JPH0426693Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0426693Y2 JPH0426693Y2 JP1990588U JP1990588U JPH0426693Y2 JP H0426693 Y2 JPH0426693 Y2 JP H0426693Y2 JP 1990588 U JP1990588 U JP 1990588U JP 1990588 U JP1990588 U JP 1990588U JP H0426693 Y2 JPH0426693 Y2 JP H0426693Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic motor
- opening
- engine
- control valve
- fixed ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本考案はエンジンがアイドル回転数にある時
に、外部状況に応じて吸気量を増減させてアイド
ル回転を安定化させるようにしたアイドル回転制
御装置に関し、更に詳しくは、エンジンの絞り弁
をはさんでその上流と下流とを連絡するバイパス
通路に設置された流量制御弁の駆動源の改良に関
する。
に、外部状況に応じて吸気量を増減させてアイド
ル回転を安定化させるようにしたアイドル回転制
御装置に関し、更に詳しくは、エンジンの絞り弁
をはさんでその上流と下流とを連絡するバイパス
通路に設置された流量制御弁の駆動源の改良に関
する。
(従来の技術)
自動車用のエンジンでは、アイドル時の回転数
をできるだけ抑制して燃費の向上、排気性能の改
善を図るため、アイドル回転制御装置を設けてい
る。ところが、アイドル回転数を低下させ過ぎる
と、その反面で、冷間始動時や暖機運転時、更に
はクーラ等の外部負荷作用時にアイドル不安定と
なつてしまう。従つて、外部状況の変化に応じて
吸気量を変更させることが行なわれている。例え
ば、冷間始動時や暖機運転時、更にはクーラ等の
外部負荷作用時にはアイドル回転数を高めてエン
スト等が起こら無いようにしている。
をできるだけ抑制して燃費の向上、排気性能の改
善を図るため、アイドル回転制御装置を設けてい
る。ところが、アイドル回転数を低下させ過ぎる
と、その反面で、冷間始動時や暖機運転時、更に
はクーラ等の外部負荷作用時にアイドル不安定と
なつてしまう。従つて、外部状況の変化に応じて
吸気量を変更させることが行なわれている。例え
ば、冷間始動時や暖機運転時、更にはクーラ等の
外部負荷作用時にはアイドル回転数を高めてエン
スト等が起こら無いようにしている。
この吸気量の変更方式の一つに、バイパス流量
制御方式がある。このバイパス流量制御方式はエ
ンジンの絞り弁をはさんでその上流と下流とをバ
イパス通路で連絡し、該バイパス通路に流量制御
弁を設けてバイパス流量を制御するものである。
制御方式がある。このバイパス流量制御方式はエ
ンジンの絞り弁をはさんでその上流と下流とをバ
イパス通路で連絡し、該バイパス通路に流量制御
弁を設けてバイパス流量を制御するものである。
従来、この種の流量制御弁の駆動源として、ロ
ータリソレノイドを使用したものが公知である。
ータリソレノイドを使用したものが公知である。
以上に従来公知のロータリソレノイドを使用し
たバイパス流量制御弁について、第7図及び第8
図を参照して説明する。
たバイパス流量制御弁について、第7図及び第8
図を参照して説明する。
バイパス通路1には流量制御弁の円筒形の仕切
り部1Aが形成されており、該円筒形の仕切り部
1Aの周壁には弁口2が開口されている。弁体3
は回転することによつて前記弁口2を開閉するも
のである。弁体3はロータリソレノイド4の回転
軸5の端部に設けられている。ロータリソレノイ
ド4はアーマチユアに巻回されたコイル6とその
外周の永久磁石7とを有し、コイル6は回転軸5
と一体に回転し、永久磁石7はロータリソレノイ
ドのケーシングに固定されている。回転軸5には
弁体3を閉鎖方向に付勢するスプリングが設けら
れ、該スプリング8によつて弁体3は閉鎖位置を
規定するストツパ9へ向けて付勢されている。
り部1Aが形成されており、該円筒形の仕切り部
1Aの周壁には弁口2が開口されている。弁体3
は回転することによつて前記弁口2を開閉するも
のである。弁体3はロータリソレノイド4の回転
軸5の端部に設けられている。ロータリソレノイ
ド4はアーマチユアに巻回されたコイル6とその
外周の永久磁石7とを有し、コイル6は回転軸5
と一体に回転し、永久磁石7はロータリソレノイ
ドのケーシングに固定されている。回転軸5には
弁体3を閉鎖方向に付勢するスプリングが設けら
れ、該スプリング8によつて弁体3は閉鎖位置を
規定するストツパ9へ向けて付勢されている。
上記のロータリソレノイド4からなる流量制御
弁の作用は以下のとおりである。
弁の作用は以下のとおりである。
図示しないコントローラからの制御信号により
ロータリソレノイド4のコイル6に通電される
と、コイル6によつて発生する磁界と永久磁石7
の磁界との間に発生する回転駆動力によつてアー
マチユアに設けられた回転軸5がスプリング8に
抗してあるいはスプリング8の付勢方向に回転さ
れる。このため、回転軸5に設けられた弁体3が
弁口2を開閉し、その回転量を適宜に可変制御す
ることによつてバイパス通路1の流量を制御する
ものである。
ロータリソレノイド4のコイル6に通電される
と、コイル6によつて発生する磁界と永久磁石7
の磁界との間に発生する回転駆動力によつてアー
マチユアに設けられた回転軸5がスプリング8に
抗してあるいはスプリング8の付勢方向に回転さ
れる。このため、回転軸5に設けられた弁体3が
弁口2を開閉し、その回転量を適宜に可変制御す
ることによつてバイパス通路1の流量を制御する
ものである。
(考案が解決しようとする課題)
以上に述べた従来公知のロータリソレノイド4
による流量制御弁では、次のような問題点があつ
た。
による流量制御弁では、次のような問題点があつ
た。
流量制御弁は弁体3を閉鎖方向に付勢するスプ
リング8に抗して駆動させなければならないの
で、大きいトルクを必要とする。ところが、ロー
タリソレノイド4は電磁力を用いて駆動するもの
であるから、その特性は高速、低トルクであり、
そのような大トルクを得るには装置が大型となつ
てしまう。又、希土類等の永久磁石を用いると、
小型、高出力のロータリソレノイドが得られる
が、このような特殊な磁石を用いると高価となつ
てしまう。
リング8に抗して駆動させなければならないの
で、大きいトルクを必要とする。ところが、ロー
タリソレノイド4は電磁力を用いて駆動するもの
であるから、その特性は高速、低トルクであり、
そのような大トルクを得るには装置が大型となつ
てしまう。又、希土類等の永久磁石を用いると、
小型、高出力のロータリソレノイドが得られる
が、このような特殊な磁石を用いると高価となつ
てしまう。
又、ロータリソレノイド4はコイル6に流す電
流値を制御して回転軸5の回転トルクを可変制御
し、この回転トルクとスプリング8の付勢力との
バランスによつて弁口2の開閉制御をするもので
あるから、自動車等の移動体に設置する場合、振
動の影響を受けて制御特性が余り良くなかつた。
流値を制御して回転軸5の回転トルクを可変制御
し、この回転トルクとスプリング8の付勢力との
バランスによつて弁口2の開閉制御をするもので
あるから、自動車等の移動体に設置する場合、振
動の影響を受けて制御特性が余り良くなかつた。
一方、圧電素子を用いた超音波モータは、従来
公知である。(特開昭58−148682号公報参照) この公知の超音波モータは、小型、軽量で低
速、高トルクの特性を持ち、更に応答性も良いと
言う特徴を持つている。しかも、ロータリソレノ
イドと同様に対向設置した固定子(永久磁石)と
回転子(コイル)とを有し、回転子の回転を利用
するものであるから、ロータリソレノイドと構造
的に非常に類似している。
公知である。(特開昭58−148682号公報参照) この公知の超音波モータは、小型、軽量で低
速、高トルクの特性を持ち、更に応答性も良いと
言う特徴を持つている。しかも、ロータリソレノ
イドと同様に対向設置した固定子(永久磁石)と
回転子(コイル)とを有し、回転子の回転を利用
するものであるから、ロータリソレノイドと構造
的に非常に類似している。
そこで、本考案の目的は、従来公知の超音波モ
ータの新規な用途として、前記アイドル回転制御
装置に設置されている流量制御弁の駆動源として
用い、以て高精度、高トルク、小型の流量制御装
置を提供せんとするにある。
ータの新規な用途として、前記アイドル回転制御
装置に設置されている流量制御弁の駆動源として
用い、以て高精度、高トルク、小型の流量制御装
置を提供せんとするにある。
(課題を解決するための手段)
本考案の特徴とするところは、エンジンのアイ
ドル回転制御装置において、絞り羽根による流路
開口の開閉機構を設け、その絞り羽根の駆動源と
して超音波モータを設けたところにある。
ドル回転制御装置において、絞り羽根による流路
開口の開閉機構を設け、その絞り羽根の駆動源と
して超音波モータを設けたところにある。
(実施例)
以下、図によつて本考案の実施例について説明
する。
する。
第1図は、本考案が適用されるエンジンのアイ
ドル回転制御を示す断面図である。
ドル回転制御を示す断面図である。
図において、吸気通路11には絞り弁12及び
サージタンク13が設けられ、絞り弁12をはさ
んで上流と下流とを連絡するバイパス通路14が
設けられている。バイパス通路14は、この実施
例ではサージタンク13に開放されているが、バ
イパス通路14の開放位置はこの実施例に限定さ
れるものではない。
サージタンク13が設けられ、絞り弁12をはさ
んで上流と下流とを連絡するバイパス通路14が
設けられている。バイパス通路14は、この実施
例ではサージタンク13に開放されているが、バ
イパス通路14の開放位置はこの実施例に限定さ
れるものではない。
バイパス通路14には流量制御弁15が設けら
れ、バイパス流量を増減制御している。流量制御
弁15は、後述するように絞り羽根で流路を開閉
する方式のものであり、その弁体である絞り羽根
の駆動源として超音波モータを内蔵している。該
超音波モータはコントローラ16からの電気信号
によつて制御されている。コントローラ16に
は、第2図に示すように、アクセルペダルが開放
されて絞り弁12がアイドル位置にあることを検
出する絞り弁スイツチ17の信号、車速センサー
18、エンジン冷却水の水温センサー19、エア
コンデイシヨナーのコンプレツサー負荷信号2
0、トルコン負荷信号21、エンジン回転数22
等、種々の制御因子の信号が与えられる。コント
ローラ16は、絞り弁スイツチ17の信号及び車
速センサー18の信号を受けてエンジンがアイド
ル状態にあることを判別すると、水温センサー1
9、コンプレツサー負荷信号20、トルコンの負
荷信号21によつて予め定められた目標アイドル
回転数と実際のエンジン回転数22とを比較し、
その差に応じて目標回転数となるように制御量を
計算し、これを流量制御弁15の超音波モータに
与える。
れ、バイパス流量を増減制御している。流量制御
弁15は、後述するように絞り羽根で流路を開閉
する方式のものであり、その弁体である絞り羽根
の駆動源として超音波モータを内蔵している。該
超音波モータはコントローラ16からの電気信号
によつて制御されている。コントローラ16に
は、第2図に示すように、アクセルペダルが開放
されて絞り弁12がアイドル位置にあることを検
出する絞り弁スイツチ17の信号、車速センサー
18、エンジン冷却水の水温センサー19、エア
コンデイシヨナーのコンプレツサー負荷信号2
0、トルコン負荷信号21、エンジン回転数22
等、種々の制御因子の信号が与えられる。コント
ローラ16は、絞り弁スイツチ17の信号及び車
速センサー18の信号を受けてエンジンがアイド
ル状態にあることを判別すると、水温センサー1
9、コンプレツサー負荷信号20、トルコンの負
荷信号21によつて予め定められた目標アイドル
回転数と実際のエンジン回転数22とを比較し、
その差に応じて目標回転数となるように制御量を
計算し、これを流量制御弁15の超音波モータに
与える。
第3図は本考案の一実施例になる超音波モータ
を用いたアイドル回転制御装置を示す断面図であ
り、第4図は第3図のX−X断面図、第5図は第
3図の固定子、回転子及び絞り羽根の分解図であ
る。
を用いたアイドル回転制御装置を示す断面図であ
り、第4図は第3図のX−X断面図、第5図は第
3図の固定子、回転子及び絞り羽根の分解図であ
る。
流量制御弁15は、固定環23と該固定環23
から左右に突出するバイパス通路管24と、該固
定環23の内部に回転自在に収容された回転環2
5と、前記固定環23と回転環25との間に挟ま
れて設置された絞り羽根26とからなつている。
固定環23の中心には開口23Aが設けられ、該
開口23Aは回転環25の中心に設けられた開口
25Aと対向設置されている。前記絞り羽根26
は前記開口23A及び開口25Aを開閉するもの
である。回転環25の外側にはスリツト25Bが
複数個設けられている。
から左右に突出するバイパス通路管24と、該固
定環23の内部に回転自在に収容された回転環2
5と、前記固定環23と回転環25との間に挟ま
れて設置された絞り羽根26とからなつている。
固定環23の中心には開口23Aが設けられ、該
開口23Aは回転環25の中心に設けられた開口
25Aと対向設置されている。前記絞り羽根26
は前記開口23A及び開口25Aを開閉するもの
である。回転環25の外側にはスリツト25Bが
複数個設けられている。
絞り羽根26は、一端が固定環23にピン27
で回転可能に結合され、他端が回転環25のスリ
ツト25Bにピン28で結合されている。この絞
り羽根26は好ましくは2枚以上設けられる。固
定環23の内周面の一部に円弧状の切欠部23B
が設けられ、該切欠部23Bには回転環25の外
周に突設された突起25Cが突入され、該突起2
5Cが切欠部23Bの両端と接して回転が止めら
れる。
で回転可能に結合され、他端が回転環25のスリ
ツト25Bにピン28で結合されている。この絞
り羽根26は好ましくは2枚以上設けられる。固
定環23の内周面の一部に円弧状の切欠部23B
が設けられ、該切欠部23Bには回転環25の外
周に突設された突起25Cが突入され、該突起2
5Cが切欠部23Bの両端と接して回転が止めら
れる。
超音波モータ29は、複数個の分極処理した圧
電素子を取り付けた弾性体を固定子29Aとし、
該弾性体の表面に進行波を発生させてこれにより
回転子29Bを駆動するものであり、その構造は
公知であるから詳細な説明は省略する。この超音
波モータ29は前記回転環25の駆動源として設
けられており、該超音波モータの回転子29Bと
前記回転環25とを一体的に形成し、超音波モー
タ29の回転によつて前記絞り羽根26を作動さ
せ、この絞り羽根26によつて開口23A,25
Aを開閉させるものである。超音波モータ29の
作動は、固定子29Aの圧電素子に高周波電圧を
印加すると固定子29Aに屈曲振動による進行波
が発生し、この進行波が回転子29Bを回転駆動
させるものとなつている。尚、駆動のメカニズム
は前記特開昭58−148682号公報に記載されている
ので、その詳細は省略する。
電素子を取り付けた弾性体を固定子29Aとし、
該弾性体の表面に進行波を発生させてこれにより
回転子29Bを駆動するものであり、その構造は
公知であるから詳細な説明は省略する。この超音
波モータ29は前記回転環25の駆動源として設
けられており、該超音波モータの回転子29Bと
前記回転環25とを一体的に形成し、超音波モー
タ29の回転によつて前記絞り羽根26を作動さ
せ、この絞り羽根26によつて開口23A,25
Aを開閉させるものである。超音波モータ29の
作動は、固定子29Aの圧電素子に高周波電圧を
印加すると固定子29Aに屈曲振動による進行波
が発生し、この進行波が回転子29Bを回転駆動
させるものとなつている。尚、駆動のメカニズム
は前記特開昭58−148682号公報に記載されている
ので、その詳細は省略する。
上記のように構成された本考案の作用について
説明する。
説明する。
コントローラ16からの電気信号を受けて、超
音波モータ29の固定子29Aに進行波が発生
し、この進行波によつて回転子29Bが回転され
る。回転子29Bが回転すると、回転環25が回
転し、絞り羽根26をピン27を中心として回転
揺動される。絞り羽根26の他端に設けられたピ
ン28は回転環25の回転によつてスリツト25
Bの中をスライドし、これによつて絞り羽根26
は開口23A,25Aを開閉する。開口23A,
25Aはバイパス通路の一部であるから、この開
口23A,25Aの開閉はバイパス流量を変更す
ることとなる。回転環25の回転は、突起25C
が切欠部23Bの端部に衝突した位置で停止され
る。
音波モータ29の固定子29Aに進行波が発生
し、この進行波によつて回転子29Bが回転され
る。回転子29Bが回転すると、回転環25が回
転し、絞り羽根26をピン27を中心として回転
揺動される。絞り羽根26の他端に設けられたピ
ン28は回転環25の回転によつてスリツト25
Bの中をスライドし、これによつて絞り羽根26
は開口23A,25Aを開閉する。開口23A,
25Aはバイパス通路の一部であるから、この開
口23A,25Aの開閉はバイパス流量を変更す
ることとなる。回転環25の回転は、突起25C
が切欠部23Bの端部に衝突した位置で停止され
る。
尚、以上に説明した絞り羽根による開口の開閉
機構は、本発明の一実施例であつて、本発明の絞
り羽根の開閉機構は上記実施例に限定されるもの
ではない。
機構は、本発明の一実施例であつて、本発明の絞
り羽根の開閉機構は上記実施例に限定されるもの
ではない。
(考案の効果)
以上説明したように、本考案によると次のよう
な効果を奏する。
な効果を奏する。
第6図を参照して、従来ロータリソレノイドは
起動から定格回転数となるまでの時間が長く、図
の破線で示すように起動特性が余り良くない。と
ころが、超音波モータは図の実線で示すように起
動時の立ち上がりがロータリソレノイドと比べて
極端に速く、起動特性が非常に良い。このため、
制御応答が速いものとなつている。
起動から定格回転数となるまでの時間が長く、図
の破線で示すように起動特性が余り良くない。と
ころが、超音波モータは図の実線で示すように起
動時の立ち上がりがロータリソレノイドと比べて
極端に速く、起動特性が非常に良い。このため、
制御応答が速いものとなつている。
又、超音波モータは回転子と固定子とが加圧接
触しているので、接触摩擦力によつて停止位置を
確実に維持することができる。このため、自動車
のような振動を伴なう機器に設置しても制御特性
に狂いが生じない。
触しているので、接触摩擦力によつて停止位置を
確実に維持することができる。このため、自動車
のような振動を伴なう機器に設置しても制御特性
に狂いが生じない。
又、超音波モータはロータリソレノイドと構造
的に類似しているので、従来機構のレイアウトを
殆ど変更することなしに適用できるものとなる。
的に類似しているので、従来機構のレイアウトを
殆ど変更することなしに適用できるものとなる。
超音波モータは、それ自体小型軽量で、低速高
トルクであるため、これをバイパス流量制御弁の
駆動源として使用することにより、小型軽量でか
つ高精度の流量制御弁が得られる。
トルクであるため、これをバイパス流量制御弁の
駆動源として使用することにより、小型軽量でか
つ高精度の流量制御弁が得られる。
第1図は本考案の一実施例を示すバイパス流量
制御装置の概略図であり、第2図は第1図の制御
方式を説明するブロツク図、第3図は本考案の流
量制御弁を説明する断面図、第4図は第3図のX
−X断面図、第5図は第3図の固定環、回転環及
び絞り羽根の部分の分解図、第6図は本発明の超
音波モータを使用した時と従来公知のロータリソ
レノイドを使用した時の制御特性を説明するため
の特性線図、第7図は従来公知のロータリソレノ
イドを用いた流量制御弁の断面図、第8図は第7
図のY−Y断面図である。 11……吸気通路、12……絞り弁、13……
サージタンク、14……バイパス通路、15……
流量制御弁、16……コントローラ、17……絞
り弁スイツチ、18……車速センサー、19……
水温センサー、20……コンプレツサー負荷信
号、21……トルコン負荷信号、22……エンジ
ン回転数、23……固定環、23A……開口、2
3B……切欠部、24……バイパス通路管、25
……回転環、25A……開口、25B……スリツ
ト、25C……突起、26……絞り羽根、27…
…ピン、28……ピン、29……超音波モータ、
29A……固定子、29B……回転子。
制御装置の概略図であり、第2図は第1図の制御
方式を説明するブロツク図、第3図は本考案の流
量制御弁を説明する断面図、第4図は第3図のX
−X断面図、第5図は第3図の固定環、回転環及
び絞り羽根の部分の分解図、第6図は本発明の超
音波モータを使用した時と従来公知のロータリソ
レノイドを使用した時の制御特性を説明するため
の特性線図、第7図は従来公知のロータリソレノ
イドを用いた流量制御弁の断面図、第8図は第7
図のY−Y断面図である。 11……吸気通路、12……絞り弁、13……
サージタンク、14……バイパス通路、15……
流量制御弁、16……コントローラ、17……絞
り弁スイツチ、18……車速センサー、19……
水温センサー、20……コンプレツサー負荷信
号、21……トルコン負荷信号、22……エンジ
ン回転数、23……固定環、23A……開口、2
3B……切欠部、24……バイパス通路管、25
……回転環、25A……開口、25B……スリツ
ト、25C……突起、26……絞り羽根、27…
…ピン、28……ピン、29……超音波モータ、
29A……固定子、29B……回転子。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 エンジンの吸気通路に設けられた絞り弁をはさ
んでその上流と下流とをバイパス通路で連絡し、
該バイパス通路に流量制御弁を設けてバイパス流
量を制御するようにしたエンジンのアイドル回転
制御装置において、 流量制御弁が、中心に開口の設けられた固定環
と、中心に開口が設けられ、該開口の外側にスリ
ツトが設けられた回転環と、一端が固定環にピン
結合され、他端が回転環のスリツトにピン結合し
てなる複数の絞り羽根とからなり、 複数個の分極処理した圧電素子を取り付けた弾
性体を固定子とし、該弾性体の表面に進行波を発
生させてこれにより回転子を駆動する超音波モー
タを駆動源として設け、該超音波モータの回転子
として前記回転環を使用し、超音波モータの回転
によつて前記絞り羽根で開口を開閉させることを
特徴とするエンジンのアイドル回転制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1990588U JPH0426693Y2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1990588U JPH0426693Y2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01124349U JPH01124349U (ja) | 1989-08-24 |
JPH0426693Y2 true JPH0426693Y2 (ja) | 1992-06-26 |
Family
ID=31235829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1990588U Expired JPH0426693Y2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0426693Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-02-19 JP JP1990588U patent/JPH0426693Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01124349U (ja) | 1989-08-24 |
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