JPH02277933A - 機関のスロットル弁制御装置 - 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） 本発明は機関のスロットル弁制御装置に関し、詳細には
、電子制御アクチュエータにより特に自動車用機関の出
力を制御するスロットル弁の制御装置に関する。

（従来の技術） 自動車用機関の吸気量制御は一般に吸気通路に設けられ
たスロットル弁の開閉制御によって行われる。そして、
通常、このスロットル弁はアクセルペダルに連動して機
械的に開閉制御される。

ところで、最近では、自動車の運転フィーリングや走行
性能を向上させることを目的として、従来のようにスロ
ットル弁とアクセルペダルとを単にワイヤケーブル等に
より機械的に連結するのではなく、この間に電子制御手
段を介在させ、アクセル踏込量を電気量に変換した信号
（アクセル踏込量信号）と、機関回転数信号、ギヤポジ
ション信号、車輪のスリップ信号等信の機関運転状態あ
るいは車両走行状態を表す信号とに対応して最適のスロ
ットル開度を逐次演算し、その演算された制御量に対応
した電気信号に基づいて作動する電子制御Ｂアクチュエ
ータによりスロットル弁を開閉駆動するようにしたスロ
ットル弁制御装置の開発が進められている。

ところが、このような電気式のスロットル弁制御装置に
おいては、車両走行中にスロットル弁駆動用の電子制御
アクチュエータや電子制御装置が故障した場合に、運転
者の意志に関係なくスロットル弁が開いたままとなって
車両が暴走するといった事態が生ずる可能性がある。そ
こで、このような危険な事態を回避できるような安全装
置を設けることが必要である。

従来から、例えば、特公昭６１−５４９３３号公報に記
載されているように、電気式のスロットル弁制御装置を
備えた機関において、電子制御式アクチュエータによっ
て駆動制御される第１のスロットル弁と直列にアクセル
ペダルに連動する第２のスロットル弁を配置し、この第
２のスロットル弁を第１のスロットル弁が開いたままに
なった場合の安全スロットル弁として機能させるように
したものが提案されている。また、特開昭６１６０３３
１号公報には、機関の吸気通路にアクセルペダルに連動
する第１のスロットル弁と電気代の第２のスロットル弁
を直列に配置して、車両加速時のスリップ制御を電気式
の第２のスロットル弁の開閉駆動によって行うとともに
、この第２のスロットル弁の駆動制御手段が故障した場
合には第１のスロットル弁をアクセル操作によって駆動
することで安全性を保つようにしたものが記載されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、吸気通路に２個のスロットル弁を直列に
配置し、一方のスロットル弁をアクセルペダルに連動さ
せ、他方のスロットル弁を電子制御アクチュエータによ
り駆動制御するようにしたものにおいては、電子制御ア
クチュエータによる方のスロットル弁が作動不能の状態
に陥った場合でもアクセルペダルに連動する方のスロッ
トル弁によって車両の暴走を防止できるということで、
安全性が確保できる。しかしながら、２個のスロットル
弁を直列に配置するのでは、どうしても吸気系が大型と
なるために、狭い機関室内での配置が困難になるという
問題が生ずる。また、前述した従来の技術を例えば車両
を自動的に定速走行させるような機関の自動運転のため
の制御装置に適用した場合には、前記特公昭６１−５４
９３３号公報に開示された装置も、特開昭６１−６０３
３１号公報に開示された装置も、いずれも電気式のスロ
ワ）・ル弁を開閉駆動するときにアクセルペダルの操作
も行うものであるため、これら従来技術の単なる適用で
はアクセルペダルの操作なしに機関を自動運転できるよ
うなスロットル弁制御装置を得ることができないという
問題点もある。

本発明の目的はかかる従来の問題点を解消するためにな
されたもので、小型で安全性が高く、しかも、自動定速
走行装置に適用した場合にアクセルペダルの操作なしに
機関の自動運転を行うことができる機関のスロットル弁
制御Ｂ装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の機関のスロットル弁制御装置は、スロットル弁
の弁軸に配置されたスロットルレバーと、前記弁軸と同
軸線上に配設され且つ電動機によって駆動される原動歯
車と、前記弁軸に回転自在に配設された回動プレートと
、この回動プレートに配設され前記原動歯車と噛み合っ
た減速歯車と、この減速歯車と前記スロットルレバーと
を連結するリンク機構と、前記回動プレートに対する前
記スロットルレバーの回転範囲を制限する制限部材と、
前記回動プレートを運転者の操作に対応して回動する手
段とを備えて構成されている。

（作　用） 本発明の機関のスロットル弁制御装置によると、スロッ
トル弁が電動機等の故障によって制御不能となったとき
、スロットル弁の開度はアクセルペダルの踏み込みに対
応した開度以下に制限される。

（実施例） 以下、本発明の機関のスロットル弁制御装置を添付図面
に示された実施例について更に詳細に説明する。

第１図には、先行車両との車間距離を検出する車間距離
センサを備え、車両の走行速度を設定速度に保つようス
ロットル弁の開度を調整するとともに先行車両との車間
距離が短くなったときには適正な車間距離を保つようス
ロットル弁の開度を制御する車両の自動定速走行装置に
適用した本発明の一実施例が示されている。

本実施例において、機関（図示せず）の吸気通路１には
該吸気通路１を開閉するスロットル弁２が設けられてい
る。このスロットル弁２の弁軸３は吸気通路１外に突出
し、その一端にはスロットルレバー４が固設されている
。そして、弁軸３と同軸線上に原動歯車５が配設され、
吸気通路１側に固定された電動機６がこの原動歯車５に
駆動連結されている。また、弁軸３上には回転自在に回
動プレート７が設けられている。そして、この回動プレ
ート７の軸心から離れた位置には歯車軸８が固定され、
該歯車軸８には原動歯車５と噛み合って駆動される減速
歯車９が回転自在に配設されている。また、この減速歯
車９の外縁には連結ピン１０が固設され、一方、スロッ
トルレバー４の端部にも連結ピン１１が固設されていて
、減速歯車９とスロ７）ルレバー４とが、それぞれの連
結ピン１０．１１に回転自在に連結されたリンク仮１２
によって相互に連結されている。第２図に示されるよう
に、スロットルレバー４には円周方向に所定距離延びる
回転範囲制限窓４ａが設けられており、回動プレート７
には回転範囲制限窓４ａと対応してストッパビン１３が
固設されている。

回転範囲制限窓４ａの一端がストッパビン１３に当接す
ることにより、回動プレート７に対するスロットルレバ
ー４の回転範囲が制限される。

回動プレート７の側面にはリターンスプリング１４の一
端が保持されている。このリターンスプリング１４は他
端が吸気通路１側に保持され、これによりスロットル弁
２を閉位置に戻す方向のトルクが回動プレート７、スト
ッパビン１３およびスロットルレバ−４を介して弁軸３
に加えられている。また、回動プレート７のリターンス
プリング１４保持側とは反対の側面にはバックスプリン
グ１５の一端が保持されている。バックスプリング１５
は他端がスロットルレバー４に保持され、それによって
、スロットルレバー４をストッパビン１３に当接する方
向（第２図中の矢印Ａと反対方向）のトルクを加えてい
る。回動プレート７の外周部の溝７ａにはアクセルワイ
ヤ１６が掛けられ、このアクセルワイヤ１６の他端はア
クセルペダル１７に連結されている。アクセルペダル１
７を踏み込むと、回動プレート７がリターンスプリング
１４のばね力に抗して回転され、減速歯車９スロツトル
レバー４を介しスロットル弁２　ヲ開＜方向に弁軸３が
回転する。

アクセルペダル の踏込量を検知するアクセルセンサ１８が付設されてい
る。また、アクセルペダル１７には負圧応動式のアクチ
ュエータ１９が連結されている。このアクチュエータ１
９は、電ｆｉｌ弁１９１とダイアフラム１９２及び該ダ
イアフラム１９２で区画された負圧室１９３を備え、そ
の負圧室１９３はバイブ２０によってスロットル弁２下
流の吸気通路１に連通されている。また、ダイアフラム
１９２とアクセルペダル１７とはダイアフラムワイヤ２
１によって連結されている。電磁弁１９１は負圧を導く
パイプ２０の途中に設けられ、通電されたとき負圧室１
９３に開口する大気孔１９４を閉じて吸気負圧をダイア
フラム１９２に作用させ、電流が遮断されたときは大気
孔１９４を開いて負圧室１９３内を略大気圧とするよう
構成されている。電ｆｎ弁１９１が通電されダイアフラ
ム１９２に負圧が作用すると、ダイアフラムワイヤ２１
を介してスロットル弁２を開（方向にアクセルペダル１
７が駆動される。

スロットル弁２には開度センサ２２が付設されている。

この開度センサ２２は例えばポテンシッメータで構成す
ることができる。

車両（図示せず）には前方車両との車間距離を検知する
ための車間距離センサ２３と、車速センサ２４が設けら
れ、また、機関の自動運転を指示する自動運転スイッチ
２５が設けられている。車間距離センサ２３は例えばレ
ーダ装置で構成することができる。また、車両には電動
機６を駆動制御ｎするとともに電磁弁１９１をオン・オ
フ制御する電子制御装置２６が備えられている。該電子
制御装置２６には車間距離センサ２３．車速センサ２４
のそれぞれの出力信号と、自動運転スインチ２５のスイ
ッチ信号と、開度センサ２２の出力信号が入力される。

電子制御装置２６はこれら入力情報に基づいて予め決め
られた演算処理を行い電動機６及び電磁弁１９１へ制御
信号を出力する。

次に前述の実施例に係るスロットル弁制御装置の動作を
説明する。

自動運転スイッチが操作されていない通常運転時には電
（■弁１９１への通電が遮断される。このときアクチュ
エータ１９の負圧室１９３内は大気圧に近い圧力となる
ため、ダイアフラム１９２は作動せず、アクセルペダル
１７の自由な操作が可能となる。したがって、アクセル
操作によりリターンスプリング１４に抗して回動プレー
ト７を回転させ、回動プレート７と一体的に回転する減
速歯車９．スロットルレバー４を介し弁軸３を回動して
スロットル弁２を開閉する。それにより機関の吸気量が
調整され出力が制御される。

また、所望の車速（例えば１００ｋｌ／ｈ）で定速走行
を行う時は、アクセルペダル１７を操作して車速を上記
所望の車速に調整し自動運転スイッチ２５を自動運転側
に操作する。その結果、電磁弁１９１が通電されて大気
孔１９４は閉じられ、吸気通路ｌから吸気負圧がバイブ
２０を介してアクチュエータ１９の負圧室１９３に導入
されてダイアフラム１９２に作用する。その結果、ダイ
アフラム１９２はリターンスプリング１４のばね力に抗
してアクセルペダル１７を駆動し、運転者によるアクセ
ルペダル１７の操作に関係なく回動プレート７をスロッ
トル弁２全開位置まで回転させる。

また、このとき電子制御装置２６は車速センサ２４から
の車速信号を入力し、車速か所望の車速となるように電
動機６を回転制御する。この電動４！！６の回転は原動
歯車５及び減速歯車９を介してスロットルレバー４に伝
達され、スロットル弁２の弁軸３を回転する。第２図で
矢印Ｂ方向に減速歯車９が回転すると、リンク板１２に
よって連結されたスロットルレバー４がバックスプリン
グ１５に抗して矢印Ａの方向に回転し、スロットル弁２
は閉じ側に駆動される。また、減速歯車９が矢印Ｂと反
対の方向に回転すると、スロットルレバー４は矢印Ａと
反対側つまりスロットル弁２を開く側に回転する。この
ようにして所望の車速となるようスロットル弁２の開度
が制御される。また、この自動運転中、先行車両との車
間距離が短くなったことが車間距離センサ２３によって
検知されると、電子制御装置２６は所望の車速に関係な
（スロットル弁２を閉じ側に駆動して適正な車間距離を
保つよう減速制御を行う。そして、先行車両との車間距
離が十分長くなると再び所望の車速乙こよる定速走行を
行う。

このような定速走行装置において、電動機６や電子制御
Ｊ装置２６が故障したり、あるいはまた減速歯車９とス
ロットルレバー４の間に異物が噛み込まれて作動不能と
なったときには、そういった異常状態を開度センサ２２
の出力信号によって検知し、直ちに電磁弁１９１への通
電を遮断し、大気孔１９４を開放する。これによってア
クセルペダル１７の自由な操作が可能となるため、運転
者はアクセルペダル１７を操作してスロットル弁２を開
閉制御することができる。その際、スロットル弁２を開
＜方向へのスロットルレバー４の回転は回転範囲制限窓
４ａの一端がストッパピン１３に当接することによって
制限されるため、電動機６によってスロットル弁２がア
クセルペダル１７の踏み込みに対応する開度以上に開く
ことはない。

従って、車両の暴走を防ぐことができる。

第３図には本発明に係る機関のスロットル弁制御装置の
他の実施例が示されている。この実施例におけるスロッ
トル弁制御装置では、減速歯車９が内歯車９ａを備える
ものから構成され、この内歯車９ａが原動歯車５に噛み
合っている。これ以外は第１回および第２図に示された
実施例と同じであるので、これ以上の説明は省略する。

このような実施例によれば、原動歯車５と噛合う減速歯
車９を内歯車９ａで構成したことにより、原動歯車５と
減速歯車９との回転中心間距離を短かくすることができ
、全体を小型に構成することができる。

更に、上述した各実施例のスロットル弁制御装置は車間
距離センサを備えた自動定速走行装置に通用した場合に
ついて説明したが、本発明に係るスロットル弁制御装置
は、特開昭６１−６０３３１号公報等に開示されている
車輪のスリップ率を制御する装置にも適用できる。この
場合の構成は第４図に示されている。この第４図からも
明らかなように本発明のスロットル弁制御装置を車輪の
スリップ率制御′ｎ装置に適用した場合には第１図の実
施例で設けられていたアクチュエータ１９は不要となる
。

すなわち運転者によりアクセルペダル１７が踏込まれた
通常運転時に、駆動輪速度センサ２７と従動輪速度セン
サ２８の出力信号により駆動輪のスリップを検知したス
リップ制御部２９は電動機６を駆動してスロットル弁２
を閉じる。その結果、機関出力が低下し、駆動輪の駆動
トルクが減少しスリップの発生が抑制される。

このような構成においても電動機６によるスロットル弁
２の開度制御範囲がアクセルペダル１７により開弁され
た開度以下の範囲に限定されているので、電動８９６等
の故障によりスロットル弁２が開き暴走するということ
はなく安全性の高い装置とすることができる。

なお、前述した各実施例では減速歯車９とスロットルレ
バ−４をリンク板１２で連結したものを示したがロンド
或いはワイヤ等であってもよく、前述の各実施例と同様
の効果を奏する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明における機関のスロットル
弁制御装置によれば、電動機によるスロットル弁の開度
制御範囲をアクセルペダルの踏み込みによる開度以下に
制限するように構成したので、電動機等が作動不能の状
態に陥っても車両が暴走することのない安全性の高い、
しかも自動運転が可能なスロットル弁制御装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における機関のスロットル弁
制御装置を示す構成説明図、第２図は第１図の■−■線
に沿って得たスロ７）ル弁制御装置の断面図、第３図は
本発明の他の実施例に係る機関のスロットル弁制御装置
を第２図と同様に示す断面図、第４図は本発明の機関の
スロットル弁制御装置を車輪のスリップ率制御装置に適
用した場合の構成説明図である。 １・・・吸気通路、２・・・スロットル弁、３・・・弁
軸、４・・・スロットルレバー　４ａ・・・回転範囲制
限窓、５・・・原動歯車、６・・・電動機、７・・・回
動プレート、９・・・減速歯車、１３・・・ストンパビ
ン。 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 Ｎ〜Ｉｆ’）？ｏす 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の出力を制御するスロットル弁を開閉するための弁
   軸と、該弁軸に配設されたスロットルレバーと、前記弁
   軸と同軸線上に配設され且つ電動機によって駆動される
   原動歯車と、前記弁軸に回転自在に配設された回動プレ
   ートと、該回動プレートに配設され前記原動歯車と噛み
   合った減速歯車と、該減速歯車と前記スロットルレバー
   とを連結するリンク機構と、前記回動プレートに対する
   前記スロットルレバーの回転範囲を制限する制限部材と
   、前記回動プレートを運転者の操作に対応して回動する
   手段とを備えたことを特徴とする機関のスロットル弁制
   御装置。