JPS63272927A - 機関の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１機関の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ようにしたものである。

〔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、スロットル弁トアクセルペダル
の機械的連結をすくシ、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）と他のエンソン運
転状態または車両走行状態を表わす信号（たとえばエン
ソン回転数信号、ギヤポジション信号など）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１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を設けた例として、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金切り離す電磁
クラッチを設けるとともに、この電磁クラッチのオフ時
にスロットル弁を全閉するためのリターンスプリングを
スロットル弁軸に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御＃Ｊｉ−？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
なくなるという問題があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、安全性が高くｓ同時に小型化できる機関のスロッ
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〕

この発明に係る機関のスロットル弁制御装置は、スロッ
トル弁を開閉するための弁軸出力軸で駆動する差動歯車
装置と、この差動歯車装置に噛み合って独立して駆動さ
れる第１および第２の原動歯車と、アクセルペダルの踏
込みに応動して回動する上記第１の原動歯車の回動停止
装置と、第２のＩＪｆＬ＠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設けたもの
である。

〔作用〕

この発明においては、通常時においては、第１の原動歯
車は回動停止装置の作用によりアクセルペダルの踏込み
に応動して回動せず、スロットル弁の開閉は電子制御ア
クチュエータにより第２の原動歯車を、＠動して制御さ
れ、電子制御アクチュエータの故障などの異常時には回
動停止装置を解除シ、アクセルペダルの踏込みに応動し
て第１の原動歯車を回動し、スロットル弁の開閉を行な
う。

〔実施例〕

以下、この発明の機関のスロットル弁制＠装置の実施例
を図について説明する。第１図はその一実施例の構成を
示す図である。この第１図において、ｌは機関（図示せ
ず）の空気吸入管である。

この吸入管１の所定個所にスロットル弁２が設けられて
いる。このスロットル弁２の開閉は弁軸３により行なう
ようになっている。

この弁軸３に歯車４が取り付けられている。この歯車４
の側部にコイル型の第１のリターンスプリング５の一端
が取り付けられており、第１のリターンスプリングの他
端はたとえば機関などに固定されている。この第１のリ
ターンスゲリング５内に弁軸３が挿通されている。

この第１のリターンスプリング５はスロットル弁２を閉
位置に戻す方向のトルクを歯車４を介して弁軸３に加え
ている。

６は差動歯車装置で、カサ歯車６１．６２、軸６３、軸
受６４、ピニオン軸６５、小カサ歯車６６゜６７および
大歯車６８で構成されている。カサ歯車６１．　、６２
は軸６３にそれぞれ回転自在であり。

軸６３は軸受６４で支承され、軸６３に−ニオン軸６５
が直交するように固定されている。

ピニオン軸６５には、小カサ歯車６６．６７が取り付け
られ、小カサ歯車６６．６７はカサ歯車６１．６２と噛
み合っている。

また、ピニオン軸６５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６８に固定されて
いる。

７．８はカサ歯車６１．６２の外周にそれぞれ噛み合っ
ている第１および第２の原動歯車である。

第１の原動歯車７の軸心に回転軸９の一端が固定さり、
この回転軸９の他端にゴル）１０で固設されたセグメン
ト形のディスク１１の溝には１回動停止装置１２と連結
するワイヤ２５ａが掛けられている。そして、回動停止
装置１２ｔ−介してワイヤ２５ｂによりアクセルペダル
１３に連結すれている。

この回転軸９はコイル型の第２のリターンスゲリンダ１
４内に挿通されている。この第２のリターンスゲリンダ
１４はワイヤ２５ａに張力を与えるためのもので、その
一端はたとえば機関などに固定され、他端は第１の原動
歯車７の側部に固定され、スロットル弁２を閉位置に戻
す方向のトルクを第１の原動歯車７に加えている。

また５回動停止装置１２はたとえば機関などに固定され
たピン１２１にそれぞれ回転自在に枢着されたアーム１
２２，１２３と、このアーム１２２と１２３の間に引っ
張り力を作用させているスプリング１２４と電磁石装置
１１２５で構成されている。

アーム１２２はワイヤ２５ａによりディスク１１に連結
し、アーム１２３はワイヤ２５ｂによりアクセルペダル
１３に連結している。電磁石装置１２５の可動子１２６
は通常時は突出し、アーム１２２のスゲリンダ１２４の
引っ張り力による回動を停止している。

上記アクセルペダル１３はストッパ１６にＩＣ所定以上
踏み込まれないようになっており・１．また、リターン
スゲリング１５によりアクセルペダル１３が元の位置に
戻るようになっている。

このアクセルペダル１３は運転者が操作して踏み込むわ
けであるが、その踏み込み量はアクセスセンサ２２で検
出するようになっており、このアクセルセンサ２２の検
出出力は演算制御部２４に送出するようになっている。

この演算制御部２４により電磁石装置１２５により励磁
制御を行なうようになっている。

一方、１７は電子制御アクチュエータで、直流の駆動モ
ータ１７１と、これに電流供給を行なう電流制御回路１
７２で構成されている。この駆動モータ１７１に回転軸
１８の一端が連結されている。回転４４ｔｌ１８の他端
は第２の原動歯車８の軸心に固定されている。

この回転軸１８はコイル凰の第３のリターンスプリング
１９内に挿通されている。第３のリターンスゲリング１
９の一端はたとえば機関などに固定され、第３のリター
ンスゲリング１９の他端は第２の原動歯車８の側部に固
定されている。この第３のリターンスゲリング１９はス
ロットル弁２を閉位置に戻す方向のトルクを第２の原動
歯車８に加えている。第２の凍ａ歯車８０側部に固定さ
れたコイル型の第３のリターンスゲリングでスロットル
弁２ｔ−閉位置に戻す方向のトルクを第２の原動歯車８
に加えている。

一方、２０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、２１は回転軸１８すなわち第２の原動歯
車８０回転量を検出する回転角度センサ、２３は機関の
動作状態（たとえば回転数、Ｎ）および車両の操作状態
（たとえばブレーキ操作、Ｂ）ｔ−検出するセンサであ
る。

これらのスロットル開度センサ２０％回転角度センサ２
１．アクセルセンサ２２およ、びセンサ２３のそれぞれ
の出力信号はそれぞれ演算制御部２４に入力されるよう
になっている。この演算制御部２４はこれらの入力情報
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１７２を介して駆動モータ１７１を駆動制御するよ
うになっている。

次に動作について説明する。駆動モータ１７１の回転駆
動力は第２の原動歯車８、カサ歯車６２、小カサ歯車６
６．６７、ビニオン軸６５．および大歯車６８を介して
歯車４から弁軸３に伝わり。

スロットル弁２の開閉制御を行なう。

−万、アクセルペダル１３の踏込みの度合の変化に応じ
てアーム１２３がピン１２１を回転軸としてワイヤ２５
ｂを介して回動する。

このとき、アーム１２２は電磁石装置１２５の作動によ
る可動子１２６の突出により回動が停止されている。し
たがって、アーム１２３はスプリング１２４の張力に抗
して回動するので、アーム１２２に連結されたディスク
１１．すなわち第１の原動歯車７は回転駆動しない。

以上のように通常時はアクセルペダル１３の操作はアク
セルセンサ２２の出力信号により検知され、この信号全
入力した演算制御部２４により電子制御アクチュエータ
１７を作動し、第２の原動歯車８を回転駆動することに
よりスロットル弁２の開閉制御が行なわれる。

このような状態で、たとえば電流制御回路１７２が故障
し、駆動モータ１７１の駆動制御が不能となつ友ことを
回転角度センサ２１により検知すると、演算制御部２４
は直ちに、駆動モータ１７１への電流供給を停止すると
同時に、電磁石装置１２５の作動を解除する。

この結果、第２の原動歯車８は駆動モータ１７１ととも
に第３のリターンスゲリング１９のスプリング力によシ
回動され、カサ歯車６２％小カサ歯車６６．６７、ピニ
オン軸６５、大歯車６８．歯車４、弁軸３を介してスロ
ットル弁２は全閉されるＯ 他方、電磁石装置１２５の作動を解除された回動停止装
置１２は第２図に示すようにアーム１２２の回動を停止
していた可動子１２６が引込み、その結果アーム１２２
はスゲリング１２４の引張り力によってアーム１２３に
その先端１２７が当接する位置まで回動する。

その後はアクセルペダル１３の操作により、アーム１２
３が回動するときはアーム１２２も一体となってピン１
２１を回転軸として回動するので、アーム１２２にワイ
ヤ２５ａを介して連結されているディスク１１％すなわ
ち、回転軸９全介した第１の原動歯車７はアクセルペダ
ル１３と機械的に連結され、直接に回転駆動する。これ
により、その（９）伝力はカサ歯車６１．小カサ歯車６
６　、６７　。

ビニオン軸６５．大歯車６８．歯車４．弁軸３を介して
スロットル弁２の開閉が行なわれる。

以上のように電子制御アクチュエータ１７が動作不能に
なったときは、第１１７）原動歯車７の回動を停止して
いる回動停止装置１２の作動を解除し、アクセルペダル
１３の踏込みに応動して機械的な連結手段で第１の原動
歯車７を回転駆動し、車両の走行を行なう。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおシ、電子制御アクチュエー
タの異常時にアクセルペダルの踏込みに応動して回動停
止駆動装置ｉｔｋ介して第１の原動歯車を回転駆動し、
その回転力により差動歯車装置を介してスロットル弁の
開閉を行なうようにしたので、電子制御アクチュエータ
が故障し几場合でも車両が暴走したり、走行不能になる
ことがなく、安全性が高く、かつ電磁クラッチを必要と
しないので、小型化が可能となるものが得られる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の機関のスロットル弁制御装置の一実
施例の構成を示す図、第２図は同上実施例における回動
停止装置を解除した状態を示す動作説明図である。 ２・・・スロットル弁、３・・・弁軸、４・・・歯車、
５゜１４．１９・・・リターンスゲリング、６・・・差
動歯車装置、７・・・第１の原動歯車、８・・・第２の
原動歯車、１２・・・回動停止装置、１３・・・アクセ
ルペダル、１７・・・電子制御アクチュエータ、２０・
・・スロットル開度センサ、２１・・・回転角度センサ
、２２・・・アクセルセンサ、２４・・・演算制御部、
１２４・・・スプリング。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示すＯ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の出力を可変するスロットル弁を開閉するた
   めの弁軸と、この弁軸を駆動するように設けられた差動
   歯車装置と、この差動歯車装置にそれぞれ独立して駆動
   可能に噛合された第１および第２の原動歯車と、この第
   ２の原動歯車を介して上記差動歯車装置を駆動する駆動
   モータを含む電子制御アクチュエータと、この電子制御
   アクチュエータの異常時にのみアクセルペダルの踏込み
   量に応動して上記第１の原動歯車を介して上記差動歯車
   装置を駆動する回動停止装置と、上記電子制御アクチュ
   エータの正常時に上記アクセルペダルの踏込みに応じて
   上記電子制御アクチュエータを作動させかつ電子制御ア
   クチュエータの異常時に上記回動停止装置を作動可能状
   態にする演算制御部とを備えてなる機関のスロットル弁
   制御装置。
2. （２）回動停止装置はピンにより各一端が回動可能に枢
   着された第１および第２のアームと、上記電子制御アク
   チュエータの正常時には上記演算制御部により作動され
   て上記第１のアームの回動作用を抑制しかつ電子制御ア
   クチュエータの異常時にはこの抑制作用を解除する電磁
   石装置と、上記第１および第２のアーム間に取り付けら
   れ上記電磁石装置が上記抑制作用を解除したとき引つ張
   り力によつて第１のアームを回動させ上記第１の原動歯
   車に上記アクセルペダルの踏込みに応じて回転力を付与
   するスプリングとを備えてなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の機関のスロットル弁制御装置。