JPH0467572B2

JPH0467572B2 -

Info

Publication number: JPH0467572B2
Application number: JP21629586A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shirakawa
Original assignee: Sogo Jidosha Anzen Kogai Gijutsu Kenkyu Kumiai
Current assignee: Sogo Jidosha Anzen Kogai Gijutsu Kenkyu Kumiai
Priority date: 1986-09-12
Filing date: 1986-09-12
Publication date: 1992-10-28
Also published as: JPS6371527A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、自動車用エンジンのスロツトルバ
ルブ制御装置に関し、さらに詳細には電子制御ア
クチユエータによりエンジンのスロツトルバルブ
を制御するようにしたものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a throttle valve control device for an automobile engine, and more specifically, to a device for controlling a throttle valve of an engine using an electronically controlled actuator. be.

[Conventional technology]

最近、自動車の運転フイーリングや燃費性能を
向上させるためのエンジン制御の一環として、ス
ロツトルバルブとアクセルペダルの機械的連結を
なくし、アクセル踏込量を電気量に変換した信号
と他のエンジン運転状態、または自動車の走行状
態を表わす信号、たとえばエンジン回転数信号、
ギヤポジシヨン信号などに対応してスロツトルバ
ルブの開閉を行なう電子制御アクチユエータによ
るスロツトルバルブ制御装置の開発が進められて
いる。 Recently, as part of engine control to improve the driving feel and fuel efficiency of automobiles, the mechanical connection between the throttle valve and the accelerator pedal has been eliminated, and the signal that converts the amount of accelerator pedal depression into an electrical amount and other engine operating conditions are used. Or a signal indicating the driving state of the car, such as an engine rotation speed signal,
Development of a throttle valve control device using an electronically controlled actuator that opens and closes a throttle valve in response to a gear position signal, etc. is underway.

この電子制御アクチユエータによるスロツトル
バルブ制御装置においては、スロツトルバルブの
開閉はエンジン運転状態または自動車走行状態を
表わす信号に対応して最適のスロツトル開度を逐
次演算する演算制御部からなる自動車制御装置か
らの指令を受けて作動する駆動モータにより行わ
れるため、自動車走行中に電子制御アクチユエー
タが動作不能になつても、自動車の暴走を防ぐ安
全装置を設ける必要があり、このような安全装置
の例として、 (1) 制御停止時にスロツトルバルブを閉位置に戻
すリターンスプリングをスロツトルシヤフトに
取付けた構成、 (2) 制御不能となつたときに電子制御アクチユエ
ータからスロツトルシヤフトを切り離す電磁ク
ラツチを設けた構成、 (3) リターンスプリングと電磁クラツチを組み合
わせて電磁クラツチの切り離し時にリターンス
プリングを作用させる構成、が特開昭55−145867号公報に開示されている。 In this throttle valve control device using an electronically controlled actuator, opening and closing of the throttle valve is performed by a vehicle control device consisting of an arithmetic control section that sequentially calculates the optimal throttle opening degree in response to signals representing the engine operating state or the vehicle running state. Since this is done by a drive motor that operates in response to commands from (1) A return spring is attached to the throttle shaft to return the throttle valve to the closed position when control is stopped, and (2) an electromagnetic clutch is installed to disconnect the throttle shaft from the electronically controlled actuator when control is lost. (3) A configuration in which a return spring and an electromagnetic clutch are combined and the return spring acts when the electromagnetic clutch is disengaged is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 145867/1983.

[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、これら従来例では、一度電子制御アク
チユエータが動作不能の状態に陥ると、車両の暴
走は防止できるが、走行が維持できず、修理のた
め所定の場所に車両を移動させることもできなく
なるという問題があつた。 However, in these conventional examples, once the electronically controlled actuator becomes inoperable, it is possible to prevent the vehicle from running out of control, but it is not possible to maintain the vehicle running, and it becomes impossible to move the vehicle to a predetermined location for repairs. There was a problem.

この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、信頼性が高く同時に高速応答性に
も優れたスロツトルバルブ制御装置を得ることを
目的とする。 The present invention was made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a throttle valve control device that is highly reliable and also has excellent high-speed response.

[Means for solving problems]

この発明に係るスロツトルバルブ制御装置は、
それぞれ第１、第２の駆動モータで駆動される第
１、第２のウオームギヤーとプーリ、第１、第２
のプーリ間に張設されたワイヤと、このワイヤに
より滑動可能でエンジンのスロツトル弁を操作す
る第３のプーリとを設けたものである。 The throttle valve control device according to the present invention includes:
first and second worm gears and pulleys driven by first and second drive motors, respectively;
The third pulley is provided with a wire stretched between two pulleys, and a third pulley that is slidable by the wire and operates the throttle valve of the engine.

[Effect]

この発明においては、第１、第２の駆動モータ
によりそれぞれ第１、第２のウオームギヤーとプ
ーリを独立に駆動し、その第１、第２のプーリの
駆動により第３のプーリと第１、第２のプーリ間
のワイヤの移動速度差に応じて第３のプーリが移
動し、その移動量に応じてスロツトル弁を開閉操
作する。 In this invention, the first and second worm gears and pulleys are independently driven by the first and second drive motors, and the driving of the first and second pulleys causes the third pulley and the first, The third pulley moves in accordance with the difference in moving speed of the wire between the second pulleys, and the throttle valve is opened and closed in accordance with the amount of movement.

〔Example〕

以下、この発明のスロツトルバルブ制御装置の
実施例を図について説明する。図はその一実施例
の構成を示すものであり、図中の１はエンジン
（図示せず）の空気吸入管、２はスロツトル弁で
ある。 Embodiments of the throttle valve control device of the present invention will be described below with reference to the drawings. The figure shows the configuration of one embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an air intake pipe of an engine (not shown), and 2 is a throttle valve.

このスロツトル弁２は弁軸３により開閉するよ
うになつており、弁軸３にはデイスク４が固定さ
れている。デイスク４の溝には、アクセルワイヤ
５が掛けられている。アクセルワイヤ５はリター
ンスプリング６により張力が与えられている。 The throttle valve 2 is opened and closed by a valve shaft 3, and a disk 4 is fixed to the valve shaft 3. An accelerator wire 5 is hung in the groove of the disk 4. The accelerator wire 5 is given tension by a return spring 6.

リターンスプリング６は弁軸３に装着され、そ
の一端はデイスク４に固定されており、渦巻形に
なつている。このリターンスプリング６によつ
て、スロツトル弁２を閉位置に戻す方向のトルク
を弁軸３に加えている。 The return spring 6 is attached to the valve stem 3, one end of which is fixed to the disk 4, and has a spiral shape. This return spring 6 applies torque to the valve shaft 3 in the direction of returning the throttle valve 2 to the closed position.

また、弁軸３には開度センサ８が取り付けられ
ている。この開度センサ８はスロツトル弁２の開
度Ａを検出するもので、その検出出力は演算制御
部１２に送出するようになつている。 Further, an opening sensor 8 is attached to the valve shaft 3. The opening sensor 8 detects the opening A of the throttle valve 2, and its detection output is sent to the arithmetic control section 12.

また、７はアクチユエータの基盤である。この
基盤７には、２個の同一特性の駆動モータ７１，
７２が設けられている。この駆動モータ７１，７
２の軸にそれぞれウオームギヤー７３，７４が固
定されている。ウオームギヤー７３，７４にそれ
ぞれウオームホイール７５，７６が噛合してい
る。 Further, 7 is the base of the actuator. This base 7 has two drive motors 71 with the same characteristics,
72 is provided. This drive motor 71, 7
Worm gears 73 and 74 are fixed to the two shafts, respectively. Worm wheels 75 and 76 mesh with worm gears 73 and 74, respectively.

このウオームホイール７５，７６とそれぞれ一
体的にプーリ７７，７８が形成されている。この
プーリ７７，７８は基盤７に回転可能な状態で取
り付けられている。 Pulleys 77 and 78 are formed integrally with the worm wheels 75 and 76, respectively. The pulleys 77, 78 are rotatably attached to the base 7.

このプーリ７７，７８と第３のプーリ８０間に
ワイヤ７９が張設されている。ワイヤ７９の両端
はプーリ７７，７８に固定され、巻き付けること
ができるようになつている。 A wire 79 is stretched between these pulleys 77, 78 and a third pulley 80. Both ends of the wire 79 are fixed to pulleys 77 and 78 so that they can be wound around them.

第３のプーリ８０はワイヤ７９と接触する状態
で配置されている。第３のプーリ８０の中心軸８
１は基盤７に設けられた溝８２に挿入され、上下
方向に摺動できるようになつている。 Third pulley 80 is placed in contact with wire 79 . Central axis 8 of third pulley 80
1 is inserted into a groove 82 provided in the base 7, so that it can slide in the vertical direction.

さらに、上記中心軸８１にフツク８３が嵌合さ
れているとともに、このフツクにアクセルワイヤ
５の一端が固定されている。アクセルワイヤ５の
他端はデイスク４の溝に巻回されている。 Further, a hook 83 is fitted onto the central shaft 81, and one end of the accelerator wire 5 is fixed to this hook. The other end of the accelerator wire 5 is wound around the groove of the disk 4.

一方、運転状態検出センサ９から自動車の運転
状態として、たとえば、エンジン回転数Ｎ、走行
速度Ｖを検出するようになつている。このエンジ
ン回転数Ｎと走行速度Ｖは上記演算制御部１２に
送出するようになつている。 On the other hand, the driving state detection sensor 9 detects, for example, engine rotational speed N and traveling speed V as the driving state of the vehicle. The engine speed N and traveling speed V are sent to the arithmetic and control section 12.

さらに、アクセルペダル１０の踏込量はアクセ
ル量検出センサ１１で検出するようになつてい
る。このアクセル量検出センサ１０で検出した踏
込量も演算制御部１２に送出するようになつてい
る。 Furthermore, the amount of depression of the accelerator pedal 10 is detected by an accelerator amount detection sensor 11. The amount of depression detected by the accelerator amount detection sensor 10 is also sent to the calculation control section 12.

この演算制御部１２は運転状態検出センサ９お
よびアクセル量検出センサ１１から入力を得て、
これらの入力信号の値に対して、予め決められた
演算処理を行なつてスロツトル弁２の目標開度を
出力するとともに、スロツトル開度センサ８の出
力信号と比較してその偏差量に応じて駆動モータ
７１，７２に回転信号を出力するようになつてい
る。 This arithmetic control unit 12 receives input from the driving state detection sensor 9 and the accelerator amount detection sensor 11,
The values of these input signals are subjected to predetermined arithmetic processing to output the target opening of the throttle valve 2, and are compared with the output signal of the throttle opening sensor 8 to determine the amount of deviation. A rotation signal is output to drive motors 71 and 72.

次に、この発明の動作を説明する。駆動モータ
７１，７２の回転力は、それぞれ独立にウオーム
ギヤー７３−ウオームオイール７５およびウオー
ムギヤー７４、ウオームオイール７６を経由し
て、プーリ７７，７８に作用する。 Next, the operation of this invention will be explained. The rotational forces of the drive motors 71 and 72 act on the pulleys 77 and 78 through the worm gear 73-worm oil 75, the worm gear 74, and the worm oil 76, respectively.

この二つのプーリ７７，７８間に張られたワイ
ヤ７９は前述の通り、その端部が各プーリ７７，
７８に固定されているから、図において、プーリ
７７を右回転、プーリ７８を左回転すれば、ワイ
ヤ７９は各プーリに巻き取られ、したがつて、こ
のワイヤと接触状態で配置された第３のプーリ８
０は上側に引き上げられることになる。 As mentioned above, the wire 79 stretched between the two pulleys 77 and 78 has its end connected to the pulleys 77 and 78.
78, in the figure, if the pulley 77 is rotated clockwise and the pulley 78 is rotated counterclockwise, the wire 79 is wound around each pulley, and the third wire 79 is wound around each pulley. pulley 8
0 will be pulled upwards.

プーリ７７側のワイヤの移動速度をv₁、プーリ
７８側のワイヤ７９の移動速度をv₂とし（v₁，v₂
には方向も含むものとする）、第３のプーリ８０
の移動速度をv₀とすれば、v₀＝v₁＋v₂／２の関係が成立する。 Let the moving speed of the wire on the pulley 77 side be v ₁ and the moving speed of the wire 79 on the pulley 78 side be v ₂ (v ₁ , v ₂
shall also include the direction), the third pulley 80
If the moving speed of is v ₀ , then the relationship v ₀ = v ₁ + v ₂ /2 holds true.

たとえば、移動速度v₁とv₂が同じであれば、第
３のプーリ８０は回転することなくワイヤ７９と
同じ速度で移動し、移動速度v₁とv₂間に速度差が
あれば、回転しながら平均速度で移動する。 For example, if the moving speeds v ₁ and v ₂ are the same, the third pulley 80 moves at the same speed as the wire 79 without rotating, and if there is a speed difference between the moving speeds v ₁ and v ₂ , the third pulley 80 rotates. while moving at an average speed.

このようにして、第３のプーリ８０が移動すれ
ば、これに取付けられているフツク８３を介し
て、アクセルワイヤ５が引つ張られ、結局スロツ
トル弁２を開閉できる。 When the third pulley 80 moves in this way, the accelerator wire 5 is pulled through the hook 83 attached to it, and the throttle valve 2 can be opened and closed.

以上のように動作する駆動部に対して、演算制
御部１２は開度センサ８で検出したアクセル開度
Ａ、エンジン回転数Ｎ、自動車の速度Ｖの情報か
らスロツトル弁２の目標開度を算出し、スロツト
ル弁の開度センサ８の出力信号との偏差が零にな
るように駆動モータ７１，７２に回転指令を与え
る。 For the drive section that operates as described above, the arithmetic control section 12 calculates the target opening degree of the throttle valve 2 from information on the accelerator opening degree A, engine rotation speed N, and vehicle speed V detected by the opening sensor 8. Then, a rotation command is given to the drive motors 71 and 72 so that the deviation from the output signal of the throttle valve opening sensor 8 becomes zero.

この回転指令は駆動モータの動作モードに応じ
て回転の方向、通電（回転）、非通電（停止）、ブ
レーキングなどの内容を含むものである。 This rotation command includes contents such as the direction of rotation, energization (rotation), de-energization (stop), and braking, depending on the operation mode of the drive motor.

この発明によるスロツトルバルブ制御装置で
は、駆動モータ７１，７２が同時に動作不良にな
らない限りスロツトル弁２の開閉動作が制御可能
であり、両方の駆動モータが動作するときには、
スロツトル弁２の動作速度が１個の駆動モータの
場合より２倍となる。 In the throttle valve control device according to the present invention, the opening and closing operations of the throttle valve 2 can be controlled unless the drive motors 71 and 72 malfunction at the same time, and when both drive motors operate,
The operating speed of the throttle valve 2 is twice that of a single drive motor.

〔Effect of the invention〕

この発明は以上説明したとおり、スロツトル弁
を操作する弁軸を２組のウオームギヤーとプーリ
組合わせで駆動し、各プーリを動作させる駆動モ
ータを各々独立して駆動できるようにし、スロツ
トル弁の開度を検出しながら開閉制御するように
したので、安全性が高く低価格で応答性にもすぐ
れるという効果を奏する。 As explained above, this invention drives the valve shaft that operates the throttle valve using a combination of two worm gears and pulleys, and enables the drive motors that operate each pulley to be driven independently, thereby controlling the opening and closing of the throttle valve. Since the opening/closing is controlled while detecting the temperature, it is highly safe, inexpensive, and has excellent responsiveness.

[Brief explanation of drawings]

図はこの発明のスロツトルバルブ制御装置の一
実施例の構成を示す構成説明図である。１……空気吸入管、２……スロツトル弁、３…
…弁軸、７……基盤、８……開度センサ、９……
運転状態、１０……アクセルペダル、１１……ア
クセル量検出センサ、１２……演算制御部、７
１，７２……駆動モータ、７３，７４……ウオー
ムギヤー、７５，７６……ウオームオイール、７
７，７８……プーリ、７９……ワイヤ、８０……
第３のプーリ、８３……フツク。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing the construction of an embodiment of the throttle valve control device of the present invention. 1... Air intake pipe, 2... Throttle valve, 3...
... Valve shaft, 7 ... Base, 8 ... Opening sensor, 9 ...
Operating state, 10...Accelerator pedal, 11...Accelerator amount detection sensor, 12...Arithmetic control unit, 7
1, 72... Drive motor, 73, 74... Worm gear, 75, 76... Worm oil, 7
7, 78...Pulley, 79...Wire, 80...
Third pulley, 83...futsuk.

Claims

[Claims]

1 a pair of first and second drive motors;
The first and second worm gears are driven via worm gears that are each individually driven by a second drive motor.
a wire whose ends are fixed between the first and second pulleys and can be wound around the pulley; a third wire which is arranged between the first and second pulleys and is slidable around the wire;
a throttle valve that is opened and closed by the movement of this third pulley to vary the engine output;
The target opening of the throttle valve is calculated from the throttle valve opening information, vehicle driving information, and accelerator depression amount, so that the deviation between the throttle valve opening and the output signal of the opening sensor becomes zero. The above 1st
and a throttle valve control device comprising an arithmetic control section that gives a rotation command to a second drive motor.