JPH0417789Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案はエンジンのスロツトルバルブを電気的
に駆動制御するスロツトルバルブ制御装置に関す
る。

（従来技術） 従来、エンジンのスロツトルバルブを開閉制御
する場合にアクセルペダルの踏込量に対応した信
号を発生するアクセルセンサの出力信号に応じて
電気制御回路からモータに駆動信号を出力してス
ロツトルバルブを開閉制御する電気的な方法が一
般的に行われている。このように電気的にスロツ
トルバルブを開閉制御する場合にはスロツトルバ
ルブの開閉制御作用が電気信号により行なわれる
ためにスロツトルバルブ開閉制御作用の途中に誤
動作、例えば電気制御回路からモータに駆動信号
を出力したにもかかわらず、スロツトルバルブ開
度センサによつて検出されたスロツトルバルブの
開度と前記モータに出力した駆動信号とが対比し
ない誤動作が発生した場合に車両が安全に停止す
るように安全装置が不可欠とされ、その方法の一
例として前記電気制御回路はモータとモータの出
力をスロツトルバルブに伝達するためのトルク伝
達装置、例えば電磁クラツチとの連結を解除し
て、スロツトルバルブをスロツトルバツクススプ
リング等により最低開度に閉じて車両を停止させ
る方法が多い。このように走行中の車両を安全に
停止させることは可能であるが、この状態におい
てはスロツトルバルブが最低開度に閉じられてい
るためエンジンのアイドリング運転はもとよりエ
ンジンの再起動も難しく、このときの環境条件例
えば気温がマイナス30℃あるいはプラス40℃の状
態に長時間停止しなけらばならない場合などは運
転者の生命に影響を及ぼすことになりまた停止禁
止区域で車両が停止した場合などは車両を安全に
退避させることができなくなる等の欠点があつ
た。

（考案の目的） 本考案はエンジンのスロツトルバルブをモータ
により開閉制御するに際して、スロツトルバルブ
の制御に誤動作が生じた場合、モータによるスロ
ツトルバルブの制御を遮断した状態でアクセルペ
ダル解放状態におけるスロツトルバルブの全閉時
開度をあらかじめ設定した車両の低速運転が可能
な開度に保持するエンジンのスロツトルバルブ制
御装置を提供することによつて、制御不良時にお
けるスロツトルバルブ駆動用モータの遮断時にお
いてエンジンのアイドリング運転および車両の低
速運転を可能にして運転者の安全を確保すること
にある。

（考案の構成） 本考案は第１図に示すようにエンジンのスロツ
トルバルブ１を開閉制御するためのモータ２と、
モータ２の回転トルクをスロツトルバルブ１に伝
達するためのトルク伝達装置３と、アクセルペダ
ル４の踏込量に対応した出力信号を発生させるア
クセルセンサ５と、スロツトルバルブ１の開度に
対応した出力信号を発生させるスロツトルバルブ
開度センサ６と、前記アクセルペダル４解放状態
における前記スロツトルバルブ１全閉時開度を予
め設定した車両の低速運転可能な開度に保持する
スロツトルバルブ開度保持装置７と、アクセルセ
ンサ５の出力信号に応じてモータ２に駆動信号を
出力するとともにスロツトルバルブ開度センサ６
の出力信号によりスロツトルバルブ１の閉方向制
御があらかじめ定められた作用通りに行なわれて
いるか否かを判断してスロツトルバルブ１の閉方
向制御があらかじめ定められた作用通りに行なわ
れていない場合はモータ２に出力する駆動信号を
遮断して前記スロツトルバルブ開度保持装置７を
作動させるための作動信号を出力する電気制御回
路８を備えたエンジンのスロツトルバルブ制御装
置にある。

（考案の実施例） 本考案の一実施例の構成を第２図〜第４図によ
り説明する。第２図において、スロツトルシヤフ
ト２１に固定されたスロツトルバルブ２２は出力
軸２３からレバー２４と２５を介して、スロツト
ルバルブ２２を閉方向に付勢するスロツトルバツ
クスプリング２６力に抗して、スロツトルシヤフ
ト２１を回転させるステツプモータ２７により開
閉制御される。

ステツプモータ２７はアクセルペダル２８の踏
込量に対応した出力信号を発生させるアクセルセ
ンサ２９等の出力信号を応じてスロツトルバルブ
２２を目標開度まで駆動するためのステツプモー
タ２７の駆動量に対応するパルス数を算出したう
え駆動パルス信号を出力する電気制御回路３０に
より駆動制御される。

電気制御回路３０はイグニツシヨンスイツチ３
１をONすることによりバツテリ３２から電源が
供給されたあとスタータ作動によりエンジンを運
転状態にしてアクセルセンサ２９の出力信号に応
じてステツプモータ２７に駆動パルス信号を出力
する一方、スロツトルバルブ２２の開度を検出す
るスロツトルバルブ開度センサ３３の出力信号を
入力してスロツトルバルブ２２があらかじめ定め
られた作用通りに閉方向制御されているか否かを
検出して、スロツトルバルブ２２の閉方向制御が
あらかじめ定められた作用通りに行なわれていな
い場合は吸気通路３４と大気を連通させるための
電磁弁３５を作動させてスロツトルバルブ２２を
任意を開度に保持するためのダイアフラム装置３
６を作動させる。

第３図はダイアフラム装置３６とその周辺の構
成を示したものでスロツトルバルブ２２の閉方向
動作過程においてスロツトルシヤフトにはストツ
プレバー４１が取付けられ、さらにシエル４２と
４３とに挾まれ外周部をロアケース４４とアツパ
ケース４５の間に密着固定されたダイアフラム４
６にはアツパケース４５とダイアフラム４６とで
形成されたダイアフラム室内において一端をシエ
ル４３に他端をアツパケース４５に着座させたダ
イアフラムスプリング４７の圧縮荷重によつて変
位するロツド４８が固着し、前記ストツプレバー
４１がロツド４８に当接することによりスロツト
ルバルブ２２の閉方向回転角度が規制される。

アツパケース４５とダイアフラム４６とで形成
されたダイアフラム室は吸気通路３４に固定され
て先端に絞り部を備えた配管口４９と配管５０で
連結され吸気通路３４内の圧力をダイアフラム室
に導入するように構成され、さらに配管５０途中
において電磁弁３５の負圧ポート５１と接続し
て、電磁弁３５が作動した場合に電磁弁３５の大
気ポート５２と吸気通路３４とダイアフラム室を
大気に連通させる。

第４図は電気制御回路３０のブロツク図を示し
たものでイグニツシヨンスイツチ３１がONされ
バツテリ３２から電気制御回路３０に電源が供給
されると、電源回路６１は電圧変動のあるバツテ
リ電源を電気制御回路３０が必要とする定電圧安
定化電源に変換したうえ各回路に供給し、マイク
ロコンピユータCPUはアクセルセンサ２９とス
ロツトルバルブ開度センサ３３のアナロブ出力信
号をＡ−Ｄ変換回路６２でデジタル信号に変換さ
れたあとの信号をＩ／Ｏポート６３を介して入力
して記憶回ROMに内蔵された制御プログラムに
従い、アクセルセンサ２９の出力信号に応じてス
テツプモータ２７に出力するためのパルス数を算
出したうえ、このパルス数をパルス信号に変換し
てＩ／Ｏポート６４を介してモータ駆動回路６５
に出力するとともにダイアフラム室と大気を連通
させる電磁弁３５に作動信号を出力する。

モータ駆動回路６５はマイクロコンピユータ
CPUからＩ／Ｏポート６４を介して出力された
パルス信号を駆動パルス信号に変換したうえステ
ツプモータ２７に出力する。

（実施例の作用） 次に本実施例の作用について第５図のフローチ
ヤートにより説明する。イグニツシヨンスイツチ
３１のONとスタータの作動でエンジンが運転さ
れるとスロツトルバルブ制御装置異常判定ルーチ
ンがスタートし、ステツプ１０１において電気制
御回路３０はアクセルセンサ２９の出力信号によ
りアクセル制御中か否かを判断して、アクセル制
御中でなければエンジン制御の他の処理に移行、
アクセル制御中であればステツプ１０２に移行し
てアクセルセンサ２９の出力信号によりアクセル
ペダル２８が戻し状態にあるか否かを判断してア
クセルペダル２８が戻し状態でなければステツプ
１０１に戻つて継続制御をして、アクセルペダル
２８が戻し状態であれば、ステツプ１０３におい
てアクセルペダル２８の戻し操作に応じたアクセ
ルセンサ２９の出力信号が電気制御回路３０に入
力されるとアクセルセンサ２９の出力信号に応じ
てスロツトルバルブ２２を目標開度まで閉方向制
御するために必要なステツプモータ２７の駆動量
に対比したパルス数を算出してこれを駆動パルス
信号に変換してステツプモータ２７に出力して駆
動させ、ステツプ１０４においてマイクロコンピ
ユータCPUに内蔵されたパルスカウンタで駆動
パルス信号をカウントしてステツプ１０３で算出
されたパルス数が駆動パルス信号として全数ステ
ツプモータ２７に出力されたか否かを判断してま
だ駆動パルス信号として全数出力されていない場
合はステツプ１０３に戻つて継続制御をして、す
でに駆動パルス信号として全数出力された場合は
ステツプ１０５においてスロツトルバルブ開度セ
ンサ３３の出力信号によりスロツトルバルブ２２
が目標開度まで閉方向に制御されたか否かを判断
して、スロツトルバルブ２２が目標開度まで制御
が完了した場合はエンジン制御の処理に移行し、
まだ制御が完了していない場合はステツプ１０６
において設定された時間例えば１秒間経過後にお
いてもスロツトルバルブ２２が目標開度まで閉じ
ない場合はステツプ１０７において電気制御回路
３０はスロツトルバルブ制御装置が異常であると
いう判定をして、ステツプ１０８においてステツ
プモータ２７によるスロツトルバルブ２２の開閉
制御を解除したうえステツプ１０９において電磁
弁３５に作動信号を出力して作動させ電磁弁３５
の負圧ポート５１と大気ポート５２を連通してダ
イアフラム室と大気を連通させる。

電磁弁３５が作動する以前のダイアフラム装置
３６は吸気通路３４の負圧が高い状態においては
アツパケース４５とダイアフラム４６とで形成さ
れたダイアフラム室に吸気通路３４に固定された
配管口４９から配管５０を通して吸気通路３４の
負圧力が導入され、ダイアフラム室のダイアフラ
ムスプリング４７の圧縮によつてロツド４８をダ
イアフラム装置３６内へ後退させた状態となり、
スロツトルシヤフト２１の回転に連通するように
取付けられたストツプレバー４１はスロツトルバ
ルブ２２の閉方向作用時にダイアフラム装置３６
のロツド４８とその後退状態で当接して、スロツ
トルバルブ２２はエンジンのほぼ最小回転数の通
常のアイドル回転数に対応した開弁位置で停止す
る。

ステツプ１０７〜１０９によりステツプモータ
２７によるスロツトルバルブ２２の開閉制御が解
除され、電磁弁３５が作動してダイアフラム室と
大気が連通した場合はダイアフラムスプリング４
７の荷重作用によりロツド４８が電磁弁３５作動
以前より前進した状態となりストツプレバー４１
はスロツトルバツクスプリング２６力によりスロ
ツトルバルブ２２を閉方向に作用する方向に回転
するがロツド４８によりスロツトルバルブ２２は
車両の低速運転可能なエンジン回転数に対応した
所定開度で開口した状態で停止する。

このようにエンジンのスロツトルバルブ２２を
制御する場合にスロツトルバルブ閉方向制御に誤
動作が生じたときスロツトルバルブ２２を通常の
アイドル回転数に対応した全閉位置にして車両を
停止させることなく、スロツトルバルブ２２を車
両の低速運転が可能な所定開度に保持することに
よつて車両の低速運転あるいはアイドリング運転
の維持を可能にして車両の安全地域への退避とと
もに運転者の安全を確保することができる。また
前記作用についてはスロツトルバルブ制御装置異
常判定後電磁弁３５をON作動させるものと説明
したが、エンジン運転時の回転数をイグニツシヨ
ンコイル等の出力信号により検知するとともに電
磁弁３５を所定の周期でON、OFF作動させON
時間、OFF時間を変化させるデユーテイ比制御
を行なうことにより車両低速運転時の負荷変化に
対してエンジンの回転数を一定に制御することも
でき、また、ロツド４８の前進・後退はダイアフ
ラム装置３６の他、電磁石装置、ステツプモータ
等の任意のアクチユエータに代えることができ
る。

（考案の効果） 本考案はエンジンのスロツトルバルブをモータ
により開閉制御するに際して、スロツトルバルブ
の制御に誤動作が生じた場合、モータによるスロ
ツトルバルブの制御を遮断した状態でアクセルペ
ダル解放状態におけるスロツトルバルブの全閉時
開度をあらかじめ設定した車両の低速運転が可能
な開度に保持することによつて、制御不良時にお
けるスロツトルバルブ駆動用モータの遮断時にお
いてエンジンのアイドリング運転および車両の低
速運転を可能にして運転者の安全を確保するこが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を明示する構成図、第２
図は本考案の一実施例の構成を示す説明図、第３
図は第２図の部分説明図、第４図は電気制御回路
ブロツク図、第５図は制御フローチヤート図であ
る。 １……スロツトルバルブ、２……モータ、３…
…トルク伝達装置、４……アクセルペダル、５…
…アクセルセンサ、６……スロツトルバルブ開度
センサ、７……スロツトルバルブ開度保持装置、
８……電気制御回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 閉じ付勢手段により閉じる方向に付勢されたス
   ロツトルバルブを開閉駆動するモータと、そのモ
   ータの回転トルクを前記スロツトルバルブのスロ
   ツトルシヤフトに伝達するトルク伝達装置と、ア
   クセルペダルの踏込量に対応した信号を出力する
   アクセルセンサと、スロツトルバルブの開度に対
   応した信号を出力するスロツトルバルブ開度セン
   サと、前記モータを駆動し、前記スロツトルバル
   ブを開閉させるモータ駆動回路とを備えたエンジ
   ンのスロツトルバルブ制御装置において、 前記アクセルセンサからの信号に基づいて前記
   モータを駆動し、前記スロツトルバルブを開閉制
   御する第１の制御手段と、 前記アクセルセンサからの信号に基づいて前記
   アクセルペダルが戻り過程にあることを判断する
   手段と、前記アクセルペダルが戻り過程にあると
   判断された場合に前記スロツトルバルブ開度セン
   サからの信号を参照し、前記スロツトルバルブが
   前記アクセルセンサからの信号に対応するように
   駆動されているか否かを判断する手段と、前記ス
   ロツトルバルブが前記アクセルセンサからの信号
   に対応するように駆動されていないと判断された
   場合に前記第１の制御手段を解除し、前記閉じ付
   勢手段の付勢力により前記スロツトルバルブを閉
   じる方向に回動させる異常検出手段と、配管を介
   してエンジンの吸気通路からの負圧が印加される
   ダイアフラム室にダイアフラムスプリングで付勢
   されたダイアフラムが取り付けられ、そのダイア
   フラムにはロツドが取り付けられており、そのロ
   ツドは、前記負圧がダイアフラム室に印加された
   状態では前記ダイアフラムスプリングの弾性力に
   抗して前記ダイアフラムが変位されるため前記第
   １の制御手段によるスロツトルバルブ開閉に支障
   の無い位置に退避される一方、ダイアフラム室が
   大気に連通された場合には前記ダイアフラムスプ
   リングの弾性力により前記ダイアフラムが前記負
   圧印加と反対方向に変位されるため所定位置まで
   突出されるように構成されたダイアフラム装置
   と、前記配管の途中に取り付けられて前記異常検
   出手段により前記スロツトルバルブが前記アクセ
   ルセンサからの信号に対応するように駆動されて
   いないと判断された場合に前記ダイアフラム室を
   大気に連通させる電磁弁と、前記スロツトルシヤ
   フトに取り付けられて、前記閉じ付勢手段の付勢
   力によりそのスロツトルシヤフトが前記スロツト
   ルバルブ閉方向に回動されたとき、所定位置まで
   突出された状態の前記ロツドに当接させ、前記ス
   ロツトルバルブを車両の低速走行可能な開度に保
   持するストツプレバーとを設けた第２の制御手段
   とを備えたことを特徴とするエンジンのスロツト
   ルバルブ制御装置。