JPH01262332A - 機関のスロットル弁制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子制御アクチュエータにより機関のスロ
ットル弁を制御する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、排気浄化性能や燃費性能を向上させるための機関
制御の一環として、スロットル弁とアクセルペダルの機
械的連結をなくしアクセル踏込み量を電気量に変換した
信号（アクセル踏込み量信号）と他の機関運転状態また
は車輌走行状態を表わす信号（例えば機関回転数信号、
ギヤポジション信号等）に対応してスロットル弁の開閉
制御を行なう電子制御アクチュエータによるスロットル
弁制御装置の開発が進められている。

上記の電子制７１１アクチエエータによるスロットル弁
制御Ｂ装置においては、スロットル弁の開閉は機関運転
状態または車輌走行状態を表わす信号に対応して最適の
開度を逐次演算する演算制御部からなる車輌制御装置か
らの指令を受けて作動するモータにより行なわれるため
、走行中に電子ｊｔＩＩｌ　？ＴＩアクチュエータが動
作不能になっても車輌の暴走を防ぐ安全装置を設ける必
要があり、このような安全装置の例として制御不能とな
ったときにモータからスロットル弁軸を切離す電磁クラ
ッチを設けたものが例えば特公昭５Ｂ　−２５８５３号
公報に開示されている。一方、スロットル弁軸を差動歯
車装置を介して電子制御アクチュエータと、アクセルペ
ダルの踏込みに応動して機械的に回転駆動する方法が特
開昭６１−２１５４３６号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記した従来例では電子制御アクチュエ
ータが動作不能の状態となったときに、車輌の暴走を防
止し、さらに走行を維持して修理のために所定の場所へ
車輌を移動することが不可能となるという問題があった
。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、電子制御アクチュエータの動作不能時であって
も車輌の暴走を防止して安全性を確保すると共に、車輌
の発進時および加速時に駆動輪のスリップが発生すると
スロットル開度を減して機関のトルクを減少させるトラ
クション制御あるいは自動変速機の変速時のショックを
防止するために変速時にスロットル弁開度を減じる装置
等に好適な機関のスロノ）ル弁開１ｆｆｌ装置を得るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るスロットル弁制御装置は、機関の出力を
可変するスロットル弁を開閉する弁軸を駆動する差動歯
車装置、この歯車装置の第１の原動歯車をアクセルペダ
ルの踏込みに応して回転するアクセルワイヤ、第２の原
動歯車を回転するモータを含む電子制御アクチュエータ
、第１および第２の原動歯車に作用するリターンスプリ
ングおよび弁軸の出力軸と第２の原動歯車との間に設け
たスプリングとから構成されている。

〔作　用〕

この発明においては、トラクション制御あるいは自動変
速機の変速時のようにアクセルペダルの操作に反してス
ロットル弁開度を減じる必要があるときは、電子制御ア
クチュエータにより第２の原動歯車を駆動して行なわれ
る。このとき、差動歯車装置の出力軸と第２の原動歯車
との間に設けたスプリングのスロットル弁を閉しる方向
の力が増し、アクセルペダルの操作力を増大する結果、
アクセルペダルを操作している運転者にスロットル弁開
度を減じる必要があることを知らせる作用をする。また
、万一、電子制御アクチュエータが故障した際は電源を
オフするか、または電磁クラッチによりモータから第２
の原動歯車を切離し、この結果、第２の原動歯車を早く
全閉位置に復帰させ、アクセルペダルとアクセルワイヤ
のみでスロットル弁を操作し車輌の走行が行なえる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明によるスロットル弁制御装置の構成図であ
り、図において、ｌは図示しない機関の空気吸入管、２
はこの吸入管ｌを開閉するスロットル弁で、弁軸３で支
軸されている。４はこの弁軸３に結合した歯車、５は差
動歯車装置であって、５１．５２はカサ歯車で、出力軸
５３にそれぞれ回転自在であり、カナ歯車５１．５２の
外周にそれぞれ第１および第２の原動歯車６．７が噛合
っている。出力軸５３は軸受５４で支承され、出力軸５
３にピニオン軸５５が直交して固定されている。ピニオ
ン軸５５には小カサ歯車５６゜５７が取付けられ、小カ
サ歯車５６．５７は上記カサ歯車５１．５２と噛合って
いる。５８は出力軸５３に結合した歯車で、上記歯車４
に噛合っており、スロットル弁２の弁軸３を回転駆動す
る。

５９はカサ歯車５２と出力軸５３に結合した歯車５８と
の張設したスプリングで、スロットル弁２を閉じる方向
のトルクを出力軸５３に加えている。

９は歯車６の軸心に固定された回転軸で、この軸９にボ
ルト１１で固定したアクセルレバ−１０にアクセルワイ
ヤ１２が掛けられ、このワイヤ１２がアクセルペダル１
３に連結されている。１４は第１の原動歯車６のリター
ンスプリングで、このスプリング１４によってスロット
ル弁２を閉位置に復帰するトルクを回転軸９に付与して
いる。１５はアクセルペダル１３のリターンスプリング
、１６はアクセルペダル１３のストッパである。８は電
子制御アクチュエータであって、直流のモータ８１と、
このモータに電流供給を行なう電流制御回路８３と、＠
磁りラッチ８２とから構成されている。

７１は歯車７の軸心に固定された回転軸で、この回転軸
７１にはアーム７２が設けである。第２の原動歯車７は
回転軸７１を介してモータ８１により回転駆動されるが
、回転軸７１とモータ８１間に電磁クラッチ８２が配設
され、このクラッチ８２の電源をオフするとモータ８１
の回転力は回転軸７１に伝わらない、１７はスロットル
弁２の開度を検出するスロットル開度センサ、１８は回
転軸７１すなわち、第２の原動歯車７の回転量を検出す
る回転角度センサ、１９は運転者が操作するアクセルペ
ダル１３の踏込み量を検知するアクセルセンサ、２０は
機関の動作状態（例えば回転速度Ｎ、自動変速機の変速
時期Ｔ）および車輌の操作状態（例えばブレーキ操作Ｂ
）を検出するセンサである。

第２図は第１図の■−■線におけるアーム７２の正面図
であって、２１．２２は仮ばねからなるリターンスプリ
ングで、アーム７２が左廻りに回転するときはリターン
スプリング２１が作用し、右廻りに回転するときはリタ
ーンスプリング２２が作用し、双方のリターンスプリン
グ２１．２２が均等に作用する設定位置（実線位′ｆ１
）に戻す方向のトルクをそれぞれアーム７２に加えてい
る。

２３．２４はリターンスプリング２１．２２のストッパ
、２５はスロ７）ル開度センサ１７、回転角度センサ１
８、アクセルセンサ１９、センサ２０の各出力信号を人
力し、これらの人力情報に対応して予め決められた演算
処理を行なって電流制御回路８３を介してモータ８１を
駆動すると共に、電磁クラッチ８２のオン、オフを制御
する演算制御部である。

次に動作について説明する。モータ８１の回転駆動力は
電磁クラツナ８２を介して第２の原動歯車７、カサ歯車
５２、小カサ歯車５６．５７、ビニオン軸５５、出力軸
５３および歯車５８を介して歯車４からスロットル弁軸
３に伝わる。一方、アクセルペダル１３の踏込みに応じ
てアクセルワイヤ１２、アクセルレバ−１Ｏ１第１の原
動歯車６を介して差動歯車袋Ｗｔ５の一方のカサ歯車５
１に駆動力が与えられる。この駆動力は小カサ歯車５６
．５７に作用し電子側ｔＴＪアクチュエータ８によって
回転されているカサ歯車５２の回転に対して重畳する形
で出力軸５３をカサ歯車５１が回転した角度の半分の角
度だけ同一方向に回転させ、上記と同様にして歯車５８
、歯車４を介してスロットル弁２を開閉する。そして、
アクセルペダル１３の踏込みに対するスロットル弁２の
動きは電子制御アクチュエータ８による動きに重畳する
形で行なわれるが、その応答の速度はアクセルペダル１
３の動きに即時に応答する。また、アクセルペダル１３
から運転者の足が離され車輌のブレーキ操作が行なわれ
るときはアクセルワイヤ１２で駆動されている第１の原
動歯車６は素早くスロットル弁２を閉じる作用をするが
、モータ８の動作追従遅れにより第２の原動歯車７はス
ロットル弁２を閉しる動作が緩慢となる。このようなと
きはセンサ２０によりブレーキ操作を検知した演算制御
部２５は直ちに電磁クラッチ８２をオフし、電子制御ア
クチュエータ８と第２の原動歯車７を切離す、この結果
、アーム７２に作用しているリターンスプリング２１．
２２により第２の原動歯車７はアーム７２の設定位置す
なわち、スロットル弁２の全閉位置に素早く戻される。

このような動作は電磁クラッチ８２をオンした状態でモ
ータ８１の電源をオフし、リターンスプリング２１．２
２によりモータ８１を空転することでも得られる。

ところで、モータ８１または電流制ｍ回路８３が故障し
、演算制御部２５の出力に応じた第２の原動歯車７の回
転動作、つまり回転角度センサ１８の出力信号が異常を
検知すると、直ちにＴ、Ｘ　［クラッチ８２をオフし、
第２の原動歯車７をスロットル弁２の全閉位置（設定位
置）に戻し、車輌が暴走するのを防止する。そして、上
記電磁クラノナ８２のオフ後はアクセルワイヤ１２によ
り第１の原動歯車６のみをアクセルペダル１３で直接駆
動し車輌の走行を行なう。

一方、トラクション制御あるいは自動変速機の変速時の
ようにアクセルペダル１３の操作に反してスロットル弁
角度を減じる必要があるときは電子制御Ｉアクチュエー
タ８により第２の原動歯車７を逆転駆動する。このとき
、歯車５８の回転量はカサ歯車５２の回転量の１／２で
あるから、対向している歯車５８とカサ歯車５２の相対
位置が変わる。この結果、スプリング５９の捩り量が増
加しｇ１１屯５Ｂに対するスロットル弁２を閉しる方向
の力を増大する。この力は出力軸５３、ピニオン軸５５
、小カサ歯車５６．５７、カサ歯車５１．第１の原動歯
車６およびアクセルワイヤ１２を介してアクセルペダル
１３にも伝わる。これによって、アクセルペダル１３を
操作している運転者に対し、アクセルペダル１３が重く
なったように感じさせる作用をし、スロットル弁開度を
減じる動作が行なわれていることを知らせる。この結果
、運転者はアクセルペダル１３の操作に反してスロット
ル弁２の開度が凍しられていることに対応して安全運転
を行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、スロットル弁を開閉す
る弁軸を差動歯車装置の出力軸で駆動し、差動歯車４ｊ
ｔ置の第１の原動歯車はアクセルペダルの踏込みにより
回転可能にし、第２の原動歯車はモータを含む電子制御
アクチュエータで駆動し、かつ第２の原動歯車は回転位
置から初期設定位置に復帰作用するリターンスプリング
を備え、さらに出力軸と第２の原動歯車との間にスプリ
ングを設けるようにしたので、アクセルペダルの操作に
反してスロットル弁開度が減じられるときにアクセルペ
ダルの操作を重くして運転者に知らせることができ、こ
れによって、安全運転が可能となる。

また、電子制御アクチュエータが故障しても車輌が暴走
したり走行不能となることもなく安全性の高いスロット
ル弁制御装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスロットル弁制御装
置の構成図、第２図は第１図のｎ−ｎ線から見た回転軸
に取付けたアームとリターンスプリングとの正面図であ
る。 ２・・・スロットル弁、３・・・弁軸、５・・・差動歯
車装置、６・・・第１の原動歯車、７・・・第２の原動
歯車、８・・・ｊ「子制御アクチュエータ、１２・・・
アクセルワイヤ、１３・・・アクセルペダル、１７・・
・スロットル開度センサ、２０・・・センサ、２１．２
２・・・リターンスプリング、２５・・・演算制御部、
５３・・・出力軸、５９・・・スプリング、８１・・・
モータ、８２・・・電磁クラ　　ノ　チ　。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 ７：第２の原動歯車 ｏｃｔ子制子制御アクエコエータ　５３：出力軸１２：
アクセルワイヤ　　　　　　　　５９ニスプリング（連
結手段）８１：モータ １３：アクセルペダル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の出力を可変するスロットル弁を開閉する弁軸と、
   この弁軸をその出力軸で駆動するように設けられた差動
   歯車装置と、この差動歯車装置の第１の原動歯車をアク
   セルペダルの踏込みに応動して回転駆動するための機械
   的な連結手段と、上記差動歯車装置の第２の原動歯車を
   回転駆動するモータを含む電子制御アクチュエータとを
   備えたスロットル弁制御装置において、上記第１および
   第２の原動歯車はそれぞれスロットル弁を閉じる方向に
   作用するリターンスプリングを備え、第２の原動歯車を
   含む差動歯車装置のモータ入力側とスロットル弁の弁軸
   を駆動する出力軸側との間にスロットル弁を閉じる方向
   に作用するスプリングを張設したことを特徴とする機関
   のスロットル弁制御装置。