JPH05231188A - Throttle controller for engine - Google Patents

Throttle controller for engine

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Publication number
JPH05231188A
JPH05231188A JP4036088A JP3608892A JPH05231188A JP H05231188 A JPH05231188 A JP H05231188A JP 4036088 A JP4036088 A JP 4036088A JP 3608892 A JP3608892 A JP 3608892A JP H05231188 A JPH05231188 A JP H05231188A
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JP
Japan
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lever
throttle
motor
shaft
torque
Prior art date
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Pending
Application number
JP4036088A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Sasaki
靖 佐々木
Tatsuya Yoshida
龍也 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4036088A priority Critical patent/JPH05231188A/en
Publication of JPH05231188A publication Critical patent/JPH05231188A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the fail-safe and self traveling performance by the simple mechanism when a throttle actuator (motor) and its control part are damaged. CONSTITUTION:A throttle shaft 2 is equipped with a torque one-way cltuch 10 for transmitting the torque of a motor 12 to the shaft 2 (not torque- transmitted from the shaft 2 to the motor 12 side) and a throttle lever 4. The throttle lever 4 is divided into the levers A and B, and the lever A is fitted in turnable manner on the shaft 2, connected with an accelerator 9 through a wire 8, and urged by a return spring 7. The lever B is connected with the lever A fixed on the shaft 2 by a spring 5. In the normal operation, a torque is transmitted from the motor side to the shaft 2, while if a motor or a control system is in trouble, the turning torque of the lever A due to the accelerator operation is transmitted to the lever B and the shaft 2 through the spring 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はエンジンのスロットル制
御装置に係り、特に電子制御によるスロットルアクチュ
エータを備えたスロットル制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine throttle control device, and more particularly to a throttle control device having an electronically controlled throttle actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの吸入空気量を制御するスロッ
トル装置においては、アクセルペダルの踏み量に関する
センサ信号のほかに各種センサのデータに基づき、その
運転条件に合ったスロットル制御信号(目標設定開度信
号)をエンジン制御コントローラから発生させて、この
制御信号によりスロットルアクチュエータ(モータ)を
駆動制御して、スロットルバルブの開度を制御する、い
わゆる電子制御のスロットル制御装置が実用化されてい
る。
2. Description of the Related Art In a throttle device for controlling the intake air amount of an engine, a throttle control signal (target set opening degree) suitable for operating conditions is based on data of various sensors in addition to a sensor signal related to an accelerator pedal depression amount. A so-called electronically controlled throttle control device has been put into practical use, in which a signal) is generated from an engine controller, and a throttle actuator (motor) is drive-controlled by this control signal to control the opening of a throttle valve.

【0003】この種のスロットル制御装置は、スロット
ルアクチュエータの故障(例えばモータロック等)やそ
の制御系の故障(例えば動作不能,暴走等)に対するフ
ェイルセーフ対策、電子制御スロットル系が故障した時
に応急的にマニュアル操作によりスロットルバルブを制
御できる自力走行機能を備えることが要求されている。
This type of throttle control device is a fail-safe measure against a failure of the throttle actuator (for example, motor lock, etc.) and a failure of its control system (for example, inoperability, runaway, etc.), and is an emergency measure when the electronically controlled throttle system fails. It is required to have a self-driving function that can control the throttle valve by manual operation.

【0004】そのため、従来は、例えば特開平2−14
0436号公報に開示されるに数種のギアを用いた差動
歯車機構を利用して、スロットルアクチュエータとアク
セルペダル(自力走行)との両方の駆動系でエンジンへ
の吸入空気量を制御できるようにしたものや、同目的を
達成するために特開平2−27123号公報に開示のよ
うにギアとリンクを併用した機構のものや、特開平1−
96435号公報に開示のようにスロットルシャフトと
連動するクラッチ軸にアクセルペダルとワイヤを介して
連動する操作プレートをトルクワンウェイクラッチを介
して設けると共に、モータの動力伝達ギア機構を設け、
この動力伝達ギア機構と前記操作プレートとの選択的接
続(スロットルアクチュエータと自力走行との選択的切
り換え)を電磁クラッチにより行うものが提案されてい
る。
Therefore, in the past, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-14
By using a differential gear mechanism using several types of gears disclosed in Japanese Patent No. 0436, it is possible to control the intake air amount to the engine by both drive systems of a throttle actuator and an accelerator pedal (self-driving). And a mechanism using a gear and a link together as disclosed in JP-A-2-27123 to achieve the same object, and JP-A-1-27123.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 96435, an operation plate that interlocks with an accelerator pedal and a wire is provided on a clutch shaft that interlocks with a throttle shaft through a torque one-way clutch, and a power transmission gear mechanism of a motor is provided.
It has been proposed that the power transmission gear mechanism and the operation plate are selectively connected (selectively switching between a throttle actuator and self-driving) by an electromagnetic clutch.

【0005】さらに、上記従来技術より機構を簡略化し
たものとして、特開平2−102330号公報に開示さ
れるように、モータと連動するスロットルシャフトに、
トルクワンウェイクラッチを付加し、そのトルクワンウ
ェイクラッチのアウタークラッチをアクセルペダルとワ
イヤ連結し、インナークラッチ側をスロットルシャフト
に固定したものがある。上記トルクワンウェイクラッチ
は、クラッチアウタ側からクラッチインナ側にのみ動力
が伝達され、クラッチインナ側からクラッチアウタ側に
はトルクが伝達されない。この方式は、通常はモータに
よりスロットルバルブが開度制御され、電子スロットル
制御系が故障してモータが停止したときには、アクセル
ペダルの動力がトルクワンウェイクラッチを介してスロ
ットルシャフトに伝達されて、マニュアルによる自力走
行を可能にする。
Further, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-102330, a throttle shaft interlocked with a motor has a simplified mechanism as compared with the above-mentioned prior art.
There is one in which a torque one-way clutch is added, the outer clutch of the torque one-way clutch is wire-connected to the accelerator pedal, and the inner clutch side is fixed to the throttle shaft. In the torque one-way clutch, power is transmitted only from the clutch outer side to the clutch inner side, and torque is not transmitted from the clutch inner side to the clutch outer side. In this system, the opening of the throttle valve is usually controlled by the motor, and when the electronic throttle control system fails and the motor stops, the power of the accelerator pedal is transmitted to the throttle shaft via the torque one-way clutch. Enables self-driving.

【0006】なお、上記種々の従来技術は、スロットル
の電子制御系に故障が生じた場合にこれを判断する回路
が設けてあって、これによりスロットルアクチュエータ
の電源を遮断し(フェイルセーフ)、その後自力走行機
能に切り換わる配慮がなされている。
The above-mentioned various prior arts are provided with a circuit for judging a failure in the throttle electronic control system, which shuts off the power supply of the throttle actuator (fail safe), and thereafter. Consideration is given to switching to the self-driving function.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前記したように種々の
フェイル対策や自力走行に関する技術が提案されている
が、このうち、作動歯車機構のように複数のギアを使う
場合には、機構が複雑となり、また減速比が大きくなる
ことから、スロットルバルブの制御速度が遅れがちとな
る。これは走行時急加速、急減速した時にもたつき感と
して表れる。また、そのほか、ギアやリンクを用いたも
のや、トルクワンウェイクラッチと電磁クラッチ機構の
組み合わせたものも機構が複雑となり、装置の小形化を
満足できなかったり、コストが高くなる。
As described above, various techniques for fail protection and self-propelled traveling have been proposed. Among them, when a plurality of gears such as an operating gear mechanism is used, the mechanism is complicated. In addition, since the reduction ratio becomes large, the control speed of the throttle valve tends to be delayed. This appears as a feeling of rattling when the vehicle is suddenly accelerated or decelerated. In addition, in addition, a mechanism using a gear or a link or a combination of a torque one-way clutch and an electromagnetic clutch mechanism has a complicated mechanism, which does not satisfy the downsizing of the device or increases the cost.

【0008】一方、特開平2−102330号公報に記
載された方式は、電磁クラッチ機構を用いずトルクワン
ウェイクラッチだけを用いた単純な機構により制御系が
故障した時の自力走行を可能にしているが、この場合に
は、上記のような制御速度が遅くなることはないが、ス
ロットルバルブを制御するモータにロックが生じると、
安全に車両を運行できるフェイルセイフが成立しないと
いう問題がある。
On the other hand, the system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-102330 enables the vehicle to run by itself when the control system fails by a simple mechanism using only the torque one-way clutch without using the electromagnetic clutch mechanism. However, in this case, the control speed as described above does not slow down, but if the motor that controls the throttle valve is locked,
There is a problem that fail-safe that can safely drive the vehicle is not established.

【0009】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、構造が簡単で、しかもスロットル制御系(モータ
を含む)に万一故障が発生した場合でも、そのフェイル
セーフを保証でき、しかも、操作応答性に優れ且つスロ
ットルバルブ開度全域における自力走行機能を保証する
電子スロットル制御装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is a simple structure, and even if a failure occurs in a throttle control system (including a motor), its fail-safe can be guaranteed, and An object of the present invention is to provide an electronic throttle control device which is excellent in operation responsiveness and guarantees a self-propelled traveling function over the entire throttle valve opening.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基本的には次のような課題解決手段を提
案する。内容の理解を容易にするため、図1に示した実
施例の符号を引用して説明する。
In order to achieve the above object, the present invention basically proposes the following problem solving means. In order to facilitate understanding of the contents, reference will be made to the reference numerals of the embodiment shown in FIG.

【0011】すなわち本発明は、スロットル装置におい
て、コントローラ13のスロットル制御信号13aによ
り駆動するモータ12を有し、スロットルバルブ3のシ
ャフト(スロットルシャフト)2には、モータ12の出
力トルクをスロットルシャフト2に伝達し、スロットル
シャフト2側からの回動トルクはモータ12側に伝達し
ない機構を有するトルクワンウェイクラッチ10が設け
られ、且つ、スロットルレバー4をレバーAとレバーB
とに分け、レバーAがアクセルペダル9とワイヤ8によ
り連結されてスロットルシャフト2上で回動するようシ
ャフト2に嵌装され、このレバーAはリターンスプリン
グ7のばね力が付勢され、一方、レバーBはスロットル
シャフト2に固定されてレバーAとスプリング5を介し
て結合され、スロットルシャフト2がモータ12で駆動
された時にレバーA・レバーB間に回動角のずれが生じ
るのをレバーAのシャフト2上の回動とスプリング5の
撓みにより可能とし、モータ12が動作不能(制御系や
モータ故障による停止)となった時にはアクセルペダル
操作によるレバーAの回動トルクがスプリング5を介し
てレバーBひいてはスロットルシャフト2に伝達される
よう設定して成る。
That is, according to the present invention, the throttle device has a motor 12 driven by a throttle control signal 13a of a controller 13, and the output torque of the motor 12 is applied to the shaft (throttle shaft) 2 of the throttle valve 3. A torque one-way clutch 10 having a mechanism for transmitting the rotational torque from the throttle shaft 2 side to the motor 12 side is provided, and the throttle lever 4 is connected to the lever A and the lever B.
The lever A is connected to the accelerator pedal 9 and the wire 8 and fitted on the shaft 2 so as to rotate on the throttle shaft 2. The lever A is biased by the spring force of the return spring 7, while The lever B is fixed to the throttle shaft 2 and is coupled to the lever A via a spring 5, so that when the throttle shaft 2 is driven by a motor 12, a deviation of a rotation angle occurs between the lever A and the lever B. This is made possible by the rotation of the shaft 2 on the shaft 2 and the bending of the spring 5, and when the motor 12 becomes inoperable (stopped due to a control system or motor failure), the rotation torque of the lever A by the accelerator pedal operation is transmitted via the spring 5. The lever B is set so as to be transmitted to the throttle shaft 2.

【0012】[0012]

【作用】上記構成よりなれば、正常運転時には、アクセ
ルペダル9を踏むと、その踏み量の他に種々の電子制御
要素を加味したスロットル制御信号(目標設定開度信
号)13aがコントローラ(スロットル制御ユニット)
13から出力され、この信号13aによりモータ12が
駆動制御され、モータ12の出力トルクがトルクワンウ
ェイクラッチ10を介してスロットルシャフト2に伝達
され、これによりスロットルシャフト2が回動してスロ
ットルバルブ3が開度(開閉)制御される。
With the above structure, when the accelerator pedal 9 is depressed during normal operation, the throttle control signal (target set opening signal) 13a, which takes various electronic control elements into consideration in addition to the amount of depression, is transmitted to the controller (throttle control). unit)
The output torque of the motor 12 is transmitted to the throttle shaft 2 via the torque one-way clutch 10, which causes the throttle shaft 2 to rotate and the throttle valve 3 to be output. The opening (opening / closing) is controlled.

【0013】この時、アクセルペダル9とワイヤ8で連
結されているレバーAは、スロットルシャフト2上をシ
ャフト2に拘束されずに回動するため、スロットルバル
ブ3の開閉に係らず、あくまでリターンスプリング5と
の協働により運転者のアクセル操作感を良好に保つ働き
をする。すなわち、レバーAはアクセル操作によりワイ
ヤ8の引き量だけスロットルシャフト2上を回動し、且
つ、レバーA・レバーB間には、モータ駆動時に回動角
のずれ(シャフト2上で回動するレバーAとシャフト2
と一体に回動するレバーBとの独立した回動に起因した
回動角)が生じるのをスプリング5の撓みにより許され
るので、スロットルシャフト2及びこれに固定されるレ
バーBがモータ12の出力トルクによりレバーAと係り
をもつことなく回動する。
At this time, the lever A, which is connected to the accelerator pedal 9 by the wire 8, rotates on the throttle shaft 2 without being restrained by the shaft 2. It works in cooperation with 5 to maintain a good accelerator operation feeling for the driver. That is, the lever A rotates on the throttle shaft 2 by the pulling amount of the wire 8 by the accelerator operation, and between the lever A and the lever B, the rotation angle shifts (rotates on the shaft 2 when the motor is driven). Lever A and shaft 2
Since a bending angle of the spring 5 is allowed to occur due to independent rotation of the lever B which rotates integrally with the lever B, the throttle shaft 2 and the lever B fixed to the throttle shaft 2 output the output of the motor 12. Due to the torque, the lever A rotates without engaging with the lever A.

【0014】この場合、モータ12とトルクワンウェイ
クラッチ10間の減速比を小さく設定できるので、制御
速度を犠牲にすることなくスロットル開度制御を保証す
る。
In this case, since the reduction ratio between the motor 12 and the torque one-way clutch 10 can be set small, the throttle opening control is guaranteed without sacrificing the control speed.

【0015】一方、モータ12あるいはコントローラ1
3に故障が生じた場合にモータ12の電源が切断される
と(フェイルセーフ)、トルクワンウェイクラッチ10
のローラがベアリングの機能をなす。その結果、スロッ
トルシャフト2はモータ12側に拘束されないで回動で
きるので、アクセル操作によりワイヤ8を介してレバー
Aが回動すると、その回動トルクがスプリング5を介し
てレバーBひいてはスロットルシャフト2に伝達され、
スロットルバルブ開度を制御できる。この時スロットル
開度域に制限はなく、全域をアクセルワイヤ駆動にてカ
バーすることができ、完全な自力走行を保証する。
On the other hand, the motor 12 or the controller 1
If the power of the motor 12 is cut off (fail safe) in the case where a failure occurs in No. 3, the torque one-way clutch 10
The rollers function as bearings. As a result, the throttle shaft 2 can rotate without being restricted by the motor 12 side. Therefore, when the lever A is rotated via the wire 8 by an accelerator operation, the rotation torque is transmitted via the spring 5 to the lever B and thus to the throttle shaft 2. Transmitted to
The throttle valve opening can be controlled. At this time, there is no restriction on the throttle opening range, and the entire range can be covered by the accelerator wire drive, ensuring complete self-driving.

【0016】[0016]

【実施例】本発明の一実施例を図1〜図4により説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0017】図1は本発明の一実施例を示す基本構成図
である。
FIG. 1 is a basic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【0018】図1において、スロットルボディ1には、
吸入空気量を制御するスロットルバルブ3がスロットル
シャフト2に支持されつつ組み込まれている。
In FIG. 1, the throttle body 1 has
A throttle valve 3 for controlling the amount of intake air is installed while being supported by the throttle shaft 2.

【0019】シャフト2には、その一端にスロットルレ
バー4が設けてある。スロットルレバー4は、レバー
A,レバーB及びスプリング5とで構成される。
A throttle lever 4 is provided at one end of the shaft 2. The throttle lever 4 is composed of a lever A, a lever B and a spring 5.

【0020】レバーAは、シャフト2上を回動できるよ
う嵌装され、アクセルワイヤ8を介してアクセルペダル
9と連結され、リターンスプリング7のばね力が付勢さ
れている。レバーBはシャフト2に固定され、レバーA
とスプリング5を介して結合してある。また、本実施例
では、レバーBに係止片bが一体成形してあり、スロッ
トルシャフト2が後述のモータ12で駆動されない状態
では、係止片bとレバーAの一辺a(この一辺aはスロ
ットルバルブ3の閉じ側方向Xに向いた辺である)とが
スプリング5の付勢力により接触している。
The lever A is fitted so as to be rotatable on the shaft 2, is connected to an accelerator pedal 9 via an accelerator wire 8, and is urged by a spring force of a return spring 7. Lever B is fixed to shaft 2 and lever A
Is connected via a spring 5. Further, in this embodiment, the locking piece b is integrally formed with the lever B, and when the throttle shaft 2 is not driven by the motor 12 described later, the locking piece b and one side a of the lever A (this side a is Is the side facing the closing side direction X of the throttle valve 3) due to the biasing force of the spring 5.

【0021】モータ12はスロットルバルブ3をコント
ローラ13から出力されるスロットル制御信号(目標設
定開度信号)13aにより駆動制御するスロットルアク
チュエータとして機能し、モータ12の出力トルクがス
ロットルシャフト2の他端(スロットルレバー4と反対
側のシャフト端部)に設けたトルクワンウェイクラッチ
10を介してスロットルシャフト2に伝達されるように
してある。
The motor 12 functions as a throttle actuator for driving and controlling the throttle valve 3 by a throttle control signal (target set opening signal) 13a output from the controller 13, and the output torque of the motor 12 is the other end of the throttle shaft 2 ( The torque is transmitted to the throttle shaft 2 via a torque one-way clutch 10 provided at the shaft end opposite to the throttle lever 4.

【0022】モータ12とトルクワンウェイクラッチ1
0とスロットルシャフト2との関係についての詳細構成
については、図2のトルクワンウェイクラッチ部の断面
図、図3のトルクワンウェイクラッチの正面図にて説明
する。
Motor 12 and torque one-way clutch 1
The detailed configuration of the relationship between 0 and the throttle shaft 2 will be described with reference to a sectional view of the torque one-way clutch portion in FIG. 2 and a front view of the torque one-way clutch in FIG.

【0023】トルクワンウェイクラッチ10は、インナ
ークラッチ10a、リングスプリング10b、リテーナ
10c、アウタークラッチ10d、ローラ10eにより
構成される。
The torque one-way clutch 10 comprises an inner clutch 10a, a ring spring 10b, a retainer 10c, an outer clutch 10d and a roller 10e.

【0024】スロットルシャフト2は、ボディ1に設け
たボールベアリング14aを介してモータ12側へ突出
しており、その突出端にインナークラッチ10aが固定
されている。インナークラッチ10aの外周に、ローラ
10eを複数個装着したリテーナ10cが嵌装され、リ
テーナ10cのフランジ部溝10fにリングスプリング
10bが嵌め込まれている。
The throttle shaft 2 projects toward the motor 12 via a ball bearing 14a provided on the body 1, and an inner clutch 10a is fixed to the projecting end thereof. A retainer 10c having a plurality of rollers 10e mounted thereon is fitted around the inner clutch 10a, and a ring spring 10b is fitted into a flange groove 10f of the retainer 10c.

【0025】リテーナ10cは、樹脂材等の摩擦係数の
少ない材料により形成されており、リングスプリング1
0bとの間の摺動抵抗を定められた値に保つように設計
されている。リテーナ10cは、インナークラッチ10
a上を回転可能であるが、リングスプリング10bは、
スロットルボディ1に固定したピン11により押さえら
れて回転はできない構成となっており、従って稼動時に
は、リテーナ10cとリングスプリング10b間に相対
速度が生じ、摺動抵抗を発生する構造となっている。ロ
ーラ10e付きリテーナ10c外周に、内側にくさび形
状15を有したアウタークラッチ10dが組み込まれ
る。アウタークラッチ10dは、ボールベアリング14
bを介してスロットルシャフト2上を回転する構造とな
っている。
The retainer 10c is made of a material having a small friction coefficient such as a resin material, and the ring spring 1
It is designed to keep the sliding resistance with 0b at a specified value. The retainer 10c is the inner clutch 10
Although it can rotate on a, the ring spring 10b
The pin 11 fixed to the throttle body 1 does not rotate so that it cannot rotate. Therefore, during operation, a relative speed is generated between the retainer 10c and the ring spring 10b to generate sliding resistance. An outer clutch 10d having a wedge shape 15 on the inside is incorporated in the outer periphery of the retainer 10c with the roller 10e. The outer clutch 10d includes a ball bearing 14
It has a structure of rotating on the throttle shaft 2 via b.

【0026】アウタークラッチ10dの外周には、スロ
ットルバルブ3の全域回動相当分だけのギア16が形成
されており、駆動源であるモータ12のシャフト先端ギ
ア12aと噛み合い、シャフト2側へのトルク伝達、ま
た、減速比の設定をなしている。
On the outer circumference of the outer clutch 10d, a gear 16 corresponding to the total rotation of the throttle valve 3 is formed. The gear 16 meshes with the shaft tip gear 12a of the motor 12, which is a drive source, and the torque to the shaft 2 side. Transmission and reduction ratio are set.

【0027】以下、本実施例のスロットル制御装置の動
作、特性について説明する。
The operation and characteristics of the throttle control device of this embodiment will be described below.

【0028】スロットル制御ユニット13からは、目標
設定開度信号13aがモータ12に与えられる。この目
標設定開度信号13aは、例えばアクセルペダル9の踏
み量のほかに運転条件に見合ったその他の電子制御要素
(例えば、トラクション制御,オートクルーズ制御等)
を種々のセンサ信号に基づき加味したもので、モータ1
2は信号13aに相当する出力トルクを発生する。その
トルクは、シャフト先端ギア12aとアウタークラッチ
外周部ギア16との噛み合いにより伝達され、アウター
クラッチ10dが回転する。アウタークラッチ10dの
回転により内側に形成されたくさび形状15は、ローラ
10eをスロットルシャフト2方向内側に押し、インナ
ークラッチ10aとの間で形成されるくさび効果で、複
数個のローラ10eが、インナークラッチ10aを喰え
てスロットルシャフト2を回転させることができる。
From the throttle control unit 13, a target set opening signal 13a is given to the motor 12. The target set opening signal 13a is, for example, the amount of depression of the accelerator pedal 9 as well as other electronic control elements (for example, traction control, automatic cruise control, etc.) that match operating conditions.
Of the motor 1 based on various sensor signals.
2 produces an output torque corresponding to the signal 13a. The torque is transmitted by meshing between the shaft tip gear 12a and the outer clutch outer peripheral gear 16, and the outer clutch 10d rotates. The wedge shape 15 formed on the inner side by the rotation of the outer clutch 10d pushes the roller 10e inward in the direction of the throttle shaft 2 and the wedge effect formed between the inner clutch 10a and the plurality of rollers 10e causes the inner clutch to move. The throttle shaft 2 can be rotated by eating 10a.

【0029】この時、リテーナ10cとリングスプリン
グ10bとの間に発生する摺動抵抗は、上記くさび効果
の大小を決定づける主要素であり、ローラ10eがイン
ナークラッチ10aを喰える力が決定される。
At this time, the sliding resistance generated between the retainer 10c and the ring spring 10b is a main factor that determines the magnitude of the wedge effect, and the force with which the roller 10e can eat the inner clutch 10a is determined.

【0030】一方、スロットルレバー4のレバーAは、
アクセルペダル9の操作により、スロットルシャフト2
上を回動する。ただし、モータ12が駆動されている時
には、スロットルシャフト2はモータ12側から伝達さ
れる出力トルクに拘束される。
On the other hand, the lever A of the throttle lever 4 is
By operating the accelerator pedal 9, the throttle shaft 2
Turn up. However, when the motor 12 is driven, the throttle shaft 2 is restricted by the output torque transmitted from the motor 12 side.

【0031】ここで、図4により、アクセルストローク
に対するレバーAの回動特性とモータ制御によるスロッ
トルバルブ開度特性を説明する。
Here, the rotation characteristic of the lever A with respect to the accelerator stroke and the throttle valve opening characteristic by motor control will be described with reference to FIG.

【0032】モータ制御によるスロットルバルブ開度
は、基本としてアクセルストロークに比例してのよう
なリニアな特性をもたせることができ、また、アクセル
ストロークとは無関係にスロットル制御信号値(目標開
度信号値)を変えることも可能なので、以下に述べる条
件の下で、スロットル開度制御領域を種々設定すること
が可能である。
The throttle valve opening controlled by the motor can basically have a linear characteristic such as proportional to the accelerator stroke, and the throttle control signal value (target opening signal value) is independent of the accelerator stroke. ) Can be changed, it is possible to set various throttle opening control regions under the conditions described below.

【0033】例えば、レバーAについては、そのレバー
Aの回動支点からワイヤ結びまでの長さを変えることで
上記に一致した回動特性をもたせるほかに,のよ
うにの特性よりも早開き特性(ここでいう早開き特性
とはレバーAが回動角の大きくなる方向に回動する場合
の進み度合をいい、バルブをモータにより制御する場合
にはレバーAは無関係であるので、モータ制御の時は実
際のバルブ開度をさすものではなく、後述のマニュアル
操作による自力走行をレバーA,スプリング5及びレバ
ーBとで行う場合には実際のバルブ開度をさす)をもた
せることが可能である。
For example, with respect to the lever A, by changing the length from the fulcrum of rotation of the lever A to the wire knot, it is possible to provide the rotation characteristic in conformity with the above, and to open the characteristic faster than the characteristic such as (The early opening characteristic here refers to the degree of advancement when the lever A rotates in a direction in which the rotation angle increases. When the valve is controlled by a motor, the lever A is irrelevant. It does not mean the actual valve opening, but it can be provided with the actual valve opening when the lever A, the spring 5 and the lever B are used for self-propelled driving by manual operation, which will be described later. ..

【0034】そして、この条件を前提とし、レバーAの
回動特性をの特性に一致させると、アクセルワイヤス
トローク(アクセル踏み量)に比例してモータ12を駆
動制御した場合には、モータ12により駆動されるスロ
ットシャフト2の回動角とアクセルワイヤ8により駆動
されるレバーAの回動角とが一致する。
On the premise of this condition, if the rotation characteristic of the lever A is matched with the characteristic of, when the motor 12 is drive-controlled in proportion to the accelerator wire stroke (accelerator depression amount), the motor 12 is controlled by the motor 12. The rotation angle of the driven slot shaft 2 matches the rotation angle of the lever A driven by the accelerator wire 8.

【0035】この場合には、レバーBはその係止片bが
レバーAの一辺aに接触した状態〔図5(a)の状態〕
を保持するので、モータ制御によりスロットルシャフト
2の回動角をレバーAよりも大きくなる方向(Y方向)
に回動させようとしても、レバーAにあたってしまいそ
の動きが規制されてしまう。ただし、レバーBの係止片
bとレバーA一辺aとの位置関係から、モータ制御によ
りスロットルシャフト2の回動角をレバーAよりも小さ
くなる方向(X方向)に回動させることが可能である。
すなわち、レバーAの特性をにした場合には、モータ
制御で得られるスロットル開度制御可能領域(以下、こ
れをモータ制御領域と略する)をアクセルストロークと
は無関係にの特性よりも閉じ側領域〔図4の(イ)の
斜線で示す部分〕で可能となる。この場合の閉じ側領域
でスロットル制御を行った場合には、レバーAとレバー
Bとの間に回動角のずれが生じるが、回動角のずれはス
プリング5の撓みにより許容される。
In this case, the lever B has its locking piece b in contact with one side a of the lever A [state of FIG. 5 (a)].
Is held, so that the rotation angle of the throttle shaft 2 becomes larger than that of the lever A (Y direction) by motor control.
Even if an attempt is made to rotate the lever, it will hit the lever A and its movement will be restricted. However, from the positional relationship between the locking piece b of the lever B and the one side a of the lever A, it is possible to rotate the throttle shaft 2 in a direction smaller than the lever A (X direction) by motor control. is there.
That is, when the characteristic of the lever A is set to, the throttle opening controllable region (hereinafter, abbreviated as motor control region) obtained by motor control is a region closer to the closing side than the characteristic independent of the accelerator stroke. It becomes possible by [the portion shown by the diagonal lines in FIG. 4A). When the throttle control is performed in the closing side region in this case, a deviation of the rotation angle occurs between the lever A and the lever B, but the deviation of the rotation angle is allowed by the bending of the spring 5.

【0036】そして、上記(イ)のようなモータ制御領
域を設定すると、例えば、車両のトラクション制御が可
能となる。
By setting the motor control area as described in (a) above, for example, traction control of the vehicle becomes possible.

【0037】次に上記同様にモータ制御によるスロット
ルバルブ開度は、基本としてアクセルストロークに比例
してのようなリニアな特性をもたせることができ、ま
た、アクセルストロークとは無関係にスロットル制御信
号値(目標開度信号値)を変えることも可能とし、一
方、アクセルワイヤに連動するレバーAについては,
の早開き特性をもたせた場合には、レバーAの回動が
シャフト2の回動に先行するので、図5(b)のように
レバーBの係止片bとレバーAとの一辺aとの間にギャ
ップ(回動角のずれ)が生じる。その結果、シャフト2
はX方向(バルブ閉じ方向)のほかに、係止片bと一辺
aとのギャップの範囲でY方向(バルブ開き方向)に回
動可能となる。
Next, similarly to the above, the throttle valve opening by motor control can basically have a linear characteristic such as being proportional to the accelerator stroke, and the throttle control signal value ( It is also possible to change the target opening signal value). On the other hand, for lever A that is linked to the accelerator wire,
When the quick opening characteristic is provided, the rotation of the lever A precedes the rotation of the shaft 2. Therefore, as shown in FIG. 5B, the locking piece b of the lever B and one side a of the lever A are connected. A gap (shift in rotation angle) occurs between the two. As a result, shaft 2
Can be rotated not only in the X direction (valve closing direction) but also in the Y direction (valve opening direction) within the range of the gap between the locking piece b and the side a.

【0038】したがって、レバーAに,の回動特性
を設定した場合には、モータ制御領域はのリニアライ
ンを基準にして(イ)の閉じ側領域に加えて、との
ラインで囲む開き側領域(ロ)あるいはとのライン
で囲む開き側領域(ハ)となる。そのため、この場合に
は、スロットル電子制御をトラクション制御に限らずそ
の他空気を増量補正するような場合にも応用でき、制御
対象を広げることが可能となる。
Therefore, when the turning characteristic of the lever A is set, the motor control area is based on the linear line of, and in addition to the closing side area of (a), the opening side area surrounded by the line of and. (B) It becomes the open side area (c) surrounded by the line with or. Therefore, in this case, the electronic throttle control can be applied not only to the traction control but also to the case where the air is increased and corrected, and the control target can be expanded.

【0039】以上が、正常制御時の動作であるが、万一
モータ12、あるいはスロットルコントロールユニット
13が故障した時の非常時の動作について説明する。
The above is the operation during normal control, but an emergency operation in the event that the motor 12 or the throttle control unit 13 fails will be described.

【0040】モータ12,コントローラ13が、故障し
たり誤動作した場合は、別に設定された判断回路がこれ
を検知して電源をオフし、モータ12の出力トルクを零
にする(フェイルセーフ)。なお、モータ12がロック
した場合には、上記の電源をオフするまでもなく、アウ
タークラッチ10dは回転しない。
When the motor 12 and the controller 13 are out of order or malfunction, a separately set judgment circuit detects this and turns off the power to make the output torque of the motor 12 zero (fail safe). When the motor 12 is locked, the outer clutch 10d does not rotate without turning off the power source.

【0041】従ってくさび効果は生じないので、ローラ
10eはインナークラッチ10aを喰えることはない。
この時、スロットルレバー4が自力走行手段としての役
割をなす。
Therefore, since the wedge effect does not occur, the roller 10e does not eat the inner clutch 10a.
At this time, the throttle lever 4 serves as a self-propelled traveling means.

【0042】すなわち、この場合には、トルクワンウェ
イクラッチ10のローラがベアリングの機能をなす。そ
の結果、スロットルシャフト2はモータ12側に拘束さ
れないで回動できるので、アクセル操作によりワイヤ8
を介してレバーAが回動すると、その回動トルクがスプ
リング5を介してレバーBひいてはスロットルシャフト
2に伝達され、スロットルバルブ開度を制御できる。
That is, in this case, the roller of the torque one-way clutch 10 functions as a bearing. As a result, the throttle shaft 2 can rotate without being restrained by the motor 12 side, so that the wire 8 can be operated by the accelerator operation.
When the lever A is rotated via the lever, the rotation torque is transmitted to the lever B and the throttle shaft 2 via the spring 5, and the throttle valve opening can be controlled.

【0043】この時スロットル開度域に制限はなく、ノ
ーマルなアクセル操作によるスロットルバルブ3開度制
御が可能となる。
At this time, the throttle opening range is not limited, and the throttle valve 3 opening can be controlled by normal accelerator operation.

【0044】また、モータ12のロック位置にかかわら
ず、アクセル操作で、スロットルバルブ開度全域の制御
をカバーできるフェイルセーフを発揮する。
Further, irrespective of the lock position of the motor 12, the accelerator is operated to exhibit the fail-safe which can cover the control of the entire throttle valve opening.

【0045】なお、上記実施例ではレバーBの係止片b
を設けるが、係止片bを省略することも可能である。
In the above embodiment, the locking piece b of the lever B is used.
However, it is also possible to omit the locking piece b.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、トルク
ワンウェイクラッチとスロットルレバー要素だけの簡単
な機構により、モータロック等の故障に対しフェイルセ
ーフとノーマルなアクセルペダル操作による自力走行を
スロットルバルブ全域にわたり保証し、また、トルクワ
ンウェイクラッチとモータ間の動力伝達は、一対のギア
リングにて構成できるので、減速比を小さく設定するこ
とができ、制御速度を犠牲にすることがないので、この
種スロットル制御装置の性能向上と装置の小形化,コス
ト低減を実現できる。
As described above, according to the present invention, a simple mechanism including only a torque one-way clutch and a throttle lever element is used to throttle the self-driving by fail-safe and normal accelerator pedal operation against a failure such as a motor lock. It is guaranteed over the entire valve, and the power transmission between the torque one-way clutch and the motor can be configured with a pair of gear rings, so the reduction ratio can be set small and the control speed is not sacrificed. It is possible to improve the performance of this type of throttle control device, downsize the device, and reduce costs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す基本構成図FIG. 1 is a basic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例に用いるトルクワンウェイクラッチ
部の断面図
FIG. 2 is a sectional view of a torque one-way clutch portion used in the above embodiment.

【図3】上記トルクワンウェイクラッチの正面図FIG. 3 is a front view of the torque one-way clutch.

【図4】上記実施例のアクセルストロークに対するスロ
ットルレバー開度特性とスロットルアクチュエータによ
るスロットルバルブ制御領域(モータ制御領域)との関
係を示す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a throttle lever opening characteristic with respect to an accelerator stroke and a throttle valve control region (motor control region) by a throttle actuator in the above embodiment.

【図5】上記実施例に用いるスロットルレバー構成要素
の正常動作時(アクチュエータによるスロットル制御
時)の位置関係を示す説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a positional relationship during normal operation of the throttle lever constituent elements used in the above-described embodiment (during throttle control by an actuator).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スロツトルボディ、2…スロットルシャフト、3…
スロットルバルブ、4…スロットルレバー(レバーA,
レバーB)、5…スプリング、7…リターンスプリン
グ、8…アクセルワイヤ、9…アクセルペダル、10…
トルクワンウェイクラッチ、10a…インナークラッ
チ、10b…リングスプリング、10c…リテーナ、1
0d…アウタークラッチ、10e…ローラ、10f…リ
テーナフランジ部の溝、11…ピン、12…モータ、1
3…スロットル制御用コントローラ、13a…目標設定
開度信号(スロットル制御信号)、a…レバーAの一
辺、b…係止片。
1 ... Slottle body, 2 ... Throttle shaft, 3 ...
Throttle valve, 4 ... Throttle lever (lever A,
Lever B), 5 ... spring, 7 ... return spring, 8 ... accelerator wire, 9 ... accelerator pedal, 10 ...
Torque one-way clutch, 10a ... Inner clutch, 10b ... Ring spring, 10c ... Retainer, 1
0d ... Outer clutch, 10e ... Roller, 10f ... Retainer flange groove, 11 ... Pin, 12 ... Motor, 1
3 ... Throttle control controller, 13a ... Target setting opening signal (throttle control signal), a ... One side of lever A, b ... Locking piece.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アクセルペダルの踏込み量に対応してス
ロットルバルブを開閉し吸入空気量を制御するエンジン
のスロットル制御装置において、 コントローラのスロットル制御信号により駆動するモー
タを有し、前記スロットルバルブのシャフト(スロット
ルシャフト)には、前記モータの出力トルクをスロット
ルシャフトに伝達し、スロットルシャフト側からの回動
トルクはモータ側に伝達しない機構を有するトルクワン
ウェイクラッチが設けられ、 且つ、スロットルレバーをレバーAとレバーBとに分
け、前記レバーAがアクセルペダルとワイヤ連結されて
前記スロットルシャフト上で回動するよう該スロットル
シャフトに嵌装され、このレバーAはリターンスプリン
グのばね力が付勢され、一方、前記レバーBは前記スロ
ットルシャフトに固定されて前記レバーAとスプリング
を介して結合され、前記スロットルシャフトが前記モー
タで駆動された時に前記レバーA・レバーB間に回動角
のずれが生じるのをレバーAのスロットルシャフト上の
回動と前記スプリングの撓みにより可能とし、前記モー
タが動作不能となった時にはアクセルペダル操作による
前記レバーAの回動トルクが前記スプリングを介して前
記レバーBひいてはスロットルシャフトに伝達されるよ
う設定して成ることを特徴とするエンジンのスロットル
制御装置。
1. A throttle control device for an engine for controlling an intake air amount by opening / closing a throttle valve in accordance with a depression amount of an accelerator pedal, comprising a motor driven by a throttle control signal of a controller, and a shaft of the throttle valve. The (throttle shaft) is provided with a torque one-way clutch having a mechanism that transmits the output torque of the motor to the throttle shaft and does not transmit the rotational torque from the throttle shaft side to the motor side. And lever B. The lever A is wire-connected to an accelerator pedal and is fitted to the throttle shaft so as to rotate on the throttle shaft. The lever A is biased by the spring force of a return spring. , The lever B is the throttle shuff Is fixed to the lever A through a spring, and when the throttle shaft is driven by the motor, a deviation of the rotation angle occurs between the lever A and the lever B. It is set by turning and bending of the spring, and when the motor becomes inoperable, the turning torque of the lever A by the operation of the accelerator pedal is set to be transmitted to the lever B and the throttle shaft through the spring. An engine throttle control device comprising:
【請求項2】 請求項1において、前記レバーBには係
止片が設けられ、この係止片が前記スプリングにより前
記レバーAの一辺(この一辺はスロットルバルブの閉じ
側方向に向いた辺である)に向けて付勢されていること
を特徴とするエンジンのスロットル制御装置。
2. The lever B according to claim 1, wherein a locking piece is provided on the lever B, and the locking piece is provided on one side of the lever A by the spring (the one side is a side directed toward a closing side of the throttle valve). The throttle control device for the engine is characterized in that the throttle control device is urged toward (a).
【請求項3】 請求項2において、前記レバーAのアク
セルペダル操作による回動を、前記モータ駆動によるス
ロットバルブの制御開度よりも早開き特性にしてあるこ
とを特徴とするエンジンのスロットル制御装置。
3. The throttle control device for an engine according to claim 2, wherein the rotation of the lever A by operating the accelerator pedal is opened earlier than the control opening of the slot valve driven by the motor. ..
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