JPS63266138A - スロツトル弁制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスロットル弁制御装置に関し、更に詳細には電
子制御アクチュエータにより車両用機関のスロットル弁
を制御する装置に関する。

〔従来の技術〕

最近、排気浄化性能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、スロットル弁とアクセルペダル
の機械的連結をなくしアクセル踏込み量を電気量に変換
した信号（アクセル踏込み量信号）と他のエンジン運転
状態または車輛走行状態を表わす信号（例えばエンジン
回転数信号、ギヤポジション信号等）に対応してスロッ
トル弁の開閉制御を行なう電子制御アクチュエータによ
るスロットル弁制御装置の開発が進められている。

この電子制御アクチュエータによるスロットル弁制御装
置においては、スロットル弁の開閉は、エンジン運転状
態又は車両走行状態を表わす信号に対応して最適の開度
を逐次演算する演算制御部からなる車両制御装置からの
指令を受けて作動する駆動モータにより行なわれるため
、車両走行中に電子制御アクチュエータが動作不能にな
っても車両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）制御停止時にスロットル弁を閉位置に戻すリター
ンスプリングをスロットル弁軸に取付けた構成、 （２）制御不能となったときに電子制御アクチュエータ
からスロットル弁軸を切り離す電磁クラッチを設けた構
成、 （３）　　リターンスプリングと電磁クラッチを組み合
せて電磁クラッチの切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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これら従来例では、一度、電子制御アクチュエ
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
を移動させるとともできなくなるという問題があった。

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するために
なされたもので、信頼性が高く、同時に高速応答性と制
御精度にも秀れたスロットル弁制御装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るスロットル弁制御装置は、機関の出力を可
変するスロットル弁を開閉する弁軸と、この弁軸を駆動
すべく第１および第２の原動歯車を有する差動歯車装置
と、該差動歯車装置の２つの前記原動歯車について、各
歯車を回転駆動するための駆動モータを含む、２つの独
立した第１と第２の電子制御アクチュエータと、前記ス
ロットル弁の開度を検出する開度センサとから成る。

〔作　用〕

この発明においては、差動歯車装置の２つの原動−車を
個々に回転駆動する第１と第２の電子制御アクチュエー
タを設けたことにより、−万の電子制御アクチュエータ
が故障してもスロットル弁の開閉動作が行なえ、また、
正常動作時には２つの電子制御アクチュエータによる合
成された回転駆動力によりスロットル弁の開閉速度を制
御でき、しかも第１の電子制御アクチュエータはスロッ
トル弁開度の高速制御を可能にし、第２の電子制御アク
チュエータでスロットル弁の微調整制御が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

図において、１はエンジン〔図示せず〕の空気吸入管、
２はスロットル弁、３はスロットル弁２を開閉するため
の弁捌ｊ、４は弁軸３に結合した歯車、５は差動歯車装
置である。５１．５２はカサ歯車で、軸５３にそれぞれ
回転自在であり、カサ歯車５１．５２の外周にそれぞれ
ウオームギヤからなる第１および第２の原動歯車６，７
が噛合っている。軸５３は軸受５４で支承され、軸５３
にビニオン軸５５が直交するように固定されている。

ピニオン噸５５には小カサ歯ｉ５６．・５７が取付けら
れ、小カサ歯車５６．５７はカサ歯車５１゜５２と噛合
っている。またビニオン軸５５０両端はスロットル弁２
の弁軸３を歯車４を介して回転駆動する大歯車５８で固
定されている。

第１および第２の原動歯車６，７はウオームからなＶ、
カサ歯車５１．５２の外周はウオームホイールで構成さ
れている。カサ歯車５２のウオームホイールはカサ歯車
５１のウオームホイールよりホイール径が大きく、第２
の原動歯車７の回転に対するカサ歯、ｔ５２の回転速度
比は第１の原動歯車６０回転に対するカサ歯車５１の回
転速朋比よりも小さくなるように構成されている。８．
９Ｆｉｉｌと第２の電子制御アクチュエータで、それぞ
れ直流の駆動モータ８１．９１と、これらに電流供給を
行なう電泥制御回路８２．９２とから構成されている。

第１および第２の原動歯車６，７は駆動モータ８１，９
１の出力軸により回転駆動される。１７はスロットル弁
２の開度全検出する例えばポテンショメータからなる開
度センサである。２０はエンジン動作状態（例えば回転
速度Ｎ）および車輛の定行状態（例えば車速■〕を検出
するセンサ１８と、運転者が操作するアクセルペダル１
３の踏込みｔを検知するセンサ１９との出力信号を入力
し、これらの入カイ３号の値に対して予め決められた演
算処理を行なってスロットル弁２の目標開度θｔを出力
するとともに、開度センサの出力信号り比較して、その
偏差量に応じて第１と第２の電子制御アクチュエータ８
．９に回転指令信号Ｄｒ、Ｄｚを出力する演算制御部で
ある。１５はアクセルペダル１３のリターンスプリング
、１６はアクセルペダルのストツノにである。

次に、本制御装置の動作を説明する。

第１と第２の電子制御アクチュエータ８，９０回転駆動
力はそれぞれ独立に第１と第２の原動歯車６．７からウ
オームホイールを介してカサ歯車５１．５２に伝わり、
小カサ歯車５６．５７により両室子制御アクチュエータ
８．９の回転’！１力は差動的に作用してビニオン軸５
５を軸５３の回りに回転させる１、この回転力は大歯車
５８を介してスロットル弁軸３の歯車４に伝わる。した
がって、大カサ歯車５１．５２が同一方向に回転するよ
うに両駆動モータ８１，９１が回ｉ１枢局されるときに
は、両歯車の、駆°辿力とその回転速度が加算されてス
ロットル弁軸３を回転、駆動し、逆方向にｊ駆動モータ
８１．９１が回転する場合は大カサ歯車５１．５２の回
転速度の差で弁軸３が回転駆動される。

大カサ歯車５１．５２の回転速度を方向も含めてｎｌ　
Ｉ　ｎｌとしく例えば、図において右からみて時計回、
りの方向を正とし、反時計回りを負とする〕ビニオン軸
５５の回転速度をｎ（１とすると、対向すｎｌ　＋　ｎ
２ る各カサ歯車の歯数が同数であるときｓ　　’Ｏ””　
　２の関係が常に成立して動作する。

なお、駆動モータ８１．９１から差動歯車装置５への伝
達部に、本実施例では、ウオームギヤとウオームホイー
ルを用いたが、十分な大きさの減速比をもつギヤトレイ
ンあるいはベルトでもよい。

上記したように動作する駆動部に対して演算制御部２０
はアクセル開度Ａ、エンジン回転ｆｆＮ。

車輛速度Ｖの情報からスロットル弁２の目標開度θｔを
算出し、スロットル弁の開度センサ１７の出力信号θと
の偏差が零になるように第１と第２の電子制御アクチュ
エータ８．９に対して回転指令信号Ｄｒ　、　Ｄ２を出
力する。そして演算制御部２０の回転指令信号に対して
ウオームの回転速度比が大きいカサ歯車５１はすばやく
回転駆動される。この結果、上記目標開度θｔに対して
スロットル弁２はカサ歯車５１と５２の回転速度の和に
比例して直ちに回動する。そして精密な目標開度゛位置
にはカサ歯車５２により比較的ゆつくりと微調整制御さ
れる。

また、エンジンのアイドル回転数を所定の回転数に制御
するときのようにスロットル弁２の微小開度をηｉ制御
する必要のある場合は微調整制御が容易なカサ歯車５２
′ｆｔ第２の′４子制御アクチュエータ９により駆動し
て単独でスロットル弁２を制御する。

このように、スロットル弁２の精密な微、１Ｍ整制御が
必要なときには第２の電子制御アクチュエータ９で制御
し、スロットル弁２の高速応答が要求される制御には第
１の電子制御アクチュエータ８が作動するようにしたの
で、エンジンの広い制御範囲に適応することができる。

また、第１と第２の電子制御アクチュエータ８，９の双
方が動作不良にならない限りスロットル弁２の開閉動作
が制御可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、スロットル弁を
開閉する弁軸を駆動する第１と第２の原動歯車を有する
差動歯車と、第１と第２の原動歯車をそれぞれ独立に駆
動する第１と第２の電子制御アクチュエータおよびスロ
ットル弁の開度を検出する開度センサとを備え、第１の
電子制御アクチュエータはスロットル弁開度の高速制御
を行ない、第２の電子制御アクチュエータはスロットル
弁の微′Ａ整制御を行なうようにしたので、高速応答性
と制御精度に秀れ、かつ安全性が高いスロットル弁制御
装置となる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例によるスロットル弁開濁装置
のブロック図を含む構成図である。 ２・・・スロットル弁、３・・・弁軸、４・・・歯車、
５・・・差動歯車装置、６・・・第１の原動歯車、７・
・・左２の原動歯車、８・・・第１の電子制御アクチュ
エータ、９・・・第２の電子制御アクチュエータ、１３
・・・アクセルペダル、１７・・・開度センサ、２０・
・・演算制御部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の出力を可変するスロットル弁を開閉する弁
   軸と、この弁軸を駆動する第１の原動歯車および第２の
   原動歯車を有する差動歯車装置と、上記第１および第２
   の原動歯車をそれぞれ独立に回転駆動するための駆動モ
   ータを備える第１および第２の電子制御アクチュエータ
   と、上記スロットル弁の開度を検出する開度センサとを
   備え、上記第１の電子制御アクチュエータは上記スロッ
   トル弁開度の高速制御を行ない、第２の電子制御アクチ
   ュエータはスロットル弁開度の微調整制御を行なうこと
   を特徴とするスロットル弁制御装置。
2. （２）第１または第２の電子制御アクチュエータは所定
   の機関運転状態では単独でスロットル弁を開閉制御する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスロット
   ル弁制御装置。