JPH07103001A - 車両用エンジンのスロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スロットル弁を制御用モータで開閉する場
合、内燃機関の始動時のアイドル運転時において、スロ
ットル弁の開度が全閉位置に機械的ガード機構で規制さ
れているため、スロットル弁の過度の小開度により内燃
機関が始動しにくいかあるいは始動しても暖機完了が遅
延するという問題がある。本発明の目的は、スロットル
制御装置全体を大きくすることなく、始動時またはアイ
ドル運転時に機械的ガード機構を駆動し、必要な吸入空
気量を確保する車両用エンジンのスロットル制御装置を
提供することにある。 【構成】 制御用モータを、連結部材となる永久磁石を
介してスロットル弁と結合させ機械的ガード機構のガー
ドにかかわらず若干スロットル弁を開くようにしなおか
つスロットル弁を異常に開こうとした場合は、制御用モ
ータとスロットル弁との間に設けられた連結部材の結合
が離れる構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は制御用モータでスロット
ル弁を駆動する車両用エンジンのスロットル制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のスロットル弁の制御をコンピ
ュータにより行う電子制御システムでは、特開平２−１
５７４３３号公報に示されるように、アクセルペダルの
踏込み量が電気信号に変換されてコンピュータに入力さ
れると同時に、内燃機関の回転数および冷却水温等の運
転条件および大気温度等の検出値も合わせてコンピュー
タに入力され、これらの入力値に基づいて演算処理され
た結果、最適なスロットル弁の開度が決定されて、モー
タによりスロットル弁が開閉制御される。

【０００３】このような通常運転時の最適スロットル弁
制御の他に、車両を一定の速度で走行するクルーズコン
トロール、車両がスリップして操縦性が失われそうにな
ったとき内燃機関の駆動力を落とすトラクションコント
ロール等は、制御用モータによるスロットル弁の開度の
調節によりコントロールされる。しかしながら、内燃機
関の吸入空気量を制御する従来のスロットル弁駆動装置
によると、内燃機関の始動時のアイドル運転時、スロッ
トル弁の開度が全閉位置に規制されているため、スロッ
トル弁の開度が小さすぎることにより内燃機関が始動し
にくいかあるいは始動しても暖機完了が遅延するという
問題がある。

【０００４】特願平３−２５１７９０は、この問題点を
解決するために先に出願されたものであり、その目的
は、内燃機関の最適回転速度制御、クルーズコントロー
ルおよびトラクションコントロールができ、しかも、内
燃機関の低温時におけるアイドル運転時、最大回転速度
規制を解除する回転速度調節装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
願には、機械的ガード装置を始動時に開くためのアクチ
ュエータが別に備えられていることにより、装置全体と
して体格が大きくなってしまうという問題点がある。本
発明はこの問題点を解釈するためになされたものであ
り、その目的は装置全体を大きくすることなく、始動時
またはアイドル運転時に機械的ガード装置を開き、必要
な吸入空気量を確保し、車両用エンジンのスロットル制
御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は制御用モータでスロットル弁を駆動し、許容
されない前記スロットル弁の回動をアクセルペダルを含
む機械的ガード機構で阻止するものであって、車両用の
エンジンへ供給する空気量を調整するスロットル弁本体
と、該スロットル弁本体に対して一体のスロットル軸
と、該スロットル軸に結合されたガード用レバーと、前
記スロットル軸に結合された駆動用レバーとを備えたス
ロットル弁、前記スロットル弁を該スロットル弁が開く
方向に付勢するスロットルばね、アクセルペダルと、該
アクセルペダルに機械的に連動して回動し前記ガード用
レバーに当接可能に対向する連動レバーと、該連動レバ
ーと前記アクセルペダルとの間を動力伝達する動力伝達
部材と、前記アクセルペダルを踏んだ時に前記連動レバ
ーが動くのを妨げる方向にばね力を前記連動レバーに作
用させるガード用ばねとを備えた機械的ガード機構、前
記スロットル弁の前記駆動用レバーに当接可能に対向し
たモータ側レバー、該モータ側レバーを駆動し前記駆動
用レバーを介して前記スロットル軸の回動量を制御する
制御用モータおよび、前記駆動用レバーと前記モータ側
レバーとの間に存在し、前記制御用モータにて前記スロ
ットル弁を開く場合に所定の結合力で前記駆動用レバー
と前記モータ側レバーとを結合して前記モータ側レバー
に前記駆動用レバーが追従できるようになし、前記ガー
ド用レバーが前記連動レバーに当接している状態におい
て、該連動レバーに作用する前記ガード用ばねのばね力
の方が前記結合力よりも強くなったときに前記結合を解
除する連結部材を備えたことを特徴とする。

【０００７】又、アイドル運転時にスプリングの付勢力
で閉じようとする方向にバイアスされているスロットル
弁と、前記スロットル弁を駆動する制御用モータとで構
成されている車両用エンジンのスロットル制御装置にお
いて、前記スロットル弁の開度が全閉から所定の小開度
までの範囲では、前記スプリングの付勢力にうちかって
前記スロットル弁が前記制御用モータで駆動でき、前記
スロットル弁の開度が前記所定の小開度を超えた範囲で
は、前記スプリングの付勢力が大きくなることを利用し
て、前記制御用モータと前記スロットル弁との連結を解
き前記スロットル弁を全閉とする連結部材を前記スロッ
トル弁と前記制御用モータとの間に備えたことを特徴と
する。

【０００８】

【作用】本発明は、スロットル弁と機械的ガード機構と
制御用モータとを備えている。そして制御用モータはモ
ータ側レバーを駆動し、駆動用レバーを介してスロット
ル軸を弁が閉じる方向に回動させることができる。一
方、アクセルペダル機械的に連動して連動レバーが回動
するようになっており、この連動レバーがスロットル弁
がガード用レバーに当接可能となっている。

【０００９】モータ側レバーと駆動用レバーの間に存在
する連結部材によりモータ側レバーと駆動用レバーは所
定の結合力で結合しているので、制御用モータが弁開方
向にモータ側レバーを駆動すると、その結合力により、
駆動用レバーがモータ側レバーに追従する。従って、ス
ロットル弁が連結手段を介して制御用モータの駆動力で
開くことが可能となっている。

【００１０】一方、連動レバーが、アクセルペダルに機
械的に連動して回動するように構成されている。又、こ
の連動レバーがスロットル弁のガード用レバーに当接す
るようになっている。従って制御用モータの駆動によ
り、スロットル弁が開こうとしたとき、スロットル弁と
一体になっているガード用レバーが連動レバーに当接す
ることがある。

【００１１】ガード用レバーが連続レバーに当接してい
る状態において、連動レバーに作用するガード用ばねの
ばね力の方が連結部材の結合力よりも強くなった場合に
連結手段の結合が解除されるので、この時は、制御用モ
ータとスロットル弁との結合が断たれ、制御用モータの
駆動力でスロットル弁を開放できなくなる。従って、制
御用モータが爆走したとしてもスロットル弁が異常に開
くことがおこらない。又、スロットルペダルから運転者
の足が外れていて（始動時やアイドリング時）、連動レ
バーがスロットル弁閉成方向に位置していたとしても、
連結手段の連結が外れるまでの間は、制御用モータによ
りスロットル弁を、ある程度開くことが可能となる。

【００１２】従って、始動時やアイドリング等の時にお
いて、制御用モータにて、機械的ガード機構の作用に抗
してスロットル弁を開けるので、空気量が充分に確保さ
れる。又、連結手段を追加するだけで良く、新たなアク
チュエータを要しないので小型化できる。

【００１３】

【効果】本発明によれば、車両用スロットル制御装置を
大きくすることなく、始動時またはアイドル運転時に、
機械的ガード装置にさからってスロットル弁を若干開
き、必要な吸入空気量を確保できるという効果がある。

【００１４】

【実施例】図１においてスロットルボディ８の中のスロ
ットル弁２を回転させて、車両用エンジンに供給する空
気流量を調節する。スロットル弁２が固定されているス
ロットル軸１１は、スロットルボディ８に取り付けられ
ているベアリング９，１０を介して回転可能となってい
る。

【００１５】スロットル軸１１の片端には、ガード用レ
バー５が固定してあり、ガード用レバー５には、突起部
５ａが出ておりスロットルバネ１３によって、バルブ開
方向に力が付勢されている。又、スロットル軸１１の他
端には駆動用レバー１２が固定してあり、突起部１２ａ
を有している。

【００１６】モータ側レバー２０には、スロットル軸１
１とは独立して動く第１シャフト２２が設けられてい
る。モータ側レバー２０は制御用モータ４のギヤー１８
とかみ合っている。モータ側レバー２０と一体の突起２
０ａには連結部材を成す永久磁石２４が固定されてい
る。従って、バルブ開方向にモータ４を回転させると、
制御用モータ４は磁石２４と鉄製の突起１２ａとの吸着
力によりスロットル軸１１をバルブ開方向へ回転させ
る。

【００１７】又、スロットル軸１１と同軸状に配置さ
れ、スロットル軸１１とは独立して回転する第２シャフ
ト１７が設けられており、この第２シャフト１７は連動
レバー３と一体となっている。又、連動レバー３には突
起３ｂが設けられている。更に、連動レバー３にはガー
ド用ばね１４が取りつけられており、バルブ閉じ方向に
付勢されている。ガード用ばね１４はスロットルばね１
３よりも強く設定されている。動力伝達部材であるワイ
ヤーケーブル７につながっているアクセルペダル１を足
から離せば、連動レバー３は、バルブ閉じ方向にガード
用ばね１４によって回転し、スロットル弁２を閉じる。

【００１８】又、連動レバー３の突起３ｂとガード用レ
バー５の突起５ａと当接することにより、ガード用レバ
ー５を連動レバー３がバルブ閉じ方向に動かし得るよう
になっている。つまり、そのように突起５ａと突起３ｂ
との位置関係が設定してある。エンジン回転数を上げる
ために、アクセルペダル１を踏み込むと動力伝達部材を
なすワイヤケーブル７でつながれた連動レバー３がバル
ブ開方向に回動する。

【００１９】また、図示されていない連動レバー３と同
時に動くセンサーの信号が図示されてない電子制御装置
に送られ、該制御装置からの信号で、制御用モータ４
が、バルブ開方向に動かされる。その結果、モータ側レ
バー２０、永久磁石２４、駆動用レバー１２を介してス
ロットル弁２が開方向に動かされる。この時、アクセル
ペダル１によって動かされる連動レバー３の回転変位
と、制御用モータ４によって動かされるスロットル弁２
の回転変位が同じであれば、従来のメカニカル式スロッ
トルと実質的に同じ作動となる。

【００２０】しかし、この実施例では、従来のメカニカ
ル式スロットルではできない次の機能を単純で安価な構
成で達成している。 １）従来では、エンジンキーをＯＦＦし、アクセルペダ
ル１より足を離すと、スロットル弁は全閉となり、冷寒
時汚れが固まりスロットル弁がスムーズに動きにくいと
いう場合があるが、本実施例では、エンジンキーをＯＦ
Ｆしたら、図示されてない電子制御装置からの信号で、
制御用モータ４を回転させ、連結手段を介して、スロッ
トル弁２を少し開けて止めることが可能となる。それに
よって汚れによるスロットル弁２の動きにくさを防止し
ている。

【００２１】２）また、アクセルペダル１によってバル
ブ開方向に連動レバー３が回転するが、その時、制御用
モータ４によるスロットル弁２の回転角を小さくコント
ロールすれば、非線形特性も簡単に得られる。その時連
動レバー３の突起３ｂとガード用レバー５の突起５ａは
離れる。 ３）又、メカスロットルの場合には、図示してないバイ
パス通路を設けて、別設定の弁で空気量を調整して、ア
イドル回転の調整を行うが、本装置では、スロットル弁
２全閉から、アイドル回転調整に必要な空気量を確保す
るスロットル弁２の回転角までは、永久磁石２４のレバ
ー突起部１２ａとの結合力が、ガード用ばね１４とスロ
ットルばね１３のバルブ閉じ方向の合力より大きく設定
されているため、アクセル１から足が離れていて連動レ
バーの回転角が０の場合でも冷寒始動時のアイドル回転
調整が、制御用モータ４によるスロットル弁２の回転角
度の制御により可能となっている。

【００２２】一方、ガード用ばね１４とスロットルばね
１３の合力は、ガード用レバー５をバルブ開方向に動か
していくと、徐々に増加していくわけであるが、永久磁
石２４の結合力は、アイドル回転調整に必要な最大開度
以上となるとスプリング合力に負けて離れるように設定
してある。よって何らかの原因で、制御モータ４が通電
しっぱなしとなり、制御用モータ４がスロットル弁２の
全開方向に動くと、制御用モータ４はモータ側レバー２
０，永久磁石２４，駆動用レバー１２を介し、スロット
ル弁２を開けようとするが、ガード用レバー５の突起５
ａが、連動レバー３を全開方向に動かし、ガード用ばね
１４の力が閉じ方向にかかるため、永久磁石２４が、駆
動用レバー１２の突起１２ａから離れ、スロットルバル
ブはアイドル回転調整に必要な最大開度以上には開か
ず、バルブ全開によるオーバーランを防ぐ事ができる。

【００２３】永久磁石２４は、磁石でなくても可。ある
設定荷重以上になると離れるものであれば何でも可能で
ある。図３に他の実施例の一例を示す。この実施例で
は、駆動用レバー１２とモータ側レバー２０との間にあ
る連結手段をスプリング２４ａ，ボール２４ｂ，凹部２
４ｃで構成したものである。スプリング２４ａのばね力
でボール２４ｂが凹部２４ｃ内に落ち込むことで結合さ
れるようになっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略斜視図である。

【図２】前記一実施例を示す模式図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す連結部材の模式的断
面図である。

【符号の説明】

１ アクセルペダル ２ スロットル弁 ３ 連動レバー ４ 制御用モータ ５ ガード用レバー ７ 動力伝達部材 １１ スロットル軸 １２ 駆動用レバー １３ スロットルばね １４ ガード用ばね ２０ モータ側レバー ２４ 連結部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御用モータでスロットル弁を駆動し、
   許容されない前記スロットル弁の回動をアクセルペダル
   を含む機械的ガード機構で阻止するものであって、 車両用のエンジンへ供給する空気量を調整するスロット
   ル弁本体と、該スロットル弁本体に対して一体のスロッ
   トル軸と、該スロットル軸に結合されたガード用レバー
   と、前記スロットル軸に結合された駆動用レバーとを備
   えたスロットル弁、 前記スロットル弁を該スロットル弁が開く方向に付勢す
   るスロットルばね、 アクセルペダルと、該アクセルペダルに機械的に連動し
   て回動し前記ガード用レバーに当接可能に対向する連動
   レバーと、該連動レバーと前記アクセルペダルとの間を
   動力伝達する動力伝達部材と、前記アクセルペダルを踏
   んだ時に前記連動レバーが動くのを妨げる方向にばね力
   を前記連動レバーに作用させるガード用ばねとを備えた
   機械的ガード機構、 前記スロットル弁の前記駆動用レバーに当接可能に対向
   したモータ側レバー、該モータ側レバーを駆動し前記駆
   動用レバーを介して前記スロットル軸の回動量を制御す
   る制御用モータ、および、 前記駆動用レバーと前記モータ側レバーとの間に存在
   し、前記制御用モータにて前記スロットル弁を開く場合
   に所定の結合力で前記駆動用レバーと前記モータ側レバ
   ーとを結合して前記モータ側レバーに前記駆動用レバー
   が追従できるようになし、前記ガード用レバーが前記連
   動レバーに当接している状態において、該連動レバーに
   作用する前記ガード用ばねのばね力の方が前記結合力よ
   りも強くなったときに前記結合を解除する連結部材を備
   えたことを特徴とする車両用エンジンのスロットル制御
   装置。
2. 【請求項２】 アイドル運転時にスプリングの付勢力で
   閉じようとする方向にバイアスされているスロットル弁
   と、前記スロットル弁を駆動する制御用モータとで構成
   されている車両用エンジンのスロットル制御装置におい
   て、 前記スロットル弁の開度が全閉から所定の小開度までの
   範囲では、前記スプリングの付勢力にうちかって前記ス
   ロットル弁が前記制御用モータで駆動でき、前記スロッ
   トル弁の開度が前記所定の小開度を超えた範囲では、前
   記スプリングの付勢力が大きくなることを利用して、前
   記制御用モータと前記スロットル弁との連結を解き前記
   スロットル弁を全閉とする連結部材を前記スロットル弁
   と前記制御用モータとの間に備えたことを特徴とする車
   両用エンジンのスロットル制御装置。