JP2572974Y2 - スロットル弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は自動車エンジンのスロッ
トル弁に関わり、特に、トラクションコントロールとオ
ートクルーズコントロールの行われる自動車エンジンに
好適なスロットル弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、設定した車速を記憶し走行中の車
速を設定車速と比較してエンジン出力を制御し一定速度
で車を走行させるオートクルーズコントロールが普及し
ている。また、急発進によるタイヤのスリップやコーナ
リング時のスリップ等を防止するためにエンジン出力を
制限するトラクションコントロールも行われている。

【０００３】オートクルーズコントロールによるエンジ
ン出力の制御では、アクセルペダルにより開閉されるス
ロットル弁がオートクルーズ設定時にアクセルペダルに
よる開度を越えてアクチュエータにより開かれる。その
ための従来の機構の例を図３に示す。

【０００４】図に示すように、スロットル弁１のアクセ
ルレバーは中間リンク２の出力リンクにワイヤーにより
連結されており、中間リンク２の２つの入力リンクが夫
々ワイヤーによりアクセルペダル３とアクチュエータ４
に連結されている。

【０００５】アクチュエータ４は負圧作動ダイヤフラム
アクチュエータが用いられ、その負圧はアクチュエータ
の負圧室にホースで連結された電動負圧ポンプアセンブ
リ５により与えられる。電動負圧ポンプアセンブリ５は
電動負圧ポンプとエンジンコントロールユニットで開閉
されるソレノイド弁で構成されておりアクチュエータ４
の負圧室の負圧を制御する。

【０００６】トラクションコントロールによるエンジン
出力の制御では、アクセルペダルにより開閉されるスロ
ットル弁がアクセルペダルにより設定された開度以下と
なるように閉方向にアクチュエータにより駆動される。
そのための従来の機構の例を図４に示す。

【０００７】図に示すように、スロットル弁１のアクセ
ルレバー１０はワイヤー１１によりアクセルペダルに連
結されており、スロットル弁１はアクセルペダルにより
開閉される。

【０００８】アクチュエータ６はスロットル弁１をアク
セルペダルにより設定された開度以下となるように閉方
向に駆動可能に取付けられている。アクチュエータ６に
は負圧作動ダイヤフラムアクチュエータが用いられ、そ
の負圧室はバキュームソレノイド弁９を介してバキュー
ムタンク７に連通されている。また、バキュームソレノ
イド弁９に至る通路はベンチレーションソレノイド弁８
を介して大気に開放される。

【０００９】バキュームタンク７はエンジン吸気管のス
ロットル弁１より下流側に連通されており負圧状態に保
たれ、バキュームソレノイド弁９およびベンチレーショ
ンソレノイド弁８はエンジンコントロールユニットによ
り開閉が制御されアクチュエータ６の負圧によりエンジ
ン出力が制御される。

【００１０】特開昭６１−１５７７２８号公報に提案さ
れたトラクションコントロールでは、エンジン吸気管の
スロットル弁上流側に絞り弁を設け、その絞り弁が負圧
作動ダイヤフラムアクチュエータにより開閉され、負圧
作動ダイヤフラムアクチュエータの負圧がエンジンコン
トロールユニットにより開閉されるソレノイド弁でコン
トロールされる。

【００１１】また、トラクションコントロールとオート
クルーズコントロールの双方を行う場合は図４に示すス
ロットル弁１のアクセルレバー１０がワイヤー１１で図
３に示す中間リンク２の出力リンクに連結され、中間リ
ンク２の２つの入力リンクが夫々ワイヤーによりアクセ
ルペダル３とアクチュエータ４に連結される。

【００１２】さらに、スロットル弁をステップモータに
より開閉して、トラクションコントロールとオートクル
ーズコントロールの双方の制御を行ういわゆるドライブ
バイワイヤー（ＤＢＷ）も知られている。

【００１３】

【考案が解決しようとする問題点】トラクションコント
ロールとオートクルーズコントロールの双方を行う場合
に上記のように負圧作動ダイヤフラムアクチュエータを
スロットル弁から離して車体に配置して、負圧作動ダイ
ヤフラムアクチュエータとスロットル弁を中間リンクを
介してワイヤーで連結する構成によると、中間リンクの
ような高価な機構が必要となり、また、ワイヤーの余分
な這い回し等が必要となるため製造コストが高くなると
いう欠点があった。

【００１４】また、ドライブバイワイヤーによる場合は
高価なステップモータを使用する上に、ステップモータ
が故障するとリンプホームやフェールセイフが行えなく
なるという問題があつた。

【００１５】本考案は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的はワイヤーの余分な這い回しを行
うことなくトラクションコントロールとオートクルーズ
コントロールの双方を実施することが可能なスロットル
弁を提供することである。

【００１６】また、本考案の他の目的は、ステップモー
タを使用することなくリンプホームやフェールセイフが
実行可能なスロットル弁を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本考案によるスロットル
弁は、スロットルボディーに回動自在に支持され弁と一
体に回動する弁軸に弁軸レバーを固着し、前記弁軸を弁
開方向にばねで付勢し、アクセルペダルに駆動されるア
クセルレバーを弁軸と非固着状態に回動自在に支持し、
アクセルレバー連動プレートを弁軸レバーおよびアクセ
ルレバーと非固着状態に回動自在に支持し、弁開作動レ
バーを弁軸レバー、アクセルレバーおよびアクセルレバ
ー連動プレートと異なる軸線上に回動自在に支持すると
共にアクセルレバー連動プレートとリンクにより連結
し、前記弁軸レバーとアクセルレバー連動プレートとに
設けた突起との当接によりアクセルレバー連動プレート
が弁軸レバーを弁閉方向に駆動可能とすると共にアクセ
ルレバー連動プレートをばねにより弁閉方向に前記弁軸
レバーをばねで付勢するトルクより大きいトルクで付勢
し、アクセルレバーを弁閉方向にばねで付勢し、前記ア
クセルレバー連動プレートとアクセルレバーとに設けた
突起との当接によりアクセルレバーがアクセルレバー連
動プレートを弁開方向に駆動可能とし、前記弁軸レバー
に対して弁閉方向に作用するダイヤフラムアクチュエー
タと弁開作動レバーに対して弁開方向に作用するダイヤ
フラムアクチュエータとをスロットルボディーに取付け
たものである。

【００１８】

【作用】本考案のスロットル弁における弁軸レバーに対
して弁閉方向に作用するダイヤフラムアクチュエータの
負圧室の負圧をエンジンコントロールユニットにより開
閉されるソレノイド弁で制御することによりスロットル
弁はアクセルペダルで設定される開度以下に絞ることが
でき、トラクションコントロールが行える。この場合に
は、弁軸レバーとアクセルレバー連動プレートとに設け
た突起同士は離れダイヤフラムアクチュエータは弁軸を
弁開方向に付勢するばねの弾力に抗して弁閉方向に回動
させる。

【００１９】また、弁開作動レバーに対して弁開方向に
作用するダイヤフラムアクチュエータの負圧室の負圧を
エンジンコントロールユニットにより開閉されるソレノ
イド弁で制御することにより弁開作動レバーは弁開方向
に回動され、その動きはリンクを介してアクセルレバー
連動プレートに伝えられ、アクセルレバー連動プレート
をばねの弾力に抗して弁開方向に駆動することができ
る。弁軸レバーはアクセルレバー連動プレートに追従し
て弁を開方向に駆動する。このようにして、スロットル
弁はアクセルペダルで設定される開度以上に開くことが
できオートクルーズコントロールが行える。この場合、
アクセルレバー連動プレートの突起はアクセルレバーの
突起から離れアクセルレバーはアクセルレバー連動プレ
ートによっては駆動されず、ワイヤーが緩みのためアク
セルレバーの溝から外れることが防止される。

【００２０】弁開作動レバーを弁軸レバー、アクセルレ
バーおよびアクセルレバー連動プレートと異なる軸線上
に配置して多軸としたので、エンジンに取付けた場合の
エンジンから軸端までの距離を短くすることができ、エ
ンジンから伝えられる振動の振幅が小さくなる。また、
多軸とすることによりアクチュエータ等の配置の自由度
が増大する。

【００２１】スロットルボディーに設けた２つのダイヤ
フラムアクチュエータの負圧室をホースにより負圧源に
連結すれば、中間リンクのような高価な機構を用いるこ
となく、また、ワイヤーの余分な這い回しを行うことな
くトラクションコントロールとオートクルーズコントロ
ールの双方を実施することができる。そして、トラクシ
ョンコントロールを行うアクチュエータとオートクルー
ズコントロールを行うアクチュエータとの双方が作動す
るときはトラクションコントロールを行うアクチュエー
タの動作が優先する。

【００２２】また、弁軸レバーに対して弁閉方向に作用
するダイヤフラムアクチュエータを利用してスロットル
弁を閉じることにより、アクセルペダル系統の故障に対
するフェールセイフを実行できる。

【００２３】さらに、アクセルペダル系統の故障により
スロットル弁が開かなくなった場合は、弁開作動レバー
に対して弁開方向に作用するダイヤフラムアクチュエー
タを利用してスロットル弁を開くことにより、最低限走
行いわゆるリンプホームを実行することが可能である。

【００２４】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本考案の実施例であるスロットル弁の要部
を示す斜視図である。スロットルボディーは図示してい
ないが吸気路１７が形成されており、吸気路１７を開閉
する弁１２は弁軸１３に固着されている。

【００２５】弁軸１３はスロットルボディーに設けた軸
受に回転自在に支持されており、コイルばね１４により
弁開方向すなわち時計方向に付勢されている。弁軸１３
の右端には弁軸レバー１５が固着され、左端にはスロッ
トルポジションセンサ２８の回転軸が連結されている。

【００２６】弁軸レバー１５の一端には突起１５ａが形
成され、他端にはピン１６が立設されている。アクチュ
エータ６は負圧作動ダイヤフラムアクチュエータであ
り、スロットルボディーに支持されている。アクチュエ
ータ６のロッドはピン１６と遊びをもって係合してい
る。アクチュエータ６の負圧室に負圧が導入されるとピ
ン１６は弁１２を閉じる方向に引張られる。

【００２７】弁軸１３と同軸に軸１８がスロットルボデ
ィーに設けた軸受に回転自在に支持されており、コイル
ばね１９により弁閉方向に付勢されている。コイルばね
１９の付勢トルクはコイルばね１４の付勢トルクより大
きい。

【００２８】軸１８にはアクセルレバー連動プレート２
０が固着され、その一端には突起１５ａの回動路に突出
するように突起２０ｂが形成され、他端には突起２０ａ
が形成されている。アクセルレバー１０は軸１８に緩く
嵌められ回動自在に支持されている。アクセルレバー１
０には突起２０ａの回動路に突出するように突起１０ａ
が形成されている。さらに、アクセルレバー１０の周縁
円弧部にはアクセルペダルに連結されるワイヤー１１が
巻付けられている。

【００２９】軸２１は軸１８と平行にスロットルボディ
ーに設けた軸受に回転自在に支持されており、レバー２
２が固着されている。レバー２２はリンク２３を介して
アクセルレバー１０と連結されており、軸２１は軸１８
と連動する。軸２１はコイルばね２４により弁閉方向に
付勢されている。

【００３０】軸２１はその左端がアクセルポジションセ
ンサ２９の回転軸に連結されており、また、弁開作動レ
バー２５が緩く嵌められ、それを回動自在に支持してい
る。弁開作動レバー２５はリンク２７によりアクセルレ
バー連動プレート２０と連結されており、アクセルレバ
ー連動プレート２０と連動する。

【００３１】弁開作動レバー２５にはピン２６が立設さ
れており、それとアクチュエータ４のロッドが遊びをも
って係合している。アクチュエータ４は負圧作動ダイヤ
フラムアクチュエータでありスロットルボディーに支持
されている。アクチュエータ４の負圧室に負圧が導入さ
れるとピン２６は弁１２を開く方向に引張られる。

【００３２】上記構成において、アクチュエータ４およ
び６の負圧室に負圧が導入されていないときは、夫々の
アクチュエータのロッドはピン１６および２６を引張る
位置まで後退しておらず、弁１２の開閉する範囲でピン
１６および２６はロッドのスリット内を移動する。

【００３３】このとき、ワイヤー１１が引かれていない
とアクセルレバー１０はコイルばね２４の弾力により弁
閉方向に図示していないストッパーに当接するまで回動
し、アイドル状態のスロットル位置となっている。

【００３４】そしてアクセルレバー連動プレート２０は
コイルばね１９の弾力によりアクセルレバー１０に追従
するように弁閉方向に回動し、弁軸レバー１５もその突
起１５ａが突起２０ｂに押され弁閉方向に回動し弁１２
が吸気路１７を閉じた状態となる。

【００３５】ワイヤー１１がアクセルペダルにより引か
れると、アクセルレバー１０はコイルばね２４および１
９の弾力に抗して弁開方向に回動し、突起２０ａが突起
１０ａに押されアクセルレバー連動プレート２０は弁開
方向に回動し、コイルばね１４の弾力により突起１５ａ
が突起２０ｂに追従するように弁軸１３が弁開方向に回
動して弁１２が開かれる。このようにしてアクセルペダ
ルにより弁１２の開度が調整できる。

【００３６】アクチュエータ６の負圧室に負圧が導入さ
れると、アクチュエータ６のロッドはダイヤフラムに作
用する負圧とアクチュエータ内部に設けたばねの弾力が
釣合う位置まで後退する。そしてピン１６を引くように
なると、弁１２は弁閉方向に回動され、アクセルペダル
で設定された開度以下に閉じられる。

【００３７】アクチュエータ４の負圧室に負圧が導入さ
れると、アクチュエータ４のロッドはダイヤフラムに作
用する負圧とアクチュエータ内部に設けたばねの弾力が
釣合う位置まで後退する。そしてピン２６を引くように
なると、弁開作動レバー２５は弁開方向に回動され、そ
れと連動するアクセルレバー連動プレート２０はコイル
ばね１９の弾力に抗して弁開方向に回動され、コイルば
ね１４の弾力により突起１５ａが突起２０ｂに追従する
ように弁軸１３が弁開方向に回動して弁１２が開かれ
る。このように弁１２はアクセルペダルで設定された開
度以上に開かれる。このとき、突起２０ａと突起１０ａ
は離れアクセルレバー１０はアクチュエータ４によって
は駆動されない。

【００３８】図２に上記スロットル弁をトラクションコ
ントロールとオートクルーズコントロールの双方が行わ
れる自動車エンジンに用いた場合を示す。

【００３９】アクチュエータ６の負圧室はバキュームソ
レノイド弁９を介してバキュームタンク７に連通されて
いる。バキュームタンク７はインレットマニホールドに
連通しており負圧状態に保たれる。バキュームソレノイ
ド弁９とアクチュエータ６の負圧室との通路はベンチレ
ーションソレノイド弁８を介して大気に通じる。バキュ
ームソレノイド弁９とベンチレーションソレノイド弁８
はエンジンコントロールユニットにより開閉が制御され
る。

【００４０】アクチュエータ４の負圧室は電動負圧ポン
プアセンブリ５に連通されている。電動負圧ポンプアセ
ンブリ５は電動負圧ポンプとエンジンコントロールユニ
ットで開閉されるソレノイド弁で構成されておりアクチ
ュエータ４の負圧室の負圧を制御する。

【００４１】エンジンコントロールユニットには、スロ
ットルポジションセンサ、アクセルポジションセンサ、
車速センサ、車輪回転速度センサ、ステアリング角度セ
ンサ等の信号やオートクルーズ設定スイッチ等の信号が
入力されている。

【００４２】オートクルーズ状態では、エンジンコント
ロールユニットにより設定速度と車速とが比較され一定
速度となるようにアクチュエータ４の負圧が制御され
る。このとき、ベンチレーションソレノイド弁８はアク
チュエータ６の負圧室を大気圧状態とする。

【００４３】車速センサと車輪回転速度センサとからス
リップ状態が検出された場合やステアリング角度に対し
て車速度が過大である場合はトラクションコントロール
状態となり、スリップが一定以下となるように、また
は、ステアリング角度に対して車速度が過大とならない
ようにエンジンコントロールユニットによりアクチュエ
ータ６の負圧が制御される。このとき、アクチュエータ
４によりオートクルーズコントロールが行われていても
アクチュエータ４の動作に影響されることなくアクチュ
エータ６は弁を閉じることができる。

【００４４】このように、余分なワイヤーの引き回しを
することなく、トラクションコントロールとオートクル
ーズコントロールの双方をスロットル弁に設けた２つの
アクチュエータにより行うことができる。

【００４５】

【考案の効果】以上、説明したように本考案のスロット
ル弁によれば、スロットルボディーに一体に設けた２つ
のアクチュエータによりスロットル弁の開度をアクセル
ペダルで設定された開度以上あるいは以下に制御できる
ので、トラクションコントロールとオートクルーズコン
トロールの双方がコンパクトな機構で達成できる。

【００４６】また、弁の開閉に関連するレバーを多軸に
支持したので、エンジンに取付けた場合のエンジンから
軸端までの距離を短くすることができ、エンジンから伝
えられる振動の振幅が小さくなる。また、多軸とするこ
とによりアクチュエータ等の配置の自由度が増大する。

【００４７】また、オートクルーズコントロールが行わ
れるときにアクセルレバーはアクチュエータにより動か
されないので、アクセルペダルが勝手に動くことによる
不快間感がなく、また、ワイヤーが緩んでアクセルレバ
ーから外れる恐れがない。

【００４８】さらに、トラクションコントロールとオー
トクルーズコントロールの双方が行われる場合はトラク
ションコントロールが優先するので安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例であるスロットル弁の要部を示
す斜視図である。

【図２】同スロットル弁を自動車エンジンに用いる場合
を示す系統図である。

【図３】従来のオートクルーズコントロール機構の例を
示す図である。

【図４】従来のトラクションコントロール機構の例を示
す図である。

【符号の説明】

１ スロットル弁 ２ 中間リンク ３ アクセルペダル ４ アクチュエータ ５ 電動負圧ポンプアセンブリ ６ アクチュエータ ７ バキュームタンク ８ ベンチレーションソレノイド弁 ９ バキュームソレノイド弁 １０ アクセルレバー １１ ワイヤー １２ 弁 １３ 弁軸 １４ コイルばね １５ 弁軸レバー １６ ピン １７ 吸気路 １８ 軸 １９ コイルばね ２０ アクセルレバー連動プレート ２１ 軸 ２２ レバー ２３ リンク ２４ コイルばね ２５ 弁開作動レバー ２６ ピン ２７ リンク ２８ スロットルポジションセンサ ２９ アクセルポジションセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 11/04 Ｆ０２Ｄ 11/04 Ｊ 29/02 ３０１ 29/02 ３０１Ｂ ３１１ ３１１Ａ (72)考案者 関田 康夫 神奈川県小田原市久野2480株式会社ミク ニ小田原工場内 (72)考案者 鬼頭 一和 神奈川県小田原市久野2480株式会社ミク ニ小田原工場内 (72)考案者 橋本 徹 東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車 工業株式会社内 (72)考案者 並木 恒一 東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車 工業株式会社内 (72)考案者 松本 卓也 東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−167037（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−121738（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 9/00 - 11/10 F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 45/00 395

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルボディーに回動自在に支持さ
   れ弁と一体に回動する弁軸に弁軸レバーを固着し、前記
   弁軸を弁開方向にばねで付勢し、アクセルペダルに駆動
   されるアクセルレバーを弁軸と非固着状態に回動自在に
   支持し、アクセルレバー連動プレートを弁軸レバーおよ
   びアクセルレバーと非固着状態に回動自在に支持し、弁
   開作動レバーを弁軸レバー、アクセルレバーおよびアク
   セルレバー連動プレートと異なる軸線上に回動自在に支
   持すると共にアクセルレバー連動プレートとリンクによ
   り連結し、前記弁軸レバーとアクセルレバー連動プレー
   トとに設けた突起との当接によりアクセルレバー連動プ
   レートが弁軸レバーを弁閉方向に駆動可能とすると共に
   アクセルレバー連動プレートをばねにより弁閉方向に前
   記弁軸レバーをばねで付勢するトルクより大きいトルク
   で付勢し、アクセルレバーを弁閉方向にばねで付勢し、
   前記アクセルレバー連動プレートとアクセルレバーとに
   設けた突起との当接によりアクセルレバーがアクセルレ
   バー連動プレートを弁開方向に駆動可能とし、前記弁軸
   レバーに対して弁閉方向に作用するダイヤフラムアクチ
   ュエータと弁開作動レバーに対して弁開方向に作用する
   ダイヤフラムアクチュエータとをスロットルボディーに
   取付けたスロットル弁。