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    公开号:WO1988002063A1
    申请号:PCT/JP1987/000670
    申请日:1987-09-10
    公开日:1988-03-24
    发明作者:Hiroyuki Shirakawa
    申请人:Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha；Sougou Jidousha Anzen Kougai Gijutsu Kenkyu Kumiai；
    IPC主号:F02D11-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] ス ロ ッ ト ルバルブ制御装置
    [0003] 技術分野
    [0004] こ の発明は、 自動車用エ ン ジ ンのス ロ ッ ト ルバルブ制 御装置に関し、 さ らに詳細には電子制御ァク チ ユ エータ によ り エ ン ジ ンの ス ロ ッ トノレ ノ ルブを制御するよ う にし た も のであ る。
    [0005] 背景技術 - 最近、 自動車の運転フ ィ 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 ッ ト ルノ 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ェ ジ ン運転状態、 または自動車の走行状態を表わす信号、 たとえばェ 'ジ ン回転数信号、 ギヤポ ジシ ョ ン信号などに対応してス ロ ッ ト ルバルブの開閉を行な う電子制御ァ ク チ ユ エ 一 タ に よ るス ロ ッ ト ル バルブ制御装置の開.発が進め られているつ こ の電子制御ァ ク チ ユ エー タ によ る ス ロ ッ ト ルノヽ'ル ブ 制御装置においては、 ス ロ ッ ト ルバルブの開閉は ェ 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 ッ ト ル開度を遂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ァク チユ エータが動作不能にな っ 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 な安全装置の咧 と し て、
    [0006] (1) 制御停止時にス ロ ッ ト ルバル ブを閉位置に戻すリ タ 一 ンス プリ ングをス ロ ッ ト ルシ ャ フ ト に取付けた 構成、
    [0007] (2) 制御不能とな つたときに電子制御ァク チ ュ エータ カ らス ロ ッ ト ル シ ャ フ トを切り離す電磁ク ラ ッ チを 設けた構成、
    [0008] (3) — リ タ ー ンス プ リ ングと電磁ク ラ ッ チを組み合わせ て電磁ク ラ ッ 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、
    [0009] が特開昭 5 5—1 4 5 8 6 7号公報に開示されている。
    [0010] ' しかし、 これら従来洌では、 度零子制御ァク チユ エ
    [0011] —タが Sr作不能の状態に陥ると、 車両 暴走 ίま防止でき 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 った。
    [0012] 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 ッ ト ルバルブ制御装置を得るこ とを目的とする。
    [0013] 発明の開示
    [0014] すなわち、 本発明に係るス ロ ッ トルバル ブ制御装置は、 各々独立して回転駆動する第 1，第 2 の駆動モータ と、 こ れらの各駆動モータの回転運動を合成して直線運動に変 換する駆動力変換機構とを設け、 上記第 1，第 2 の駆動モ ータ を、 最適のス ロ ッ ト ル開度を遂次演算する演算制御 部からの制御信号に基づいて制御するよ う にしたも ので ある。 こ のこ と によ って、 第 1 および第 2 の駆動モータ が同時に不良にな らない限り ス ロ ッ ト ル弁の開閉動作が 制御可能であ り、 兩方の駆動モータが動作する と きには、 ス ロ ッ ト ル弁の動作速度が 1個の駆動モータの場合よ り も 2倍にな り、 安全性が高く 、 低価格で応答性に も優れ た も の と なる。
    [0015] 図面の簡単な説明
    [0016] 第 1 図は こ の発明のス ロ ッ ト ルバルブ制御装置を含む 全体の構成を示す構成説明図、 第 2 図および第 3 図は こ の発明の具体的な実施例の構成を示す構成説明図である。 発明を実施.するための最良の形態
    [0017] この発明をよ り.詳細に説 ®するために以下図面に従 ¾つ てこれを説明する。 '
    [0018] 第 1 図は、 こ の発明のス ロ ッ ト ルバルブ制御装置を含 む全体の構成図であ って、 図中の 1 はエ ン ジ ン （ 図示せ ず ） の空気吸入管、 2 はス ロ ッ トル弁である。
    [0019] このス ロ ッ 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 ディ ス ク 4 力 固定されている。 デ イ ス ク 4 の溝には、 ァクセ ソレ 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 り張力力 与え られている。
    [0020] リ タ ー ンス プ リ ン グ 6 は弁軸 3 に装着され、 その一端 は ディ ス ク 4 に固定されてお り 、 渦巻形にな っ てい る。 この リ タ 一ンス プ リ ン グ 6 によ っ て、 ス ロ ブ ト フレ弁 2 を 閉位置に戻す方向の トルク を弁軸 3 に加えている。
    [0021] 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 ッ ト 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 1 2 に送出する よ う になっている。
    [0022] また、 7 はァクチユ エ一タの基盤である。 この基盤 7 には、 2個の同一特性の駆動乇一タ 7 1 、 7 2 が設け ら れている。 この駆動モータ 7 1 , 7 2 の回転運動は駆動 力変渙機搆 7 0 にそれぞれ独立して伝達され、 この駆動 力変換機搆 7 0 において、 ア ク セル ワ イ ヤ 5 を引上げる 直線運動に変換されるよ う に搆成されている。
    [0023] この駆動力変換機構 7 0 を具体的に構成し'た実減 を 第 2 図に示す。 '
    [0024] この第 2図の実施冽においては、 駆動モータ 7 1， 7 2 の軸にそれぞれウォームギヤ一 7 3 ， 7 4 が固定されて いる。 ウォームギヤ一 7 3 ， 7 4 にそれぞれウォームホ ィ 一ル 7 5 ， 7 6 力 S'嚙合している。
    [0025] このウォームホイ ール 7 5 ， 7 6 とそれぞれ一体的に プーリ 7 7 , 7 8 が形成されている。 このプーリ 7 7 , 7 8 は基盤 7 に回転可能な状態で取り付けられている。
    [0026] このプーリ 7 7 , 7 8 と第 3 のプーリ 8 0 間にワ イ ヤ 7 9 が張設されている。 ワ イ 7 9 の両端はプー リ 7 7 , 7 8 に固定され、 巻き付けることができるよう にな つて いる。
    [0027] 第 3 のプー リ 8 0 は ワ イ ヤ 7 9 と接触する状態で配置 さ れている。 第 3 の プー リ 8 0 の中心軸 8 1 は基盤 7 に 設け られた溝 8 2 に挿入され、 上下方向に摺動で き る よ う にな つ ている。
    [0028] さ らに、 上記中心軸 8 1 にフ ッ ク 8 3 が嵌合されてい る と と も に、 こ の フ ッ ク にァ ク セノレ ワ イ ヤ 5 の一端力 固 定さ れている。 ア ク セルワ イ ヤ 5 の他端はディ ス ク 4 の 溝に巻回されている。
    [0029] 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 ま上記演算制御部 1 2 に送出する よ う にな っ ている。
    [0030] さ ら に、 ア ク セルペ ダル 1 0 の踏込量はア ク セル量検 出セ ンサ 1 1 で検出するよ う にな っ ている。 こ のァ ク セ ル量検出セ ンサ 1 1 で検出した踏込量 も演算制御部 1 2 に送出する よ う にな っ てい る。
    [0031] この演算制御部 1 2 は運転状態検出セ ンサ 9 およ びァ ク セル量検出セ ンサ 1 1 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 っ て ス ロ ッ ト ル弁 2 の目標開度を出力する と と も に、 ス ロ ッ 卜 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 7 1 ， 7 2 に回転信号を出力する よ う に な っ ている 。 次に、 この発明の動作を説明する。 駆動モータ 7 1 ， 7 2 の回転力は、 それぞれ独立にウ ォームギヤ一 7 3 ウ ォーム ホ イ 一ル 7 5 およ びウ ォームギヤ一 7 4 ， ゥ ォ ームホイ ール 7 6 を経由して、 プーリ 7 7 ， 7 8 に作用 する。
    [0032] この二つのプー リ 7 7 ， 7 8 閭に張られたワ イ ヤ 7 9 は前述の通り 、 その端部が各プー リ 7 7 ， 7 8 に固定さ れているか ら、 図において、 プー リ 7 7 を右回転、 プー リ 7 8 を左回転すれば、 ワ イ ヤ 7 9 は各プー リ に巻き取 られ、 したがっ 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。 プー リ 7 7側のワ イ ヤの移動.速度を vi 、 プー リ 7 側 のワ イ ヤ 7 9 の移動速度を v2 とし（ ， v2 には方向も含 む も のとする ） 、 第 3 のプ一 リ 8 0 の移動速度を Vo とす れば、 vo =· + "2 の関係が成立する。
    [0033] 2
    [0034] たとえば、 移動速度 と ν2が同じであれば、 第 3 のプ ーリ 8 0 は回転する こ となく ワ イ ヤ 7 9 と同じ速度で移 動し、 移動速度 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。
    [0035] このよ う にして、 第 3 のプーリ 8 0 が移動すれば、 こ れに取付け られている フ ッ ク 8 3 を介して、 ア クセルヮ ィャ 5 が引 つ張られ、 結局ス 口 ッ ト ル弁 2 を開閉でき る。 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 ッ ト ル弁 2 の目 嫖開度を算出し、 ス ロ ッ トル弁 2 の開度と開度セ 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 7 1 ， 7 2 に回転指令を与える。
    [0036] 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。
    [0037] この発明によ るス ロ ッ トルバルブ制御装置では.、 駆動 モータ 7 1 , 7 2 が同時に動作不良にな らない限 り ス ロ ッ ト ル弁 2 の開閉動作が制御可能であ り 、 両方の駆動モ ータ 7 1 ， 7 2 が動作する と きは、 ス ロ ッ 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。 · 以上の実施例では、 駆動力変換機構 70の具体的な構 成と して、 ウ ォーム ギヤ'一 7 3 ， 7 4 、 ウ ォームホ イ一 ソレ 7 5 ， 7 6 、 プー リ 7 7 ， 7 8 ， 8 0 およ びワ イ ヤ 79 を使用した も のを示したが、 特にこの構成に限られる も のではなく 、 冽えば、 第 3 図に示す構成によ って実現す ること も可能である。
    [0038] すなわち、 第 3 図においては、 駆動乇一タ 7 1 ， 7 2 によ り それぞれウ ォームギヤ一 7 3 , 7 が駆動さ れる よ う にな つ てい る。 このウ ォームギヤ一 7 3 ， 7 4 はそ れぞれ駆動モータ 7 1 ， 7 2 の シャ フ 卜 に固定されてい る。 . '
    [0039] また、 ビニオ ン 750， 760 の中心軸が回転可能な状態 で基盤 7 内に揷入されている。 この ビニオン 750， 76ひ の一端はウ ォームギヤ一 7 3 ， 7 4 にそれぞれ嚙合して いる と と も に、 ピニオン 75 0， 76 0 の他端はラ ッ ク 770, 780 とそれぞれ嚙合している。 かく して、 ウォー ムギヤ — 7 3 , 7 4 、 ピニ オ ン 75 0， 760 、 ラ ッ グ 770， 780 とによ り 2 組の ピニオンと ラ ッ クが搆成されている。
    [0040] このラ ッ ク 770， 780 はそれぞれ基盤 7 上をそのラ ッ ク 77 0， 780 の長手方向に摺動でき るよ う にな っ ている; さ らに、 ギヤ一 800がラ ッ ク 770， 780 の閭に配置さ れて、 これらのラ ッ ク 770， 780と 嚙み合 っ ている。 こ のギヤ一 800 の中心軸 8 1 は基盤 7 に設けた溝 8 2 に嵌 合され、 図の上下方向に 自由に移動でき る よ う にな っ て いる。 '· 、
    [0041] このギヤ一 800の中心軸 8 1 にフ ッ ク 8 3 が嵌合され てお り 、 さ ら に、 フ ッ ク 8 3 にア ク セルワ イ ヤ 5 の端部 が固定されている。
    [0042] 次に、 この第 3 図に示した構成での動作を説明する。 駆動モータ 7 1 ， 7 2 の回転力はそれぞれ独立にウ ォー ムギヤ一 7 3 ， 7 4 力 ら一端に ウ ォームホイ フレを 持つ ピ 二オ ン 75 0， 7 60を介して ラ ッ ク 770， 7 80 に作用する, したがっ て、 ラ ッ ク 770 , 780 は図において、 上下方向 に移動する。 '
    [0043] —方、 ギヤ一 800 は前述の通り 、 ラ ッ ク 770， 780 に よ り 左右から挾まれた状態で嚙み合っ ている力 ら 、 ラ ッ ク 77 0 , 7 80 の上下運動に伴っ て上下に移動する。
    [0044] ラ ッ ク 770， 78 0 の移動速度を方向も 含めて ， v2 と し （ た と えば図において上向 き を正と し、 下向 き を負と する。 ：） 、 ギヤ一 800 の移動速度を Vo とする と、 対向す る 2 組のギヤ一仕様が同一であれば、 V。 = — ^ "~ -の関 係が成立する こ とは第 2 図に示した も のと 同様である。
    [0045] なお、 上記実施咧では、 ス ロ ッ ト ル弁 2 を操作する手 段と して、 ア ク セルワ イ ヤ 5 と ディ ス ク 4 を使用した力 、 リ ン ク結合と して も 同じ効果が得 られる こ と は言 う まで も ない。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. 第 1 ， 第 2 の一対の駆動モータ、 こ の第 1 ， 第 2 の 駆動モータの回転運動を合成して直線運動に変換する 駆動力変換機構、 こ の駆動力変換機構によ って伝達さ れる直線運動によ り開閉作動してエ ン ジ ンの出力を可 変するス ロ ッ トル弁、 このス ロ ッ ト ル弁の開度情報と 自動車の運耘状態情報とアク セルの踏込量とから上記 ス ロ ッ ト ル弁の目漂開度を算出してス ロ ッ ト ル弁の開 度と開度センサの出力信号との偏差が零になるよ う に 上記第 1 および第 2 の駆動モータ に回転指令を与える 演算制御部を備えてなるスロ ッ トルバルブ制 T装置。
    2. 駆動力変換機構が、 第. ·1 .， 第 2 の駆動モータ によ り それぞれ個別に駆動されるウォームギヤ一を して駆 動される第 1 ， 第 2 のプーリ、 この第 1 , 第 2 のブー リ間に両端が固定されて巻付け可能のワ イ ヤ、 上記第 1 ， 第 2 のプーリ閭に配置され上記ワ イ ヤに滑動可能 の第 3 のプーリによ つて構成され、 上記第 3 のプーリ の動きにより スロ ッ トル弁を開閉操作するよ う にした こ とを特徴とする請求の範囲第 1項記載のス ロ ッ ト ル バルブ制御装置。
    3- 駆動力変換機構が、 第 1 ， 第 2 の駆動モー タ によ り それぞれ個別に駆動され、 1個のギヤ一が差動的に動 作するよ う に配置された第 1 ， 第 2 のビニオンとラ ッ クによ つて構成され、 上記ギヤ一の動作によ つ てス 口 ッ ト ル弁を開閉操作する よ う にしたこ と を特徴とする 請求の範囲第 1 項記載のス コ ッ ト ルバルブ制御装置。 4. 第 1 , 第 2 のラ ッ ク と ピニオ ンはそれぞれ第 1 ' 第 2 の駆動モータ によ り 駆動される第 1 , 第 2 のウ ォー ムギヤーと、 この第 1 ， 第 2 のウ ォーム ギヤ—および 第 1 ， 第 2 のラ ッ ク にそれぞれ嚙合する第 1 ， 第 2 の ピニオ ン とからなる こ と を特徴とする請求の範囲第 3 項記載のス ロ ッ ト ルバル ブ制御装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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