JPH077558Y2

JPH077558Y2 - 制御リンク装置

Info

Publication number: JPH077558Y2
Application number: JP1987091176U
Authority: JP
Inventors: 裕一村田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1987-06-13
Filing date: 1987-06-13
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2002-06-13
Also published as: JPS63200643U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、制御リンク装置に係り、特に自動走行装置の
噴射量調節レバ等の回動レバを、ステップモータにより
駆動させるための制御リンク装置に関する。

［従来の技術］一般に、車速を自動的に一定に保たせて運転者への負担
を軽減させると共に、内燃機関の燃料消費量を低減させ
るものとして、車両の自動走行装置が広く知られてい
る。

この自動走行装置にステップモータを使用し、噴射量調
節レバを駆動させるためのリンク機構として「制御リン
ク装置」（実開昭61-171844号公報）の提案がある。

第４図に示すように、この提案は、燃料噴射ポンプａの
コントロールレバｂを、ロッドｃと、ステップモータｄ
の入力軸ｅに備えられたレバ部材ｆ、ｇとを介して駆動
させるものである。そしてこの提案の特長は、レバ部材
を入力軸ｅに固設された駆動レバｆと、入力軸ｅに回動
自在に支持され、駆動レバｆにスプリング部材ｈを介し
て係合する従動レバｉとにより形成し、この従動レバｉ
にロッドｃを支持させたことにある。これによって、従
来、ステップモータ保護（脱調防止）のため、その回動
範囲をコントロールレバｂの回動制限位置であるフルス
トローク位置Ａの手前に留めておいたのを、これを越え
る回動範囲に形成することが可能となった。

即ち、駆動レバｆが回動されて、コントロールレバｂを
フルストローク位置Ａまで駆動させるときは、スプリン
グ部材ｈが剛体のように機能し、フルストローク位置Ａ
に達した後は、スプリング部材ｈは、ステップモータｄ
の超過する回転に抗してこれを吸収する付勢力を発生
し、ステップモータｄにその脱調限界力Ｆに達する負荷
を与えないようにする。従って、ステップモータｄは、
コントロールレバｂを内燃機関の出力性能を100％発揮
させる最大回動位置Ａまで作動させることが可能となっ
た。

［考案が解決しようとする問題点］ところで、上記提案においては、コントロールレバｂの
回動角、即ちフルストローク位置Ａにバラツキがあるた
め、ステップモータｄのステップ数設定、スプリング部
材ｈの付勢力の調整等が困難であるという問題があっ
た。

このため本考案者らは、ステップモータｄを確実にコン
トロールレバｂのフルストローク位置Ａを越えて作動さ
せるための装置を開発中であった。

第５図に示すように、この装置は、コントロールレバｂ
の下端にカム部ｊを形成し、これに係合するスイッチｋ
を設けている。スイッチｋは、「ON」から「OFF」に切
換わったときに、一定ステップ数だけステップモータｄ
が回動するような信号を、制御ユニット（図示せず）に
送るように形成してある。またカム部ｊは、この切換え
がフルストローク位置Ａの直前でなされるように形成さ
れている。このように構成すると、ステップモータｄ
は、コントロールレバｂをフルストローク位置Ａまで確
実に回動させ得る。

しかしながら、スイッチｋをコントロールレバｂ側に設
けると、コントロールレバｂの有する反力にスイッチ作
動のための反力が加わることになる。この反力増加分が
そのままステップモータｄの負荷トルクに加算され、よ
り大きな発生トルクを有するステップモータが必要とな
り、重量、コスト、消費電力等が増加するという問題が
生ずる。

そこで本考案は、上記事情に鑑み、ステップモータをフ
ルストローク位置を越えて確実に作動させると共に、そ
の際過大なトルクの負担が生じないような制御リンク装
置を提供すべく創案されたものである。

［問題点を解決するための手段］本考案は、最大回動位置で作動が規制される回動レバ
に、最大回動位置を超過して回動する過回動領域を有す
るステップモータをリンク機構により連結した制御リン
ク装置において、リンク機構とステップモータの駆動軸
との間にキャンセル部材を介設し、キャンセル部材を、
駆動回転方向と反対の付勢力を有し過回動領域において
変形してステップモータのトルクを吸収するスプリング
と、スプリングの変形により動作してその起動時点から
所定ステップ数だけステップモータが過回動領域へ回転
するように制御手段に信号を送るスイッチとで構成した
ものである。

［作用］上記構成によって、ステップモータは、リンク機構を介
して回動レバを回転駆動させる。キャンセル部材のスプ
リングは、最大回動位置に達するまでは剛体として作用
し、駆動軸からの回転をリンク機構に伝達する。回動レ
バが最大回動位置に到達すると、スプリングが変形する
ことでスイッチが動作し、ステップモータが所定ステッ
プ数だけ過回動領域へさらに回転し、フルストロークを
確保する。スプリングはこのときのトルクを吸収して説
調を防止する。

［実施例］以下、本考案の実施例を、添付図面に従って説明する。

第１図は、本考案に係る制御リンク装置の一実施例を、
車両を定速等で自動走行させる自動走行装置に採用した
場合において示したものである。制御リンク装置は、従
来と同様に、燃料噴射ポンプ（ガバナ）１に備えられた
コントロールレバ２と、これを駆動させるためのステッ
プモータ３とを連結すべく設けられている。

回動レバたるコントロールレバ２は、噴射量の減量方向
に付勢して、常にアイドル位置Ｂに作動復帰されるよう
に形成されていると共に、最大噴射量位置となる最大回
動位置Ａがストッパボルト５で規制されている。このコ
ントロールレバ２には、ステップモータ３に連結してコ
ントロールレバ２を作動させるためのリンク機構６が設
けられている。

リンク機構６は、このコントロールレバ２の上端部７に
枢支されたリンクロッド８と、リンクロッド８に接続さ
れてステップモータ３側を構成する従来同様の駆動レバ
９と従動レバ10とから成り、それぞれステップモータ３
の駆動軸11に固設または回動自在に支持されている。そ
して本考案の特長となるキャンセル部材12は、レバ9,10
間に設けられている。

第２図に示すように、キャンセル部材12は、ハウジング
13内に進退自在に設けられると共に先端部14がハウジン
グ13外に突出されたプランジャ15と、プランジャ15を支
持してその反対側にスイッチ接点（図示せず）を有する
ロッド16と、プランジャ15に形成された鍔部17およびプ
ランジャ15を囲繞するハウジング段部18の内壁19に両端
が係合して設けられた圧縮スプリング20とから形成され
ている。

プランジャ15およびロッド16は、ハウジング13から退出
する方向、即ち圧縮スプリング20が短縮される方向Ｃへ
所定距離だけ移動されたときに、ステップモータ３を所
定のステップ数だけ回転駆動させて、従来同様の過回動
領域Ｄへ入るように、ステップモータ３の制御手段であ
る制御ユニット（図示せず）へ信号を送るようになって
いる。即ちこれらがスイッチ21を形成している。

また、圧縮スプリング20は、従来の「スプリング部材」
と同様に、コントロールレバ２の有する反力（復帰力）
を上廻るセットフォースを有すると共に、ステップモー
タ３の回転トルク以下に形成されている。

前出第１図に示したように、このキャンセル部材12は、
段部18側が駆動レバ９へ臨むように従動レバ10に固設さ
れており、プランジャ15の先端部14には、駆動レバ９の
端部22に連結されたワイヤ23が結合されている。即ち、
レバ9,10間の距離が拡がったときに、プランジャ15が退
出方向Ｃへ移動するようになっている。

次に本実施例の作用を説明する。

ステップモータ３が制御ユニットに制御されて回転駆動
されると、駆動レバ９が回転する。この駆動力は、キャ
ンセル部材12を介して従動レバ10に伝達され、コントロ
ールレバ２が作動し、その回動角に応じて燃料噴射がな
される。このとき圧縮スプリング12は略剛体として、短
縮されることなく機能する。

コントロールレバ２がストッパボルト５に当接して最大
回動位置Ａまで作動すると、最大噴射量状態となり、内
燃機関の出力性能が100％確保される。このとき、従動
レバ10も回転が阻まれて、回転を継続しようとする駆動
レバ９との距離が拡がる。これで圧縮スプリング20の付
勢力に抗してプランジャ15が退出方向Ｃに移動され、ス
イッチ21が作動する。スイッチ21の信号により、ステッ
プモータは、所定ステップ数だけ回転して過回動領域Ｄ
に入り、フルストロークを確保する。圧縮スプリング20
はこの過回動領域Ｄにおけるステップモータの発生トル
クを吸収し、脱調を防止する。

上記作用を、ステップモータ３の回転角θと負荷トルク
Ｔとの関係図にして、第３図に示す。図中、θ_Bはコン
トロールレバ２のアイドル位置Ｂに相当する回動角、θ
_Aはコントロールレバ２の最大回動位置Ａに相当する回
動角、θ_MAXはステップモータ３の最大回動角、Ｔ_MAXは
ステップモータ３の脱調限界力となる発生トルク最大値
である。従ってθ_Aからθ_MAXまでがステップモータ３の
過回動領域Ｄとなる。また、キャンセル部材12のスイッ
チ21が入るのは、θ_Aに達した時点となる。

同図に示すように、負荷トルクＴは、フルストローク位
置θ_Aまで、コントロールレバ２の有する反力に対して
暖やかに増加しつつ発生し、その後、圧縮スプリング２
の付勢力に抗して略正比例して最大値Ｔ_MAXに達しない
ように最大回動角θ_MAXまで増加し続ける。そして、ス
イッチ21は、θ_Aのバラツキδに対応して、ステップモ
ータを起動させ、過回動領域へ確実に達するように回転
させる。

また、回動レバ側にスイッチ21が設けられている構成で
あれば、スイッチ作動に伴う反力が負荷トルクＴに加算
され、必要発生トルクが増加することになるが、本実施
例で示したように、圧縮スプリング20の伸縮自体がスイ
ッチと連動しているので、スイッチによる反力は発生し
ないこととなる。また回動レバに［カム部］は不要とな
り、スイッチ作動に伴う部材の耐久性低下のおそれもな
くなる。

［考案の効果］以上要するに本考案によれば、次のような優れた効果を
発揮する。

（１）回動レバが最大回動位置に到達した後に、さらに
ステップモータを回転させるようにしたので、回動角の
バラツキに左右されずにステップモータを確実に過回動
領域まで回転させることができ、回動レバのフルストロ
ークの確保及びステップモータの脱調防止が達成され
る。

（２）スイッチが回動レバに影響を与えることなく動作
するので、回動レバの耐久性低下及びトルク負担増加を
未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る制御リンク装置を車両の自動走
行装置の制御リンク機構に採用した場合の一実施例を示
した側面図、第２図はその要部を示した部分破断側面
図、第３図は作用を説明するための回転角−負荷トルク
関係図、第４図は従来の制御リンク装置を示した側面
図、第５図はその従来装置にスイッチを設けた場合の側
面図である。図中、４は回動レバ、３はステップモータ、６はリンク
機構、12はキャンセル部材、Ａは最大回動位置である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】最大回動位置で作動が規制される回動レバ
に、上記最大回動位置を超過して回動する過回動領域を
有するステップモータをリンク機構により連結した制御
リンク装置において、上記リンク機構とステップモータ
の駆動軸との間にキャンセル部材を介設し、該キャンセ
ル部材を、駆動回転方向と反対の付勢力を有し過回動領
域において変形してステップモータのトルクを吸収する
スプリングと、該スプリングの変形により動作してその
起動時点から所定ステップ数だけ上記ステップモータが
過回動領域へ回転するように制御手段に信号を送るスイ
ッチとで構成したことを特徴とする制御リンク装置。