JPH0759900B2 - 内燃機関のスロットル開閉装置 - Google Patents

内燃機関のスロットル開閉装置

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JPH0759900B2
JPH0759900B2 JP1108156A JP10815689A JPH0759900B2 JP H0759900 B2 JPH0759900 B2 JP H0759900B2 JP 1108156 A JP1108156 A JP 1108156A JP 10815689 A JP10815689 A JP 10815689A JP H0759900 B2 JPH0759900 B2 JP H0759900B2
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/04Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by mechanical control linkages
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、内燃機関のスロットルを開閉駆動する装
置、特に人為的なアクセルペダル操作量と実際のスロッ
トル開閉量との間の特性を任意に変化させ得るスロット
ル開閉装置に関する。
(従来の技術) 内燃機関のスロットル、例えば自動車用ガソリン機関に
おける絞弁は、通常、アクセルペダルにアクセルワイヤ
を介して直接的に連結されており、運転者の操作による
アクセルペダルの操作量(踏込量)に対して絞弁の開度
が固定的に定まる。従って、渋滞走行時などでは、アク
セルペダルの微妙な操作が要求され、操作性が悪い。ま
た、車輪スリップ時の自動的な出力の抑制、いわゆるト
ラクションコントロールシステムも実現できない。
そこで、近年、内燃機関の絞弁を電動モータにて開閉駆
動するようにしたスロットル開閉装置が種々提案されて
いる。この種のものでは、アクセルペダルの操作量はポ
テンショメータ等によって電気的信号として検出され、
これに基づく制御回路からの出力信号によってパルスモ
ータやDCモータからなる電動モータが駆動されて、これ
に連結された絞弁が回動するのである。すなわち、運転
者が操作するアクセルペダルと絞弁とは、単に電気的に
連結されているに過ぎず、絞弁を直接電動モータが駆動
する構成となっている(例えば特開昭62−214241号公
報)。そのため、アクセルペダル操作量と絞弁開度との
間の特性の変更,修正やスリップ時の出力制御等が容易
に実現される。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記のような内燃機間のスロットルを直
接電動モータで開閉駆動する構成では、電動モータのス
ティック等の故障やノイズによる制御回路の誤作動等に
よって、スロットル開度が運転者の意志と大きく異なっ
てしまうことがある。特に、運転者がスロットルを全開
にしようと操作しているにもかかわらず実際のスロット
ル開度が大きな状態になってしまう虞れがあり、好まし
くない。
(課題を解決するための手段) そこで、この発明は、基本的にはアクセルペダルとスロ
ットルとを機械的に連結した状態とし、かつ両者の開度
の相関関係を可変制御し得るようにしたものである。す
なわち、この発明に係る内燃機関のスロットル開閉装置
は、内燃機関のスロットルに連係するスロットルシャフ
トと、アクセルペダルに機械的に連結されるとともに、
上記スロットルシャフトと略同軸上に回転中心を有し、
上記アクセルペダルの操作に伴ってスロットルシャフト
と相対回動可能な第1レバーと、上記スロットルシャフ
トに固定された第2レバーと、上記第1レバーと第2レ
バーの双方に連係し、第1レバーの回動を第2レバーに
伝達する中間レバーと、この中間レバーの回転中心位置
を規定するガイド部材と、このガイド部材をスロットル
シャフトの径方向に移動させる駆動機構とを備えて構成
されている。
(作用) 運転者がアクセルペダルを操作すると、第1レバーが回
動し、この回動が中間レバーを介して第2レバーに伝達
されて、スロットルシャフトが回動し、スロットルが開
く。このとき、例えば第1レバーと中間レバーの回転中
心がスロットルシャフトの軸中心に一致していれば、第
1レバーの回転角と第2レバーの回転角は等しい。
これに対し、中間レバーの回転中心がスロットルシャフ
ト軸中心から偏心した状態にあれば、第1レバーの回転
角と第2レバーの回転角が異なるものとなり、しかも両
者の相関関係はその偏心量に応じて変化する。
すなわち、上記駆動機構により適宜にガイド部材を移動
させれば、アクセルペダル操作量とスロットル開度との
特性が任意に得られる。
(実施例) 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
第1図はこの発明に係るスロットル開閉装置の一実施例
を分解状態で示す分解斜視図、第2図は組立状態で示す
断面図である。
図において、1は図示せぬ吸気コレクタの入口部等に取
り付けられるスロットルチャンバ(第1図では図示省略
する)であって、このスロットルチャンバ1の吸気通路
2を横切るようにスロットルシャフト3が貫通配置され
ており、かつこのスロットルシャフト3に円板状の絞弁
4が固定されている。また上記スロットルシャフト3の
一方の端部がスロットルチャンバ1の側壁から突出して
いるとともに、その突出部分の基部に、先端にピン5を
備えた第2レバー6が固定されている。尚、上記スロッ
トルシャフト3は、コイルスプリングからなるリターン
スプリング7によって一方の回転方向詳しくは絞弁4の
閉方向に常時付勢されており、これにより自由状態では
上記絞弁4が吸気通路2を完全に閉塞するようになって
いる。
まだ上記スロットルシャフト3の突出部分の先端側に
は、扇形をなすスロットルドラム8が回転自在に嵌挿さ
れているとともに、Eリング19によって抜け止めされて
いる。上記スロットルドラム8は、図外のアクセルペダ
ルに連係したアクセルワイヤ(図示せず)の端部が固定
されるとともに、その周囲の凹溝8a内に該アクセルワイ
ヤが巻き掛けられるものであって、つまりアクセルペダ
ル操作量に応じて回動するようになっている。そして、
上記スロットルドラム8側面に、先端にピン9を備えた
第1レバー10が固定されている。従って、この実施例で
は、第1レバー10の回転中心がスロットルシャフト3の
軸中心に一致している。
11は、上記第1レバー10と上記第2レバー6との間に位
置する中間レバーであり、この中間レバー11は、中央部
に短円筒状の軸受部11aを有するとともに、180゜異なる
2箇所からプレート部11b,11cが延長形成されており、
かつ各プレート部11b,11cに長孔状の係合孔12,13がそれ
ぞれ開口形成されている。そして、第1レバー10先端の
ピン9が一方の係合孔12に、第2レバー6先端のピン5
が他方の係合孔13に、それぞれ係合している。
また上記中間レバー11は、その軸受部11aがガイド部材
としての円筒状ガイドリング14外周に嵌合することによ
って、回動可能に支持されている。上記ガイドリング14
は、コントロールロッド15先端のフランジ部15aと一体
に形成されており、該ガイドリング14の凹溝14aに嵌合
したスナップリング20と上記フランジ部15aとの間に上
記中間レバー11が保持されている。そして、上記コント
ロールロッド15は、駆動機構を構成するアクチュエータ
16によって、スロットルシァフト3の径方向、詳しくは
絞弁4全閉時における中間レバー11の長手方向に略沿っ
た方向に、直線的に駆動されるようになっている。上記
アクチュエータ16は、例えばパルスモータ等の電動モー
タを内蔵し、その回転運動を螺状等により直線運動に変
換するように構成されているものであり、ブラケット17
によって固定されている。尚、上記コントロールロッド
15のフランジ部15aには、上記スロットルシャフト3が
貫通する長孔状のシャフト貫通孔18が、該コントロール
ロッド15の移動方向に沿って形成されている。
次に、上記構成のスロットル開閉装置の作用を、第3,4
図を参照して説明する。
上記構成では、第2レバー6は当然のことながらスロッ
トルシャフト3を中心(その回転中心を第3,4図にO点
として示す)として回動し、第1レバー10も同様にスロ
ットルシャフト3つまり上記O点を中心として回動す
る。また中間レバー11はガイドリング14の中心点(第3,
4図にO1点として示す)を中心として回動可能である。
尚、上記O点が固定点であるのに対し、中間レバー11の
中心となる上記O1点は、スロットルシャフト3径方向に
移動可能となっている。
従って、図示せぬアクセルペダルが操作されて第1レバ
ー10がその操作量(踏込量)に対応した角度だけ回動す
ると、ピン9を介して中間レバー11が同方向に回動す
る。そして、この中間レバー11の回動がピン5を介して
第2レバー6に伝達され、スロットルシャフト3ととも
に絞弁4が回動することになる。
ここで、ガイドリング14の中心O1点が第3図に示すよう
にスロットルシャフト3中心であるO点と一致していれ
ば、第1レバー10と第2レバー6と中間レバー11の3者
は全く等しい角度だけ回動する。例えば第3図は、第1
レバー10を最小開度位置A0(踏込量が0の位置)から最
大開度位置A1(最大踏込位置)まで回動させた状態を示
しているが、そのときの第1レバー10の回動角αと、こ
れに対応する第2レバー6の最小開度位置B0から最大開
度位置B1までの回動角βは、互いに等しいものとなる。
従って、スロットルドラム8をスロットルシャフト3に
直接取り付けた場合と同様の開度特性となる。
これに対し、ガイドリング14の中心O1が第4図に示すよ
うにO点に対し一方に偏心している場合には、第1レバ
ー10の回動角αと第2レバー6の回動角βは異なる値と
なる。例えば第4図はO1点を絞弁4全閉時におけるピン
5寄り方向に移動させた例を示し、第3図と同様に第1
レバー10を最小開度位置A0から最大開度位置A1まで回動
させた場合の変化を示しているが、第2レバー6は図示
するように最小開度位置B0から最大開度位置B2までしか
回動できず、その回動角βが第1レバー10の回動角αに
比して小さくなる。
従って、アクセルペダルの操作量に比して実際の絞弁4
の開度変化が小さくなり、例えば渋滞走行時等に適した
特性となる。
第5図は上記の構成を模式化したものであり、理解を容
易にするために、回転中心Oからピン5,9までのレバー
半径が互いに等しく、かつO1点がA0点とO点を結ぶ線に
沿って移動するものと仮定してある。この図から理解さ
れるように、レバー半径をr、O1点のO点からの偏心量
をeとすれば、第2レバー6の回動角β(絞弁4の開度
と略等しい)は、 として示すことができる。尚、実際のレイアウトにおい
て、第1レバー10,第2レバー6のレバー半径が多少異
なっていたり、あるいはO1点がA0点とO点を通る線から
多少ずれた方向に移動する場合などでも、これと近似し
た関係が成立する。また偏心量eは正負の両方向が可能
である。
従って、アクチュエータ16によって上記偏心量eを適宜
に可変制御すれば、アクセルペダル操作量と実際の絞弁
4開度との間の開度特性を任意に変化させることができ
る。そのため、例えば低速走行時や後進時にアクセルペ
ダル操作量に対する絞弁4変化量を小さく抑制して円滑
な運転を確保することができ、またスリップ検出時のト
ラクションコントロール等を容易に実現できる。
一方、上記構成では、第3,4図に明らかなように、第1
レバー10の最小開度位置A0に対応する第2レバー6の最
小開度位置B0は、偏心量eに無関係に一定となる。つま
り、アクチュエータ16に連動したガイドリング14の位置
に影響を受けない。そのため、アクセルペダルの踏込が
開放されて第1レバー10が最小開度位置A0に戻れば、ガ
イドリング14がどのような進退位置にあろうと絞弁4は
全閉位置まで閉じられることになる。従って、アクチュ
エータ16や図示せぬ制御回路の万一の故障の場合にも、
内燃機関の過度の回転数上昇を確実に防止することがで
きる。尚、実際のレイアウトにおいてO1点の移動方向が
A0点とO点を通る線からずれているような場合には多少
の開度変化を伴うが、これによる回転数の変動は極く僅
かであり、何ら問題とならない。
また上記構成では、偏心量eの可変制御によって第1レ
バー10の回動角αと第2レバー6の回動角βとの関係が
変化した場合でも、アクセルペダルの踏力は大きく変化
しない、という利点がある。すなわち、リターンスプリ
ング7が第1レバー10に及ぼすスプリング反力は厳密に
は上記可変制御に伴って変動するが、上記リターンスプ
リング7のスプリング力自体がそもそもアクセルペダル
操作に要する踏力に比較して著しく小さなものであるか
ら、その変動は無視できる。従って、常に同様のアクセ
ルペダル操作が可能であり、運転者に違和感を与えるこ
とがない。
次に、本発明では、前述したO1点の移動方向を、第1レ
バー10の最小開度位置であるA0点とO点を通る線から多
少ずらすことによって、上記アクチュエータ16を用いた
アイドル回転数制御が可能である。
第6図は、その一例を説明するもので、O1点の移動方向
を、A0点とO点を通る線からθだけ傾けた構成となって
いる。そして、図示するように、偏心量eがある値e0
あるときの第2レバー6側の最小開度位置B0を絞弁4全
閉位置の基準位置として設定してある。従って、第1レ
バー10をA0点に固定したまま偏心量eを上記の基準値e0
から徐々に減少させれば、第2レバー6が図の時計回り
方向へ徐々に回動し、その開度が増大する。そして、例
えば偏心量eが0となれば、B0′点まで最小開度位置が
変化することになる。つまり、アクセルペダル操作量が
0であるときの絞弁4の開度(すなわちアイドル開度)
を、アクチュエータ16の直線運動によって微調整でき、
例えばクローズドループ方式によるアイドル回転数制御
を実現できる。特に、上記構成によれば、絞弁4を直接
パルスモータ等で駆動する従来の方式に比べて、アクチ
ュエータ16の制御精度を高く要求されない、という利点
がある。また、このアイドル回転数制御は、前述した絞
弁開度特性の可変制御と同時に実現できる。
尚、以上の実施例では、スロットルシャフトに絞弁が直
接固定されているガソリン機関等の場合を説明したが、
この発明はこれに限定されず、例えばディーゼル機関等
のスロットルの開閉にも同様に適用することが可能であ
る。
(発明の効果) 以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関
のスロットル開閉装置によれば、アクセルペダルとスロ
ットルとを機械的に連結させた基本的構成を保ちなが
ら、中間レバーの回転中心を移動させることでアクセル
ペダル操作量とスロットル開度との相関関係を変化させ
るようにしたので、制御系の故障等があっても実際のス
ロットル開度がアクセルペダル操作量から極端に異なっ
てしまうことがない。つまりアクセルペダル操作量を0
とすれば、万一の故障時にも、スロットル開度を全閉近
傍に確実に得ることができる。
またアクセルペダル操作量とスロットル開度との相関関
係が変化しても、アクセルペダルの踏力には何ら影響を
与えることがなく、安定した操作が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るスロットル開閉装置の一実施例
を示す分解斜視図、第2図はその組立状態における断面
図、第3図は偏心量が0であるときの動作説明図、第4
図は適宜な偏心量が与えられているときの動作説明図、
第5図はその作動原理を説明するための説明図、第6図
はアイドル回転数制御に応用した場合の作動原理を説明
するための説明図である。 3……スロットルシャフト、4……絞弁、6……第2レ
バー、10……第1レバー、11……中間レバー、14……ガ
イドリング、16……アクチュエータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−157434(JP,A) 特開 平2−107741(JP,A) 特開 平2−92738(JP,A) 実開 昭63−77828(JP,U) 実開 昭62−28048(JP,U) 実開 昭58−116422(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関のスロットルに連係するスロット
    ルシャフトと、アクセルペダルに機械的に連結されると
    ともに、上記スロットルシャフトと略同軸上に回転中心
    を有し、上記アクセルペダルの操作に伴ってスロットル
    シャフトと相対回動可能な第1レバーと、上記スロット
    ルシャフトに固定された第2レバーと、上記第1レバー
    と第2レバーの双方に連係し、第1レバーの回動を第2
    レバーに伝達する中間レバーと、この中間レバーの回転
    中心位置を規定するガイド部材と、このガイド部材をス
    ロットルシャフトの径方向に移動させる駆動機構とを備
    えてなる内燃機関のスロットル開閉装置。
JP1108156A 1989-04-27 1989-04-27 内燃機関のスロットル開閉装置 Expired - Lifetime JPH0759900B2 (ja)

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JP1108156A JPH0759900B2 (ja) 1989-04-27 1989-04-27 内燃機関のスロットル開閉装置
US07/513,710 US5078108A (en) 1989-04-27 1990-04-24 Throttle control system for internal combustion engine
DE69010553T DE69010553T2 (de) 1989-04-27 1990-04-25 Steuerungssystem des Drosselventils für Brennkraftmaschinen.
EP90107852A EP0395005B1 (en) 1989-04-27 1990-04-25 Throttle control system for internal combustion engine

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