JPH04203218A - エンジンのスロットル弁制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、エンジンのスロットル弁の開度を電気的に制
御するようにしたエンジンのスロットル弁制御装置に関
するものである。

［従来の技術］ 一般にこの種の装置においては、スロットル弁がパック
スブリンクの付勢力によって常に全閉方向へ付勢されて
いる。前記バックスプリングの付勢力は、通常、制御モ
ータの非通電時のトルクよりも大きく設定されているの
で、スロットル弁の開度制御中に制御回路が故障した場
合でも、モータへの通電を停止することにより、スロッ
トル弁か全開方向へ動作させられるようになっている。

なおこの種の従来技術としては、特開昭５６−１４８３
４号公報、特開昭５１−１３８２３５号公報等が提案さ
れている。

ところが、前記スロットル弁制御装置にあっては、エン
ジンを停止すれば、スロットル弁か常に全開状態にされ
てしまうので、寒冷地、極低温時等において、スロット
ル弁あるいはスロットル軸が凍結（いわゆる氷結固着）
した場合には、スロットル弁の開口が不可能となり、満
足のいくエンジンの運転ができなくなるといった問題を
生じる可能性があった。また１エンジンでの燃焼に伴う
燃焼生成物等の粘着性物質がスロットル弁に付着した場
合にも、前記凍結時と同様の問題を生しる可能性があっ
た。

そこで従来、このような問題に対処するため、例えば特
開昭６３−１５０４．４９号公報によって、エンジン停
止時にスロットル弁を所定量開口させておくことが提案
されている。この公報のエンジンのスロットル弁制御装
置では、スロットル弁を閉方向に付勢する第１の付勢手
段の他に、そのスロットル弁の開方向に付勢する第２の
付勢手段を設けて、エンジン停止時等においては前記両
付勢手段のつり合い関係をもってスロットル弁を所定開
度に開口させている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来技術においては、第１、第２の
両付勢手段のつり合い位置により、スロットル弁の開度
（開口量）が決定されるため、スロットル弁の開口位置
の精度が得られないばかりか、付勢手段の経時変化によ
りスロットル弁開口位置が変化するといった問題を生じ
るおそれがある。

また、前記スロットル弁を駆動モータの駆動力によって
前記両付勢手段の付勢力に抗して開閉させるものにおい
て、その駆動モータとスロットル弁との間にギヤ伝動機
構が介装されるような場合には、そのギヤ伝動機構にバ
ックラッシがあるため、前記スロットル弁に対する両付
勢手段の付勢力の方向が変わるつり合い開度付近で、駆
動モータの制御位置と、スロットル弁の実際の開度位置
とにずれが生じる。例えば駆動モータ（ステップモータ
）のステップ数とスロットル弁の開度との関係を示した
第５図において、スロットル弁のつり合い開度（θｌ）
付近で前記バックラッシによる影響、すなわちステップ
数が変わるのにスロットル弁の開度が変わらないといっ
たことが生しる。

従って、エンジン運転時等においてギヤ伝動機構による
バックラッシによってスロットル弁の制御精度が損なわ
れるおそれがある。

そこで本発明は、前記した従来技術の問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的はエンジン停止時
等においてスロットル弁を所定開度位置に精度良くかつ
その開度位置を経時変化なく保持することができ、また
エンジン運転時等におけるスロットル弁の制御精度の向
上を図ることのできるエンジンのスロットル弁制御装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決する本発明のエンジンのスロットル弁制
御装置は、 エンジンの吸気管内に設けられて燃焼用空気の流量を調
節するスロットル弁と、 前記スロットル弁の開度を少なくともアクセル量に応じ
て決定する制御手段と、 前記制御手段からの電気信号に応じて前記スロットル弁
を全閉位置と全開位置との間で駆動させる駆動手段と、 前記スロットル弁を閉方向に付勢するバックスプリング
と、 ＝　４− 前記スロットル弁をエンジン停止時等において前記バッ
クスプリングの付勢力よりも大きい付勢力をもって所定
開度に開く電磁ソレノイドと、を備えている。

［作用］ 前記手段によれば、エンジン停止中においてスロットル
弁は、電磁ソレノイドの付勢力によりバックスプリング
の付勢力に抗して所定開度位置まで開かれ、吸気管内の
通路を所定量開く。

またエンジン運転中においては、前記電磁ソレノイドに
よる付勢力が解除されることで、スロットル弁は駆動手
段による駆動力によってバックスプリングの付勢力に抗
して開閉させられ、前記電磁ソレノイドの付勢力の影響
を受けない。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

エンジンのスロットル弁制御装置の側面図を示した第１
図及びその平断面図を示した第２図において、エンジン
の吸気管Ｉ内にはスロットル弁２がスロットルシャフト
３によって回動可能＝　６− に設けられている。スロットル弁２は、その回動によっ
て吸気管１内の吸気通路１ａを流れる燃焼用空気の流量
を調節する。

前記スロットルシャフト３の一端部（第２図において上
端部）は吸気管ｌの壁を貫通しており、その端部に従動
キャ２０が固定されている。吸気管１にはステップモー
タからなる駆動用モータ４が外付けされている。この駆
動モータ４の出力軸に固定した駆動ギヤ２１が前記従動
キャ２０と噛み合わされている。このため駆動モータ４
を回転制御することによって、スロットル弁２の開度調
整を行うことができる。

駆動モータ４は、前述した従来の装置と同様に、運転者
の操作するアクセルペダルの踏み込み玉を検出するアク
セルセンサ６等の信号に応じて、スロットル弁２の回転
量を決定する制御装置７からの電気信号により駆動され
る。

前記スロットルシャフト３の他端部（第２図において下
端部）も吸気管１の壁を貫通しており、この端部にはレ
バー８が挿入固定されている。レバー８は、スロットル
シャフト３に対して垂直に取り付けられており、その前
後端部は吸気管１の前後方向に沿って延びている。

吸気管１の側壁には、レバー８の図示左端部と対向する
ストッパ１６が設けられている。ストッパ１６は、前記
側壁に取り付けた取付片１９に螺合された調整ボルト１
８と、そのボルト１８に螺合された調整ナツト１７とか
らなる。

またレバー８の図示左側延出部と吸気管１に外付けした
ステー１５ａには、コイル状バックスプリング１５の両
端部かそれぞれ掛装されている。

このバックスプリング１５の付勢力によって、スロット
ル弁２の閉方向、すなわちレバー８の端部がストッパ１
６の調整ボルト１８の先端部に当接する方向（第１図に
おいて右回り方向）にスロットル弁２が付勢されている
。またレバー８かストッパ１６の調整ホルト１８に当接
したときにスロットル弁２が全閉状態（アイドリング状
態）となる。この状態が、第３図に側面図で示されてい
るとともに、第１図ではスロットル弁２か二点鎖線＝　
７− で示されている。またストッパ１６の調整ボルト・ナツ
ト１８．１７の螺合度合いによって、スロットル弁２の
全閉位置の調整が可能である。

第１図において、レバー８の図示右端部には折曲片８ａ
が設けられている。折曲片８ａに調整ホルトＩＯが螺合
されていると共に、そのボルト１０に調整ナツト１１が
螺合されている。

吸気管ｌの側壁には、レバー８の端部に設けられた調整
ボルト１０に対向する電磁ソレノイド９が設けられてい
る。この電磁ソレノイド９は、吸気管１の側壁に設けた
ケース１４と、そのケース１４に収容されたソレノイド
コイル９ａと、コイル９ａ内に昇降可能に配置されかつ
前記調整ボルト１０と当接可能なプランジャ１２と、前
記プランジャ１２を第１図において上方へ付勢するスプ
リング１３とからなる。しかして、前記バックスプリン
グ１５の付勢力Ｆｌと電磁ソレノイド９のスプリング１
３の付勢力Ｆ２とは、 Ｆ　１．　＜　Ｆ　２ の関係を満たすように設定されている。また電磁ソレノ
イド９のコイル９ａに対する通電は、エンジンのイク゛
ニッションキースイッチのオンに連動してオンされ、ま
た前記キースイッチのオフに連動してオフされるものと
する。

前記電磁ソレノイド９のオフ時には、前記スプリング１
３の付勢力によって、前記調整ホルト１０にプラレンジ
ャ１２が当接しかつスロットル弁２が開方向（第１図に
おいて左回り方向）に付勢されて吸気通路１ａを少し開
いた所定開度θ１の位置に開かれる。この所定開度θ１
は、前記調整ボルト・ナツト１０．１１の螺合度合いに
よって調整することができる。

また電磁ソレノイド９のオン時には、第３図に示されて
いるように、コイル９ａへの通電によって生じる電磁吸
引力によってプランジャ１２がスプリング１３の付勢ノ
ｊに抗して引き込まれ、前記調整ボルト１０から離され
る。

また前記駆動モータ４の発生するトルクは、バックスプ
リング１５の付勢力Ｆ１よりも大きく設定されている。

−Ｉ〇− 前記エンジンのスロットル弁制御装置において、アクセ
ルペダル５が踏み込まれ、その踏み込み量に応じた信号
がアクセルセンサ６から制御装置７に入力されると、制
御装置７から駆動モータ４に駆動信号が出力され、駆動
モータ４を駆動させる。

駆動モータ４の出力軸の回転は、駆動ギヤ２１及び従動
ギヤ２０を介して、スロットルシャフト３へ伝達され、
スロットル弁２が前記アクセル５の踏み込み量に応じた
開度に調整されることとなる。

詳しくは、エンジン停止状態においては、第１図に示す
ように、レバー８はパックスプリンク１５の付勢力によ
り、レバー８の調整ボルト１０が電磁ソレノイド９のプ
ランジャ１２上に当接した状態にある。この時、パック
スプリンク１５による付勢力Ｆ１より、電磁ソレノイド
９のスプリング１３の付勢力（セット荷重）Ｆ２の方か
大きいため、スロットル弁２か所定開度（以後、この開
度を初期開度という。）θ１の位置に保持されることに
なる。

このようにスロットル弁２が初期開度位置にして、エン
ジン始動待ちの状態となる。この状態を保持することに
よって、吸気管１内とスロットル弁２との間で生じる燃
焼生成物等の粘着性物質によるスロットル弁２の固着、
あるいは極低温時におけるスロットル弁２の氷結固着等
を未然に防止することができる。

さらに、この状態からイク゛ニッションキースイッチが
オンされて、エンジンが始動させられると、第３図に示
されるように、電磁ソレノイド９がオンしてプランジャ
１２がケース１４内へと引き込まれることにより、その
スプリング１３による前記付勢が解除されるとともに、
エンジンの運転状態に応じスロットル弁２の開度が駆動
モータ４によって制御される。すなわちアクセルペダル
５の踏み込み量に応じてスロットル弁２がパックスプリ
ンク１５の付勢力Ｆ１に抗して開閉させられる。

このスロットル弁２の開閉において、その弁２は前記電
磁ソレノイド９による付勢力の影響を受けない。

またイクニッションキースイッチかオフされ、−１ｌ　
− エンジンが停止されると、駆動モータ４及び電磁ソレノ
イｌ’　９への通電も遮断される。すると前記の如く　
（第１図参照）、スロワＩ・ル弁２は電磁ソレノイド９
の付勢力により初期開度θ１位置まで開かれて吸気管１
内の通路１ａを所定量開く。

前記エンジンのスロットル弁制御装置によると、駆動モ
ータ４の駆動力が断たれた場合にスロットル弁２が電磁
ソレノイド９の付勢力によって初期開度θ１位置に保持
されるので、従来の二つの付勢手段のつり合い関係をも
ってスロットル弁を所定開度とするものに比べ、スロッ
トル弁２を所定開度θ１に精度良く開口させることがで
きかつその所定開度位置を経時変化なく保持することが
できる。

また駆動モータ４によるスロットル弁２の制御時におい
ては、電磁ソレノイド９による付勢力がスロットル弁２
に作用しないので、スロットル弁２か全開から全開まで
バックスプリング１５の付勢力に対抗する付勢力（つま
り開方向の付勢力）を受けない。従って、その付勢力の
方向が閉方向以外に変わらないので、従動ギヤ２０及び
駆動ギヤ２１のバックラッシによる影響を排除すること
ができ、駆動モータ４によるスロットル弁２の制御を精
度良く行うことができる。

なお本実施例の装置による駆動モータ４のステップ数と
スロットル弁２の開度との関係が第４図に示されている
。図示のように、従来装置（第５図参照）と比べ、従動
ギヤ２０及び駆動ギヤ２１のバックラッシによる影響が
なく、駆動モータ４のステップ数に比例したスロットル
弁２の開度が得られることがわかる。

ところで、前記実施例においては、制御装置７が本発明
の制御手段を構成し、また駆動モータ４が本発明の駆動
手段を構成している。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である
。

［発明の効果］ 本発明によれば、スロットル弁を閉方向に付勢するバッ
クスプリングの他に、前記スロットル弁をエンジン停止
時等において前記パックスプリンク゛の付勢力よりも大
きいイ」勢ツノをもって所定開度に開く電磁ソレノイド
を備えたことにより、駆動手段の駆動力が断たれた場合
にスロットル弁が電磁ソレノイドの付勢力によって所定
開度位置に保持されるので、従来の第１、電磁ソレノイ
ドのつり合い関係をもってスロットル弁を所定開度とす
るものに比べ、スロットル弁を所定開度に精度良くかつ
その所定開度位置を経時変化なく保持することができる
。またエンジン運転中においては、前記電磁ソレノイド
の付勢ノＪが解除されることで、ギヤ伝動機構のハラク
ラツノによる影響をなくし、スロットル弁を精度良く制
御することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は
エンジンのスロットル弁制御装置の側面図、第２図はそ
の平断面図、第３図はスロットル弁全閉時の側面図、第
４図は駆動モータのステップ数とスロットル弁の開度と
の関係を示す特性線図である。 第５図は従来例における駆動モータのステップ数とスロ
ットル弁の開度との関係を示す特性線図である。 １・・・吸気管 ２・・・スロットル弁 ４・・・、駆動モータ（駆動手段） ７・・・制御装置（制御手段） ９・・・電磁ソレノイド １５・・バックスプリング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの吸気管内に設けられて燃焼用空気の流量を調
   節するスロットル弁と、 前記スロットル弁の開度を少なくともアクセル量に応じ
   て決定する制御手段と、 前記制御手段からの電気信号に応じて前記スロットル弁
   を全閉位置と全開位置との間で駆動させる駆動手段と、 前記スロットル弁を閉方向に付勢するバックスプリング
   と、 前記スロットル弁をエンジン停止時等において前記バッ
   クスプリングの付勢力よりも大きい付勢力をもって所定
   開度に開く電磁ソレノイドと、を備えていることを特徴
   とするエンジンのスロットル弁制御装置。