JPH02275031A - スロットルバルブ装置 - 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 本発明は、内燃機関のためのスロ・ットルバルブに関す
る。

従来の技術 この種のスロ・ツ１−ルバルブは西ドイツ特許第３７１
１７７９号に記載されている。この公知のスロットルバ
ルブは、完全に閉じた位置（０°位置）と、機械的伝達
装置により指定される最大開放位置との間で、サーボモ
ータを通じて制御されるやアクセルペダルを操作しない
場合は、機械的伝達装置はスロットルバルブの完全な閉
鎖位置を指定し、従って電子アクセルペダルの調整の可
能性を守りつつｆＩｌｌＩＩｉ的アクセルペダルの安全
性が得られるや発明が解決しようとする課題 上記のような従来の構成においては、たとえば、アクセ
ルペダルを突然踏み下ろしたとき、あるいは逆にアクセ
ルペダルを突然放したときのように、急激な荷重交替を
生じたときに衝撃が発生する間趙があった。

本発明は上記問題を解決するもので、いわゆる荷重交替
衝撃を緩衝するために、たとえば無負荷充填調整がサー
ボモータを通じて可能となり、非常走行特性が維持でき
るようにしたスロットルバルブ装置を提供することを目
的とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明のスロットルバルブ
装置は、スロットルバルブが支持されている回転軸を備
え、上記スロットルバルブの開放運動を開放位置の方向
で制限する停止点を備え、アクセルペダルを通じてのｍ
補的ケーブルの作動に応じて開放位置の方向に停止点を
移動させるための手段を備え、停止点の方向に上記スロ
ットルバルブを加圧する手段を備え、閉鎖位置と、停止
点によって決定された最大開放位置との間のスロットル
バルブの開放度を調節するサーボモータを備え、上記ｔ
Ｉｉ械的ケーブルが緩んだ時に停止点を上記スロットル
バルブの閉鎖位置の方向に付勢する復帰手段を備え、ス
ロットルバルブ位置のための目標値発信器と、上記サー
ボモータに所属するスロットルバルブ位置のための実際
値発信器を備え、さらに、上記スロットルバルブの閉鎖
位置方向の停止点最小位置を調節する停止点設定器を備
え、機械的ケーブルが停止点を移動させるための手段の
旋回部に働き、これが同手段の設定部分を通じて、停止
点の最小位置と、旋回部の最小位置の間の自由な移動を
維持しつつ、停止点を調整するように構成し、目標値発
信器が旋回部に所属した構成にしたものである。

さらに本発明は、サーボモータが無負荷充填調整のため
の信号を保持する電気モータで構成され、さらには、こ
の電気モータがコンピュータによって制御されており、
これが目標値発信器と実際発信器の値を考慮し、プログ
ラム制御でスロットルバルブ角度を調節するようにした
しのである。

作用 上記構成により、アクセルペダルを操作しないときに、
スロットルバルブの停止点がスロットルバルブを完全に
閉じず、たとえば約１０°の角度領域を提供し、そこで
サーボモータにより、対応する目標値指定でスロットル
バルブの位置が調整され、これによって、サーボモータ
を通じて無負荷時の微調節を行うことができるようにな
り、しかもこの種の開放は車両が運動能力を失わないこ
とを保証する。

したがって、たとえば、アクセルペダルを突然踏み下ろ
したときは、サーボモータはスロットルバルブの実際の
開放を時間的にずれて調整し、穏やかな反応性能が得ら
れ、逆にアクセルペダルを突然放しても、スロットルバ
ルブは完全には閉鎖されずに、停止点設定器により最低
開放が保証されて残り、荷重の完全解除による急激な荷
重交替は生じない。

実施例 以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例によるスロットルバルブの作
動原理の説明のために示した斜視図である。第１図にお
いて、１０はスロットルバルブを示し、これは内燃機関
の吸気管の中に取付けられ、吸気管はこの図では垂直に
走っており、このスロットルバルブ１０は閉じた状態を
示している。このスロットルバルブ１０は回転軸１２の
周囲に旋回することができ、矢印１０Ｇの方向に旋回す
れば、スロットルバルブ１０は開放位置へもたらされる
０回転軸１２はその一端にスロットルバルブ１０と運動
上強制結合した半径方向の延長部１６が直角に折り曲げ
て設けられており、さらに回転軸１２の軸心１４の延長
上において、駆動レバー２２と従動レバー２８を備えた
設定部１８の回転軸が同軸に配置されている。

この設定部１８の旋回は駆動レバー２２により調節され
、従動レバー２８はこの旋回を以下に記載する方法によ
りスロットルバルブ１０と運動上強制結合した延長部１
６に伝達する。ｖＡ動リレバー２２たはここに示したよ
うに従動レバー２８は他端が２６の点でエンジン側に枢
着されている復帰ばね２４により付勢され、安全上の理
由から二重ばねとして構成されているこの復帰ばね２４
はスロットルバルブ１０にその閉鎖位置への方向すなわ
ち矢印１００と反対の方向への圧力をかける。

この従動レバー２８は軸心１４に平行に突出して延長部
１６と接触するキャリアビン３０を備えており、停止ば
ね３２は圧縮応力でスロットルバルブ１０にその開放位
置への方向すなわち矢印１００の方向への圧力をかけ、
従って延長部１６に設定部１８のキャリアビン３０との
接触位置へ圧力をかける。この場合重要なのは、停止ば
ね３２が復帰ばね２４より小さいばね力特性曲線を有し
ており、より柔らかいことである。この停止ばね３２は
延長部１６を直接従動レバー２８と連結させることがで
きるが、しかしまた、図示したように、その一端で回転
軸１２にトルクを及ぼすようにし、その他端８０でモー
タ側で固く枢着するようにしてもよい。

設定部１８の従動レバー２８の延長部５０はその末端５
Ｂに調整可能な停止ｉａ　Ｉｓ　ｆ１２を備えており、
この停止ねじ８２は停止黒膜７定器５４の停止点法定ボ
ルト５Ｇと接触可能であり、スリ・ツトルバルブ１０の
閉鎖位置での設定部１８の旋回を制限する。停止点設定
器５４は設定部１８の閉鎖度を限定する；気モータまｔ
＝：は圧力箱として構成することができる。

設定部１８はスロツトルバルブ１０の開放値１の方向に
旋回部６０によって旋回され、旋回部６０は図示さり、
ていないアクセルペダルと連結しているケーブル２０の
操作によ−フて旋回することができる。図面ではスロツ
トルバルブ１０の回転軸１２、設定部１８の回転軸およ
び旋回部６０の回転軸は互いに同軸に整列している。こ
の軸の周囲を、ケーブル２０が作用するケーブルレバー
６２により、設定部１８の駆動レバー２２の対向アーム
として構成されている設定レバーＧ４が旋回することが
できる。この設定レバー６４はキャリア６Ｇを備え、こ
のキャリアＧ６はそのストッパ５２で設定部１８の駆動
レバー２２の一方の側を復帰ばｂ２４に抗Ｉ７て押１７
、この設定部１８をスリ、ットルバルグ１０の開放位置
の方向に勅かず。また、旋回部６０には復帰ばね７０が
設けられており、これはアクセルペダルが操作されず、
従ってケーブル２０が緩んだ時、豹回部６０がそのゼロ
位置へ動かされるように構成されている。旋回部６０に
はＤ標値発信器７２が接続されており、センサとして電
気的に信号を発し、これは運転者のアクセルペダル操作
に基づき作られるような負荷要求に代表される。

スロットルバルブ１０の位置＾、の別の介入は、サー・
ボモータ４２を逼じて可能である。サーボモータ４２は
電子ａ桐によって駆動され、これはたとえばスリ・ｙブ
制御であってよい、駆動な子ｍ梢はさらに消費最適化１
〜た特性曲線を考慮１〜、これによって電気モータがス
ロットルバルブ１０の開放と閉鎖を制御する。二とがで
きる。スロワ）・ルバルブ１０の突然の１ｍ放の際の荷
重交替の鐸衝のための処′Ｉｌら、ここで考慮すること
ができる。突然のスリップ、荷重交替あるいは高すぎる
消費にも対処するために、スリ・ット・ルバルブ１０は
その閉鎖位置の方向に圧力を受けることが望ましい。こ
のためサーボモータ４２が駆動され、矢印１００と逆の
方向に回転する。従ってキャリア３８は半径方向ジャー
ナル３Ｇに当たり、回転軸１２を矢印１００と逆の方向
に回転させる。これによって延長部１６は停止点９０で
設定部１８のキャリアビン３０と噛み合いが外れ、停止
ばね３２はその圧力を受ける方向と逆に負荷を受け、ス
ロツトルバルブ１０は；子論理回路により指定された量
だけ閉じられる。

スロットルバルブ１０の実際の閉鎖度を確認する実際値
発信器６８は回転軸１２に所属しており、実際のスロッ
トルバルブ開放度の数値を供給する。第１図に示した配
置の機能は次のとおりである。アクセルペダルと連結し
ているケーブル２０の引張りにより旋回部６０はその回
転軸の周りを回転し、キャリアθＧを通じてストッパ５
２で設定部１８の駆動レバー２２を上から押しつける。

これによって設定部１Ｂは図面では時計回り方向に旋回
する。この時、旋回は旋回部６０の旋回によって予め指
定される程度を越えることは充分可能であり、この場合
は駆動レバー２２が５２の点で旋回部６０のキャリア６
６ともはや接触しないことになろう、しかし復帰ばね２
４は、その他の抵抗がこれを妨げない限り、駆動レバー
２２とその延長部５０を５２の点で保つ。

設定部１８の旋回運動は設定部１８のキャリアビン３０
を通じて延長部１６に伝達され、延長部１６はスロット
ルバルブ１０の回転軸１２と結合していることから、そ
の他の力がスリ・γトルバルブ１０に影響しない限り、
停止ばね３２が延長部１６を押してキャリアビン３０と
接触するように押しつけることができる。

このようにしてスロットルバルブ１０の最大開放角度が
指定され、これに対してスリ・ットルバルブ１０は、閉
鎖力が停止ばね３２のばね定数を克服する限り、妨げな
く矢印１００と逆の方向に回転して閉じることができる
。

アクセルペダルのケーブル２０の位置によって指定され
る最大開放度と、完全に閉じた位置との間で、スロット
ルバルブ１０の１頷はサーボモータ４２によって調節さ
れる。また、サーボモータ４２の駆動のためのパラメー
タは、対応して指定されメモリに納められたパラメータ
によって、また車両運転パラメータ（速度、回転数、ア
クセルペダル特作曲線など）によって、また発信器６８
と７２が供給する数値によって検索され、しかも発信器
６８はスロットルバルブ１０の実際位置のために、発信
器７２はスロットルバルブ１０の目標位置のために、ア
クセルペダルによって決定される負荷要求を通じて指定
されている通りになる。

本発明の本質的特徴は停止点設定器５４であり、これは
機械的指定に基づきスロットルバルブ１０の完全な閉鎖
を妨げる。旋回部６０が操作されないアクセルペダルに
よってその完全閉鎖位置へ回転しても、停止点設定ボル
ト５６に停止ねじ８２が接触することにより、設定部１
８の復帰ばね２４による０゜までの復帰が妨げられ、停
止点設定器５４は設定部１８をスロットルバルブ１０の
約１０°の開放角度に相当する位置に保つ、スロットル
バルブの０゜から１０°の間の調節はサーボモータ４２
を通じてのみ行われ、サーボモータ４２はこのため無負
荷充填制御により駆動され、従って一定の無負荷回転数
を保つ。

設定部１８の配置により、他方では目標値発信器７２が
固定されずに、典型的な負荷要求としてＯから１０°の
間の数値を取ることもでき、この領域では旋回部６０は
設定部１８を作動させず、内燃機関の出力制御が目標値
発信器７２およびサーボモータ４２を通じて単独で行わ
れる。

停止点設定器５４を通じて調節される開放角度のための
数値は、無負荷充填制御のなめに必要な余地が提供され
るように選択されている。故障の際には別の位置により
内燃機関の出力放出が限界に保たれ、これによって一方
では非常走行が可能となるが、しかし他方では突然の制
御されない加速のような危険な運転状態が生じる可能性
がある。

本発明の応用のための重要な領域は、いわゆる荷重交替
衝撃のＩＩＩである。アクセルペダルを突然踏み下ろす
と、確かに急激に旋回部６０および設定部１８が回され
、従って最大開放角度は上向きに調整されるが、しかし
サーボモータ４２はスロットルバルブ１０の実際の開放
を時間的にずれて調整し、従ってより穏やかな反応性能
が得られ、これは著しい出力損失なしに加速快適性を向
上させる。

逆にアクセルペダルを突然放してもスロットルバルブ１
０は完全には閉鎖できず、停止点設定器５４により１１
°　（例としての数値）の最低開放が保証されて残るた
め、この場合も荷重を完全解除することによる急激の荷
重交替は生じない。

有利なことに速度制御装置を停止点設定器５４と連結す
ることができる。この場合、設定部１８は速度制御装置
によって作動され、スロットルバルブ１０の最大開放角
度を指定する。ストッパ５２が片側だけから駆動レバー
２２に鋤き、駆動レバー２２は他方の側で自由に動くこ
とができるという事実に基づき、設定部１８の旋回によ
り旋回部６０が共に運動せず、従ってアクセルペダルが
共に引っ張られない、速度の調節はこの場合サーボモー
タ４２を通じて行われる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、荷重交替時の衝撃を緩
衝でき、危険な運転状態が生じる可能性はなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のスロットルバルブ装置の構
成を示す斜視図である。 １０・・・スロットルバルブ、１２・・・回転軸、１６
・・・延長部、１８・・・設定部、２０・・・ケーブル
、２２・・・駆動レバー２４・・・復帰ばね、２８・・
・従動レバー、３０・・・キャリアピン、３２・・・停
止ばね、４２・・・サーボモータ、５０・・・延長部、
５４・・・停止点設定器、５６・・・停止点設定ボルト
、６０・・・旋回部、６４・・・設定レバー、６６・・
・キャリア、６８・・・実際値発信器、７０・・・復帰
ばね、７２・・・目標値発信器、８２・・・停止ねじ、
９０・・・停止点。 代理人　　　森　　本　　義　　弘

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関のためのスロットルバルブ装置であって ａ）スロットルバルブ（１０）が支持されている回転軸
   （１２）を備え、 ｂ）スロットルバルブ（１０）の開放運動を開放位置の
   方向で制限する停止点（９０）を備え、 ｃ）アクセルペダルを通じての機械的ケーブル（２０）
   の作動に応じて開放位置の方向に停止点（９０）を移動
   させるための手段（１８、６０）を備え、 ｄ）停止点（９０）の方向にスロットルバルブ（１０）
   を加圧する手段（３２）を備え、 ｅ）閉鎖位置と、停止点（９０）によつて決定された最
   大開放位置との間のスロットルバルブ（１０）の開放度
   を調節するサーボモータ（４２）を備え、 ｆ）機械的ケーブル（２０）が緩んだ時に停止点（９０
   ）をスロットルバルブ（１０）の閉鎖位置の方向に付勢
   する復帰手段（２４）を備え、 ｇ）スロットルバルブ位置のための目標値発信器（７２
   ）と、サーボモータ（４２）に所属するスロットルバル
   ブ位置のための実際値発信器（６８）を備え、 さらに、 ｈ）スロットルバルブ（１０）の閉鎖位置方向の停止点
   （９０）最小位置を調節する停止点設定器（５４）を備
   え、 ｉ）機械的ケーブル（２０）が停止点（９０）を移動さ
   せるための手段（１８、６０）の旋回部（６０）に働き
   、これが同手段（１８、６０）の設定部分（１８）を通
   じて、停止点（９０）の最小位置と、旋回部（６０）の
   最小位置の間の自由な移動を維持しつつ、停止点（９０
   ）を調整するように構成し、 ｋ）目標値発信器（７２）が旋回部（６０）に所属して
   なることを特徴とするスロットルバル ブ装置。 ２、停止点（９０）がスロットルバルブ（１０）ととも
   に強制運動する部材（１６）、最大位置を指定できる設
   定部（１８）の従動レバー（２８）および閉鎖運動のみ
   をスロットルバルブ（１０）とともに強制運動する部材
   （１６）に伝達するように従動レバー（２８）に取付け
   られた強制結合部（３０）を備えたことを特徴とする請
   求項１に記載のスロットルバルブ装置。 ３、停止点設定器（５４）がまたは設定部の閉鎖度を限
   定する圧力箱またはサーボモータであることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のスロットルバルブ装置。 ４、停止点設定器（５４）が非常走行のための位置と通
   常運転のための位置を備えていることを特徴とする請求
   項３に記載のスロットルバルブ装置。 ５、設定部（１８）が速度制御装置によつて作動される
   ことを特徴とする請求項１ないし４の内いずれか一つに
   記載のスロットルバルブ装置。 ６、速度制御装置が停止点設定器（５４）に働くことを
   特徴とする請求項５に記載のスロットルバルブ装置。 ７、旋回部（６０）がスロットルバルブ（１０）を０゜
   と９０゜の間の位置に設定し、設定部（１８）がスロッ
   トルバルブ（１０）を最低４゜から９０゜の間の位置に
   設定し、サーボモータ（４２）がスロットルバルブ（１
   ０）を０゜から最大開放までの間に設定することを特徴
   とする請求項１ないし６の内いずれか一つに記載のスロ
   ットルバルブ装置。 ８、サーボモータ（４２）が無負荷充填調整のための信
   号を保持する電気モータであることを特徴とする請求項
   １ないし７の内いずれか一つに記載のスロットルバルブ
   装置。 ９、電気モータ（４２）がコンピュータによって制御さ
   れており、これが目標値発信器（７２）と実際値発信器
   （６８）の値を考慮し、プログラム制御でスロットルバ
   ルブ角度を調節することを特徴とする請求項８に記載の
   スロットルバルブ装置。 １０、スロットルバルブ（１０）の回転軸（１２）、設
   定部（１８）の回転軸および旋回部（６０）の回転軸が
   互いに同軸に配置されていることを特徴とする請求項１
   ないし９の内いずれか一つに記載のスロットルバルブ装
   置。