JP3044584B2 - エンジンのスロットル弁駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスロットル弁の駆動装置
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】最近のエンジンでは、スロットル弁をモ−
タにより駆動するようにしたものが多くなっている。こ
の場合、モ−タの故障時等に対応すべく、アクセルを全
閉位置に戻したときはスロットル弁も全閉位置となるよ
うなフェイル対策が望まれる。

【０００３】上述のフェイル対策を行なったものとし
て、実開昭６３−１５６４３７号公報に示すようなもの
がある。この公報記載のものでは、アクセルと連動した
アクセルリンクと、モ−タにより駆動されるモ−タレバ
−と、スロットル弁と連動する係合部材とを設けて、ア
クセルリンクに対して係合部材が当接されることにより
スロットル弁の最大開度を規制する一方、この最大開度
が規制された範囲でモ−タレバ−を介して、係合部材す
なわちスロットル弁をアクセル開度に応じた開度となる
ように駆動するようにしてある。

【０００４】そして、アクセルリンクを第１スプリング
によってアクセル戻り方向へ付勢する一方、この第１ス
プリングよりも小さい付勢力とされた第２スプリングに
よって係合部材をスロットル弁開方向へ付勢するように
してある。これにより、アクセルを全閉位置に戻したと
きは、第１スプリングが第２スプリングに抗してアクセ
ルリンクしたがって係合部材をスロットル弁閉方向へと
戻して、スロットル弁が全閉位置とされる。

【０００５】上記公報記載のものでは、モ−タリンクす
なわちモ−タは、もっぱら係合部材をスロットル弁閉方
向へと戻すための駆動源として用いられ、スロットル弁
を開く方向の係合部材の動きは第２スプリングにゆだね
られることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載のものでは、フェイル時以外の正常状態におい
て、係合部材とモ−タリンクとを常に一体動させようと
するためには、モ−タリンクを係合部材に当接させるよ
うにモ−タを駆動させる必要がある。しかしながら、こ
のようなモ−タの制御は、モ−タ制御がサ−ボ制御系に
よって制御される関係上、モ−タリンクと係合部材とが
当接したときに該両者が離れるように、またモ−タリン
クと係合部材が離れたときは該両者が当接するような制
御を行なうことになる。このようなことは、いわゆるモ
−タのハンチングを生じることになり、このようなハン
チングはスロットル弁すなわちアクセルが全閉のときに
顕著になる。

【０００７】上記ハンチング防止のために、モ−タリン
クと係合部材とが当接した時点でモ−タの通電をカット
することが考えられる。しかしながら、この場合は、モ
−タへの通電カットの後に、モ−タリンクと係合部材と
が離間されたときに、モ−タリンクを一端係合部材に当
接させてモ−タの位置合せを行なった後、アクセル開度
に応じたモ−タの制御を行なうことになり、制御の精度
上および応答性の上で事実上採用不可能となる。

【０００８】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、スロットル弁の開度をモ−タによって制御
するようにしたものを前提として、アクセルを全閉とし
たときにスロットル弁を確実に全閉とするフェイル対策
を講じつつ、モ−タのハンチングをも防止できるように
したスロットル弁の駆動装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】上記目的を達成するため、本発明にあって
その第１の構成として次のようにしてある。すなわち、
特許請求の範囲における請求項１に記載のように、アク
セルと連動し、第１スプリングによりアクセル戻り方向
に付勢された第１部材と、スロットル弁と連動し、前記
第１部材に当接されることによりスロットル弁の最大開
度が規制される第２部材と、モ−タによって駆動され、
前記第２部材に対してスロットル弁の閉方向から当接さ
れる第３部材と、前記第１スプリングよりも小さい付勢
力とされ、前記第２部材と第３部材との間に架設される
と共に該第２部材と第３部材とを当接させて、該第３部
材の動きに該第２部材を追従させるための第２スプリン
グと、前記第３部材と車体との間に架設され、該第３部
材をスロットル弁開方向に付勢する第３スプリングと、
を備えた構成としてある。

【００１０】上記目的を達成するため、本発明にあって
その第２の構成として次のようにしてある。すなわち、
特許請求の範囲における請求項２に記載のように、アク
セルと連動し、第１スプリングによりアクセル戻り方向
に付勢された第１部材と、スロットル弁と連動し、前記
第１部材に当接されることによりスロットル弁の最大開
度が規制される第２部材と、モ−タによって駆動され、
前記第２部材に対してスロットル弁の閉方向から当接さ
れる第３部材と、前記第１スプリングよりも小さい付勢
力とされ、前記第２部材と第３部材とを当接させて、該
第３部材の動きに該第２部材を追従させるための第２ス
プリングと、を備え、前記第２スプリングが、第４スプ
リングと、第５スプリングとの分割構成とされ、前記第
４スプリングが、前記第３部材と車体との間に架設され
て該第３部材をスロットル弁閉方向へ付勢しており、前
記第５スプリングが、前記第２部材と車体との間に架設
されて該第２部材をスロットル弁開方向へ付勢してい
る、ような構成としてある。

【００１１】

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、ア
クセル開度に応じた第１部材の変位位置が、第２部材す
なわちスロットル弁の最大開度を規制する。この最大開
度が規制された範囲でモ−タによって第３部材を変位さ
せると、第２スプリングによって第３部材に対して第２
部材すなわちスロットル弁が一体的に追従する。第３部
材の変位位置がアクセル開度に応じた位置となるように
モ−タを制御することによって、スロットル弁開度がア
クセル開度に対応したものとなる。アクセルを全閉とし
たとき、第２スプリングに抗して第１スプリングが強制
的に第２部材をスロットル弁全閉位置とするので、モ−
タ故障時のフェイル対策が図られる。第２部材と第３部
材とは、第２スプリングによって常に当接状態すなわち
一体動するように関連ずけられるので、モ−タは該両者
の当接関係を維持するために駆動する必要がなくなり、
モ−タのハンチングが防止される。さらに、モ−タがフ
リ−回転し得る状態で故障した際、アクセル開度に応じ
た最大開度の範囲まで第３スプリングによって、第３部
材および第２スプリングを介して第２部材したがってス
ロットル弁が開方向へ変位されて、リンプフォ−ムと呼
ばれるように修理工場へ向けての走行等必要最小限の走
行を行なうことができる。

【００１２】請求項２に記載された発明によれば、リン
プフォームの点を除いて請求項１に記載された発明と同
様な効果を得つつ、第２スプリングのの配置の自由度を
高めることができる。請求項３に記載された発明によれ
ば、リンプフォ−ムを得ることができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を、参考例と共に添付し
た図面に基づいて説明する。参考例を示す図１におい
て、１は第１部材、２は第２部材、３は第３部材であ
る。第１部材１は、ワイヤ４を介してアクセル５と連結
される一方、第１スプリング６によってアクセル戻り方
向に付勢されている。これにより、第１部材１は、アク
セル５の操作量すなわちアクセル開度に応じた変位位置
となる。実施例では、理解を容易にするため各部材１、
２、３を上下方向にストロ−クするものとして示してあ
り、アクセル開度が大きくなるほど第１部材１の上方へ
の変位量が大きくなる。図１では、ＳＦＣとして示す線
がスロットル弁全閉に対応した第１部材１の位置を示
し、したがって図１では、アクセル５が踏込み操作され
て、図中Ｌとして示す変位量だけ第１部材１がスロット
ル弁全閉位置から変位したときを示してある。

【００１４】第２部材２は、スロットル弁７の回動軸す
なわちスロットル軸８と連結されて、当該スロットル弁
７と連動されている。この第２部材２は、図１ではスロ
ットル弁７の全閉位置に対応しており、第２部材２が上
方へ変位するにしたがってスロットル弁７の開度が大き
くなる。この第２部材２の所定以上の上方への変位は、
第１部材１に当接されることにより規制され、この両部
材１と２との当接部を、１ａあるいは２ａとして示して
ある。

【００１５】第３部材３は、モ−タ９によって図中上下
方向に駆動される。第３部材３は当接部３ａを有する一
方、第２部材２には上記当接部３ａに対向する当接部２
ｂを有して、第３部材３の当接部３ａが、スロットル弁
閉方向すなわち図中上方向から第２部材２の当接部２ｂ
に当接可能とされている。そして、第２部材２と第３部
材３との間に架設された第２スプリング１０によって、
上述の両当接部３ａと２ｂとが常時当接した状態に保持
される。

【００１６】以上のような構成において、アクセル５を
踏込み操作すると、この踏込み操作量すなわちアクセル
開度に対応した位置にまで第１部材１が上方へ変位され
る。このアクセル開度に応じた位置となるようにモ−タ
９が駆動制御されて、第３部材３がアクセル開度に応じ
た位置にまで上方へ変位される。このモ−タ９すなわち
第３部材３の上方への変位位置は、アクセル開度に応じ
たものとなる。

【００１７】第３部材３の上方への変位に応じて、第２
スプリング１０によって第２部材２が第３部材３の動き
に追従して上方へ変位する。すなわち、当接部２ｂと３
ａとが当接した状態を維持しつつ、第２部材２が第３部
材３の動きに追従する。第２部材２の動きはスロットル
弁７の開度となるので、結局、スロットル弁８は、アク
セル開度に応じた開度となる。

【００１８】なお、図１では、アクセル５を踏込み操作
した瞬間の状態を示しており、この状態から即座に第３
部材３したがって第２部材２が図中上方へ向けて変位さ
れる。ただし、ストロ−ク量Ｌを越えて上方へ変位する
ことは、第２部材２の当接部２ａが第１部材１の当接部
１ａに当接することにより規制される（第１スプリング
６の付勢力が第２スプリング１０の付勢力よりも大）。

【００１９】アクセル５を戻し操作すると、これに応じ
てモ−タ９が第３部材３を下方へ変位させ、これにより
第２部材２も下方へ変位されて、スロットル弁７の開度
が減少される。このようにして、アクセル開度に応じた
スロットル開度となるが、このとき第２部材２と第３部
材３とは、その当接部２ｂと３ａとが当接した状態を維
持した状態で一体動される。

【００２０】いま、何等かの原因により、モ−タ９が故
障、例えばスロットル弁７がある開度に開かれた状態で
モ−タ９が固着状態で故障したとき、あるいやモ−タ９
が暴走したときは、アクセル５を戻し操作することによ
り、スロットル弁７が全閉とされて、フェイルセ−フと
なる。すなわち、アクセル５を全閉に戻すと、第１部材
１が第１スプリング６によって強制的に下方へ変位さ
れ、この第１スプリング６による付勢力は第２スプリン
グ１０の付勢力よりも大きいので、結局、第２部材２は
第１部材１を介して強制的に下方へ変位されて、スロッ
トル弁７が全閉とされる。このようなフェイル時には、
第２部材２の当接部２ｂと第３部材３の当接部３ａとが
離間される。

【００２１】いま、アクセル５がある開度に保持されて
いるとき、例えば全閉位置に保持されているときを考え
る。このとき、スロットル弁７も全閉位置にあるが、第
２部材２と第３部材３とは第２スプリング１０により互
いに当接して一体関係を維持しているので、モ−タ９の
通電をカットしても、モ−タ９の位置狂いは生じないも
のとなる。そして、モ−タ９への通電カットにより、モ
−タ９のハンチングというものが生じないものとなる。

【００２２】通電をカットした後のモ−タ９の位置とス
ロットル弁７の開度とは常に対応関係が維持されてい
る。したがって、モ−タ９への通電カット後にアクセル
開度が変化されても、再びモ−タ９へ通電開始するとき
にモ−タ９の位置合せというものが不用になり、アクセ
ル開度の変化に追従してすみやかにモ−タ９を当該アク
セル開度に応じた位置となるように駆動制御を行なっ
て、スロットル弁７の開度をすみやかにアクセル開度に
対応したものとすることができる。

【００２３】図２は本発明の第１の実施例を示すもの
で、図１の参考例と同一構成要素には同一符号を付して
その説明は省略する。本実施例では、第３部材３と車体
との間に、当該第３部材３を開方向（図中上方）へ付勢
する第３スプリング１２をさらに付加したものとなって
いる。

【００２４】本実施例では、モ−タ９がフリ−の回転し
得る状態で故障した際にも、リンプフォ−ムを得ること
ができる。この点を詳述すると、例えばスロットル弁７
が全閉状態でモ−タ９が上述のように故障したときに、
アクセル５を踏込み操作してあるアクセル開度にする
と、このアクセル開度に応じた位置にまで第１部材１が
上方へ変位される。一方、第３スプリング１２は、第３
部材３、第２スプリング１０を介して第２部材２を上方
へ引き上げ、この第２部材２は第１部材１に当接した位
置で停止される。このように、第２部材２が第１部材１
に当接する位置にまで変位することによって、スロット
ル弁７がアクセル開度に応じた開度に開かれ、モ−タ９
の故障にかかわらず必要最小限の走行が確保される。

【００２５】なお、第３スプリング１２は、車体と第２
部材２との間に架設することもでき、この場合は第３ス
プリング１２の付勢力を第１スプリング６の付勢力より
も小さくしておけばよい。

【００２６】図３は、本発明の第２実施例を示すもので
ある。本実施例では、図１における第２スプリング１０
を、第４スプリング１４と第５スプリング１５との分割
構成としたものである。この第４スプリング１４は、車
体と第３部材３との間に架設されて、当該第３部材３を
スロットル弁閉方向すなわち図中下方へ付勢している。
また、第５スプリング１５は、車体と第２部材２との間
に架設されて、当該第２部材２をスロットル弁開方向す
なわち図中上方へ付勢している。第５スプリング１５の
付勢力は、第４スプリング１４の付勢力よりも大きく、
かつ第１スプリング６の付勢力よりも小さくされてい
る。

【００２７】本実施例の場合、図１の場合と同様の効果
に加えて、第５スプリング１５を利用したリンプフォ−
ムが得られる。勿論、第５スプリング１５の付勢力を第
４スプリングの付勢力と同じか小さくして、リンプフォ
−ムを得ないようにすることも可能である。

【００２８】前述の図１〜図３の場合共に、第１部材１
〜第３部材３を回動型とするのが、車両への塔載性等を
考えると実用的である。この回動型とした場合の例を図
４に示してある。この図４は、図１のものに対応してお
り、したがって、図１の構成要素と同一構成要素には同
一符号を付してある。

【００２９】図４において、第１部材１としてのプ−リ
がスロットル軸８に回転自在に嵌合保持される。また、
スロットル軸８には、第２部材２の当接部２ａを構成す
るレバ−２１が一体回転するように取付けられると共
に、リンク２２の基端部が固定されている。

【００３０】一方、モ−タ９の出力軸２３には、第３部
材３としてレバ−が一体回転するように取付けられ、こ
のモ−タ出力軸２３と同軸上に、第２部材２の当接部２
ｂを構成するレバ−２４が配置される。このレバ−２４
と一体の回転軸２５には、リンク２６の一端部が一体回
転するように取付けられている。上記リンク２６の他端
部は、リンク２７の一端部に対してピン２８により回動
自在に連結され、リンク２７の他端部は、ピン２９によ
り、前記リンク２２の先端部に回動自在に連結されてい
る。

【００３１】このように、図４に示す例では、図１の第
２部材２に相当する部材が、各部材２１、２２、２４〜
２９によって構成されている。図４は、スロットル弁７
が全閉状態のときを示しており、この全閉状態からスロ
ットル弁７を開く方向の各部材の動きを矢印で示してあ
る。なお、図４に示す構成の作用そのものは図１のもの
と同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

【図１】参考例を示す機構図。

【図２】本発明の第１実施例を示すもので、図１に対応
した機構図。

【図３】本発明の第２実施例を示すもので、図１に対応
した機構図。

【図４】図１のより具体的な例を示すもので、図１に対
応したものの分解斜視図。

【符号の説明】

１：第１部材 １ａ：当接部 ２：第２部材 ２ａ：当接部 ２ｂ：当接部 ３：第３部材 ３ａ：当接部 ５：アクセル ６：第１スプリング ７：スロットル弁 ８：スロットル軸 ９：モ−タ １０：第２スプリング １２：第３スプリング １４：第４スプリング １５：第５スプリング

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクセルと連動し、第１スプリングにより
   アクセル戻り方向に付勢された第１部材と、 スロットル弁と連動し、前記第１部材に当接されること
   によりスロットル弁の最大開度が規制される第２部材
   と、 モ−タによって駆動され、前記第２部材に対してスロッ
   トル弁の閉方向から当接される第３部材と、 前記第１スプリングよりも小さい付勢力とされ、前記第
   ２部材と第３部材との間に架設されると共に該第２部材
   と第３部材とを当接させて、該第３部材の動きに該第２
   部材を追従させるための第２スプリングと、前記第３部材と車体との間に架設され、該第３部材をス
   ロットル弁開方向に付勢する第３スプリングと、 を備えていることを特徴とするスロットル弁の駆動装
   置。
2. 【請求項２】 アクセルと連動し、第１スプリングにより
   アクセル戻り方向に付勢された第１部材と、 スロットル弁と連動し、前記第１部材に当接されること
   によりスロットル弁の最大開度が規制される第２部材
   と、 モ−タによって駆動され、前記第２部材に対してスロッ
   トル弁の閉方向から当接される第３部材と、 前記第１スプリングよりも小さい付勢力とされ、前記第
   ２部材と第３部材とを当接させて、該第３部材の動きに
   該第２部材を追従させるための第２スプリングと、 を備え、 前記第２スプリングが、第４スプリングと、第５スプリ
   ングとの分割構成とされ、 前記第４スプリングが、前記第３部材と車体との間に架
   設されて該第３部材をスロットル弁閉方向へ付勢してお
   り、 前記第５スプリングが、前記第２部材と車体との間に架
   設されて該第２部材をスロットル弁開方向へ付勢してい
   る、 ことを特徴とするスロットル弁の駆動装置 。
3. 【請求項３】請求項２ において、 前記第５スプリングの付勢力が、前記第４スプリングの
   付勢力よりも大きくされている、ことを特徴とするスロ
   ットル弁の駆動装置。