JP2941465B2 - エンジン用スロットル弁制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンのスロット
ル弁の開度が電気信号で制御される形式のエンジン用ス
ロットル弁の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのスロットル弁開度が電動アク
チュエータで調整される装置が開発されている。この種
技術では電動アクチュエータあるいはその制御装置に異
常が発生したときに機能するフェイルセーフのための対
策が施される。その一例として制御装置の異常発生時に
退避走行を可能にする装置が開発されている。

【０００３】この種の退避走行装置として、例えば特開
昭６４−１１０８４２号公報に開示されている技術が知
られている。この公報に記載のアクセルコントロール装
置においては、通常走行時はアクセルペダルの動きをア
クセルセンサで検出してスロットル制御コンピュータに
送り、このスロットル制御コンピュータによって走行状
態に応じた制御パターンでスロットル弁駆動手段を作動
させ、スロットル弁の開度を調節している。そしてスロ
ットルセンサで検出されるスロットル弁の実際の開度が
スロットル制御コンピュータからの制御信号の値と一致
しない場合には、異常と判断して電子制御を解除し、機
械的伝達手段に切換えるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に記載のアクセルコントロール装置においては、スロ
ットル制御コンピュータによってシステム異常の発生を
監視しているため、スロットル制御コンピュータ自体に
トラブルが発生すると、そのトラブルの発生にも係わら
ずシステム異常と判別されず、そのため確実な電子制御
の解除および機械的伝達手段への切換えができない可能
性があった。そこで本発明では、スロットル制御コンピ
ュータ自体にトラブルが発生したときにも、それを確実
に検出して正常状態に復帰させるとともに、さらに機械
的連結手段を機能させて退避走行を可能にする、エンジ
ン用スロットル弁制御装置を提供しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は下記の制御装
置によって解決される。すなわちこの制御装置は図１の
模式図で示されるように、スロットルシャフト（Ｐ）の
回動に追従してエンジンの吸気管（Ｎ）を開閉するスロ
ットル弁（Ｉ）の開度を制御する装置であって、スロッ
トル弁（Ｉ）を常に全閉方向に付勢するバックスプリン
グ（Ｊ）と、スロットルシャフト（Ｐ）を回動させるア
クチュエータ（Ｌ）と、スロットルシャフト（Ｐ）とア
クチュエータ（Ｌ）間に設けられ、常時は両者間をトル
ク伝達可能に接続する第１クラッチ（Ｋ）と、アクセル
ペダル（Ａ）の踏み込み量に応じた電気信号を発信する
アクセル操作量検出器（Ｃ）と、エンジンの運転状態に
応じた電気信号を発信するエンジン運転状態検出器
（Ｏ）と、アクセル操作量検出器（Ｃ）およびエンジン
運転状態検出器（Ｏ）からの電気信号に応じてアクチュ
エータ（Ｌ）を作動させるスロットル制御コンピュータ
（Ｑ）と、アクセルペダル（Ａ）の踏み込み時と非踏み
込み時とで切換わるアクセルスイッチ（Ｄ）と、スロッ
トル弁（Ｉ）が全閉時と非全閉時とで切換わるスロット
ルスイッチ（Ｆ）と、アクセルペダル（Ａ）の踏力をス
ロットルシャフト（Ｐ）に機械的に伝達する伝達手段
（Ｇ）と、常時はアクセルペダル（Ａ）の踏力を伝達手
段（Ｇ）を介してスロットルシャフト（Ｐ）にトルク伝
達不能状態で接続する第２クラッチ（Ｈ）と、アクセル
スイッチ（Ｄ）が非踏み込み時の状態でかつスロットル
スイッチ（Ｆ）が非全閉時の状態に相当するときに作動
する異常判別手段（Ｅ）と、異常判別手段（Ｅ）が作動
したときにスロットル制御コンピュータ（Ｑ）の電源回
路を遮断する遮断器（Ｍ）と、第１クラッチ（Ｋ）をト
ルク伝達不能状態に、第２クラッチ（Ｈ）をトルク伝達
可能状態に切換える手動切換スイッチ（Ｂ）とを有す
る。また、図２に模式的に示されるように、遮断器
（Ｍ）および手動切換スイッチ（Ｂ）の代わりに、異常
判別手段（Ｅ）が作動したときに第１クラッチ（Ｋ）を
トルク伝達不能状態に、第２クラッチ（Ｈ）をトルク伝
達可能状態に自動的に切換える自動切換スイッチ（Ｒ）
を有する構成としてもよい。

【０００６】なお図１，図２は模式図であり、スロット
ル弁（Ｉ），スロットルシャフト（Ｐ），アクセルペダ
ル（Ａ），伝達手段（Ｇ），スイッチ（Ｄ），（Ｆ）等
の形状，構造ないし配置関係は、図１，図２に示すもの
である必要はない。

【０００７】

【作用】さて上記構成を備えた本発明の請求項１に記載
の制御装置によると、車両の通常走行時には、アクセル
ペダル（Ａ）の踏み込み量に応じた電気信号が、アクセ
ル操作量検出器（Ｃ）からスロットル制御コンピュータ
（Ｑ）に送られる。このアクセル操作量検出器（Ｃ）か
らの電気信号とエンジン運転状態検出器（Ｏ）からの電
気信号に応じてスロットル制御コンピュータ（Ｑ）がア
クチュエータ（Ｌ）を作動させる。ここで、常時は第１
クラッチ（Ｋ）が接続状態で第２クラッチ（Ｈ）は非接
続状態のため、スロットルシャフト（Ｐ）はアクチュエ
ータ（Ｌ）によって回動され、アクセルペダル（Ａ）の
踏み込み量とエンジンの運転状態に基づいて、スロット
ル弁（Ｉ）が最適の開度に調節される。

【０００８】そしてこのシステムが正常に作動している
と、アクセルペダル（Ａ）が踏み込まれていないときに
はスロットル弁（Ｉ）が全閉とされるため、アクセルス
イッチ（Ｄ）が非踏み込み時の状態でしかもスロットル
スイッチ（Ｆ）が非全閉時の状態となることはないの
で、異常判別手段（Ｅ）は作動しない。

【０００９】一方異常発生時、すなわちアクセルペダル
（Ａ）に対する踏力が解除された状態でスロットル弁
（Ｉ）が開いたままとなったときには、アクセルスイッ
チ（Ｄ）が非踏み込み時の状態でかつスロットルスイッ
チ（Ｆ）が非全閉時の状態に相当するので、異常判別手
段（Ｅ）が作動する。このときは遮断器（Ｍ）によりス
ロットル制御コンピュータ（Ｑ）の電源回路が遮断さ
れ、アクチュエータ（Ｌ）が停止しスロットル弁（Ｉ）
はバックスプリング（Ｊ）の付勢力により全閉となる。
これにより、エンジン出力がアクセルペダルを踏み込ん
でいないにも係わらず増大することはない。すなわち正
常な状態に復帰させる。なおこのとき異常判別のために
スロットル制御コンピュータ（Ｑ）は全く利用されてお
らず、スロットル制御コンピュータ（Ｑ）自体にトラブ
ルが発生していても、異常は確実に検出される。

【００１０】この異常発生時においては、運転者がエン
ジン出力を増大させるためにアクセルペダル（Ａ）を踏
み込んでもエンジン出力は増大しない。しかし、この制
御装置においては、手動切換スイッチ（Ｂ）を用いて第
１クラッチ（Ｋ）を切り第２クラッチ（Ｈ）を入れるこ
とができる。従って、運転者は手動切換スイッチ（Ｂ）
を切換えることによって、アクセルペダル（Ａ）により
スロットル弁（Ｉ）を機械的に開閉させることができ、
最低限の退避運転をすることができる。

【００１１】また、請求項２に記載の制御装置では、遮
断器（Ｍ）と手動切換スイッチ（Ｂ）の代わりに自動切
換スイッチ（Ｒ）を設けることによって、異常発生時に
は自動的に第１クラッチ（Ｋ）が非接続状態になり第２
クラッチ（Ｈ）が接続状態になる。従って、アクチュエ
ータ（Ｌ）とスロットルシャフト（Ｐ）の接続が解除さ
れ、スロットル弁（Ｉ）がバックスプリング（Ｊ）の付
勢力により全閉になるとともに、機械的伝達による退避
走行が可能となる。このようにしても、異常判別にスロ
ットル制御コンピュータ（Ｑ）は利用されておらず、ス
ロットル制御コンピュータ（Ｑ）自体のトラブルによっ
て異常発生が見過ごされ、スロットル制御が不能となる
ことはない。

【００１２】

【実施例】実施例１ 次に本発明を具現化した第１の実施例について、図３〜
図８を参照して説明する。図３は本発明のスロットル弁
制御装置の実施例１を示す構成図である。この図３にお
いて、エンジンの吸気管２内には吸気量を調節するため
のスロットル弁４がスロットルシャフト１２によって回
動可能に取付けられている。すなわちこのスロットル弁
４はスロットルシャフト１２の回動に追従してエンジン
の吸気管２を開閉し、これによってエンジンの吸気量を
コントロールする。

【００１３】スロットルシャフト１２にはエンジンの吸
気管２の外部において、スロットル弁４を常に全閉方向
に付勢するためのバックスプリング６が取付けられてい
る。またバックスプリング６と反対側のエンジンの吸気
管２の外部において、スロットルシャフト１２を回動さ
せるためのアクチュエータとして電動モータ１６が設け
られている。バックスプリング６の弾性力は、電動モー
タ１６の非通電時においてスロットル弁４を全閉するの
に必要で、かつ、電動モータ１６の通電時は電動モータ
１６の発生する力よりも小さな力に設定されている。

【００１４】スロットルシャフト１２と電動モータ１６
の間には第１クラッチとして第１電磁クラッチ１４が設
けられ、同第１電磁クラッチ１４は通常走行時には接続
状態にあり、スロットルシャフト１２と電動モータ１６
間をトルク伝達可能に接続している。この第１電磁クラ
ッチ１４は、バッテリを電源とする第１クラッチ電源回
路１５の通電によって、前記スロットル弁４と電動モー
タ１６との間のトルク伝達可能に接続され、第１クラッ
チ電源回路１５の非通電によってその接続が解除される
構成となっている。

【００１５】また周知の如く、運転者が運転席において
スロットルを調節するためのアクセルペダル８は、アク
セルペダルシャフト９を回動軸心として踏み込み操作可
能に取付けられている。このアクセルペダルシャフト９
にはアクセルペダル８の踏み込み量に応じた電気信号を
発信するアクセル操作量検出器として、アクセルセンサ
２４が設けられている。アクセルセンサ２４の信号はス
ロットル制御コンピュータ１０に入力される。スロット
ル制御コンピュータ１０にはエンジンの運転状態に応じ
て変動するパラメータを検出するエンジン回転数センサ
５４、吸気管圧センサ５６，エンジン冷却水温センサ５
８が接続され、これらのパラメータが入力可能となって
いる。すなわちこれら３つのセンサ５４，５６，５８は
エンジンの運転状態に応じた電気信号を発信するエンジ
ン運転状態検出器として働く。なお、スロットル弁４の
開度を検出してそれに応じた電気信号を発信するスロッ
トルセンサ２０の信号も、スロットル制御コンピュータ
１０に入力される。

【００１６】さらに、アクセルペダルシャフト９にはア
クセルスイッチ２２が設けられ、同アクセルスイッチ２
２は、アクセルペダル８の踏み込み時にオンとなり、非
踏み込み時にはオフに切換わる接点スイッチ構造となっ
ている。一方、スロットルシャフト１２にはスロットル
スイッチ１８が設けられている。そしてこのスロットル
スイッチ１８は、スロットル弁４が全閉時のみオンとな
り、非全閉時にはオフに切換わる接点スイッチ構造とな
っている。

【００１７】アクセルペダルシャフト９にはアクセルワ
イヤレバー２６が固定され、アクセルペダルシャフト９
の回動に追従して回動する。このアクセルワイヤレバー
２６にはアクセルワイヤ２８の一端が固定されており、
同アクセルワイヤ２８はアクセルワイヤレバー２６の回
動によって引っ張られる。アクセルワイヤ２８の他端は
図４に良く示される第１伝達レバー３０に固定され、第
１伝達レバー３０は第２シャフト３８に固定されてとも
に回動する。第２シャフト３８にはまた、第２クラッチ
としての第２電磁クラッチ３２が固定され、同第２電磁
クラッチ３２と並んで第２伝達レバー３６が取付けられ
ている。この第２電磁クラッチ３２は、バッテリを電源
とする第２クラッチ電源回路３３（図３参照）の通電に
よって、前記第２伝達レバー３６と第２シャフト３８と
の間のトルク伝達可能に接続され、第２クラッチ電源回
路３３の非通電によってその接続が解除される構成とな
っている。

【００１８】そして第２電磁クラッチ３２が切換えられ
ることによって第２伝達レバー３６は、第２シャフト３
８に回動可能な状態と、第２シャフト３８に固定された
状態との間で切換えられる。さらに第２電磁クラッチ３
２と第２伝達レバー３６との間には、第２伝達レバーの
バックスプリング３４が設けられている。第２伝達レバ
ーのバックスプリング３４は、第２電磁クラッチ３２が
非接続状態のときに、第２伝達レバー３６がふらつかな
いように保持するためのものである。一方、前記スロッ
トルシャフト１２には第３伝達レバー４２の一端が固定
されてスロットルシャフト１２に追従して回動する。こ
の第３伝達レバー４２のスロットルシャフト１２に固定
されない側の端には、第３伝達レバーピン４０が固定さ
れ、前記第２伝達レバー３６に当接して、この両者間で
トルクを伝達できるようになっている。

【００１９】このようにアクセルペダルシャフト９，ア
クセルワイヤレバー２６，アクセルワイヤ２８，第１伝
達レバー３０，第２シャフト３８，第２電磁クラッチ３
２，第２伝達レバーのバックスプリング３４，第２伝達
レバー３６，第３伝達レバーピン４０および第３伝達レ
バー４２は、アクセルペダル８の踏力をスロットルシャ
フト１２に機械的に伝達する伝達手段を構成している。
そして常時は第２電磁クラッチ３２と第２伝達レバー３
６が分離しているため、これらの伝達手段はスロットル
シャフト１２にトルク伝達不能状態で接続している。

【００２０】さてここで前記アクセルスイッチ２２は、
前記第１クラッチ電源回路１５に並列に設けられたスイ
ッチ電源回路５１に組み込まれている。そしてこのスイ
ッチ電源回路５１と第１クラッチ電源回路１５との間
に、遅延回路５０が形成されている。この遅延回路５０
のアクセルリレースイッチ５２は第１クラッチ電源回路
１５に組み込まれており、アクセルスイッチ２２のオン
・オフに対応してオン・オフ制御され、アクセルスイッ
チ２２がオフになったときには僅かに遅れてオフとな
る。これによって、アクセルペダル８が非踏み込み時に
はアクセルスイッチ２２はオフになり、前記遅延回路５
０の働きによりアクセルリレースイッチ５２も僅かに遅
れてオフになる。また前記スロットルスイッチ１８は第
１クラッチ電源回路１５にアクセルリレースイッチ５２
と並列に組み込まれている。

【００２１】さらに、バッテリの＋極からスロットル制
御コンピュータ１０に電力を供給するコンピュータ電源
回路４５には電源ヒューズ４６が組み込まれ、ヒューズ
カット用リレー４８の作動によって切断されるようにな
っている。このヒューズカット用リレー４８は第１クラ
ッチ電源回路１５に組み込まれたコイルと、コンピュー
タ電源回路４５に組み込まれて常時はオフである接点ス
イッチとで構成されている。

【００２２】ここで、第１クラッチ電源回路１５は、バ
ッテリの＋極から後述する手動切換スイッチ４４を介し
て前記第１電磁クラッチ１４の＋側の電源端子に接続さ
れた電源線と、第１電磁クラッチ１４の−側の電源端子
から並列に伸びて、各々スロットルスイッチ１８，アク
セルリレースイッチ５２およびヒューズカット用リレー
４８を通してアースにつながれた３本の電源線から構成
されている。従って、第１クラッチ電源回路１５は、互
いに並列に組み込まれたアクセルリレースイッチ５２お
よびスロットルスイッチ１８の一方がオンであれば通電
状態（第１電磁クラッチ１４の接続状態）が維持され
る。また、アクセルリレースイッチ５２およびスロット
ルスイッチ１８が同時にオフになると、第１クラッチ電
源回路１５に両スイッチ５２および１８と並列に組み込
まれたヒューズカット用リレー４８のコイルに電流が流
れ、ヒューズカット用リレー４８の接点スイッチがオン
になる。これによって電源ヒューズ４６に過電流が流れ
て電源ヒューズ４６が切断される。

【００２３】ここで、遅延回路５０およびアクセルリレ
ースイッチ５２を設けた理由は、アクセルペダル８をリ
ターン位置に素早く戻した場合、そのスピードに電動モ
ータ１６の作動が追従できずスロットル弁４の作動遅れ
を招くことがある。この場合スロットル弁４が全閉とな
る前、すなわちスロットルスイッチ１８がオンに切換わ
る前に、アクセルペダル８のリターンによってアクセル
スイッチ２２がオフとなってしまう。従ってアクセルス
イッチ２２を直接、第１クラッチ電源回路１５にスロッ
トルスイッチ１８と並列に組み込んだ場合には、上記の
ケースで両スイッチ２２および１８がともに回路遮断状
態になるので、ヒューズカット用リレー４８が作動して
電源ヒューズ４６が切断される。すなわち通常走行状態
であるにも係わらずスロットル制御コンピュータ１０の
作動がストップしてしまうという不都合が生じる。これ
を避けるため前記遅延回路５０を設け、アクセルペダル
８の素早いリターンによってアクセルスイッチ２２がオ
フに切換わっても、前記アクセルリレースイッチ５２は
すぐにはオフにならず、スロットル弁４が全閉となりス
ロットルスイッチ１８がオンになった後にオフに切換わ
るようにしたのである。

【００２４】以上説明したように、アクセルスイッチ２
２が非踏み込み時の状態でかつスロットルスイッチ１８
が非全閉時の状態に相当するときには、アクセルリレー
スイッチ５２およびスロットルスイッチ１８がともに回
路遮断状態になるので、ヒューズカット用リレー４８が
作動する。従って、遅延回路５０，アクセルリレースイ
ッチ５２およびヒューズカット用リレー４８は、アクセ
ルスイッチ２２が非踏み込み時の状態でかつスロットル
スイッチ１８が非全閉時の状態に相当するときに作動す
る異常判別手段を構成している。そして電源ヒューズ４
６は、異常判別手段が作動したときにスロットル制御コ
ンピュータ１０の電源回路を遮断する遮断器として働く
のである。

【００２５】さらに上記第１クラッチ電源回路１５およ
び第２クラッチ電源回路３３には、バッテリからの電源
をいずれか一方に切換える手動切換スイッチ４４が組み
込まれている。手動切換スイッチ４４は常時は第１電磁
クラッチ１４に通電し、第２電磁クラッチ３２には通電
しない状態になっている。この手動切換スイッチ４４を
切換えると、第１電磁クラッチ１４は非通電状態すなわ
ち非接続状態になり、第２電磁クラッチ３２は通電状態
すなわち接続状態に切換えられる。従って手動切換スイ
ッチ４４は第１電磁クラッチ１４をトルク伝達不能状態
に、第２電磁クラッチ３２をトルク伝達可能状態に切換
える手動切換スイッチとして働くのである。

【００２６】さて以上の構成を有する制御装置の作動に
ついて、図３〜図８を参照して説明する。なお図４〜図
８においては、見やすくするためにバックスプリング６
は図示省略されている。通常走行の場合には、アクセル
ペダル８の踏込量に対応した信号がアクセルセンサ２４
を通じスロットル制御コンピュータ１０から電動モータ
１６に送られ、電動モータ１６の駆動が第１電磁クラッ
チ１４を介してスロットルシャフト１２に固定されたス
ロットル弁４を駆動する。このようにしてスロットル弁
４の開度により、エンジンの吸入空気量が制御される。
このとき第３伝達レバー４２も回動するが、次に述べる
ように第２伝達レバー３６の位置が動かないので、電動
モータ１６の駆動が機械的伝達手段に伝わることはな
い。

【００２７】一方アクセルペダル８の踏込量に対応し
て、アクセルワイヤ２８も引っ張られて第１伝達レバー
３０を回転させる。これにより図５，６にも良く示され
るように、第１伝達レバー３０に固定された第２シャフ
ト３８，および第２シャフト３８に固定された第２電磁
クラッチ３２は回転するが、このとき第２伝達レバー３
６は第２電磁クラッチ３２が非接続状態のため第２シャ
フト３８に対し空転可能の状態にあり、従って第２伝達
レバー３６の位置は動かないので、第３伝達レバーピン
４０を通じてスロットル開度に影響を与えることはな
い。

【００２８】これに対して、異常発生の場合、すなわち
アクセルペダル８に対する踏力が解除された状態でスロ
ットル弁４が開いたままとなったときには、前記の如く
ヒューズカット用リレー４８がオンになって電源ヒュー
ズ４６が切断され、スロットル制御コンピュータ１０が
作動しなくなる。従って電動モータ１６への通電はカッ
トされ、スロットル弁４はバックスプリング６の付勢力
により一旦全閉位置となる。すなわち、アクセルペダル
８に対する踏力が解除された状態に対応して、本来ある
べきスロットル弁４の全閉状態が実現され、正常状態に
復帰するのである。これ以降、スロットル制御コンピュ
ータ１０は作動しないので、スロットル制御コンピュー
タ１０の誤作動による新たなトラブル発生が防止され
る。また、電源ヒューズ４６が切断されているためスロ
ットル制御コンピュータ１０が再び作動することはな
く、異常が再発することはない。

【００２９】このとき、アクセルペダル８を踏んでもス
ロットル弁４が作動しなくなることから運転者は異常発
生と判断できるので、手動切換スイッチ４４を第１電磁
クラッチ１４への通電状態から第２電磁クラッチ３２へ
の通電状態へ切換え、退避走行が可能な状態とすること
ができる。

【００３０】この退避走行状態においても、アクセルペ
ダル８の踏込量に対応してアクセルワイヤ２８が引っ張
られて第１伝達レバー３０を回転させる。従って図７，
８にも良く示されるように、第１伝達レバー３０に固定
された第２シャフト３８，および第２シャフト３８に固
定された第２電磁クラッチ３２が回転する。ここで第２
電磁クラッチ３２が通電により接続状態となっているた
め、第２伝達レバー３６も第２電磁クラッチ３２と一体
となって回転する。さらにこの第２伝達レバー３６の先
端部は第３伝達レバーピン４０と当接しており、この第
３伝達レバーピン４０から第３伝達レバー４２，スロッ
トルシャフト１２を介して、スロットル弁４の開度を調
節することができる。

【００３１】以上説明した一連の過程で条件判定等にス
ロットル制御コンピュータ１０は一切関与せず、すべて
スイッチ等により行っている。従って異常発生時から退
避走行状態に至るまでの過程における、スロットル制御
コンピュータ１０の誤作動による新たなトラブルの発生
は回避されるのである。

【００３２】実施例２ 次に本発明を具現化した第２の実施例について、図９を
参照して説明する。なお実施例１と同等の部材には同一
番号を付して説明を省略する。図９は本発明のスロット
ル弁制御装置の実施例２を示す構成図である。この図９
においては、実施例１の電源ヒューズ４６およびヒュー
ズカットリレー４８が除かれ、さらに手動切換スイッチ
４４の代わりに自動切換回路１００が設けられている。
自動切換回路１００は、二接点切換スイッチ１０２，コ
イル１０４，ダイオード１０６、および、バッテリの＋
極から二接点切換スイッチ１０２を介してダイオード１
０６の＋側の端子に接続された電源線と、ダイオード１
０６の−側の端子から並列に伸びて、各々コイル１０
４，スロットルスイッチ１８およびアクセルリレースイ
ッチ５２を通してアースにつながれた３本の電源線から
構成されている。

【００３３】次にこの自動切換回路１００の作動につい
て説明する。二接点切換スイッチ１０２は、コイル１０
４に所定値以上の電流が流れるとスイッチ片がコイル１
０４に引きつけられ切換えられるようになっている。こ
れによって、スロットルスイッチ１８，アクセルリレー
スイッチ５２の少なくとも一方がオンのときはコイル１
０４には僅かの電流しか流れないため、二接点切換スイ
ッチ１０２は第１電磁クラッチ１４に通電する状態に保
たれる。ここでダイオード１０６は第１電磁クラッチ１
４の−側の電源端子から伸びた電源線を通じて第２電磁
クラッチ３２へ電流が流れるのを防いでいる。

【００３４】しかしスロットルスイッチ１８およびアク
セルリレースイッチ５２の両方がオフになると、コイル
１０４には所定値以上の電流が流れ、二接点切換スイッ
チ１０２は第２電磁クラッチ３２に通電する状態に切換
えられる。従って、この自動切換回路１００の切換によ
って、第１電磁クラッチ１４は非通電状態すなわち非接
続状態になり、第２電磁クラッチ３２は通電状態すなわ
ち接続状態に切換えられる。それとともにダイオード１
０６の−側の端子から伸びた電源線を通じてコイル１０
４に電流が流れるので、二接点切換スイッチ１０２は以
後のスロットルスイッチ１８およびアクセルリレースイ
ッチ５２のオン・オフに関わりなく、第２電磁クラッチ
３２への通電状態を維持する。

【００３５】このように実施例２においては、遅延回路
５０，アクセルリレースイッチ５２およびコイル１０４
が、アクセルスイッチ２２が非踏み込み時の状態でかつ
スロットルスイッチ１８が非全閉時の状態に相当すると
きに作動する異常判別手段を構成している。そして自動
切換回路１００は、前記異常判別手段が作動したときに
第１電磁クラッチ１４をトルク伝達不能状態に第２電磁
クラッチ３２をトルク伝達可能状態に切換える自動切換
スイッチとして働くのである。

【００３６】なお、この実施例２においては、第１クラ
ッチ電源回路１１５はバッテリの＋極から二接点切換ス
イッチ１０２を介して前記第１電磁クラッチ１４の＋側
の電源端子に接続された電源線と、第１電磁クラッチ１
４の−側の電源端子から並列に伸びて、各々スロットル
スイッチ１８およびアクセルリレースイッチ５２を通し
てアースにつながれた２本の電源線から構成されてい
る。また、第２クラッチ電源回路１３３は、バッテリの
＋極から前記第２電磁クラッチ３２の＋側の電源端子に
接続された電源線と、第２電磁クラッチ３２の−側の電
源端子からアースにつながれた電源線から構成されてい
る。その他の構成については実施例１と同様である。

【００３７】さて以上の構成を有する制御装置の作動に
ついて、図４〜図９を参照して説明する。通常走行の場
合には、スロットルスイッチ１８，アクセルリレースイ
ッチ５２の少なくとも一方がオンであるため、前記の如
く第１電磁クラッチ１４は接続状態にある。従って、実
施例１と同様に、アクセルペダル８の踏込量に対応した
信号がアクセルセンサ２４を通じスロットル制御コンピ
ュータ１０から電動モータ１６に送られ、スロットル弁
４の開度が調節されて、エンジンの吸入空気量が制御さ
れる。

【００３８】一方、異常発生の場合には、前記スロット
ルスイッチ１８，アクセルリレースイッチ５２がともに
オフになるため、前記の如く第１電磁クラッチ１４は非
通電状態すなわち非接続状態になり、第２電磁クラッチ
３２は通電状態すなわち接続状態に切換えられる。従っ
て、電動モータ１６とスロットルシャフト１２の接続が
解除され、スロットル弁４はバックスプリング６の付勢
力により一旦全閉位置となる。すなわち、アクセルペダ
ル８に対する踏力が解除された状態に対応して、本来あ
るべきスロットル弁４の全閉状態が実現され、正常状態
に復帰するのである。

【００３９】同時に第２電磁クラッチ３２が接続状態に
なり退避走行が可能な状態となる。すなわち実施例１と
同様に、アクセルペダル８の踏込量に対応してアクセル
ワイヤ２８から第３伝達レバー４２までの機械的伝達手
段によりスロットルシャフト１２を回動させ、スロット
ル弁４の開度を調節することができる。これによって、
実施例１において運転者の無知や精神的動揺により手動
切換スイッチ４４が切換えられないために、退避走行状
態にならないという事態が回避される。さらに本実施例
においては、実施例１と異なりスロットル制御コンピュ
ータ１０の電源回路を遮断しないので、スロットル制御
コンピュータ１０の異常発生原因が電波障害（ＥＭＩ）
等の外乱に基づく場合は、再度イグニッションスイッチ
をオンすること等によりスロットル制御コンピュータ１
０が正常状態に復帰する可能性がある。従って本実施例
に、スロットル制御コンピュータ１０が正常状態に復帰
したときに二接点切換スイッチ１０２を元の接続状態に
戻すことができる機構を設けることにより、通常走行状
態への復帰が可能な構成とすることもできる。

【００４０】以上の実施例では、アクセルペダルの踏力
をスロットルシャフトに伝達する伝達手段として、ワイ
ヤおよびレバーを用いているが、ギア、クランク、カム
シャフト等を他の機械要素を用いることもできる。また
アクセルペダルの踏力をスロットルシャフトに伝達する
伝達手段としては、以上の実施例に示した構成以外にも
種々の形式のものを用いることが可能である。

【００４１】さらに本実施例１および２の波及的な効果
として、通常走行時においてトラクションコントロール
等によりスロットル弁がアクセルペダルと別の動きをし
てもアクセルペダルの踏力は一定であり、運転フィーリ
ングを損なうことがない。この理由は、図５，６に示す
ように通常走行時は第２電磁クラッチ３２が非接続状態
であり、第３伝達レバー４２からアクセルペダルシャフ
ト９までの伝達手段はトルク伝達不能状態となってい
て、電動モータ１６の作動によるスロットルシャフト１
２の回動はアクセルペダル８に伝わらないため、電動モ
ータ１６の作動はアクセルペダル８の踏力に影響を与え
ないのである。

【００４２】

【発明の効果】本発明の請求項１の制御装置では、エン
ジン用スロットル弁の制御装置に異常が発生したとき
に、スロットル制御コンピュータを用いないで異常を判
別し手動で機械的伝達手段に切換える構成の制御装置を
創出したために、スロットル制御コンピュータ自体にト
ラブルが発生した場合にもその異常を確実に検出して退
避走行に切換えることができる。これによって、スロッ
トル制御コンピュータの誤作動による異常発生時の退避
走行を可能にした、実用的なエンジン用スロットル弁制
御装置を実現できるのである。また、請求項２の制御装
置では、上記機械的伝達手段への切換を自動的に行う構
成とすることによって、退避走行を可能とならしめてい
る。これによって、異常発生時の退避走行への移行がよ
り確実な、さらに実用的な制御装置となっている。いず
れの制御装置による場合にも、コンピュータ自体がトラ
ブルとなったときにも確実に異常が判別され、そのとき
にはアクセルペダルが踏み込まれていない状態に対応し
てスロットルが全閉とされて正常に復帰し、その後は機
械的コントロールを可能とする。このため電動式スロッ
トル制御装置の長所を享受しつつ、異常時のフェイルセ
ーフ機能が大幅に向上されるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御装置の基本構成を示す模式図であ
る。

【図２】本発明の制御装置の別構成を示す模式図であ
る。

【図３】本発明のスロットル弁制御装置の実施例１を示
す構成図である。

【図４】本発明の実施例１および２のスロットル弁付近
を示す斜視図である。

【図５】本発明による通常走行時の一段階における各部
の状態を示す斜視図である。

【図６】本発明による通常走行時の他段階における各部
の状態を示す斜視図である。

【図７】本発明による退避走行時の一段階における各部
の状態を示す斜視図である。

【図８】本発明による退避走行時の他段階における各部
の状態を示す斜視図である。

【図９】本発明のスロットル弁制御装置の実施例２を示
す構成図である。

【符号の説明】

Ｐまたは１２ スロットルシャフト Ｎまたは ２ エンジンの吸気管 Ｉまたは ４ スロットル弁 Ｊまたは ６ バックスプリング Ｌまたは１６ アクチュエータ（電動モータ） Ｋまたは１４ 第１クラッチ（第１電磁クラッチ） Ａまたは ８ アクセルペダル Ｃまたは２４ アクセル操作量検出器（アクセルセン
サ） Ｏまたは５４，５６，５８ エンジン運転状態検出器 Ｑまたは１０ スロットル制御コンピュータ Ｄまたは２２ アクセルスイッチ Ｆまたは１８ スロットルスイッチ Ｇまたは ９，２６，２８，３０，３８， ３２，３４，３６，４０，４２ 伝達手段 Ｈまたは３２ 第２クラッチ（第２電磁クラッチ） Ｅまたは４８，５０，５２ 異常判別手段 Ｍまたは４６ 遮断器（電源ヒューズ） Ｂまたは４４ 手動切換スイッチ Ｒまたは１００ 自動切換スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４Ｊ (72)発明者 田中 伸一郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 審査官 関 義彦 (56)参考文献 特開 平１−113525（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−26232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−32051（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−43249（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−55443（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−68751（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−142242（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141841（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−121742（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 9/00 - 11/10 F02D 41/00 - 45/00 395

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルシャフトの回動に追従してエ
   ンジンの吸気管を開閉するスロットル弁の開度を制御す
   る装置であって、前記スロットル弁を常に全閉方向に付
   勢するバックスプリングと、前記スロットルシャフトを
   回動させるアクチュエータと、前記スロットルシャフト
   と前記アクチュエータ間に設けられ、常時は両者間をト
   ルク伝達可能に接続する第１クラッチと、アクセルペダ
   ルの踏み込み量に応じた電気信号を発信するアクセル操
   作量検出器と、エンジンの運転状態に応じた電気信号を
   発信するエンジン運転状態検出器と、前記アクセル操作
   量検出器およびエンジン運転状態検出器からの電気信号
   に応じて前記アクチュエータを作動させるスロットル制
   御コンピュータと、前記アクセルペダルの踏み込み時と
   非踏み込み時とで切換わるアクセルスイッチと、前記ス
   ロットル弁が全閉時と非全閉時とで切換わるスロットル
   スイッチと、前記アクセルペダルの踏力を前記スロット
   ルシャフトに機械的に伝達する伝達手段と、常時は前記
   アクセルペダルの踏力を前記伝達手段を介して前記スロ
   ットルシャフトにトルク伝達不能状態で接続する第２ク
   ラッチと、前記アクセルスイッチが非踏み込み時の状態
   でかつ前記スロットルスイッチが非全閉時の状態に相当
   するときに作動する異常判別手段と、前記異常判別手段
   が作動したときに前記スロットル制御コンピュータの電
   源回路を遮断する遮断器と、前記第１クラッチをトルク
   伝達不能状態に、前記第２クラッチをトルク伝達可能状
   態に切換える手動切換スイッチ、とを有するエンジン用
   スロットル弁制御装置。
2. 【請求項２】 前記遮断器および前記手動切換スイッチ
   の代わりに、前記異常判別手段が作動したときに前記第
   １クラッチをトルク伝達不能状態に前記第２クラッチを
   トルク伝達可能状態に自動的に切換える自動切換スイッ
   チを有する請求項１に記載のエンジン用スロットル弁制
   御装置。