JPS6127570B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のスロツトル制御装置に関す
るものである。

内燃機関の経済的な燃料消費は、エンジンへの
燃料供給及びイグニツシヨンを現代技術を用いて
正確に制御することによりいちじるしく改善する
ことができる。更に、これらの利点は機械的な連
続可変トランスミツシヨンを用いることにより経
済的に行なうことができる。しかし、一般的に燃
料供給は、運転者がエンジンのスロツトルを実際
のエンジン速度、車輛速度及びエンジン負荷状態
で必要とするよりも大きくして使用するために、
浪費されている。

本発明の目的は、スロツトル制御装置で運転者
の要求を判断することによつて、消費される燃
料、特にスロツトル・ペダルの小さな動き又は突
然の動きのために消費される燃料を減らすことで
ある。また、他の目的は、運転者の足の直接の動
作によつてまた運転者の意志をサーボ制御した時
の判断によつて決定される実際に効果のあるスロ
ツトル角のもつとも閉塞した状態を確実に保証す
ることである。

本発明の装置はアクセル・ペダル、バタフラ
イ・バルブ、及びアクセル・ペダルとバタフラ
イ・バルブとを結合する手段とを備えており、ア
クセル・ペダルに結合されている第１可動素子
と、バタフライ・バルブに結合されている第２可
動素子と、前記第１可動素子と前記第２可動素子
とを結合する第１スプリング部材とを備えてお
り、アクセル・ペダルの押下げにより前記第１ス
プリング部材は前記バタフライ・バルブを開くよ
うに作動し、及び前記第１スプリングの定常状態
付近で前記スプリングの両端部の相対的運動を制
限する結合部材と、バタフライ・バルブをその閉
塞方向に押圧するように働く第２スプリング部材
とを備えており、運転者の足がアクセル・ペダル
から解放されると前記第１スプリング部材の解放
は前記結合部材により許容された範囲に制限さ
れ、かつバタフライ・バルブの閉塞方向への移動
は前記第２スプリング手段により制限され、及び
カムと、前記第２可動部材に支持されており、前
記カムの位置に応動してバタフライ・バルブの開
放を制限するように前記第１スプリング部材の力
により前記カムと係合するように押圧されている
カム追従部材と、前記カムに駆動的に係合されて
いるサーボ・モータとを備えており、前記カムは
バタフライ開放度とサーボ・モータによるカムの
変位との関係が所望の非直線関係となるように形
成されており、及びサーボ・モータによりカムを
少なくとも１つの車輛操作パラメータに応動する
位置に変位させるために制御手段、とを備えてい
る。

また本発明の制御装置はローエスト・ウイン・
ゲート回路（最小値信号選択ゲート回路）を備え
ている。この回路は、それぞれが“経済的”なバ
タフライ・バルブ位置及び最大エンジン速度及び
実際のエンジン速度間の差を表わしている２つの
信号のうち小さい方の信号を選択し、ローエス
ト・ウイン・ゲート回路の出力は位置制御ループ
を介してサーボ・モータを制御する。

以下添付図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係るスロツトル制御装置のブ
ロツク・ダイヤグラムであり、トランジユーサが
運転者の制御に応ずるように設けられている指令
ポテンシヨメータ１３が接続されている指令レバ
ー１２がケーブル１１によつてフツト・ペダル１
０と接続されている。レバー１２は又、一端が結
合部材１４（又はレバー１２）に、他端がスロツ
トル・レバー１６に接続されているテンシヨン・
スプリング１５を支持している結合部材１４に軸
支されている。レバー１６は、レバー１２の軸か
ら離れておりかつ平行である軸上に軸支されてお
り、エンジン・キヤブレタ１７のスロツトル・バ
ルブおよびスロツトル・ポテンシヨメータに機械
的に接続されている。レバー１６上に支持されて
いるボール・レース１９は、スプリング１５の力
によるモータ／スラツシユギヤボツクス・ユニツ
ト２１のシヤフト上のカムと係合している。カム
２０は図示した様に一端がほぼ均一な弧状半径の
部分２０ａと、残りの殆の鉛弧状の部分２０ｂと
を備えている。

部分２０ａは、大きなスロツトル開度よりも小
さいスロツトル開度でのモータの動作において、
バルブに相対的にゆくりとした動きをさせる。

スプリング２２により、レバー１６はスロツト
ル閉止方向に押圧されている。

ポテンシヨメータ１３及び１８はマイクロプロ
セツサ制御回路２３に信号を供給している。制御
回路２３はまたエンジン・スピード・トランジユ
ーサ２４及び車輪スピード・トランジユーサ２５
からも信号が入力されている。制御ユニツト２３
はルツク・アツプ・テーブル・ユニツト２６、ロ
ーエスト・ウイン回路２７、位相補償ユニツト２
８，２９、差動アンプ３０，３１、及びアンプ３
２から構成されている。

制御システムの操作は以下の様にして行なわれ
る。最も経済的なスロツトル位置は車輛速度及び
ルツク・アツプ・テーブル・ユニツト２６から決
定される。

また最大エンジン速度信号はユニツト２６によ
り決定される。トランジユーサ２４からの実際の
エンジン速度は差動アンプ３１の最大エンジン速
度から減算される。結果的に得られるエラー信号
３４は変速機３３のシフト制御に使用される。こ
のエラー信号３４は位相合せのためにICや半導
体などを使用した公知の構成の位相補償ネツトワ
ーク２８で処理され、そして２６からの最も経済
的なスロツトル角信号と一緒にローエスト・ウイ
ンユニツト２７に供給される。これらの２つの信
号のうち最も閉塞されたスロツトル角を表わす信
号が“ウイン回路”２７から差動アンプへと通過
される。ここでポテンシヨメータ１８からの実際
の位置信号が差動アンプから減算される。

そしてエラー信号は位相補償ブロツク２９を介
して、モータ２１を駆動する、パワー・アンプ３
２に供給される。

第１図に示した機械的結合手段を含む素子３
０，２９，３２，２１及び１８はキヤブレタ・バ
タフライ１７の位置フイールドバツク制御システ
ムを構成している。

エンジン／スラツシユ変速機組み合せの経済的
操作のために最大エンジン速度が選択され、ドラ
イバの指令がゼロの時使用する好適なアイドリン
グ速度がプログラムされている。そしてエンジン
速度エラー信号３４はエンジン温度又は外部負荷
を考慮する必要のない、所望のアイドリング速度
を与えるバタフライ角指令信号となる。

この位置フイードバツク・ループ内に位相合せ
及び発振の防止のためにICや半導体などを使用
した公知の位相補償回路２９が設けられている。
スロツトルペダルが押圧されている時、レバー１
６はスプリング１５により索引されているので、
ボール・レース１９はカムを追従し、その一部２
０ａによりスロツトル・バルブが閉止位置まで移
動された時に、細かく制御することができる。フ
ツト・ペダル１０が解放されると、停止部材８に
よつて拘束された静止位置にペダルをもどし、リ
ング１４とレバー１６を直接接触させ、このこと
によりモータ２１がスロツトル・バルブを閉塞し
なかつた時スロツトル・バルブを閉塞する。

図示はしていないが、上記したものと異なる実
施例として、ポテンシヨメータ１８，アンプ３
０，ローエスト・ウイン・ゲート（Iowest
winggate）２７及び位相補償回路２８，２９の
うち１つを省略して、エンジン速度エラーに応動
してモータ２１を制御するパワー・アンプ構成と
することもできる。

以上のようにして、スロツトル制御装置で運転
者の要求を判断することによつて、消費燃料を減
らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスロツトル制御装置のブロツク・ダイ
ヤグラムであり、第２図は制御回路のブロツク・
ダイヤグラムである。 図中付号、１０…フツト・ペダル、１１…ケー
ブル、１２…指令レバー、１３…指令ポテンシヨ
メータ、１４…結合部材、１５…スプリング、１
６…スロツトル・レバー、１７…エンジン・キヤ
ブレタ、１８…スロツトル・ポテンシヨメータ、
１９…ボール・レース、２０…（カムの）一部
分、２１…モータ１ギヤボツクス・ユニツト、２
２…スプリング、２３…マイクロプロセツサ制御
回路、２４…エンジン速度トランジユーサ、２５
…車輪速度トランジユーサ、２６…ルツク・アツ
プ・テーブル・ユニツト、２７…ローエスト・ウ
イン回路、２８…位相補償ユニツト、２９…位相
補償ユニツト、３０…差動アンプ、３１…差動ア
ンプ、３２…パワー・アンプ、３３…変速機、３
４…エラー信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクセル・ペダルと、バタフライ・バルブ
   と、アクセル・ペダルとバタフライ・バルブを接
   続している結合手段において、アクセル・ペダル
   に接続されている第１可動部材と、バタフライ・
   バルブに結合されている第２可動部材と、第１可
   動部材と第２可動部材とを結合しておりアクセ
   ル・ペダルの押下げによりバタフライ・バルブを
   開く方向へ作動する第１スプリング部材と、第１
   スプリング部材の両端の相対運動に定常状態の付
   近で制限を与える結合部材と、運転者の足がアク
   セル・ペダルから離れて前記結合部材によつて前
   記第１スプリング部材が制限されるときバタフラ
   イ・バルブを閉塞方向へ動作させる第２スプリン
   グ部材と、カムと、前記第２可動部材に支持され
   ており前記カムの位置に応動してバタフライ・バ
   ルブの開放を制限するように前記第１スプリング
   部材の力により前記カムと係合するように押圧さ
   れているカム追従部材と、前記カムに駆動的に係
   合されているサーボ・モータと、前記カムを少な
   くとも１つの車輛操作パラメータに応動する位置
   に変位させるためのサーボ・モータの制御手段と
   を備えており、前記カムはバタフライ開放度とサ
   ーボ・モータによるカムの変位との関係が所望の
   非直線関係となる形状であることを特徴とする車
   輛内燃機関のスロツトル制御装置。 ２ 更にアクセル・ペダルを上昇した休止位置に
   復帰させるための第３スプリング部材と前記第３
   スプリング部材による影響によるペダルの移動を
   制限するためのストツプ部材とを備えていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。 ３ カム側面は大きなスロツトル開放度に於ける
   よりも小さなスロツトル開放度に於けるサーボ・
   モータの運動に対してバタフライ・バルブを比較
   的ゆつくりと運動させる形状であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の制御装置。 ４ 前記サーボ・モータの制御手段において、少
   なくとも１つの車輛運転パラメータに応動する基
   準信号を発生する手段と、バタフライ・バルブ位
   置に依存するフイードバツク信号を発生するバタ
   フライ・バルブ位置検出手段と、前記基準信号及
   びフイードバツク信号とを受信するエラー・アン
   プ手段、前記エラー・アンプ手段の出力に応動し
   フイードバツク信号が基準信号に近づくように前
   記サーボ・モータを駆動する手段とを備えている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   制御装置。 ５ 前記エラー・アンプ手段の出力に応動する手
   段は位相補償回路及びパワー・アンプから構成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   に記載の制御装置。 ６ 前記基準信号発生手段は、車輛速度及びアク
   セル・ペダル位置の測定値に応動して“経済的”
   バタフライ・バルブ位置を表わす信号を発生する
   手段を備えていることを特徴とする特許請求の範
   囲第４項に記載の制御装置。 ７ 前記基準信号発生手段はエンジン速度基準信
   号を発生させる手段と、エンジン速度信号を発生
   させるエンジン速度トランジユーサ回路と、エン
   ジン速度基準信号発生手段及び前記エンジン速度
   トランジユーサに接続されている第２エラー・ア
   ンプとを備えていることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項に記載の制御装置。 ８ 更に、入力端子が前記第２エラー・アンプの
   出力端子に接続されている位相補償回路を備えて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記
   載の制御装置。 ９ 前記エンジン速度基準信号発生手段は所望の
   エンジン・アイドリング速度を表わす信号を発生
   させることを特徴とする特許請求の範囲第７項に
   記載の制御装置。 １０ 前記エンジン速度基準信号発生手段はエン
   ジン速度の上限を表わす信号を発生させることを
   特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の制御装
   置。 １１ 前記エンジン速度信号発生手段は、車輛速
   度に対応する入力信号及びアクセル・ペダル位置
   を表わす信号を受信し、これらの変数の関数とし
   て変化する信号を表わすフアンクシヨン・ジエネ
   レータを備えていることを特徴とする特許請求の
   範囲第７項に記載の制御装置。 １２ 基準信号発生手段は更に、測定された車輛
   速度及びアクセル・ペダル位置に応動して“経済
   的”なバタフライ・バルブ位置を表わす信号を発
   生する付加手段と、前記第２エラー信号アンプ及
   び前記付加手段から信号を受信し基準信号を出力
   するローエスト・ウイン・ゲート回路を備えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記
   載の制御装置。