JPH01113526A - スロットル操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分舒〉 本発明は、吸気管内を開閉するスロットル弁の作動をモ
ータを介して行う形式のスロットル操作装置に関し、特
にこのモータ等の故障に伴う車両の走行不能や暴走を未
然に防止したものである。

〈従来の技術〉 近年、乗用車等に搭載されるガソリンエンジンでは、排
ガス公害の防止や燃費の向上を図りつつ出力等の機関性
能を確保するため、燃料の供給量や点火時期等を電子制
御しているものが多い。キャブレタや電子式燃料噴射装
置のスロットル弁についても、従来はアクセルペダルに
直結したケーブルを介して運転者の意志に一対一で対応
して開閉操作されていたが、オートクルーズ（定速走行
）装置や機械式自動変速機の発達に伴い、サーボモータ
等の電動アクチュエータにより駆動される電子制御式ス
ロットル操作装置を採用したものが出現している。

電子制御式スロットル操作装置では、通常、アクセルペ
ダルの踏み込み量の他に、クラッチの接続状態や吸気温
等の諸データをマイクロブ豐セッサで演算処理し、スロ
ットル弁をその時点の車両の走行条件に対応した最適開
度に決定している。このため、例えばオートクルーズ装
置の作動中には、登板等の負荷状態に拘わらず、車速を
設定値に保持する様にスロットル弁の開度を自動時に調
整したり、機械式自動変速機でのクラッチ切断時には、
ペダル踏み込み量と無関係にスロットル弁を閉じたりす
ることが容易に行えるのである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 電子制御式のスロットル操作装置では、複雑な電子制御
機構を持っているため、振動等による回路の切損やヒユ
ーズ切れ等による迂回電流、或いは車両無線等による電
波障害等から誤作動や作動停止を起こすことがあり、又
、スロットル弁を作動させるアクチュエータが故障した
りすることも充分考えられる。

このような場合、スロットル弁が制御装置の指示通りに
作動しな（なって車両が走行不能に陥ったり、暴走した
りする虞があった。かかる事態に対応して各種の安全装
置が考えられているが、従来のものは何れも構造が複雑
であったり、コスト面で難点があった。

く問題点を解決するための手段〉 本発明によるスロットル操作装置は、エンジンの燃焼室
に連通ずる吸気管に設けられてこの吸気管内を開閉する
スロットル弁と、このスロットル弁の回動軸に連結され
た差動歯車装置と、この差動歯車装置に連結されて前記
スロットル弁を開閉操作する主モータと、前記差動歯車
装置に連結されて前記スロットル弁の開閉操作を前記主
モータとは別に行う副モータと、車両の走行条件に応じ
てこれら主モータ及び副モータの作動をそれぞれ制御す
る制御装置とを具えたものである。

く作　　　用〉 通常め走行状態においては、制御装置は主モータにより
差動歯車装置を介して応答性良くスロットル弁の開閉を
制御し、アクセルペダルの作動に対してスロットル弁の
追従性を車両の走行条件に対応させて高める。微妙なス
ロットル弁の開閉操作が要求されるアイドリング時等で
は、副モータ゛により差動歯車装置を介して精度良くス
ロットル弁の開閉を制御し、燃費等の改善を図る。

一方、何らかの原因で何れか一方のモータが制御装置の
指示通りに作動しなくなった場合には、指示通りに作動
する方のモータを作動して取り合えず車両の走行だけは
可能とするが、両方のモータが制御不能な場合には、車
両を停止させる。

く実　施　例〉 本発明によるスロットル操作装置の一実施例の概念を表
す第１図に示すように、吸気管６に設けられたスロット
ル弁４の回動軸８には、後述する差動歯車装置１０が連
結されている。吸気管６は図示しないエンジンの燃焼室
に連通し、その内部を吸入気がエンジンに向けて通過す
る。スロットル弁４は前記回動軸８にて吸気管６に対し
回動自在となっており、その回動位置を変化させること
により、吸入気の流量を制御するようになっている。

この回動軸８の端部は差動歯車装置１０の一部を構成す
る差動軸２に対して直角に固定されており、この差動軸
２の両端には一対の相互に対向し合う差動傘歯車１２が
それぞれ回転自在に取り付けれている。これら一対の差
動傘歯車１２には主モータ１８の回転軸２０に連結され
た駆動傘歯車１４と、この駆動傘歯車１４に対向するよ
うに回動軸８に対して回転自在に嵌合、された遊動傘歯
車１６とがそれぞれ同時に噛み合っており、この遊動傘
歯車１６と同軸一体に形成された平歯車１６ａには、副
モータ２２の駆動平歯車２４が噛み合っている。なお、
差動軸２と反対側の回動軸８の端部には、スロットル弁
４の開度を検出するスロットル開度センサ２６が接続し
ている。

本実施例の制御システムを表す第２図に示すように、こ
れら主モータ１８及び副モータ２２には制御装置２８が
接続しており、この制御装置２８からの指令により主モ
ータ１８及び副モータ２６が作動するようになっている
。制御装置２８は車両の各部に配置された図示しない車
速センサやエンジン回転数センサ、アイドルスイッチ、
クランク角センサ。

エアフローセンサ及び図示しないアクセルペダルの踏み
込み量を検知するアクセル位置センサ等に接続し、これ
らの検出データに基づき最適なスロットル開度を演算し
、前記モータ１８，２２をそれぞれ作動させる。この制
御装置２８には、スロットル開度センサ２６からの信号
も入力される。

本実施例では、主な空気制御を主モータ１８に行わせる
一方、アイドリング時の空気制御を副モータ２２で行わ
せるようにしている。

このようにすると、主モータ１８としてＤＣモータ等の
応答性は良いが精度はさほど高くないものを用い、一方
、副モータ２２としてはステップモータ等の精度は高い
が応答性が悪いものを用いることによって、それぞれの
利点を有効に生かすことができ、精度が高く且つ応答性
も良い高価な性能の良いモータを用いることなく、全体
としてのモータ性能を寓くすることができ、燃費や走行
性能の向上が可能となる。

ところが、モータ１８，２２等が故障してスロットル弁
４が正常に作動しなくなり、例えば吸気管６が開放状態
に陥ると、車両の暴走を引き起こして大事故につながる
虞がある。

そこで、このような場合の異常検知の手順を表す第３図
に示すように、スロットル弁４が正常に作動しなくなっ
たなら、まず副モータ２２に対する通電を停止したのち
、主モータ１８が指示通り作動するかどうか判断し、こ
れが異常な場合には主モータ１８への通電を停止すると
共に副モータ２２が指示通り作動するかどうか判断する
。そして、副モータ２２も異常と判断した場合には、燃
料供給や点火をカットして車両を停止させるが、副モー
タ２２が正常な場合には、この副モータ２２のみでスロ
ットル弁４の開閉を制御する。その際、正常時よりも応
答性が若干悪化することがあっても、この状態で例えば
修理工場まで自走できれば良いのであるから、機能とし
ては充分である。一方、主モータ１８が正常に作動する
場合には主モータ１８への通電を停止して副モータ２２
が指示通り作動するかどうか判断する。そして、副モー
タ２２が正常と判断した場合にはセンサ等の故障と判断
し、擬似データ等を用いて制御を続行するが、副モータ
２２が異常と判断した場合には、主モータ１８のみでス
ロットル弁４の開閉を制御する。この場合、アイドリン
グ時のスロットル弁４の開閉動作に関して若干精度が落
ちるが、やはり緊急時の走行としては充分である。

なお、差動歯車装置１１０自体の構造を本実施例以外の
他の周知の構造を採用できることは当然である。

〈発明の効果〉 本発明のアクチュエータ操作装置によると、二つのモー
タを差動歯車装置を介してスロットル弁ｅの回動軸に連
結し、これらモータ等の故障時には正常に作動する方の
モータのみに通電してスロットル弁の開閉を制御させる
ようにしたので、車両の暴走を防止しつつ正常な方のモ
ータを用いて車両を少なくとも安全゛な所まで自走させ
ることができる。又、二つのモータをアイドリング時と
通常の走行時とで使い分けることにより、走行性能及び
燃費の向上を企図し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスロットル操作装置の一実施例の
概念図、第２図はその制御システムを表すブロック図、
第３図はその異常検出用のフ四−チヤードである。 又、図中の符号で２は差動軸、４はスロットル弁、６は
吸気管、８は回動軸、１０は差動歯車装置、１２は差動
車ｔ！１ｍ、　１４１りＸ動傘歯、車、１６は遊動傘歯
車、１８は主モータ、２２は副モータ、２６はスロット
ル開度センサ、２８は制御装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジンの燃焼室に連通する吸気管に設けられてこの
   吸気管内を開閉するスロットル弁と、このスロットル弁
   の回動軸に連結された差動歯車装置と、この差動歯車装
   置に連結されて前記スロットル弁を開閉操作する主モー
   タと、前記差動歯車装置に連結されて前記スロットル弁
   の開閉操作を前記主モータとは別に行う副モータと、車
   両の走行条件に応じてこれら主モータ及び副モータの作
   動をそれぞれ制御する制御装置とを具えたスロットル操
   作装置。