JPH02204642A

JPH02204642A - スロットル制御装置

Info

Publication number: JPH02204642A
Application number: JP1022190A
Authority: JP
Inventors: Tei Terasawa; 寺澤　禎
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1989-01-31
Publication date: 1990-08-14
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JP2800014B2; US5022369A

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］本発明は内燃機関に装着されるスロットル制御装置に関
し、特にモータ等の駆動源によりアクセル操作に応じて
スロットルバルブを開閉制御し、加速スリップ制御、定
速走行制御、アイドリング制御、自動速度制限、省燃費
走行制御等の各種制御を行なうと共に、必要に応じ駆動
源による制御を停止し得るスロットル制御装置に係る。

［従来の技術］内燃機関のスロットルバルブは、キャプレタにあっては
燃料と空気の混合気を、電子制御燃料噴射装置にあって
は吸入空気量を調節することにより内燃機関出力を制御
するものであり、アクセルペダルを含むアクセル操作機
構に連動するように構成される。

従来、アクセル操作機構がスロットルバルブに機械的に
連結されていたのに対し、近時、モータ等の駆動源に連
動する駆動手段によフてアクセル操作に応じてスロット
ルバルブを開閉する装置が提案されている。例えば特開
昭５５−１４５８６７号公報には、スロットルバルブに
ステップモータを連結し、このステップモータをアクセ
ルペダル操作に応じて駆動するようにした装置が開示さ
れている。

このような装置に対し、特開昭５９−１５３９４５号公
報において、上記ステップモータを駆動する電子制御ア
クチュエータが制御不能な状態となった場合の従来の対
策例が列挙されている。例えば、電磁クラッチによって
電子制御アクチュエータからスロットルシャフトを切り
離し、リターンスプリングによりスロットルバルブを閉
位置に戻すというものである。同公報においては、これ
らの従来例では電子制御アクチュエータによる制御が停
止した後にスロットルバルブを開閉する駆動手段がなく
、修理のため所定の場所に車両を移動させることができ
ないとして対応策が提案されている。

即ち、アクセル踏み込みにより回転する回転軸とスロッ
トルシャフトの間に、励磁時に両軸を切り離し、非励磁
時に両軸を結合する電磁クラッチを介装し、電子制御ア
クチュエータの制御動作の異常を検知してリレーを駆動
し電子制御アクチュエータ及び電磁クラッチへの電源供
給を停止させる制御回路を設け、電子制御アクチュエー
タが制御不能となったときスロットルシャフトを電磁ク
ラッチを介してアクセルペダルに機械的に連結するよう
にしたものである。

［発明が解決しようとする課題］上記特開昭５９−１５３９４５号公報に記載の技術にお
いては、電子制御アクチエエータの制御不能の状態を別
の制御回路によって検出し、この制御回路によりアクチ
ュエータ及び電磁クラッチへの電源供給を停止すること
としている。そして、制御停止後は、アクセルペダルに
機械的に連結された回転軸とスロットルシャフトが電磁
クラッチを介して結合される旨記載されている。また、
実施例の作動に関し、電子制御アクチュエータが制御を
停止している状態ではモータに駆動トルクが発生しない
ため、踏み力に対しては微々たるもので、アクセル踏み
込みによるスロットルバルブの開閉には支障がない旨説
明されているように、アクセルペダル操作に容性後もア
クチュエータと結合された状態が維持されている。。

然し乍ら、このような従来装置に供される電磁クラッチ
はその構造上大型となり、コストも高くなる。また、電
子制御アクチュエータの制御不能に留まらず上記制御回
路が作動不能となるといった事態が皆無とはいえず、例
えば電波障害等によりスロットルバルブが開放側へ駆動
され続ける可能性もある。このような場合には、たとい
別にスインチ手段を設は電磁クラッチへの電源供給を停
止しスロットルシャフトをアクセルペダルに連結するよ
うにしても、アクチュエータによって駆動されるスロッ
トルシャフトに抗してスロットルバルブを閉側に作用さ
せる手段がなく所望のスロットル開度を確保することが
困難となる。

上記のような事態に至った場合には、運転者はアクセル
操作を停止しブレーキ操作を行なうのが一般的であるが
、上記従来装置においては電磁クラッチが非励磁となら
ない限りスロットルバルブはアクチュエータによって駆
動され続けることになる。

そこで、本発明は上記電子制御アクチュエータ等のスロ
ットルバルブ駆動手段に異常が生じ、アクセル操作の停
止が検出され且つそのときの所定のスロットル開度を超
えていることが検出されたときには、確実に駆動手段を
スロットルバルブから分離し得るスロットル制御装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するため、本発明はスロットルバルブ
を開閉するスロットル開閉手段と、該スロットル開閉手
段を前記スロットルバルブ閉方向に付勢する付勢手段と
、アクセル操作機構と、該アクセル操作機構とは独立し
て前記スロットル開閉手段を前記スロットルバルブの開
方向及び閉方向に駆動可能な駆動手段と、該駆動手段に
連結し前記アクセル操作機構のアクセル操作に応じて回
転駆動する駆動源と、前記スロットル開閉手段と前記駆
動手段との連結を断続するクラッチ手段とを備えたスロ
ットル制御装置において、前記アクセル操作機構のアク
セル操作量に応じた信号を出力する第１の検出手段と、
前記スロットルバルブの開度に応じた信号を出力する第
２の検出手段と、前記第１の検出手段の出力信号が所定
のアクセル操作量以下の操作量を示す信号であり且つ前
記第２の検出手段の出力信号が前記所定のアクセル操作
量以下の操作量に対応する前記スロットルバルブの開度
に対し所定角度を超えて大であることを示す信号である
とき、前記スロットル開閉手段と前記駆動手段を分離す
るように前記クラッチ手段を駆動する制御手段とを備え
たものである。

上記スロットル制御装置において、前記駆動手段とは独
立して回動する手段であって、前記スロットル開閉手段
に対し前記スロットルバルブ開方向に保合可能に配設す
ると共に前記アクセル操作機構に連結しアクセル操作に
応じて前記スロットル開閉手段を回転駆動する第２の駆
動手段を具備することが好ましい。

また、前記第１の検出手段は前記第２の駆動手段の回転
角度に応じた信号を出力する手段とするとよい。

そして、前記クラッチ手段を電磁クラッチ機構で構成す
ると共に、前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段
をリミットスイッチで構成し、該リミットスイッチの作
動に応じて前記電磁クラッチ機構への通電を断続するよ
うに構成することができる。

更に、前記クラッチ手段を電磁クラッチ機構で構成する
と共に、前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段を
アナログセンサで構成し、該アナログセンサの出力に応
じて前記電磁クラッチ機構への通電を断続するスイッチ
手段を備えたものとしてよい。

［作用］上記のように構成されたスロットル制御装置は内燃機関
に装着される。アクセル操作機構が非操作時の所定状態
にある初期位置においては、スロットル開閉手段と駆動
手段とは分離している。内燃機関の運転を開始するとク
ラッチ手段により両者が接続され一体となって回動し得
る状態となる。而して、駆動手段は駆動源によってアク
セル操作機構の操作に応じて回転駆動され、スロットル
開閉手段を介してスロットルバルブが開閉制御される。

また、この状態でアクセル操作機構に無関係に駆動源を
制御し駆動手段を回転駆動することにより、スロットル
バルブを開閉することもできる。

而して、駆動源を適宜制御することにより加速スリップ
制御、定速走行制御等の各種制御が行なわれる。

駆動源の異常作動等によりスロットルバルブが開方向に
駆動され、ドライバの予想以上の加速、あるいは不意の
発進等が発生した場合には、アクセルペダルを開放する
か、またはほとんど踏みこまれていない状態まで戻すこ
とによフて、アクセル操作機構が非操作状態とされる。

これにより第１の検出手段の出力信号は所定のアクセル
操作量以下の操作量を示す信号となる。このとき第２の
検出手段の出力信号が、上記所定のアクセル操作量以下
の操作量に対応するスロットルバルブの開度に対し所定
角度を超えて大であることを示す信号となっていると、
制御手段によりクラッチ手段が駆動されスロットル開閉
手段と駆動手段が分離される。而して、スロットルバル
ブの異常開放作動はアクセル操作を非操作状態とするこ
とにより回避される。

［実施例］以下、本発明のスロットル制御装置の望ましい実施例を
図面を参照して説明する。

第１図に示すように、内燃機関のスロットルボデー１の
吸気通路内に、スロットルバルブ１１がスロットルシャ
フト１２によフて回動自在に支持されている。スロット
ルシャフト１２の一端が支持されるスロットルボデー１
の側面にはケース２が一体に形成されており、このケー
ス２にカッ＜　−３が接合され、これらによって郭成さ
れる室内に本実施例のスロットル制御装置を構成する部
品の一部が収容されている。また、ケース２と反対側の
、スロットルシャフト１２の他端が支持されるスロット
ルボデー１の側面にはスロットルセンサ１３が装着され
ている。

スロットルセンサ１３はスロットルバルブ１１の開度を
検出する検出器を有し、スロットルシャフト１２に連結
され、スロットルシャフト１２の回転変位が電気信号に
変換され、例えばアイドルスイッチ信号とスロットル開
度信号がコントローラ１００に出力される。而して、図
示しない電子制御燃料噴射装置を搭載した内燃機関にお
いて、吸気通路を介してシリンダ内に供給される吸入空
気量がスロットルバルブ１１によって調整され、内燃機
関の出力が調整される。

スロットルシャフト１２の他端には可動ヨーク４３が固
着されており、スロットルバルブ１１は可動ヨーク４３
と一体となって回動するように構成されている。可動ヨ
ーク４３はスロットルシャフト１２に固着される軸部な
備えた円形皿状の磁性体で、略同形状の磁性体の固定ヨ
ーク４４に対し、夫々の開口端が対向し且つ夫々の側壁
及び軸部が軸方向に重合した状態で所定の空隙をもって
嵌合している。この固定ヨーク４４はスロットルボデー
１に固着されており、軸部と側壁との間に形成される空
間に、非磁性体のボビン４６に巻回されたコイル４５が
収容されている。可動ヨーク４３の底面には環状非磁性
体の摩擦部材４３ａがスロットルシャフト１２回りに埋
設されており、環状磁性体のクラッチプレート４２を介
して本発明にいう駆動手段たる駆動プレート４１が対向
して配設されている。而して、これらにより本発明にい
うクラッチ手段たる電磁クラッチ機構４０が構成されて
いる。

駆動プレート４１は中心に軸部を有する円形皿状体で、
軸部がスロットルシャフト１２回りに回動自在に支持さ
れている。駆動プレート４１の側壁内周には内歯が形成
されており、後述するギヤ５２の小径部に形成された外
面と噛合するように構成されている。駆動プレート４１
の底面には図示しない板ばねを介して前述のクラッチプ
レート４２が結合されている。この板ばねによりクラッ
チプレート４２は駆動プレート４１方向に付勢され、コ
イル４５の非通電時は可動ヨーク４３から離隔している
。

駆動プレート４１と噛合するギヤ５２は小径部と大径部
を有する段付円柱状で、各々に外面が形成されており、
カバー３に固着されたシャフト５２ａ回りに回動自在に
支持されている。カバー３には本発明にいう駆動源たる
モータ５０が固定され、その回転軸がシャフト５２ａに
対して平行に且つ回動自在に支持されている。モータ５
０の回転軸先端にはギヤ５１が固着され、これがギャ５
２の大径部の外歯と噛合している。本実施例装置ではモ
ータ５０としてステップモータが使用され、コントロー
ラ１００によってｉ動制御される。なお、モータ５０と
しては、例えばＤＣモータといったような他の形式のモ
ータも使用し得る。

而して、モータ５０が回転駆動されギヤ５１が回動する
とギヤ５２が回動し、これに内歯が噛合する駆動プレー
ト４１がクラッチプレート４２と共にスロットルシャフ
ト１２回りを回動する。このときコイル４５が通電され
ていなければ、クラッチプレート４２は板ばねの付勢力
によフて可動ヨーク４３から離隔している。即ち、この
場合には可動ヨーク４３．スロットルシャフト１２及び
スロットルバルブｌ！は駆動プレート４１とは無関係に
自由に回動し得る状態にある。可動ヨーク４３及び固定
ヨーク４４が励磁されると、電磁力によりクラッチプレ
ート４２が板ばねの付勢力に抗して可動ヨーク４３方向
に吸引され可動ヨーク４３に当接する。これにより、ク
ラッチプレート４２と可動ヨーク４３とは摩擦係合の状
態となり、摩擦部材４３ａの作用も相俟って両者が接合
状態で回動する。即ち、この場合には駆動プレート４１
．クラッチプレート４２．可動ヨーク４３、スロットル
シャフト１２そしてスロットルバルブ１１が一体となっ
て、ギヤ５１．５２を介してモータ５０により回転駆動
される。

スロットルボデー１とカバー３にはスロットルシャフト
１２と平行にアクセルシャフト３２が回動可能に支持さ
れカバー３外に突出している。

このアクセルシャフト３２の突出端部には回転レバーを
構成するアクセルリンク３１が固定されており、アクセ
ルケーブル３３の一端に固着されたビン３３ａがアクセ
ルリンク３１の先端に係止されている。アクセルリンク
３１には戻しばね３５ａ、３５ｂが連結されており、ア
クセルリンク３１及びアクセルシャフト３２がスロット
ルバルブ１１閉方向に付勢されている。アクセルケーブ
ル３３の他端はアクセルペダル３４に連結され、アクセ
ルペダル３４の操作に応じてアクセルリンク３１及びア
クセルシャフト３２がアクセルシャフト３２の軸心を中
心に回動するアクセル操作機構が構成されている。

スロットルボデー１とカバー３との間、即ちケース２内
のアクセルシャフト３２には板体のアクセルプレート３
６が固着されており、このアクセルプレート３６に対向
して板体のスロットルプレート２１がアクセルシャフト
３２に対して回動自在に支持されている。

スロットルプレート２１は第２図にその平面が表われて
いるように、中心部がアクセルシャフト３２に支持され
た円板部２１ａと、径方向に延出した扇形部２１ｂとか
ら成り、扇形部２１ｂの外側面に外歯が形成されている
。このスロットルプレート２１の外歯は前述の可動ヨー
ク４３に形成された外歯と噛合し、スロットルプレート
２１の回転駆動に応じて可動ヨーク４３が回動し、これ
に−法的に結合されたスロットルシャフト１２及びスロ
ットルバルブ１１が回動するように構成されている。而
して、上記スロットルプレート２１と可動ヨーク４３に
より本発明にいうスロットル開閉手段が構成されている
。

スロットルプレート２１は、第２図に明らかなように円
板部２１ａの外周部分の略半分は長径に、その余の部分
は短径に形成されており、外周側面で端面カムが構成さ
れている。扇形部２１ｂの径方向の一側面は、カバー３
に設けられたストッパ３ａに対向し、他の側面がストッ
パ３ｂに対向するように配設されており、これらストッ
パ３ａ、３ｂによってスロットルプレート２１の回動が
規制されている。スロットルプレート２１の扇形部２１
ｂにはビン２３が固定され、第１図に示すようにこのビ
ン２３に一端が係止された戻しばね２２ａ、２２ｂの付
勢力によって扇形部２１ｂがストッパ３ａに当接する方
向に付勢されている。即ち、スロットルプレート２１は
本発明にいつ付勢手段たる戻しばね２２ａ、２２ｂによ
りスロットルバルブ１１閉方向に付勢されている。

アクセルプレート３６は、第２図にその平面を示すよう
に、中心部がアクセルシャフト３２に固着された円板部
３８ａと、径方向に延出した腕部３６ｂとから成り、第
２の駆動手段を構成する。

円板部３６ａはその腕部３６ｂ側の略半分は短径に、そ
の余の部分は長径に形成されており、外周側面で端面カ
ムが構成されている。腕部３６ｂは、その円板部３６ａ
径方向の一側面がカバー３に設けられたストッパ３Ｃに
対向し、他の側面がスロットルプレート２１のビン２３
に対向するように配設されている。即ち、アクセルプレ
ート３６が第２図中時計方向に回動し腕部３６ｂがスロ
ットルプレート２１のビン２３に当接すると、これらア
クセルプレート３６及びスロットルプレート２１が一体
となって回動するように構成されている。

アクセルプレート３６は第１図の戻しばね３５ａ、３６
ｂの付勢力により腕部３６ｂがストッパ３ｃに当接する
方向に付勢されている。即ち、第２図に示した状態がア
クセルプレート３６及び前述のスロットルプレート２１
の初期位置の状態である。そして、電磁クラッチ機構４
０により駆動プレート４１が可動ヨーク４３に接合され
ると、スロットルバルブ１１はモータ５０によって回転
駆動される。万一コントローラ１００あるいはモータ５
０が故障した場合には、アクセルペダル３４を所定量以
上踏み込み、アクセルプレート３６の腕部３６ｂをスロ
ットルプレート２１のビン２３に当接させることにより
、スロットルバルブ１１を開くことができる。尚、腕部
３６ｂからアクセルシャフト３２の軸方向に係合突起３
６ｃが延出している。

カバー３に形成されたアクセルシャフト３２の軸受部外
周にはアクセルセンサ３７が嵌着されている。アクセル
センサ３７は周知の構造で圧膜抵抗を形成した部材と、
これに対向するブラシとから成り、ブラシがアクセルプ
レート３６の係合突起３６ｃに係合するように配設され
ている。而して、アクセルセンサ３７によりアクセルプ
レート３６と一体となって回転するアクセルシャフト３
２の回転角が検出される。このアクセルセンサ３７はケ
ース２とカバー３との間に介装されたプリント配線基板
７０に電気的に接続されており、プリント配線基板７０
はケース２に固着されたコネクタ７１を介して本発明に
いう制御手段を構成するコントローラ１００に電気的に
接続されている。

また、プリント配線基板７０にはスロットルプレート２
１及びアクセルプレート３６と連動するリミットスイッ
チ６０が機域的且つ電気的に接続されている。リミット
スイッチ６０は対向接点を備えた一対の弾性リード６１
．６２を有し、一方のり−ド６１の先端部に摺動部材６
３が固着されている。摺動部材６３はリード６１の弾性
力により第１図及び第２図に明らかなようにスロットル
プレート２１及びアクセルプレート３６の各々の外周側
面に当接するように付勢されている。従って、摺動部材
６３はスロットルプレート２１及びアクセルプレート３
６に形成された端面カムに従動し、摺動部材６゛３の従
動作用に応じリード６１の対向接点がリード６２の対向
接点に対し接触あるいは開離する。このリミットスイッ
チ６０とアクセルプレート３６により本発明にいう第１
の検出手段が構成され、リミットスイッチ６０とスロッ
トルプレート２１により第２の検出手段が構成される。

尚、第１図は摺動部材６３がスロットルプレート２１及
びアクセルプレート３６の短径部に位置しリード６１．
６２の対向接点が開離している状態を示し、第２図は摺
動部材６３がスロットルプレート２１及びアクセルプレ
ート３６の長径部に位置しリード６１．６２の対向接点
が接触している状態を示している。

コントローラ１００はマイクロコンピュータを含む制御
回路であり、車両に搭載され第３図に示すように各種セ
ンサの検出信号が入力され、電磁クラッチ機構４０及び
モータ５０の駆動制御を含む各種制御が行なわれる。本
実施例においては、コントローラ１００によって通常の
アクセルペダル操作に応じた制御の外、加速スリップ制
御、定速走行制御等の各種制御が行なわれるように構成
されている。

第３図において、アクセルセンサ３７はアクセルペダル
３４の操作量即ち踏込量に応じた信号出力し、スロット
ルセンサ１３の出力信号と共にコントローラ１００に入
力される。コントローラ１００においてはアクセルペダ
ル３４の踏込量に応じて予め設定されたスロットルバル
ブ１１の開度が得られるようにモータ５０の駆動制御が
行なわれる。

車輪速センサ９１は定速走行制御、加速スリップ制御等
に供されるもので、周知の電磁ピックアップセンサある
いはホールセンサ等が用いられる。尚、第３図中におい
ては二個となフているが、必要に応じ各車輪に装着され
る。また、コントローラ１００にはエンジン回転センサ
９６が接続されており、内燃機関の回転数が入力される
。

更に、定速走行制御用のセットスイッチ９２及びキャン
セルスイッチ９３がコントローラ１００に接続され、こ
れらのスイッチ操作に応じセット信号あるいはリセット
信号が入力される。尚、キャンセルスイッチ９３は図示
しないブレーキペダルに連結されており、ブレーキペダ
ルを作動すると自動的にキャンセルスイッチ９３が閉成
されリセット信号がコントローラ１００に入力されるよ
うに構成されている。

コントローラ１００内のスイッチングトランジスタ１０
１は、主に定速走行制御時に電磁クラッチ機構４０のコ
イル４５への通電をｌＩＪ＃シｌＥ磁クラツクラッチ機
構４０制御を行なうもので、キャンセルスイッチ９３と
共にブレーキペダルの操作に応じて開閉するブレーキス
イッチ９５を介してコイル４５に接続されている。また
、コイル４５はリミットスイッチ６０．コントローラ１
００及びイグニッションスイッチ９４を介して電源Ｖ。

に接続されている。尚、このイグニッションスイッチ９
４は、イグニッションスイッチがオンとなったときに導
通するトランジスタやリレー、あるいは他のスイッチン
グ素子であってもよい、コントローラ１００内のスイッ
チングトランジスタ１０２は電磁クラッチ機構４０のコ
イル４５への通電を制御するもので、スロットル制御装
置が正常に動作している間、導通状態に保持される。

リミットスイッチ６０は前述のように構成され、フェイ
ルセーフ機能を有する。即ち、アクセルペダル３４の操
作量が所定操作量以下の操作量の場合、例えばアクセル
プレート３６が第２図の状態にあり操作量が略零であっ
て、且つスロットルバルブ１１が開状態となりその開度
が所定角度を超えて大となると、即ちスロットルプレー
ト２１が第２図中時計方向に所定角度以上回動すると、
摺動部材６３がスロットルプレート２１及びアクセルプ
レート３６の小径部に当接しリード６１．６２の対向接
点が開離する。従フて、この場合には後述する定速走行
制御中においてトランジスタ１０１がオン状態でない限
りコイル４５への通電が遮断され、スロットルバルブ１
１がモータ５０によって駆動されることはない。

以上の構成になる実施例の作用を制御モード毎に説明す
る。スロットル制御装置はアクセルペダル３４非操作時
即ちスロットルバルブ１１全閉時には、スロットルプレ
ート２１とアクセルプレート３６は第２図に示すように
位置している。

先ず、イグニッションスイッチ９４をオンとすると、コ
ントローラ１００のダイアグノーシス手段により自己診
断が行なわれ、正常と判断されると電磁クラッチ機構４
Ｑのコイル４５が通電される。即ち、第５図に示したフ
ローチャートにおいてステップＳ１乃至Ｓ４が実行され
る。これにより固定ヨーク４４及び可動ヨーク４３が励
磁され、クラッチプレート４２が可動ヨーク４３に接合
されてスロットルシャフト１２にモータ５０の駆動力が
伝達される状態となる。この後、後述する異常状態とな
らない限り、スロットルシャフト１２はモータ５０によ
って回動駆動され、従ってコントローラ１００における
モータ５０の制御によりスロットルバルブ１１の開度が
制御されることとなる。

通常走行時には、アクセルペダル３４の踏み込み操作を
行なうと、その操作量に応じて戻しばね３５ａ、３５ｂ
の付勢力に抗してアクセルリンク３１が回動される。こ
れにより、アクセルプレート３６が第２図中時計方向に
回動しリミットスイッチ６０の閉成が維持されると共に
、第１図に示す係合突起３６ｃを介して連動するアクセ
ルセンサ３７にて、アクセルペダル３４の操作量に対応
するアクセルプレート３６の回転角が検出される。アク
セルセンサ３７の検出出力はコントローラ１００に入力
され、ここでアクセルプレート３６の回転角に応じた所
定のスロットル開度が求められる。例えば、第４図中ｒ
ｌ）Ｊあるいは「ｃ」の特性から上記アクセルプレート
３６の回転角即ちアクセル開度に対応する目標スロット
ル開度が設定される。モータ５０が駆動されスロットル
シャフト１２が回動すると、その回転角に応じた信号が
スロットルセンサ１３からコントローラ１００に出力さ
れ、このコントローラ１００によりスロットルバルブ１
１が上記目標スロットル開度に略等しくなるようにモー
タ５０が駆動制御される。而して、アクセルペダル３４
の操作量に対応したスロットル制御が行なわれ、スロッ
トルバルブ１１の開度に応じた機関出力が得られる。

尚、上記のスロットルバルブ１１の作動中、アクセルプ
レート３６とスロットルプレート２１は係合することな
く、スロットルプレート２１の回動に対しアクセルプレ
ート３６が所定角度を以って追従する形となる。従って
、アクセルペダル３４とスロットルバルブ１１との間の
機械的な連結関係が生ずることはなく、アクセルペダル
３４の作動に応じ滑らかな発進、走行を確保することが
できる。そして、アクセルペダル３４の踏込を解除する
と、戻しばね３５ａ、３５ｂの付勢力によりてアクセル
リンク３１が初期位置に復帰し、スロットルバルブ１１
も全閉位置とされる。

次に、加速スリップ制御時の本実施例のスロットル１Ｉ
ＩＩＮ装置の作用を説明する。第３図の車輪速センサ９
１の出力信号によりコントローラ１００において発進時
あるいは加速時の図示しない駆動輪のスリップが検出さ
れると、上述の通常走行モードから加速スリップ制御モ
ードに穆すスロットルバルブ１１の開度が制御される。

即ち、コントローラ１００においてその路面における十
分な索引力と横抗力が得られる駆動輪のスリップ率が演
算され、更にこれを確保するための目標スロットル開度
が演算される。そして、スロットルバルブ１１がこの目
標スロットル開度となるようにモータ５０が制御される
。而して、スリップ率が所定値以下となり一且っ目標ス
ロットル開度が第４図の通常走行モード時の設定スロッ
トル開度以上となると、加速スリップ制御モードが終了
となり通常走行モードに復帰する。この間も、モータ５
０によりスロットルバルブ１１の開度が制御されるので
、加速スリップ制御モードと通常走行モードとの切替時
においてもアクセルペダル３４に所謂ペダルショックが
生ずることはない。

次に、定速走行制御時の作用を説明する。第３図におい
て、運転者が定速走行用のセットスイッチ９２を操作す
ると、コントローラ１００内のスイッチングトランジス
タ１０１がオンとなり、常閉のブレーキズイッチ９５を
介して電磁クラッチ機構４０のコイル４５への通電回路
が形成される。即ち、第５図のフローチャートのステッ
プＳ５．Ｓ８．Ｓ９に進む。これにより、アクセルペダ
ル３４の踏力を除き操作を停止してアクセルプレート３
６が初期位置に復帰することとなっても、コイル４５へ
の通電が継続されるので、スロットルシャフト１２は電
磁クラッチ機構４０を介してモータ５０に連結されてい
る。而して、車輪速センサ９１によって検出された車速
とセットスイッチ９２によりセットされた車速との差に
応じて目標スロットル開度が設定され、モータ５０によ
りスロットルバルブ１１が目標スロットル開度に駆動制
御される。

定速走行中に追越し加速等が必要となり、アクセルペダ
ル３４が踏み込まれ、通常走行モードのアクセルペダル
３４操作量に対応するスロットル開度が定速走行セット
時の目標スロットル開度を超えたときにはオーバーライ
ドモードに転じ、この目標スロットル開度は通常走行モ
ードの設定開度に置き換えられる。

定速走行を中止する場合には、運転者がキャンセルスイ
ッチ９３を操作するか、あるいはプレーキペダルを操作
しこれと連動するキャンセルスイッチ９３が作動すると
、トランジスタ１０１がオフとなり、前述の通常走行時
のスロットル制御が行なわれる。即ち、第５図のステッ
プＳ８．Ｓ７が実行される。尚、万一、定速走行制御中
にコントローラ１００内のスイッチングトランジスタ１
０１が短絡しても、ブレーキペダルを操作すればブレー
キスイッチ９５がオフとなるので、電磁クラッチ機構４
０のコイル４５に通電されず可動ヨーク４３とクラッチ
プレート４２とは確実に分離し、スロットルバルブ１１
は戻しばね２２ａ。

２２ｂの付勢力によって閉位置に戻される。

スロットルセンサ１３及びアクセルセンサ３７によりス
ロットルバルブ１１の開度及びアクセルペダル３４の操
作量が所定値以下と検出されたときにはアイドリング制
御モードとなり、そのときの冷却水温、負荷等の機関の
運転状態に応じて設定された目標エンジン回転数となる
ようにモータ５０が駆動制御される。従って、第２図に
示すように、このような状態においてはりミツトスイッ
チ６０がオフとならないように設定されている。

尚、エンジン回転センサ９６にて検出されるエンジン回
転数が所定の回転数以上となった場合には回転リミッタ
即ち回転数制限モードとされ、所定の目標スロットル開
度に制御される。また、車両速度が所定車速以上となっ
た場合には車速リミッタ即ち自動速度制限モードとされ
、所定の目標スロットル開度に制御される。

上記のスロットル制御装置において、万一コントローラ
１００が電波障害等により誤動作し、スロットルバルブ
１１がアクセルペダル３４の操作と無関係に開方向に回
転駆動された場合には、アクセルペダル３４を非操作状
態とすればスロットルバルブ１１は閉位置に戻される。

即ち、第２図において、スロットルバルブ１１と一体の
可動ヨーク４３が駆動されスロットルプレート２１が時
計方向に回動すると、スロットルプレート２１の円板部
２１ａ小径部がリミットスイッチ６０の摺動部材６３に
対向する状態となる。このとき、アクセルペダル３４を
非操作状態とすれば、アクセルプレート３６が第２図に
示す初期位置に戻り円板部３６ａの小径部がリミットス
イッチ６０の摺動部材６３に対向し、摺動部材６３は円
板部２１ａ及び円板部３６ａの両心径部に当接すること
となる。これによりリード６１の対向接点がリード６２
の対向接点から離隔しリミットスイッチ６０がオフとな
り、電磁クラッチ機構４０が非通電状態となる。而して
、スロットルバルブ１１の異常作動時にはアクセルペダ
ル３４を戻せばスロットルバルブ１１は閉位置に戻り機
関出力が低減する。

更に、万−本実施例のモータ５０あるいはコントローラ
１００が不作動となっても、第１図及び第２図に明らか
なように、アクセルペダル３４を所定量以上踏み込むこ
とにより、アクセルプレート３６の腕部３６ｂがスロッ
トルプレート２１のビン２３方向に回動し腕部３６ｂが
ビン２３に係合する。これによ゛す、可動ヨーク４３が
スロットルバルブ１１開方向に駆動され第４図中「ａ」
で示すように一定の開度が確保されるので、運転者は低
速ではあるが車両の運転を継続することができる。

次に、上述の実施例におけるリミットスイッチ６０の作
動を第５図及び第６図を参照して詳述する。第５図はア
クセルプレート３６とリミットスイッチ６０との関係を
模式的に示したもので、第６図はスロットルプレート２
１とリミットスイッチ６０との関係を示したものである
。第５図（ａ）は第１図のアクセルペダル３４が操作さ
れていない初期状態を示し、リミットスイッチ６０の摺
動部材６３はアクセルプレート３６の円板部３８ａの小
径部に対向し、リード６１の付勢力により小径部外周側
面に当接するように押圧されている。従って、リード６
１．６２の対向接点は開離している。

アクセルペダル３４を操作するとアクセルプレート３６
が時計方向に回動し、摺動部材６３は円板部３６ａの大
径部外周側面に当接し、第５図（ｂ）の状態となる。即
ち、リード６１及びリード６２の対向接点が接触しリー
ド６１．６２間が閉成され、電磁クラッチ機構４０のコ
イル４５に対し通電可能となる。

第６図（ａ）はスロットルプレート２１が戻しばね２２
ａ、２２ｂに付勢され初期位置にある状態を示し、第１
図のスロットルバルブ１１は閉位置にある。このときリ
ミットスイッチ６０の摺動部材６３はスロットルプレー
ト２１の円板部２１ａの大径部に当接しリード６１．６
２の対向接点が接触しリード６１．６２間が閉成されて
おり、電磁クラッチ機構４０のコイル４５に対し通電可
能な状態にある。

そして、電磁クラッチ機構４０の可動ヨーク４３が、ク
ラッチプレート４２を介してモータ５０によって所定角
度を超えて回転駆動されると、第６図（ｂ）の状態とな
る。即ち、スロットルプレート２１が所定角度αを超え
て回転駆動されると、リミットスイッチ６０の摺動部材
６３はスロットルプレート２１の円板部２１ａの小径部
に当接し、リード６１はリード６２から離隔しこれらの
対向接点が開離し、電磁クラッチ機構４０のコイル４５
は非通電となる。

ところで、リミットスイッチ６０の摺動部材６３は第１
図に示すようにスロットルプレート２１及びアクセルプ
レート３６の両者の外周側面に対向して配設されている
ので、リード６１は両者の相対関係に応じて作動し、リ
ード６２から離隔し両接点が開離状態となるのは第５図
（ａ）と第６図（ｂ）の状態が同時に生じた場合である
。

即ち、アクセルペダル３４が所定の操作量以下の操作量
であってスロットルプレート２１が所定角度αを超えて
回転駆動された場合である。この場合を除きリード６１
．６２の対向接点は接触している。

而して、スロットルバルブ１１が異常作動したときには
、アクセルペダル３４の操作を解除し非操作状態とすれ
ば戻しばね３５ａ、３５ｂによりアクセルプレート３６
が初期位置に戻り、第５図（ａ）及び第６図（ｂ）の状
態となる。このようにリミットスイッチ６０がオフとな
ると、第３図から明らかなようにコイル４５への通電が
行なわれなくなり電磁クラッチ機構４０の可動ヨーク４
３とクラッチプレート４２が分離される。従って、駆動
プレート４１によるスロットルバルブ１１の駆動が停止
され、スロットルバルブ１１は戻しばね２２ａ、２２ｂ
により初期位置に戻される。

尚、上記実施例においてはリミットスイッチ６０は１個
で構成し摺動部材６３をスロットルプレート２１．アク
セルプレート３６の両外周に対向するように配置するこ
ととしたが、摺動部材６３がスロットルプレート２１．
アクセルプレート３６に夫々別々に対向するように２個
のリードスイッチＢｏａ、６０ｂを設け、これらを並列
に接続し第７図示すように配線しても同様に機能する。

また、上記実施例においてはスロットルボデー１のケー
ス２内にリミットスイッチ６０を収容することとしたが
、アクセル操作量を検出するリードスイッチはケース２
の外側のカバー３に装着することとしてもよく、アクセ
ルペダル３４の操作量を直接検出するセンナを設けるこ
ととしてもよい。

また、第７図のリードスイッチ６０ａ、Ｂｏｂに替え、
第８図に示すようにポテンショメータ等のアナログセン
サ８０ｃ、６０ｄを用い、比較器６４．６５に接続し、
何れかの出力が低レベルとなったときスイッチ手段たる
トランジスタ１０２をオンする構成としても同様に機能
する。また、アナログセンサ６０ｃとしてアクセルセン
サ３７を利用し、アナログセンサ６０ｄとしてスロット
ルセンサ１３を利用することも可能である。尚、第７図
及び第８図において第３図と同一符号は同一部品を示す
、更に、リミットスイッチ６ｏはフォトインタラプタ等
の光を用いた検出器とスイッチング素子の組合せによっ
ても構成することができ、上記リードスイッチ６０．リ
ードスイッチ６０ａ、６０ｂあるいはアナログセンサ６
０ｃ。

Ｓｏｄ等と適宜組合せることにより冗長系を構成するこ
ともできる。

［発明の効果］本発明は上述のように構成されているので以下の効果を
奏する。

即ち、本発明のスロットル制御装置によれば、通常走行
時にはクラッチ手段を介してスロットル開閉手段と駆動
手段とを接続することにより、アクセル操作機構に無関
係に駆動手段によりスロットルバルブ開度調整が行なわ
れるので、アクセル操作に応じ滑らかな発進、走行を確
保することができると共に、加速スリップ制御、定速走
行制御等の各種制御を容易に行なうことができる。

そして、たとい駆動手段がスロットルバルブ間方向に異
常作動しても、アクセル操作を非操作状態とするという
簡単な且つ確実な方法で第１及び第２の検出手段並びに
制御手段によりクラッチ手段が作動するので、駆動手段
をスロットル開閉手段から確実に分離することができる
。

更に、第２の駆動手段を備えたものにあっては、駆動源
の異常作動時等にはクラッチ手段により駆動手段とスロ
ットル開閉手段とは分離されるが、アクセル操作機構に
より第２の駆動手段を介して所定のスロットル開度を確
保することができるので、例えば修理場まで車両を運転
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスロットル制御装置の一実施例の縦断
面図、第２図は第１図のスロットル制御装置の一部断面
側面図、第３図は同、コントローラ部分の全体構成図、
第４図はアクセル開度とスロットル開度との関係を示す
特性図、第５図は第１図及び第２図の実施例におけるリ
ミットスイッチとアクセルプレートの作動を示す模式図
であり、第５図（ａ）はアクセルプレートが初期位置に
あるときの図で、第５図（ｂ）はアクセルプレートが回
転駆動されたときの図、第６図はリミットスイッチとス
ロットルプレートの作動を示す模式図であり、第６図（
ａ）はスロットルプレートが初期位置にあるときの図で
、第６（ｂ）はスロットルプレートが回転駆動されたと
きの図、第７図は第１図及び第２図の実施例におけるリ
ミットスイッチの他の実施例に供される電気回路図、第
８図は同、更に他の実施例に係るアナログセンサを用い
たときの電気回路図、第９図は第１図の実施例の作用を
示すフローチャートである。１・・・スロットルボデー１１・・・スロットルバルブ。１２・・・スロットルシャフト。１３・・・スロットルセンサ。２１・・・スロットルプレート（スロットル開閉手段）。２２ａ、２２ｂ・・・戻しばね（付勢手段）。２３・・・ピン。３１・・・アクセルリンク（アクセル操作機構）。３３・・・アクセルケーブル（アクセル操作機構）。３４・・・アクセルペダル（アクセル操作機構）。３５ａ、３５ｂ・・・戻しばね。３６・・・アクセルプレート（第２の駆動手段）。３７・・・アクセルセンサ。４０・・・電磁クラッチ機構（クラッチ手段）。４１・・・駆動プレート（駆動手段）。４２・・・クラッチプレート。４３・・・可動ヨーク（スロットル開閉手段）。４・・・固定ヨーク、　　４５・・・コイル。６・・・ボビン、　　５０・・・モータ（駆動源）。１．５２・・・ギヤ。０・・・リミットスイッチ（第１の検出手段、第２の検出手段）。Ｏａ・・・リミットスイッチ（第１の検出手段）。Ｏｂ・・・リミットスイッチ（第２の検出手段）。ＯＣ・・・アナログセンサ（第１の検出手段）。Ｏｄ・・・アナログセンサ（第２の検出手段）。１．６２・・・リード、　　６３・・・摺動部材。１・・・車輪速センサ。２・・・セットスイッチ。３・・・キャンセルスイッチ。４・・・イグニッションスイッチ。５・・・ブレーキスイッチ。６・・・エンジン回転センサ。００・・・コントローラ（制御手段）特許出願人　アイシン精機株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スロットルバルブを開閉するスロットル開閉手段
と、該スロットル開閉手段を前記スロットルバルブ閉方
向に付勢する付勢手段と、アクセル操作機構と、該アク
セル操作機構とは独立して前記スロットル開閉手段を前
記スロットルバルブの開方向及び閉方向に駆動可能な駆
動手段と、該駆動手段に連結し前記アクセル操作機構の
アクセル操作に応じて回転駆動する駆動源と、前記スロ
ットル開閉手段と前記駆動手段との連結を断続するクラ
ッチ手段とを備えたスロットル制御装置において、前記
アクセル操作機構のアクセル操作量に応じた信号を出力
する第１の検出手段と、前記スロットルバルブの開度に
応じた信号を出力する第２の検出手段と、前記第１の検
出手段の出力信号が所定のアクセル操作量以下の操作量
を示す信号であり且つ前記第２の検出手段の出力信号が
前記所定のアクセル操作量以下の操作量に対応する前記
スロットルバルブの開度に対し所定角度を超えて大であ
ることを示す信号であるとき、前記スロットル開閉手段
と前記駆動手段を分離するように前記クラッチ手段を駆
動する制御手段とを備えたことを特徴とするスロットル
制御装置。
（２）前記駆動手段とは独立して回動する手段であって
、前記スロットル開閉手段に対し前記スロットルバルブ
開方向に係合可能に配設すると共に前記アクセル操作機
構に連結しアクセル操作に応じて前記スロットル開閉手
段を回転駆動する第２の駆動手段を具備したことを特徴
とする請求項１記載のスロットル制御装置。
（３）前記第１の検出手段が前記第２の駆動手段の回転
角度に応じた信号を出力する手段であることを特徴とす
る請求項２記載のスロットル制御装置。
（４）前記クラッチ手段を電磁クラッチ機構で構成する
と共に、前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段を
リミットスイッチで構成し、該リミットスイッチの作動
に応じて前記電磁クラッチ機構への通電を断続するよう
にしたことを特徴とする請求項１記載のスロットル制御
装置。
（５）前記クラッチ手段を電磁クラッチ機構で構成する
と共に、前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段を
アナログセンサで構成し、該アナログセンサの出力に応
じて前記電磁クラッチ機構への通電を断続するスイッチ
手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のスロット
ル制御装置。