JPS58425A - 自動車の出力制御装置 - Google Patents

自動車の出力制御装置

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JPS58425A
JPS58425A JP9930081A JP9930081A JPS58425A JP S58425 A JPS58425 A JP S58425A JP 9930081 A JP9930081 A JP 9930081A JP 9930081 A JP9930081 A JP 9930081A JP S58425 A JPS58425 A JP S58425A
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solenoid
chamber
accelerator
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Shunichi Tsuyama
津山 俊一
Toshiyuki Kikuchi
菊池 敏之
Shizuo Tsunoda
角田 鎮男
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Mazda Motor Corp
U Shin Ltd
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Mazda Motor Corp
Yuhshin Co Ltd
Yuhshin Seiki Kogyo KK
Toyo Kogyo Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車の出力制御装置に関し、より詳しくは、
アクセルペダルが急激に踏み込まれるとこれに感応して
アクセルペダルの踏込みを重くし、運転者にアクセルペ
ダルの踏込みが急激であることを警告する自動車の出力
制御装置に関する。
一般に、自動車において、燃料消費量を多くする最も大
きな要因は、アクセルペダルを急激に踏み込んでの急加
速、急発進である。
ところで、アクセルペダルを急激に踏み込んでも、自動
車が急加速、急発進しないように、エンジンの応答を遅
らせるようにすれば、自動車の燃料消費量を少くするこ
とができるが、自動車の走行時には、安全性のために、
どうしても急加速、急発進が必要なときがあり、例えば
、前方車両の追越し時や走行車両の多い交差点での右折
や左折時にエンジンの応答が遅れると非常に危険であり
、従来より、上記のように、単に、エンジンの応答を遅
らせて急加速、急発進しないようにしたものは使用する
ことはできなかった。
本発明は従来の自動車の出力制御装置における上記事情
に鑑みてなされたものであって、アクセルペダルの踏込
速度が一定以上になると制御装置から出力する制御信号
に応答してアクセルペダルにその踏込み方向と逆向きに
力を与える抵抗装置を設け、アクセルペダルの踏込力が
一定値以上となるとアクセルペダルの踏込みを可能とす
ることにより、アクセルペダルが急激に踏み込まれると
これに感応してアクセルペダルの踏込みを重くして運転
者にアクセルペダルの急激な踏込みであることを警報し
、不必要な急加速や急発進による無駄な燃料消費をなく
す一方、抵抗装置からのアクセルペダルに作用する力以
上にアクセルペダルが強く踏み込まれると、急加速、急
発進が可能となるようにした自動車の出力制御装置を提
供することを目的としている。
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第1図において、11はエンジン12のスロットルバル
ブレバー、】3は自動車(図示せず。)のアクセルペダ
ルであって、これらスロットルバルブレバー11とアク
セルペダル13は、周知ノように、アクセルワイヤ14
およびアクセルコントロールロッド15により相互に連
結されている。
上記アクセルコントロールロッド15は、自動車の前部
タイヤハウジング16に固定されたアクセルロッドブラ
ケット17に回動可能に取り付けられ、アクセルロッド
ブラケット17に設けたバネ18のバネ力により、アク
セルコントロールロッド15の一端がアクセルペダル1
3を矢印A。
の向きに付勢しており、アクセルペダル1,3が上記バ
ネ18のバネ力に抗して矢印A1の向きに踏み込まれる
と、上記アクセルコントロールロッド15の他端に結合
したアクセルワイヤ14の芯線19が上記スロットルバ
ルブレバー11を矢印A2の向きに回動させ、エンジン
12の図示しないスロットルバルブの開度を変化させて
エンジンの出力を変化させる。
本発明は上記の如き自動車の出力制御装置に詔いて、ス
ロットルバルブレバー】1のシャフト2−0に、スロッ
トルバルブの開度を検出するポテンショメータ等からな
る開度センサ21を取り付ける一方、アクセルワイヤ1
4の芯線19のスロットルバルブレバー11との結合端
を延長し、その延長部22を次に述べるスロットルアク
チュエータ23番こ結合し、上記開度センサ21から出
力する信号の変化が所定の値よりも大きくなったときに
、上記スロットルアクチュエータ23を作動させて、ア
クセルペダル13の踏込みにより矢印A3の向きに引き
込まれるアクセルワイヤ14の芯線19に逆向きの力を
与え、アクセルペダル13の踏込みを重くするようにし
たもので、アクセルペダル13の踏込力が所定の値を越
えると踏込みを可能にしている。
なお、上記スロットルアクチュエータ23は、アクセル
ペダル13が踏み込まれていないとき、アクセルワイヤ
14の芯線19の延長部22の長さを、上記スロットル
アクチュエータ23とスロットルバルブレバー11との
間の距離よりも長く、上記延長部22に垂みが生じるよ
うに配置しており、上記延長部22の長さからスロット
ルアクチュエータ23とスロットルバルブレバー11と
(7)間の上記距離を引いた値をa(以下、延長部22
の垂み量と記す。)とし、アクセルペダル13の最大踏
込量をb1スロットルアクチュエータ23の芯線】9の
延長部22の最大引込み量をCとすると、これらa、b
およびCは、a 8=;b # ’cとなるように設定
される。
上記スロットルアクチュエータ23は、第2図に示すよ
うな構造を有する。
第2図において、31はスロットルアクチュエータ23
のケーシング本体、32は該ケーシング本体31のカバ
ー、33はこれらケーシング本体31とカバー32との
間に形成される空間を2つの室34と35に分離するダ
イヤフラム、36はアクセルワイヤ14の芯線19の延
長部22の先端に結合されて該ダイヤフラム33を作動
させるダイヤフラム作動部材、37はソレノイド38の
収納部材、39は上記ソレノイド38のプランジャ、4
0は該プランジャ39のストッパである。
上記ケーシング本体31は、隔壁41により、その内部
が上記室34と後述する負圧室42とに分離された大略
円筒形状を有する。
上記ケーシング本体31の一端の外周部に設けたフラン
ジ部43に溝44を設け、ダイヤフラム33の周縁部分
に形成したパツキン部45を上記溝44に嵌入し、その
上から、上記フランジ部43に外嵌するように形成した
カバー32の嵌合部32aを外嵌させ、その端部をカバ
ー32の内側に折り曲げて該カバー32をケーシング本
体31の一端に取り付けている。
上記ダイヤフラム33の中心から一定半径の部分は、一
端開口状のダイヤフラム作動部材36の底部36aと押
え板36bとの間に、固定金具46により、挾み込んで
固定するとともに、アクセルワイヤ】4の芯線19の延
長部22を上記固定金具46に結合している。
上記ダイヤフラム作動部材36とケーシング本体3】内
の隔壁41の基部との間には、圧縮バネ47を縮装し、
該圧縮バネ47のバネ力により、上記ダイヤフラム作動
部材36を上記延長部22のスロットルアクチュエータ
23内への引込み量が少くなる矢印A1oで示す向きに
付勢している。
上記ダイヤスラム33とカバー32との間に形成される
室35には、上記カバー32に設けた孔48を通して、
大気を導入する一方、上記ダイヤフラム33とケーシン
グ本体31内の隔壁41とが形成するいま一つの室34
には、後述するように、ソレノイド38の働きにより、
負圧室42から負圧を導入するようにしており、上記室
34に負圧が導入されると、上記ダイヤフラム作動部材
36が圧縮バネ47のバネ力の向きとは反対の矢印A1
1で示す向きに移動し、それ番こより、アクセルワイヤ
14の芯線19の延長部22がスロットルアクチュエー
タ23内に引き込まれて、アクセルペダル13(第1図
参照)の踏込みが重くなる。
ケーシング本体31の上記負圧室42内には、内部にソ
レノイド38を収納したソレノイド収納部材37を収容
している。
上記ソレノイド収納部材37は、負圧室42の径よりも
充分小さな外径を有する一端開口状の筒体であって、そ
の開口部外周に設けた鍔部48にケーシング本体31の
蓋部材49を重ねて、ネジ・50.50により、上記鍔
部48をケーシング本体31の他端面に固定している。
ソレノイド収納部材37の上記鍔部48には、例えば、
エンジン12(第1図参照)のスロットルバルブ下流に
連通してケーシング本体31の負圧室42に負圧を導入
するための負圧ポート51およびケーシング本体31内
の室34に大気圧を導入するための大気ポート52を設
けている。
上記負圧ポート51と負圧室42との間には、連通孔5
3を通して負圧室42に連通する弁室54を設け、該弁
室54内にボール弁体55と該ボール弁体55を上記連
通孔53に向って付勢するノくネ56を収容し、負圧ポ
ート51から負圧室42への空気の流入を阻止する逆止
弁57を設けてし)る。
また、大気ポート52と室34との間には、連通孔58
を通して上記室34に連通する弁室59を設け、該弁室
59内にボール弁体61と該ボール弁体61を上記大気
ポート52に向って付勢するバネ62を収容し、ダイヤ
フラム作動部材3634に大気を導入する吸気弁63を
設けている。
一方、ソレノイド収納部材37の内部は、ソレノイド3
8のハウジング64により、ノ1ウジング64内の空間
65とハウジング64外の空間66とに分離されている
ハウジング64外の上記空間66は、スロットルアクチ
ュエータ23のケーシング本体31の蓋体49に設けた
孔67を通して大気に連通する一方、上記空間66と空
間65とは、ソレノイド郭の枠体68の中心部に挿通し
たストン/f40の軸心部の孔69、プランジャ39と
そのストッパ49とが形成する間隙70および上記スト
ン/449とソレノイド38の枠体68とが形成する間
隙71を通して、相互に連通ずる。
ハウジング64内の上記空間65は、また、ソレノイド
収納部材37の底部に設けた連通孔72および73を通
して、負圧室42および室34に夫々連通しており、上
記連通孔72の空間65側の開口周縁には、プランジャ
39とそのストツノず40との間に縮装したバネ74の
バネ力により、上記プランジャ39の先端面に取り付け
たポペット75を圧接させている。
ソレノイド38の上記プランジャ39は、連通孔72の
上記開口周縁に対するポペット75の離接により、上記
連通孔72を開閉する一方、ストッパ40に対するポペ
ット75の後端面の離接により、上記ストッパ40に設
けた孔69を開閉しており、次に述べる上記ソレノイド
38の制御駆動回路により、上記ソレノイド38が付勢
されてプランジャ39がバネ74のバネ力に抗して吸引
されると、ストッパ40の上記孔69が閉じて連通孔7
2が開き、スロットルアクチュエータ23のケーシング
本体31内の室34には、負圧室42から連通孔72、
空間65および連通孔73を通して負圧が導入され、ダ
イヤフラム作動部材36は矢印A1□の向きに移動する
なお、ソレノイド38のハウジング64内にゴミ等が侵
入し、ポペット75と連通孔72の開口周縁との密着お
よびプランジャ39の後端面とストッパ40との密着が
阻害されるのを防止するため、上記ストッパ40に設け
た孔69の空間66側の開口部周辺に、スポンジ等から
なるフィルタ76を配置し、上記ハウジング64内にゴ
ミ等が侵入しないようにすることが好ましい。
次に、上記ソレノイド38の駆動制御回路を第3図に示
す。
第3図において、10.0.はアースと電源+Vccと
の間に接続された開度センサ(ポテンショメータ)21
の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器、10
.1.102,103,104および105は上記A/
D変換器100の出力をラッチするデータラッチ、10
6はこれらデータラッチ101,102,103,10
4および105の各トリガ端子Tに夫々トリガパルス信
号T、。
T2.Ta、T4およびT5を供給するサイクルカウン
タである。
上記サイクルカウンタ106は、外部から入力する基準
クロックパルスにより、第4図(イ)から(ホ)に夫々
示すように、パルス巾τ0および周期τ1が夫々一定で
、デユティ比が40パーセントの上記トリガパルス信号
Tl 、T2 、Ta、T4およびT5を作成しており
、トリガパルス信号TI。
T2 、 Ta  およびT4は夫々トリガパルス信号
T2 。
T  、T  およびT に対してτo/2 だけ位相
3   4      5 を遅らせている。
データラッチ101.102,103,104および1
05は、いずれも、上記のトリガパルス信号TI 、T
2 、Ta、T4およびT5の立上りのタイミングでト
リガされ、データラッチ101゜102.103,10
4,105,101.・・・の順に、順次、A / D
変換器100のディジタル出力をτo/2の時間々隔(
サンプリング間隔)でラッチする。
上記データラッチ101および102の出力は夫々加算
比較器111の入力端子AおよびBに入力し、データラ
ッチ102および103の出力は夫々加算比較器112
の入力端子AおよびBに、データラッチ103および1
04の出力は夫々加算比較器113の入力端子Aおよび
Bに、データラッチ104および105の出力は夫々加
算比較器114の入力端子AおよpBに、また、データ
ラッチ105および101の出力は夫々加算比較器11
5の入力端子AおよびBに夫々入力しており、これら加
算比較器111.112,113゜11.4および11
5の@Low″ アクティブの各出力制御端子OCには
、サイクルカウンタ106から、トリガパルス信号T1
.T2.Ta、T4およびT5が夫々入力している。
上記加算比較器] 1 ] 、 112 、113.1
14および115は、いずれも第5図に示すような構造
を有し、入力端子Aに入力するアクセルペダル13の踏
込量を表わすディジタル信号Aと、入力端子Bに上記デ
ィジタル信号Aよりもτ0/2だけ遅れて入力するディ
ジタル信号Bをインtsl+−タ121.122,12
3,124および125で反転したディジタル信号(−
B)との和(A+(−B))を算出する全加算器(フル
・アダー)125を備えている。
上記全加算器125から出力するディジタル信号(A+
(−B))=(A−B)は、インツイータ126.12
7,128および129で(B−A)に反転された後、
ディジタルコンi<レータ130に入力する。
上記、ディジタルコンパレータ130は、端子Cから入
力する予め設定した基準信号Cと上記インバータ126
,127,128および129から入力する上記信号(
B−A)とを比較し、・(B−A))Cのときに@Hi
gh” レベルの信号を出力する回路で、その出力は、
出力制御端子OCに入力する信号とともに、オアーゲー
ト132に入力し、該オアゲート132の出力は、出力
端子133から第3図のアンドゲート140jこ入力す
る。
なお、上記ディジタルコンパレータ130の動作は、イ
ンバータ134を介して、全加算器125で制御される
上記のような構成を有する加算比較器111゜112.
113,114および115の各出力は、第3図に示す
ように、アンドゲート】40に入力する一方、該アント
ゲ−)140の出力は単安定マルチバイブレータ(以下
、ワンショットと記す。)141のトリガ端子Tに入力
している。
上記ワンショット141は、アンドゲート140’の出
力の立上りのタイミングでトリガされ、その出力qが一
定の時間(例えば、−0,5秒)だけ“High”とな
ってトランジスタ142に接続されたソレノイド38を
付勢する回路で、RoおよびCoは夫々上記ワンショッ
ト141の出カパルス巾を決める抵抗およびコンデンサ
である。
〔以下余白〕
上記ワンショット141の出力Qは、トランジスタ14
2の保護抵抗に□を介して、該トランジスタ142のベ
ースに入力している。
上記トランジスタ142は、エミッタがアースに接続さ
れ、コレクタと電源子Vccとの間には上記ソレノイド
38が接続される。
次に上記した自動車の出力制御装置の動作を説明する。
今、アクセルペダル13の踏込み量が零もしくは一定で
、エンジン12がアイドル回転もしくは定速回転してお
り、開度センサ21の出力は一定で、第3図のA/D変
換器100からは一定のディジタル信9Kが出力してい
るものとする。
上記状態では、加算比較器111 、112.113゜
114および115の各入力端子AおよびBに入力する
ディジタル信号A、Bは、A=B−にで、B−A−0(
<C)であり、これら加算比較器111゜112.11
3,114および115のうち3つの出力はいずれも”
 Low”で、アンドゲート140の出力は@Low”
、ワンショット141の出力qは@Low ’で、トラ
ンジスタ142・はオフしている。
このため、ソレノイド38は消勢状急にあり、第2図に
示すソレノイド38のプランジャ39はストッパ40か
ら離れており、これらプランジャ39とストッパ40と
の間には間隙70が存在する。
従って、スロットルアクチュエータ23のケーシング本
体31内の室34には、ソレノイド収納部材37内の空
間65から、フィルタ76、ストッパ40の孔69、上
記間隙70.プランジャ39とソレノイド38の枠体6
8との間の間隙71および連通孔73を通して、大気が
導入されている。
今、上記状態で、アクセルペダル13が徐々に踏み込ま
れると、第、3図のA/D変換器100から出力するデ
ィジタル信号の大きさは徐々に大きくなるが、データラ
ッチ101,102,103゜104および105に、
9J4図イ)から(ホ))に夫々示すトリガパルス信号
T1.T2.T3.T4およびT5の立上りタイミング
、即ち、τ。/2の時間差でうツチされるA/D変換器
100のディジタル信号の大きさの変化は小さい。
従って、加算比較器111,112,113゜114お
よび115の各入力端子AおよびBに入力するディジタ
ル信号A、Bのうち、少くとも一組のディジタル信号A
、BがB、−A(Cであれば、これらディジタル信号A
、Bが入力する加算比較器の出力は@Low”で、アン
ドゲート140の入力に” LOw”のものが存在し、
該アンドゲート14゜の出力は@Low”でワンショッ
ト141はトリガされない。
上記からトランジスタ142はオフで、ソレノイド38
は消勢状態のま\であり、第2図に示すスロットルアク
チュエータ23のケーシング本体31内の室34内には
、引き続いて、大気が導入されており、ダイヤフラム作
動部材36は、圧縮バネ47のバネ力により、アクセル
ワイヤ14の芯線19の延長端22の引込量が最小とな
る位置にあり、上記延長端22には垂みaが存在する。
このため、アクセルペダル13には上記スロットルアク
チュエータ23からの力は作用せず、アクセルペダル1
3の踏込みは重くならない。
次に、エンジン12がアイドル回転もしくハ定速回転し
ている状態で、アクセルペダル13を急激に踏み込まれ
ると、第3図のA/D変換器100から出力するディジ
タル信号の大きさは急激に大きくなり、加算比較器11
1,112,113゜114および115の各入力端子
AおよびBに入力するディジタル信号A、Bは、いずれ
もB−A〉Cとなり、加算比較器111,112,11
3゜114および115は、サイクルカウンク106か
ら出力するトリガパルス信号T1.T2.T3.T4お
よびT5が@Low”のタイミングで、@High”の
信号を夫々出力する。
上記から、アンドゲート140の出力が@High’と
なり、ワンショット141がトリガされ、トランジスタ
142は、上記ワンショット141の出力Qが@Hig
h”の間だけオンし、ソレノイド38を付勢する。
ソレノイド38がオンすると、そのプランジャ39(第
2図参照)が吸引されてストッパ40に当接し、ソレノ
イド38のノ1ウジング64内の空間65が該ハウジン
グ64外の空間66に対して遮断されるとともに、ポペ
ット75が連通孔72を開いて、負圧室42とケーシン
グ本体31内の室34とを連通させる。
このため、ケーシング本体31内の上記室34には負圧
が導入され、ダイヤフラム作動部材36は、圧縮バネ4
7のバネ力に抗して、矢印Allの向きに急激に移動し
てアクセルワイヤ14の芯線19の延長端22を引き込
み、アクセルペダル13には、スロットルアクチュエー
タ23内の室35と34との圧力差に対応した力が、ア
クセルペダル13の戻る向きに作用し、アクセルペダル
13は、上記ソレノイド38が付勢されている間だけ(
ワンショット141の出力Qが@High”の間だけ)
、踏込みが重くなる。
上記のように、アクセルペダル13の踏込みが重くなる
ことにより、自動車の運転者はアクセルペダル13が踏
込み過ぎであることを知ることができ、無駄な急加速や
急発進を避けることができる。
なお、追越し等、急加速や急発進がどうしても必要な場
合は、アクセルペダル13を強く踏み込むと、スロット
ルアクチュエータ23のダイヤフラム作動部材36が矢
印A□。の向きに移動し、室34の圧力が急激に低下し
て吸気弁63が開き、アクセルペダル13に作用してい
tこ上記ダイヤフラム作動部材36の力を吸気弁63内
のバネ62の付勢力によって決まる所定の値に保持し、
急加速や急発進に対処することができる。
以上のようにして、スロットルアクチュエータ23の働
きにより、アクセルペダル13の踏込みを重くして、運
転者に急加速および急発進を警告することができる。
以上の説明において本発明の基本的な実施例について説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内で種々の構成とすることがで
きる。
例えば、データラッチ101,102,103゜104
および105は、2個以上の任意の個数とすることがで
きる。
また、エンジン12はディーゼルエンジンであってもよ
い。
この場合は、具体的には図示しないが、開度センサ21
は、スロットルバルブレバー11のシャフトに代えて、
ディーゼルエンジンのコントロールレバーのシャフトに
取り付け、上記開度センサ21により、コントロールレ
バーの回動角度を計測するようにすればよい。
以上、詳述したことからも明らかなように、本発明は、
アクセルペダルが急激に踏み込まれるとこれに感応して
アクセルペダルの踏込みを重くするとともに、抵抗装置
がアクセルペダルに作用する力よりもアクセルペダルが
強ぐ踏み込まれたときには踏込みを可能にしたから、ア
クセルペダルの踏込み時にアクセルペダルに働く力によ
り運転者は不必要な急加速や急発進を知り、無駄な燃料
消費をなくすことができるばかりでな(、追越し等、急
加速や急発進が必要なときは、アクセルペダルを踏むこ
とにより、従来と同様の急加速や急発進を行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る自動車の出力制御装置の概略を示
す説明図、第2図はスロットルアクチュエータの縦断面
図、第3図はンレノイドの駆動制御装置の回路図、第4
図ピ)、(ロ)、(ハ)、に)および(ホ)は夫々サイ
クルカウンタから出力するトリガパルス信号のタイムチ
ャート、第5図は加算比較器の回路図である。 11・・・スロットルバルブレバー、12・・・エンジ
ン、13・・・アクセルペダル、14・・・アクセルワ
イヤ、15・・・アクセルコントロールロッド、19・
・・芯線、21・・・開度センサ、22・・・延長端、
23・・・スロットルアクチュエータ、38・・・ンレ
ノイド、100・・・A/D変換器、101.・・・・
・、105・・・データラッチ、106・・・サイクル
カウンタ、111゜・・・、115・・・加算比較器、
140・・・アンドゲート、141・・・ワンショット
、142・・・トランジスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アクセルペダルの踏込速度を検出してその値が一
    定値以上になると制御信号を出力する制御装置と、該制
    御装置から出力する上記制御信号に応答してアクセルペ
    ダルにその踏込み方向とは逆向きに力を与える抵抗装置
    とを備え、該抵抗装置の力はアクセルペダルの踏込力が
    所定量以上のときはアクセルペダルの踏込みを可能にし
    たことを特徴とする自動車の出力制御装置。
JP9930081A 1981-06-25 1981-06-25 自動車の出力制御装置 Granted JPS58425A (ja)

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