JPH01190928A - エンジンのスロッ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〕 本発明はエンジンの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輌用機関
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、スロワ、トルパルプとアクセル
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御アクチュ
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。

絞り弁の開閉は、エンジン運転状態または車輌走行状態
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
制御部から成る車輌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われる、このため、車輌走行中に
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
能になっても車輌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絞り弁軸を切り離す電磁クラッチ
を設けると共にこの電磁クラッチのＯＦＦ時に絞り弁を
全閉するためのリターンスプリングを絞り弁軸に設けた
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絞り弁軸を電子制御アク
チュエータの制７１１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６１−２１
５４３６号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとするＲ題〕

従来のエンジンのスロットルバルブ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
作不能になると車輌の暴走は防止できるが、走行が維持
できなくなり、このため修理のため所定の場所に車輌を
移動させることも困難になるという問題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、電子制御アクチュエータが不能となっても車輌
の走行が維持でき０、また、エンジンのブローバイガス
によるスロットルバルブ装置あるいはアイドル回転数制
御装置の汚損を防止することのできるエンジンのスロッ
トルバルブ制御装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るエンジンのスロットルバルブ制御装置は
、エンジンに吸入される吸入空気の通る第１の絞り弁の
筒状通路を第２の絞り弁で開閉可能とし、空気吸入管内
にエンジンのブローバイガスを筒状通路内へ放出するブ
ローバイガス放出導管を備え、第１および第２の一方の
絞り弁は電子制御アクチュエータで駆動し、他方の絞り
弁をアクセルペダルで駆動すると共に、両絞り弁の相対
回転角度を検出する開度センサおよび電子制御アクチエ
エータを作動する演算制御部を備えたものである。

〔作　用〕

この発明においては、通常は第１および第２の絞り弁の
一方がアクセルペダルによって回転駆動され、アクセル
ペダルの急速な動きに対して回転する。また、演算制御
部から措示される目標の絞り弁開度への開閉制御につい
ては電子制御アクチュエータが作動して他方の絞り弁を
駆動して制御する。一方、電子制御アクチュエータの故
障で絞り弁の開閉動作が不能となったときは、アクセル
ペダルで直接絞り弁を回動駆動する。また、エンジンの
ブローバイガス中に含まれている油分により絞り弁上流
側の空気吸入管内壁が汚れることがない。

〔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
図はこの発明によるスロットルバルブ制御装置の構成図
、第２図および第３図は第１図の■−■線断面図で、第
２図はエンジンのアイドル運転時、第３図は絞り弁全開
運転時を示し、第４図はこの発明のスロットルバルブ制
御装置をエンジンに配置した状態の構成図であって、各
図において、１はエンジン３０の吸入空気通路１ａを形
成している空気吸入管、２は空気吸入管１に支軸された
筒状軸部２ａを有し、かつ空気吸入管ｌ内で回動可能に
設け、エンジン３０への吸入空気が流通する筒状通路３
を有する第１の絞り弁、４はこの第１の絞り弁２と同軸
心上に設けられ筒状通路３を開閉する円板状の第２の絞
り弁、５は一方が空気吸入管１により支軸され、他方が
筒状軸部２ａを通って第１の絞り弁２を貫通し第２の絞
り弁４を開閉するための弁軸である。この弁軸５の軸端
にボルト６で固定されたセグメント形ディスク７にはア
クセルワイヤ８が掛けられ、ワイヤ８はアクセルペダル
９に連結されている。１０はアクセルワイヤ８に張力を
与えるために一端が空気吸入管１に固定され、他端がデ
ィスク７に固定されたリターンスプリングで、第２の絞
り弁４を閉位置に戻す方向にトルクをディスク７に付与
している。１１はアクセルペダル９のリターンスプリン
グ、１２はアクセルペダル９のストッパである。

１３は電子制御アクチュエータで、直流のモータ１３１
と、このモータに電流供給を行なう電流制御回路１３２
と、電磁クラッチ１３３とから構成されている。１４は
歯車１５に取付けた回転軸で、この歯車１５は第１の絞
り弁２の筒状軸部２ａに結合された歯車２ｂと噛み合っ
ており、モータ１３１により第１の絞り弁２は回転駆動
される。

回転軸１４とモータ１３１の間には電磁クラッチ１３３
が配置され、このクラッチ１３３の電源をオフするとモ
ータ１３１の回転力は回転軸１４に伝わらない。１６は
一端が空気吸入管１に固定され、他端が歯車２ｂに固定
されたリターンスプリングで、第１の絞り弁２を閉位置
に戻す方向のトルクを歯車２ｂに付与している。１７は
歯車２ｂの回転角と該歯車の軸心部に挿通されている弁
軸５の回転角とから第１と第２の絞り弁２，４の相対回
転角（相対開度）を検知するポテンシヨメータからなる
開度センサ、１８は歯車１５すなわち第１の絞り弁２０
回転量を検知する回転角度センサ、１９は運転者が操作
するアクセルペダル９の踏込み量を検知するアクセルセ
ンサ、２０はエンジンの動作状態（例えば回転数Ｎ、自
動変速機の変速時期Ｔ）および車輌の操作状態（例えば
ブレーキ操作Ｂ）を検出するセンサである。

２１は開度センサ１７、回転角度センサ１８、アクセル
センサ１９およびセンサ２０の各々の出力信号を入力し
、これらの入力情報に対応して予め決められた演算処理
を行なって電流制御回路１３２を介してモータ１３１を
駆動すると共に、ＴＩＭ！クラッチ１３３のオン、オフ
を制御する演算制御部である。また、第４図において、
３０はエンジン、３１はサージタンク、３２は排気管、
３３はブローバイガス導入管、３４は空気吸入管１内に
配設され、ブローバイガス導入管３３に連通したブロー
バイガスの放出導管である。この放出導管３４の一端は
空気吸入管１内の上流側に開口し、他端は筒状通路３内
に開口している。３５は筒状通路３をバイパスした通路
ｌｂ内を流れる吸入空気量を変更してエンジン３０のア
イドル回転数を制御するアイドル回転数制御装置である
。

次に動作について説明する。モータ１３１の駆動力は電
磁クラッチ１３３を介してリターンスプリング１６のば
ね力に抗し、歯車１５，２ｂから筒状軸部２ａに伝わり
第１の絞り弁２を回動する。

一方、アクセルペダル９の踏込みに応じてワイヤ８、デ
ィスク７、弁軸５を介して第２の絞り弁４を開閉する。

第２図においてアクセルペダル９を踏込むと第２の絞り
弁４は矢印Ａ方向に回動する。

また、電子制御アクチュエータ１３により駆動される第
１の絞り弁２は矢印Ｂ方向に回動することにより筒状通
路３内の空気通路面積が増大する。

すなわち、第１と第２の絞り弁２．４の相対回転角θが
小さくなると筒状通路３内の空気通路が広くなりエンジ
ン３０に吸入される吸入空気が増加する。そして第３図
に示すように吸入空気通路１ａと筒状通路３および第２
の絞り弁４が平行状態となったときに空気通路面積が最
大となる。

上記のように動作する駆動部に対して演算制御部２１は
回転角度センサ１８、アクセルセンサ１９、センサ２０
の情報から絞り弁の目標相対回転角を算出し、開度セン
サ１７の出力信号から得られる実際の相対回転角θとの
偏差が零になるように電子制御アクチュエータ１３に対
して回転指令信号りを出力する。この信号はモータ１３
１の動作モードに応じて回転の方向、通電（回転）、非
通電（停止）などの内容からなるものである。また、モ
ータ１３１または電流制御８回路１３２が故障し、演算
制御部２１の出力に応じた歯車１５０回転動作すなわち
回転角度センサ１８の出力信号が異常を検知すると、こ
の検知信号を入力した演算制御部２１は直ちに電磁クラ
ッチ１３３をオフする。

この結果、第１の絞り弁２はリターンスプリング１ｂに
より全閉位置（第２図のアイドル運転時の位置）に素早
く戻される。その後はアクセルペダル９と連結され操作
されている第２の絞り弁４のみで相対回転角θを制御し
車輌の走行を行なう。

ところで、エンジン３０のブローバイガスは、ブローバ
イガス導入管３３から放出導管３４へ導入される。そし
て放出導管３４の上流側開口端から流入して（る吸入空
気の一部と混合し筒状通路３内に放出される。これによ
ってブローバイガス中に含まれている油分が第１の絞り
弁２の上流側の吸入空気通路１ａを汚すことがなく、こ
の結果、バイパス空気通路１ｂおよびアイドル回転数制
御装置３５さらに第１の絞り弁２の上流側部分の油分に
よる汚損が防止される。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、筒状通路を有する第１
の絞り弁、筒状通路を開閉する第２の絞り弁、両絞り弁
の一方を駆動するアクセルペダル、他方の絞り弁を駆動
する電子制御アクチエエータを備えたので、アクセルペ
ダルの急速な動きに対して速やかに吸入空気の制御が行
なえ、さらに、電子制御アクチュエータが不能となって
もアクセルペダルの操作で走行を維持することができる
。

また、空気吸入管内にブローバイガスを絞り弁に向けて
放出する導管を設けたので、ブローバイガスによる吸入
空気通路の汚損を防止でき、これによってバイパス空気
通路１ｂおよびアイドル回転数制御装置３５、第１の絞
り弁の上流側部分の汚損が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスロットルバルブ制
御装置の構成図、第２図は第１図のｎ−■線断面図でエ
ンジンのアイドル運転時、第３図は絞り弁全開運転時の
それぞれの断面図、第４図はスロットルバルブ制御装置
をエンジンに配置した構成図である。 １・・・空気吸入管、２・・・第１の絞り弁、３・・・
筒状通路、４・・・第２の絞り弁、５・・・弁軸、８・
・・アクセルワイヤ、９・・・アクセルペダル、１３・
・・電子制御アクチュエータ、１７・・・開度センサ、
２１・・・演算制御部、３０・・・エンジン、３４・・
・ブローバイガス放出導管、３５・・・アイドル回転数
制御装置。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 アクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンに吸入される吸入空気が流通する筒状通
   路を有する第１の絞り弁と、上記筒状通路を開閉する第
   ２の絞り弁と、エンジンのブローバイガスを筒状通路内
   に放出するためのブローバイガス放出導管と、上記第１
   および第２の絞り弁の一方を回転駆動する電子制御アク
   チュエータと、アクセルペダルと連結され上記他方の絞
   り弁を回転駆動する駆動手段と、第１と第２の絞り弁の
   相対回転角度を検出する開度センサと、電子制御アクチ
   ュエータを制御する演算制御部とを備えたことを特徴と
   するエンジンのスロットルバルブ制御装置。