JPH02301631A

JPH02301631A - スロットル制御器

Info

Publication number: JPH02301631A
Application number: JP12154889A
Authority: JP
Inventors: Toshimichi Minowa; 利通箕輪; Takashige Oyama; 宜茂大山; Yutaka Nishimura; 豊西村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1990-12-13

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〕本発明は自動車のエンジン制御装置に係り特にスロット
ル制御器故障時のフェールセイフ、スロットル制御の小
型化及び機能の統合化手段に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６３−１４０８３２号公報に記載
のように、スロットル弁に連結されたスロットルレバー
の上流側にスロットル弁の開き位置を規制する駆動手段
を設け、上記駆動手段の規制内をスロットル弁がモータ
により制御されるようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、１つのモータによるオートクルーズ等
の機能結合化及びスロットル制御器の小型化という点に
ついて配慮がされておらず、オートクルーズ用アクチュ
エータの併用によるコスト高及びスロットルチャンバ自
体の背が高いという問題があった。

本発明はフェールセイフ機能を有し、さらに、１つのモ
ータによるオートクルーズ等の機能を統合することを目
的とする。

本発明の他の目的は、スロットル制御器の背を低くする
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、サンギア、プラネタリ−ギ
ア、キャリア及びインターナルギアから成る高トルク動
作手段と高速動作手段（プラネタリ−レバー）とインタ
ーナルギア固定手段とキャリア固定手段とモータとアク
セルレバ−とスロットル軸レバーとモータ側レバーとス
ロットル弁を開方向に付勢するバネと上記バネ力よりも
大きい力のスロットル弁を閉方向に付勢するバネを設け
たものである。

〔作用〕

イグニッションキー挿入時、インターナルギア固定手段
をＯＮＬキャリア固定手段は○ＦＦして置く。その後、
モータを駆動し高トルク動作手段（プラネタリ−ギア、
キャリア）を動作させる。

そして、キャリアに固定された歯車を介して、アクセル
レバ−を動かし全開付近で、キャリア固定手段をＯＮし
てアクセルレバ−を固定する６と同時にスロットル軸レ
バーに設けられたスロットル弁開方向に付勢するバネに
よりスロットル弁は全開になる。その後、モータを逆回
転させ高速動作手段（プラネタリ−レバー）でスロット
ル軸に固定されたもう１つのレバー、モータ側レバーを
スロットル弁全閉方向に移動させスロットル弁を全開に
する。

通常運転時は、上記の状態でモータを駆動しプラネタリ
−ギアを介して、スロットル弁を開閉する。

異常時（電気的、機械的）は、キャリア固定手段を０Ｆ
ＦＬ、、スロットル弁閉方向に付勢するバネを設けたア
クセルレバ−でスロットル軸レバーを閉方向に動作させ
スロットル弁を全開にし、エンジンの暴走を防止しする
。また、アクセルレバ−には異常時のみ動作するアクセ
ルワイヤーが設けである。

さらに、上記各種レバーは全てスロットル軸上に低摩擦
手段を介して係合されている。−〔実施例〕以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明
する６第１図において、吸気管１にスロットル弁２を固
定したスロットル軸３が設けられている。上記スロット
ル軸３の支持部にはベアリング４，５が設けられ、さら
に、スロットル軸３にはモータ側レバー６及びスロット
ル軸レバー７が固定されている６上記スロツトル軸レバ
ー７には上記スロットル弁２を開く方向に付勢するバネ
８が設けられている。また、スロットル軸３には軸まわ
りを回動可能なアクセルレバ−９が係合されており、上
記アクセルレバ−９には上記開く方向に付勢するバネ８
よりも大きい力のスロットル弁２を閉じる方向に付勢す
るバネ１ｏが設けられている。また、上記吸気管１とア
クセルレバ−９とスロットル軸レバー７とナツト１１と
の間にはそれぞれ低摩擦手段であるベアリング１２が係
合されている。モータ１３とサンギア１４が連結されて
おり、通常上記モータ１３の駆動によりプラネタリ−ギ
ア１５、インターナルギア１６及びキャリア１７が動作
する。上記プラネタリ−ギア１５にはプラネタリ−レバ
ー１８が固定されており、上記プラネタリ−レバー１８
でモータ側レバー６を動かしスロットル弁２を制御する
。さらに、インターナルギア固定のためインターナルギ
ア固定手段であるソレノイドＡ１９がある。また、キャ
リア１７の支持部にはベアリング２０．２１が設けられ
、キャリア１７の軸端には歯車２２が固定されている。

上記歯車２２とアクセルレバ−９のギア部がかみ合いキ
ャリア１７の動作でアクセルレバ−９が駆動する。また
、上記歯車２２停止のためキャリア固定手段であるソレ
ノイドＢ２３が設けられている。さらに、アクセルレバ
−９にはアクセルワイヤー２４．吸気管１にスロットル
センサ２５が設けられている。ここで、スロットル弁２
制御時はＣＰＵにアクセルペダル踏み込み量α、エンジ
ン回転数Ｎ、水温Ｔ、及び空気流量Ｑａ等の信号が入力
され、スロットル弁制御に用いられる。

第２図は、第１図の側面図である。（ａ）は左見図、（
ｂ）は右見図である。図（ａ）において、プラネタリ−
ギア１５にプラネタリ−レバー１８がねじＡ２６で固定
されており、さらに、モータ側レバ−６動作のため上記
プラネタリ−レバー１８には捧Ａ２７が設けられている
。また、インターナルギア１６にはソレノイドＡ１９の
ピンが入る穴２８が開けられている。また、モータ側レ
バー６、プラネタリ−レバー１８がインターナルギア１
６に当たらないようにカットされている。図（ｂ）にお
いて、アクセルレバ−歯車部にアクセルレバ−９がねじ
Ｂ２９で固定されており、さらに、スロットル軸レバ−
７動作のため上記アクセルレバ−９には捧Ｂ３０が設け
られている。また、アクセルレバ−９全開時の全開スト
ッパー３１が設置されている。

次に、第２図、第３図及び第４図を用いてエンジン始動
前の動作原理を説明する。第３図は初期動作図、第２図
は中間動作図、第４図は始動直前、動作図である。第３
図（ａ）において、イグニッションキー挿入により、初
めソレノイドＡ１９がＯＮＬ、インターナルギア１６の
穴２８に入り、インターナルギア１６を固定する。その
時、プラネタリ−ギア１５はサンギア１４を中心に右側
に在る１図（ｂ）において、モータ側レバー６と連動す
るスロットル軸レバー７は、アクセルレバ−９によりス
ロットル弁２全閉状態に保持されている。そして、スロ
ットル軸レバー７は全閉ストッパー３２に当たっている
。その後１図（ａ）において、モータを駆動しサンギア
１４を左回転させると、プラネタリ−ギア１５が右回転
しプラネタリ−レバー１８も右回転する。そして、キャ
リア１７が左回転する。と同時に図（ｂ）において、歯
車２２が右回転し、アクセルレバ−９を左回転させ、ス
ロットル軸レバー７が左回転する。そして、スロットル
弁２が開いていく。次に、第２図の状態となりスロット
ル弁２が全開になる。そして、ソレノイドＡ１９をＯＦ
　Ｆ　ｔ、、ソレノイドＢ２３をＯＮする。図（ａ）に
おいてモータを駆動しサンギア１４を右回転させ、プラ
ネタリ−ギア１５を左回転させる。そして、プラネタリ
−レバー１８の捧Ａ２７によりモータ側レバー６を左回
転させ、スロットル弁２を全開にする。その状態が第４
図である。この状態で、イグニッションキーＯＮＬ、エ
ンジン始動を行い、スロットル弁制御を行う。システム
故障時は、図（ｂ）においてソレノイドＢ２３を０ＦＦ
Ｌ、、アクセルレバ−９をバネ１０でスロットル弁２閉
方向に回転し、スロットル弁２を全開にする。

ここで、条件として、モータ無励磁〈スロットル軸レバ
ーのバネ８くアクセルレバ−のバネ１０の関係が必要で
ある。

第５図から第８図に動作原理の模式図を示す。

第５図はエンジン始動前の模式図である。モータ１３駆
動によりサンギア１４に入力■され、インターナルギア
１６が固定されているため、プラネタリ−ギア１５が回
転しキャリア１７が動作し歯車２２に出力■され、アク
セルレバ−９に出力■される。第６図は通常運転時エン
ジン始動後の模式図である。モータ１３の駆動でサンギ
ア１４に入力■され、キャリア１７が固定されているた
め、プラネタリ−ギア１５が回転し、スロットル弁２に
出力■され、スロットル弁２を制御しオートクルーズ等
の制御を行う。第７図はフェールセイフ時の模式図であ
る。モータ１３が固着した場合、あるいは電気的にＣＰ
Ｕ等が故障と判断した場合、キャリア１７の固定を解除
し、アクセルレバ−９の入力■でスロットル軸レバー７
をスロットル弁２閉方向に動作■させ、スロットル弁２
を全開にする。第８図はリンプホーム時の模式図である
。

アクセルレバ−９をドライバーが動作■させ、スロット
ル弁２を開閉しスロットル弁制御を行う。

第９図は表示概略図である。イグニッションキー３３挿
入によりＣＰＵに信号が入り、上記エンジン始動前の動
作が始まる。しかし、ドライバーがアクセルペダル３４
を踏み込んでいた場合、動作可信号が入力されないため
、注意手段３５によりドライバーに知らせる。また、フ
ェールセイフにより、通常運転時ソレノイドＢ２３より
信号が入力されたならば１手動切換手段３６によりスロ
ットル弁制御が手動に切換ねることを知らせる。

また、アクセルワイヤー２４の間にはワイヤー切換手段
３７を設けて置く。

第１ｏ図はアクセル開度に対するスロットル開度の制御
範囲図である。図（ａ）はアクセルレバ−により制限さ
れた制御範囲であるが、図（ｂ）のように、本発明を用
いると全範囲を制御することが可能になる。

第１１図は、遊星歯車を用いた別方式スロットル制御器
の模式図である。通常運転時は、ドライバーのアクセル
ペダル３８踏み込み量をアクセルセンサ３９により検出
し、ＣＰＵ４０に入力し、モータ駆動回路４１を介して
モータ４２を駆動する。そして、サンギア４３の入力■
でプラネタリ−ギア４４を回転させキャリア４５を介し
てスロットル弁４６を制御■する。異常時は、エンジン
暴走防止のためインターナルギア４７の固定を解除して
スロットルレバー４８に設けられたリターンスプリング
４９によりスロットル弁４６を全開にする。リンプホー
ム時は、ワイヤー切換手段３７をＯＮＬ、アクセルペダ
ル踏み込み量に対し、スロットル弁が１対１で動作する
ようにする。

第１２図は、ワイヤー切換手段詳細図である。

軸５ｏのまわりを円板Ａ５１、円板Ｂ５２が回動する。

そして、各々の円板にはワイヤー引方向と反対にリター
ンスプリングが設けである。また、円板Ａ５１上にはソ
レノイドＣ５３が固定されている。そして、通常はソレ
ノイドＣ５３がＯＦＦで、円板５１は空転している。リ
ンプホーム時、ソレノイドＣ５３がＯＮＬ、、円板Ａ５
１、円板Ｂ５２が一体化されアクセルペダルの踏み込み
量と同じ分のアクセルレバ−が動作する。

第１３図はバネ取付図である。図（ａ）において、アク
セルレバ−５４をＡの位置にし、リターンスプリング５
５を自然長で図の位置取り付け、矢印方向にアクセルレ
バ−５４を移動させＢの位置にした。その時の操作バネ
トルクを図（ｂ）に示す。この方法により、Ｂの位置で
アクセルレバ−５４を固定すると固定する力が小さくて
すみ、アクチュエータにも負担がかからない。

第１４図はスロットル制御器冷却手段概略図である。エ
ンジン５６のインティク側に取り付けられたサージタン
ク５７の上流にスロットル制御器５８が取り付けられて
いる。そのため、エンジン５６及び排気管５９からの熱
でスロットル制御器５８のモータの性能が変化してしま
う。そのため、エンジン側からの熱を受けないじゃ熱板
６０を設けた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、オートクルーズ等の機能の統合化が可
能になり、また、スロットル制御器自体の小型化が可能
なので、自動車への適用が実現化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図の
側面図、第３図は初期動作図、第４図は始動直前動作図
、第５図はエンジン始動前の模式図、第６図はエンジン
始動後の模式図、第７図はフェールセイフ時の模式図、
第８図はリンプホーム時の模式図、第９図は表示概略図
、第１０図は制御範囲を示す図、第１１図は別方式スロ
ットル制御器の模式図、第１２図はワイヤー切換手段詳
６・・・モータ側レバー、７・・・スロットル軸レバー
、　　　′８゛゛開く方向に付勢する′ゞネ・９°゛°
アクセルレ′＜鋒−１１０・・・閉じる方向に付勢する
バネ、１２・・・ベアリング、１３・・・モータ、１４
・・・サンギア、１５・・・プラネタリ−ギア、１６・
・・インターナルギア、第４（２）

Claims

【特許請求の範囲】１、アクセルペダル踏み込み量を検出する手段とアクセ
ルペダル踏み込み量に対応する最適なスロットル弁開度
を求め、この開度信号に基づきスロットルアクチュエー
タを駆動させて、エンジン吸気系のスロットル弁開度を
制御するスロットル弁制御装置において、スロットル弁
を閉じ方向に付勢するバネを有するアクセルレバーと、
スロットルアクチュエータで上記アクセルレバーを開方
向に動作可能な高トルク動作手段と、アクセルレバーを
全開位置に固定するキャリア固定手段と、スロットル軸
に固定され、かつアクセルレバーに係合され、さらに、
スロットル弁開方向に付勢するバネを有するスロットル
軸レバーと、上記スロットルアクチュエータでスロット
ル軸を駆動し、スロットル弁を制御する高速動作手段と
インターナルギア固定手段を設けたことを特徴とするス
ロットル制御器。２、特許請求の範囲第１項において、上記高トルク動作
手段及び高速動作手段に遊星歯車を用い、高トルク動作
手段の減速比及び高速動作手段が各々、上記閉方向に付
勢するバネ及び開方向に付勢するバネに打ち勝つ減速比
を設定したことを特徴とするスロットル制御器。３、特許請求の範囲第１項において、アクセルレバー、
スロットル軸レバーをスロットル軸上に設けたことを特
徴とするスロットル制御器。４、スロットル弁制御装置において、アクセルレバー、
スロットル軸レバー等のレバー間に、低摩擦手段を設け
たことを特徴とするスロットル制御器。５、スロットル弁を閉じ方向に付勢するバネを有するレ
バーを設け、上記レバーを全開位置に保持し緊急時のみ
作動するアクチュエータを有するフェールセイフ装置に
おいて、全開位置での上記バネの保持トルクが０付近で
ある手段を設けたことを特徴とするスロットル制御器。６、スロットル弁制御装置において、スロットルアクチ
ュエータの温度変化による性能変化を防止するため、自
動車エンジンルーム内のスロットルアクチュエータ部に
冷却手段を設けたことを特徴とするスロットル制御器。