JPH05505658A - 内燃機関のスロットルバルブ - 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】 スロットルバルブ 本発明は請求項１の前提部にもとづく内燃機関のスロ・ノトルノくルブに関する ものである。

このようなスロットルバルブは、西ドイツ特許出願公開第３７１１７７９号明細 書に記述されている。この公知のスロットルバルブは、機械式伝達装置によって 規定される完全な閉鎖位置（角度ゼロの位置）と最大開放位置との間を、サーボ モータによって移動される。アクセルが作動されない時には、機械式伝達装置は スロットルバルブを完全閉鎖位置の附近にもたらし、機械式アクセルの安全を達 成すると同時に電子式アクセルによる制御の可能性を保持する。

本発明の目的は、サーボモータによってアイドリンク時の吸気制御か可能であり 、かつ緊急時の特性が完全に保たれるように、一般型のスロットルバルブを改善 することにある。

この目的はメインクレームによって達成される。

非先願のヨーロッパ特許出願第８９１０５．３７８号は、この問題を解決するた めのスロットルバルブの駆動部について記述している。

そこではスロットルバルブはケーブルによって閉じられるのではなく、燃料吸入 口は約１０度の角度まで閉しられるだけで、０度から１０度までの残りの角度範 囲は電気モータによって調節される。

触覚に訴える加速ペダルの感覚は、駆動部の出力系統の変化によって損なわれる 。これは本発明において提案される手段によって変更される。

本発明は、スロットルバルブの機械的な閉鎖を制限するために、燃料の吸入によ って作動される構成部材に停止駆動部か直接組合わされるようにすることを提案 する。

本発明を図面によって以下に詳細に説明する。

図において、スロットルバルブＩＯは、図に対し垂直な方向の内燃機関の吸気管 内に設置されている。スロットルノくルブｌＯはその閉鎖状態で示されており、 軸１２のまわりに回転することかでき、矢印１００の方向への旋回によって、こ のスロットルノくルブ１０を開位置へと運動させ得る。

軸１２は、スロットルバルブ１０に一体運動可能に強制的に接合されている半径 方向延長部分１６を形成するように、その一端において角度を持って曲がってい る。またその軸心１４の延長部分において、操作要素１８の軸か同軸方向に設け られ、この操作要素１８の軸は、駆動レバー２２および従動レバー２８を育する 。操作要素１８の回転は駆動レバー２２によって制御され、従動し／＜−２８は 、この回転を、以下に説明する手法によって、スロットルノくルブ１０に一体運 動可能に強制的に接合された半径方向延長部分１６へ伝達する。さらに戻しばね ２４が、駆動レバー２２に作用するかまたはここに示されるように従動レバー２ ８に作用し、このばねの他端はハウジングにおけるポイント２６に連結される。

この戻しばね２４は安全上の理由から二重スプリングとして形成されており、ス ロットルバルブＩＯにその閉位置で作用する。

従動レバー２８は舌片３０を有し、この舌片３０は、軸心１４に平行で、かつ延 長部分１６と接触する。停止はね３２は、その発生力によってスロットルバルブ １０をその開位置へと運動させ、それによって延長部分１６を操作要素Ｉ８の舌 片３０との接触位置へ運動させる。この場合、ばね３２は戻しばね２４よりも小 さなばね力特性曲線をもつこと、すなわち弱いことか必要である。このはね３２ は延長部分Ｉ６を従動レバーに直接に連結させることかできるか、あるいは図に 示すように一端で軸Ｉ２にトルクを与え、かつ他端８０てモータに恒久的に連結 することもてきる。

操作要素１８の従動レバー２８の延長部５０は、その一端５８に、調節可能な停 止ねじ８２を有し、このねじ８２は、停止リミッタ５４と接触して、スロットル バルブＩＯの閉位置において操作要素１８の回転を制限する。

操作レバー１８は、アクセル（図示されていない）に接続されたケーブル２０の 作用によって回転される回転部６０によって、スロットルバルブ１０の開位置の 方向、すなわち矢印１００の方向に回転される。

図において、スロットルバルブ１０の軸１２と、操作要素１８の回転軸心と、回 転部６０の回転軸心とは、互いに同軸方向に方向付けられている。

操作レバー６４として構成されたカウンターアームは、ケーブルレバー６２によ って軸心１４まわりに回転され、このケーブルレバー６２にケーブル２０が作用 する。操作レバー６４は舌片６６を育し、この舌片６６は操作要素■８の駆動レ バー２２の片側を押して、この操作要素１８を開位置の方向へ運動させる。

戻しばね７０か設けられており、その作用によって、アクセルが作用せずそのた めケーブル２０が弛んでいる時には、回転部６０はゼロポジションへ移動される 。

参照値伝送器７２か回転部６０と組み合わされ、電気的手段によるセンサーとし て信号を送信し、この信号は、運転手のアクセル操作によって発生された負荷要 求を代表する。

スロットルバルブｌＯの位置に影響を及はす他の手段を、サーボモータ４２によ って構成可能である。このサーボモータ４２は、電子機器によって作動される。

この場合は、たとえばすへり調整器を使用しても良い。作動する電子機器はさら に燃費最適化特性曲線を考慮しており、それによってスロットルバルブ１０を開 閉するようにモータ４２か作動される。スロットルバルブ１０か突然開かれた時 の負荷衝撃の変化を緩和する手段もまた、ここにおいて考慮される。

突然のスリップ、負荷衝撃の変化、または過度の燃料消費を緩和するために、ス ロットルバルブ１０がその閉位置の方向へ作動するように企図されている。この 目的を達成するために、モータ４２が作動される。そして、舌片３８が半径方向 のタペット３６を押し、軸１２を矢印ｌＯＯとは反対の方向へ回転させる。これ により停止点８８において延長部分１６は操作要素１８の舌片３０から離され、 スプリング３２をその作動方向と反対方向へ押圧するので、スロットルバルブは 電子機器によって指定された量だけ閉じられる。

スロットルバルブ１０の実際の閉じ程度を決定する実際値伝送器６８が、軸１２ すなわち軸４０に連動しており、スロットルｌくルブの開度の実際値を供給する 。

操作レバー６４はその軸心から離れた端部に延長部９０を育しており、この延長 部はアクセルが作動していない時には停止部９４に当たっており、この位置は、 スロットルバルブの約１０度の開位置に対応する。この停止部９４はピンによっ て形成でき、電磁石９２によって突き出たり引き込んだすることができ、電磁石 ９２か励磁されていない時には突き出ている。ビンは２つの段部９６．９８を有 し、段部９６は緊急時に延長部９０の停止点を形成する。

電磁石９２か励磁されると、ビン９４か引き込まれて延長部９０はこのビン９４ に接触しなくなり、スロットルバルブの開放角度か小さくなる。これは緊急時の ステップであり、スロットルバルブの正確な最小開度は、この場合には調節可能 な停止ねし８２によって形成される。

低電圧励磁時の作動段階においては、ビンは半分だけ引き込まれ、延長部９０は 段部９８と接触するに至る。

本装置の作用を以下に説明する。

アクセルケーブル２０を引っばることによって回転部６０は軸心まわりに回転さ れ、停止部５２の舌片６６を介して操作要素１８の駆動レバー２２を押圧する。

これによって操作要素１８は図中において時計方向に回転され、回転部６０の回 転によって、すなわち速度制御装置の動作中に、あらかしめ決められた角度を越 えて回転する。このとき駆動レバー２２は、ポイント５２においてもはや回転部 ６０の舌片６６と接触しなくなる。しかし戻しばね２４は、何かそれを阻止する 抵抗、たとえば速度制御装置の動作、か無ければ、駆動レバー２２をポイント５ ２と接触するように保つ。

もしスロットルバルブ１０に影響する別の力か無ければ、ばね３２か延長部分１ ６を押圧して舌片３０に接触させるので、操作要素１８の回転運動は、舌片３０ を介して延長部分１６へ伝達され、スロットルバルブ１０の軸１２に伝達される 。このような手法でスロットルバルブＩＯの最大開放角度か確保され、またこれ に反して、スプリング３２のばね定数を越える閉じ力を供給することによって、 スロットルバルブＩＯは矢印１００と反対の方向に自由に閉しることかできる。

アクセルケーブル２０の位置によって決定される最大開度と、完全な閉位置との 間におけるスロットルバルブの閉鎖は、サーボモータ４２によってセットされる 。

モータ４２を作動させるパラメータは、記憶装置に記憶された適当な指令パラメ ータ、および車両運転パラメータ（速度、回転数、アクセル特性曲線なと）、お よび伝送器６８．７２によって供給される値、特に、アクセルによって決定され る負荷要求にもとづき規定されるような、送信器６８によって供給されるスロッ トルバルブ１０の実際位置に関する値、また送信器７２によって供給されるスロ ットルバルブ１０の参照位置に関する値、によって決定される。

正常運転においては、特に延長ピン９４の段部９６と延長部分９０とが接触し、 スロットルバルブの開き角度を約１０度に機械的に制限することによって、スロ ットルバルブの機械的な完全閉鎖か防止される。この状態において参照値のポテ ンショメータ７２はアクセル装置が作動されないように制御装置に情報を与え、 これによって適当なアイドリング設定がなされ、これは電気モータ４２を通して 制御される。この０度から１０度の間の範囲において、スロットルバルブ１０の 正確な位置は、電気モータ４２の作動によってもたらされる。

引き込みビン９６とともに停止作動部５８によって開口角度のために設定される 下限値は、緊急時の運転のための所要の活動か可能なように選定される。故障し た場合でも車両は運転可能である。

本発明の応用における一つの重要な領域は、いわゆる負荷衝撃の変化を緩和する ことにある。アクセルか突然押し下げられたときには、回転部６０および操作要 素Ｉ８か突然に回転され、かつそれによって開口の最大角度か大きい方向へ移動 されたとしても、サーボモータ４２は、スロットルバルブＩＯの実際の開口度を よりおだやかに応答てきるように制御して、性能を目立つほど低下させずに加速 の快適さを増加させる。

一方、アクセルを突然開放した場合には、スロットルバルブ１０は完全には閉鎖 されず、停止作動部５４によって最小開口角度１１度（値の一例）か保証されて 、この場合においても負荷の完全な除去による負荷衝撃の突然の変化は無い。

電磁石９２の試験は、次のようにして行われる。すなわち、走行中にポテンショ メータ７２か回転を示したなら、ビン９６は半分だけ引き込まれ、電磁石９２か 励磁されず、このビンはアクセルか開放されるまで突き出しており、それ故その 結果として操作レバー６６か閉じるように調整される。それ数段部９６と延長部 ９０との相互作用は、正常の運転時において可能である。もし故障か検出された ならば、ビン９４は突き出されず、上記の緊急位置が関係し、そこでスロットル バルブＩＯの設定は機械的に制御される。

要　約　書 スロットルバルブの操作装置か説明されている。スロットルバルブの最大開度は 機械的に規定され、小さい方の角度は電気的にも駆動される。アイドリング吸気 制御は電気的駆動に統合することができ、停止点は機械的に規定できる０度以上 の最小開度を保証する。

アクセルの作動の際の一定の出力−位置曲線か附加的に保証される。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成４年　９月２９日■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関のスロットルバルブ（１０）であり、ａ）バルブ（１０）が取り付 けられた軸（１２）と、ｂ）開位置の方向においてスロットルバルブ（１０）の 開動作を制限する停止点（８８）と、 ｃ）アクセルを介した磯城式ケーブル（２０）の作動に応じて開位置の方向へ停 止点（８８）を変位させる装置（１８，６０）と、 ｄ）停止点（８８）の方向へ向けての、スロットルバルブ（１０）の駆動部（３ ２）と、 ｅ）スロットルバルブ（１０）の開度を、閉位置と、停止点（８８）によって規 定される最大開き位置との間にセットするサーボモータ（４２）と、 ｆ）機械式ケーブル（２０）が弛んだ時に停止点（８８）をスロットルバルブ（ １０）の閉位置の方向に作動させる復帰部材（２４）と、 ｇ）スロットルバルブ位置のための参照値伝送器（７２）、およびサーボモータ （４２）と組み合わされたスロットルバルブ位置の実際値伝送器（６８）と、を 有するスロットルバルブであって、 ｈ）機械式ケーブル（２０）が回転部（６０）に作用するとともに、この回転部 は停止点（８８）を変位させるようにこの停止点と共同作用し、 ｉ）停止駆動体（９２）が、回転部（６０）と組み合わされて、正常運転時には 、回転部の回転を、スロットルバルブ（１０）のアイドリング位置よりも大きな 最小角度に制限するように構成されていることを特徴とするスロットルバルブ。 ２．停止駆動体（９２）が、正常運転に関する第１の段部と、故障の場合に作動 すべき第２の段部との、２つの段部を規定することを特徴とする請求項１記載の スロットルバルブ。 ３．第２の段部は、第１の段部に比べ、スロットルバルブのいっそうの閉鎖を許 容することを特徴とする請求項２記載のスロットルバルブ。 ４．第２の段部が作動するときにスロットルバルブ（１０）の正確な閉鎖角度を セットする調整部材（５８）が備えられていることを特徴とする請求項３記載の スロットルバルブ。 ５．調整部材（５８）は、回転部によって規定される最大位置と、停止作動体に よって規定される最小位置との間で停止点を変位させる操作要素（１８）の最小 回転を制限することを特徴とする請求項４記載のスロットルバルブ。 ６．停止駆動体（９２）が、励磁状態において第１の段部（９６）に係り合うよ うにピン（９４）を突き出させる電磁石から成ることを特徴とする請求項１から ５までのいずれか１項記載のスロットルバルブ。 ７．電磁石（９２）は、非励磁状態においてピン（９６）を突き出すことによっ て第２の段部（９８）を作用させることを特徴とする請求項６記載のスロットル バルブ。