JPS63208643A - スロツトルバルブ制御装置 - 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〕 本発明はスロットルバルブ制御装置に関し、更に詳細に
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
ルバルブを制御する装置に関する。

〔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、スロットルバルブとアクセルペ
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
運転状態または車輌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
ロットルバルブの開閉制御を行なう電子制ｉＴＪアクチ
ュエータによるスロットルバルブ制御装置の開発が進め
られている。

この電子制御アクチュエータによるスロットルバルブ制
御装置においては、スロットルバルブの開閉は、エンジ
ン運転状態又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
れるため、車両走行中に電子制御アク手ュエータが動作
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
があり、このような安全装置の例として、＋１１　　制
御停止時にスロットルバルブを閉位置に戻すリターンス
プリングをスロットルシャフトに取付けた構成、 （２）　　制御不能となったときに電子制ｔＴＪアクチ
ュエータからスロットルシャフトを切り離す電磁クラッ
チを設けた構成、 （３）　　リターンスプリングと電磁クラッチを組み合
せて電磁クラッチの切離し時にリターンスプリングを作
用させる構成、 が特開昭５５−１４５８６７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〕 しかし、これら従来例では、一度、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という問題があった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、信転性が高く、かつ高速応答性にも優れると共
に、走行維持が可能な故障であっても運転者に故障の発
生を警告し修理の必要性を知らせることのできるスロッ
トルバルブ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〕

本発明に係るスロットルバルブ制御装置は、機関の出力
を可変するスロットル弁を開閉する弁軸と、この弁軸を
駆動すべく第１および第２の原動歯車を有する差動歯車
装置と、該差動歯車装置の２つの前記原動歯車について
、各歯車を回転駆動するための駆動モータを含む、２つ
の独立した電子制御アクチュエータと、スロットル弁の
開度を検出する開度センサと、電子制御アクチュエータ
の故障を検出する故障検出手段と、故障発生を運転者に
知らせる警告手段からなる。

〔作　用〕

本発明におけるスロットルバルブ制御装置は、差動歯車
装置の２つの原動歯車について、これらを個々に回転駆
動するための電子制御アクチェエータを２つ設けること
により、一方の電子制御アクチェエータの故障が生じて
も、スロットル弁の開閉動作を可能にでき、しかも、一
方の電子制御アクチュエータが故障した場合、故障検出
手段が警告手段を作動して運転者に故障発生を警告でき
る。また、正常動作時には２つの電子制御アクチェエー
タによる合成された回転駆動力によりスロットル弁を開
閉することが可能なため、スロットル弁の開閉速度を大
きくでき、応答性に優れたものが実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

図において、１はエンジン（図示せず）の空気吸入管、
２はスロットル弁、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。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
カサ歯車５１．５２と噛合っている。

またピニオン軸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。

第１および第２の原動歯車６．７はウオームからなり、
カサ歯車５１．５２の外周はウオームホイールで構成さ
れている。８．９は電子制御アクチュエータで、それぞ
れ直流の駆動モータ８１゜９１と、これらに電流供給を
行なう電流制御回路８２．９２とから構成されている。

２１．２２は駆動モータ８１，９１への駆動電流により
第１゜第２の電子制御アクチュエータ８．９の故障を検
出する故障検出手段、２３はこの故障検出手段２１゜２
２からの故障発生信号により、運転者に故障発生を知ら
せる警告手段である。上記原動歯車６゜７は駆動モータ
８１，９１の出力軸により回転駆動される。１７はスロ
ットル弁２の開度を検出する例えばポテンショメータか
らなる開度センサである。２０はエンジン動作状態（例
えば回転速度Ｎ）および車輌の走行状態（例えば車一連
■）を検出するセンサ１８と、運転者が操作するアクセ
ルペダル１３の踏込み量を検知するセンサ１９との出力
信号を人力し、これらの人力信号の値に対して予め決め
られた演算処理を行なってスロットル弁２の目標開度θ
、を出力するとともに、開度センサの出力信号θと比較
して、その偏差量に応して電子制御アクチュエータ８．
９に回転指令信号り、、Ｄ、を出力する演算制御部であ
る。１５はアクセルペダル１３のリターンスプリング、
１６はアクセルペダルのストッパである。

次に、本制御装置の動作を説明する。

電子制御アクチュエータ８．９の回転駆動力はそれぞれ
独立に原動歯車６，７からウオームホイールを介してカ
サ歯車５１．５２に伝わり、小カサ歯車５６．５７によ
り両型子制御アクチュエータの回転駆動力は差動的に作
用してビニオン軸５５を軸５３の回りに回転させる。こ
の回転力は大歯車５８を介してスロットル弁軸３の歯車
４に伝わる。したがって、大カサ歯車５１．５２が同一
方向に回転するように両駆動モータ８１，９１が回転駆
動されるときには、両歯車の駆動力とその回転速度が加
算されてスロ７）ル弁軸３を回転駆動し、逆方向に駆動
モータ８１．９１が回転する場合は大カサ歯車５１．５
２の回転速度の差で弁軸３が回転駆動される。

大カサ歯車５１．５２の回転速度を方向も含めて”ｌ＋
　　ｎｚ　としく例えば、図において右からみて時計回
りの方向を正とし、反時計回りを負とする）、ビニオン
軸５５の回転速度を１０とすると、対向する各カサ歯車
の歯数が同数であるとき、ｎ、＋ｎ。

ｎｏ＝□の関係が常に成立して動作す る。

なお、駆動モータ８１，９１から差動歯車装置５への伝
達部に、本実施例では、ウオームとウオームホイールを
用いたが、十分な大きさの減速比をもつギヤトレインで
もさしつかえない。むしろウオームとウオームホイール
より効率がよい。即ち駆動モータ８１．９１の動作時、
停止時にがかわらず、差動歯車装置側からの駆動力によ
り、駆動モータの出力軸が回転駆動されない程度の減速
比をもつものであればよい。

以上のように動作する駆動部に対して、演算制御部２０
は、アクセル開度Ａ、エンジン回転数Ｎ、車両速度■の
情報からスロットル弁２の目標開度θ１を算出し、スロ
ットル弁の開度センサ１７の出力信号θとの偏差が零に
なるように電子制御アクチュエータ８．９に対して回転
指令信号Ｄ１゜Ｄ２を出力する。回転指令信号Ｄ＋、Ｄ
ｉは駆動モータの動作モードに応じて回転の方向１通電
（回転）１非通電（停止）、ブレーキング等の内容から
なるものである。そして、本発明によるスロットルバル
ブ制御装置では、電子制御アクチュエータ８．９が、双
方ともに動作不良にならない限り、スロットル弁の開閉
動作が制御可能である。

また、電子制御アクチュエータ８．９のいずれか一方が
故障し駆動モータ８１，９１へ過電流が流れた場合、故
障検出手段２１．２２が警告手段２３を作動し、例えば
音や光で運転者に異状を警告することができる。なお、
双方の電子制御アクチュエータ８．９が動作していると
きには、スロットル弁２の動作が速く、応答性が１個の
電子制御アクチュエータのときより２倍になり応答性が
向上する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のスロットルバルブ制御装
置によれば、スロットル弁を駆動する弁軸を差動歯車装
置を介して駆動し、差動歯車装置の２つの原動歯車を、
各々独立に駆動モータを含む２つの電子制御アクチュエ
ータにより回転できるようにし、スロットル弁の開度を
検出しながら、両型子制御アクチュエータにより、スロ
ットル弁を開閉制御する。また、電子制御アクチュエー
タの故障を検出する故障検出手段と、この故障発生を知
らせる警告手段を備えたことにより、一方の電子制御ア
クチュエータが故障した場合でも、運転者に故障の発生
を警告し、修理の必要性を知らせるもので、これにより
安全性が高く、低コストで応答性の優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例に係るスロットルバルブ制御装
置を示す構成説明図である。 ２・・・スロットル弁、３・・・弁軸、４・・・歯車、
５・・・差動歯車装置、６，７・・・原動歯車、８，９
・・・電子制御アクチュエータ、１７・・・スロットル
開度センサ、２０・・・演算制御部、２１．２２・・・
故障検出手段、２３・・・警告手段。 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 ２３°”Ｙ舌ケ段

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、該弁軸を駆動すべく第１の原動歯車およ
   び第２の原動歯車を有する差動歯車装置と、該差動歯車
   装置の前記第１及び第２の原動歯車を各々独立に回転駆
   動するための駆動モータを備える第１及び第２の電子制
   御アクチュエータと、前記スロットル弁の開度を検出す
   る開度センサと、第１及び第２の電子制御アクチュエー
   タの故障を検出する故障検出手段と、この故障検出手段
   の出力信号により作動し、運転者に故障発生を警告する
   警告手段とを備えたことを特徴とするスロットルバルブ
   制御装置。
2. （２）第１及び第２の電子制御アクチュエータにより第
   １及び第２の原動歯車を回転駆動するための駆動手段と
   して、ウォームとウォームホィールによる手段を含んで
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスロ
   ットルバルブ制御装置。