JPH06299873A - スロットルバルブ制御装置 - Google Patents

スロットルバルブ制御装置

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JPH06299873A
JPH06299873A JP8745793A JP8745793A JPH06299873A JP H06299873 A JPH06299873 A JP H06299873A JP 8745793 A JP8745793 A JP 8745793A JP 8745793 A JP8745793 A JP 8745793A JP H06299873 A JPH06299873 A JP H06299873A
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JP
Japan
Prior art keywords
throttle valve
motor
clutch
power transmission
transmission means
Prior art date
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Pending
Application number
JP8745793A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Shimazu
彰 嶋津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Publication of JPH06299873A publication Critical patent/JPH06299873A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/102Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator

Landscapes

  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で部品点数が少なく製造の容易なスロッ
トルバルブ制御装置を提供する。 【構成】 イグニッションがONになり、DCモータ3
1にDCモータ電源Cmが供給されると、弾性体膜23
とクラッチ穴25とは向き合う位置になり、弾性体膜2
3はその弾性力により、クラッチ穴25に入り込む。こ
の状態で、クラッチ電源Ccが供給されると、電気粘性
流体24の粘性が増大する。アクセルペダル70の踏み
込み量に応じてDCモータ31が回動し、ロータギヤ2
2と結合しているバルブギヤ19が回動するとき、ロー
タ17はバルブギヤ19と同一方向に回動する。これに
よりスロットルバルブ14の開度が制御される。クラッ
チ電源Ccの供給が停止されると、電気粘性流体24の
粘性が低下し、弾性体膜23はクラッチ穴25から外れ
る。そして、リターンスプリング15により、スロット
ルバルブ14は全閉位置に付勢される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気管内の空気の流量
を調節するスロットルバルブの開閉を制御する内燃機関
のスロットルバルブ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、モータでスロットルバルブの開閉
を制御し、異常時にモータの駆動軸とスロットルバルブ
の駆動軸との結合を切り離すクラッチ機構を有するスロ
ットルバルブ制御装置として、電磁クラッチを使用する
ものが知られている。この方式では、イグニッションが
ONになるとコイルに電流が流れ、コイルに発生する磁
界によりロータとクラッチ板とが結合し、モータの駆動
力がスロットルバルブに伝達される。また、故障等のた
めスロットルバルブの正常な開閉が行われない場合、コ
イルに流れる電流を遮断することによりロータとクラッ
チ板とが離脱し、モータの駆動力がスロットルバルブに
伝達することを防止する。
【0003】上記方式のスロットルバルブ制御装置で
は、コイルやコア等の磁界発生部の重量が重く、全体と
してスロットルバルブ制御装置の重量が重くなる。ま
た、磁界発生部の容積が大きく部品点数も多くなるた
め、小型化が困難で、組み付け作業も煩雑になるという
問題がある。上記問題を解決するため、クラッチ機構に
電気粘性流体を用いる特開平4−194328号公報に
開示されているものが知られている。
【0004】特開平4−194328号公報に開示され
ているものでは、モータ側のディスクとスロットルバル
ブ側のディスクとの間に電気粘性流体を封入し、ディス
ク間に電界を発生または消滅させることにより電気粘性
流体の粘性を増減させ、ディスク間の結合を断続させ
る。これにより、電磁クラッチにおけるコイルやコア等
の磁界発生部の部品が不要となり、小型、軽量化を図る
ことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
4−194328号公報に開示されているものでは、2
枚のディスク間に電気粘性流体を封入しなければなら
ず、モータ側のディスクに繋る駆動軸とスロットルバル
ブ側のディスクに繋る駆動軸とをシールする必要があ
る。しかし、温度変化による電気粘性流体の体積変化を
考慮すると、2本の駆動軸を完全にシールすることは非
常に困難である。また、製造工程上、ディスクの組み付
けが完了してから電気粘性流体をディスク間に封入する
ことになる。このとき、伝達トルクが低下しないように
電気粘性流体に空気が残らないようにするとともに電気
粘性流体の注入口を完全に密封する必要がある。この作
業に要する工数や設備のコスト等を考慮すると、実施に
は困難を要する。
【0006】本発明のスロットルバルブ制御装置は、小
型で部品点数が少なく製造の容易なスロットルバルブ制
御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明のスロットルバルブ制御装置は、空気流量を
調節するスロットルバルブと、このスロットルバルブを
駆動するためのモータと、このモータに結合し、このモ
ータの駆動力を受ける第1の動力伝達手段と、前記スロ
ットルバルブに結合し、前記モータの駆動力を前記第1
の動力伝達手段から前記スロットルバルブに伝達する第
2の動力伝達手段と、前記第1および第2の動力伝達手
段の一方に設けられ、電気粘性流体を封入しかつ弾性を
有する封入手段と、前記第1および第2の動力伝達手段
の他方に設けられ、前記封入手段と結合可能な結合手段
と、前記第1の動力伝達手段と前記第2の動力伝達手段
との間に電位差を生じさせ、前記電気粘性流体の粘性を
増減可能な電界発生手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明のスロットルバルブ制御装置によると、
第1の動力伝達手段および第2の動力伝達手段の一方に
電気粘性流体を封入した封入手段が設けられ、第1の動
力伝達手段および第2の動力伝達手段の他方に封入手段
と結合可能な結合手段が設けられる。そして、第1の動
力伝達手段と第2の動力伝達手段との間に電位差を生じ
させて電気粘性流体の粘性を増加させることにより第1
の動力伝達手段と第2の動力伝達手段とが結合し、モー
タの駆動力がスロットルバルブに伝達される。
【0009】上記のように封入手段は、第1あるいは第
2の動力伝達手段に設けられる。これにより、装置を組
み付ける前の部品単体の状態で電気粘性流体を封入でき
るため、装置の製造が容易となる。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の実施例によるスロットルバルブ制御装置を図1
に示す。スロットルシャフト13は、スロットルハウジ
ング11にベアリング12を介して回動可能に支持さ
れ、スロットルバルブ14は、スロットルシャフト13
に固定される。リターンスプリング15は、スロットル
シャフト13の一方の端部に固定されたレバー16に一
方の端部15aが係止され、スロットルハウジング11
の一部に他方の端部15bが係止され、スロットルシャ
フト13をスロットルバルブ14の閉方向に付勢してい
る。スロットルシャフト13の他方の端部にはロータ1
7が固定されており、ロータ17はスロットルシャフト
13との接触部に絶縁体18を有している。バルブギヤ
19は、スロットルシャフト13と回動可能になるよう
に内周にベアリング20を有し、ベアリング20の外周
には絶縁体21が設けられている。スロットルシャフト
13は、このベアリング20を貫通してロータ17と結
合している。バルブギヤ19は、DCモータ31の出力
軸32に固定されたロータギヤ22と噛み合っている。
【0011】スロットルシャフト13の他方の端部はバ
ルブセンサ33に繋っており、このバルブセンサ33が
スロットルシャフト13の位置を角度として検出し、ス
ロットルバルブ14の開度を示す開度出力信号Svを電
子制御装置(ECU)42に送る。ロータ17には、図
2に示すように、ロータ17の中心から円周方向の等角
度に3個の弾性体膜23が設けられ、弾性体膜23内に
は、電気粘性流体24が封入されている。バルブギヤ1
9には、図3に示すように、バルブギヤ19の中心から
円周方向の等角度に弾性体膜23と同数の3個のクラッ
チ穴25が形成される。弾性体膜23およびクラッチ穴
25の個数は、同数であれば3個に限るものではない。
【0012】電気粘性流体24は、例えば、ロータ17
と弾性体膜23とを電気粘性流体の中につけた状態で接
着することにより、気泡が入ることもなく完全に弾性体
膜23内に密封される。このため、ロータ17は、内部
に電気粘性流体24の封入された弾性体膜23が付いた
部品の状態で提供される。ECU42は、接点43を介
してロータ17に、接点44を介してバルブギヤ19に
それぞれクラッチ電源Ccを供給し、DCモータ31に
はDCモータ電源Cmを供給する。
【0013】次に、図2〜図5に基づいて電気粘性流体
24の封入された弾性体膜23とクラッチ穴25との結
合について説明する。スロットルシャフト13は、リタ
ーンスプリング15によりスロットルバルブ14の閉方
向に付勢力を受けている。ECU42からロータ17お
よびバルブギヤ19にクラッチ電源Ccが供給されず、
さらに、DCモータ31にDCモータ電源Cmが供給さ
れないとき、スロットルシャフト13は、スロットルハ
ウジング11のストッパ11aにロータ17の突出部1
7aが当接したスロットルバルブ14の全閉位置にあ
る。ロータ17に設けられた弾性体膜23もスロットル
バルブ14の全閉位置にある。
【0014】DCモータ31を作動させ、バルブギヤ1
9が回転して突出部19aがスロットルハウジング11
のストッパ11bに当接する位置にきたとき、図4に示
すように、クラッチ穴25が弾性体膜23と向かい合う
位置にくるようになっている。また、図4に示すよう
に、クラッチ穴25の入口部形状は、弾性体膜23がク
ラッチ穴25に入りやすく、弾性体膜23を傷つけない
ように面取り部25aが形成されている。
【0015】エンジン停止時、弾性体膜23はスロット
ルバルブ14の全閉位置にあるが、バルブギヤ19の位
置はイグニッションがOFFされたときの位置のままで
ある。イグニッションがONになり、DCモータ31に
DCモータ電源Cmが供給されると、バルブギヤ19は
図3に示すように、バルブギヤ19の突出部19aがス
ロットルハウジング11のストッパ11bに当接する位
置になる。このとき、弾性体膜23とクラッチ穴25と
は向き合う位置になる。弾性体膜23に外力が加わらな
いときの形状は、図4に示す形状であるため、その弾性
力により、図4のようにクラッチ穴25に入り込む。
【0016】この状態で、ECU42からクラッチ電源
Ccが供給されると、電気粘性流体24の特性により電
気粘性流体24の粘性が増大する。このため、アクセル
ペダル70の踏み込み量に応じてDCモータ31が回動
し、ロータギヤ22と結合しているバルブギヤ19が回
動するとき、弾性体膜23が図4の形状を維持するの
で、ロータ17はバルブギヤ19と同一方向に回動す
る。これによりスロットルバルブ14の開度が制御され
る。
【0017】クラッチ電源Ccの供給が停止されると、
電気粘性流体24の粘性が低下し、弾性体膜23は図4
の形状を維持できず、弾性体膜23はクラッチ穴25か
ら外れ、図5のような形状になる。DCモータ31とス
ロットルバルブ14の結合は失われ、リターンスプリン
グ15により、スロットルバルブ14は全閉位置に付勢
される。
【0018】本発明のスロットルバルブ制御装置の作動
について、図7の制御フローに基づいて説明する。ステ
ップ101でイグニッションをONにすると、ステップ
102ではECU42はDCモータ電源Cmを供給し、
DCモータ31によりバルブギヤ19を図3の位置にま
で回転させる。イグニッションをONにする前のバルブ
ギヤ19の位置は、その前にイグニションをOFFにし
たときの位置のままであるが、例えばスロットルバルブ
の全開位置であっても、100msあれば図3に示すス
ロットルバルブ14の全閉位置に回転させることができ
る。ステップ103を経て100ms経過した時点で、
ステップ104においてクラッチ電源Ccを供給する。
ステップ105では、ECU42はDCモータ31の制
御プログラムに応じてDCモータ31の制御を行う。そ
の結果、ステップ106では、スロットルバルブ14の
開度出力信号Svがバルブセンサ33からECU42に
取込まれ、アクセルペダル70の踏み込み量に応じた出
力信号Saがアクセルペダル位置センサ41からECU
42に取込まれる。ステップ107において、Sa、S
vの値の異常の有無が判定され、異常がなければステッ
プ106に戻り処理を繰り返す。Sa、Svの値が異常
なとき、例えばSaに応じてECU42がスロットルバ
ルブ14を開閉し、ECU42がDCモータ31に送る
DCモータ電源Cmに対して必要以上にスロットルバル
ブ14が開いているという開度出力信号SvをECU4
2が受けたとき、ステップ108においてDCモータ3
1の電源Cmの供給を停止する。この状態でクラッチ電
源Ccの供給を停止すると、スロットルシャフト13は
リターンスプリング15の付勢力を受けているので、ス
ロットルバルブ14が急に全閉してしまう。この場合、
運転者が予期しない車両の急減速となることがあるため
非常に危険である。これを避けるため、アクセルペダル
70を離し運転者が減速の意図を示したとき、図6に示
すアクセルペダル位置センサ41の出力特性に対して出
力信号Saが基準値Sa1 以下になると、ステップ11
0においてクラッチ電源Ccの供給を停止するようにす
る。
【0019】本発明の実施例では、電気粘性流体を弾性
体膜に封入するという構造にしたため、スロットルを組
み付ける前の部品状態で電気粘性流体を封入することが
できるため、容易に装置を製造することができる。本発
明の実施例では、ロータに弾性体膜を設け、バルブギヤ
にクラッチ穴を設けたが、本発明では、ロータにクラッ
チ穴を設け、バルブギヤに弾性体膜を設けることは可能
である。
【0020】また、クラッチ穴や弾性体膜はバルブギヤ
に直接設けないで、バルブギヤに固定されてバルブギヤ
とともに回動する別のロータに設けてもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明のスロットルバルブ制御装置によ
ると、装置が組み付けられる前の部品単体の状態で、封
入手段に電気粘性流体を封入できる。このため、装置の
製造を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるスロットルバルブ制御装
置の断面図である。
【図2】図1に示すII方向矢視図である。
【図3】図1に示すIII 方向矢視図である。
【図4】図1に示すIV部分の模式的拡大図である。
【図5】図4に示す電気粘性流体に電界がかからない状
態を示す模式図である。
【図6】アクセルペダル踏み込み量とアクセルペダル位
置センサ出力との関係を示す特性図である。
【図7】本発明の実施例によるスロットルバルブ制御装
置の制御フロチャートである。
【符号の説明】
10 スロットルバルブ制御装置 11 スロットルハウジング 13 スロットルシャフト 14 スロットルバルブ 17 ロータ(第1の動力伝達手段) 19 バルブギヤ(第2の動力伝達手段) 23 弾性体膜(封入手段) 24 電気粘性流体 25 クラッチ穴(結合手段) 42 ECU(電界発生手段) 43 接点(電界発生手段) 44 接点(電界発生手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気流量を調節するスロットルバルブ
    と、 このスロットルバルブを駆動するためのモータと、 このモータに結合し、このモータの駆動力を受ける第1
    の動力伝達手段と、 前記スロットルバルブに結合し、前記モータの駆動力を
    前記第1の動力伝達手段から前記スロットルバルブに伝
    達する第2の動力伝達手段と、 前記第1および第2の動力伝達手段の一方に設けられ、
    電気粘性流体を封入しかつ弾性を有する封入手段と、 前記第1および第2の動力伝達手段の他方に設けられ、
    前記封入手段と結合可能な結合手段と、 前記第1の動力伝達手段と前記第2の動力伝達手段との
    間に電位差を生じさせ、前記電気粘性流体の粘性を増減
    可能な電界発生手段とを備えたことを特徴とするスロッ
    トルバルブ制御装置。
JP8745793A 1993-04-14 1993-04-14 スロットルバルブ制御装置 Pending JPH06299873A (ja)

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