JPH04231629A - スロットル制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に装着される
スロットル制御装置に関し、特にモータ等の駆動源によ
りアクセル操作に応じてスロットルバルブを開閉制御す
ると共に、定速走行制御等の各種制御を行ない得るスロ
ットル制御装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のスロットルバルブは、キャブ
レタにあっては燃料と空気の混合気を、電子制御燃料噴
射装置にあっては吸入空気量を調節することにより内燃
機関出力を制御するものであり、アクセルペダルを含む
アクセル操作機構に連動するように構成される。

【０００３】従来、アクセル操作機構がスロットルバル
ブに機械的に連結されていたのに対し、近時、モータ等
の駆動源によってアクセル操作に応じてスロットルバル
ブを開閉する装置が提案されている。例えば特開昭５５
−１４５８６７号公報には、スロットルバルブにステッ
プモータを連結し、このステップモータをアクセルペダ
ル操作に応じて駆動するようにした装置が開示されてい
る。

【０００４】即ち、アクセル踏み込みにより回転する回
転軸とスロットルシャフトの間に、励磁時に両軸を切り
離し、非励磁時に両軸を結合する電磁クラッチを介装し
、電子制御アクチュエータの制御動作の異常を検知して
リレーを駆動し電子制御アクチュエータ及び電磁クラッ
チへの電源供給を停止させる制御回路を設け、電子制御
アクチュエータが制御不能となったとき、スロットルシ
ャフトを、電磁クラッチを介して、アクセルペダルに機
械的に連結するようにしたものである。

【０００５】また、特開昭６３−８００３９号公報にお
いては、上記後者の公報に記載の装置がアクセル操作部
とスロットル弁とが連結されたときに、アクセル操作部
の操作量に対してスロットル弁の開度が対応しないこと
を問題とし、アクチュエータ等の異常時にスロットル弁
とアクセル操作部を連結するに当たり、スロットル弁が
アクセル操作部の操作量に対応する開度状態となったと
きに両者を連結する装置が提案されている。具体的には
、常時は電磁コイルが非通電とされており異常時に通電
されてアクセルリンクとスロットル弁が連結状態となる
ように構成されている。そして、異常時においてアクセ
ルペダルが開放されたときに電磁コイルへの通電を一時
的に停止してアクセルリンクとクラッチディスクとの連
結状態を解き、スロットル弁が全閉状態となった後再び
電磁コイルを励磁してアクセルリンクとクラッチディス
クを連結することとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスロットル
制御装置においては、クラッチ構造は摩擦係合、もしく
は係合片（ピン）とこれと同数の係合溝（孔）との嵌合
によって連結されるものである。前者の摩擦係合による
ものでは駆動力の伝達が困難であり、必要な駆動力を伝
達するためには大型化を余儀なくされる。後者の係合片
と係合溝との嵌合によるものにあっては、上記特開昭６
３−８００３９号公報に記載の装置のようにクラッチプ
レートが従動ギヤに当接した後両者が嵌合し連結状態と
なるまでにかなりの回転角度を要し、駆動源たるモータ
に無駄な回転が生ずることとなる。特に、クラッチプレ
ートに対し正確な回転を与えるためにステップモータを
使用すると、連結後に回転角度の補正が必要となるが、
上記公報に記載の係合片と係合溝との嵌合による場合に
は補正量が大となる。

【０００７】また、係合片の収容側の係合溝（孔）は結
合を円滑にするため開口部をテーパ状に形成する必要が
あるが、プレス加工が容易ではない。従って、上述の係
合片の植設と共にコストアップ要因となる。

【０００８】しかも、従来のスロットル制御装置にあっ
ては、前掲の特開昭６３−８００３９号公報に記載のよ
うにクラッチプレート及びこれに連結する従動ギヤは何
れも中実であり、係合片及び係合溝の位置からしてもク
ラッチプレートや従動ギヤに開口部を設けることは困難
である。仮に開口部を形成し得たとしても、駆動力が伝
達される係合片及び係合溝の部分と従動ギヤの外歯部分
との距離が大きいことから然程大きな開口部を形成する
ことはできず、軽量化は期待できない。更に、係合片が
必要であるというだけでなく、係合片を植設するために
クラッチプレートの肉厚を大としなければならず、この
ような部品の小型化が要求される分野にあっては、別途
対策を講ずることが必要となる。

【０００９】そこで、本発明のスロットル制御装置は電
磁クラッチ機構において良好な断続機能を確保しつつ、
断続される二つの回転体間の連結構造を容易且つ安価に
製造し得るようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明はアクセル操作機構と、少くとも該アクセル
操作機構の操作量に応じて駆動力を出力する駆動源と、
内燃機関のスロットルバルブを固定しハウジングに回動
自在に支持すると共に少くとも一端部が前記ハウジング
から延出するスロットルシャフトと、該スロットルシャ
フトの延出端部に固定する支持部材と、該支持部材と前
記ハウジングとの間の前記スロットルシャフト上の所定
位置にて軸方向の移動を規制すると共に前記スロットル
シャフトに回動自在に支持する磁性体の回転体と、該回
転体と前記支持部材との間で前記スロットルシャフトの
軸方向に移動可能に支持する磁性体の可動部材と、該可
動部材と前記支持部材とを連結すると共に当該可動部材
を前記支持部材方向に付勢する連結部材と、前記ハウジ
ングの前記回転体に対向する位置に固定し、励磁時に前
記可動部材を前記回転体側に吸引結合する電磁コイルと
を備えたものとし、前記回転体の外周縁部の全周に亘り
外歯を形成すると共に、該外歯に隣接する前記回転体の
平面部の外周に、第１の所定間隙毎に軸方向に突出する
複数の突起を形成し、前記可動部材の外縁部の前記突起
に対向する位置の全周に亘って前記第１の所定間隙より
小さい第２の所定間隙毎に、前記突起の整数倍の数の開
口部を形成し、前記回転体を前記駆動源に連結し前記駆
動源の駆動力により前記回転体を回動するようにしたも
のである。

【００１１】上記スロットル制御装置において、前記可
動部材の前記開口部は、前記可動部材の全周に亘り前記
第２の所定間隙毎に形成した切欠とすることが望ましい
。

【００１２】また、上記スロットル制御装置において、
前記回転体の前記突起は、円周方向の断面形状を台形と
するとよい。

【００１３】

【作用】上記の構成になるスロットル制御装置において
、通常のアクセル制御時には電磁コイルに通電され、可
動部材が回転体に吸引結合される。これにより、回転体
の外歯近傍に形成された突起が可動部材に形成された開
口部に嵌合し、回転体と可動部材が連結される。これら
回転体及び可動部材を介して駆動源の駆動力がスロット
ルシャフトに伝達される。而して、アクセル操作機構の
操作量に応じた目標スロットル開度に基づき駆動源の駆
動力が制御され、この駆動力によりスロットルバルブが
開閉制御され、スロットル開度が調整される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１及び図２に示すように、内燃機関の吸気通路
を形成するハウジング１内にスロットルバルブ１１が収
容されている。スロットルバルブ１１はスロットルシャ
フト１２に固定され、スロットルシャフト１２がハウジ
ング１に回動自在に支持されている。スロットルシャフ
ト１２の一端部はハウジング１から延出し、延出部１２
ａ回りのハウジング１の側面にケース２が一体に形成さ
れており、このケース２にカバー３が接合され、これら
によって郭成される室内に本実施例のスロットル制御装
置を構成する部品の主要部が収容されている。また、ケ
ース２と反対側の、スロットルシャフト１２の他方の端
部が支持されるハウジング１の側面には円筒状のサポー
ト４がハウジング１と一体に形成されており、これに図
示しないリターンスプリング即ち戻しばねが収容され、
スロットルシャフト１２がスロットルバルブ１１の全閉
位置方向に付勢されている。

【００１５】スロットルシャフト１２の先端にはスロッ
トルセンサ１３が連結されている。このスロットルセン
サ１３はスロットルシャフト１２の回転変位が電気信号
に変換されるもので、その構造は周知であるので説明は
省略する。このスロットルセンサ１３から、例えばスロ
ットルバルブ１１の全閉位置を示すアイドルスイッチ信
号と、スロットルバルブ１１の開度に応じたスロットル
開度信号がコントローラ１００に出力される。

【００１６】上記スロットルシャフト１２の延出部１２
ａの基部を囲むように、ハウジング１の側面に電磁コイ
ル２０が固着されている。電磁コイル２０は図２に明ら
かなように、磁性体のヨーク２１と、樹脂製のボビン２
２に巻回されたコイル２３を具備している。ヨーク２１
は中央に筒体部２１ａを有し、この筒体部２１ａ回りに
環状の有底中空部が形成されており、この中空部にボビ
ン２２及びコイル２３が収容されている。ヨーク２１の
底部はハウジング１の側面に固着され、筒体部２１ａを
スロットルシャフト１２の延出部１２ａが貫挿している
。

【００１７】また、スロットルシャフト１２の延出部１
２ａには本発明にいう回転体たる磁性体のロータ３０が
回動自在に支持されている。このロータ３０はヨーク２
１に対向する所定位置に配置され、軸方向には移動しな
いように保持されている。ロータ３０は鉄系材料の焼結
により、図２及び図３に示すように、スロットルシャフ
ト１２に支持される軸部３１と筒体部３２とが腕部３３
を介して接続された形状に形成されている。そして、ヨ
ーク２１の外側面がロータ３０の筒体部３２に囲繞され
、且つロータ３０の軸部３１がヨーク２１の筒体部２１
ａに対し軸方向に重合した状態で所定の間隙をもって嵌
合されている。これにより、ヨーク２１とロータ３０間
のギャップでの磁気損失が抑えられ、所定の磁気パーミ
アンスが確保される。

【００１８】ロータ３０の筒体部３２の外周側面には外
歯３４が一体に形成されており（図３では省略）、外歯
３４に隣接する軸方向端面の平面部には、突起３５が円
周方向に所定の間隙Ｌ１　毎に計３個形成されている。 これらの突起３５は、図３及び図４に明らかなように、
円周方向の断面形状が台形で、ロータ３０の平面部の垂
直軸に対し傾斜角θの側面を有する。尚、突起３５は３
個以上形成することとしてもよい。

【００１９】更に、上記ロータ３０に対峙するように、
本発明にいう可動部材たるクラッチプレート４０が、後
述するプレートホルダ５０の軸部５５に回動自在且つ軸
方向に移動可能に支持されている。クラッチプレート４
０は円板状の冷間圧延鋼板で、図３に示すようにロータ
３０の平面部に形成された突起３５と対向する平面部に
開口し突起３５と嵌合する切欠４１が、円周方向に所定
の間隙Ｌ２　毎に計１２個プレス加工によって形成され
ている。従って、各切欠４１間の間隙Ｌ２　は各突起３
５間の間隙Ｌ１　より小さい。この切欠４１は突起３５
の数の整数倍（本実施例では４倍）の数だけ形成されて
おり、ロータ３０とクラッチプレート４０との相対回転
に応じ突起３５と切欠４１が嵌合し得るように構成され
ている。即ち、図４に示した切欠４１部分の円周方向断
面から明らかなように、突起３５の傾斜角θと同一角度
のテーパ面がクラッチプレート４０の放射状方向の端面
に形成されている。

【００２０】ここでロータ３０に形成する突起３５の寸
法の設定について説明する。突起３５の剪断応力τと曲
げ応力σは下記（１）式及び（２）式によって求められ
る。 τ＝（Ｐ／Ｚ）／（ａ・ｂ）　　　　　　　　　　　　
　　　　…（１）σ＝（Ｐ／Ｚ）・ｈ／（ｂ・ａ２　・
１／６）　　…（２）ここで、ａは噛み合い歯即ち突起
３５の平均円弧（ｃｍ）、ｂは噛み合い歯の歯巾即ち突
起３５の巾（ｃｍ）、ｈは噛み合い歯の歯高即ち突起３
５の高さ（ｃｍ）、Ｐは上記平均円弧に加わる荷重（ｋ
ｇｆ）、Ｚは歯数即ち突起３５の個数を表す。

【００２１】仮に巾ｂを０．２、０．４及び０．６（ｃ
ｍ）の３種とし、高さｈを０．１ｃｍ、荷重Ｐを２．６
７ｋｇｆ、個数Ｚを３として突起３５の曲げ応力を計算
すると突起３５の底断面積に応じ図５に示すように変動
する。尚、図中一点鎖線がｂ＝０．６ｃｍ、破線がｂ＝
０．４ｃｍ、実線がｂ＝０．２ｃｍの場合を夫々示す。 図５から明らかなように突起３５の巾ｂは、底断面積が
同一であれば小さくした方が曲げ応力が小さくなり、巾
ｂを小さくすることによって電磁クラッチ２０部分の小
型化が可能となる。

【００２２】図６はロータ３０の一実施例における突起
３５の平均円弧ａに対する剪断応力τと曲げ応力σの特
性を示すものである。突起３５の巾ｂを０．２ｃｍ、高
さｈを０．１ｃｍ、荷重Ｐを２．６７ｋｇｆ（即ち突起
３５の曲率半径Ｒｍが２．２５ｃｍで、トルクが６ｋｇ
ｆ・ｃｍとする）、そして個数Ｚを３としたとき、ロー
タ３０を構成する磁性材料の許容応力Ａ（ｋｇ／ｃｍ２
　）と突起３５の平均円弧ａ（ｃｍ）との関係は図６に
示すとおりとなる。

【００２３】而して、突起３５の平均円弧ａの上限側は
ａ≦π・Ｒｍ／Ｚの条件となり、下限側は許容応力Ａと
の関係から図６に従いａ≧０．３の条件となる。尚、突
起３５の巾ｂは０．１（ｃｍ）≦ｂ≦０．１・Ｒｍに設
定される。

【００２４】次に、ロータ３０とクラッチプレート４０
との間の吸着保持条件に基づく突起３５の側面の傾斜角
θ、即ち噛み合い歯角θの設定について説明する。図４
に示す突起３５に対する垂直方向荷重Ｆ（ｋｇｆ）は吸
着力と板ばね４５のばね荷重の差であり、板ばね４５の
ばね荷重を０．８１（＝０．２７×３）ｋｇｆとし、目
標伝達トルクを６ｋｇｆ・ｃｍ、突起３５の外径を４．
９７ｃｍ、内径を４．１０ｃｍ、従って平均半径が２．
２７ｃｍとすると、水平方向荷重Ｔは２．６４（＝６÷
２．２７）ｋｇｆとなる。

【００２５】而して、突起３５の摩擦係数μについて、
クラッチ保持側（μ１　とする）とクラッチ切れ側（μ
２　とする）の各々の条件を求めると下記のようになる
。先ず、保持側については、面圧をλ１　（ｋｇｆ）と
し、垂直方向荷重をＦ１　とすると、次の（３）式及び
（４）式から（５）式が得られる。 λ１　＝Ｔ・ｃｏｓθ＋Ｆ１　・ｓｉｎθ　　　　　　
　　　　　　…（３）０≧Ｔ・ｓｉｎθ−Ｆ１　・ｃｏ
ｓθ−μ１　・λ１　　　…（４）μ１　≧（Ｔ・ｓｉ
ｎθ−Ｆ１　・ｃｏｓθ）／（Ｔ・ｃｏｓθ＋Ｆ１　・
ｓｉｎθ）…（５）

【００２６】次に切れ側については、面圧をλ２　（ｋ
ｇｆ）とし、垂直方向荷重をＦ２　とすると、次の（６
）式及び（７）式から（８）式が得られる。 λ２　＝Ｔ・ｃｏｓθ−Ｆ２　・ｓｉｎθ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　…（６）０＜Ｔ・ｓｉｎθ＋
Ｆ２　・ｃｏｓθ−μ２　・λ２　　　　　　　　　…
（７）μ２　＜（Ｔ・ｓｉｎθ＋Ｆ２　・ｃｏｓθ）／
（Ｔ・ｃｏｓθ−Ｆ２　・ｓｉｎθ）…（８）

【００２７】以上のようにして求められた摩擦係数μと
噛み合い歯角θ（ｄｅｇ）との関係を示すと図７のとお
りとなり、図中点描で示した範囲が使用可能域となる。 尚、図中、噛み合い歯角θの上限側のＸとＹの条件は、
雰囲気温度と電磁コイル２０による吸着力の大きさに応
じて設定される。このようにして噛み合い歯角θの最適
値を求めることができ、クラッチの断続性能に鑑みると
２０乃至７０（ｄｅｇ）とするのが望ましい。尚、クラ
ッチプレート４０の切欠４１については、プレス加工に
よりテーパ面を形成することができ、その傾斜角θを容
易に変更できるので、所期のクラッチ機能に応じた特性
に設定することができる。

【００２８】図２に戻り、クラッチプレート４０のプレ
ートホルダ５０側の面にはピン４２が植設されている。 また、この面には板ばね４５の一端が図示しないピンに
て固定されており、他端は後述するプレートホルダ５０
に図示しないピンにて固定されている。従って、クラッ
チプレート４０は板ばね４５を介してプレートホルダ５
０に連結されている。

【００２９】そして、スロットルシャフト１２の延出部
１２ａの先端に本発明にいう支持部材たるプレートホル
ダ５０が固定されている。即ち、クラッチプレート４０
と同様の円形のプレートホルダ５０の軸部５５の中央に
小判形状の穴５１が穿設され、一方スロットルシャフト
１２の延出部１２ａ先端は穴５１と同一形状の断面に形
成されており、穴５１に延出部１２ａの先端が嵌合され
るとプレートホルダ５０はスロットルシャフト１２回り
の回動不能となる。延出部１２ａの先端の小判形状の断
面部はプレートホルダ５０の軸部５５の長さと略同一長
とされ、先端面にボルト１４が螺着されることにより、
プレートホルダ５０がスロットルシャフト１２の小判形
状の断面部と一般断面部の境界段部と、ボルト１４との
間に挟持される。尚、プレートホルダ５０の穴５１及び
延出部１２ａ先端の断面形状は例えばＤ字状でもよく、
要は回転を阻止し得る形状であればよい。

【００３０】プレートホルダ５０には、端面外縁部にピ
ン４２が貫挿する孔５２が穿設されている。而して、プ
レートホルダ５０がスロットルシャフト１２に固定され
ると、図１及び図２に示す状態となり、ピン４２の先端
がプレートホルダ５０の孔５２から突出している。

【００３１】更に、上記クラッチプレート４０に植設さ
れたピン４２近傍には、操作プレート６０がプレートホ
ルダ５０と各々の外縁部で対向するように配設されてい
る。操作プレート６０はその中心部にアクセルシャフト
６２が固定され、このアクセルシャフト６２はスロット
ルシャフト１２と略平行となるようにカバー３に回動自
在に支持されている。尚、操作プレート６０の軸方向の
移動は規制されている。操作プレート６０の外縁部には
ピン４２と重合する位置に切欠６１が形成されており、
その放射状方向の端面６１ａ，６１ｂが、電磁コイル２
０非通電時の操作プレート６０の回動に応じピン４２の
側面に当接し得る位置関係にある。

【００３２】アクセルシャフト６２の他端は図１に示す
アクセルプレート５にボルト結合され、アクセルケーブ
ル６の一端に設けられたケーブルエンド６ａがアクセル
プレート５の外縁部に係止されている。アクセルケーブ
ル６の他端はアクセルペダル７に連結され、アクセルペ
ダル７の操作に応じて操作プレート６０がアクセルシャ
フト６２の軸心を中心に回動するアクセル操作機構が構
成されている。アクセルペダル７には周知のアクセルセ
ンサ８が設けられており、アクセルペダル７の踏込量即
ち操作量が検出され、アクセル操作量に応じた信号がコ
ントローラ１００に出力される。尚、アクセルセンサ８
はアクセルシャフト６２に連動するように配設してもよ
い。

【００３３】また、カバー３には本発明にいう駆動源た
るモータ９０が固定され、その回転軸がスロットルシャ
フト１２と平行で回動自在に支持されている。モータ９
０の回転軸先端にはピニオンギヤ９１が固着され、これ
がロータ３０外周の外歯３４と噛合している。本実施例
ではモータ９０としてステップモータが使用され、コン
トローラ１００によって駆動制御される。尚、モータ９
０としては、例えばＤＣモータといったような他の形式
のモータも使用し得る。

【００３４】而して、モータ９０が回転駆動されピニオ
ンギヤ９１が回動すると、これに噛合する外歯３４を有
するロータ３０がスロットルシャフト１２回りを回動す
る。このとき電磁コイル２０が非通電の状態であれば、
クラッチプレート４０は板ばね４５の付勢力によってロ
ータ３０から離隔しプレートホルダ５０側に近接した位
置にある。即ち、この場合にはクラッチプレート４０、
プレートホルダ５０及びスロットルバルブ１１はスロッ
トルシャフト１２を軸にロータ３０とは無関係に自由に
回動し得る状態にある。このとき、クラッチプレート４
０に植設されたピン４２は操作プレート６０の切欠６１
の両端面６１ａ，６１ｂ間に位置している。

【００３５】電磁コイル２０が通電されると、ヨーク２
１、ロータ３０及びクラッチプレート４０によって閉磁
路が形成され、電磁力によりクラッチプレート４０が板
ばね４５の付勢力に抗してロータ３０方向に吸引されロ
ータ３０の突起３５がクラッチプレート４０の切欠４１
に嵌合する。従って、クラッチプレート４０とロータ３
０とが係合状態となり、両者は一体となって回動し得る
状態となる。この場合において、両者が係合状態となる
までの相対的回動範囲は最長で切欠４１間の周方向長さ
Ｌ２　であるので、短時間で係合状態となり応答性が良
い。

【００３６】而して、モータ９０の駆動制御量が、ピニ
オンギヤ９１からロータ３０の外歯３４を介してロータ
３０に伝達され、ロータ３０の突起３５及びクラッチプ
レート４０の切欠４１を介してクラッチプレート４０に
伝達され、更に板ばね４５を介してプレートホルダ５０
に伝達され、従ってこれと一体となって回動するスロッ
トルシャフト１２に伝達され、上記駆動制御量に応じて
スロットルバルブ１１の開度が制御される。このとき、
ピン４２はクラッチプレート４０と共にロータ３０方向
に移動し、操作プレート６０の切欠６１の両端面６１ａ
，６１ｂ間から外れているので、操作プレート６０の回
動とは無関係となっている。

【００３７】スロットルバルブ１１が開状態にあるとき
に電磁コイル２０への通電が停止されると、クラッチプ
レート４０の切欠４１とロータ３０の突起３５との間の
係合状態が解除され、サポート４内の図示しない戻しば
ねの付勢力によってスロットルバルブ１１が全閉状態と
される。

【００３８】図１のコントローラ１００はマイクロコン
ピュータを含む制御回路であり、車両に搭載され図８に
示すように各種センサの検出信号が入力され、電磁コイ
ル２０及びモータ９０の駆動制御を含む各種制御が行な
われる。本実施例においては、コントローラ１００によ
って通常のアクセル操作に応じた制御の外、定速走行制
御、加速スリップ制御等の各種制御が行なわれるように
構成されている。

【００３９】図８において、コントローラ１００はマイ
クロコンピュータ１１０並びにこれに接続された入力処
理回路１２０及び出力処理回路１３０を有し、モータ９
０及び電磁コイル２０が出力処理回路１３０に接続され
ている。コントローラ１００はイグニッションスイッチ
１０１を介して電源ＶＢ　に接続されている。尚、コン
トローラ１００の電源開閉手段としては、イグニッショ
ンスイッチ１０１がオンとなったときに導通するトラン
ジスタもしくはリレー、あるいは他のスイッチング素子
であってもよい。

【００４０】そして、アクセルセンサ８が入力処理回路
１２０に接続され、アクセルペダル７の踏込量に応じた
信号を出力し、スロットルセンサ１３の出力信号と共に
入力処理回路１２０に入力される。コントローラ１００
においては運転条件に応じて電磁コイル２０がオンオフ
制御されると共に、アクセルペダル７の踏込量即ち操作
量及び種々の制御条件に応じて設定されるスロットルバ
ルブ１１の開度、即ちスロットル開度が得られるように
モータ９０の駆動制御が行なわれる。入力処理回路１２
０には、図示しない複数のスイッチ群によって構成され
た定速走行制御用スイッチ１２１が接続されている。

【００４１】車輪速センサ１２２は定速走行制御、加速
スリップ制御等に供されるもので、周知の電磁ピックア
ップセンサあるいはホールセンサ等が用いられる。尚、
図では一個となっているが、必要に応じ各車輪に装着さ
れる。また、コントローラ１００には点火回路ユニット
、通称イグナイタ１２３が接続されており、点火信号が
入力され内燃機関の回転数が検出される。トランスミッ
ションコントローラ１２４は自動変速装置を制御する制
御装置であり、ここで出力される変速信号およびタイミ
ング信号がコントローラ１００に供給される。

【００４２】モード切替スイッチ１２５は、アクセルペ
ダル７の踏込量とスロットルバルブ１１の開度との対応
関係について種々の運転モードに応じて予め設定したマ
ップをマイクロコンピュータ１１０に記憶させておき、
これを適宜選択し運転モードに応じたスロットルバルブ
１１の開度を設定するものである。この運転モードとと
しては、例えばパワーもしくはエコノミー、又は高速道
路走行もしくは市街地走行といったモードを設定するこ
とができる。加速スリップ制御禁止スイッチ１２６は、
運転者が加速スリップ制御を好まない場合、これを操作
することによりマイクロコンピュータ１１０に対し同制
御を禁止する信号を出力するものである。ステアリング
センサ１２７は、例えば加速スリップ制御を行なう際、
ステアリングが転舵されているか否かを判定し、その判
定結果に応じて目標スリップ率を設定し得るようにする
ものである。更に、図示しないスタータモータを駆動制
御するスタータ回路１２８が入力処理回路１２０に接続
されており、スロットル制御装置が正常に機能するか否
かのイニシャルチェックに際し、実際にスロットルバル
ブ１１を開閉させて確認する迄スタータモータは不作動
とされる。これにより、スロットル制御装置のイニシャ
ルチェック時の機関の過回転を回避することができる。

【００４３】以上の構成になる実施例の作用を説明する
。図９のフローチャートは本実施例のスロットル制御装
置の全体作動を示すもので、コントローラ１００におい
て、ステップＳ１にてイニシャライズされ、ステップＳ
２にて入力処理回路１２０への前述の種々の入力信号が
処理され、ステップＳ３に進みこれらの入力信号に応じ
て制御モードが選択される。即ち、ステップＳ４乃至Ｓ
８の何れかが選択される。

【００４４】ステップＳ４乃至Ｓ６の制御が行なわれた
ときは、ステップＳ９，Ｓ１０にてトルク制御及びコー
ナリング制御が行なわれる。前者は変速時のショックを
軽減するようにスロットル制御を行ない、後者は図示し
ないステアリングの舵角に応じてスロットル制御を行な
うものであるが、本実施例とは直接関係しないので説明
は省略する。尚、ステップＳ７のアイドル回転数制御は
機関状態が変化してもアイドル回転数を一定の値に保持
するように制御するもので、ステップＳ８はイグニッシ
ョンスイッチ１０１をオフとした後の後処理を行なうも
のである。そして、ステップＳ１１にてダイアグノーシ
ス手段により自己診断が行なわれフェイル処理が行なわ
れた後、ステップＳ１２にて出力処理されて出力処理回
路１３０を介して電磁コイル２０及びモータ９０が駆動
される。而して、上述のルーチンが所定の周期で繰り返
される。

【００４５】次に、上記の全体作動の内、ステップＳ４
の通常アクセル制御時の作動を説明する。アクセルペダ
ル７非操作時、即ちスロットルバルブ１１全閉時には、
板ばね４５の付勢力によりクラッチプレート４０はプレ
ートホルダ５０側にあってロータ３０とは離隔している
。

【００４６】電磁コイル２０が通電され、ヨーク２１及
びロータ３０が励磁されると、クラッチプレート４０が
ロータ３０に吸着されて突起３５が切欠４１に嵌合する
。而して、モータ９０の駆動力がスロットルシャフト１
２に伝達され得る状態となる。このとき、ピン４２はク
ラッチプレート４０と共にロータ３０方向に移動してい
るので、操作プレート６０の切欠６１と係合することは
ない。以後、後述の異常状態とならない限り、スロット
ルシャフト１２はモータ９０によって回転駆動され、従
ってコントローラ１００におけるモータ９０の制御によ
りスロットルバルブ１１の開度が制御されることとなる
。

【００４７】即ち、通常アクセル制御時には、アクセル
ペダル７の踏み込み操作を行なうと、その操作量に応じ
た出力がアクセルセンサ８からコントローラ１００に入
力され、ここでアクセル操作量に応じた目標スロットル
開度が設定される。そして、モータ９０が駆動されスロ
ットルシャフト１２が回動すると、その回転角に応じた
信号がスロットルセンサ１３からコントローラ１００に
出力され、スロットルバルブ１１が上記目標スロットル
開度に略等しくなるように、コントローラ１００により
モータ９０が駆動制御される。而して、アクセルペダル
７の操作量に対応したスロットル制御が行なわれ、スロ
ットルバルブ１１の開度に応じた機関出力が得られる。

【００４８】このように、アクセルペダル７とスロット
ルバルブ１１との間の機械的な連結関係が生ずることは
なく、アクセルペダル７の操作に応じ滑らかな発進、走
行を確保することができる。そして、アクセルペダル７
の操作を解除すると、サポート４内の図示しない戻しば
ねの付勢力およびモータ９０の駆動力によってスロット
ルバルブ１１が全閉状態とされる。

【００４９】上記通常アクセル制御時において、スロッ
トルバルブ１１の異常作動を含み装置の異常が検知され
たときには、電磁コイル２０への通電が行なわれなくな
りロータ３０とクラッチプレート４０が分離され、スロ
ットルバルブ１１はサポート４内の戻しばねにより初期
位置に戻される。また、モータ９０によるロータ３０の
駆動も停止される。このときには、クラッチプレート４
０がプレートホルダ５０側に移動するため、ピン４２が
操作プレート６０の切欠６１の端面６１ａ，６１ｂ間に
位置することとなる。従って、アクセルペダル７を所定
操作量以上に踏み込むことにより、操作プレート６０が
回動して端面６１ａがピン４２に当接し、以後運転者に
よるアクセルペダル７の操作力をスロットルシャフト１
２に直接伝達することができる。

【００５０】次に、加速スリップ制御時の作用を説明す
る。図７の車輪速センサ１２２の出力信号によりコント
ローラ１００において発進時あるいは加速時の図示しな
い駆動輪のスリップが検出されると、上述の通常アクセ
ル制御モードから加速スリップ制御モードに移りスロッ
トルバルブ１１の開度が以下のように制御される。

【００５１】即ち、コントローラ１００においてその路
面における十分な牽引力と横抗力が得られる駆動輪のス
リップ率が演算され、更にこれを確保するための目標ス
ロットル開度が演算される。そして、スロットルバルブ
１１がこの目標スロットル開度となるようにモータ９０
が制御される。而して、スリップ率が所定値以下となり
、且つ目標スロットル開度が通常アクセル制御モード時
の設定スロットル開度以上となると、加速スリップ制御
モードが終了となり通常アクセル制御モードに復帰する
。

【００５２】この場合において、上述のように正常時に
は操作プレート６０とピン４２とは係合しないので、た
とえアクセルペダル７が所定操作量以上踏み込まれても
モータ９０によるスロットル開度の制御に対し機械的な
干渉が生ずることはない。従って、例えば低摩擦係数路
面で加速スリップが発生し加速スリップ制御に移行した
場合において、運転者がアクセルペダル７を大きく踏み
込んでもスロットルバルブ１１はモータ９０によって全
閉状態とすることができるので、所期の加速スリップ制
御を行なうことができ安定した走行を確保することがで
きる。

【００５３】尚、ステップＳ５の定速走行制御時の作用
を簡単に説明すると、車輪速センサ１２２によって検出
された車速と定速走行制御用スイッチ１２１内の図示し
ないセットスイッチによりセットされた車速との差に応
じて目標スロットル開度が設定され、モータ９０により
スロットルバルブ１１が目標スロットル開度に駆動制御
される。定速走行中に追越し加速等が必要となり、アク
セルペダル７が踏み込まれ、通常アクセル制御モードの
アクセル操作量に対応するスロットル開度が定速走行制
御セット時の目標スロットル開度を超えたときにはオー
バーライドモードに転じ、この目標スロットル開度は通
常アクセル制御モードの設定開度に置き換えられる。

【００５４】上述の実施例においては、クラッチプレー
ト４０の切欠４１が本発明にいう開口部に対応するが、
切欠４１に替えてクラッチプレート４０の外縁部に突起
３５が嵌合する複数の長孔を第２の所定間隙毎に穿設す
ることとしてもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載する効果を奏する。即ち、本発明のスロッ
トル制御装置によれば、可動部材に対し、回転体の平面
部に形成された突起間の第１の所定間隙より小さい第２
の所定間隙毎に開口部が形成され、これらの突起及び開
口部間で係合、離脱が行なわれるように構成されている
ので、電磁クラッチが励磁された後両者間が係合するま
での時間が短く、良好な応答性が得られる。

【００５６】特に、可動部材の開口部が、外縁部に第２
の所定間隙毎に形成された切欠である場合には、プレス
成形のみにより形成することができるので製造が容易と
いうだけでなく、加工方法を変えることなく突起との当
接面の傾斜角度を適宜設定し得るので、電磁クラッチの
断続特性の設定が容易である。

【００５７】また、回転体の突起が台形断面である場合
には、焼結のみによって容易に形成することができ、前
述と同様に加工方法を変えることなく突起の傾斜角度を
適宜設定し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスロットル制御装置の一実施例の斜視
図である。

【図２】本発明のスロットル制御装置の一実施例の縦断
面図である。

【図３】本発明の一実施例におけるクラッチプレートと
の関係を示すロータの平面図である。

【図４】本発明の一実施例におけるクラッチプレートの
切欠部分とロータの突起部分の関係を示す円周方向の断
面図である。

【図５】本発明の一実施例におけるロータの突起の底断
面積と曲げ応力の関係を示す特性図である。

【図６】本発明の一実施例におけるロータの突起の平均
円弧と曲げ応力及び剪断応力との関係を示す特性図であ
る。

【図７】本発明の一実施例におけるロータの突起の傾斜
角及びクラッチプレートのテーパ面の傾斜角を設定する
ための特性図である。

【図８】本発明の一実施例におけるコントローラ及び入
出力装置の全体構成図である。

【図９】本発明の一実施例における全体作動を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１　　ハウジング ７　　アクセルペダル ８　　アクセルセンサ １１　　スロットルバルブ １２　　スロットルシャフト １３　　スロットルセンサ ２０　　電磁コイル，　　２１　　ヨーク，　　２３　
　コイル３０　　ロータ（回転体） ３４　　外歯 ３５　　突起 ４０　　クラッチプレート（可動部材）４１　　切欠（
開口部） ４２　　ピン ４５　　板ばね（連結部材） ５０　　プレートホルダ（支持部材） ６０　　操作プレート ６１　　切欠 ６１ａ，６１ｂ　　端面 ６２　　アクセルシャフト ９０　　モータ １００　　コントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アクセル操作機構と、少くとも該アク
   セル操作機構の操作量に応じて駆動力を出力する駆動源
   と、内燃機関のスロットルバルブを固定しハウジングに
   回動自在に支持すると共に少くとも一端部が前記ハウジ
   ングから延出するスロットルシャフトと、該スロットル
   シャフトの延出端部に固定する支持部材と、該支持部材
   と前記ハウジングとの間の前記スロットルシャフト上の
   所定位置にて軸方向の移動を規制すると共に前記スロッ
   トルシャフトに回動自在に支持する磁性体の回転体と、
   該回転体と前記支持部材との間で前記スロットルシャフ
   トの軸方向に移動可能に支持する磁性体の可動部材と、
   該可動部材と前記支持部材とを連結すると共に当該可動
   部材を前記支持部材方向に付勢する連結部材と、前記ハ
   ウジングの前記回転体に対向する位置に固定し、励磁時
   に前記可動部材を前記回転体側に吸引結合する電磁コイ
   ルとを備え、前記回転体の外周縁部の全周に亘り外歯を
   形成すると共に、該外歯に隣接する前記回転体の平面部
   の外周に、第１の所定間隙毎に軸方向に突出する複数の
   突起を形成し、前記可動部材の外縁部の前記突起に対向
   する位置の全周に亘って前記第１の所定間隙より小さい
   第２の所定間隙毎に、前記突起の整数倍の数の開口部を
   形成し、前記回転体を前記駆動源に連結し前記駆動源の
   駆動力により前記回転体を回動するようにしたことを特
   徴とするスロットル制御装置。
2. 【請求項２】　　前記可動部材の前記開口部は、前記可
   動部材の全周に亘り前記第２の所定間隙毎に形成した切
   欠であることを特徴とする請求項１記載のスロットル制
   御装置。
3. 【請求項３】　　前記回転体の前記突起は、円周方向の
   断面形状が台形であることを特徴とする請求項１記載の
   スロットル制御装置。