JPH02130229A - 内燃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］ この発明は内燃機関のスロットル弁制御装置に関し、詳
細には、アクセルペダルに連動する第１のスロットル弁
と電動機により駆動制御される第２のスロットル弁とを
吸気通路に直列に配置した車両用内燃機関のスロットル
弁制御装置に関する。

［従来の技術］ 内燃機関の吸気量制御は一般に吸気通路に設けられたス
ロットル弁の開閉制御によって行われる。

そして、通常、このスロットル弁はアクセルペダルに連
動して機械的に開閉制御される。

ところで、最近では、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
セルペダルとを機械的に連結するのではなく、アクセル
踏込量を電気量に変換した信号（アクセル踏込量信号）
と、機関回転数信号。

ギヤポジション信号、車輪のスリップ信号等能の機関運
転状態あるいは車両走行状態を表す信号とに対応して最
適のスロットル開度を逐次演算し、その演算された制御
量に対応した電気信号に基づいて作動する電子制御アク
チュエータによりスロットル弁を開閉駆動するようにし
たスロットル弁制御装置の開発が進められている。この
電気式のスロットル弁制御装置を利用すれば、特開昭６
０１９２０８号公報に開示されているような車間距離に
応じて車両を自動的に増減速させるような制御もまた可
能となる。

ところが、このような電気式のスロットル弁制御装置に
おいては、車両走行中にスロットル弁駆動用の電子制御
アクチュエータや電子制御装置が故障した場合に、運転
者の意志に関係なくスロットル弁が開いたままとなって
車両が暴走するといった事轢が生ずる可能性がある。そ
こで、このような危険な事態を回避できるような安全装
置を設けることが必要である。

従来から、例えば、特公昭６１−５４９３３号公報に記
載されているように、電気式のスロットル弁制御装置を
備えた機関において、電子制御式アクチュエータによっ
て駆動制御される第１のスロットル弁と直列にアクセル
ペダルに連動する第２のスロットル弁を配置し、この第
２のスロットル弁を第１の、スロットル弁が開いたまま
になった場合の安全スロットル弁として機能させるよう
にしたものが提案されている。また、特開昭６１−６０
３３’１号公報には、機関の吸気通路にアクセルペダル
に連動する第１のスロットル弁と電気式の第２のスロッ
トル弁を直列に配置して、車両加速時のスリップ制御を
電気式の第２のスロットル弁の開閉駆動によって行うと
ともに、この第２のスロットル弁の駆動制御手段が故障
した場合には第１のスロットル弁をアクセル操作によっ
て駆動することで安全性を保つようにしたものが記載さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように、吸気通路に２個のスロットル弁を直列に
配置し、一方のスロットル弁をアクセルペダルに連動さ
せ、他方のスロットル弁を電子制御アクチュエータによ
り駆動制御するようにしたものにおいては、電子制御ア
クチュエータによる方のスロットル弁が作動不能の状態
に陥った場合でもアクセルペダルに連動する方のスロッ
トル弁によって車両の暴走を防止できるということで、
安全性が確保できる。しかしながら、アクセルペダルに
連動するスロットル弁と電子制御アクチュエータにより
駆動制御されるスロットル弁を吸気通路に直列に配置し
て安全性を保つという上記従来の技術を、電気式のスロ
ットル弁によって例えば車両を自動的に定速走行させる
ような機関の自動運転のための制御装置に適用しようと
すると、上記特公昭６１−５４９３３号公報のものも、
また特開昭６１−６０３３１公報のらのも、いずれも電
気式のスロットル弁を開閉駆動するときにアクセル操作
、歩の操作も行うものであるため、これら従来の技術の
単なる適用ではアクセルペダルの操作なしに機関を自動
運転できるようなスロットル弁制御装置を得ることがで
きないという問題点が生ずる。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たものであって、電気式のスロットル弁の駆動制御系に
故障が生じたときの安全性をアクセルペダルに連動する
スロットル弁の駆動によって確保することができるとと
もに、アクセルペダルの操作なしに電気式のスロットル
弁によって機関の自動運転を行うことができる内燃機関
のスロットル弁制御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］ この発明に係る内燃機関のスロットル弁制御装置は、ア
クセルペダルに連動する第１のスロットル弁と、その上
流又は下流に設けられ電動機によって駆動される第２の
スロットル弁と、自動運転スイッチと、このスイッチが
操作されると第１のスロットル弁を開くアクチュエータ
と、自動運転スイッチが操作されたとき上記アクチュエ
ータを作動させるとともに上記電動機を駆動制御する制
御手段とを設けたものである。

［作用］ この発明においては、自動運転スイッチが操作されると
第１のスロットル弁がアクチュエータによって強制的に
開かれ、電動機による第２のスロットル弁の開閉駆動に
よって機関の自動運転が行われる。また、上記第２のス
ロットル弁の駆動制御系が故障して制御不能となったと
きは、自動運転スイッチを解除することでアクセルペダ
ルに連動する第１のスロットル弁の開閉駆動が可能とな
り、これＩこより車両の暴走が防止される。

［実施例］ 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、先行車両との車間距離を検出する車間距離セ
ンサを備え、車両の走行速度を設定速度ｊこ保つようス
ロットル弁の開度を調整するするとともに先行車両との
車間距離が短くなったときには適正な車間距離を保つよ
うスロットル弁の開度を制御する車両の自動定速走行装
置に適用したこの発明の一実施例を示すものである。

この実施例において、機関（図示せず）の吸気通路（１
）には該吸気通路（１）を開閉する第１のスロットル弁
（２）が設けられている。この第１のスロットル弁（２
）は、スロットルレバー（３）が固定され、アクセルワ
イヤ（４）を介してアクセルペダル（５）に連結されて
いる。また、上記第１のスロットル弁（２）の下流には
第２のスロットル弁（６）が配設されている。この第２
のスロットル弁（６）は電動機（７）に駆動連結されて
いる。

上記第１のスロットル弁（２）に固定されたスロットル
レバー（３）には一端が吸気通路（１）側に固定された
リターンスプリング（８）が連結され、これにより、第
１のスロットル弁（２）は閉弁方向に付勢されている。

アクセルペダル（５）を踏み込むと、第１のスロットル
弁（２）は上記リターンスプリング（８）の付勢力に抗
して開かれる。

上記第１のスロットル弁（２）には開度検出用の第１ス
ロツトルセンサ（９）が付設され、第２のスロットル弁
（６）には同じく開度検出用の第２スロツトルセンサ（
ｌＯ）が付設されている。

これら第１及び第２のスロットルセンサ（９，１０）は
例えばポテンショメータで構成することができる。

また、アクセルペダル（５）には負圧応動式のアクチュ
エータ（１１）が連結されている。このアクチュエータ
（１１）はダイアフラム（１２）を備え、該ダイアフラ
ム（１２）で区画された負圧室（１３）がパイプ（１４
）によって上記第２のスロットル弁（６）下流の吸気通
路（１）に連通されている。また、ダイアフラム（１２
）とアクセルペダル（５）とがダイアフラムワイヤ（１
５）によって連結されている。そして、負圧を導く上記
パイプ（！４）の途中には電磁弁（１６）が設けられて
いる。該電磁弁（１６）は、通電されたときパイプ（１
４）に形成された大気孔（１７）を閉じて吸気負圧をダ
イアフラム（１２）に作用させ、電流が遮断されたとき
は大気孔（１７）を開いて負王室（１３）への負圧をリ
ークさせるよう構成されている。電磁弁（１６）が通電
されダイアフラム（１２）に負圧が作用すると、ダイア
フラムワイヤ（１５）を介して第１のスロットル弁（２
）を開く方向にアクセルペダル（５）が駆動される。

車両（図示せず）には前方車両との車間距離を検知する
ための車間距離センサ（１８）と、車速センサ（１９）
が設けられ、また、機関の自動運転を指示する自動運転
スイッチ（２０）が設けられている。上記車間距離セン
サ（Ｉ８）は例えばレーダ装置で構成することができる
。また、車両には上記電動機（７）を駆動制御するとと
もに電磁弁（１６）をオン・オフ制御する電子制御装置
（２１）が備えられている。該電子制御装置（２１）に
は上記車間距離センサ（１８）、車速センサ（１９）の
それぞれの出力信号と、自動運転スイッチ（２０）のス
イッチ信号と、上記第１スロツトルセンサ（９）及び第
２スロツトルセンサ（ｌＯ）の出力信号が入力される。

電子制御装置（２１）はこれら入力情報に基づいて予め
決められた演算処理を行い電動機（７）及び電磁弁（Ｉ
６）に制御信号を出力する。

次に上記実施例の動作を説明する。

自動運転スイッチが操作されていない通常運転時には、
第１図に示すように第２のスロットル弁（６）は全開位
置に保持されるとともに電磁弁（１６）への通電が遮断
される。このときアクチュエータ（１１）の負圧室（１
３）内は大気圧に近い圧力となるため、ダイアフラム（
１２）は作動せず、アクセルペダル（５）の自由な操作
が可能となる。したがって、アクセル操作による第１の
スロットル弁（２）の開閉によって吸気量の制御が行わ
れる。

また、所望の車速（例えばＩ　Ｏ０１ｖ／ｈ）で定速走
行を行う時は、アクセルペダルを操作して車速を上記所
望の車速に調整し自動運転スイッチ（２０）を自動運転
側に操作する。その結果、電磁弁（１６）が通電されて
第２図に示すように大気孔（１７）は閉じられ、吸気通
路（１）内の吸気負圧がパイプ（１４）を介してアクチ
ュエータ（１１）の負圧室（１３）に導入される。その
ため、ダイアフラム（１２）はリターンスプリング（８
）のばね力に抗してアクセルペダル（５）を駆動し、第
２図に示すように運転者によるアクセルペダル（５）の
操作に関係なく第１のスロットル弁（２）を全開する。

また、このとき電子制御装置（２１）は車速センサ（１
９）からの車速信号を人力し、車速か上記所望の車速と
なるように電動機（７）を駆動して第２のスロットル弁
（６）を開閉制御する。また、この自動運転中、先行車
両との車間距離が短くなったことが車間距離センサ（１
８）によって検知されると、電子制御装置（２１）は上
記所望の車速に関係なく第２のスロットル弁（６）を閉
じ側に駆動して適正な車間距離を保つよう減速制御を行
う。そして、先行車両との車間距離が十分長くなると再
び上記所望の車速による定速走行を行う。

このような定速走行装置において、電動機（７）や電子
制御装置（２Ｉ）が故障して第２のスロットル弁（６）
が制御不能となったり、あるいはまた第２のスロットル
弁（６）自体の作動不良が発生したといった異常状態が
第２スロツトルセンサ（１０）の出力信号によって検知
されると、電子制御手段（２１）は直ちに電磁弁（１６
）への通電を遮断し、大気孔（１７）を開放する。これ
によってアクセルペダル（５）の自由な操作が可能とな
るため、運転者はアクセルペダルを操作して第！のスロ
ットル弁（２）を開閉制御することができる。

なお、上記実施例では電動機によって駆動する第２のス
ロットル弁（６）をアクセルペダル（５？に連動する第
１のスロットル弁（２）の下流に設けたものを示したが
、第２のスロットル弁（６）は第１のスロットル弁（２
）の上流に設けてもよい。また、上記実施例では自動運
転時に第１のスロットル弁（２）の開度は全開に保持す
るようにしたが、自動運転時の最高車速を制限するため
に第！のスロットル弁（２）の開度を全開以外の所望の
開度に保持するようにしてもよい。

また、この発明は車間距離センサを備えない自動定速走
行装置に対しても適用することができる。

また、この発明は定速走行装置以外にも適用することが
可能である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、自動運転スイッチが操
作されるとアクセルペダルに連動した第１のスロットル
弁を開くアクチュエータを備え、自動運転スイッチ操作
後は電動機により駆動される第２のスロットル弁の開閉
制御により機関の吸気量を制御するよう構成したので、
アクセルペダルの操作なしに第２のスロットル弁による
機関の自動運転が可能であり、また、第２のスロットル
弁が電動機等の故障によって制御不能となった場合でも
、アクセルペダルの操作によって第１のスロットル弁を
駆動制御することが可能であり、これによって車両の暴
走を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第、１図はこの発明の一実施例を示すスロットル弁制御
装置の構成図、第２図は同実施例の自動運転時の動作を
示す動作説明図である。 図において、（１）は吸気通路、（２）は第１のスロッ
トル弁、（５）はアクセルペダル、（６）は第２のスロ
ットル弁、（７）は電動機、（１１）はアクチュエータ
、（Ｉ６）は電磁弁、（２０）は自動運転スイッチ、（
２Ｉ）は電子制御装置である。 なお、 各図中同一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の吸気通路に設けられアクセルペダルに連動
   する第１のスロットル弁と、該第１のスロットル弁の上
   流又は下流に設けられる第２のスロットル弁と、上記第
   ２のスロットル弁を駆動する電動機と、上記第１のスロ
   ットル弁を上記アクセルペダルの操作と関係なく開方向
   に駆動するアクチュエータと、機関の自動運転を指示す
   る自動運転スイッチと、該スイッチが運転者により自動
   運転側に操作されたとき上記第１のスロットル弁を上記
   アクセルペダルの操作に関係なく開くよう上記アクチュ
   エータを作動させるとともに上記第２のスロットル弁に
   より機関の吸気量を制御するよう上記電動機を駆動制御
   する制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関のス
   ロットル弁制御装置。