JPH10274060A - スロットル制御装置 - Google Patents

スロットル制御装置

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JPH10274060A
JPH10274060A JP9078301A JP7830197A JPH10274060A JP H10274060 A JPH10274060 A JP H10274060A JP 9078301 A JP9078301 A JP 9078301A JP 7830197 A JP7830197 A JP 7830197A JP H10274060 A JPH10274060 A JP H10274060A
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JP
Japan
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motor
control device
valve
throttle
valve housing
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Application number
JP9078301A
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English (en)
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Toru Fujikawa
透 藤川
Masanori Matsuzaka
正宣 松坂
Masaru Shimizu
勝 清水
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements 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
    • F02D11/10Arrangements 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D11/06Arrangements 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
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    • F02D2011/102Arrangements 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 characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/02Light metals
    • F05C2201/021Aluminium

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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)
  • Dc Machiner (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】応答性がよく、高精度の開度制御を行うことが
でき、小型軽量化が可能なスロットル制御装置を提供す
る。 【解決手段】バルブハウジング11にはスロットル弁駆
動のためにコアレスDCモータ3が内蔵され、モータ3
のモータ軸34は減速機構4により大減速比で減速され
てスロットル軸2を駆動する。モータ3がアーマチャコ
アをもたないので、リターンスプリング6の負荷をなす
モータ3の負荷トルクが小さくなり、リターンスプリン
グ6の付勢力を弱化でき、それに応じてモータ3の駆動
トルクも減少でき、装置を小型軽量化することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクセルペダルの
操作量及びエンジン制御装置(ECU)の指令値に応じ
て駆動モータを駆動制御することによりスロットルバル
ブの開度制御を行うスロットル制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスロットル制御装置において、バ
ッテリ駆動である点及び起動トルクが大きい点などか
ら、スロットル軸を減速機構付きのDCモータで駆動す
るのが一般的である(たとえば特開平7−97950号
公報参照)。また、スロットル軸駆動用モータの他例と
して、特開平5−163988号公報は精密な開度制御
が可能なステップモータを用いることを提案している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
駆動式のスロットル制御装置では、以下の問題点があっ
た。 (第一の課題)まず、上記したDCモータを用いてスロ
ットル弁の開度制御を行う場合、このDCモータは、ア
ーマチャコアに多数のスロットが存在するために回転角
度の変化に応じてトルクの変化や安定静止点が飛び飛び
に存在することがあり、スロット弁の精密な角度制御が
困難であるという問題があった。これに対して、ステッ
プモータを用いてスロットル弁の開度制御を行う場合、
開度制御自体は正確に行えるものの、高速回転が難しい
ので応答性が劣り、エンジン出力の高速変化要求に出力
が追従できないという問題を有していた。また、従来の
スロットル制御装置の駆動モータは、高振動のエンジン
に組み付けられるために、軸及び軸支構造の大型化、高
強度により耐振性の強化が必要であった。しかし、この
ような軸構造の大型化、高強度化は駆動モータの回転質
量及び振動質量の増大を生じさせて応答性の低下や振動
エネルギーの増大を招くという問題があった。更に、こ
のような駆動モータの大型化は、エンジンへのスロット
ル制御装置の組み付け自由度を阻害するという問題もあ
り、近年のエンジン装置の小型化、コンパクト化の点
で、このことは障害となっていた。
【0004】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、スロットル弁の角度制御の高精度化、応答性の
向上を実現することにより、精密かつレスポンスに優れ
たエンジン出力制御を実現したスロットル制御装置を提
供することを、その第一の課題としている。 (第二の課題)次に、スロットル制御装置では、モータ
故障時などにおいてリターンスプリングやそれと同一機
能を有する付勢手段を用いて所定の小弁開度位置まで所
定時間内に閉弁させる必要がある。しかし、上記した従
来の減速機構付きモータを用いてスロットル弁の開度制
御を行う場合、リターンスプリングによる上記閉弁動作
において、モータによる負荷トルクが減速機構の減速比
分だけ増倍されるので、上記閉弁用のリターンスプリン
グの付勢力を大きく設定せねばならないという問題があ
った。
【0005】一方、このようにリターンスプリングの付
勢力を増大すると、たとえば、アクセルを急に踏み込む
場合などにおいて、モータは、このリターンスプリング
の付勢力に打ち克ってスロットル弁を急開動させねばな
らないのでモータの発生トルクを一層増強せねばなら
ず、その結果、リターンスプリングによる上記閉弁動作
時におけるリターンスプリングに対するモータによる負
荷がまたもや増強されてしまうというジレンマがあっ
た。
【0006】このため、従来は、大きな付勢力をもつリ
ターンスプリングと、更に大きな駆動トルクを有する大
型のモータとを必要とし、装置の大型化と費用の増大と
を招いていた。一方、上記した従来のステップモータを
用いてスロットル弁の開度制御を行う構成でも、リター
ンスプリングによる上記閉弁動作自体は同じであるの
で、同じ問題が生じていた。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、停電時の所定開度への閉弁速度、及び、要求出
力に対するスロットル弁の追従速度を必要なレベルに維
持しつつ、装置の大幅な小型軽量化を実現可能なスロッ
トル制御装置を提供することを、その第二の課題として
いる。 (第三の課題)次に、モータ駆動式のスロットル制御装
置では、センサで検出した弁開度が指令開度と一致する
ようにモータをフィードバック制御しているが、上述し
たように減速機構付きモータの場合には、モータの回転
子が大型であるのでその起動、停止に時間が掛かり、い
わゆるハンチングが生じて弁開度が微視的にふらつくと
いう望ましくない問題を抑制するのが簡単でなかった。
この問題は、リターンスプリングの存在により上述した
ように大きな駆動トルクを発生するモータを必要とする
従来のスロットル制御装置において、一層、顕著であっ
た。
【0008】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、停電時の所定開度への閉弁速度、及び、要求出
力に対するスロットル弁の追従速度を必要なレベルに維
持しつつ、装置の大幅な小型軽量化を実現し、かつ、ハ
ンチングを低減可能なスロットル制御装置を提供するこ
とを、その第三の課題としている。 (第四の課題)次に、従来のスロットル制御装置の駆動
モータは、高振動のエンジンに組み付けられるために、
軸及び軸支構造の大型化、高強度により耐振性の強化が
必要であった。しかし、このような軸構造の大型化、高
強度化は駆動モータの回転質量及び振動質量の増大を生
じさせて応答性の低下や振動エネルギーの増大を招くと
いう問題があった。また、このような駆動モータの大型
化は、エンジンへのスロットル制御装置の組み付け自由
度を阻害するという問題もあり、近年のエンジン装置の
小型化、コンパクト化の点で、このことは障害となって
いた。更に、駆動モータに用いられる整流子が発生する
火花ノイズが、エンジン制御装置やその他の車載電子機
器に悪影響を与えるという問題もあった。
【0009】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、従来より格段に小型軽量化でエンジンへの装着
性を改善するとともに、整流子の火花ノイズも抑圧し
て、その電磁シールド構造の簡素化も可能なスロットル
制御装置を提供することを、その第四の課題としてい
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成によ
れば、スロットル弁のバルブハウジングにはスロットル
弁駆動のために、コアレスモータが配設される。このよ
うにすれば、以下の作用効果を奏することができる。ま
ず、本構成ではアーマチャがコアを持たないので、従来
のようにコアにスロットが存在することによってモータ
内の磁束の空間分布が不均一となり、その結果、所定角
度位置でモータのモータ軸を停止させても、空間的に安
定な前後の角度位置で停止するという不具合がなく、精
密な角度制御、出力制御が実現する。
【0011】また、スロットレスであるので、モータ軸
に固定されるアーマチャの重量は大幅に軽減でき、その
結果として回転質量を低減でき、モータの応答性を改善
できる。したがって、スロットル弁の高速、高精度制御
によるエンジン出力制御のレスポンス及び制御精度の向
上を実現することができる。次に、このスロットル弁駆
動用のモータは、エンジンの吸気系に固定されるので、
極めて高振動環境下で使用されるが、アーマチャ(ロー
タ)がコアを持たない分、回転質量を小さくできるの
で、エンジン振動によりこのアーマチャを支承するモー
タ軸に掛かる径方向スラストが小さくなり(振動質量が
小さくなり)、その結果としてモータ軸の剛性、強度を
低減でき、その分、モータの回転質量を低減し、エンジ
ン出力制御のレスポンスの向上を実現できる。また、振
動質量が減少した分だけ、軸受けなどモータの静止側の
剛性、強度も減少でき、その分だけ、モータの小型軽量
化を図ることができ、スロットル制御装置の組み付け自
由度を向上させることもできる。
【0012】本発明の第2の構成によれば、スロットル
弁のバルブハウジングにはスロットル軸の開動方向への
駆動のために減速機構付きのコアレスモータが配設さ
れ、所定の開度への閉動方向への付勢のためにリターン
スプリングが配設される。このようにすれば、以下の作
用効果を奏することができる。まず、モータがアーマチ
ャコア(ローターコア)を一切、持たないので、従来の
ロータコア付きのモータに比較してリターンスプリング
からみた負荷トルク(ローターコアの回転慣性質量すな
わち慣性モーメント)を大幅に削減でき、その分だけリ
ターンスプリングの付勢力を削減することができる。更
に、モータへの通電遮断時に永久磁石とローターコアと
の間にコギングトルクが発生しないので、その分だけリ
ターンスプリングの付勢力を削減することができる。更
に、これらのリターンスプリングの付勢力の低減に応じ
てモータの必要トルクを上述したように低減することが
でき、これによりモータを小型化することができる。こ
のモータの小型化は、その回転慣性質量及びコギングト
ルクの削減を実現できる。したがって、モータ及びリタ
ーンスプリングの両方を相乗的に小型化することが可能
となり、その分だけ減速機構やモータのモータ軸の剛性
なども低減できるので、それらの慣性質量や摩擦損失や
風損の低減も図ることができ、これらの利益もリターン
スプリングの弱化を一層助成する。
【0013】結局、スロットル制御装置のモータとして
ローターコアを持たないコアレスモータを採用するとい
う構成を採用するだけで、モータとリターンスプリング
との上記独特の因果関係の存在により、大幅な装置の小
型軽量化を実現できることがわかった。換言すれば、リ
ターンスプリングを有するスロットル制御装置のモータ
においては、リターンスプリングの弱化のためにモータ
の回転慣性質量及びコギングトルクの低減が重要であ
り、ローターコアを除去することによりモータ、減速機
構及びスロットル弁各部の剛性低下、小型軽量化を実現
できるという認識を基礎として、本発明はなされたもの
である。
【0014】次に、このスロットル弁駆動用のモータ
は、エンジンの吸気系に固定されるので、極めて高振動
環境下で使用されるが、アーマチャ(ロータ)コアがな
い分、アーマチャ(ロータ)の振動質量を小さくできる
ので、アーマチャを支承するモータ軸にエンジン振動に
より掛かる径方向スラストが小さくなり(振動質量が小
さくなり)、このためにモータ軸の剛性、強度を低減で
き、その分、モータの回転質量を低減し、エンジン出力
制御のレスポンスの向上を実現できる。また、アーマチ
ャやモータ軸の質量が減少した分だけ、軸受けなどモー
タの静止側の剛性、強度も減少でき、その分だけ、モー
タの小型軽量化を図ることができ、スロットル制御装置
の組み付け自由度を向上させることもできる。
【0015】本発明の第3の構成によれば上記第1又は
第2の構成において更に、角度センサで検出した弁開度
が指令開度と一致するように、このモータがフィードバ
ック制御される。このようにすれば、上記第1または第
2の構成の作用効果に加えて更に以下の作用効果を奏す
る。すなわち、モータがアーマチャコア(ローターコ
ア)を全く持たないので、駆動トルクの大きなモータを
用いなくても、フィードバック制御指令に対して弁開度
の追従性(モータ軸の追従回動動作)を格段に向上させ
ることができ、かつ、オーバーシュートやハンチングも
良好に抑止することができる。その結果、モータの小型
化によりリターンスプリングの弱化を一層進めることが
でき、上述したように相乗的なスロットル制御装置各部
の小型軽量化を実現することができる。
【0016】本発明の第4の構成によれば上記第2又は
第3の構成において更に、ステータが片持ち支持されて
アーマチャコイルの内側に収容される略円筒状の界磁磁
石をもつ。このようにすれば、アーマチャコイルの内部
で片持ち支持される内側ステータを小型軽量化すること
ができるので、その耐振性を向上することができ、高振
動環境で使用されるスロットル制御装置へ一層適用する
場合の耐振性の向上という点で一層有利となる。また、
ステータコイル構成を採用しないので、ステータコアの
スロットの影響による磁束分布の不均一による開度制御
精度の低下も防止できる。
【0017】本発明の第5の構成によれば上記第4の構
成において更に、モータの一端側の軸受けが界磁磁石を
通じてバルブハウジングに支承され、モータの他端側の
軸受けがモータのエンドプレートを通じてバルブハウジ
ングに支承される。このようにすれば、モータの両軸受
けが直接又は中間部材を通じてそれぞれバルブハウジン
グに支承されることになるので、モータの剛性を大幅に
向上できるにも関わらず、モータの両軸受けを支承して
モータのローターやステータを機械的に支持するモータ
ハウジングを簡略化するか、省略化することができ、モ
ータの小型軽量化を図ることができる。
【0018】本発明の第6の構成によれば上記第5の構
成において更に、片持ち支持される界磁磁石の基端部は
高剛性のバルブハウジングに直接固定されるので、エン
ジン振動による界磁磁石の特にその先端部が共振的に振
動してアーマチャコイルやモータ軸に接触するという不
具合を解消することができる。本発明の第7の構成によ
れば上記第6の構成において更に、界磁磁石は一端側の
軸受けの外周面と、一端側の軸受けの径方向外側に位置
するバルブハウジングの取り付け穴の内周面との間に圧
入されているので、簡素な構造及び工程で、一端側の軸
受け界磁磁石とを固定、組み付けすることができる。
【0019】本発明の第8の構成によれば上記第7の構
成において更に、モータをバルブハウジングに内蔵して
いるので、整流子付きDCモータからなる上記コアレス
モータの整流子火花から生じる電磁ノイズが、外部に放
射されて、エンジン制御装置やその他の車載電子機器に
悪影響を与えるのが大幅に改善される。本発明の第9の
構成によれば、スロットル制御装置のバルブハウジング
にスロットル弁駆動用のモータが固定される。特に、本
構成では、モータの一端側の軸受けが直接に又は他部材
を介してバルブハウジングに支承され、モータの他端側
の軸受けがモータのエンドプレートを通じてバルブハウ
ジングに支承される。
【0020】このようにすれば、モータの両軸受けが直
接又は中間部材を通じてそれぞれバルブハウジングに支
承されることになるので、モータの剛性を大幅に向上で
きるにも関わらず、モータの両軸受けを支承してモータ
のローターやステータを機械的に支持するモータハウジ
ングを簡略化するか、省略化することができ、モータの
小型軽量化を図ることができる。
【0021】本発明の第10の構成によれば上記第8の
構成において更に、モータは、両軸受けをともに支承す
るモータハウジングないしヨークをもたないので、モー
タの剛性、耐振性を低下させることなく、その一層の小
型軽量化を図ることができる。本発明の第11の構成に
よれば上記第10の構成において更に、モータがバルブ
ハウジングに内蔵されている整流子付きDCモータから
なるので、整流子火花から生じる電磁ノイズが、外部に
放射されて、エンジン制御装置やその他の車載電子機器
に悪影響を与えるのが大幅に改善される。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の好適な態様を以下の実施
例により説明する。
【0023】
【実施例】本発明のスロットル制御装置の一実施例を図
1の部分断面図を参照して説明する。このスロットル制
御装置は、主な構成要素として、ハウジング1、スロッ
トル軸2、モータ3、減速機構4を有している。
【0024】ハウジング1は、アルミ合金からなり、内
部に吸気通路(図示せず)に連通する弁孔10を有する
バルブハウジング11と、バルブハウジング11の開口
を閉鎖するエンドフレーム12とを有している。スロッ
トル軸2は、弁孔10内にて回動自在な弁体21を有
し、軸受け22、23を通じてバルブハウジング11に
支承されている。スロットル軸2の一端にはスロットル
軸2の回動角度すなわち弁体21の開度を検出するセン
サ5が取り付けられ、スロットル軸2の他端には減速機
構4の出力ギヤ41が固定されている。6はリターンス
プリングで、スロットル軸2を弁閉方向へ付勢し、7は
オープナースプリングであってモータ3への通電遮断時
に弁体21をアイドル状態よりやや開いた状態に維持す
るように弁開方向へ付勢する。
【0025】モータ3は、両端開口円筒状の軟鉄からな
るヨーク31と、略一端開口円筒状の複雑形状をもつア
ーマチャコイル32と、両端開口円筒状の永久磁石から
なる界磁磁石33と、モータ軸34と、薄板状のエンド
プレート35とを有するコアレスDCモータであって、
バルブハウジング11の図中、下部に形成された円筒状
の一端開口のモータ収容穴に内蔵されている。
【0026】エンドプレート35は、バルブハウジング
11の上記モータ収容穴の開口をほぼ塞いでバルブハウ
ジング11に固定されている。モータ軸34の一端は、
軸受けブッシュ36を通じて界磁磁石33の基端部内周
面に支承されており、モータ軸34の他端は、軸受け3
7を通じてエンドプレート35に支承されている。界磁
磁石33は、モータ軸34に所定の径方向ギャップを介
して嵌着されており、界磁磁石33の基端部は、バルブ
ハウジング11のモータ収容穴の底部に形成された嵌合
穴13に圧入、固定されており、界磁磁石33は、これ
により、バルブハウジング11に片持ち支持されてい
る。
【0027】モータ軸34には、アーマチャコイル32
の基端部が嵌着、固定されており、アーマチャコイル3
2の主部は上記基端部から軸方向に延設されている。ア
ーマチャコイル32の主部は筒状に曲げられたコイル導
体を有しており、このコイル導体の端部は、互いに電気
絶縁された複数のコンミテータ38に別個に接続され
て、DCモータのアーマチャを構成している。39はコ
ンミテータ38に摺動自在に接する複数のブラシであ
り、それぞれ異なる給電線(一本のみ図示)40により
必要な電圧を給電されている。
【0028】ヨーク31の一端はバルブハウジング11
のモータ収容穴の底部に形成された嵌合穴14に圧入、
固定されており、ヨーク31の他端はエンドプレート3
5の段差突起に圧入、嵌着されている。上記コアレスD
Cモータ3の動作は従来通りであり、周知であるので説
明を省略する。
【0029】モータ軸34の外部に突出する先端部には
サンギヤ42が嵌着、固定されており、このサンギヤ4
2は、中継ギヤ43を介して出力ギヤ41に結合されて
いる。44は中継ギヤ43を回転自在に支承する支持ピ
ンであり、15は、バルブハウジング11の取り付けボ
ルト挿通用の貫通孔である。8は、コントローラであっ
て、センサ5から入力された開度信号に基づいてモータ
3をフィードバック制御(PID制御)する機能を有す
る。
【0030】以下、このスロットル制御装置の動作を、
コントローラ8の回路構成を示す図2を参照して説明す
る。センサ5から出力された角度信号はエンジン制御装
置(ECU)9にて目標開度指令信号に変換されてコン
トローラ8のマイクロコンピュータ81に出力され、ま
た、スロットル軸2の同転角を検出するスロットルセン
サ90の出力信号は、A/Dコンバータ82でデジタル信
号に変換されてマイクロコンピュータ81に出力され
る。
【0031】マイクロコンピュータ81は入力された上
記両信号の偏差を増幅してMOSFETで構成された双
方向ドライバ回路83に駆動信号V1〜V4を出力し、
この双方向ドライバ回路83がモータ3のアーマチャコ
イル32への通電電流をPWM制御し、これによりスロ
ットル軸2は所定ECU9が指定する目標開度にフィー
ドバック制御により保持される。
【0032】双方向ドライバ回路83の一例を図3に示
す。831〜834はNチャンネルMOSトランジスタ
であって、双方向ドライバ回路83は、ハイサイドスイ
ッチをなすトランジスタ831とローサイドスイッチを
なすトランジスタ833により構成されるインバータ
(ドライバ)回路と、ハイサイドスイッチをなすトラン
ジスタ832とローサイドスイッチをなすトランジスタ
834により構成されるインバータ(ドライバ)回路と
を有し、モータ3のアーマチャコイル32は上記両イン
バータ回路の出力接点間に接続される。Dはフライホイ
ルダイオードであるが、MOSトランジスタ831〜8
34の寄生接合ダイオードを用いてもよい。
【0033】マイクロコンピュータ81による双方向ド
ライバ回路83の制御動作の一例を以下に説明する。弁
開動作時には、出力電圧V2、V3をローレベル、出力
電圧V4をハイレベル、出力電圧V1をPWM(パルス
幅変調電圧)電圧とする。このPWM電圧は、上記偏差
に応じてそのデューティ比が変更される。これにより、
トランジスタ832、832はノーマリオフされ、トラ
ンジスタ834はノーマリオンされ、トランジスタ83
1はPWM制御され、弁開度は目標開度まで開かれる。
【0034】弁閉動作時には、出力電圧V1、V4をロ
ーレベル、出力電圧V3をハイレベル、出力電圧V2を
PWM(パルス幅変調電圧)電圧とする。このPWM電
圧は、上記偏差に応じてそのデューティ比が変更され
る。これにより、トランジスタ831、834はノーマ
リオフされ、トランジスタ833はノーマリオンされ、
トランジスタ832はPWM制御され、弁開度は目標開
度まで開かれる。
【0035】なお、モータ軸34の回転は減速機構4で
十分に減速されてスロットル軸2に伝達される。 (実施例効果)上記説明した実施例のスロットル制御装
置では、モータ3が、コアレスDCモータを採用してい
るので、以下の作用効果を奏することができる。 (1)モータ3の慣性モーメント、コギングトルクが少
ないかまたは0であるコアレスモータを採用したことに
よりリターンスプリング6の弱化及びそれによるモータ
3の駆動トルクの減少を実現でき、その結果として、各
部の大幅な小型軽量化を実現でき、それに伴い、弁のレ
スポンスを向上でき、フィードバック制御系のハンチン
グやオーバーシュートの防止を実現できる。 (2)モータ3の小型軽量化によりその組み付け自由度
が向上する。 (3)モータ3の界磁磁石33をバルブハウジング11
で直接支承するので、界磁磁石33の先端の共振的な振
動増幅がなく、永久磁石からなる界磁磁石33の安定保
持ができる。 (4)モータ軸34はモータハウジングなしにバルブハ
ウジング11で支持されるので、モータ3の小型軽量化
を実現する事ができる。 (5)モータ3はバルブハウジング11に内蔵されるの
で、整流子火花から生じる電磁ノイズが、外部に放射さ
れて、エンジン制御装置やその他の車載電子機器に悪影
響を与えるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスロットル弁装置の実施例を示す部分
軸方向断面図である。
【図2】コントローラ8の一例を示すブロック回路図で
ある。
【図3】双方向ドライバ回路の一例を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
11はバルブハウジング、2はスロットル軸、3はモー
タ、5はセンサ、6はリターンスプリング、8はコント
ローラ(制御手段)、21は弁体、4は減速機構、31
はヨーク(ステータの一部)、32はアーマチャコイ
ル、33は界磁磁石、34はモータ軸である。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの空気吸入孔に連通する弁孔をも
    つバルブハウジングと、前記バルブハウジングに回動自
    在に保持されるスロットル軸と、前記スロットル軸に固
    定されて前記弁孔の開度を制御する弁体と、前記バルブ
    ハウジングに固定される弁開度制御用のモータと、前記
    バルブハウジングに固定されて前記モータの出力軸を前
    記スロットル軸に減速結合する減速機構とを備えるスロ
    ットル制御装置であって、 前記モータは、コアレスモータからなることを特徴とす
    るスロットル制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のスロットル制御装置におい
    て、 前記スロットル軸を前記弁体の閉弁方向へ付勢する付勢
    手段を備え、 前記コアレスモータは、 モータ軸に固定される略円筒状のアーマチャコイルと、 前記アーマチャコイルの径方向外側或いは内側に配設さ
    れて前記アーマチャコイルを径方向に貫通する磁束を形
    成する永久磁石付きのステータと、 を有することを特徴とするスロットル制御装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載のスロットル制御装置
    において、 前記スロットル軸の回動角度を検出する角度センサと、 検出された前記角度センサの出力信号に基づいて前記モ
    ータをフィードバック制御する制御手段とを備えること
    を特徴とするスロットル制御装置。
  4. 【請求項4】請求項2又は3のいずれかに記載のスロッ
    トル制御装置において、 前記ステータは、片持ち支持されて前記アーマチャコイ
    ルの内側に収容される略円筒状の界磁磁石と、前記アー
    マチャコイルの外側を囲覆するヨークとをもつ整流子付
    きDCモータからなることを特徴とするスロットル制御
    装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載のスロットル制御装置におい
    て、 前記モータの一端側の軸受けは前記界磁磁石を通じて前
    記バルブハウジングに支承され、前記モータの他端側の
    軸受けは前記モータのエンドプレートを通じて前記バル
    ブハウジングに支承されることを特徴とするスロットル
    制御装置。
  6. 【請求項6】請求項5記載のスロットル制御装置におい
    て、 前記界磁磁石の基端部は、前記バルブハウジングに直接
    固定されていることを特徴とするスロットル制御装置。
  7. 【請求項7】請求項6記載のスロットル制御装置におい
    て、 前記界磁磁石は前記一端側の軸受けの外周面と、前記一
    端側の軸受けの径方向外側に位置する前記バルブハウジ
    ングの取り付け穴の内周面との間に取り付けられている
    ことを特徴とするスロットル制御装置。
  8. 【請求項8】請求項7記載のスロットル制御装置におい
    て、 前記モータは、前記バルブハウジングに内蔵されている
    ことを特徴とするスロットル制御装置。
  9. 【請求項9】エンジンの空気吸入孔に連通する弁孔をも
    つバルブハウジングと、 前記バルブハウジングに回動自在に保持されるスロット
    ル軸と、 前記スロットル軸に固定されて前記弁孔の開度を制御す
    る弁体と、 前記バルブハウジングに固定される弁開度制御用のモー
    タと、 前記バルブハウジングに固定されて前記モータの出力軸
    を前記スロットル軸に減速結合する減速機構と、 を備えるスロットル制御装置であって、 前記モータの一端側の軸受けは直接に又は他部材を介し
    て前記バルブハウジングに支承され、前記モータの他端
    側の軸受けは前記モータのエンドプレートを通じて前記
    バルブハウジングに支承されることを特徴とするスロッ
    トル制御装置。
  10. 【請求項10】請求項9記載のスロットル制御装置にお
    いて、 前記モータは、前記両軸受けをともに支承するモータハ
    ウジングないしヨークをもたないことを特徴とするスロ
    ットル制御装置。
  11. 【請求項11】請求項10記載のスロットル制御装置に
    おいて、 前記モータは、前記バルブハウジングに内蔵されている
    ことを特徴とするスロットル制御装置。
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