JPS59131737A - Apparatus for controlling throttle valve - Google Patents
Apparatus for controlling throttle valveInfo
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- JPS59131737A JPS59131737A JP534283A JP534283A JPS59131737A JP S59131737 A JPS59131737 A JP S59131737A JP 534283 A JP534283 A JP 534283A JP 534283 A JP534283 A JP 534283A JP S59131737 A JPS59131737 A JP S59131737A
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- valve
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements 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
- F02D11/10—Arrangements 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
- F02D11/107—Safety-related aspects
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スロットル制御装置に関し、詳細には電気的
にスロットル開度を制御するリンクレススロットル制御
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a throttle control device, and more particularly to a linkless throttle control device that electrically controls throttle opening.
スロットル開度を電気的に制御するリンクレススロット
ル制御装!tは、アクセルペダル踏込−Iのみならず例
えばエンジン駆動状態等の種々のファクターに応答でき
るので、採用が増加している。Linkless throttle control device that electrically controls throttle opening! Since t can respond not only to accelerator pedal depression -I but also to various factors such as the engine driving state, its adoption is increasing.
しかしながら従来のリンクレススロットル制御装置のス
ロットル弁駆動機構は、正逆転する直流モータとギアと
から構成されているため、ブラシ等の部品に故障が多く
、又故障時にはスロットル弁が開いた状態で停止すると
いうトラブルもある。However, since the throttle valve drive mechanism of conventional linkless throttle control devices is composed of a forward-reverse DC motor and gears, parts such as brushes often fail, and when a failure occurs, the throttle valve stops with the valve open. There is also the problem of doing so.
従って、本発明の目的はリンクレススロットル制御装置
の信頼性を高め、万一故障が生じた場合、スロットル弁
が速やかに閉じるようなスロットル制御装置を掟供する
ことにある。即ち、本発明に係るスロットル制御装置は
、内燃機関のスロットル弁を開く方向に駆動する交流モ
ータと、該スロットル弁を閉じる方向に作動するリター
ンスプリングと、スロットル開度を検出するセンサと、
該センサからの出力信号と所望スロットル開度を表示す
るスロットル信号とを比較演算し該モータのトルクを制
御する交流発生装置とから成る。交流モータはギア機構
を介することなくスロットル弁に回転結合(特に直結)
することが好テしく、同期モータ、誘導モータ等を用い
ることができる。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to improve the reliability of a linkless throttle control system and to provide a throttle control system in which the throttle valve closes quickly in the event of a failure. That is, the throttle control device according to the present invention includes: an AC motor that drives a throttle valve of an internal combustion engine in a direction to open it; a return spring that operates in a direction to close the throttle valve; and a sensor that detects the throttle opening degree.
It consists of an AC generating device that compares and calculates the output signal from the sensor and a throttle signal indicating a desired throttle opening to control the torque of the motor. The AC motor is rotatably connected to the throttle valve without going through a gear mechanism (especially directly connected)
It is preferable to use a synchronous motor, an induction motor, etc.
なお、直流モータを用いた場合(では、ブラシによる抵
抗のためリターンスプリングによる閉止位置ヘの戻りが
悪い欠点があり、ブラシの摩耗の欠点も解消できない。In addition, when a DC motor is used, there is a drawback that the return spring cannot easily return to the closed position due to the resistance caused by the brushes, and the drawback of brush wear cannot be overcome.
スロットル開度を検出するセンサは、例えば、スロット
ル弁の軸に連結したポテンショメータから構成され、ス
ロットル開度は抵抗値又は電圧r変換される・
交流発生装置は、交流モータの回転磁界を発生させるパ
ルスを発生する交流発生回路と、前記センサからのスロ
ットル開度を表示する信号と所望開度を表示する信号を
比較する比較回路と、該比較回路出力に基づきモータへ
供給する電流又(d交流周波数を制御する回路とから成
る。交流回路は、一般にクロック発生回路と、該回路量
カシζ基つき制御される論理回路と、該論理回路に基づ
きモータ界磁電流をオンオフするスイッチング回路力・
らi湾r戊される。The sensor that detects the throttle opening is composed of, for example, a potentiometer connected to the shaft of the throttle valve, and the throttle opening is converted into a resistance value or voltage r.The AC generator generates pulses that generate a rotating magnetic field of the AC motor. an AC generating circuit that generates an AC frequency; a comparison circuit that compares a signal indicating the throttle opening degree from the sensor with a signal indicating the desired opening degree; An AC circuit generally consists of a clock generation circuit, a logic circuit that is controlled based on the circuit quantity, and a switching circuit that turns on and off the motor field current based on the logic circuit.
It will be blown away.
上記構成のスロットル制御装置iでおいて、所望開度よ
り実際の開度が小さい場合、比較器の出力は増加し、制
御回路は、励磁電流を増ツノl又は周を皮数を低下する
ことによりモータ回転トルりを増ノノロする。これに従
いモータはリターンスプリングに抗して一方向に回転し
、所望開度1でスロットル弁を回転する。所望開度に達
すると比較器はその位置にスロットル弁を保持するよう
電流又は周波I3.を保持する。In the throttle control device i having the above configuration, when the actual opening is smaller than the desired opening, the output of the comparator increases and the control circuit increases the excitation current or decreases the number of rotations. This increases the motor rotation torque. Accordingly, the motor rotates in one direction against the return spring, and rotates the throttle valve at the desired opening degree of 1. Once the desired opening is reached, the comparator applies a current or frequency I3. to maintain the throttle valve in that position. hold.
このようにモータトルクとリターンスプリング力が一致
する点で所望開度が得られるが、例えばモータ等の故障
によシ回転トルクが得られなくなると、リターンスプリ
ングの付勢力・によってスロットル弁は速やかに閉じる
の−で、車両も停止できる。In this way, the desired opening degree can be obtained at the point where the motor torque and the return spring force match, but if rotational torque cannot be obtained due to a failure of the motor, for example, the throttle valve is quickly opened by the biasing force of the return spring. By closing, the vehicle can also be stopped.
すなわち本発明のスロットル制御装置によればブラシの
ような摺動摩耗部品を使用しないので信頼性が高められ
、かつ故障時にはスロットルが速やかに閉じられるとい
う利点がある。ブた、装置を十分に小型化し、機械構造
時に簡略化できる。That is, the throttle control device of the present invention has the advantage that reliability is improved because sliding wear parts such as brushes are not used, and the throttle is quickly closed in the event of a failure. However, the device can be sufficiently miniaturized and the mechanical structure can be simplified.
以下添付図面を参照して本発明の一実施例につめて説明
する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図において、キャブレータ又は電子燃料噴射制御車
両のスロットルボディー10内に配置すれたスロットル
弁11は、ボディー10内を貫通するシャフト12に固
定されており、シャフト12の両端に(まそ〕1.ぞれ
交流モータ13及びポテンショメータ14の各シャフト
が一直痣上に接続されている。これらシャフト11 、
13a 、 14aIli、スロットルボディー10に
対して回転自在であるが、ンヤフト12の外周に設けた
リターンスプリング15によって常にスロットル弁10
を閉じるようにトルクがかけられている。In FIG. 1, a throttle valve 11 disposed in a throttle body 10 of a carburetor or electronic fuel injection controlled vehicle is fixed to a shaft 12 passing through the body 10, and is attached to both ends of the shaft 12 (1. The shafts of an AC motor 13 and a potentiometer 14 are connected directly to each other.These shafts 11,
13a, 14aIli are rotatable with respect to the throttle body 10, but are always kept close to the throttle valve 10 by a return spring 15 provided on the outer periphery of the shaft 12.
Torque is applied to close it.
第2図VC示すようにポテンショメータ14の端子14
aと14Cとの間には、3端子レギユレータ16を介し
て安定化された電圧Vcc(5V)が印加されており、
スライダ17はシャフト12と連動するので、端子14
bには、スロットル開度に比例した電圧vjが発生され
る。この電圧は、抵抗18を介してオペアンプ20の反
転入力端子(−)に印加される。Terminal 14 of potentiometer 14 as shown in FIG.
A stabilized voltage Vcc (5V) is applied between a and 14C via a three-terminal regulator 16,
Since the slider 17 is interlocked with the shaft 12, the terminal 14
A voltage vj proportional to the throttle opening is generated at b. This voltage is applied to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 20 via the resistor 18.
オペアンプ20の非反転入力端子(+) K H、半可
変抵抗21及びポテンショメータ22で分圧される所望
のスロットル開度に比例したスロットル信号電圧■2が
抵抗23を介して印加されている。A throttle signal voltage 2 proportional to a desired throttle opening degree divided by a non-inverting input terminal (+) KH of the operational amplifier 20, a semi-variable resistor 21, and a potentiometer 22 is applied via a resistor 23.
オペアンプ20の反転入力端子(−)と出力端子との間
には抵抗24が接続されてこのオペアンプ20は、差動
増幅器として働き、ポテンショメータ14からの電圧■
lとポテンショメータ23からの電圧V2の差V2−V
、に比例した電圧を出力する。A resistor 24 is connected between the inverting input terminal (-) and the output terminal of the operational amplifier 20, and the operational amplifier 20 functions as a differential amplifier, and the voltage from the potentiometer 14 is
Difference between l and voltage V2 from potentiometer 23 V2 - V
, outputs a voltage proportional to .
オペアンプ20の出力端子は抵抗25を介してトランジ
スタ26のベースに接続され、前記出力電圧によってト
ランジスタ26のコレクタ電流Icが制御される。すな
わち、所望するスロットル開度と実際のスロットル開度
の差に応答して電流Icが制御される。The output terminal of the operational amplifier 20 is connected to the base of a transistor 26 via a resistor 25, and the collector current Ic of the transistor 26 is controlled by the output voltage. That is, the current Ic is controlled in response to the difference between the desired throttle opening and the actual throttle opening.
次に第2図の上段に位置する回転磁界発生用電流発生回
路について説明する。この回路は、クロック信号発生器
30と、一対のノリツブフロップ41.42から構成さ
れた論理回路40と、4対のスイッチング回路S Wl
−’−” 8W4とから成る。Next, the rotating magnetic field generating current generating circuit located in the upper part of FIG. 2 will be explained. This circuit includes a clock signal generator 30, a logic circuit 40 composed of a pair of Noritsu flops 41 and 42, and four pairs of switching circuits S Wl.
-'-" 8W4.
クロック信号発生器30は、約100I−12程度のク
ロック信号を発生する回路であ5ICとCR回路を内蔵
する回vr31から構成される。The clock signal generator 30 is a circuit for generating a clock signal of about 100I-12, and is composed of a circuit vr31 containing 5 ICs and a CR circuit.
クロック信号発生器30からのクロック信号は、2つの
フリップフロラ7’41.42のクロック端子CK 、
及びCR2に同時に入力される。各フリップフロップ4
1.42のクリア端子CLl、CL2及びプリセット端
子P几1+P几2には、安定化された電圧Vcc(5V
) が印加されている。第1フリツプフロツプ41の
データ入力端子具及び出力端子Qけ、第2フリツプフロ
ツプ42の出力端子q及びデータ入力端子D2とそれぞ
れ接続されている。The clock signal from the clock signal generator 30 is applied to the clock terminals CK of the two flip-flops 7'41, 42,
and CR2 simultaneously. each flip-flop 4
The stabilized voltage Vcc (5V
) is applied. The data input terminal and output terminal Q of the first flip-flop 41 are connected to the output terminal q and the data input terminal D2 of the second flip-flop 42, respectively.
このため各出力端子Q、 、 Q、2. Q2及びQl
に夫々接続されたライン4 + Z2 ) t3 +
74には、・・イレベル電圧とローレベル電圧が交互に
発生する。Therefore, each output terminal Q, , Q, 2. Q2 and Ql
lines 4 + Z2) connected respectively to t3 +
74, . . . high level voltage and low level voltage are generated alternately.
ラインt1〜t、及び抵抗R,〜R4k介して上記フリ
ップフロッグ41.42の出力端子に’41枕された各
スイッチング回路SW1〜SW4は、ダーリングトン接
続された2つのトランジスタから構成され、コレクタと
電源との間には、交流モータ13の界磁コイルSLl〜
SL4が夫々接続され、各トランジスタのコレクタとエ
ミッタ間には逆起電力によるトランジスタの破壊を防止
するだめの保護ダイオードが夫々接続されている。スイ
ッチング回路SW1〜SW4の各エミッタは、互いに接
続され前述の電流制御トランジスタ26のコレクタに接
続されている。Each of the switching circuits SW1 to SW4 connected to the output terminals of the flip-flops 41 and 42 through lines t1 to t and resistors R and R4k is composed of two Darlington-connected transistors, and has a collector and a The field coil SLl of the AC motor 13 is connected to the power source.
SL4 is connected to each transistor, and a protection diode is connected between the collector and emitter of each transistor to prevent the transistor from being destroyed by back electromotive force. The emitters of the switching circuits SW1 to SW4 are connected to each other and to the collector of the current control transistor 26 described above.
従って、スイッチング回路swl、sw4は、トランジ
スタ26が導通している間、交互にON 。Therefore, the switching circuits swl and sw4 are alternately turned on while the transistor 26 is conductive.
0FFI繰返し、界磁コイルSLl〜SL4は交互に(
この場合1つ置きに)励磁され、交流モータ13内には
回転磁界が発生する。0FFI is repeated, and the field coils SLl to SL4 alternately (
In this case, every other motor is excited, and a rotating magnetic field is generated within the AC motor 13.
このように回転磁界が発生される一方前述のようにトラ
ンジスタ26のコレクタ電流制御によシモータ回転トル
タ制御がなされ、所望のスロットル開度が得られる。While the rotating magnetic field is generated in this manner, as described above, the collector current of the transistor 26 is controlled to perform shimor rotation torque control, thereby obtaining a desired throttle opening degree.
本実施例では、所望スロットル信号は独自の可変抵抗2
2の調整によってセットしているが他の方法によシ、こ
れを制御された値として得ることもでき、例えばエンジ
ン運転条件、走行条件等に応答するマイクロコンピュー
タによシ所宅スロットル信号を得ることができる。In this example, the desired throttle signal is generated by a unique variable resistor 2.
Although it is set by the adjustment in step 2, it can also be obtained as a controlled value by other methods, for example by a microcomputer that responds to engine operating conditions, driving conditions, etc. to obtain the home throttle signal. be able to.
第3図にブロック回路図で示す実施例は、周波数を変攬
してモータの駆動トルクを制御するものである。例えば
第2図で言うと例えば、オペアンプ20の出力端子の出
力f、V/F変換することにより、対応した周波数をモ
ータ駆動回1り6に串力する。The embodiment shown in the block circuit diagram of FIG. 3 controls the drive torque of the motor by changing the frequency. For example, in FIG. 2, by V/F converting the output f of the output terminal of the operational amplifier 20, the corresponding frequency is applied to the motor drive circuit 16.
モータ駆動回路としては、例えば第2図に示すもットル
弁駆動機構を示す側断面図、第2図は本発明のスロット
ル制御装阪を示す回路図、第3図は他の実施例のブロッ
ク回路図である。As the motor drive circuit, for example, FIG. 2 is a side sectional view showing a throttle valve drive mechanism, FIG. 2 is a circuit diagram showing a throttle control system of the present invention, and FIG. 3 is a block circuit of another embodiment. It is a diagram.
10−スロットルボディー 11−スロットル弁 13−交流モータ 14−−ポテンショメータ 20−アペアンプ 26−電流制御トランジスタ 30−クロック信号発生器 41.42−7リング70ツグ SW、〜5W4−スイッチング回路 出題人 アイシンn機株式会社 代理人 弁理士加 藤 朝 道 =27710-Throttle body 11-Throttle valve 13-AC motor 14--Potentiometer 20-Amp 26-Current control transistor 30-Clock signal generator 41.42-7 ring 70 Tsug SW, ~5W4-Switching circuit Questioner: Aisin Nki Co., Ltd. Agent: Patent Attorney Ka Michi Fuji =277
Claims (1)
タと、該スロットル弁を閉じる方向に作動するリターン
スプリングと、スロットル開度全検出するセンサと、該
センサからの出力信号と所望スロットル開度を表示する
スロットル信号とを比較演算し前記モータのトルクを制
御する交流発生装置とから成るスロットル制御装置。An AC motor that drives the throttle valve of an internal combustion engine in the direction to open it, a return spring that operates in the direction to close the throttle valve, a sensor that detects the full throttle opening, and an output signal from the sensor and displays the desired throttle opening. an alternating current generator that controls the torque of the motor by comparing and calculating the torque of the motor with a throttle signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP534283A JPS59131737A (en) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | Apparatus for controlling throttle valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP534283A JPS59131737A (en) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | Apparatus for controlling throttle valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59131737A true JPS59131737A (en) | 1984-07-28 |
Family
ID=11608543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP534283A Pending JPS59131737A (en) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | Apparatus for controlling throttle valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59131737A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61218742A (en) * | 1985-03-26 | 1986-09-29 | Nissan Motor Co Ltd | Throttle controller for car |
JPH01232128A (en) * | 1988-03-11 | 1989-09-18 | Kiyousan Denki Kk | Throttle valve control device of engine |
JPH03213628A (en) * | 1990-01-16 | 1991-09-19 | Sawafuji Electric Co Ltd | Throttle valve driving device |
-
1983
- 1983-01-18 JP JP534283A patent/JPS59131737A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61218742A (en) * | 1985-03-26 | 1986-09-29 | Nissan Motor Co Ltd | Throttle controller for car |
JPH01232128A (en) * | 1988-03-11 | 1989-09-18 | Kiyousan Denki Kk | Throttle valve control device of engine |
JPH0551768B2 (en) * | 1988-03-11 | 1993-08-03 | Kyosan Denki Kk | |
JPH03213628A (en) * | 1990-01-16 | 1991-09-19 | Sawafuji Electric Co Ltd | Throttle valve driving device |
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