JPS63208631A - スロツトル弁制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はスロットル弁制御装置に関し、さらに詳細に
は電子制御アクチュエータにより車両用機関のスロット
ル弁を制御する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、排気浄化性能や燃費性能を向上させるためのエン
ジン制御の一環として、スロットル弁とアクセルペダル
の機械的連結をなくし、アクセル踏込み量を電気量に変
換した信号（アクセル踏込み量信号）と他のエンジン運
転状態または車両走行状態を表わす信号（例えばエンジ
ン回転数信号、ギヤポジション信号等）に対応してスロ
ットル弁の開閉制御を行なう電子制御アクチュエータに
よるスロットル弁制御装置の開発が進められている。

スロットル弁の開閉は、機関運転状態または車両走行状
態を表わす信号に対応して最適の開度を逐次演算する演
算制御Ｂ部からなる車両制御装置からの指令を受けて作
動する駆動モータにより行なわれる。このため、車両走
行中に上記駆動モータを含む電子制御アクチュエータが
動作不能になっても車両の暴走を防ぐ安全装置を設ける
必要がある。このような安全装置の例として制御不能に
なったときに駆動モータからスロットル弁軸を切離す電
磁クラッチを設けた構成が特公昭５８−２５８５３号公
報に開示されている。他方、差動歯車装置を介してスロ
ットル弁軸を電子制御アクチュエータの制ｒＩＪ量やア
クセルペダルの踏込み量に応動して機械的に回転駆動す
る装置が特開昭６１−２１５４３６号公報に開示されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のスロットル弁制御装置は以上のように構成されて
いるの°で、電子制御アクチュエータが動作不能の状態
に陥ると、車両の暴走は防止できるが、走行が維持でき
ず、修理のため所定の場所に車両を移動させることもで
きなくなるなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を除去するためになされ
たもので、安全性が高く、高速応答性に優れたスロット
ル弁制御装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るスロットル弁制御装置は、スロットル弁
開閉用の弁軸とこの弁軸を出力軸で駆動する差動歯車装
置とこの差動歯車装置用の第１の原動歯車をアクセルペ
ダルの踏込み量に応動して回転駆動するための機械的な
連結手段と差動歯車装置用の第２の原動歯車を回転駆動
するための駆動モータを含む電子制御アクチュエータを
備えたものにおいて、設定位置を基準に両回転方向いず
れにも回転駆動される第２の原動歯車をその回転位置か
ら設定位置に復帰作用するリターンスプリング装置を設
けたものである。

〔作　用〕

この発明におけるスロットル弁制御ｌ装置は、電子制御
アクチュエータが第２の原動歯車に作用をおよぼさない
時にはリターンスプリング装置の復帰作用によりスロッ
トル弁全閉の設定位置に第２の原動歯車を素早く戻し暴
走を防止でき、しかもアクセルペダルを踏込むことによ
って連結手段、第１の原動歯車、差動歯車装置および弁
軸を介してスロットル弁を開閉でき、その後の走行が維
持できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１は機関（図示せず）の空気吸入管、２は
空気吸入管１の開度を調節するスロットル弁、３はスロ
ットル弁２を開閉するための弁軸、４は弁軸３に結合し
た歯車、５は差動歯車装置である。５１．５２はカサ歯
車で、軸５３にそれぞれ回転自在であり、カサ歯車５１
．５２の外周にそれぞれ第１および第２の原動歯車６゜
７が噛合っている。上記軸５３は軸受５４で支承され、
軸５３にピニオン軸５５が直交するように固定されてい
る。ピニオン軸５５には小カサ歯車５６．５７が取付け
られ、小カサ歯車５６．５７は上記カサ歯車５１．５２
と噛合っている。ピニオン軸５５の両端はスロットル弁
２の弁軸３を歯車４を介して回転駆動する大歯車５８で
固定されている。

８は第１の原動歯車６の軸心に固定°された回転軸で、
回転軸８にボルト９で固設されたセグメント形ディスク
１０の溝にはアクセルワイヤ１１が掛けられ、このワイ
ヤ１１はアクセルペダル１２に連結されている。１３は
アクセルワイヤ１１に張力を与えるために回転軸８に配
したうず巻型のリターンスプリングで、このスプリング
１３によってスロットル弁２を閉位置に戻す方向のトル
クを回転軸８に加えている。１４はアクセルペダル１２
のリターンスプリング、１５はアクセルペダル１２のス
トッパである。

１６は電子制御アクチュエータで、直流の駆動モータ１
６１と、これに電流供給を行なう電流制御回路１６２と
、電磁クラッチ１６３とから構成されている。１７は第
２の駆動歯車７の軸心に固定された回転軸、１８は回転
軸１７に設けられたリターンスプリング装置で、設定位
置を基準に左右いずれかに回転駆動された第２の原動歯
車７の回転位置から上記設定位置に回転軸１７を介して
復帰作用する。第２の原動歯車７は回転軸１７を介して
駆動モータ１６１により回転駆動されるが、回転軸１７
と駆動モータ１６１との間には電磁クラッチ１６３が配
設され、この電磁クラッチ１６３の電源をＯＦＦすると
駆動モータ１６１の回転力は回転軸１７に伝達しないよ
うに構成されている。

１９はスロットル弁２の開度を検出するスロットル開度
センサ、２０は回転軸１７すなわち第２の原動歯車７の
回転量を検出する回転角度センサ、２１は運転者が操作
するアクセルペダル１２の踏込み量を検知するアクセル
センサ、２２は機関の動作状態（例えば回転速度、Ｎ）
および車両の操作状態（例えばブレーキ操作、Ｂ）を検
出するセンサである。２３は、スロットル開度センサ１
９゜回転角度センサ２０．アクセルセンサ２１およびセ
ンサ２２のそれぞれの出力信号を入力し、これらの入力
情報に対応して予め定められた演算処理を行なって電流
制御回路１６２を介して駆動モータ１６１を駆動すると
共に電磁クラッチ１６３の０Ｎ−ＯＦＦを制御する演算
制御部である。

第２図は第１図の■−■線に沿った断面から見たリター
ンスプリング装置１８の正面図である。

第２図において、１８１は回転軸１７に固設されたアー
ム、１８２，１８３は仮ばねで構成され各−４が例えば
車体等に固定されたリターンスプリングで、アーム１８
１が図示実線の設定位置から反時計回り方向に回転する
時には右側のリターンスプリング１８２が逆方向に力を
加えるように作用し、アーム１８１が設定位置から時計
回り方向に回転する時には左側のリターンスプリング１
８３が逆方向に力を加えるように作用し、両リターンス
プリング１８２．１８３が均等に作用する上記設定位置
に戻す方向のトルクをそれぞれアーム１８１に加えてい
る。１８４．１８５は上記設定位置で両リターンスプリ
ング１８２，１８３をそれぞれ付勢上めするためのスト
ッパで、例えば車体等に固設されている。回転角度セン
サ２０としては例えばボテンシ式メータを用い、このボ
テンシッメータの摺動部をアーム１８１に取付ければよ
い。

次に動作について説明する。駆動モータ１６１の回転駆
動力は電磁クラッチ１６３および回転軸１７を介して、
第２の原動歯車７．カサ歯車５２゜小カサ歯車５６．５
７および大歯車５８をさらに介して歯車４から弁軸３に
伝達される。一方、アクセルペダル１２の踏込み度合の
変化に応じてアクセルワイヤ１１．セグメントディスク
１０および第１の原動歯車６を介して差動歯車装置５の
一方のカサ歯車５１に駆動力が与えられる。この回転駆
動力は小カサ歯車５６．５７に作用し、電子制御■アク
チュエータ１６によって回転されているカサ歯車５２の
回転に対して重畳する形でピニオン軸５５をカサ歯車５
１が回転した角度の半分の角度だけ同一方向に回転させ
、上記と同様にして大歯車５８および歯車４を介してス
ロットル弁２を開閉する。

そして、アクセルペダル１２の踏込みに対するスロット
ル弁２の動きは電子制御アクチュエータ１６による動き
に重畳する形で行なわれるが、その応答の速度はアクセ
ルペダル１２の動きに即時に応答する。

また、アクセルペダル１２から運転者の足が離されて車
両のブレーキ操作が行なわれる時には、アクセルワイヤ
１１で駆動されている第１の原動歯車６は素早くスロッ
トル弁２を閉じる作用をするが、駆動モータ１６１の動
作追従の遅れにより第２の原動歯車７によるスロットル
弁２を閉じる動作が緩慢となる。このような時には、セ
ンサ２２によりブレーキ操作がネ★知され、この検知信
号を入力した演算制御部２３は直ちにｔｍクラ、チ１６
３をＯＦＦにし、電子制御アクチュエータ１６と回転軸
１７すなわち第２の原動歯車７を切り離す。その結果、
アーム１８１に作用しているリターンスプリング１８２
．１８３の一方の復元力により回転軸１７が復帰方向に
回転され、第２の原動歯車７は回転位置からアーム１８
１の図示実線の設定位置すなわちスロットル弁２の全閉
位置に対応した位置に素早く戻される。

このような動作は′＠、磁クチクラッチ１６３Ｎにした
状態で駆動モータ１６１の電源をＯＦＦにし、リターン
スプリング１８２．１８３の一方の作用により駆動モー
タ１６１を空転することでも行なわれ得る。

他方、駆動モータ１６１または電流制御Ｂ回路１６２が
゛故障し、第２の原動歯車７の回転異常すなわち回転角
度センサ２０がこの回転の異常を検知すると、この旨を
入力した演算制御部２３は直ちに電磁クラッチ１６３を
ＯＦＦにし、リターンスプリング装置１８による上記と
同様の復帰動作で第２の原動歯車７をスロットル弁２の
全開位置に対応した設定位置に戻し、車両が暴走するの
を防止する。そして、電磁クラッチ１６３のＯＦＦ後は
アクセルワイヤ１１を介して第１の原動歯車６のみをア
クセルペダル１２で直接駆動し、車両の走行を行なう。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればスロットル弁を開閉す
るための弁軸を差動歯車装置を介して駆動し、この歯車
袋！の第１の原動歯車をアクセルペダルの踏込みにより
回転できるようにし、駆動モータを含む電子制御アクチ
ュエータで第２の原動歯車を駆動し、この第２の原動歯
車をその回転位置から初期設定位置に復帰作用するリタ
ーンスプリング装置を備えるようにしたので、加減速応
答性に優れたものが得られると共に上記電子制御アクチ
ュエータが故障した場合でも車両が暴走したり、走行不
能になることがな（安全性の高いものを得ることができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すスロットル弁制御装
置の構成図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿う断面から
見たリターンスプリング装置の正面図である。 図中、２はスロットル弁、３は弁軸、４は歯車、５は差
動歯車装置、６は第１の原動歯車、７は第２の原動歯車
、１２はアクセルペダル、１６は電子制御アクチュエー
タ、１６１は駆動モータ、１７は回転軸、１８はリター
ンスプリング装置、１８１はアーム、１８２．１８３は
リターンスプリング、２０は回転角度センサ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の出力力を可変するスロットル弁を開閉する
   ための弁軸とこの弁軸をその出力軸で駆動する差動歯車
   装置とこの差動歯車装置用の第１の原動歯車をアクセル
   ペダルの踏込み量に応動して回転駆動するための機械的
   な連結手段と上記差動歯車装置用の第２の原動歯車を回
   転駆動するための駆動モータを含む電子制御アクチュエ
   ータとを備えたスロットル弁制御装置において、その設
   定位置を基準に両回転方向のいずれにも回転駆動される
   上記第２の原動歯車の回転位置から上記設定位置に復帰
   作用するリターンスプリング装置を備えたことを特徴と
   するスロットル弁制御装置。
2. （２）上記第２の原動歯車の回転量を検出する回転角度
   センサを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のスロットル弁制御装置。