JPH0270932A - スロットル制御装置 - 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制御装置に関し、たと
えば、加速スリップ制御ｉＯ（スリップ制御）装置、定
速走行維持装置、アイドリング制御ｉＩＩ装買、自動速
度制限装置及び省燃費ドライブ装置などの車両用のスロ
ットル開度制御１１装置に適用される。

［従来の技術］ 特開昭６１−２７２４２３号公報は、定速走行維持装置
と加速スリップ制御装置を兼ねるスロットル制御装置を
開示している。この装置は、アクセル操作部によって軸
芯を中心として揺動される入力部材と、アクチエータに
よって同軸芯を中心として揺動されてスロットル弁を駆
動する出力部材と、同軸芯を中心として揺動して入力部
材の揺動を出力部材に伝達する中間部材と、出力部材と
中間部材とを連結するスプリングとを具備している。こ
の装置において、スリップ制御時にアクチエータは出力
部材をスロットル弁閉方向にシフトさせる。

特開昭６２−１３２８３１号公報もまた、定速走行維持
装置兼加速スリップ制御装；αをもつスロットルｉｔ、
ＩＪ　ＩＩＩ装置を開示している。この装置は、アクセ
ル操作部によって軸芯を中心として揺動される第１の入
力部材と、同軸芯を中心として揺動してスロットル弁を
駆動する出力部材と、同軸芯を中心として揺動して第１
の入力部材の揺動を出力部材に伝達する中間部材と、第
１人力部材と出力部材とを連結するスプリングと、同軸
芯を中心として揺動してアクチエータの回転を出力部材
に伝達する第２の入力部材とを具備している。この装置
では、第１、第２の入力部材が互いに非連動に出力部材
を揺動せしめるように構成されているので、定速走行時
及び加速スリップ制御時にはアクチエータが第２の入力
部材を介して出力部材を揺動させ、通常走行時及び定速
走行における大加速時にはアクセル操作部による第１の
入力部材の揺動が中間部材を介して出力部材に伝達され
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記した従来の各スロットル制御装置は
、アクチエータとアクセル操作部とを非連動とするため
に、揺動する２部材を軸芯を貫通するコイル状のスプリ
ングにより連結しているので、スプリングの各端部を係
止する各部材の円周上のスプリング係止点は揺動方向の
付勢力とともに、軸芯方向の付勢力を受け、この軸芯方
向の付勢力によって生じる１−ルクによって上記各部材
は軸芯に対して倒れるように付勢され、その結果として
各部材の軸受は部の摩耗、摩擦が増加して制ｉ牲能が劣
化する恐れがあった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、スプ
リングに連結された各部材の摩耗及び摩擦が小さいスロ
ットルｔｉｌｌ　！ＩＩ装置を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 本発明のスロットル制御装置は、アクセル操作部の付勢
により軸芯を中心としてＪｆｆｌ　Ｉされる入力側揺動
部材と、アクチエータの付勢により前記軸芯を中心とし
て揺動されてスロットル弁を駆動する出力側揺動部材と
、前記入力側揺動部材及び前記出力側揺動部材を連結し
て前記入力側揺動部材の付勢力を前記出力側揺動部材に
伝達する付勢部材とを備えるスロットル制御装置におい
て、前記付勢部材は、前記軸芯を中心として回転対象と
なるように各一端が前記入力側揺動部材の円周上に各他
端が前記出力側）ｉ！ｌｖＪ部材の円周上に係止された
複数のスプリングからなることを特徴とする。

入力側揺動部材は、アクセル操作部から伸びるワイヤに
連結されて揺動する入力部材や、もしくはこの入力部材
の付勢により揺動する中間部材で構成することができる
。

出力ｍ揺動部材は、スロットル弁に連結され揺動により
スロットル弁を駆動する出力部材や、もしくはこの出力
部材を付勢して揺動させる中間部材で構成することがで
きる。

アクチエータは、アクセル操作部による手動操作によら
ず機械的にスロットル弁を作動するものであり、たとえ
ば通常のモータや電磁クラッチ付モータなとで構成する
ことができる。アクチエータは、上記出力部材に直接に
連結してもよく、もしくは揺動するトルク伝達用の第２
の入力部材を介して出力部材に連結することもできる。

［作用］ 入力側揺動部材はアクセル操作部の付勢により軸芯を中
心として揺動する。出力側揺動部材はアクチエータの付
勢により前記軸芯を中心として揺動してスロットル弁を
駆動する。付勢部材を構成する複数のスプリングは軸芯
を中心として回転対称に配設されているので、出力側揺
動部材及び入力側揺動部材に加わる各スプリングの軸芯
方向の付勢分力は軸芯を中心としてそれらの円周上に対
称に分散し互いに相殺された結果、入力側揺動部材及び
出力側揺動部材を軸芯に対し傾けるようなトルクは発生
せず、入力側揺動部材及び出力側揺動部材の軸受部の摩
擦及び摩耗はほとんど問題とならない。

［実施例］ 定速走行維持装置兼加速スリップ制御装置をもつ本発明
のスロットル制御装置の一実施例を図面により説明する
。

まず、本実施例のスロットル制御ｌｌ装置の動作原理を
第５図の概念図により説明する。

第５図に示すスロットル制御装置は、アクセルペダル３
０とスロットル弁３１とに連結されてスロットル弁３１
を調節するスロットル調節機構１００と、スロットル調
節機構１００を電子問罪する制御部２００とからなる。

スロットル調節機ｉｉ　ｏｏは、アクセルペダル３０に
ワイヤ３５で連結されてＸ方向及びそれと逆のＹ方向に
移動可能な入力部材５と、入力部材５の付勢によりＸ方
向に移動可能で本発明で言う入力側揺動部材を構成する
中間部材４と、中間部材４の付勢によりＸ方向に移動可
能でワイヤ３６によりスロットル弁３１に連結され本発
明で言う出力側揺動部材を構成する出力部材３と、中間
部材４と出力部材３とを連結し本発咀で言う付勢部材を
構成する保持スプリング２と、出力部材３をＸ、Ｙ方向
に付勢し移動させる第２人力部材１３と、第２人力部材
１３をＸ１Ｙ方向に付勢し移動さけるアクチエータ３０
０とからなる。

入力部材５は、中間部材４の突起４ｂと当接可能な突起
５ａをもち、アクセルペダル３０の踏込みにより中間部
材４をＸ方向に移動させるように構成されている。

アクチエータ３００は、モータ１と、モータ１の軸に歯
合するウオームホイール１０と、ウオームホイール１０
に内蔵されたＩｌｌクラッチ（第５図では図示せず）と
からなり、ウオームホイール１０は第２人力部材１３と
ともにラックアンドビニオン機構を構成しており、第２
人力部材１３は前記電磁クラッチの連結によりウオーム
ホイール１０により駆動されてＸ、Ｙ方向に移動可能と
なっている。

出力部材３は突起３ａをもち、突起３ａは、第２人力部
材１３の突起１３ａ、１３ｂと当接可能に！Ｓｉ！設さ
れている。

即ち、第２人力部材１３の移動によって、その突起１３
ａは突起３ａをＹ方向に移動させ、突起１３ｂは突起３
ａをＸ方向に移動ぎせるように構成されている。また、
突起１３ａ、１３ｂは所定間隔を置いて隔設されており
、突起３ａが突起１３ｂに当接する位置から突起１３ａ
に当接する位置に達するまで、突起１３はその移動にも
拘らず出力部材３を付勢しないように構成されている。

制御部２００は、車両の駆動輪及び従動輪の回転数を検
出する車輪速センサ３３と、スロットル弁開度を検出す
るスロットルセンサ３２と、第２人力ＩＩＡ材１３に係
止されてその位置を検出するポテンショメータ１６と、
各センサ３２．３３及びポテンショメータ１６の信号を
受は取ってモータ１及び前記電磁クラッチを制御する制
御ユニット３４とからなる。

以下、このスロットルｉ’Ｊ　ａｌｌ装置の作動を説明
する。

なお、以下に古う定速走行制御は、目標車速で走行する
自動制御方法であり、加速スリップ制御（スリップ制御
）はスリップ発生時にスロットル弁を絞る自動制御方法
であり、双方とも知られているのでその詳細な説明は省
略する。

定速走行制御又は加速スリップ制御を実施しない場合に
は、図示しない手動の定速走行用スイッチ及びスリップ
制御用スイッチのオフにより、前記電磁クラッチが非励
磁となり、ウオームホイール１０と第２人力部材１３と
の連結が解除され、スロットル弁３１はアクセルペダル
３０によってのみ操作される。即ち、アクセルペダル３
０を踏込むと、入力部材５及び中間部材４がＸ方向に移
動し、中間部材４は保持スプリング２を介して出力部材
３をＸ方向に移動し、出力部材３はスロットル弁３１を
開く。そして、アクセルペダル３０を戻すと、図示しな
い戻りスプリングにより出力部材３、中間部材４、入力
部材５はＹ方向に復帰する。

定速走行用スイッチをオンし、制御ユニット３４にドラ
イバーが希望する目標車速がセットされると、上記した
電磁クラッチが励磁されて定速走行モードに入る。第２
人力部材１３はウオームホイール１０により駆動可能と
なる。ｉ、ＩＩ　ａｌｌユニット３４は車輪速センサ３
３の信号により実車速を検出し、検出した実車速が目標
車速に一致するようにモータ１を制御する。

即ち、実車速く目標車速であれば、制御ユニット３４は
第２人力部材１３をＸ方向に移動させ、突起１３ｂ、３
ａの当接により、出力部材３もＸ方向に移動し、スロッ
トル弁開度が増加する。実車速〉目標車速であれば、制
御ユニット３４は第２人力部材１３をＹ方向に移動し、
戻りスプリングによりスロットル弁３１は絞られる。

また、この定速走行モードにおいて、アクセルペダル３
０を大きく踏み込むと（たとえば追越し加速時）、入力
部材５、中間部材４及び保持スプリング２を介して出力
部材３はＸ方向に更に移動し、スロットル弁３１を定速
走行用の開度より更に開く。

スリップ制御用スイッチをオンすると、同様に電磁クラ
ッチが励磁されて、第２人力部材１３はウオームホイー
ル１０により移動可能となる。そして、車輪速センサ３
３が検出する駆動輪と従動輪の回転数差が所定値以上に
なったこと（即ち、スリップが発生したこと）を判別す
ると、制御ユニット３４はモータ１によってウオームホ
イール１０を回転させ、第２人力部材１３をＹ方向に移
動させる。そして第２人力部材１３の突起１３ａは出力
部材３の突起３ａに当接してそれをＹ方向に移動させ、
スロワ１〜ル弁３１を絞る。スロットル弁３１の実開度
はスロットルセンサ３２により検出され、制御ユニット
３４は、算出した目標開度にまで実開度が絞られるよう
にモータ１を駆動する。

この加速スリップ開部のために出力部材３がＹ方向に移
動している場合に、アクセルペダル３０を踏み込んでも
、中間部材４と出力部材３とを連結する保持スプリング
２が伸びるだけであり、出力部材３はＸ方向に移動ぎず
、スロットル弁３１が開くことはない。また、出力部材
３のＹ方向への変位によるショックは保持スプリング２
により吸収され、アクセルペダル３０に伝達される前記
ショックは減殺される。また、加速スリップモードにお
ける応答性を向上させるため、イグニッション電源が投
入された際に電磁クラッチをＯＮさせてしまうことによ
り、スリップ発生時におけるクラッチの接続時間を省略
し、スリップの発生と同時に加速スリップ制御を実行さ
せることもできる。

次に、第５図のスロットル調節機構１００の具体的構成
を第１図〜第３図にて説明する。

このスロットル調節機構１００は、基本的に第５図のそ
れと同じ機能、構成を有しており、ただ、各部材３．４
．５．１３を揺動する円板状プレートにて構成したもの
である。

この枢支揺動型のスロットル調節機構を、その展開図で
ある第１図により具体的に説明すると、モータ１の回転
軸１ａの先端に形成されたウオームギヤはウオームホイ
ール１０と歯合する。このウオームホイール１０の内部
には電磁クラッチ２９のｍ磁コイル部２６０が内蔵され
ている。そして、ウオームホイール１０の側部には電磁
クラッチ２９のクラッチプレート１１が隔設されている
。

円板状のクラッチプレート１１には、複数のピン２６が
ウオームホイール１０側に向けて突設されており、また
ウオームホイール１０に対して背向するクラッチプレー
ト１１の面には厚内円板状の第２人力部材１３が複数の
板バネ１２を介して連結されている。そして第２人力部
材１３のウオームホイール１０と背向する面には案内凹
部１３０が形成されている。この案内凹部１３０は第２
人力部材１３と同心の半径の異なる２個の内周面をもち
、半径の大きい内周面の両側に係合肩部１３ａ、１３ｂ
が形成されている。

なお、ウオームホイール１０．クラッチプレート１１及
び第２人力部材１３の中心部は開孔されて、出力シャフ
ト１７が回転自在に挿通されており、ウオームホイール
１０、クラッチプレート１１及び第２人力部材１３は出
力シャフト１７に揺動自在に保持されている。この出力
シャフト１７はカバー９の軸受は部などで支承されてお
り、出力シャフト１７の中央部にはキ一部材１８が溶接
されている。キ一部材１８には第２人力部材１３の係合
肩部１３ａ、１３ｂに係合するための係合面１８ａ、１
８ｂが互いに背向して形成されている。従って、第２人
力部材１３が時計方向２に揺動すると係合肩部１３ｂは
係合面１８ｂと当接して、出力シャフト１７は時計方向
２に揺動し、逆に第２人力部材１３が反時計方向に揺動
すると係合肩部１３ａと係合面１８ａが当接して、出力
シャフト１７は反時計方向に揺動する。

出力シャツ１−１７には、付番略記の各種間隙リングを
介在させながら、入力部材５および中間部材４の中心孔
が挿通されており、出力シャフト１７のネジ付の角型端
部１７０は、出力部材３の角型中心孔３つと１釈合した
後にワッシャー７１およびナツト７により締付けられて
いる。

扇形プレート状の入力部材５は、その円周上に上記した
Ｌ字形の突起５ａの他に付番略記の各種の係合部をもち
、出力シャフト１７に揺動自在に保持されている。入力
部材５の前記係合部の一つには、アクセルペダル３０か
ら伸びるワイヤ３５の端部が係止されている。また前記
係合部の他の一つには、出力シャフト１７により挿通さ
れたアクセルペダルを戻すための戻りスプリング８の一
端が係止され、その他端はカバー９に係止されている。

プレート状の中間部材４は、上記した突起４ｂの他に、
Ｌ字形の突起４ｃ、４ｄを軸対称に備えており、入力部
材５と出力部材３との間において、出力シャフト１７に
１”ｌ＋８自在に保持されている。

なお、突起４ｂは、入力部材５のし字形に曲設された突
起５ａと当接可能となっている。なお、出力部材３に向
けて曲設されている突起４ｃ、４ｄには、保持スプリン
グ２の各一部を構成するスプリング２ａ、２ｂの各一端
が係止されている。

プレート状の出力部材３は、中間部材４の突起４Ｃ１４
ｄと同方向に曲設されたＬ字形の突起３Ｃ１３ｄをらち
、突起３ｃにはスプリング２ａの他端が係止され、突起
３ｄにはスプリング２ｂの他端が係止されている。また
、出力部材３の円周上にはワイヤ３６の一端が係止され
ており、ワイＡ７３６の他端は、スロットル弁３１に連
結されている。

史にスロットル機構１００の上記各部材の配設状態を第
２図及び第３図に図示、説明する。但し各図における非
要部については、その付番及び説明を省略する。

モータ１のフレーム１０２はハウジング１０１にボルト
締めされ、カバー９はハウジング１０１の側蓋を構成し
ボルト９１により固定されている。

カバー９の軸受は部にベアリングにより保持されている
出力シャフト１７は、ハウジング１０１の外部において
カバー９に近い方から順に、入力部材５、中間部材４、
出力部材３をそれぞれ揺動自在に挿通しており、同様に
ハウジング１０１の内部において、ケース９に近い方か
ら順に、前記したキ一部材１８が突設されており、キ一
部材１８と係合可能に第２人力部材１３が出力シャフト
１７に挿通されている。第２人力部材１３には、リング
状のクラッチプレート１１が固接されている。

クラッチプレート１１と少し離れるようにハウジング１
０１内に配設されたウオームホイール１０の中心孔には
、出力シャフト１７が回転自在に挿通され、ウオームホ
イール１０は出力シャフト１７によって揺動自在に保持
されている。

モータ１の回転軸１ａと歯合する歯１０ａが切られてい
るウオームホイール１０は、同時に電磁クラッチ２９の
ヨークを構成しており、このヨーク内部にはコイル１４
が配設、固定されている。

従って、ウオームホイール（即ち、ヨーク）１０の側部
はクラッチプレート１１に対峙してそれを吸着可能とな
っている。また、クラッチプレート１１は板バネ１２に
よってウオームホイール即ち、ヨーク１０から分離して
おり、コイル１へ通電した場合にだけクラッチプレート
１１は板バネ１２の付勢力に打ち勝ってウオームホイー
ル即ちヨーク１０に吸着される。

以下、第２図〜第３図に示したこの枢支揺動型のスロッ
トル機構１００の作動を説明する。

まずコイル１４に通電していない場合にはクラッチプレ
ート１１はウオームホイール１ｏと非連動となっている
。

この場合、アクセルペダル３ｏを踏み込むとワイヤ３５
を介して入力部材５が第１図の時計方向Ｚに揺動し、突
起５ａは突起４ｂを当接付勢して中間部材４を時計方向
Ｚに揺動させる。中間部材４は出力部材３とスプリング
２ａ、２ｂで連結されているので、出力部材３はワイヤ
３６を介してスロットル弁３１を開く。また、アクセル
ペダル３０を戻すと、戻りスプリング８は入力部材５を
反時計方向に揺動させ、スロットル弁３１の戻りスプリ
ング（図示せず）は出力部材３及び中間部材４を反時計
方向に揺動させる。

この通常のアクセルペダル操作時には、出力シャフト１
７のキ一部材１８は、第２人力部材１３の側部に形成さ
れた二つの係合肩部１３ａ、１３ｂのどららとも係合し
ない。その結果として、電磁クラッチ２９のオン／オフ
にかかわらず、第２人力部材１３は出力シャフト１７及
びそれと一体の出力部材３の回転を妨げない。

加速スリップモード及び定速走行モードでは、ｆＪＳｍ
クラッチ２９のコイル１４が通電され、クラッチプレー
ト１１及び第２人力部材１３をウオームホイール１０と
連結する。

加速スリップモードにおいて、車輪速センサ３３がスリ
ップを検出すると、制御ユニット３４はモータ１を駆動
し、第２人力部材１３は第１図に示す反時計方向に揺動
し、その係合肩部ｉ３ａはキ一部材１８の当接面１８ａ
に当接し、スプリング２ａ、２ｂを伸ばしながら出力部
材３を反時計方向に揺動せしめ、スロットル弁３１を閉
方向に制御し、エンジントルクを低下させ、スリップを
押さえる。スリップｍが所定の値以下となった後番、Ｌ
従動輪と駆動輪のスリップ比が所定の値となるように、
スロットルセンサ３２からの信号により、スロットル開
度を制御する。

定速走行モードでは、第２人力部材１３を第１図に示す
時計方向２に回転させて、その係合肩部１３ｂをキ一部
材１８の当接面１８ｂに当接させ出力部材３を時計方向
Ｚに回転せしめ、ワイヤ３６を介してスロットル弁３１
を間度制ａｌｌする。そして定速走行セット時の車速（
目標車速）と検出した実車速との差を及び差の加速度か
らスロワ１〜ル操作昌を計算し、スロットルセンサ３２
の信号でスロットル開度をフィードバックしつつスロッ
トル開度を制御する。この時、ドライバーがアクセルペ
ダルを踏み込んでいなければ、突起５ａと突起４ｂとは
分離している。

定速走行モード中に追越しなどによる加速要求が生じた
時（オーバーライド時）はドライバーのアクセル踏込み
により突起５ａ、４ｂが当接し、各部材４．３が更に時
計方向Ｚに揺動し、スロットル開度を増加できる。この
とき、キ一部材１８は第２人力部材１３の案内溝１３０
内に突起する係合肩部１３ａ〜１３ｂ間の間隔内で操作
されるため、電磁クラッチ２９が連結されていても、モ
ータ１とアクセルペダル３０との干渉は発生せず、通常
のスロットル操作と同様の操作が可能である。

本実施例では、保持スプリング２を構成するスプリング
２ａ、２ｂが軸対称となるように配設され、中間部材４
と出力部材３とを連結している。

従って、スプリング２ａによって各部材３．４に加わる
軸方向の力は、スプリング２ｂによって各部材３．４に
加わる軸方向の力と等しくなり、出力シャフト１７に対
してそれらを傾斜させるように働くトルクは互いに相殺
し合い、トルクは部材３．４には加わらない。そのため
、各部材３．４の各中心孔と出力シャフト１７間のＩ’
Ｊｔ５ｆｆ、摩耗は増加しない。

また、第４図に示すように、出力部材３の突起３Ｃが円
周位置ａからｂに揺動した場合を考えると、スプリング
２ａの付勢力はｆｌからｆ２に増大する（但し中間部材
４の突起４Ｇは静止状態とする）。しかしながら、突起
３Ｃに作用する接線分力は初期の円周位置ａにおいてｆ
ｌａであり、揺動後の円周位置すにおいてｆ２ｂであり
、減少する。即ち、本実施例のスロットル制′ａ装置で
は、揺動が進むとスプリング２ａ、２ｂのある角度から
各接線分力が減少し、その結果としてモータ１に要求さ
れるトルクを減らすことができ、モータ１を小型化する
ことができる。

更に、スプリング２ａ１２ｂといった複数のスプリング
で保持スプリング２を構成することにより、その一方が
はずれたりしても修理場に移！ｌｌ′？１′るまでの期
間出力を確保することが可能となる。

なお、保持スプリング２は回転対称に配設されるならば
、３本以上使用することができる。

［効果１ 本発明のスロットル制御装置は、回転対称に配設された
複数本のスプリングで構成された付勢部材によって、入
力揺動部材と出力揺動部材とを連結しているので、入力
揺動部材及び出力揺動部材の摩耗、１！！擦を軽減する
とともに、その動作信頼性の改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のスロットル制御装置の要部を構成す
るスロットル調ｍ礪構１００の展開図である。第２図は
第１図のスロットル調節機構１００の断面図である。第
３図はその正面図である。 第４図は保持スプリング２の付勢力変化を示すための説
明図である。第５図は本実施例のスロットル制御装置の
作！１ノ説明用の概念図である。 ３０・・・アクセルペダル（アクセル操作部）３１・・
・スロットル弁 ３・・・出力部材（出力側揺動部材） ４・・・中間部材（入力側揺動部材） ５・・・入力部材（入力側揺動部材） ２　ａ、 ２ｂ・・・保持スプリング（付勢部材）特許出願人　　
アイシンＲ機株式会社 代理人　　　ブを埋土　大川　宏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクセル操作部の付勢により軸芯を中心として揺
   動される入力側揺動部材と、アクチエータの付勢により
   前記軸芯を中心として揺動されてスロットル弁を駆動す
   る出力側揺動部材と、前記入力側揺動部材及び前記出力
   側揺動部材を連結して前記入力側揺動部材の付勢力を前
   記出力側揺動部材に伝達する付勢部材とを備える車両用
   のスロットル制御装置において、 前記付勢部材は、前記軸芯を中心として回転対象となる
   ように各一端が前記入力側揺動部材の円周上に各他端が
   前記出力側揺動部材の円周上に係止された複数のスプリ
   ングからなることを特徴とする車両用のスロットル制御
   装置。