(57)【要約】【課題】  電気モータの完全な通電不能時でもスロットル弁に所定の低速開度を与え得て，エンストを防止し，また寒冷時でのエンジン始動および車両の微速走行を可能にする。【解決手段】  電気モータ４により駆動されるスロットル弁２の弁軸３に，戻しばね３３によりスロットル弁２の閉じ方向に付勢されるストッパ板３０を回転可能に嵌合する。電気モータ４の通電不能時，戻しばね３３の力でストッパ板３０が戻り回転すると，係合手段３６を介して弁軸３をスロットル弁４の閉じ方向へ回転させるが，スロットル弁２が所定の低速開度，例えばファストアイドル開度位置まできたとき，ストッパボルト３４によりストッパ板３０の戻り回転を阻止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのスロットル弁（２）に，これを開閉駆動し得る電気モータ（４）を連結した，エンジンのスロットル弁駆動装置において，
スロットル弁（２）の弁軸（３）と，それに相対回転可能に嵌合するストッパ板（３０）との間に，ストッパ板（３０）が弁軸（３）に対し相対的にスロットル弁（２）の閉じ方向へ回転するとき，弁軸（３）及びストッパ板（３０）間を連結する係合手段（３６）を設け，
ストッパ板（３０）には，これをスロットル弁（２）の閉じ方向へ付勢する戻しばね（３３）を接続すると共に，スロットル弁（２）のエンストを防止し得る所定開度（θ1 ，θ2 ）に対応した位置でストッパ板（３０）の戻しばね（３３）による戻り回転を阻止するストッパ手段（３４）を対置する一方，
弁軸（３）には，これを戻しばね（３３）よりも弱いばね力でスロットル弁（２）の開き方向へ付勢する補助ばね（３５）を接続したことを特徴とする，エンジンのスロットル弁駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載のものにおいて，
スロットル弁（２）の前記所定開度を，車速の微速走行を可能にする低速開度（θ2 ）としたことを特徴とする，エンジンのスロットル弁駆動装置。
【請求項３】
請求項１記載のものにおいて，
弁軸（３）にスロットルセンサ（２０）の検出軸（２１）をジョイント（２２）を介して連結すると共に，このジョイント（２２）のバックラッシュを除去すべく補助ばね（３５）のばね力により検出軸（２１）を回転方向に付勢したことを特徴とする，エンジンのスロットル弁駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，エンジンのスロットル弁に，これを開閉駆動し得るステップモータ等の電気モータを連結したエンジンのスロットル弁駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝるスロットル弁駆動装置は，特許文献１に開示されているように，既に知られている。
【特許文献１】特開平６−２１３０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで，特許文献１に開示されているスロットル弁駆動装置では，ステップモータの第１及び第２励磁回路の一方が故障した場合でも，正常な他方の励磁回路に通電を行うことにより，スロットル弁を微小開度ながら開いて，エンストを防止するようにしている。しかしながら，そのものでも，何等かの理由により第１及び第２励磁回路の両方への通電が不能になれば，スロットル弁は戻しばねの弾発力をもって全閉位置まで閉じられるので，エンストを免れない。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，電気モータの通電不能時でも，スロットル弁を所定開度に開いてエンストを防止し得る，前記スロットル弁駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために，本発明は，エンジンのスロットル弁に，これを開閉駆動し得る電気モータを連結した，エンジンのスロットル弁駆動装置において，スロットル弁の弁軸と，それに相対回転可能に嵌合するストッパ板との間に，ストッパ板が弁軸に対し相対的にスロットル弁の閉じ方向へ回転するとき，弁軸及びストッパ板間を連結する係合手段を設け，ストッパ板には，これをスロットル弁の閉じ方向へ付勢する戻しばねを接続すると共に，スロットル弁のエンストを防止し得る所定開度に対応した位置でストッパ板の戻しばねによる戻り回転を阻止するストッパ手段を対置する一方，弁軸には，これを戻しばねよりも弱いばね力でスロットル弁の開き方向へ付勢する補助ばねを接続したことを第１の特徴とする。
【０００６】
また本発明は，第１の特徴に加えて，スロットル弁の前記所定開度を，車速の微速走行を可能にする低速開度としたことを第２の特徴とする。
【０００７】
さらに本発明は，第１の特徴に加えて，弁軸にスロットルセンサの検出軸をジョイントを介して連結すると共に，このジョイントのバックラッシュを除去すべく補助ばねのばね力により検出軸を回転方向に付勢したことを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１の特徴によれば，エンジンの運転中，電気モータの通電不能時でも，スロットル弁をエンストを防止し得る所定開度の開き位置に保持することができ，これによりエンストを防止することができる。また，エンジンの運転停止状態でも，上記と同様にスロットル弁を開き位置に保持し続けることになるから，ブローバイガス中の炭化物等の堆積によるスロットル弁の固着をも防ぐことができる。
【０００９】
また本発明の第２の特徴によれば，電気モータの通電不能時でも，スロットル弁を低速開度の開き位置に保持することができ，エンストを防止するばかりでなく，車両の微速走行を可能にし，またエンジンの寒冷始動をも可能にする。
【００１０】
さらに本発明の第３の特徴によれば，補助ばねが，弁軸及び検出軸間を連結するジョイントのバックラッシュを除去するばねを兼ねることになり，スロットルセンサの検出精度の向上と構造の簡素化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
【００１２】
図１及び図２において，自動車に搭載される吸気マニホルドＭの入口端に連結されるスロットルボディ１には，その吸気道１ａを開閉するバタフライ型スロットル弁２の弁軸３が左右一対のボールベアリング７，７を介して回転可能に支持される。
【００１３】
スロットルボディ１の左側面には電気モータとしてのステップモータ４が，その出力軸５を弁軸３と同軸に並べて取付けられ，これら出力軸５及び弁軸３はロストモーション機構６を介して連結される。
【００１４】
そのロストモーション機構６は，出力軸５及び弁軸３の対向端にそれぞれ固着された駆動板８及び被動板９を備える。これら駆動及び被動板８，９には，互いにそれらの周方向に沿って対向する係合片１０，１１が形成されており，これら係合片１０，１１は，駆動板８が被動板９に対し相対的にスロットル弁２の開き方向へ回動するとき，互いに当接するように配置される。また駆動及び被動板８，９には，これらを係合片１０，１１の当接方向へ付勢する連結ばね１２が接続される。さらに被動板９には，ストッパ片１３が形成されており，このストッパ片１３に衝合してスロットル弁２の全閉位置Ｓ（図３参照）を規定するストッパボルト１４がスロットルボディ１に螺着される。
【００１５】
したがって，ステップモータ４をスロットル弁２の開き方向（正転方向）へ作動させれば，出力軸５により駆動される駆動板８が係合片１０，１１を互いに当接させて被動板９を正方向に駆動し，弁軸３を介してスロットル弁２を開くことができる。またステップモータ４をスロットル弁２の閉じ方向（逆方向）へ作動させれば，駆動板８が連結ばね１２を介して被動板９を逆方向に駆動し，スロットル弁２を閉じることができる。この場合，スロットル弁２が所定の全閉位置Ｓに達すると，被動板９のストッパ片１３が第１ストッパボルト１４に衝合するので，それ以後のステップモータ４の逆転は，両係合片１０，１１間を離間させつつ，連結ばね１２を変形させることになり，これによりスロットル弁２に過大な閉止トルクが加わることが回避される。
【００１６】
ステップモータ４は，特開平６−２１３０１２号公報に開示されているような公知のもので，第１及び第２励磁回路１６，１７を備えている。その第１励磁回路１６は，これが順方向に通電される第１相ａ及び逆方向に通電される第３相ｃを有し，第２励磁回路１７は，これが順方向に通電される第２相ｂ及び逆方向に通電される第４相ｄを有する。これら第１〜第４相ａ〜ｄへの通電は電子制御ユニット１５により制御される。
【００１７】
而して，電子制御ユニット１５が，第１及び第２相ａ，ｂの同時通電，第２及び第３相ｂ，ｃの同時通電，第３及び第４相ｃ，ｄの同時通電，第４及び第１相ｄ，ａの同時通電を順次繰返すように作動することにより，ステップモータ４のロータ軸，即ち出力軸５を一定角度宛回転させることができる。
【００１８】
スロットルボディ１の右側面にはスロットルセンサ２０が，その検出軸２１を弁軸３と同軸に並べて取付けられ，これら弁軸３及び検出軸２１はジョイント２２を介して連結される。このジョイント２２は，弁軸３の右端に固着されたジョイント板２３と，検出軸２１の左端に固設されて半径方向に延びるジョイントピン２４とを備え，ジョイント板２３には，ジョイントピン２４を検出軸２１の周方向で挟むフォーク２５が形成されている。
【００１９】
したがって，スロットル弁２の開度変化は弁軸３からジョイント２２を介して検出軸２１に伝えられる。こうしてスロットルセンサ２０がスロットル弁２の開度が検出すると，これに応じた信号を前記電子制御ユニット１５に出力する。
【００２０】
また弁軸３の右端部には，ジョイント板２３に隣接してストッパ板３０のボス３０ａが回転可能に嵌合される。これらジョイント板２３及びストッパ板３０には，互いにそれらの周方向に沿って対向する係合片３１，３２が形成されており，これら係合片３１，３２は，ジョイント板２３がストッパ板３０に対し相対的にスロットル弁２の開き方向へ回転するとき，互いに当接するように配置される。これら係合片３１，３２は，ストッパ板３０及び弁軸３間を一定の回転方向で連結する係合手段３６を構成する。
【００２１】
またストッパ板３０には，これをスロットル弁２の閉じ方向に付勢する戻しばね２３が接続される。而して，この戻しばね２３の弾発力は，ストッパ板３０からジョイント板２３を介して弁軸３にスロットル弁２を閉じるように作用することになる。
【００２２】
ストッパ板３０の係合片３２には，これに当接してストッパ板３０の戻しばね３３による戻り回転限界を規定する第２ストッパボルト３４（ストッパ手段）が対置される。このボルト３４はスロットルボディ１に螺着される。この第２ストッパボルト３４によりストッパ板３０の回転限界を規定することにより，スロットル弁２には，エンストを防止し得る所定開度，例えば微小開度θ1 あるいは低速開度θ2 が与えられる（図３参照）。こゝで，微小開度θ1 はエンジンの通常のアイドリング状態を確保し得るアイドル開度，例えば約１°（エンジン回転数で１，０００rpm 前後）であり，また低速開度θ2 は，寒冷時でもエンジン始動及び車両の微速走行を可能にするファストアイドル開度，例えば約２．５°（エンジン回転数で２，０００rpm 前後）である。
【００２３】
さらに前記検出軸２１には，これをスロットル弁２の開き方向へ付勢する補助ばね３５が装着される。この補助ばね３５のばね力は前記戻しばね３３に比し弱いものであるが，ステップモータ４のディテントトルクよりも強く設定される。しかも，該ばね力は前記ジョイント２２のバックラッシュを除去すると共に，前記両係合片３１，３２を常に当接させるように作用する。
【００２４】
前記電子制御ユニット１５には，前記スロットルセンサ２０の他に，エンジンのブースト圧力を検出するブーストセンサ３７，アクセルペダル等のアクセル操作子の操作量を検出するアクセルセンサ３８及びエンジンの回転数を検出するエンジン回転センサ３９等の出力信号が入力される。
【００２５】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００２６】
自動車の運転中，例えばエンジンの回転を加速すべく，アクセルペダルを踏込むと，その踏込量に応じたアクセルセンサ３８の出力信号に基づき電子制御ユニット１５はステップモータ４を作動させて，スロットル弁２を開いていく。そして，このスロットル弁２の開度はスロットルセンサ２０により，またエンジン回転数の変化はエンジン回転センサ３９により，ブースト圧力はブーストセンサ３７によりそれぞれ検出され，各検出量に応じた信号が電子制御ユニット１５に入力される。そこで電子制御ユニット１５は，それら入力信号に基づいて，エンジン回転数及びブースト圧力がアクセルペダルの踏込量に目合うようにステップモータ４の作動量を補正する。
【００２７】
ところで，スロットル弁２が高開度に開かれているとき，何等かの故障によりステップモータ４の第１励磁回路１６又は第２励磁回路１７のいずれか一方あるいは両方が通電不能になると，この状態では戻しばね３３の弾発力がストッパ板３０及びジョイント板２３を介して弁軸３にスロットル弁２の閉じ方向へ作用しているから，その弾発力によりスロットル弁２は閉じ始め，ストッパ板３０の係合片３２が第２ストッパボルト３４に衝合したところで閉じ動作は止まる。
【００２８】
即ち，ストッパ板３０の係合片３２が第２ストッパボルト３４に衝合すると，戻しばね３３の閉じ力はスロットル弁２に対して作用しなくなるが，スロットル弁２には，検出軸２１に装着された補助ばね３５の，戻しばね３３より弱くステップモータ４のディテントトルクよりは強いばね力が常に開き方向に作用しているので，この補助ばね３５のばね力をもってジョイント板２３及びストッパ板３０の両係合片３１，３２を当接状態に保持することにより，スロットル弁２の閉じ動作は止まると共に，その位置での盲動が抑止される。
【００２９】
このときのスロットル弁２の開度が前記微小開度θ1 に設定されていればエンストは回避され，また前記低速開度θ2 に設定されていれば，エンストは起こらないばかりか，車両の微速走行が可能であると共に，エンジンの運転停止後は，その寒冷始動も可能である。
【００３０】
尚，弁軸３をスロットル弁２の開き方向に付勢する補助ばね３５のばね力は極めて弱いので，両励磁回路１６，１７の正常時，これらの作動によりスロットル弁２を全閉位置Ｓまで閉じる際には何の障害にもならない。
【００３１】
また，エンジンの運転停止状態でも，スロットル弁２は前記通電不能時と同様に所定開度θ1 又はθ2 の開き位置に保持されることになるので，ブローバイガス中の炭化物等がスロットル弁２外周と吸気道１ａ内周との間に堆積することがなく，したがってその堆積によるスロットル弁２の固着を未然に防ぐことができる。
【００３２】
本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨の範囲を逸脱することなく，種々の設計変更が可能である。例えば，ステップモータ４に代えて直流モータ等の他の電気モータを用いることもできる。この場合，補助ばね３５のばね力は，該モータのフリクショントルクより大きく設定されることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に係るエンジンのスロットル弁駆動装置の縦断平面図
【図２】同装置の要部分解斜視図。
【図３】図１の３−３線断面図
【符号の説明】
【００３４】
２・・・・スロットル弁
３・・・・弁軸
４・・・・電気モータとしてのステップモータ
２０・・・スロットルセンサ
２１・・・検出軸
２２・・・ジョイント
３０・・・ストッパ板
３３・・・戻しばね
３４・・・ストッパ手段としての第２ストッパボルト
３５・・・補助ばね
３６・・・係合手段
【図１】
2006207598.tif 000003
【図２】
2006207598.tif 000004
【図３】
2006207598.tif 000005