JPH06294332A - エンジンのスロットル弁駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】モ−タ故障時のフェイル対策と、モ−タのハン
チングを防止する。 【構成】アクセル５と連動する第１部材１は、第１スプ
リング６によりアクセル戻り方向に付勢される。スロッ
トル弁７と連動する第２部材２は、第１部材１に当接
し、スロットル弁最大開度が規制される。モ−タ９によ
り駆動される第３部材３は、スロットル弁閉方向に第２
部材に当接可能に臨ませ、両部材間に設けた第２スプリ
ング１０により、常時当接する。第２スプリングの付勢
力は、第１スプリングの付勢力より小さくする。アクセ
ル開度に応じて第１部材の変位位置が決定され、モ−タ
が第３部材を駆動するが、この動きに第２部材２スロッ
トル弁が追従し、第１部材による最大開度範囲の、スロ
ットル開度とされる。モ−タが故障した時、アクセルを
全閉とすれば、第１スプリング６により第１部材を介し
て第２部材２が強制的にスロットル弁閉方向に変位し、
スロットル弁も全閉とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスロットル弁の駆動装置
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】最近のエンジンでは、スロットル弁をモ−
タにより駆動するようにしたものが多くなっている。こ
の場合、モ−タの故障時等に対応すべく、アクセルを全
閉位置に戻したときはスロットル弁も全閉位置となるよ
うなフェイル対策が望まれる。

【０００３】上述のフェイル対策を行なったものとし
て、実開昭６３−１５６４３７号公報に示すようなもの
がある。この公報記載のものでは、アクセルと連動した
アクセルリンクと、モ−タにより駆動されるモ−タレバ
−と、スロットル弁と連動する係合部材とを設けて、ア
クセルリンクに対して係合部材が当接されることにより
スロットル弁の最大開度を規制する一方、この最大開度
が規制された範囲でモ−タレバ−を介して、係合部材す
なわちスロットル弁をアクセル開度に応じた開度となる
ように駆動するようにしてある。

【０００４】そして、アクセルリンクを第１スプリング
によってアクセル戻り方向へ付勢する一方、この第１ス
プリングよりも小さい付勢力とされた第２スプリングに
よって係合部材をスロットル弁開方向へ付勢するように
してある。これにより、アクセルを全閉位置に戻したと
きは、第１スプリングが第２スプリングに抗してアクセ
ルリンクしたがって係合部材をスロットル弁閉方向へと
戻して、スロットル弁が全閉位置とされる。

【０００５】上記公報記載のものでは、モ−タリンクす
なわちモ−タは、もっぱら係合部材をスロットル弁閉方
向へと戻すための駆動源として用いられ、スロットル弁
を開く方向の係合部材の動きは第２スプリングにゆだね
られることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載のものでは、フェイル時以外の正常状態におい
て、係合部材とモ−タリンクとを常に一体動させようと
するためには、モ−タリンクを係合部材に当接させるよ
うにモ−タを駆動させる必要がある。しかしながら、こ
のようなモ−タの制御は、モ−タ制御がサ−ボ制御系に
よって制御される関係上、モ−タリンクと係合部材とが
当接したときに該両者が離れるように、またモ−タリン
クと係合部材が離れたときは該両者が当接するような制
御を行なうことになる。このようなことは、いわゆるモ
−タのハンチングを生じることになり、このようなハン
チングはスロットル弁すなわちアクセルが全閉のときに
顕著になる。

【０００７】上記ハンチング防止のために、モ−タリン
クと係合部材とが当接した時点でモ−タの通電をカット
することが考えられる。しかしながら、この場合は、モ
−タへの通電カットの後に、モ−タリンクと係合部材と
が離間されたときに、モ−タリンクを一端係合部材に当
接させてモ−タの位置合せを行なった後、アクセル開度
に応じたモ−タの制御を行なうことになり、制御の精度
上および応答性の上で事実上採用不可能となる。

【０００８】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、スロットル弁の開度をモ−タによって制御
するようにしたものを前提として、アクセルを全閉とし
たときにスロットル弁を確実に全閉とするフェイル対策
を講じつつ、モ−タのハンチングをも防止できるように
したスロットル弁の駆動装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】上記目的を達成するため、本発明にあって
は次のような構成としてある。すなわち、アクセルと連
動し、第１スプリングによりアクセル戻り方向に付勢さ
れた第１部材と、スロットル弁と連動し、前記第１部材
に当接されることによりスロットル弁の最大開度が規制
される第２部材と、モ−タによって駆動され、前記第２
部材に対してスロットル弁の閉方向から当接される第３
部材と、前記第１スプリングよりも小さい付勢力とさ
れ、前記第２部材と第３部材とを当接させて、該第３部
材の動きに該第２部材を追従させるための第２スプリン
グと、を備えた構成としてある。

【００１０】上記第２スプリングは、第２部材と第３部
材との間に架設することができる。

【００１１】また、第３部材をスロットル弁開方向に付
勢する第３スプリングを付加することもできる。

【００１２】第２スプリングは、第４スプリングと第５
スプリングとの分割構成とすることもできる。この場
合、第４スプリングが、前記第３部材と車体との間に架
設されて該第３部材をスロットル弁閉方向へ付勢し、第
５スプリングが、前記第２部材と車体との間に架設され
て該第２部材をスロットル弁開方向へ付勢する。好まし
くは、第５スプリングの付勢力が第４スプリングの付勢
力よりも大きくされる。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、アクセル開度に応じた
第１部材の変位位置が、第２部材すなわちスロットル弁
の最大開度を規制する。この最大開度が規制された範囲
でモ−タによって第３部材を変位させると、第２スプリ
ングによって第３部材に対して第２部材すなわちスロッ
トル弁が一体的に追従する。第３部材の変位位置がアク
セル開度に応じた位置となるようにモ−タを制御するこ
とによって、スロットル弁開度がアクセル開度に対応し
たものとなる。

【００１４】アクセルを全閉としたとき、第２スプリン
グに抗して第１スプリングが強制的に第２部材をスロッ
トル弁全閉位置とするので、モ−タ故障時のフェイル対
策が図られる。

【００１５】第２部材と第３部材とは、第２スプリング
によって常に当接状態すなわち一体動するように関連ず
けられるので、モ−タは該両者の当接関係を維持するた
めに駆動する必要がなくなり、モ−タのハンチングが防
止される。

【００１６】請求項２に記載されたような構成とするこ
とにより、モ−タがフリ−回転し得る状態で故障した
際、アクセル開度に応じた最大開度の範囲まで第３スプ
リングによって、第３部材および第２スプリングを介し
て第２部材したがってスロットル弁が開方向へ変位され
て、リンプフォ−ムと呼ばれるように修理工場へ向けて
の走行等必要最小限の走行を行なうことができる。

【００１７】請求項４に記載されたような構成とするこ
とにより、第２スプリングのの配置の自由度を高めるこ
とができる。

【００１８】請求項５に記載されたような構成とするこ
とにより、請求項４に記載されたように第２スプリング
を分割構成とした場合におけるリンプフォ−ムを得るこ
とができる。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基づい
て説明する。図１において、１は第１部材、２は第２部
材、３は第３部材である。第１部材１は、ワイヤ４を介
してアクセル５と連結される一方、第１スプリング６に
よってアクセル戻り方向に付勢されている。これによ
り、第１部材１は、アクセル５の操作量すなわちアクセ
ル開度に応じた変位位置となる。実施例では、理解を容
易にするため各部材１、２、３を上下方向にストロ−ク
するものとして示してあり、アクセル開度が大きくなる
ほど第１部材１の上方への変位量が大きくなる。図１で
は、ＳＦＣとして示す線がスロットル弁全閉に対応した
第１部材１の位置を示し、したがって図１では、アクセ
ル５が踏込み操作されて、図中Ｌとして示す変位量だけ
第１部材１がスロットル弁全閉位置から変位したときを
示してある。

【００２０】第２部材２は、スロットル弁７の回動軸す
なわちスロットル軸８と連結されて、当該スロットル弁
７と連動されている。この第２部材２は、図１ではスロ
ットル弁７の全閉位置に対応しており、第２部材２が上
方へ変位するにしたがってスロットル弁７の開度が大き
くなる。この第２部材２の所定以上の上方への変位は、
第１部材１に当接されることにより規制され、この両部
材１と２との当接部を、１ａあるいは２ａとして示して
ある。

【００２１】第３部材３は、モ−タ９によって図中上下
方向に駆動される。第３部材３は当接部３ａを有する一
方、第２部材２には上記当接部３ａに対向する当接部２
ｂを有して、第３部材３の当接部３ａが、スロットル弁
閉方向すなわち図中上方向から第２部材２の当接部２ｂ
に当接可能とされている。そして、第２部材２と第３部
材３との間に架設された第２スプリング１０によって、
上述の両当接部３ａと２ｂとが常時当接した状態に保持
される。

【００２２】以上のような構成において、アクセル５を
踏込み操作すると、この踏込み操作量すなわちアクセル
開度に対応した位置にまで第１部材１が上方へ変位され
る。このアクセル開度に応じた位置となるようにモ−タ
９が駆動制御されて、第３部材３がアクセル開度に応じ
た位置にまで上方へ変位される。このモ−タ９すなわち
第３部材３の上方への変位位置は、アクセル開度に応じ
たものとなる。

【００２３】第３部材３の上方への変位に応じて、第２
スプリング１０によって第２部材２が第３部材３の動き
に追従して上方へ変位する。すなわち、当接部２ｂと３
ａとが当接した状態を維持しつつ、第２部材２が第３部
材３の動きに追従する。第２部材２の動きはスロットル
弁７の開度となるので、結局、スロットル弁８は、アク
セル開度に応じた開度となる。

【００２４】なお、図１では、アクセル５を踏込み操作
した瞬間の状態を示しており、この状態から即座に第３
部材３したがって第２部材２が図中上方へ向けて変位さ
れる。ただし、ストロ−ク量Ｌを越えて上方へ変位する
ことは、第２部材２の当接部２ａが第１部材１の当接部
１ａに当接することにより規制される（第１スプリング
６の付勢力が第２スプリング１０の付勢力よりも大）。

【００２５】アクセル５を戻し操作すると、これに応じ
てモ−タ９が第３部材３を下方へ変位させ、これにより
第２部材２も下方へ変位されて、スロットル弁７の開度
が減少される。このようにして、アクセル開度に応じた
スロットル開度となるが、このとき第２部材２と第３部
材３とは、その当接部２ｂと３ａとが当接した状態を維
持した状態で一体動される。

【００２６】いま、何等かの原因により、モ−タ９が故
障、例えばスロットル弁７がある開度に開かれた状態で
モ−タ９が固着状態で故障したとき、あるいやモ−タ９
が暴走したときは、アクセル５を戻し操作することによ
り、スロットル弁７が全閉とされて、フェイルセ−フと
なる。すなわち、アクセル５を全閉に戻すと、第１部材
１が第１スプリング６によって強制的に下方へ変位さ
れ、この第１スプリング６による付勢力は第２スプリン
グ１０の付勢力よりも大きいので、結局、第２部材２は
第１部材１を介して強制的に下方へ変位されて、スロッ
トル弁７が全閉とされる。このようなフェイル時には、
第２部材２の当接部２ｂと第３部材３の当接部３ａとが
離間される。

【００２７】いま、アクセル５がある開度に保持されて
いるとき、例えば全閉位置に保持されているときを考え
る。このとき、スロットル弁７も全閉位置にあるが、第
２部材２と第３部材３とは第２スプリング１０により互
いに当接して一体関係を維持しているので、モ−タ９の
通電をカットしても、モ−タ９の位置狂いは生じないも
のとなる。そして、モ−タ９への通電カットにより、モ
−タ９のハンチングというものが生じないものとなる。

【００２８】通電をカットした後のモ−タ９の位置とス
ロットル弁７の開度とは常に対応関係が維持されてい
る。したがって、モ−タ９への通電カット後にアクセル
開度が変化されても、再びモ−タ９へ通電開始するとき
にモ−タ９の位置合せというものが不用になり、アクセ
ル開度の変化に追従してすみやかにモ−タ９を当該アク
セル開度に応じた位置となるように駆動制御を行なっ
て、スロットル弁７の開度をすみやかにアクセル開度に
対応したものとすることができる。

【００２９】図２は本発明の他の実施例を示すもので、
前記実施例を同一構成要素には同一符号を付してその説
明は省略する。本実施例では、第３部材３と車体との間
に、当該第３部材３を開方向（図中上方）へ付勢する第
３スプリング１２をさらに付加したものとなっている。

【００３０】本実施例では、モ−タ９がフリ−の回転し
得る状態で故障した際にも、リンプフォ−ムを得ること
ができる。この点を詳述すると、例えばスロットル弁７
が全閉状態でモ−タ９が上述のように故障したときに、
アクセル５を踏込み操作してあるアクセル開度にする
と、このアクセル開度に応じた位置にまで第１部材１が
上方へ変位される。一方、第３スプリング１２は、第３
部材３、第２スプリング１０を介して第２部材２を上方
へ引き上げ、この第２部材２は第１部材１に当接した位
置で停止される。このように、第２部材２が第１部材１
に当接する位置にまで変位することによって、スロット
ル弁７がアクセル開度に応じた開度に開かれ、モ−タ９
の故障にかかわらず必要最小限の走行が確保される。

【００３１】なお、第３スプリング１２は、車体と第２
部材２との間に架設することもでき、この場合は第３ス
プリング１２の付勢力を第１スプリング６の付勢力より
も小さくしておけばよい。

【００３２】図３は、本発明のさらに他の実施例を示す
ものである。本実施例では、図１における第２スプリン
グ１０を、第４スプリング１４と第５スプリング１５と
の分割構成としたものである。この第４スプリング１４
は、車体と第３部材３との間に架設されて、当該第３部
材３をスロットル弁閉方向すなわち図中下方へ付勢して
いる。また、第５スプリング１５は、車体と第２部材２
との間に架設されて、当該第２部材２をスロットル弁開
方向すなわち図中上方へ付勢している。第５スプリング
１５の付勢力は、第４スプリング１４の付勢力よりも大
きく、かつ第１スプリング６の付勢力よりも小さくされ
ている。

【００３３】本実施例の場合、図１の場合と同様の効果
に加えて、第５スプリング１５を利用したリンプフォ−
ムが得られる。勿論、第５スプリング１５の付勢力を第
４スプリングの付勢力と同じか小さくして、リンプフォ
−ムを得ないようにすることも可能である。

【００３４】前述の図１〜図３の各実施例の場合、第１
部材１〜第３部材３を回動型とするのが、車両への塔載
性等を考えると実用的である。この回動型とした場合の
例を図４に示してある。この図４は、図１のものに対応
しており、したがって、図１の構成要素と同一構成要素
には同一符号を付してある。

【００３５】図４において、第１部材１としてのプ−リ
がスロットル軸８に回転自在に嵌合保持される。また、
スロットル軸８には、第２部材２の当接部２ａを構成す
るレバ−２１が一体回転するように取付けられると共
に、リンク２２の基端部が固定されている。

【００３６】一方、モ−タ９の出力軸２３には、第３部
材３としてレバ−が一体回転するように取付けられ、こ
のモ−タ出力軸２３と同軸上に、第２部材２の当接部２
ｂを構成するレバ−２４が配置される。このレバ−２４
と一体の回転軸２５には、リンク２６の一端部が一体回
転するように取付けられている。上記リンク２６の他端
部は、リンク２７の一端部に対してピン２８により回動
自在に連結され、リンク２７の他端部は、ピン２９によ
り、前記リンク２２の先端部に回動自在に連結されてい
る。

【００３７】このように、図４に示す例では、図１の第
２部材２に相当する部材が、各部材２１、２２、２４〜
２９によって構成されている。図４は、スロットル弁７
が全閉状態のときを示しており、この全閉状態からスロ
ットル弁７を開く方向の各部材の動きを矢印で示してあ
る。なお、図４に示す構成の作用そのものは図１のもの
と同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図は本発明の一実施例を示す機構図。

【図２】図２は本発明の他の実施例を示す機構図。

【図３】図３は本発明のさらに他の実施例を示す機構
図。

【図４】図４は本発明のより具体的な例を示すもので、
図１に対応したものの分解斜視図。

【符号の説明】 １：第１部材 １ａ：当接部 ２：第２部材 ２ａ：当接部 ２ｂ：当接部 ３：第３部材 ３ａ：当接部 ５：アクセル ６：第１スプリング ７：スロットル弁 ８：スロットル軸 ９：モ−タ １０：第２スプリング １２：第３スプリング １４：第４スプリング １５：第５スプリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクセルと連動し、第１スプリングにより
   アクセル戻り方向に付勢された第１部材と、 スロットル弁と連動し、前記第１部材に当接されること
   によりスロットル弁の最大開度が規制される第２部材
   と、 モ−タによって駆動され、前記第２部材に対してスロッ
   トル弁の閉方向から当接される第３部材と、 前記第１スプリングよりも小さい付勢力とされ、前記第
   ２部材と第３部材とを当接させて、該第３部材の動きに
   該第２部材を追従させるための第２スプリングと、を備
   えていることを特徴とするスロットル弁の駆動装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記第２スプリングが、前記第２部材と第３部材との間
   に架設されているもの。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記第３部材と車体との間に架設され、該第３部材をス
   ロットル弁開方向に付勢する第３スプリングをさらに備
   えているもの。
4. 【請求項４】請求項１において、 前記第２スプリングが、第４スプリングと、第５スプリ
   ングとの分割構成とされ、 前記第４スプリングが、前記第３部材と車体との間に架
   設されて該第３部材をスロットル弁閉方向へ付勢してお
   り、 前記第５スプリングが、前記第２部材と車体との間に架
   設されて該第２部材をスロットル弁開方向へ付勢してい
   るもの。
5. 【請求項５】請求項４において、 前記第５スプリングの付勢力が、前記第４スプリングの
   付勢力よりも大きくされているもの。