JPH02275030A - 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］ この発明は機関のスロットル弁制御装置に関し、詳細に
は、電子制御アクチュエータにより特に自動車用機関の
出力を制御するスロットル弁の制御装置に関する。

［従来の技術］ 自動車用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、自動車の運転フィーリングや走行
性能を向上させることを目的として、従来のようにスロ
ットル弁とアクセルペダルとを単にワイヤケーブル等に
より機械的に連結するのではなく、この間に電子制御手
段を介在させ、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ヂコエ・
−りによりスロットル弁を開閉駆動４゛るようにしたス
ロワＩ・ル弁制御装置の開発が進められている。

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
アクチク、エータや電子制御装置が故障ｌまた場合に、
運転者の意志＋４−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〜）た事態が生ずる可能性
がある。そこで、このような危険な事態を回避できるよ
うｌＪ安全装置を設Ｕることか必要である。

従来から、例えば、特公昭６１５４９３３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、電子制御式アクヂコエークによって
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のスロワＩ・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６１−６０３
３１号公報１ｃは、機関の吸旬１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
１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
；また場合には第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Ｌ　、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
Ｊ−り駆動制御するようにしたものにおいては、１子制
御アクチコ、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会防止できるというこ
とで、安全性が確保できる。しか１．なから、２個のス
ロットル弁を直列に配置するのでは１、どうしても吸気
系が大型となるために、狭い機関室内での配置が困難に
なるという問題が生ずる。また、上記従来の技術を例え
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た場合には、上記特公昭６１
−５４９３３号公報のものも、特開昭６１−６０３３１
号公報のものも、いずれら電気式のスロットル弁を開閉
駆動するときにアクセルペダルの操作も行うらのである
ため、これら従来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、二とができないという問題点らある。

この発明は」二足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、小型で安全性が高く、しかも、自動
定速走行装置に適用した場合にアクセルペダルの操作な
し、に機関の自動運転を行うことができる機関のスロッ
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１．′：係るスロットル弁制＠装置は、入りツ
トル弁の弁軸に配置されノ５−スロブトルレバーと、上
記弁軸と同軸線上に配設され目４つ電動機によって駆動
される原動歯車と、上記弁軸に回転自在に配設された回
動ブレー１・と、この回動ブレー１・に配設され上記原
動歯車と噛み合った減速歯車と、この減速歯車と上記ス
ロワ用ノ１川ツバ−とを連結するリンク機構と、上記回
動ブＩ／−トに対する上記スロットル１ツバ−の回転範
囲を制限する制限部材と、上記回動プレートを運転者の
操作に対応して回動する手段と、上記原動歯車の回転量
を検知する回転角度センサとを備えたらのである。

［作用］ この発明においては、スロワ！・ル弁がｉａ機等の故障
によって制御不能となったとき、スロット・ル弁の開度
はアクセルペダルの踏み込みに対応１゜た開度以下に制
限される４−とになり、これにより車両の暴走が防止さ
れる。

［実施例］ 以下、実施例を図面２こ基づいて説明−・ｒる。

第１図は、先行車両との車間距離を倹申する４・間距離
センサを備え、車両の走行速度を設定速度に保つようス
ロットル弁の開度を調整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（り
には該吸気通路（１）を開閉するスロットル弁（２）が
設けられている。このスロットル弁（２）の弁軸（３）
は吸気通路（１）外に突出し、その一端にはスロットル
レバー（４）が固設されている。そして、弁軸（３）と
同軸線上に原動歯車（５）が配設され、吸気通路（１）
側に固定された電動機（６）がこの原動歯車（５）に駆
動連結されている。また、弁軸（３）上には回転自在に
回動プレート（７）が設けられている。そして、この回
動プレート（７）の軸心から離れた位置には歯車軸（８
）が固定され、該歯車軸（８）には上記原動歯車（５）
と噛み合って駆動される減速歯車（９）が回転自在に配
設されている。また、この減速歯車（９）の外縁には連
結ピン（１０）が固設され、一方、スロットルレバー（
４）の端部にも連結ピン（１１）が固設されていて、減
速歯車（９）とスロットルレバー（４）とが、それぞれ
の連結ピン（１０）、（１１）に回転自在に連結された
リンク板（１２）によって相互に連結されている。第２
図（第１図の■−■断面図）に示すように、スロットル
レバー（４）には円周方向に所定距離延びる回転範囲制
限窓（４ａ）が設けられており、回動プレート（７）に
は上記回転範囲制限窓（４ａ）と対応してストッパピン
（１３）が固設されている。回転範囲制限窓（４ａ）の
一端が上記ストッパピン（１３）に当接することにより
、回動プレート（７）に対するスロットルレバー（４）
の回転範囲が制限される。

回動プレート（７）の側面にはリターンスプリング（１
４）の一端が保持されている。このリターンスプリング
（１４）は他端が吸気通路（１）側に保持され、これに
よりスロットル弁（２）を閉位置に戻す方向のトルクが
回動プレート（７）。

ストッパピン（１３）およびスロットルレバー（４）を
介して弁軸（３）に加えられている。また、回動プレー
ト（７）の上記リターンスプリング（１４）保持側とは
反対の側面にはバックスプリング（１５）の一端が保持
されている。バックスプリング（１５）は他端がスロッ
トルレバー（４）に保持され、それによって、スロット
ルレバー（４）をストッパピン（１３）に当接する方向
（第２図中の矢印Ａと反対方向）のトルクを加えている
。

回動プレート（７）の外周部の溝（７ａ）にはアクセル
ワイヤ（１６）が掛けられ、このアクセルワイヤ（１６
）の他端はアクセルペダル（１７）に連結されている。

アクセルペダル（１７）を踏み込むと、回動プレート（
７）がリターンスプリング（１４）のばね力に抗して回
転し、減速歯車（９）、スロットルレバー（４）を介し
スロットル弁（２）を開く方向に弁軸（３）を回転する
。

アクセルペダル（１７）には該アクセルペダル（１７）
の踏込量を検知するアクセルセンサ（１８）が付設され
ている。また、アクセルペダル（１７）には負圧応動式
のアクチュエータ（１９）が連結されている。このアク
チュエータ（１９）は、電磁弁（１９１）とダイアフラ
ム（１９２）及び該ダイアフラム（１９２）で区画され
た負圧室（１９３）を備え、その負圧室（１９３）はパ
イプ（２０）によってスロットル弁（２）下流の吸気通
路（１）に連通されている。また、ダイアフラム（１９
２）とアクセルペダル（１７）とはダイアフラムワイヤ
（２１）によって連結されている。電磁弁（１９１）は
、通電されたとき負圧室（１９３）に開口する大気孔（
１９４）を閉じて吸気負圧をダイアフラム（１９２）に
作用させ、電流が遮断されたときは大気孔（１９４）を
開いて負圧室（１９３）内を略大気圧とするよう構成さ
れている。

電磁弁（１９１）が通電されダイアフラム（１９２）に
負圧が作用すると、ダイアフラムワイヤ（２１）を介し
てスロットル弁（２）を開く方向にアクセルペダル（１
７）が駆動される。

電動機（６）にはその回転量すなわち原動歯車（５）の
回転量を検知する回転角度センサ（２２）が付設されで
いる。また、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型部センサ（２３）と、車速セ
ンサ（２４）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（２５）が設けられている。−に
記甫間距靜センザ（２３）は例えば１ノーダ装置で構成
することができる。また、車両には」二足電動機（６）
を駆動制御するとともに電磁弁（１９１）をオン・オフ
制御する電子制御装置（２Ｇ）が備えられている。該電
子制御装置（２Ｇ）には上記車間粗紡センザ（２３）、
車速センサ（２４）のそれぞれの出力信号と、自動運転
スイッチ（２５）のスイッチ信号と、上記回転角度セン
サ（２２）の出力信号が入力される。電子制御装置（２
Ｇ）はこれら入力情報に隻づいて予め決められた演算処
理を行い電動機（６）及び電磁弁（１９１）へ制御信号
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（２５）が操作されていない通常運転
時には電磁弁（１９１）への通電が遮断される。このと
きアクチコ、エータ（１９）の負圧室（１９３）内は大
気圧に近い圧力となるため、ダイアフラム（１９２）は
作動せず、アクセルペダル（１７）の自由な操作が可能
となる。すなわち、アクセル操作によりリターンスプリ
ング（１４）に抗して回動ブｌノート（７）が回転１２
、回動ブｌノート（７）と一体的に回転する減速歯車（
９）、スロットルレバー 動１．てスロットル弁（２）が開閉する。それにより機
関の吸気量が調整され出力が制御される。

また、所望の車速（例えば１００　ｋｍ、／ｈ）で定速
走行を行う時は、アクセルペダル（１７）を操作ｊ−て
車速を上記所望の車速に調１ｌＩｉ：ｔ、自動運転スイ
・：ｌヂ（２５）を自動運転側に操作する。その結果、
電磁弁（１９１）が通電みれて大気孔（１９４）は閉じ
られ、吸気通路（１）からパイプ（２ｏ）を介してアク
チュエータ（１９）の負圧室（１９３）に導入された吸
気負圧がダイアフラム（１９２）に作用する。その結果
、ダイアフラム（１９２）はリターンスプリング（１４
）のばね力に抗してアクセルペダル（１７）を駆動し、
運転者によるアクセルペダル（１７）の操作に関係なく
回動プレート（７）をスロットル弁（２）全開位置まで
回転させる。また、このとき電子制御装置（２６）は車
速センサ（２４）からの車速信号を入力し、車速か上記
所望の車速となるように電動機（６）を回転制御する。

この電動機（６）の回転は原動歯車（５）及び減速歯車
（９）を介してスロットル１ツバ−（４）に伝達され、
スロットル弁（２）の弁軸（３）を回転する。第２図で
矢印Ｂ方向に減速歯車（９）が６回転すると、リンク板
（１２）によって連結されたスロットルレバー（４）が
バックスプリング（１５）に抗して矢印Ａの方向に回転
し、スロットル弁（２）は閉じ側に駆動される。

また、減速＃Ｉ車（９）が矢印Ｂと反対の方向に回転す
ると、スロットルレバー（４）は矢印Ａと反対側つまり
スロットル弁（２）を開く側に回転する。このようにし
て上記所望の車速となるようスロットル弁（２）の開度
が制御される。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（２３）によ
っ１検知されると、電子制御装置（２Ｇ）は」二足所望
の車速に関係なくスロットル弁（２）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つそして、
先行車両との車間距離が十分長くなるとスロットル弁（
２）を開いて加速し、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（６）や電子
制御装置（２６）が故障したり、あるいはまた原動歯車
（５）と減速歯車（９）の間に異物が噛み込まれて作動
不能となったときには、そういった異常状態を電子制御
装置（２６）の出力に対する回転角度センサ（２２）の
出力信号によって検知し、直ちに電磁弁（１９１）への
通電を遮断し、大気孔（１９４）をｒＭ放するつこれに
よってアクセルペダル（１７）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（１７）を操作１．て
スロットル弁（２）を開閉制御することができる。その
際、スロットル弁（２）を開く方向へのスロットルレバ
ー（４）の回転（ｉ回転範囲制限定（４ａ）の一端がス
トッパピン（１３）に当接することによって制限される
ため、電動機（６）によってスロットル弁（２）がアク
セルペダル（１７）の踏み込みに対応する開度以上に開
くことはない。したがって、車両の暴走を防ぐことがで
きる。

なお、上記実施例はこの発明を自動定速走行装置に適用
したものであるが、この発明はまた、上記特開昭６１−
６０３３１号公報等に記載されている車輪のスリップ率
を制御する装置にも適用することができる。

第３図は、このような車輪のスリップ率制御に適用した
実施例の構成図である。この実施例の場合、先の実施例
におけるようなアクチュエータ（１９）は不要であり、
また、駆動輪速度センサ（２７）と従動輪速度センサ（
２８）の出力信号によって駆動輪（図示せず）のスリッ
プを検知しスロットル弁２を閉じる方向に電動機（６）
を駆動制御するスリップ制御部（２９）が設けられる。

その他の構成は先の実施例と差異がない。

この実施例においては、運転者がアクセルペダル（１７
）を操作する通常の運転時において、スリップが検知さ
れると、上記のようにスロットル弁（２）が閉じ側に制
御され、それによって、機関出力が低下して駆動輪の駆
動トルクが減少し、スリップが抑制される。そして、こ
の場合も、電動機（６）によるスロットル弁（２）の開
度制御範囲がアクセルペダル（１７）の踏み込みに対応
する開度以下に範囲に限定され、したがって、上記電動
機（６）等の故障によりスロットル弁（２）が開いて車
両が暴走するといったことが防がれる。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、電動機によるスロット
ル弁の開度制御範囲をアクセルペダルの踏み込みによる
開度以下に制限するように構成するとともに、上記電動
機により駆動される原動歯車の回転量を監視する回転角
度センサを設けたので、上記電動機等が作動不能の状態
に陥っても車両が暴走することのない安全性の高い、し
かも自動運転が可能なスロットル弁制御装置が得られる
。

【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図は第１図および後述の第３図の■−
■断面図、第３図はこの発明の他の実施例を示す構成図
である。 図において、（１）は吸気通路、（２）はスロットル弁
、（３）は弁軸、（４）はスロットルレバ（４ａ）は回
転範囲制限窓、（５）は原動歯車、（６）は電動機、（
７）は回転プレート、（９）は減速歯車、（１２）はリ
ンク板、（１３）はストッパピン、（１４）はリターン
スプリング、（１６）はアクセルワイヤ、（１７）はア
クセルペダル、（１９）はアクチュエータ、（２２）は
回転角度センサである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の出力を制御するスロットル弁を開閉するた
   めの弁軸と、該弁軸に配設されたスロットルレバーと、
   上記弁軸と同軸線上に配設され且つ電動機によって駆動
   される原動歯車と、上記弁軸に回転自在に配設された回
   動プレートと、該回動プレートに配設され上記原動歯車
   と噛み合った減速歯車と、該減速歯車と上記スロットル
   レバーとを連結するリンク機構と、上記回動プレートに
   対する上記スロットルレバーの回転範囲を制限する制限
   部材と、上記回動プレートを運転者の操作に対応して回
   動する手段と、上記原動歯車の回転量を検知する回転角
   度センサとを備えたことを特徴とする機関のスロットル
   弁制御装置。