JPH04194329A - 内燃機関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、電子制御アクチュエータにより内燃機関の
スロットル弁を制御する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、スロットル弁の開度制御には特開昭６２−７５０
３８号に開示されているような電動式であるが、モータ
故障時の車輌の暴走を防ぐ安全装置を設ける必要がある
。特開平１−１１７９４５号ではカムを用いてアクセル
制御と電子スロットルとを開度に応じて切換えを行うこ
とを開示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来例は、アクセルワイヤ制御と電子スロットル
の切換機構の構成について配慮されておらず、その構成
が複雑になり故障し易く信頼性が乏しいという問題点が
あった。

本発明は、切換機構の構成を簡素にして故障しにくく、
信頼性の高い電子スロットル並用のスロットル弁制御装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成する為にアクセルワイヤに連
動して回転する第１回転部材と、第１回転部材に巻きば
ねを介して連結され第１回転部材と共に回転する第２回
転部材を設け、この第２回転部材に前記巻きばねより弱
い力で作用して第２回転部材を初期位置に戻すばね部材
と第２回転部材の最大回転角度を規制するストッパとか
ら切換機構を構成したものである。

〔作用〕

この様に構成し九本発明によれば、切換機構を２つの回
転部材と巻きばね、戻しばね及びストッパで構成でき、
アクセルを踏み込むと第１．第２回転部材が回転して差
動歯車機構を介してスロットル弁が開く、中開度域にな
ると第２回転部材がストッパにより回転を規制され、そ
れ以降は巻きばねで第１回転部材の回転は吸収されるア
クセル開度センサはそれ以降の開度に応じて信号を出し
その信号に基づいて電子スロットル機構により差動歯車
を介してスロットル弁を開貢する。従って従来例の様に
複雑で故障し易いカム機構を必要としないので、信頼性
が高くなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第１図は、この発明によるスロットル弁制御装置の構成
図であり、図に尽いて１は図示しない内燃機関の空気吸
入管、２はこの吸入管１を開閉するスロットル弁で弁軸
３で支軸され、この弁軸３の一端には、スロットル開度
センサ４が接続されている。また他端には差動量車装Ｗ
５が接続されており、かつ、歯車９、第１原動歯車１ｏ
、回転軸１１を介して機械的連結装置６と歯車１２、第
２原動歯車１３、回転軸１４を介して電子制御アクチュ
エータフに機械的に結合されている。また弁軸３には、
スロットル弁２の閉じ方向にばね８が接続されている。

５１ａ、５１ｂはカサ歯車で回転軸１５．１６にそれぞ
れ接続されており、第１原動歯車１０と第２原動歯車１
３からのトルクを歯車９，１２をそれぞれ介して伝えら
れる。小カサ歯車５２ａ、５２ｂは回転軸５３ａ、５３
ｂにそれぞれ接続されており、回転軸５３ａ、５３ｂは
軸受５４ａ、５４ｂによってそれぞれ支承されている。

軸受５４ａ、５４ｂは軸５５ａ、５５ｂに結合されてお
り、軸５５ａ、５５ｂは大歯車５６に結合されている。

大歯車５６は回転軸１６に回転自在であって、カサ歯車
５１ａ、５１ｂが回転することによって小カサ歯車５２
ａ、５２ｂが回転軸５３ａ、５３ｂを中心に自転し、回
転軸１６を中心に分軸することによって大歯車５６は回
転軸１６を中心に回転する。大歯車５７は弁軸３に接続
されており大歯車５６が回転することによって大歯車５
７も回転しスロットル弁２を開閉する。回転軸１１は歯
車１０の軸心に固定されており、この軸１１に固定され
た回転部材６３、戻しばね６２を介してアクセルレバ−
６１に接続されている。このアクセルレバ−６１にアク
セルワイヤ１９が掛けられこのワイヤ１９がアクセルペ
ダル２０に連結されている。１７はアクセルレバ−６１
の軸心に固定された回転軸で１８は回転軸に接続された
回転角度センサである。２１はアクセルペダル２０の戻
しスプリングで、２２はアクセルペダル２０のストッパ
で、２３は運転者が操作するアクセルペダル２０の踏込
み量を検知するアクセルセンサ、２４は機関の動作状態
（例えば回転速度Ｎ、自動変速機の変速時期Ｔ）および
車両の操作状態（例えばブレーキ操作Ｂ）を検出するセ
ンサである。２５はスロットル開度センサ４、回転角度
センサ１８．アクセルセンサ２３、センサ２４の各出力
信号を入力しこれらの入力情報に対応して予め決められ
た演算処理を行って、電子制御アクチュエータ７を駆動
する演算制御部である。

第２図は、第１図の■−■線における機械的連結装置６
の正面図でアクセルレバ−６１がアクセルワイヤ１９に
よって右廻りに回転するとアクセルレバ−６１と巻きば
ね６２によって結合されている回転部材６３も回転する
。６５は回転部材６３の回転範囲を規制するストッパで
あり、６４は回転部材６３を初期位置に戻す前記巻きば
ね６２より弱い戻しばねである。

次に本実施例の動作を説明する。

まず、回転部材６３がストッパ６５に当たるまでアクセ
ルペダル２０が踏み込まれた時はアクセルワイヤ１９は
アクセルペダル２０によって引張られ、アクセルレバ−
６１が回転することによって、回転部材６３は巻きばね
６２を介して共動する。回転部材６３が回転することに
よって、回転軸１１、第１原動歯車１０．歯車９、回転
軸１５を介してカサ歯車５１ａが回転する。回転部材６
３がストッパ６５に当たるまでのスロットル開度では、
スロットル開度センサ４、回転角度センサ１８、アクセ
ルセンサ２３からの各出力信号を演算制御部２５が入力
し電子制御アクチュエータ７を駆動しない様にする。従
って歯車５１ｂは回転せず、歯車５１ａのみが回転する
ことにより小カサ歯車５２ａ、５２ｂがそれぞれ回転軸
５３ａ。

５３ｂを中心に自転しながら回転軸１６を中心に公転す
ることによって大歯車５６が回転し、大歯車５７も回転
する。そして弁軸３を介してスロットル弁２を動かす。

又アクセルペダル２０にかけていた荷重を取り除くとア
クセルペダル２０は戻しスプリング２１によってストッ
パ２２に当たるまで戻り１回転部材６３は戻しばね６４
によって初期位置まで戻り、弁軸３もばね８の戻し力に
よりスロットル弁２の閉じ方に戻され、スロットル−弁
２も閉じる。回転部材６３がストッパ６５に当ってもさ
らにアクセルペダル２０を踏み込むと、回転角度センサ
１８、アクセルセンサ２３からの出力信号を演算制御部
２５が入力し電子制御アクチュエータ７を駆動させる。

このときアクセルレバ−６１の回転は巻きばね６２によ
って吸収され、回転部材６３はストッパ６５に当ったま
ま動かない。従って歯車５１ａは動かず、電子制御アク
チュエータ７の駆動力は回転軸１４、第２原動歯車１３
、歯車１２、回転軸１６を介して歯車５１ｂに伝えられ
る。歯車５１ｂが回転することによって小カサ歯車５２
ａ、５２ｂがそれぞれ回転軸５３ａ、５３ｂを中心に自
転しながら回転軸１６を中心に公転することによって大
歯車５６が回転し、大歯車５７も回転する。そして弁軸
３を介してスロットル弁２を開閉する。万一電子制御ア
クチュエータフが郷動中に故障してもアクセルペダル２
０を戻すことによりスロットル弁２は閉じ、又回転部材
６３がストッパ６５に当たるまでの範囲内ではスロット
ル弁２を開閉することができ、車両を運転するのに必要
な最低のスロットル開度を確保することができる。

第３図はアクセル開度に対するスロットル開度の関係の
１例を示しており、アクセル開度が所定の角度θ０にな
るまではスロットル開度はアクセル開度と直線関係で所
定の値Ｔｏまで開く。アクセル開度が角度００以上にな
ると電子制御アクチュエータフによりスロットル開度を
アクセル開度の関数として制御することができる。この
ようにして、スロットル開度はアクセル開度の関数とし
て予め設定されることができ、スロットル開度は電子制
御アクチュエータフの記動位置を制御することによって
適切に制御される。なお、第３図ではスロットル開度は
アクセル開度に対して直線的な関係で示されているが、
直線関係以外のあらゆる関係とすることができる。また
スロットル開度はアクセル開度以外の車両及びエンジン
パラメータによって補正することができる。例えば前後
車輪の速度の差の検出によってスリップを検出したとき
には機関出力を抑制するためにスロットル開度を小さく
する制御を行い、或いは、アクセルペダル２０が瞬時に
全踏込みされたときには機関の出力をなめらかに増加さ
せるような制御を行い、或いは変速機のシフトチェンジ
をするときに車両のトルクショックを軽減するためにシ
フトアップ時の機関回転数ダウンやシフトダウン時の機
関回転数アップ等の制御を行うことができるのである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電子制御アクチュエータを使用してス
ロットル弁の開度を最適に制御できるようにしたばかり
か、スロットル開度の小領域ではスロットル弁をアクセ
ルワイヤにて制御することにより、電子制御アクチュエ
ータの故障時にはスロットル弁をアクセルワイヤによっ
て閉じ、且つ車両の避難措置に必要な機関出力を確保す
ることできる。さらにアクセルワイヤ制御と電子制御ア
クチュエータによる制御の切換機構を簡素にすることに
より信頼性の高いスロットル弁制御装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスロットル□　　弁
制御装置の構成図、第２図は第１図のｎ−ｎ線から見た
機械的連結装置の正面図、第３図は本発明によるスロッ
トル弁制御装置によるアクセル開度に対するスロットル
開度の関係を説明するための図である。 ２・・・スロットル弁、３・・・弁軸、４・・・スロッ
トル開度センサ、５・・・差動歯車装置、６・・・機械
的連結装置、７・・・電子制御アクチュエータ、８・・
・ばね、１ｏ・・・第１原動歯車、１３・・・第２原動
歯車、１９・・・アクセルワイヤ、２０・・・アクセル
ペダル、２４・・・センサ、２５・・・演算制御部、６
１・・・アクセルレバ−１６２・・・巻きばね、６３・
・・回転部材、６４・・・戻しばね、６５・・・ストッ
パ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内燃機関へ吸入される空気の量を制御するスロット
   ル弁を開閉する弁軸と、この弁軸をその出力軸で駆動す
   るように設けられた差動歯車装置と、この差動歯車装置
   の第１の原動歯車をスロットル弁の小中開度域でアクセ
   ルペダルの踏込みに応動して回転駆動する為の機械的連
   結手段と、上記差動歯車装置の第２の原動歯車をスロッ
   トル弁の中大開度域で回転駆動する電子制御アクチュエ
   ータを備え、前記連結手段がアクセルワイヤによって回
   転する第１回転部材、第１回転部材と巻きばねによって
   結合されている第２回転部材、第２回転部材を初期位置
   に戻す前記巻きばねより弱いばね手段、第２回転部材の
   回転範囲を規制するストッパ機構、第２回転部材の回転
   に共動してスロットル弁を開閉する機構を有することを
   特徴とした内燃機関のスロットル弁制御装置。