JPH0941994A - Throttle valve controller - Google Patents
Throttle valve controllerInfo
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- JPH0941994A JPH0941994A JP19866795A JP19866795A JPH0941994A JP H0941994 A JPH0941994 A JP H0941994A JP 19866795 A JP19866795 A JP 19866795A JP 19866795 A JP19866795 A JP 19866795A JP H0941994 A JPH0941994 A JP H0941994A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に吸入す
る空気量を調整するスロットル弁制御装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throttle valve control device for adjusting the amount of air taken into an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、アクセルペダルと機械的に連
結したメインバルブと、電子制御装置(以下、「電子制
御装置」をECUという)からの制御信号にもとづいて
モータにより開閉駆動されるサブバルブを内燃機関(以
下、「内燃機関」をエンジンという)の吸気通路に設け
たスロットル弁制御装置として実開昭64−46443
号公報に開示されているものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, a main valve mechanically connected to an accelerator pedal and a sub-valve that is driven to open and close by a motor based on a control signal from an electronic control unit (hereinafter, "electronic control unit" is referred to as ECU) are provided. As a throttle valve control device provided in an intake passage of an internal combustion engine (hereinafter, "internal combustion engine" is referred to as an engine)
The one disclosed in the publication is known.
【0003】このように吸気通路中にメインバルブおよ
びサブバルブを設けたスロットル弁制御装置では、運転
者のアクセルペダルの踏み込み量に応じて機械的に開閉
するメインバルブと、各種センサからの検知信号に基づ
いてECUがエンジン運転状態を把握し、ECUからの
制御信号によりモータで開閉されるサブバルブとにより
エンジンに吸入される空気量が調整される。ところが、
たとえば急発進や雪道走行等によりタイヤが空回りして
路面とのグリップ力が低下するような場合、タイヤの回
転数を検出するセンサ等からの検知信号によりECUは
タイヤの空回りを検出し、モータに制御信号を送出して
サブバルブを閉方向に回転させる。これにより、エンジ
ン回転数が低下しタイヤの空回りが抑制される。このよ
うに車両の運転状態等に応じてサブバルブの開度を調整
することにより路面に対するタイヤのグリップ力を確実
なものとし、安全走行を可能としている。また、モータ
が故障してサブバルブに駆動力(以下、「駆動力」をト
ルクという)が伝達されなくなった場合でもサブバルブ
を全開方向に付勢するリターンスプリングを設けている
ので、アクセルペダルの操作によりメインバルブを開閉
して車両の走行を可能としている。In such a throttle valve control device having the main valve and the sub-valve in the intake passage, the main valve is opened and closed mechanically according to the amount of depression of the accelerator pedal by the driver, and the detection signals from various sensors are used. The ECU grasps the engine operating state based on this, and the amount of air taken into the engine is adjusted by the sub-valve opened / closed by the motor according to the control signal from the ECU. However,
For example, when the tire runs idle due to sudden start or snowy road and the grip force with the road surface decreases, the ECU detects the idling of the tire by a detection signal from a sensor that detects the number of rotations of the tire, A control signal is sent to the sub valve to rotate it in the closing direction. As a result, the engine speed is reduced and the tire is prevented from idling. In this way, by adjusting the opening degree of the sub-valve according to the driving state of the vehicle and the like, the grip force of the tire with respect to the road surface is ensured, and safe driving is possible. Also, even if the motor fails and the driving force (hereinafter "driving force" is referred to as torque) is no longer transmitted to the sub-valve, a return spring is provided to bias the sub-valve in the fully open direction. The main valve is opened and closed to allow the vehicle to run.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来のスロットル弁制御装置では、サブバルブ
を開方向に付勢するリターンスプリングの付勢力は、メ
インバルブが全開し吸気通路の空気流量が最大となった
場合でも任意の開度からサブバルブを全開できる大きさ
に設定されている。このため、モータの正常動作時この
リターンスプリングの付勢力に抗してモータがサブバル
ブを閉方向に回転させるためには、サブバルブに大きな
トルクを伝達する必要がある。この大きなトルクを発生
するためには、モータ自体のトルクを増加させたり、
モータ側に対してサブバルブ側をギア減速し、すなわ
ちモータ側よりもサブバルブ側のギア径を大きくしてモ
ータの発生トルクよりもサブバルブに伝達するトルクを
大きくすること等が考えられる。しかしでは、モータ
が大型化するため装置自体の体格が大きくなるという問
題がある。またでは、サブバルブの回動速度が小さく
なるのでサブバルブの応答性が低下するという問題があ
る。さらにでは、モータ側およびサブバルブ側にギア
を用いるので部品点数が増加し製造コストが増加すると
いう問題がある。However, in the conventional throttle valve control device as described above, the biasing force of the return spring that biases the sub valve in the opening direction is such that the main valve is fully opened and the air flow rate in the intake passage is maximum. Even if it becomes, the size is set so that the sub valve can be fully opened from any opening. Therefore, in order for the motor to rotate the sub valve in the closing direction against the biasing force of the return spring during normal operation of the motor, it is necessary to transmit a large torque to the sub valve. To generate this large torque, increase the torque of the motor itself,
It is conceivable to reduce the gear on the sub-valve side with respect to the motor side, that is, to increase the gear diameter on the sub-valve side relative to the motor side so that the torque transmitted to the sub-valve is larger than the torque generated by the motor. However, there is a problem in that the size of the motor increases and the size of the device itself increases. Also, there is a problem that the responsiveness of the sub-valve is lowered because the rotation speed of the sub-valve is reduced. Furthermore, since gears are used on the motor side and the sub-valve side, there is a problem that the number of parts increases and the manufacturing cost increases.
【0005】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、小型化可能なスロットル弁制御装
置を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、
応答性が良好で部品点数が少なく安価なスロットル弁制
御装置を提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a throttle valve control device which can be miniaturized. Another object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide an inexpensive throttle valve control device having good responsiveness and a small number of parts.
【0006】[0006]
(解決手段)前記目的を達成するための本発明の請求項
1記載のスロットル弁制御装置は、エンジンの吸気通路
中に第1のスロットル弁および第2のスロットル弁を配
設しエンジンに吸入する空気量を調整するスロットル弁
制御装置であって、前記第1のスロットル弁はアクセル
ペダルに連動して開閉し、制御装置からの制御信号をも
とに前記第2のスロットル弁を開閉駆動するモータと前
記第2のスロットル弁を開方向に付勢する第1の付勢手
段とを有し、前記モータのトルクが前記第2のスロット
ル弁に伝達されない前記モータの故障時、前記第1の付
勢手段の付勢力は、前記第1のスロットル弁の全開時
前記吸気通路を流れる空気流れから前記第2のスロット
ル弁が閉方向に最大の力を受ける開度よりも小さい開度
に前記第2のスロットル弁を保持し、前記第1のスロ
ットル弁が全閉位置にあると前記第2のスロットル弁を
全開位置に保持するように設定されていることを特徴と
する。(Solution) A throttle valve control device according to claim 1 of the present invention for achieving the above object, is provided with a first throttle valve and a second throttle valve in an intake passage of an engine for intake to the engine. A throttle valve control device for adjusting an air amount, wherein the first throttle valve is opened / closed in conjunction with an accelerator pedal, and a motor for opening / closing the second throttle valve based on a control signal from the control device. And a first urging means for urging the second throttle valve in the opening direction, wherein the torque of the motor is not transmitted to the second throttle valve and the first urging means is activated when the motor fails. The urging force of the urging means is smaller than the opening degree at which the second throttle valve receives the maximum force in the closing direction from the air flow flowing through the intake passage when the first throttle valve is fully opened. The slot Holding the Le valve, the first throttle valve is characterized in that it is set to retain the fully open position the second throttle valve to be in a fully closed position.
【0007】本発明の請求項2記載のスロットル弁制御
装置は、請求項1記載のスロットル弁制御装置におい
て、前記第2のスロットル弁の開度を検出する回転角度
センサを有し、前記回転角度センサを回転基準位置に付
勢する第2の付勢手段の付勢力は前記第2のスロットル
弁を開方向に付勢することを特徴とする。本発明の請求
項3記載のスロットル弁制御装置は、請求項1または2
記載のスロットル弁制御装置において、前記モータから
前記第2のスロットル弁へのトルク伝達比はほぼ1:1
であることを特徴とする。A throttle valve control device according to a second aspect of the present invention is the throttle valve control device according to the first aspect, further comprising a rotation angle sensor for detecting an opening degree of the second throttle valve, The urging force of the second urging means for urging the sensor to the rotation reference position urges the second throttle valve in the opening direction. According to a third aspect of the present invention, there is provided a throttle valve control device according to the first or second aspect.
In the throttle valve control device described above, the torque transmission ratio from the motor to the second throttle valve is approximately 1: 1.
It is characterized by being.
【0008】(作用および発明の効果)本発明の請求項
1記載のスロットル弁制御装置によると、エンジンの吸
気通路中に第1のスロットル弁および第2のスロットル
弁を配設してエンジンへの空気流量を調整している。そ
して、モータが故障しモータのトルクが第2のスロット
ル弁に伝達されない場合、第2のスロットル弁を開方向
に付勢する第1の付勢手段の付勢力は、第1のスロット
ル弁の全開時吸気通路を流れる空気流れから第2のスロ
ットル弁が閉方向に最大の力を受ける開度よりも小さい
開度に前記第2のスロットル弁を保持する大きさに設定
されているので第1の付勢手段の付勢力が小さくなる。
このため、第2のスロットル弁を開閉駆動するモータの
トルクを小さくできるので、モータの小型化が可能にな
り装置の体格を小さくできる。(Operation and Effect of the Invention) According to the throttle valve control device of the first aspect of the present invention, the first throttle valve and the second throttle valve are arranged in the intake passage of the engine to connect to the engine. Adjusting the air flow rate. When the motor fails and the torque of the motor is not transmitted to the second throttle valve, the urging force of the first urging means for urging the second throttle valve in the opening direction is such that the first throttle valve is fully opened. Since the second throttle valve is set to a size that holds the second throttle valve at an opening smaller than the opening at which the second throttle valve receives the maximum force in the closing direction from the air flow flowing through the intake air passage, The biasing force of the biasing means is reduced.
For this reason, the torque of the motor that drives the second throttle valve to open and close can be reduced, so that the motor can be downsized and the size of the device can be reduced.
【0009】本発明の請求項2記載のスロットル弁制御
装置によると、第2のスロットル弁の開度を検出する回
転角度センサを有し、この回転角度センサを回転基準位
置に付勢する第2の付勢手段の付勢力が第2のスロット
ル弁を開方向に付勢することにより第1の付勢手段の開
方向への付勢力をさらに小さくできるので、モータのト
ルクをさらに小さくできる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a throttle valve control device, which has a rotation angle sensor for detecting the opening of the second throttle valve, and the second rotation angle sensor biases the rotation angle sensor to the rotation reference position. The urging force of the urging means urging the second throttle valve in the opening direction can further reduce the urging force of the first urging means in the opening direction, so that the torque of the motor can be further reduced.
【0010】本発明の請求項3記載のスロットル弁制御
装置によると、モータから第2のスロットル弁へのトル
ク伝達比をほぼ1:1にすることにより、モータ側およ
び第2のスロットル弁側にトルク伝達比を小さくするギ
ア等の部品が不要になるので製造コストが低下する。ま
た、モータの回転速度がほぼ1:1で第2のスロットル
弁に伝達されるので、第2のスロットル弁の応答性が向
上する。According to the third aspect of the throttle valve control apparatus of the present invention, the torque transmission ratio from the motor to the second throttle valve is set to approximately 1: 1, so that the motor side and the second throttle valve side are provided. Manufacturing costs are reduced because parts such as gears that reduce the torque transmission ratio are unnecessary. Further, since the rotation speed of the motor is transmitted to the second throttle valve at a ratio of about 1: 1, the response of the second throttle valve is improved.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。本発明のスロットル弁制御装置の一実
施例を図1に示す。第1のスロットル弁であるメインバ
ルブ21はメインシャフト22に固定されておりメイン
シャフト22とともに回動する。メインシャフト22は
軸受23により回動可能に支持されている。軸受23の
メインシャフト22の両端側にはメインシャフト22の
周囲にオイルシール24が配設されている。スロットル
レバー25は図示しないアクセルペダルとワイヤー等に
より連結されており、アクセルペダルの踏み込み量に連
動してメインバルブ21が開閉する。メインシャフト2
2の一方の端部に設けられた二個のリターンスプリング
26は一方の端部をスロットルボディ11に固定し他方
の端部をメインシャフト22に固定している。リターン
スプリング26はメインバルブ21を閉方向に付勢して
いる。本実施例においてリターンスプリング26を二つ
配設したのは、一方のリターンスプリング26が欠損し
ても他方のリターンスプリング26によりメインバルブ
21を閉方向に付勢するためである。さらにメインシャ
フト22の端部外側にはポテンショメータ27が取付け
らている。ポテンショメータ27は、メインバルブ21
の回転角度位置を検知するためのものであり検出した角
度検知信号を図示しないECUに送出する。ポテンショ
メータ27にはポテンショメータ27を回転基準位置に
戻す図示しないリターンスプリングが内蔵されている。
このリターンスプリングの付勢力はメインシャフト22
を閉方向に付勢するように働く。メインバルブ21の全
閉位置は全閉ストッパ28により規制されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An embodiment of the throttle valve control device of the present invention is shown in FIG. The main valve 21, which is the first throttle valve, is fixed to the main shaft 22 and rotates together with the main shaft 22. The main shaft 22 is rotatably supported by bearings 23. Oil seals 24 are arranged around the main shaft 22 on both ends of the main shaft 22 of the bearing 23. The throttle lever 25 is connected to an accelerator pedal (not shown) by a wire or the like, and the main valve 21 opens and closes in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal. Main shaft 2
Two return springs 26 provided at one end of the second valve 2 have one end fixed to the throttle body 11 and the other end fixed to the main shaft 22. The return spring 26 urges the main valve 21 in the closing direction. In the present embodiment, two return springs 26 are provided so that one return spring 26 is deficient and the other return spring 26 urges the main valve 21 in the closing direction. Further, a potentiometer 27 is attached to the outside of the end of the main shaft 22. The potentiometer 27 has a main valve 21.
Is for detecting the rotational angle position of the above, and the detected angle detection signal is sent to an ECU (not shown). The potentiometer 27 has a built-in return spring (not shown) that returns the potentiometer 27 to the rotation reference position.
The biasing force of this return spring is the main shaft 22.
Works to urge in the closing direction. The fully closed position of the main valve 21 is regulated by a fully closed stopper 28.
【0012】メインバルブ21の流入空気上流側にはサ
ブシャフト32に固定されサブシャフト32とともに回
動する第2のスロットル弁としてのサブバルブ31が配
設されている。サブシャフト32はスロットルボディ1
1に取付けられた軸受33により回動自在に支持されて
いる。軸受33のサブバルブ32方向内側にはオイルシ
ール34がサブシャフト32の周囲に配設されている。On the upstream side of the inflow air of the main valve 21, a sub valve 31 as a second throttle valve which is fixed to the sub shaft 32 and rotates together with the sub shaft 32 is provided. Sub-shaft 32 is throttle body 1
It is rotatably supported by a bearing 33 attached to the No. 1. An oil seal 34 is arranged around the sub shaft 32 inside the bearing 33 in the sub valve 32 direction.
【0013】リターンスプリング35の一方の端部はス
ロットルボディ11に固定され他方の端部はサブシャフ
ト32に固定されている。リターンスプリング35はサ
ブバルブ31を開方向に付勢している。サブシャフト3
2の一方の端部にはECUからの制御信号によりサブバ
ルブ31を開閉制御するモータ36が配設されている。
図2に示すように、モータ36の回転軸37の先端部3
7aは軸方向に径方向両側が切欠かれ断面小判状に形成
されている。またサブシャフト32の先端部38には回
転軸37の先端部37aと嵌合可能なように凹部38a
が形成されている。回転軸37と先端部38はほぼ同径
に形成されているので、モータ36からサブシャフト3
2にほぼ1:1の関係でトルクが伝達される。One end of the return spring 35 is fixed to the throttle body 11 and the other end is fixed to the sub shaft 32. The return spring 35 urges the sub valve 31 in the opening direction. Sub shaft 3
A motor 36 for controlling the opening and closing of the sub-valve 31 in response to a control signal from the ECU is provided at one end of 2.
As shown in FIG. 2, the tip portion 3 of the rotary shaft 37 of the motor 36
7a is formed in an oval cross section by notching both sides in the radial direction in the axial direction. Further, a concave portion 38a is formed in the tip portion 38 of the sub-shaft 32 so that the tip portion 37a of the rotary shaft 37 can be fitted therein.
Are formed. Since the rotating shaft 37 and the tip portion 38 are formed to have substantially the same diameter, the motor 36 and the sub shaft 3 are
Torque is transmitted to 2 in a relationship of approximately 1: 1.
【0014】サブシャフト32の反モータ側にはポテン
ショメータ39が配設されている。ポテンショメータ3
9はサブバルブ31の回転角度位置を検出するためのも
のであり検出した角度検知信号をECUに送出する。ポ
テンショメータ39にはポテンショメータ39を回転基
準位置に戻す第2の付勢手段としての図示しないリター
ンスプリングが内蔵されている。このリターンスプリン
グの付勢力はサブシャフト32を開方向に付勢するよう
に働く。A potentiometer 39 is arranged on the side of the sub-shaft 32 opposite to the motor. Potentiometer 3
Reference numeral 9 is for detecting the rotational angular position of the sub-valve 31, and sends the detected angle detection signal to the ECU. The potentiometer 39 has a built-in return spring (not shown) as second biasing means for returning the potentiometer 39 to the rotation reference position. The biasing force of the return spring acts to bias the sub shaft 32 in the opening direction.
【0015】次に、スロットル弁制御装置10の作動に
ついて説明する。 (1) モータ正常時 通常走行時、エンジンの空気流量はアクセルペダルの踏
み込み量に応じて開閉するメインバルブ21とモータ3
6により開閉駆動されるサブバルブ31とにより調整さ
れている。急発進や雪道等の走行においてタイヤが空回
りし路面に対してタイヤのグリップ力が低下するような
場合、タイヤの回転数を検知するセンサ等からECUに
検知信号が送出され、ECUではこの検知信号に基づい
てタイヤの空回りを検知し、モータ36を駆動してサブ
バルブ31を閉方向に回転させる。そしてエンジンに吸
入する空気量を減少させエンジン回転数を低下させるこ
とにより路面に対するタイヤのグリップ力を回復させ
る。タイヤのグリップ力が増加するとサブバルブ31を
開方向に回転させる。Next, the operation of the throttle valve control device 10 will be described. (1) When the motor is normal During normal driving, the air flow rate of the engine opens and closes according to the amount of depression of the accelerator pedal.
6 is adjusted by the sub valve 31 which is opened and closed by the drive valve 6. When a tire runs idle due to sudden start or running on a snowy road, and the grip force of the tire decreases against the road surface, a sensor that detects the number of rotations of the tire sends a detection signal to the ECU. The idle rotation of the tire is detected based on the signal, and the motor 36 is driven to rotate the sub valve 31 in the closing direction. Then, the amount of air taken into the engine is reduced and the engine speed is reduced to restore the grip force of the tire to the road surface. When the grip force of the tire increases, the sub valve 31 is rotated in the opening direction.
【0016】このようなサブバルブ31の開閉制御にお
いて、モータ36はモータ自体の回転抵抗、およびサブ
シャフト32の軸受抵抗により開方向および閉方向のい
ずれにも回転抵抗を受ける。吸気通路12の空気流れに
よりサブバルブ31は閉方向に力を受けているので、サ
ブバルブ31を開方向に回転させるためにモータ36
は、モータ36自体の回転抵抗およびサブシャフト32
の軸受抵抗に加え空気流れから受ける力に抗してサブバ
ルブ31を開方向に回転させなければならない。In such opening / closing control of the sub-valve 31, the motor 36 receives rotational resistance in both the opening direction and the closing direction due to the rotational resistance of the motor itself and the bearing resistance of the sub-shaft 32. Since the sub-valve 31 receives a force in the closing direction by the air flow in the intake passage 12, the motor 36 is rotated in order to rotate the sub-valve 31 in the opening direction.
Is the rotation resistance of the motor 36 itself and the sub shaft 32.
In addition to the bearing resistance of the sub valve 31, the sub valve 31 must be rotated in the opening direction against the force received from the air flow.
【0017】また、サブバルブ31を閉方向に回転させ
るためにモータ36は、モータ36自体の回転抵抗およ
びサブシャフト32の軸受抵抗に加えリターンスプリン
グ35およびポテンショメータ39に内蔵したリターン
スプリングの付勢力に抗してサブバルブ31を閉方向に
回転させなければならない。本実施例では、リターンス
プリング35およびポテンショメータ39に内蔵したリ
ターンスプリングから回転抵抗を差し引いてサブバルブ
31が開方向に受ける力は、吸気通路12を流れる空気
流れからサブバルブ31が閉方向に受ける最大の力より
も小さい。Further, in order to rotate the sub-valve 31 in the closing direction, the motor 36 resists the rotational resistance of the motor 36 and the bearing resistance of the sub-shaft 32 as well as the urging force of the return spring 35 and the return spring built in the potentiometer 39. Then, the sub valve 31 must be rotated in the closing direction. In the present embodiment, the force that the sub valve 31 receives in the opening direction by subtracting the rotation resistance from the return spring 35 and the return spring built in the potentiometer 39 is the maximum force that the sub valve 31 receives in the closing direction from the air flow flowing through the intake passage 12. Smaller than.
【0018】(2) モータ故障時 モータ36が故障してモータ36からのトルクがサブシ
ャフト32に伝達されない場合、リターンスプリング3
5およびポテンショメータ39に内蔵したリターンスプ
リングがサブバルブ31を開方向に付勢する付勢力は、
メインバルブ21が全開し、吸気通路12を流れる吸気
流量が最大となる場合においてもサブバルブ31の開度
を10°程度に保持するように設定されている。サブバ
ルブ31の開度が10°程度に設定されていればアクセ
ルぺダルの踏み込み量に応じて開閉するメインバルブ2
1により車両は最大時速100キロ程度で走行可能とな
るため、修理工場等に車両を持ち込むことが可能であ
る。(2) At the time of motor failure When the motor 36 fails and the torque from the motor 36 is not transmitted to the sub-shaft 32, the return spring 3
5 and the return spring built in the potentiometer 39 urges the sub valve 31 in the opening direction.
Even when the main valve 21 is fully opened and the intake flow rate flowing through the intake passage 12 is maximized, the opening degree of the sub valve 31 is set to about 10 °. If the opening degree of the sub-valve 31 is set to about 10 °, the main valve 2 that opens and closes according to the depression amount of the accelerator pedal
1 allows the vehicle to travel at a maximum speed of about 100 km / h, so it is possible to bring the vehicle to a repair shop or the like.
【0019】一般に、円板状のスロットル弁が空気流れ
から閉方向に受ける力は、約40〜50°の開度のとき
が一番大きく、開度がこの範囲よりも小さくなるかまた
は大きくなるにしたがい閉方向に受ける力は小さくな
る。このため、サブバルブ31の開度を10°に保持す
るために必要な力は40〜50°に較べ小さいので、リ
ターンスプリング35の付勢力が小さくなる。また、ポ
テンショメータ39に内蔵されたリターンスプリングも
サブバルブ31を開方向に付勢するので、リターンスプ
リング35およびポテンショメータ39に内蔵されたリ
ターンスプリングの付勢力の和によりサブバルブ31の
開度を10°に保持できればよいので、リターンスプリ
ング35の付勢力をさらに小さくできる。その結果モー
タ正常時において、サブバルブ31を開閉制御するトル
クを小さくできるのでモータ36を小型化できる。Generally, the disc-shaped throttle valve receives the largest force from the air flow in the closing direction when the opening is about 40 to 50 °, and the opening becomes smaller or larger than this range. Accordingly, the force received in the closing direction becomes smaller. Therefore, the force required to maintain the opening of the sub-valve 31 at 10 ° is smaller than 40 to 50 °, and the biasing force of the return spring 35 is small. Further, since the return spring built in the potentiometer 39 also urges the sub valve 31 in the opening direction, the opening of the sub valve 31 is kept at 10 ° by the sum of the urging forces of the return spring 35 and the return spring built in the potentiometer 39. As long as it is possible, the biasing force of the return spring 35 can be further reduced. As a result, when the motor is operating normally, the torque for controlling the opening / closing of the sub valve 31 can be reduced, so that the motor 36 can be downsized.
【0020】一旦アクセルペダルを離しメインバルブ2
1を全閉位置に回転させることにより吸気通路12を流
れる空気流量が低下してサブバルブ31に働く閉方向へ
の力が減少すれば、リターンスプリング35およびポテ
ンショメータ39に内蔵したリターンスプリングの開方
向への付勢力によりサブバルブ31は全開位置に保持さ
れる。すると、サブバルブ31のバルブ面がほぼ空気流
れと平行になりサブバルブ31は空気流れから閉方向に
殆ど力を受けなくなるので、メインバルブ21が例え全
開してもサブバルブ31は全開位置を保持し続けること
ができる。これにより以降アクセルペダルの操作による
メインバルブ21の開閉制御により車両の通常走行が可
能となる。Once the accelerator pedal is released, the main valve 2
If the flow rate of the air flowing through the intake passage 12 is reduced by rotating 1 to the fully closed position and the force in the closing direction acting on the sub-valve 31 is reduced, the return spring 35 and the return spring built in the potentiometer 39 are opened in the opening direction. The sub-valve 31 is held in the fully open position by the urging force of. Then, the valve surface of the sub-valve 31 becomes substantially parallel to the air flow, and the sub-valve 31 receives almost no force from the air flow in the closing direction. Therefore, even if the main valve 21 is fully opened, the sub-valve 31 should keep the fully open position. You can As a result, the vehicle can normally run by controlling the opening / closing of the main valve 21 by operating the accelerator pedal.
【0021】本実施例の効果を図3および図4に示す比
較例と比較して説明する。比較例では本実施例のモータ
と同じモータを用いている。図3および図4に示す比較
例によるスロットル弁制御装置40では、ポテンショメ
ータ39に内蔵されたリターンスプリングの付勢力はサ
ブバルブ31を閉方向に付勢する。さらにリターンスプ
リング41の付勢力は、モータ36の故障時メインバル
ブ21が全開位置にある場合でもサブバルブ31を全開
位置に回転可能な付勢力を有している。このため、サブ
バルブ31を開方向に付勢するリターンスプリング41
の付勢力は本実施例のリターンスプリング35の付勢力
よりも大きくなっている。The effect of this embodiment will be described in comparison with the comparative example shown in FIGS. In the comparative example, the same motor as the motor of this example is used. In the throttle valve control device 40 according to the comparative example shown in FIGS. 3 and 4, the biasing force of the return spring built in the potentiometer 39 biases the sub valve 31 in the closing direction. Further, the biasing force of the return spring 41 has a biasing force capable of rotating the sub valve 31 to the fully open position even when the main valve 21 is at the fully open position when the motor 36 fails. Therefore, the return spring 41 that biases the sub valve 31 in the opening direction
Is larger than the biasing force of the return spring 35 of this embodiment.
【0022】モータ36の正常動作時、リターンスプリ
ング41およびポテンショメータ39に内蔵されたリタ
ーンスプリングの付勢力に抗してサブバルブ31を開閉
制御するためには大きなトルクを必要とする。大きなト
ルクを発生するために比較例では、図4に示すように、
モータ36の回転軸37にモータギア43を取付け、サ
ブシャフト32にバルブギア44を取付けている。モー
タギア43のバルブギア44に対するギア比は、例えば
モータギア:バルブギア=1:3に設定されている。こ
れによりモータ36を大型化することなくサブバルブ3
1に伝達するトルクを大きくすることができるが、トル
ク伝達速度が低下するためサブバルブ31の応答速度が
低下するという問題がある。During normal operation of the motor 36, a large torque is required to control the opening / closing of the sub valve 31 against the biasing force of the return spring 41 and the return spring built in the potentiometer 39. In order to generate a large torque, in the comparative example, as shown in FIG.
A motor gear 43 is attached to the rotary shaft 37 of the motor 36, and a valve gear 44 is attached to the sub shaft 32. The gear ratio of the motor gear 43 to the valve gear 44 is set to, for example, motor gear: valve gear = 1: 3. As a result, the sub valve 3 can be provided without increasing the size of the motor 36
Although the torque transmitted to No. 1 can be increased, there is a problem that the response speed of the sub-valve 31 decreases because the torque transmission speed decreases.
【0023】これに対して本実施例では、モータ故障
時、メインバルブ21が全開位置にあってもサブバルブ
31の開度を10°程度に保持することにより、サブバ
ルブ31を開方向に回転させるリターンスプリング35
の付勢力を小さくすることができる。さらに、ポテンシ
ョメータ39に内蔵されたスプリングの付勢力がサブバ
ルブの開方向に働くことにより、リターンスプリング3
5の付勢力をさらに小さくできる。その結果、サブバル
ブ31を開閉駆動するトルクが減少するのでモータ36
からサブシャフト32へのトルク伝達経路にギア等を設
定する必要がなくトルク伝達比をほぼ1:1にすること
ができる。このためモータギアまたはバルブギア等の部
品が減少し装置の製造が容易となるとともに、サブバル
ブ31の応答性が向上する。また逆に、ギア等を用いる
ことによりモータの発生トルクをさらに低下させモータ
をさらに小型化することも可能である。On the other hand, in this embodiment, when the motor malfunctions, even if the main valve 21 is at the fully open position, the opening of the sub valve 31 is maintained at about 10 ° to return the sub valve 31 to the opening direction. Spring 35
The biasing force of can be reduced. Further, the biasing force of the spring built in the potentiometer 39 acts in the opening direction of the sub valve, so that the return spring 3
The biasing force of 5 can be further reduced. As a result, the torque for driving the sub-valve 31 to open and close decreases, so that the motor 36
Since it is not necessary to set a gear or the like in the torque transmission path from the sub shaft 32 to the sub shaft 32, the torque transmission ratio can be made approximately 1: 1. For this reason, parts such as a motor gear or a valve gear are reduced, the device can be easily manufactured, and the responsiveness of the sub valve 31 is improved. On the contrary, by using a gear or the like, it is possible to further reduce the torque generated by the motor and further downsize the motor.
【図1】本発明のスロットル弁制御装置の一実施例を示
す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a throttle valve control device of the present invention.
【図2】サブシャフトとモータ回転軸との連結構造を示
す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a connection structure between a sub shaft and a motor rotating shaft.
【図3】本実施例の比較例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a comparative example of this embodiment.
【図4】比較例のモータからサブシャフトへのトルク伝
達構造を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a torque transmission structure from a motor of a comparative example to a sub shaft.
10 スロットル弁制御装置 11 スロットルボディ 12 吸気通路 21 メインバルブ(第1のスロットル弁) 31 サブバルブ(第2のスロットル弁) 35 リターンスプリング(第1の付勢手段) 36 モータ 39 ポテンショメータ(回転角度センサ) 10 Throttle valve control device 11 Throttle body 12 Intake passage 21 Main valve (first throttle valve) 31 Sub valve (second throttle valve) 35 Return spring (first biasing means) 36 Motor 39 Potentiometer (rotation angle sensor)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 憲司 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Sugiyama 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Nippon Denso Co., Ltd.
Claims (3)
ル弁および第2のスロットル弁を配設し内燃機関に吸入
する空気量を調整するスロットル弁制御装置であって、 前記第1のスロットル弁はアクセルペダルに連動して開
閉し、 制御装置からの制御信号をもとに前記第2のスロットル
弁を開閉駆動するモータと前記第2のスロットル弁を開
方向に付勢する第1の付勢手段とを有し、 前記モータの駆動力が前記第2のスロットル弁に伝達さ
れない前記モータの故障時、前記第1の付勢手段の付勢
力は、前記第1のスロットル弁の全開時前記吸気通路
を流れる空気流れから前記第2のスロットル弁が閉方向
に最大の力を受ける開度よりも小さい開度に前記第2の
スロットル弁を保持し、前記第1のスロットル弁が全
閉位置にあると前記第2のスロットル弁を全開位置に保
持するように設定されていることを特徴とするスロット
ル弁制御装置。1. A throttle valve control device for arranging a first throttle valve and a second throttle valve in an intake passage of an internal combustion engine to adjust the amount of air taken into the internal combustion engine, wherein the first throttle valve is provided. The valve opens and closes in conjunction with the accelerator pedal, and a motor that drives the second throttle valve to open and close based on a control signal from the control device and a first actuator that biases the second throttle valve in the opening direction. Urging means, the driving force of the motor is not transmitted to the second throttle valve, the urging force of the first urging means is set when the first throttle valve is fully opened, when the motor fails. The second throttle valve is held at an opening smaller than the opening at which the second throttle valve receives the maximum force in the closing direction from the air flow flowing through the intake passage, and the first throttle valve is in the fully closed position. If the second A throttle valve control device, characterized in that it is set to hold the rottle valve in a fully open position.
る回転角度センサを有し、前記回転角度センサを回転基
準位置に付勢する第2の付勢手段の付勢力は前記第2の
スロットル弁を開方向に付勢することを特徴とする請求
項1記載のスロットル弁制御装置。2. A urging force of a second urging means for urging the rotation angle sensor to a rotation reference position, comprising a rotation angle sensor for detecting an opening of the second throttle valve. 2. The throttle valve control device according to claim 1, wherein the throttle valve is biased in the opening direction.
への駆動力伝達比はほぼ1:1であることを特徴とする
請求項1または2記載のスロットル弁制御装置。3. The throttle valve control device according to claim 1, wherein a driving force transmission ratio from the motor to the second throttle valve is approximately 1: 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19866795A JPH0941994A (en) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | Throttle valve controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19866795A JPH0941994A (en) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | Throttle valve controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0941994A true JPH0941994A (en) | 1997-02-10 |
Family
ID=16395048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19866795A Pending JPH0941994A (en) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | Throttle valve controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0941994A (en) |
-
1995
- 1995-08-03 JP JP19866795A patent/JPH0941994A/en active Pending
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