JPH0291432A

JPH0291432A - スロットル弁開閉制御装置

Info

Publication number: JPH0291432A
Application number: JP63244991A
Authority: JP
Inventors: Yukiya Katou; 弓記也加藤; Sunao Kitamura; 直北村
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1990-03-30
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JP2974682B2

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、車両用内燃機関のスロットル弁の開度を電気
的、ｖｓ械的に制御するスロットル弁開閉制御装置の改
良に関し、特に電気的なスロットル弁のｌ７１１！ｆＩ
ｔｌＩＩ御を機械的手段により確実に安全に行なえる補
償機構を有し、その補償機構は電気的なスロットル弁の
いかなる開閉制御の動作をも妨げないスロットル弁開閉
制御装置に関する。

（従来の技術とその問題点）車両用内燃ｌｌ関のスロットル弁の開閉制御は、例えば
、モータ、モータの制御ｌ装置、各種センサ等種々の電
気系統を経て行なわれている。しかしながら、これら電
気系統の故障によりスロットル弁の開閉制御が不可能に
なる場合がある。車両の走行中に上記問題が生じた場合
には、車両をできるだけ安全な場所にまで移動させる必
要がある。

そこで、主に電気的な機構によるスロットル弁のｒＭｒ
Ｘｌを機械的なｍ構に切替えて危険を回避する装置が種
々提案されている。

例えば、実公昭５８−２５８５３号公報等では、スロッ
トル弁をモータで開閉させる装置において、電気系統の
故障時にスロットル弁を全閉にするように、スロットル
弁とモータとの間に両者の電気的な連結を遮断する手段
を設けた装置が提案されている。しかし、このような装
置では電気系統の故障時には、スロットル弁全閉後に内
燃機関の再運転が不可能である。

又、特開昭５９−１２２７４２号公報等においては、ア
クセルペダルの操作量に応じてスロットル弁開度を制御
する電気的制御手段に加えて、スロットル弁の最小開度
を保障するようにアクセルペダルとスロットル弁とが機
械的に連結されて制御する機械的手段を有する装置が提
案されている。

すなわら、上記装置において、スロットル弁はモータの
出力軸の回動により開閉させられる。このモータの出力
軸には第１７−りが取付けられており、この第１１−り
には、スロットル弁に取付けられたワイヤが巻掛けられ
ており、出力軸の回動とともに第１１−りが回動するこ
とによってスロットル弁が開閉する。なお、第１１−リ
には係合突片が取付けられており、スロットル弁には常
時スロットル弁を全閉方向へ付勢するばねが取付けられ
ている。

又、モータの出力軸には出力軸のまわりを回動可能に第
２ブーりが取付けられており、アクセルペダルと連動し
てモータの出力軸のまわりを回動する。なお、第２７−
りにも第１ブーりの係合突片と係合する係合突片が設け
られている。

したがって、上記装置の電気的制御手段が故障し、モー
タへの通電がなされない場合には、スロットル弁に対す
るモータからの規制力が解除されるため、アクセルペダ
ルの踏込量に連動する第２７−りの係合突片により、第
１ブーりの回動が行なわれる。

しかしながら、上記提案では正常時においては第１１−
りの係合突片と第２プーリの係合突片とが相互に係合す
ることのないように制御されるので、第１ブーりをある
回動角以下に制御できないという不具合が生ずる。すな
わち、例えば急にアクセルペダルの操作ｍを大きくして
急発進するような場合や加速時に車輪がスリップしてい
るような場合においてスロットル弁を全閉状態に制御で
きないという不具合を生ずる。

（発明が解決しようとする課題）そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解決するため
に、スロットル弁の電気的開開１段が作動停止した場合
においても、スロットル弁の機械的補償手段により、ス
ロットル弁の開閉動ｎができ、もしくは全閉状態にさせ
ることができるような補償機構を有し、その補償機構に
よって正常時における電気的なスロットル弁のいかなる
開閉動作も妨げないスロットル弁開閉制御装置を提供づ
ることを解決すべき課題とする。

（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決するために以下の手段から構成
される。

すなわち、本発明に係わるスロットル弁制御装置は、スロットルボディに軸受支持されたスロットルシャフト
に固定されたスロットル弁を、通常はアクセルペダルの
操作量及び内燃機関の運転状態に応じてモータの駆動に
より開閉制御する装置であって、常時スロットル弁を全閉方向へ付勢する付勢手段と、前記モータに通電し、前記スロットル弁を開閉制御する
モータ制御手段と、前記モータが非通電状態のとぎには、前記アクセルペダ
ルの操作量に応じて前記スロットル弁を開閉させ、前記
モータが通電状態のときには、前記モータ制御手段によ
るスロットル弁のいかなる開閉動作も妨げない機械的補
償手段とを有する。

（作　用）次に上記のような構成を有する本発明の作用について、
モータによるスロットル弁開閉動作が正常時の場合の作
用と異常時の場合の作用とに分けて説明する。

〈正常時〉通常はアクセルペダルの操作量に応じてスロットル弁の
開閉動作がなされる。しかし、例えば急発進や加速時等
において、必要以上にアクセルペダルの操作量を大にし
ている場合がある。そのような場合には、アクセルペダ
ルの操作量の大きざにかかわらず、スロットル弁をｍじ
るように制御する必要がある。

前記した機械的補償手段はモータ制御手段によるスロッ
トル弁開閉動作を妨げないので、上記のように、たとえ
アクセルペダルの操作量が大ぎくとも、スロットル弁を
閉じることが可能となり車両の安全上好ましい。

〈異常時〉電気系統の何らかの故障により、スロットル弁を開閉動
作させるモータへの通電が全くなされないとする。前記
機械的補償手段はモータが非通電状態であれば、アクセ
ルペダルの操作量に応じてスロットル弁をｒ＃ｌｌさせ
ることができる。この機構によりたとえ車両運転中にモ
ータへの通電が遮断されたとしても、前記機械的補償手
段によりスロットル弁を開閉制御できるので車両を安全
な場所へ移動させることが可能となる。

（実施例）く第１実施例〉本発明に係る第１実施例について、第１図〜第３図に従
って説明する。

第１図は第１実施例の全体概略斜視図である。

図中１０は、図示しないスロットルボディ本体の吸気路
である。吸気路１０には吸気量を調整するスロットル弁
２２がスロットルシャフト２０に固定されている。スロ
ットルシャフト２０はスロットルボディに軸受支持され
ている。スロットルシャフト２０にはその中央に突起片
２４が設けられている。突起片２４には第１はね２６が
掛けられ、スロットル弁２２を常時全閉方向へ付勢して
いる。

第１ばね２６はその一端２６ｂが突起片２４に掛けられ
、他端２６ａがスロットルボディの突起部１２に固定さ
れ、付勢力をスロットルシャフト２０に付与している。

又、スロットルシャフト２０には、そのまわりを回動可
能に第ルバー２９が取付けられている。第ルバー２９と
突起片２４には第２ばね２８が掛けられている。第２ば
ね２８の弾力は第１ばね２６よりも大きく設定されてお
り、第ルバー２９が図示Ｅ方向（スロットルシャフト２
０に平行かつ本実施例においてはスロットル弁２２から
モータ３０側への方向）に向って時計回りの方向（以下
Ｃ方向とする）に回動する場合は、スロットル弁２２を
十分開けさせることができる。なお、第ルバー２９は第
２ばね２８により常時全閉方向に向って反時計回りの方
向（以下り方向とする）に付勢されている。

スロットルシャフト２０の一端には第２ギア３６が固着
されている。スロットル弁２２を電気的に開■するモー
タ３０のモータシャフト３２の一端には第１ギア３４が
固着されており、スロットルシャフト２０の第２ギア３
６と係合する。

第２ギア３６と第ルバー２９との間にはプーリ６４がス
ロットルシャフト２０のまわりを回動可能に取付けられ
ている。プーリ６４には第２レバー６６が固定され、プ
ーリ６４の回動とともにスロットルシャフト２０の回り
を回動し、第ルバー２９と係合する向きに固定されてい
る。又、プーリ６４は常時図示しないばねにより図示り
方向へ付勢されており、プーリ６４の外周に巻掛けられ
た９イヤ６２を図示Ａ方向へ引張っている。

ワイヤ６２の一端側はアクセルペダル６０の側に取付け
られており、アクセルペダル６０を踏込むことによりワ
イヤ６２は図示Ｂ方向へ引張され、プーリ６４は図示Ｃ
方向へ回動する。

アクセルペダル６０はアクセルシャフト６８を介してア
クセル開度センサ５０に連結されており、アクセルペダ
ル６０の操作口を検出する。アクセル開度センサ５０は
検出されたアクセル開度信号を制御ユニット４０へ出力
する。制御ユニット４０はアクセル開度センサ５０以外
の図示しない各種センサ等からも情報を受けて演算処理
を行ない、スロットル弁の適宜量の開度制御をモータ３
０によって行なわせる。

次に、上記構成の第１実施例の作用について述べる。

第１図はアクセルペダル６０が全く操作されていない状
態であり、モータ３０も非通電状態にあることを示す。

このような状態ではスロットルシャフト２０は第１ばね
２６によりスロットル弁２２が全閉となるように付勢さ
れており、スロットル弁２２は全閉状態に維持されてい
る。

この状態からアクセルペダル６０を操作すると、アクセ
ル開度センサ５０はその操作量を検出し、制御ユニット
４０ヘアクセル開度信号を出力する。

１１Ｊ御ユニツト４０は図示しない各梗センυ等からも
出力信号を受け、モータ３０を通電し、スロットル弁２
２を適宜腸の開度に開ける。すなわち、モータシャフト
３２の一端に固着されたギア３４を図示り方向へ回動さ
せることにより、スロットルシャフト２０の一端に固着
され、モータ３０側のギア３４に係合するギア３６を図
示Ｃ方向へ回動させることによってスロットル弁２２を
開けるのである。なお、このときモータ３０によるスロ
ットルシャフト２０を回動させる力は少なくとも第１ば
ね２６の弾力より大きい。

又、上記動作とほぼ同時にアクセルペダル６０の操作量
に連動してワイヤ６２が図示Ｂ方向に引かれ、プーリ６
４は図示Ｃ方向へ回動する３、このとき、プーリ６４の
第２レバー６６が第ルバー２９に係合してもスロットル
弁２２はモータ３０により図示Ｃ，Ｄいずれの方向にも
回動さＵることができる。このとき、スロットル弁２２
が図示り方向へ閉じる場合、モータ３０による回動力は
少なくとも第２ばね２８の弾力から第１ばね２６の弾力
を差し引いた力より大きい。

従って、例えば急発進時や加速時等において、必要以上
のアクセルペダル６の操作量で運転しているような場合
に、アクセルペダル６の操作量の多さにかかわらずスロ
ットル弁開度を小さく制御することが可能となる。

次に、電気系統の何らかの故障により、モータ３０への
通電が全く行なわれずに、モータ３０によるスロットル
弁２２の開閉動作が全くできない状態になった場合の作
用について述べる。

例えばスロットル弁２２が第１図に図示されているよう
に全閉状態のときに上記のような異常が発生したとする
。このとき、スロットル弁２２を開けるには、プーリ６
４に設けられた第２レバー６６が少なくともスロットル
シャフト２０に取付けられた第ルバー２９に係合するま
で回動するようにアクセルペダル６０を操作しなくては
ならない。

第２図はアクセルペダル６０の操作量とスロットル弁２
２の開度との関係を図示したものである。

図中、太い実線は上記のようなモータ３０が非通電状態
のときにアクセルペダル６０を操作したときに、スロッ
トル弁２２がどれだけ開けられるかを示した一例である
。この例では第１図において、アクセルペダル６０がそ
の全操作量の約７０％の操作量で操作され、プーリ６４
に設けられた第２レバー６６が第ルバー２９の位置する
位置を越えたときに始めてスロットル弁２２が開くこと
を示している。このとき、アクセルペダル６０の操作力
は少なくとも第１ばね２６の弾力より大きい。

アクセルペダルの操作量を１００％にすれば、スロット
ル弁２２の開度は全閉度に対して約２５％となるが、こ
の開度は上記異常事態が発生したときに、車両を安全な
場所へ退避させるのに必要な吸気量を十分維持できるよ
うな開度に設定しである。なお、第２図における太い実
線の態様は一例であってこれに限らない。

アクセルペダル６０の操作量を小さくすれば、第１ばね
２６によるスロットル弁２２を仝閉方向にする付勢力が
常時軸いているので、その操作量に従ってスロットル弁
開度は小さくなる。

なお、上記のような異常が例えばスロットル弁２２が全
閉でない開度のときに発生したときには、まず、スロッ
トル弁２２は第１ばね２６の付勢力によりスロットル弁
２２を閉じる側へ回動させられる。このスロットル弁２
２の回動はスロットルシャフト２０に取付けられた第ル
バー２９がプーリ６４に取付けられた第２レバー６６に
係合する位置当りまで行なわれるか、スロットル弁２２
が全閉位置となったときの回動位置で停止するかのどち
からである。その侵はアクセルペダルの操作量に応じて
第２図の太い実線で示したスロットル弁開度で制御する
ことができる。なお、第２図の斜線で示した領域はモー
タ３０によって制御可能な開度領域を示しており、ワイ
ヤ６２、プーリー６４、第１．第２レバー２９．６６等
からなる機械的補償手段によって実現される開度よりも
大きな開度及び小さな開度の両方に制御可能なことが理
解される。

〈第２実施例〉本発明に係る第２実施例を第４図に従って説明する。

第２実施例は第１実施例の第１図における第２ばね２８
及び第２レバー２９の代わりにゴム等のエラストマー１
００をスロットルシャフト２０に設けられた突起片２４
に取付けたものである。

エラストマー１００はプーリ６４に設けられた第２レバ
ー６６が回動して、第２レバー６６が当接するように突
起片２４に取付けられている。このエラストマー１００
の弾力は第１ばね２６がスロットルシャフト２０を全閉
方向に付勢している力にモータ３０の駆動力を加えた値
よりも小さく設定されている。このため、アクセルペダ
ル６０が最大限に踏込まれて第２レバー６６がエラスト
マー１００に接するように回動していても、モータ３０
に全閉方向の駆動力を与えれば、スロットル弁２２は全
閉状態に調整される。ここで、アクセルペダル６０を最
大に操作し、第２レバー６６が最大限に回動した状態で
モータ３０によってスロットル弁を全閉状態としても、
エラストマー１００は第２レバー６６によるこの圧縮か
らざらに圧縮させることができるほどの十分な厚みを有
している。

従って、第２実施例においても第１実施例とほぼ同様な
作用・効果を得ることができるが、第１実施例に比べる
と簡単な構成となっている。

く第３実施例〉本発明に係る第３実施例について第５図及び第３図に従
って説明する。

第５図は第３実施例の全体概略斜視図である。

第３実施例は第２実施例における第２図のエラストマー
１００をカム１１０、第１０ツド１１２、第２０ツド１
１６、及び圧縮ばね１１４等で伏縫させたものである。

まず、その構成について説明する。スロットルボディ本
体には軸受部１１１が設けられており、その中を軸方向
（図示ＪＨＫ方向）に運動可能なように第２０ンド１１
６を支持している。ここで軸受部１１１と第２０ツド１
１６は部分断面にて図示しである。１第２０ツド１１６
の先端面１１６ａには常にカム１１０の外周部１１０ａ
が接するように構成されている。ここでカム１１０はア
クセルペダル６０の操作量に連動して回動するプーリ６
４に固定されており、軸１２０の回りを回転運動する。

またカム１１０の外周１１０ａと＠１２０の中心（カム
１１０の回転中心）との距離は図示ＧからＨ方向へ行く
に従って長くなるような扇形状をしている。第２０ツド
１１６には圧縮ばね１１４が取付けてあり、その圧縮ば
ね１１４は第２０ツド１１６内を図示ＪＨＫ方向に運動
可能なように取付けである第１０ツド１１２を図示に方
向に押している。また、第１０ツド１１２はスロットル
シャフト２０に設けられた突起片１２４を図示Ｆ方向に
押すように取付けである。他の構成については第２実施
例と同様であるので説明を省略する。

次に第３実施例の作用について述べる。

モータ３０によるスロットル弁２２の開閉動作が正常な
場合はアクセルペダル６０の操作量の大小にかかわらず
、スロットル弁２２をどのような開度に一６制御さする
ことが可能である。すなわちモータ３０の駆動力ばばね
１１４の弾力等に比して大きく設定されており、カム１
１０の回転位置によらずモータ３０のみでスロットルバ
ルブ２２０開度を調整する。これは第２実施例とほぼ同
様な作用であるので詳しい説明を省略する。

次に電気系統の何らかの故障により、モータ３０への通
電が全くなされない場合についてのスロットル弁２２の
開開動作について説明する。第５図は第１ばね２６によ
ってスロットル弁２２が全閉状態に維持されている様子
を図示したものである。この状態においてモータ３０が
非通電状態であるとする。アクセルペダル６０を操作す
ると、プーリ６４に巻かれたワイヤ６２は図示Ｂ方向へ
引かれる。ワイヤ６２の引張動作と同時にプーリ６４が
図示Ｇ方向へ回動するため、プーリ６４に固定されたカ
ム１１０は第２０ツド１１６の端面１１６ａと図示に方
へ押し下げるように図示Ｇ方向へ回動する。第２０ツド
１１６を押し下げる力は、圧縮ばね１１４を介して第１
０ツド１１２へ伝えられるため、突起片１１２は図示Ｆ
方向へ回動し、スロットル弁２２は間けられる。なお、
上記補償機構によって開けられたスロットル弁２２の最
大開度は車両を安全な場所へ退避させる走行に十分な吸
気量を供給できる値に設定されている。

第３図は第３実施例の上記機械的補償機構によるアクセ
ルペダル６０の操作量とスロットル弁２２の開度との関
係を図示したものである。カム１１０の扇形状を適当に
変えることにより、例えば図示Ａ、Ｂ、Ｃのような関係
を実現することができる。

従って、第３実施例においては、カム１１０を交換でき
る構成であるので、アクセルペダル６０の操作量とスロ
ワ］・ル弁２２の開度との関係を多様に実現させること
ができる。

（発明の効果）本発明は電気系統の何からの故障によりスロットル弁の
開閉動作を行なうモータの作動がなされなくなっても、
上記構成のアクセルペダルの操作量に連動した機械的補
償手段によりスロットル弁の開閉動作が可能となり、車
両の安全性に寄与するところが大である。さらに、上記
機械的補償機構は電気系統の正常時において上記モータ
のスロワ］・ル弁の開閉動作を何ら妨げるものとならず
、アクセルペダルの操作量の大小にかかわらずスロット
ル弁を最適な開度に制御させることができ、車両の安全
性、運転性に非常に望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明に係る実施例を説明する図であ
り、第１図は第１実施例の全体概略斜視図、第２図は第
１及び第２実施例のアクセルペダル操作−とスロットル
弁開度との関係図、第３図は第３実施例のアクセルペダ
ル操作量とスロットル弁１１１麿との関係図、第４図は
第２実施例の全体概略斜視図、第５図は第３実施例の全
体概略斜視図である。１０・・・吸　気　路２０・・・スロットルシャフト２２・・・スロットル弁２４・・・突　起　片２６・・・第１ばね２８・・・第２ばね２９・・・第ルバー３０・・・モ　−　タ４０・・・制御ユニット５０・・・アクセル開度センサ６０・・・アクセルペダル６２・・・ワ　イ　ヤ６４・・・プ　−　リ６６・・・第２レバー１００・・・エラストマー１１０・・・カ　　　ム１１１・・・軸　受　部１１２・・・第１０ツド１１６・・・第２０ツド１１４・・・圧縮ばね

Claims

【特許請求の範囲】スロットルボディに軸受支持されたスロットルシャフト
に固定されたスロットル弁を、通常はアクセルペダルの
操作量及び内燃機関の運転状態に応じてモータの駆動に
より開閉制御する装置であって、常時スロットル弁を全閉方向へ付勢する付勢手段と、前記モータに通電し、前記スロットル弁を開閉制御する
モータ制御手段と、前記モータが非通電状態のときには、前記アクセルペダ
ルの操作量に応じて前記スロットル弁を開閉させ、前記
モータが通電状態のときには、前記モータ制御手段によ
るスロットル弁のいかなる開閉動作も妨げない機械的補
償手段とを有するスロットル弁開閉制御装置。