JPH04228841A - スロッ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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスロットルバルブ制御装
置に関し、詳しくは、自動車用ガソリン・エンジンの速
度および負荷制御のためのスロットルバルブを超音波モ
ータを用いて回転制御してアンチロック制御およびクル
ージング制御を可能とすると共に、電力消費の少ないク
ラッチを備えて安全機能の向上を図り、かつ、摩耗、温
度等の影響に対する信頼性を確保するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスロットルバルブの電気
制御装置としては、小型の直流モータを用い、ギヤで減
速させてスロットルバルブのシャフトの回転制御を行い
、かつ、安全機能を備えるために電磁ソレノイドを使用
したクラッチを組み込んだものが提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来提供さ
れている装置では構造が複雑で、応答性も十分でないが
、速度を一定に保持するクルージング制御は可能である
。しかしながら、上記従来の装置では、クラッチ用の電
磁ソレノイドを回転系に組み込む必要があるため、回転
二次モーメントが大きくなり、よって、急激なブレーキ
のかかり過ぎを是正するアンチロックブレーキ制御を行
うことは困難である。

【０００４】上記した問題を解決するために、小型直流
モータの替わりにステッピングモータを利用する装置が
提供されているが、この場合、軸トルクを大きくとるた
めに、大型モータを用いるか、減速ギヤを入れる方法が
採られることとなる。

【０００５】前者のモータの大型化による場合は、極端
に大きくする必要があるため、その駆動および保持のた
めの消費電力が過大なものとなる欠点がある。また、後
者の減速ギヤを入れる場合、安全機能を確保するために
クラッチが必要となり、前記直流モータと同じ欠点をも
つこととなる。

【０００６】また、上記直流モータおよびステッピング
モータを使用しないで、吸気負圧を利用したダイアフラ
ムでスロットルバルブのシャフトの回転制御を行う装置
も提供されている。しかしながら、この種の装置では、
スロットルバルブの全開時および全開近傍の運転時ある
いは過給状態の運転域では、ダイアフラムの力が不足し
て使用できない欠点がある。

【０００７】本発明は上記した従来の問題に鑑みてなさ
れたもので、簡単な構造で且つ応答性も充分で、スロッ
トルバルブのシャフトの回転制御を、クルージング制御
およびアンチロックブレーキ制御も可能に行えるように
すると共に、完全機能のクラッチ機構を備えたスロット
ルバルブ制御装置を提供せんとするものである。更に、
本発明は上記のようなスロットルバルブ制御装置の摩耗
、温度に対する信頼性を向上することを目的としている
。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスロットル
バルブ制御装置は、ドーナツ状の圧電素子で発生させる
弾性波を進行波にして回転動力を得る超音波モータを、
スロットルバルブのシャフトの回転駆動手段として用い
、この超音波モータに必須な回転面に対して垂直方向か
ら負荷する荷重を、電気信号で制御することを利用して
クラッチ機能を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】詳しくは、吸気管に設けるスロットルバル
ブのシャフトの回転駆動手段として超音波モータを用い
、該超音波モータのステータに対して圧接した時に回転
されるスライダに、軸方向に突出する係合突起を設ける
一方、スロットルバルブのシャフトの一端に係合穴を設
け、該係合穴に上記係合突起を摺動自在であって回転力
は伝達するように係合し、かつ、上記スライダを回転面
に対して垂直方向に移動してステータと圧接させる電動
アクチュエータと、スライダとステータとを離反させる
互いに反発する磁石と、上記電動アクチュエータへ印加
する電圧を制御する制御回路を備えたクラッチ機構を設
けていることを特徴とするスロットルバルブ制御装置を
提供するものである。

【００１０】好適には、上記電動アクチュエータによる
スライダに対する加圧力を検出する手段を設け、検出し
た加圧力と設定加圧力とを比較して上記電動アクチュエ
ータに印加する電圧を制御する回路を設ける構成として
いる。上記電動アクチュエータは、例えば、圧電素子か
らなり、電圧を印加すると延びて長くなるアクチュエー
タを用い、該アクチュエータの延び方向を超音波モータ
の回転面に対して垂直方向とすると共に、該アクチュエ
ータが延びた時に押圧されて上記スライダをステータに
圧接させるボールを設ける構造が好適に採用される。

【００１１】電動アクチュエータを上記のように構成し
た場合、電動アクチュエータを構成する積層した圧電素
子のうちの１枚を他の圧電素子と電気的に絶縁して電圧
検出・比較回路に接続し、該電圧検出・比較回路をアク
チュエータに電圧を印加している制御回路に接続し、上
記電圧検出・比較回路でアクチュエータ作動時の発生電
圧を検出して予め定めた設定電圧と比較し、設定電圧と
発生電圧の差に対応して上記アクチュエータに印加する
電圧を制御する構成としてもよい。

【００１２】更に、上記電動アクチュエータとして電磁
石を用いると共に該電磁石をステータの外周に設置し、
上記電磁石によりスライダを吸着することによりスライ
ダをステータに圧接する構造も好適に採用出来る。

【００１３】

【作用】上記のように、本発明に係るスロットルバルブ
制御装置では、スロットルバルブのシャフトの回転駆動
手段として超音波モータを用い、該モータにより直接に
スロットルバルブのシャフトを回転するため、応答性が
よく、アンチロックブレーキ制御およびクルージング制
御を容易に行うことが出来る。また、超音波モータにお
いて必須な回転面に対して垂直方向に負荷する荷重を電
気信号で制御することを利用してクラッチ機能を設けた
ために、簡単な構造で、かつ、装置全体を大型化するこ
となく設置することが出来る。

【００１４】また、上記のように加圧力を検出、比較す
る手段及び電動アクタチュエータに印加する電圧を制御
する回路を設けた場合には、電動アクチュエータがスラ
イダをステータに圧接する加圧力を設定加圧力に保持す
ることができる。

【００１５】上記のように圧電素子からなる電動アクチ
ュエータを採用して、圧電素子の１枚を他の圧電素子と
電気的に分離して加圧力を検出する手段とすると共に、
電圧検出・比較回路を設けた場合には、加圧力を上記圧
電素子の発生電圧として検出して、該発生電圧を設定電
圧と比較し、よって、上記加圧力が設定加圧力となるよ
うにアクチュエータに印加する電圧を調節することがで
きる。

【００１６】電磁石により電動アクチュエータを構成し
た場合には、スライダをステータに圧接するための摩擦
力をなくすことができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により詳細
に説明する。図１から図３は第１実施例を示し、自動車
の吸気管１内に、シャフト２に固定したバタフライ弁か
らなるスロットルバルブ３を設置し、シャフト２の回転
に応じてスロットルバルブ３を回転して吸気管１を開閉
している。上記シャフト２を、吸気管１の外壁に固定し
た軸受４により回転自在に支持し、その一端側を後述す
る超音波モータの駆動機構とクラッチ機構に連結して、
上記モータによりシャフト２を介してスロットルバルブ
３の回転制御を行っている。

【００１８】また、シャフト２の他端部には、スロット
ルバルブ３を全閉位置に付勢するコイルバネ５を取り付
けている。即ち、シャフト２に巻回したコイルバネ５の
一端を、シャフト２の先端部に突設したスプリングスト
ッパ６に係止すると共に、他端を吸気管１に固定し、よ
って、スロットルバルブ３の閉方向にシャフト２を付勢
している。

【００１９】上記シャフト２のモータ連結側には、吸気
管１の外壁に超音波モータ駆動装置１０のボトム・ケー
ス１１を、上記軸受４を囲繞する状態でボルト（図示せ
ず）で固定し、該ボトム・ケース１１にアッパー・ケー
ス１２をボルト（図示せず）で固定している。上記ボト
ム・ケース１１とアッパー・ケース１２とにより図示の
ように大径の略円筒状収納部１３を設けると共に、アッ
パー・ケース１２の形状により小径の円筒状収納部１４
を連設している。

【００２０】上記ボトム・ケース１１の底壁中央部には
シャフト貫通穴１１ａを穿設し、シャフト２を収納部１
３内に回転自在に挿入し、該挿入部の先端に断面矩形状
の係合穴２ａを端面より穿設している。収納部１３内に
はシャフト２の外周部に隙間をあけてドーナツ状の磁石
１５をボトム・ケース１１の底壁に固定して取り付けて
いる。かつ、該磁石１５の取付部分とボトム・ケース１
１に突設した隔壁１１ｂを介して、ドーナツ状のステー
タ２０を軸方向には移動不可の状態で回転自在に収納し
ている。収納部１３内にはステータ２０と対向させてス
ライダ２１を回転自在で且つ軸方向に移動可能に収納し
ている。

【００２１】上記ステータ２０とスライダ２１とからな
る超音波モータは周知の構成からなり、図２に示すよう
に、ステータ２０は弾性体２２の外端面に圧電セラミッ
クス２３を貼着し、該圧電セラミックス２３にコード２
４を介して電源側と接続している。コード２４を介して
圧電セラミックス２３に２相の交番電圧を印加すると、
圧電セラミックス２３に振動が生じ、該振動により弾性
体２２の表面２２ａに進行波が生じる。該弾性体２２の
表面２２ａにスライダ２１の外周端面２１ａが後述する
態様で圧接されると、ステータ２０の弾性体表面の進行
波がスライダ２１の回転運動に変換され、スライダ２１
が回転される。

【００２２】上記スライダ２１の中央部には、円環状の
磁石収納部２１ｂを設けると共に、該磁石収納部２１ｂ
の中心部分に大径の主軸部２１ｃを設けている。該主軸
部２１ｃの内端面には断面矩形状の係合突起２１ｄを突
設し、該係合突起２１ｄを上記シャフト２の端面に設け
た係合穴２ａに係合させている。このように係合突起２
１ｄを係合穴２ａに対して軸方向には摺動可能で回転力
が伝達できるように係合していることにより、スライダ
２１の回転でシャフト２が回転されるようにしている。 また、スライダ２１の磁石収納部２１ｂに磁石１６を固
定し、該磁石１６を上記磁石１５と対向配置している。 これら磁石１５と磁石１６とは逆向きの反発力を発生す
るようにＮ極とＳ極を設定しており、よって、スライダ
２１を図中左方向へ付勢し、スライダ２１の外周端面２
１ａをステータ２０の弾性体表面２２ａに圧接させない
ようにしている。

【００２３】上記スライダ２１の主軸部２１ｃの外端面
には凹部２１ｅを設け、該凹部２１ｅ内に球状のボール
２５を挿入している。該ボール２５は収納部１４内に設
置している圧電素子４１を積層してなるアクチュエータ
２６により、その先端保護プレート２７を介して支持し
ている。該構成とすることにより、アクチュエータ２６
の伸び作動により保護プレート２７を介してボール２５
を押圧すると、ボール２５を嵌合したスライダ２１が磁
石１５と磁石１６の反発力に抗して図中右側に前進し、
その外周端面２１ａがステータ２０の弾性体表面２２ａ
と圧接される。一方、アクチュエータ２６の収縮作用で
保護プレート２７が後退してボール２５に対する押圧を
解くと、磁石１５と１６との反発力でスライダ２１が後
退し、ステータ２０との圧接を解く。このように、磁石
１５、１６、ボール２５およびアクチュエータ２６は、
超音波モータの回転力をシャフト２に伝達すると共に該
伝達を遮断するクラッチ機構を構成している。

【００２４】上記アクチュエータ２６の他端は保護プレ
ート２８を介して調節ボルト２９の先端面と当接し、ア
ッパー・ケース１２に螺着する調節ボルト２９により位
置決めされている。上記ボール２５を支持する保護プレ
ート２７には、回転止めのリブ２７ａを設けており、該
リブ２７ａをアッパー・ケース１２の内周面に刻設した
切欠部１２ａに軸方向には摺動自在で且つ回転不可に嵌
合している。よって、スライダ２１の回転時に保護プレ
ート２７およびアクチュエータ２６に回転力が作用しな
いようにしている。

【００２５】上記した超音波モータのステータ２０に接
続したコード２４は、図３に示すように、駆動回路３０
に結線し、該駆動回路３０を制御回路３１に結線してい
る。制御回路３１にはアクセルレバー３２の踏み込み位
置を検出するセンサ３３からの信号、および図示してい
ないが、エンジン回転数およびタイヤ回転数の信号を入
力している。また、制御回路３１とアクチュエータ２６
を接続すると共に、アクチュエータ２６と並列に抵抗３
４を接続している。

【００２６】次に、上記構成からなる本発明に係るスロ
ットルバルブ制御装置の作動について説明する。まず、
図３に示すアクセルレバー３２が踏み込まれると、踏み
込み量に応じた信号がセンサ３３から制御回路３１に入
力されると共にエンジン回転数信号およびタイヤ回転数
信号が入力される。制御回路３１はこれらの信号に応じ
た電圧をアクチュエータ２６に印加すると同時に、駆動
回路３０に電圧を印加する。その結果、アクチュエータ
２６が圧電素子４１の伸長作用で延びて保護プレート２
７が前進する。よって、ボール２５を介してスライダ２
１がステータ２０に圧接される。

【００２７】同時に、駆動回路３０から超音波モータの
圧電セラミックス２３に２相の交番電圧が印加されるた
め、ステータ２０に振動が発生してスライダ２１が回転
される。該スライダ２１の回転は係合突起２１ｄからシ
ャフト２に伝達され、シャフト２が回転して、スロット
ルバルブ３が設定位置まで回転駆動される。

【００２８】上記超音波モータによる回転を正逆回転制
御することにより、シャフト２を介してスロットルバル
ブ３をアクセルレバー３２の踏み込み量等に応じて回転
し、吸気管１の開口断面積を制御することができる。上
記したシャフト２の回転制御により、一定速度で走行す
るクルージング制御を、設定位置までシャフトを回転さ
せた後、アクチュエータ２６への電圧の印加を継続する
一方、超音波モータへの印加する電圧を止めてシャフト
２を所定位置で保持し、スロットルバルブ３を設定開度
に保持しておくことにより、容易に行うことが出来る。

【００２９】同様に、急激にブレーキが作用した時にブ
レーキを緩めるアンチロックブレーキ制御も、アクチュ
エータ２６および超音波モータに電圧を印加してシャフ
ト２を回転し、スロットルバルブ３を回転させ、吸気管
１の開口断面積を広くすることにより、容易に行うこと
が出来る。

【００３０】また、本装置においては、エンジンを停止
すべき状態で、なんらかの理由により超音波モータが回
転せずに、シャフト２を開き位置に保持した状態となっ
た時、下記のような安全機能を有する。即ち、アクチュ
エータ２６に印加している電圧を即時にショートさせる
信号を制御回路３１で発生させている。よって、アクチ
ュエータ２６は電圧が印加されないために短くなり、ボ
ール２５に対する押圧力を解くため、磁石１５と磁石１
６の反発力でスライダ２１とステータ２０とは離れる。 この結果、シャフト２は他端側に取り付けたコイルバネ
５により閉じ方向に付勢され、スロットルバルブ３は吸
気管１を全閉する。

【００３１】また、制御回路３１とアクチュエータ２６
とを接続する線が断線した場合も、抵抗３４が電流を流
すことが出来、アクチュエータ２６はわずかの時間（ア
クチュエータ２６の静電容量および抵抗３４から決まる
応答時間で決まる）の後、ショートされるため、スロッ
トルバルブ３は吸気管１を全閉する。さらに、本実施例
では、初期状態でアクチュエータ２６の寸法に加工上で
バラツキが生じていても、調節ボルト２９で調節するこ
とが出来る。

【００３２】図４は第２実施例を示し、前記第１実施例
では圧電素子４１からなるアクチュエータ２６の作動に
より超音波モータの回転面に対して垂直方向に荷重をか
けて、超音波モータのステータ２０とスライダ２１とを
圧接し、荷重を解いて離反させているが、第２実施例で
は電動アクチュエータとして電磁石４０を用いている。 即ち、ボトム・ケース１１’の外周部に電磁石収納部１
１’ａを設け、該電磁石収納部１１’ａに電磁石４０を
固定している。ステータ２０’は電磁石収納部１１’ａ
と隔壁１１’ｂを隔てた内周側の凹部１１’ｃ内に回転
自在に設置している。上記電磁石４０に対向して位置す
るようにスライダ２１’の外周部を延長して形成し、電
磁石４０に電圧を印加した時、スライダ２１’の外周部
２１’ａが吸着され、スライダ２１’に突設した圧接部
２１’ｂがステータ２０’の弾性部材の表面に圧接する
ようにしている。

【００３３】他の構成は第１実施例と同様で、スライダ
２１’の中央部には円環状に磁石１６を固定すると共に
、対向してボトム・ケース１１’に磁石１５を固定し、
互いに反発させている。　また、シャフト２に係合穴２
ａを設け、スライダ２１’に突設した係合突起２１’ｄ
を軸方向に摺動自在で且つ回転力を伝達するように連結
している。上記第２実施例の電磁石４０は第１実施例の
図３に示すアクチュエータ２６の替わりに制御回路３１
に接続しており、アクチュエータ２６と同様の作動をす
るものである。その他の構成及び作動は上記第１実施例
と同様であるので、本装置の説明を省略する。尚、第２
実施例では超音波モータの回転面に対して垂直方向に負
荷する荷重印加のための摩擦力がなくなる利点がある。

【００３４】図５に示す第３実施例では、アクチュエー
タ４５は上記第１実施例と同様に圧電素子４１を積層し
てなり、該アクチュエータ４５の電極には、制御回路４
７から電圧（アクチュエータ印加電圧）を加える構成と
している。該アクチュエータ４５の保護プレート２７側
の先端部では、アクチュエータ４５を構成する圧電素子
４１のうちの１枚を他の圧電素子４１から電気的に絶縁
した状態で配置して、加圧力検出用圧電素子４８として
いる。

【００３５】加圧力検出用圧電素子４８は、図８及び図
９に示すように、上記アクチュエータ４５を構成する圧
電素子４１と同一の構成であり、円板形状の両面４８ａ
、４８ｂに電圧検出・比較回路５０と接続した電極４９
Ａ、４９Ｂを備え、図１０に示すように、該電極４９Ａ
、４９Ｂから両面４８ａ、４８ｂに作用する圧力に対し
て比例的に電圧を発生する。電圧検出・比較回路５０は
、上記電極４９Ａ、４９Ｂが発生する電圧（発生電圧Ｖ
ｇ）を検出すると、該発生電圧Ｖｇを予め定めた設定電
圧（設定電圧Ｖ０）と比較する。

【００３６】上記設定電圧Ｖ０は、初期組付の状態で、
アクチュエータ４５が適切な加圧力で保護プレート２７
及びボール２５を介してスライダ２１をその回転面に対
して垂直方向にステータ２０に圧接している時に、その
加圧力（設定加圧力）に対応して加圧力検出用圧電素子
４８が発生する電圧である。従って、発生電圧Ｖｇが設
定電圧Ｖ０より大きい場合には、アクチュエータ４５は
上記設定加圧力よりも大きい加圧力でスライダ２１を圧
接していることになり、一方、発生電圧Ｖｇが設定電圧
Ｖ０よりも小さい場合には、アクチュエータ４５は設定
加圧力よりも小さい加圧力でスライダ２１を圧接してい
ることになる。

【００３７】また、電圧検出・比較回路５０は、制御回
路４７と接続しており、上記発生電圧Ｖｇと設定電圧Ｖ
０を比較した結果を比較信号として、制御回路４７に送
る構成としている。制御回路４７には、上記第１実施例
と同様に、アクセルレバー３２からの踏み込み量に応じ
た信号、エンジン回転数信号、出力信号が入力され、こ
れらの信号に応じてアクチュエータ４５及び駆動回路３
０に電圧を印加すると共に、上記電圧検出・比較回路５
０からの比較信号に応じてアクチュエータ４５に印加す
る電圧（アクチュエータ印加電圧）を制御する構成とし
ている。

【００３８】上記アクチュエータ印加電圧の調節は具体
的には、図１１に示す如く行っている。図１１中、調整
電圧Ｖａはアクチュエータ印加電圧を増加又は減少して
調整する電圧であって、調整電圧Ｖａが０であるという
ことは、発生電圧Ｖｇが設定電圧Ｖ０と等しい場合、即
ち、アクチュエータ４５が設定加圧力でスライダ２１を
圧接している時に対応する。

【００３９】発生電圧Ｖｇが設定電圧Ｖ０より大きい場
合（図１１のａｂ間、ｂｃ間）は、アクチュエータ４５
の加圧力が設定加圧力を超過する場合であるので、発生
電圧Ｖｇが設定電圧Ｖ０を上回る大きさに比例して負の
調整電圧Ｖａを加えてアクチュエータ印加電圧を減少さ
せる。一方、発生電圧Ｖａが設定電圧Ｖ０より小さい場
合（図１１のｃｄ間、ｄｅ間）は、アクチュエータ４５
の加圧力が設定加圧力を下回る場合であるので、発生電
圧Ｖａが設定電圧Ｖ０を下回る大きさに比例して正の調
整電圧Ｖａを加えてアクチュエータ印加電圧を増加させ
る。上記のように、アクチュエータ印加電圧を調整電圧
Ｖａにより増減することにより、アクチュエータ４５が
設定圧力でスライダ２１を押圧するような値にアクチュ
エータ印加電圧を保持することができる。

【００４０】第３実施例では、上記のような構成として
いるため、アクチュエータ４５の加圧力が変化した場合
にも、上記加圧力検出用圧電素子４８の発生電圧Ｖｇの
変化に応じて、調整電圧Ｖａによりアクチュエータ印加
電圧を調節して、一定に保持することができ、よって、
アクチュエータ４５がスライダ２１をステータ２０に圧
接する加圧力を設定加圧力に保持することができる。

【００４１】そのため、例えば、長期間の使用による摩
耗や、使用温度により各部に生じた熱ひずみのために、
スライダ２１とステータ２０の間隔が増加、減少した場
合にも、上記アクチュエータ４５がスライダ２１をステ
ータ２０に圧接する加圧力を設定加圧力に保持し、超音
波モータ駆装置１０の確実な作動を確保することができ
る。

【００４２】第３実施例のその他の構成及び作動的特徴
は、上記第１実施例と同様であるので、同一の部材には
同一の符号を付して説明を省略する。

【００４３】尚、上記第３実施例では、アクチュエータ
４５の先端部に配置した加圧力検出用圧電素子４８によ
りアクチュエータ４５の加圧力を検出する構成としてい
たが、加圧力検出用圧電素子４８を配置する位置はこれ
に限定されるものではない。また、圧電素子以外の手段
により加圧力を検出して設定圧力と比較し、よって、電
動アクチュエータに印加する電圧を制御する構成として
もよい。

【００４４】

【効果】以上の説明より明らかなように、本発明に係る
スロットルバルブ制御装置では、スロットルバルブのシ
ャフトの回転を超音波モータを利用して行い、該超音波
モータにおいて回転面に対して垂直方向に荷重を負荷し
て押圧するアクチュエータを電気信号で制御することに
よりクラッチ機構を設けた構成としているため、極めて
簡単に、かつ、電力消費の少ないクラッチ機構を付加す
ることが出来る。

【００４５】超音波モータが故障してシャフトが回転不
能となった場合に、アクチュエータに印加する電圧をシ
ョートさせることにより、モータとの連結を解き、コイ
ルバネにより全閉位置へ復帰させるために、安全性が高
い利点を有する。また、超音波モータにより、ギヤを介
さずに直接スロットルバルブを回転駆動できるため、応
答性、信頼性が良く、アンチロックブレーキ制御および
クルージング制御を容易に行うことが出来る。

【００４６】通常、　超音波モータを利用する場合、　
スプリングによりシャフトの軸方向に荷重をかけて使用
しているため摩擦力が大きかったが、　　本発明では荷
重をかけるためにスプリングを使用しておらず、　よっ
て、　摩擦力を低減することができる。

【００４７】更に、アクチュエータのスライダに対する
加圧力を検出する手段として、例えば、アクチュエータ
に加圧力検出用圧電素子を取付け、該加圧検出用圧電素
子で検知したアクチュエータの加圧力を設定加圧力と比
較してアクチュエータに印加する電圧を制御する構成と
すれば、摩耗、温度等の影響の影響がある場合にも加圧
力を一定に保持することができる等の種々の利点を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】　　超音波モータのステータを示す断面図であ
る。

【図３】　　第１実施例の制御システムを示すブロック
図である。

【図４】　　本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図５】　　本発明の第３実施例を示す断面図である。

【図６】　　第３実施例の要部概略図である。

【図７】　　　第３実施例の制御システムを示すブロッ
ク図である。

【図８】　　圧電素子を示す概略図である。

【図９】　　圧電素子を示す概略図である。

【図１０】　　圧電素子の特性を示す発生電圧−荷重線
図である。

【図１１】　　第３実施例での印加電圧の制御を示す電
圧−時間線図である。

【符号の説明】

１　　吸気管 ２　　シャフト ３　　スロットルバルブ ５　　コイルスプリング １０　　超音波モータ制御装置 １５，１６　　磁石 ２０　　ステータ ２１　　スライダ ２５　　ボール ２６，４５　　アクチュエータ ３０　　駆動回路 ３１，４７　　制御回路 ３２　　アクセルレバー ３３　　センサ ３４　　抵抗 ４０　　電磁石 ４１　　圧電素子 ４８　　加圧力検出用圧電素子 ５０　　電圧検出・比較回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　吸気管に設けるスロットルバルブのシ
   ャフトの回転駆動手段として超音波モータを用い、上記
   超音波モータのステータに対して圧接した時に回転され
   るスライダに、軸方向に突出する係合突起を設ける一方
   、スロットルバルブのシャフトの一端に係合穴を設け、
   該係合穴に上記係合突起を軸方向に摺動自在で回転力は
   伝達するように係合し、かつ、上記スライダを回転面に
   対して垂直方向に移動してステータと圧接させる電動ア
   クチュエータと、スライダとステータとを離反させる互
   いに反発する磁石と、上記電動アクチュエータへ印加す
   る電圧を制御する制御回路を備えたクラッチ機構を設け
   ていることを特徴とするスロットルバルブ制御装置。
2. 【請求項２】　　上記電動アクチュエータによるスライ
   ダに対する加圧力を検出する手段を設け、検出した加圧
   力と設定加圧力とを比較して上記電動アクチュエータに
   印加する電圧を制御する回路を設けている請求項１記載
   のスロットルバルブ制御装置。
3. 【請求項３】　　上記電動アクチュエータとして、圧電
   素子からなり、電圧を印加すると延びて長くなるアクチ
   ュエータを用い、該アクチュエータの延び方向を超音波
   モータの回転面に対して垂直方向とすると共に、該アク
   チュエータが延びた時に押圧されて上記スライダをステ
   ータに圧接させるボールを設けていることを特徴とする
   請求項１または請求項２記載のスロットルバルブ制御装
   置。
4. 【請求項４】　　上記電動アクチュエータを構成する積
   層した圧電素子のうちの１枚を他の圧電素子と電気的に
   絶縁して電圧検出・比較回路に接続し、該電圧検出・比
   較回路をアクチュエータに電圧を印加している制御回路
   に接続し、上記電圧検出・比較回路でアクチュエータ作
   動時の発生電圧を検出して予め定めた設定電圧と比較し
   、設定電圧と発生電圧の差に対応して上記アクチュエー
   タに印加する電圧を制御する構成としていることを特徴
   とする請求項３記載のスロットルバルブ制御装置。
5. 【請求項５】　　上記電動アクチュエータとして電磁石
   を用いると共に該電磁石をステータの外周に設置し、上
   記電磁石によりスライダを吸着することによりスライダ
   をステータに圧接する構成としていることを特徴とする
   請求項１記載のスロットルバルブ制御装置。