロットルバルブの閉鎖角度を非常走行時の
間隙の約５°、約１５ＫｆＡの供給相当に限定する。こ
れによって機械的無負荷が維持され、同時にこの位置で
停止点の部品の接触とキャッチが行われる。

冥施例以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例によるスロットルバルブ装置
の構成を示す斜視図である。第１図にシいて、１０１４
スロツトルバルブを示し、これは内燃機関の吸気管の中
に取付けられ、吸気管はこの図では垂直に走って訃り、
このスロットルｌ＜ＮブｌＯは閉じた状態で描かれてい
る。このスロワ）　／Ｉ／　ｌ＜ルブ１０は回転軸１２
の周りを旋回することができ、矢印１００の方向の旋回
によりスロットルｌ＜ルプ１０は開放位置へもたらされ
る。回転軸１２はその一端にスロットルバルブ１０と運
動上強制結合した半径方向の延長部１６が直角に曲げら
れて設けられて訃り、さらに回転軸１２の軸心１４の延
長上に、駆動レバー２２と従動レバー２８を備えた設定
部１８の回転軸が同軸に配置されている。この設定部１
８の旋回は駆動レバー２２により調節され、従動レノ＜
−２８はこの旋回を以下に説明する方法でスロットルバ
ルブ１０と運動上強制結合した延長部１６に伝達する。

駆動レバー２２あるいはここに描いたように従動し／＜
−２８にはさらに他端が２６の点でモータ側に枢着され
ている復帰はね２４が係合され、安全上の理由から二重
ばねとしであるこの復帰ばね２４はスロットμバｆＶ７
ｐｌＯにその閉鎖位置で当たる。

この従動レバー２８は軸心１４に平行に突出したキャリ
アビン３０を備えて＞ｐ、これは延長部１６と接触シて
いる。スロットルバルブ開放の調整または制御のために
、サーボモータ４２が設けられている。

このサーボモータ４２は電子機構によって駆動され、こ
れはたとえばすべり制御である。駆動電子機構はさらに
消費最適の特性曲線を考慮し、これは第２図と関連して
さらに詳細に説明するが、スロットμパルプｌＯの開放
角度を機械的に可能である、より小さく保つ。

スロワ）Ａ／パルプがその閉鎖位置の方向に圧力を受け
ることがあれば、サーボモータ４２は駆動される。これ
は駆動軸４０を作動し、駆動軸４０は矢印１００の方向
に回転する。駆動軸４０に固定されたキャリア３８は回
転軸１２の他端に固定された半径方向ジャーナル３６と
接触してかり、回転軸１２を同じく矢印１００の方向に
回転させる。すなわち、半径方向ジャーナ／Ｌ／３６と
キャリア３８はばね３２を通じて互いに連結されており
、とのばね３２は通常運転でジャーナ／ｌ／３６をキャ
リア３８と密着させている。しかしスロワ）７ｔｚパμ
ブ１０が開放方向で機械的にジャーナ／Ｉ／３６とキャ
リア３８の間の密着位置に向かって圧力を受けると、ば
ね３２はこれに応じて伸長することができ、この非常運
転はさらに以下に説明する。この場合重要であるのは、
ばね３２が復帰ばね２４より小さいばね力特性曲線を有
してかり、より軟らかいことである。

設定部１８の従動レバー２８の延長部５０はその末端５
８に調整可能なストッパねじ８２を備えており、これは
通常運転でアクセルペダルが操作されない時、停止点設
定器５４の停止点設定ボルト５６と密着し、従ってスロ
ワ）Ａ／バ〃ブ１０の閉鎖位置方向への設定部１８の旋
回を制限する。停止点設定器５４は電気モータあるいは
圧力箱であってよく、その底５６は活性化の際に出たも
のである。

設定レバー１８ハスロツト〜バ〜プ１０の開放位置の方
向に、従って矢印１００の方向に旋回部６０によって回
転することができ、旋回部６０は図示されていないアク
セルペダルと連結しているワイヤ２０の操作によって旋
回することができる。

第１図ではスロットルバルブ１０の回転軸１２、設定部
１８の回転軸シよび旋回部６０の回転軸は互いに同軸に
整列している。この軸の周υを、ワイヤ２０が作用する
ワイヤブー７す６２を用いて、設定部１８の駆動レバー
２２の対向アームとして構成されている設定レバー６４
が旋回することができる。この設定レバー６４はキャリ
ア６６を備えており、このキャリア６６は設定部１８の
駆動レバー２２の一方の側を復帰ばね２４に抗して押し
、この設定部１８をスロットルバルブ１０の開放位置の
方向に動かす。！た、旋回部６０には復帰ばね７０が設
けられてかり、これはアクセルペダルを操作しない時、
従ってワイヤ２０が緩んでいる時、旋回部６０をそのゼ
ロ位置へ動かすためのものである。旋回部６０は目標値
設定器７２が接続されて＞ｐ、これはセンサとして電気
的に信号を発し、これは運転者によるアクセルペダルの
操作に基づき作られる荷重必要条件を代表する。

スロットルバルブ１０の実際の閉鎖度を確認する実際値
発信器６８は、回転軸１２かまたは駆動軸４０に所属し
てかり、実際のスロットμパルプ開放度の位を供給する
。

この配置の機能はヨーロッパ特許第８９１０５３７８．
７号に詳細に記載されてかり、この出願に関連して述べ
る。

しかしこの配置で不利である点は、非常走行にｐいて延
長部１６とキャリアビン３０の間の密着を維持する強力
な復帰ばね２４に抗してサーボモータ４２が働かなけれ
ばならないことである。この不利を克服するために、第
１図に示した実施例では、延長部１６がその一端でプヲ
ケツ）　１（１６と連結してかり、これが第２の停止点
設定器１０２の突出した停止点設定ポ／ｌ／　）　１０
４と密着する。

通常運転にｐいて、第１の停止点設定器５４の停止点設
定ボルト５６は突出して訃り、第２の停止点設定器１０
２の停止点設定ポ／ｌ／　）　１０４は後退して釦り、
これはたとえば油圧駆動装置によってである。

非常運転の場合、不活性化した停止点設定器５４と１０
２の場合、第１の停止点設定器５４のボルト５６は後退
して訃り、第２の停止点設定器１０２のボルト１０４は
突出している。

停止点９０の他方の側において、延長部１６はキャッチ
ばね１０１を支持してかり、キャリアビン３０が延長部
１６に密着するとキャリアビン３０でキャッチされる。

これによって延長部１６とキャリアビン３０は互いに結
合する。もとよりキャッチばね１０１として意外のキャ
ッチの可能性も考えられ、本発明にとって重要であるの
は、キャリアビン３０と延長部１６の間の密着により、
画部分が互いにキャッチするという原理である。

非常が識別されると、第１の停止点設定＠ｌ！５４が不
活性化され、従って従動レバー２８は、スロットルパ〃
ブ開放角度Ｏ０に相当する位置！で移動することができ
る。しかしこれは、不活性化された状態でその停止点設
定ボｔｖ　）　１０４を突出し、従って延長部１６に対
するストッパを形成した第２の停止点設定器１０２によ
って阻止され、スロワ）Ａ／パ〜ブ角度く５°をもはや
許さず、従って無負荷運転が確保されたままとなる。サ
ーボモータ４２は開放位置にもたらされ、電流の供給を
受けない。

い１スロツト〃パルプｌＯが機械的にアクセルベダルを
放すことにより、またワイヤ２０の対応する運動と復帰
はね２４の力をうけることにより閉鎖されると、延長部
１６とキャリアビン３０はｌ／停止点９０で互いに接触
し、キャッチばね１０１は両部材をくさび固定する。こ
れによってい１やスロットルバルブは約５′のスロット
ルバルブ角度（第２の停止点設定器１０２によって生じ
る）と９０°のスロ゛ントルバルプ回転角度（踏み切っ
たアクセルペダルの場合）との間で、純機械的な停止点
９０での固い結合によって旋回され、サーボモータはも
はや活性でない。

しかしこの場合重要なのは、通常の場合にアクセルペダ
ル位置へのスロットルバルブ開放の依存がその特性曲線
において調節され、直線的関係が生じないで、第２図に
示すように、スロットμノ＜ルプ１０のサーボモータ４
２によって調節された開放角度が、機械的指定で可能で
あるよりも小さいことである。このような挙動は、それ
でなくともより節約的な消費値には望ましく、本１発明
との関連において同時に利用されるが、これは通常の場
合に延長部１６がキャリアビン３０と接触することがで
きないためであり、これは延長部１６とキャリアビン３
０の間に常に間隔が残るように、サーボモータ４２がス
ロットルバルブ１０を閉じるためである。非常運転の場
合に初めてこれら両部材が互いに接触することができる
。

第２図には横座標にアクセルペダルの行程が記入されて
シリ、縦座標はそれに対応する開放角度である。α７２
で表した曲線は、アクセルペダル位置へのワイヤプーリ
の偏位角度の依存を示して′ｊ？シ、曲線α１８は中間
レバーの偏位角度、曲線α１０はそれぞれのアクセルペ
ダル位置に対応するスロットルバルブの最大の開放位置
を示す。サーボモータ４２はパラメータに応じてスロッ
トルバルブ１０を０゜からα１０によって指定される角
度！で設定する。

それぞれの記載事項は通常運転に通用され、従って第１
の停止点設定器５４のボルトは突出し、第２の停止点設
定器１０２のボルトは後退している。

比較的大きいアクセルペダル行程の領域では、従動レバ
ー２８はボルト５６から外れてかり、目標値発信器７２
によって捕捉されるワイヤプーリ６２に関する設定角度
指定は、中間部である設定部１８の角度位置と一致する
。指定された特性曲線に応じて、スロットルバルブ１０
の実際の位置はこの角度値より下に積重る。

小さいアクセルペダル行程の領域では、従動レバー２８
がポ、Ａ／）５６と密着し、設定部１８は上記のように
約１１°の最低偏位角度を維持する。しかしワイヤプー
リはさらに閉じ続け、この目標指定は目標値発信器７２
によって捕捉される。スロットルバルブの実際の開放角
度α１０は１１’以下の領域にあり、電子機構によって
指定されている。

重要なのは全領域にわたり、曲線α１８が常に曲線α１
０の上にあり、従ってキャリアビン３０と延長部１６と
が密着できな゛いことである。非常運転において、初め
て曲線α１８に対する小さいアクセルペダル行程の＠域
で１１’の限定が解除され、直線的により小さい値に低
下することができる。一方、曲線α１０はこれに反して
、突出したボルト１０４によって少なくとも５°に制限
され、従って延長部１６とキャリアビン３０は互いにキ
ャッチできる。この瞬間からスロットルバルブｌＯはア
クセルペダル位置に応じて線α７２に沿って動く。非常
走行運転を終了する時、スタート過程の際と同様に、サ
ーボモータ４２が半径方向ジャーナ１ｖ３６を押すと、
キャッチばね１０１が再び解かれ、システムは電子制御
の通常状態へと移行する。

これにより、電子機構シよびサーボモータの故障時にも
、スロットルバルブ１０を普通の方法でアクセルペダル
を通じて機械的に希望の偏位度に調節することができる
。

発明の効果以上本発明によれば、スロットルバルブの最大開放角度
が機械的に指定され、スロットルバルブのサーボモータ
によって調節される開放角度は機械的指定で可能である
より小さく制御され、さらに電子機構の故障の際には、
スロワ）Ａ／バμプが機械的調節でキャッチされ、従っ
て引き続き機械的に操作することができる。、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のスロットμバ〜プ装置の構
造を示す斜視図、第２図は同スロット〜バｐブ装置のア
ク上Ｎペダル位置とスロットルバルブの開放角度の間の
関係を示す特性図である。１０・・・スロットルバルブ、１２・・・回転軸、１６
・・・延長部、１８・・・設定部、２２・・・駆動レバ
ー、２４・・・復帰ばね、２８・・・従動レバー、３０
・・・キャリアビン、３２・・・ばね、４２・・・サー
ボモータ、５４・・・第１の停止点設定器、５６・・・
停止点設定ボルト、６０・・・旋回部、６８・・・実際
値発信器、７２−２・目標値発信器、９０・・・停止点
、１０１・・・キャッチばね、１０２・・・第２の停止
点設定器、１０４・・・停止点設定ボルト。

Claims

【特許請求の範囲】１、内燃機関用のスロットルバルブ装置であつて、ａ）スロツトルバルブ（１０）が支持されている回転軸
（１２）を備え、ｂ）スロツトルバルブ（１０）の開放運動を開放位置の
方向に限定する停止点（９０）を備え、ｃ）アクセルペダルを通じて機械的ワイヤ（２０）の操
作に応じて開放位置の方向に停止点（９０）を移動させ
るための手段（１８、６０）を備え、ｄ）停止点（９０
）方向へスロツトルバルブ（１０）を押す手段（３２）
を備え、ｅ）閉鎖位置と、停止点（９０）によつて決定される最
大開放位置との間のスロットルバルブ（１０）の開放度
を調節するサーボモータ（４２）を備え、ｆ）機械的ワ
イヤ（２０）が緩む時、停止点（９０）をスロットルバ
ルブ（１０）の閉鎖位置の方向に付勢する復帰手段（２
４）を備え、ｇ）スロットルバルブ位置のための目標値発信器（７２
）およびサーボモータ（４２）に所属するスロツトルバ
ルブ位置のための実際値発信器（６８）を備え、ｈ）サーボモータ（４２）が通常動作において、スロツ
トルバルブ（１０）の開放角度を停止点（９０）によつ
て指定されるよりも小さく保つように構成されｉ）停止点（９０）に達するとスロットルバルブ（１０
）を機械的に案内するカツプリング（１０１）を設けた
ことを特徴とするスロットルバルブ装置。２、機械的にスロットルバルブ（１０）の最大の開放角
度を指定する従動レバー（２８）と接触する、回転軸、
（１２）の半径方向延長部（１６）によつて停止点（９
０）が形成され、またこの延長部（１６）と従動レバー
（２８）が接触時に互いに連結されてスロツトルバルブ
（１０）が機械的に案内されることを特徴とする請求項
１に記載のスロットルバルブ装置。３、延長部がキヤッチばね（１０１）を備えており、こ
れが従動レバー（２８）の一部（３０）と触れる時キャ
ッチされることを特徴とする請求項１または２に記載の
スロットルバルブ装置。４、通常動作において約６０Ｋｇ／ｈの混合気供給に相
当するスロットルバルブ位置に停止点を設定する第１の
停止点設定器（５４）を備え、さらに通常運転において
停止点を決定しない第２の停止点設定器（１０２）が設
けられていることを特徴とする請求項１ないし３の内の
いずれか一つに記載のスロットルバルブ装置。５、非常運転において第１の停止点設定器（５４）が停
止点を決定せず、第２の停止点設定器（１０２）が約５
°のスロットルバルブ角度（約１５Ｋｇ／ｈの混合気供
給に相当する）に停止点を設定することを特徴とする請
求項４に記載のスロットルバルブ装置。