JPH0324576B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ この発明は、アクセル用操作子の変位量に基づ
いて、電気的あるいは流体的駆動系等を介してス
ロツトル弁開度を遠隔制御するようにした車両用
アクセル制御装置に係わり、特にアクセル用操作
子からスロツトル弁へ至る途中の駆動系に異常を
来たした場合にも、アクセル用操作子の復帰操作
に連動してスロツトル弁が確実に所定位置まで閉
じるようにした車両用アクセル制御装置に関す
る。

≪従来技術とその問題点≫ 周知の如く、自動車では、アクセルペダルとス
ロツトル弁がワイヤやリンク等により機械的に直
結されていて、アクセルペダルの踏込み量（変位
量、ストローク）によつてスロツトル弁の開度が
一義的に決まるように構成されている。

この機械式アクセルシステムでは、アクセルペ
ダルの少しの踏込みで急速に加速する加速感の良
い特性を得るために、アクセルペダルの変位量に
対するスロツトル弁開度の変化率を大きく設定す
ると、定速走行での速度の微細なコントロールが
しづらくなる。

逆に、定速走行時の微細コントロール性を重視
して、アクセルペダルの変位量に対するスロツト
ル弁開度の変化率を小さく設定すると、ペダル操
作に対する加速感が悪くなる。

このように、従来の機械式アクセルシステムで
は、すべての運転状況下で運転し易い特性を実現
することはなかなか困難であつた。

そこで、本出願人は先にアクセルペダルの変位
量に基づいて、電気的あるいは流体的制御及び駆
動系を介して、スロツトル弁の開度を遠隔制御す
るようにした車両用アクセル制御装置を出願（特
願昭57−182066）している。

このような車両用アクセル制御装置によれば、
電気的制御系あるいは流体制御系の伝達関数を所
望する関数に設定したり、あるいは伝達関数を複
数備えて、アクセル用操作子の操作量あるいは操
作速度に応じてこれらを適宜選択することによ
り、幅広い運転状況に対して常に最適な加速特性
を得ることが可能となる。

しかしながら、このような電気流体制御式の車
両用アクセル制御装置にあつては、アクセル用操
作子からスロツトル弁に至る間に様々な位置検出
要素（例てば、アクセル用操作子の変位量検出
器、スロツトル弁開度検出器等）が存在する他、
電気的な信号伝達系および流体制御系にも温度あ
るいは経年変化等に伴う誤差が存在するため、長
期間の使用の間には、アクセル用操作子を完全に
復帰させた状態においても、スロツトル弁開度が
所定の初期開度（例えば、アイドル位置）まで閉
じない状態が発生する虞れがあつた。

≪発明の目的≫ この発明の目的は、前述した遠隔制御式の車両
用アクセル制御装置において、アクセル用操作子
からスロツトル弁へ至る制御系になんらかの異常
を来たしたような場合にも、アクセル用操作子の
復帰操作に連動して確実にスロツトル弁が初期位
置まで閉じるようにすることにある。

≪発明の構成≫ この発明は上述した遠隔制御式の車両用アクセ
ル制御装置において、スロツトル弁の開閉動作と
機械的に連動して一定の軌跡上を所定の開方向と
閉方向とに往復移動する弁開度表示片と、前記弁
開度表示片よりも開方向側にあつて、前記スロツ
トル弁駆動力よりも充分強力な力によつて閉方向
へ付勢されるとともに、前記アクセル用操作子の
加減速動作と機械的に連動して、常に当該時点の
アクセル用操作子の変位量に対応して決定される
弁開度表示片許容位置まで移動する弁開度規制片
とを設け、前記アクセル用操作子の復帰動作と連
動して前記弁開度規制片を前記スプリングの力で
閉方向へ移動させつつ前記弁開度表示片に押当
て、これにより前記スロツトル弁を強制的に所定
位置まで閉じさせるようにしたものである。

≪実施例の説明≫ 第１図は本発明に係わる車両用アクセル制御装
置の電気的な構成を示すブロツク図である。同図
において、アクセルペダル（アクセル用操作子）
１のアクセル踏込み量（ペダルストロークまたは
変位量）は、ペダルポテンシヨ２を介して、ペダ
ルストロークに対応したアナログ電圧に変換され
る。

制御信号発生部３は、ペダルポテンシヨ２の出
力電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３１と、こ
のＡ／Ｄ変換器３１の出力に基づいて所定の演算
を行なうマイクロコンピユータ３２と、このマイ
クロコンピユータ３２の出力をＤ／Ａ変換して出
力するＤ／Ａ変換器３３とから構成されている。

そして、マイクロコンピユータ３２には、第２
図のグラフで実線に示す曲線ａのごとき、アクセ
ルペダルストロークとスロツトル弁開度との関係
を表わすテーブルが設定されており、このテーブ
ルを参照することによつて、マイクロコンピユー
タ３２では、ペダルポテンシヨ２、Ａ／Ｄ変換器
３１を介して検出されたペダルストロークに対応
するスロツトル弁開度を演算により求め、これを
Ｄ／Ａ変換器３３を介してサーボモータドライバ
４へと出力する。

サーボモータドライバ４では、第３図に示す如
く、スロツトル弁５を回動制御するためのサーボ
モータ６の軸に取り付けられた弁開度ポテンシヨ
７で検出されたスロツトル弁開度と、制御信号発
生部３から出力されるスロツトル弁開度の目標値
との偏差に基づいて、この偏差を補正する電流を
サーボモータ６に出力し、これによりスロツトル
弁５はスロツトル弁開度目標値に位置決め制御さ
れる。

一方、第３図に示す如く、サーボモータ６で駆
動されるスロツトル弁の回転軸８には、ボス９が
自由に回転可能に嵌挿されるとともに、この回転
軸８の先端部には軸８と一体に旋回するように弁
開度表示片１０が固着されている。

また、ボス９からは半径方向外方へ向けて第１
のレバー１１と扇状に形成された第２のレバー１
２とがそれぞれ一体に突設されており、この第２
のレバー１２には前記弁開度表示片１０と当接す
るように弁開度規則片１３が固着されている。

従つて、弁開度表示片１０は、スロツトル弁５
の開閉動作と機械的に連動して円軌道上を所定の
開方向（矢印Ｂで示す）と閉方向（矢印Ａで示
す）とに往復旋回するようになされている。

また、第１のレバー１１には、サーボモータ６
の駆動力よりも充分強力な引張スプリング１４の
一端が固定されており、また第２のレバー１２に
は第４図に示す如く、アクセルワイヤ１５の一端
１５ａが固定され、このアクセルワイヤ１５は第
２のレバー１２の外周近傍に弧状に形成されたガ
イド部材（図示せず）に沿うように図中点線に示
す如く這わせて設けられており、その他端はアク
セルペダル１に連結されている。

従つて、弁開度規則片１３は、前記弁開度表示
片１０よりも開方向側（矢印Ｂ）にあつて、円形
軌跡を描きながら軸８を中心に往復旋回可能に支
承され、かつスロツトル弁駆動力よりも充分強力
なスプリング１４を介して閉方向（矢印Ａ）へ付
勢されるとともに、前記アクセルペダル１の加減
速動作と機械的に連動して、常に当該時点のアク
セルペダルのペダルストロークに対応して決定さ
れる弁開度表示片許容位置（第２図において曲線
ｂで示す）まで移動するように設定されている。

なお、第３図および第４図において、１６は、
スロツトル弁５が配設された吸気管路である。

以上の構成において、アクセルペダル１が踏込
み操作されると、アクセルワイヤ１５が引つ張ら
れて第２のレバー１２が開方向（矢印Ａ）へ回動
する。ここで、前述した如く、アクセルワイヤ１
５は第２のレバー１２の外周に沿つて形成された
弧状のガイドに沿わせてはわされているため、第
２図に示す如くアクセルペダルストロークと曲線
ｂに示す弁開度規則片１３の回動位置とは直線比
例せず、同図に示す如く、ペダルストロークが小
さい区間ではペダルストロークの変化に対して大
きく変化し、またペダルストロークが大きい領域
では小さく変化する。

他方、このようにアクセルペダル１が踏込み操
作されると、スロツトル弁目標開度の値は第２図
において曲線ａに示す如くほぼＳ字を描きながら
上昇し、この場合、制御系が正常に動作している
限り、スロツトル弁の目標開度が弁開度規則片１
３による規制開度を越えることはない。

すなわち、アクセルペダル１からスロツトル弁
５へ至る遠隔制御系が全て正常に動作する場合に
は、第２図曲線ａに示す関係に従つて、スロツト
ル弁５の開度はアクセルペダル１の変位量に対応
して制御され、何等支障を来たすことはない。

これに対して、ペダルポテンシヨ２、弁開度ポ
テンシヨ７等の異常あるいはサーボモータ６自体
の異常等によつて、例えば第２図に示す如く、ア
クセルペダルストロークA₁の状態において、ス
ロツトル弁開度がT₁に固定されてしまつた状態
を想定する。

このような状態では、アクセルペダルストロー
クA₁に対応して弁開度規制片１３の位置はT₀に
あるが、この状態からアクセルペダルを復帰動作
させると、ペダルストロークがA₁からA₂に復帰
した時点において、弁開度規制片１３の開度位置
はT₀からT₁に減少して、実際のスロツトル弁開
度と弁開度規制片１３の位置とが一致することに
なり、以後スプリング１４の力によつて弁開度規
制片１３は弁開度表示片１０へと押付けられ、こ
れによりスロツトル弁５は所定の初期開度まで強
制的に閉じられ、スロツトル弁５が開き放しにな
ることが防止される。

なお、ここで上述したスロツトル弁５の初期開
度とは、例えばアイドリング状態に相当する開度
でも良いし、あるいは完全に吸気管路１６を閉じ
てしまつても良い。

かくして、この実施例装置によれば、アクセル
ペダル１からスロツトル弁５に至る遠隔制御系に
異常が生じた場合でも、アクセルペダルを復帰操
作しさえすれば、スロツトル弁５は確実に所定の
初期開度まで強制的に閉じられることになり、こ
の種車両用アクセル制御装置の信頼性を著しく向
上させることができる。

なお、前記実施例では、弁開度表示片１０とし
て、スロツトル弁５の回転軸８と一体に回動する
ものを採取し、更に弁開度規制片１３として回転
軸８を中心として回動するレバー１２に固着され
たものを示したが、弁開度規制片および弁開度表
示片の構造はこれに限定されるものではない。

要するに、弁開度表示片としては、スロツトル
弁の開閉動作と機械的に連動して一定の軌跡上を
所定の開方向と閉方向とに往復移動するものであ
れば良い。

また、弁開度規制片としては、前記弁開度表示
弁よりも開方向側にあつて、前記軌跡上を往復移
動可能に支承され、かつ前記スロツトル弁駆動力
よりも充分強力なスプリングを介して閉方向へ付
勢されるとともに、前記アクセル用操作子の加減
速動作と機械的に連動して、常に当該時点のアク
セル用操作子の変位量に対応して決定される弁開
度表示片許容位置まで移動するような構造のもの
であれば良い。

また、前記実施例では、スロツトル弁駆動手段
としてサーボモータ６を示したが、これに限らず
ステツピングモータあるいは油圧アクチユエータ
その他種々の駆動機構を採用することができる。

また、前記実施例では、アクセル用操作子とし
てアクセルペダルを示したが、これはペダルに限
るものではなく、手動レバーその他車種によつて
種々の操作子を使用することができることは勿論
である。

また、前記実施例では、制御信号発生部３とし
て、第２図の曲線ａに示す１種類の特性を設定さ
れたマイクロコンピユータ３２を示したが、アク
セルペダルストロークとスロツトル弁開度との関
数はこれに限らず、その他種々の関数曲線を設定
しても良く、またその種類も１種類に限らず複数
種類設け、これをアクセルペダルストロークおよ
びその変化速度等に応じて適宜選択しても良いこ
とは勿論である。

≪発明の効果≫ 以上の実施例の説明でも明らかなように、この
発明によれば、アクセル用操作子の変位量に基づ
いて、電気的あるいは流体的制御系を介してスロ
ツトル弁を遠隔駆動するようにした車両用アクセ
ル制御装置において、アクセル用操作子からスロ
ツトル弁に至る制御系に異常が生じた場合でも、
確実にアクセル用操作子の復帰操作に応答してス
ロツトル弁を初期位置まで強制的に閉じさせるこ
とができ、この種装置の信頼性を著しく向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の電気的な構成を示すブ
ロツク図、第２図はアクセルペダルストロークと
スロツトル弁開度および弁開度規制位置との関係
を示すグラフ、第３図は弁開度規制片および弁開
度表示片の具体的な構造を示す斜視図、第４図は
第３図に示す装置の側面図である。 １……アクセルペダル、２……ペダルポテンシ
ヨ、３……制御信号発生部、４……サーボモータ
ドライバ、５……スロツトル弁、６……サーボモ
ータ、７……弁開度ポテンシヨ、８……回転軸、
９……ボス、１０……弁開度表示片、１１……第
１のレバー、１２……第２のレバー、１３……弁
開度規制片、１４……引張スプリング、１５……
アクセルワイヤ、１６……吸入管路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 与えられた制御信号に対応した弁開度となる
   ようにスロツトル弁を開閉駆動するスロツトル弁
   駆動手段と； アクセル用操作子の変位量を検出するアクセル
   変位量検出手段と； 前記アクセル変位量検出手段の出力に対応した
   スロツトル弁開度の制御信号を出力し、その制御
   信号を前記スロツトル弁駆動手段に与える制御信
   号発生手段と； スロツトル弁の開閉動作と機械的に連動して一
   定の軌跡上を、所定の開方向と閉方向とに往復移
   動する弁開度表示片と； 前記弁開度表示片よりも開方向側にあつて、か
   つ前記スロツトル弁駆動力よりも充分強力な力に
   よつて閉方向へと付勢されるとともに、前記アク
   セル用操作子の加減速動作と機械的に連動して、
   当該時点のアクセル用操作子の変位量に対応して
   決定される弁開度表示片許容位置まで移動する弁
   開度規制片からなることを特徴とする車両用アク
   セル制御装置。