JPH04224241A - 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】

【０００１】

【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す
ると共に、定速走行制御等の各種制御を行ない得るスロ
ットル制御装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のスロットルバルブは、キャブ
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。

【０００３】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
の駆動源によっ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。

【０００４】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。

【０００５】また、特開昭６３−８００３９号公報にお
いては、上記後者の公報に記載の装置がアクセル操作部
とスロットル弁とが連結されたときに、アクセル操作部
の操作量に対してスロットル弁の開度が対応しないこと
を問題とし、アクチュエータ等の異常時にスロットル弁
とアクセル操作部を連結するに当たり、スロットル弁が
アクセル操作部の操作量に対応する開度状態となったと
きに両者を連結する装置が提案されている。具体的には
、常時は電磁コイルが非通電とされており異常時に通電
されてアクセルリンクとスロットル弁が連結状態となる
ように構成されている。そして、異常時においてアクセ
ルペダルが開放されたときに電磁コイルへの通電を一時
的に停止してアクセルリンクとクラッチディスクとの連
結状態を解き、スロットル弁が全閉状態となった後再び
電磁コイルを励磁してアクセルリンクとクラッチディス
クを連結することとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスロットル
制御装置においては、クラッチ構造は摩擦係合もしくは
係合片（ピン）と係合溝（孔）との嵌合によって連結さ
れるものである。前者の摩擦係合によるものでは駆動力
の伝達が困難であり、必要な駆動力を伝達するためには
大型化を余儀なくされる。後者の係合片と係合溝との嵌
合によるものにあっては、上記特開昭６３−８００３９
号公報に記載の装置のように駆動力の伝達部が実質的に
点接触となり、しかもクラッチプレートが従動ギヤに当
接した後両者が嵌合し連結状態となるまでにかなりの回
転角度を要し、駆動源たるモータに無駄な回転が生ずる
こととなる。特に、クラッチプレートに対し正確な回転
を与えるためにステップモータを使用すると、連結後に
回転角度の補正が必要となるが、上記公報に記載の係合
片と係合溝との嵌合による場合には補正量が大となる。

【０００７】また、従来のスロットル制御装置にあって
は、前掲の特開昭６３−８００３９号公報に記載のよう
にクラッチプレート及びこれに連結する従動ギヤは何れ
も中実であり、係合片及び係合溝の位置からしてもクラ
ッチプレートや従動ギヤに開口部を設けることは困難で
ある。仮に開口部を形成し得たとしても、駆動力が伝達
される係合片及び係合溝の部分と従動ギヤの外歯部分と
の距離が大きいことから然程大きな開口部を形成するこ
とはできず、軽量化は期待できない。更に、係合片が必
要であるというだけでなく、係合片を植設するためにク
ラッチプレートの肉厚を大としなければならず、このよ
うな部品の小型化が要求される分野にあっては、別途対
策を講ずることが必要となる。

【０００８】そこで、本発明は特に電磁クラッチ機構を
適切な構造にすると共に、これに関連する部品の小型、
軽量化を可能とし、全体として小型のスロットル制御装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明はアクセル操作機構と、少くとも該アクセル
操作機構の操作量に応じて駆動力を出力する駆動源と、
内燃機関のスロットルバルブを固定しハウジングに回動
自在に支持するスロットルシャフトと、該スロットルシ
ャフト及び前記駆動源間を断続する電磁クラッチ機構と
、該電磁クラッチ機構及び前記駆動源を制御し前記スロ
ットルバルブを開閉する駆動制御手段とを備えたスロッ
トル制御装置において、前記電磁クラッチ機構は噛合ク
ラッチを具備し、該噛合クラッチを介して前記駆動源の
駆動力を前記スロットルシャフトに伝達するようにした
ものである。

【００１０】また、本発明のスロットル制御装置は、ア
クセル操作機構と、少くとも該アクセル操作機構の操作
量に応じて駆動力を出力する駆動源と、内燃機関のスロ
ットルバルブを固定しハウジングに回動自在に支持する
と共に少くとも一端部が前記ハウジングから延出するス
ロットルシャフトと、該スロットルシャフトの延出部に
固定する支持部材と、該支持部材と前記スロットルバル
ブとの間の前記スロットルシャフト上の所定位置にて軸
方向の移動を規制すると共に前記スロットルシャフトに
回動自在に支持する磁性体の回転体と、該回転体と前記
支持部材との間で前記スロットルシャフトの軸方向に移
動可能に支持する磁性体の可動部材と、該可動部材と前
記支持部材とを連結すると共に当該可動部材を前記支持
部材方向に付勢する連結部材と、前記ハウジングの前記
回転体に対向する位置に固定し、励磁時に前記可動部材
を前記回転体側に吸引結合する電磁コイルとを備え、前
記回転体の外周縁部の全周に亘り外歯を形成すると共に
、該外歯に隣接する前記回転体の平面部に放射状に延在
すると共に全周に亘って連続して配列する第１の爪を形
成し、前記可動部材の前記回転体と対向する平面部の全
周に亘って前記第１の爪と対向する位置に前記第１の爪
と実質的に同一形状の第２の爪を形成し、前記回転体及
び可動部材により噛合クラッチを構成し、前記回転体を
前記駆動源に連結し前記駆動源の駆動力により前記回転
体を回動するように構成することが望ましい。

【００１１】上記スロットル制御装置において、前記可
動部材は、プレス成形により、前記第２の爪を放射状に
延在すると共に全周に亘って連続する断面三角形の山形
に形成するとよい。

【００１２】上記スロットル制御装置において、前記回
転体は、筒体部を具備し、該筒体部により前記電磁コイ
ルを囲繞するように配置するとよい。

【００１３】

【作用】上記の構成になるスロットル制御装置が車両に
搭載され、駆動制御手段により、アクセル操作機構の操
作量に応じた目標スロットル開度に基づき、また内燃機
関の運転状態及び車両の走行状態に応じて駆動源の駆動
力が制御される。この駆動力によってスロットルバルブ
が開閉制御され、スロットル開度が調整される。

【００１４】そして、駆動源とスロットルシャフト間に
介装された電磁クラッチ機構によって両者間が断続され
る。即ち、電磁クラッチ機構により両者が連結されると
、その噛合クラッチを介して駆動源の駆動力が直ちにス
ロットルシャフトに伝達され、両者間の連結状態が遮断
されるとスロットルシャフトへの駆動力の伝達が阻止さ
れる。

【００１５】また、回転体と可動部材を備えたスロット
ル制御装置にあっては、回転体の外歯近傍に形成された
第１の爪及び可動部材に形成された第２の爪を介して駆
動源の駆動力が伝達される。従って、例えば回転体の軸
心と外周縁部との間を少くとも一つの腕部を介して接続
し腕部間に開口を設けることとしても腕部に大きな力が
加わることがないので、これらを細く形成することがで
きる。これにより、電磁コイルに対し良好な磁気回路を
構成することができ、起磁力を噛合クラッチの結合力と
して有効に利用できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１乃至図３に示すように、内燃機関の吸気通路
を形成するハウジング１内にスロットルバルブ１１が収
容されている。スロットルバルブ１１はスロットルシャ
フト１２に固定され、スロットルシャフト１２がハウジ
ング１に回動自在に支持されている。スロットルシャフ
ト１２の一端部はハウジング１から延出し、延出部１２
ａ回りのハウジング１の側面にケース２が一体に形成さ
れており、このケース２にカバー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主要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の他方の端
部が支持されるハウジング１の側面には円筒状のサポー
ト４がハウジング１と一体に形成されており、これに図
示しないリターンスプリング即ち戻しばねが収容され、
スロットルシャフト１２がスロットルバルブ１１の全閉
位置方向に付勢されている。

【００１７】スロットルシャフト１２の先端にはスロッ
トルセンサ１３が連結されている。このスロットルセン
サ１３はスロットルシャフト１２の回転変位が電気信号
に変換されるもので、その構造は周知であるので説明は
省略する。このスロットルセンサ１３から、例えばスロ
ットルバルブ１１の全閉位置を示すアイドルスイッチ信
号と、スロットルバルブ１１の開度に応じたスロットル
開度信号がコントローラ１００に出力される。

【００１８】上記スロットルシャフト１２の延出部１２
ａの基部を囲むように、ハウジング１の側面に電磁コイ
ル２０が固着されている。電磁コイル２０は図２及び図
３に明らかなように、磁性体のヨーク２１と、樹脂製の
ボビン２２に巻回されたコイル２３を具備している。ヨ
ーク２１は中央に筒体部２１ａを有し、この筒体部２１
ａ回りに環状の有底中空部が形成されており、この中空
部にボビン２２及びコイル２３が収容されている。ヨー
ク２１の底部はハウジング１の側面に固着され、筒体部
２１ａをスロットルシャフト１２の延出部１２ａが貫挿
している。

【００１９】また、スロットルシャフト１２の延出部１
２ａには本発明にいう回転体たる磁性体のロータ３０が
回動自在に支持されている。このロータ３０はヨーク２
１に対向する所定位置に配置され、軸方向には移動しな
いように保持されている。図２及び図４から明らかなよ
うに、ロータ３０は鉄系材料の焼結により、スロットル
シャフト１２に支持される軸部３１と筒体部３２とが腕
部３３を介して接続された形状に形成されている。そし
て、ヨーク２１の外側面がロータ３０の筒体部３２に囲
繞され、且つロータ３０の軸部３１がヨーク２１の筒体
部２１ａに対し軸方向に重合した状態で所定の間隙をも
って嵌合されている。これにより、ヨーク２１とロータ
３０間のギャップでの磁気損失が抑えられ、所定の磁気
パーミアンスが確保される。

【００２０】ロータ３０の筒体部３２の外周側面には外
歯３４が一体に形成されており、外歯３４に隣接する軸
方向端面の平面部には、図３及び図４に明らかなように
、放射状に延在する断面三角形の山形の爪３５が全周に
亘って連続して配列され、波形に形成されている。

【００２１】更に、スロットルシャフト１２には上記ロ
ータ３０に対峙するように、本発明にいう可動部材たる
クラッチプレート４０が軸方向に移動可能に支持されて
いる。クラッチプレート４０は円板状の磁性体で、ロー
タ３０の平面部に形成された爪３５と対向する平面部に
、爪３５と同様の放射状に延在する断面三角形の山形の
爪４１が形成されている。この爪４１はクラッチプレー
ト４０の端面を切削しあるいは放電加工することによっ
て形成することができるが、プレス加工によって形成す
ることもでき、本実施例においてはプレス加工により爪
４１が図５の断面形状に形成されている。即ち、係合側
の山形部分を形成するための一方のプレス金型（図示せ
ず）に対し、他方のプレス金型（図示せず）は同一形状
ではなく台形の歯形状とされており、これら両金型によ
って図５に示す爪４１が良好な精度で形成される。

【００２２】次に、ロータ３０とクラッチプレート４０
との間の吸着保持条件に基づく爪３５，４１（以下、代
表して爪４１とする）の傾斜角即ち噛み合い歯角θの設
定について説明する。先ず、爪４１の摩擦係数μについ
て、クラッチ保持側（μ１　とする）とクラッチ切れ側
（μ２　とする）の各々の条件を求めると下記のように
なる。

【００２３】図５に示すように爪４１に対するクラッチ
保持側の垂直方向荷重は吸着力と板ばね４５のばね荷重
の差であり、これをＦ１　（ｋｇｆ）とする。また、水
平荷重をＴ（ｋｇｆ）とし、保持側の面圧をλ１　（ｋ
ｇｆ）とすると次の（１）式及び（２）式から（３）式
が得られる。 λ１　＝Ｔ・ｃｏｓθ＋Ｆ１　・ｓｉｎθ　　　　　　
　　　　　　　　…（１）０≧Ｔ・ｓｉｎθ−Ｆ１　・
ｃｏｓθ−μ１　・λ１　　　　　…（２）μ１　≧（
Ｔ・ｓｉｎθ−Ｆ１　・ｃｏｓθ）／（Ｔ・ｃｏｓθ＋
Ｆ１　・ｓｉｎθ）…（３）

【００２４】次にクラッチ切れ側については、面圧をλ
２　（ｋｇｆ）とし、垂直方向荷重をＦ２　とすると次
の（４）式及び（５）式から（６）式が得られる。 λ２　＝Ｔ・ｃｏｓθ−Ｆ２　・ｓｉｎθ　　　　　　
　　　　　　　　…（４）０＜Ｔ・ｓｉｎθ＋Ｆ２　・
ｃｏｓθ−μ２　・λ２　　　　　…（５）μ２　＜Ｔ
・ｓｉｎθ＋Ｆ２　・ｃｏｓθ）／（Ｔ・ｃｏｓθ−Ｆ
２　・ｓｉｎθ）…（６）

【００２５】以上のようにして求められた摩擦係数μ（
μ１　，μ２　）と噛み合い歯角θ（ｄｅｇ）との関係
について、例えば垂直方向荷重Ｆ１　を１．５５ｋｇｆ
とし、Ｆ２　を０．８１ｋｇｆとしたときの特性を示す
と図６のようになり、図中点描で示した範囲が使用可能
域となる。尚、図中実線は水平方向荷重Ｔを２．６４ｋ
ｇｆとしたとき、破線は２．２０ｋｇｆとしたとき、一
点鎖線は１．７６ｋｇｆとしたときの特性を示す。この
ようにして、噛み合い歯角θの最適値を求めることが出
来、クラッチの断続性能に鑑みると２０乃至７０（ｄｅ
ｇ）の値とするのが望ましい。さらに、コイル巻き数、
電流値等を増大することによって、λ１　を図６の右方
に移動可能とし、保持トルクを大きくすることができる
。その結果、クラッチ性能として好ましくなる。

【００２６】図３に戻り、クラッチプレート４０の爪４
１が形成された面と反対側の面にはピン４２が植設され
ている。また、この面には図３に二点鎖線で示し、図４
では実線で示した板ばね４５の一端がピン４６にて固定
されており、他端は後述するプレートホルダ５０に図示
しないピンにて固定されている。従って、クラッチプレ
ート４０は板ばね４５を介してプレートホルダ５０に連
結されている。尚、この板ばね４５固定用のピン４６の
一つを延出し、クラッチプレート４０に植設するピン４
２と共用することとすれば、部品点数を低減することが
できる。

【００２７】そして、スロットルシャフト１２の延出部
１２ａの先端に本発明にいう支持部材たるプレートホル
ダ５０が固定されている。即ち、クラッチプレート４０
と同様の円板形状のプレートホルダ５０の中央に小判形
状の穴５１が穿設され、一方スロットルシャフト１２の
延出部１２ａ先端は穴５１と同一形状の断面に形成され
ており、穴５１に延出部１２ａの先端が嵌合されるとプ
レートホルダ５０はスロットルシャフト１２回りの回動
不能となる。スロットルシャフト１２の先端の小判形状
の断面部はプレートホルダ５０の厚さと略同一長とされ
、先端面にボルト（又はナット）１４が螺着されること
により、プレートホルダ５０がスロットルシャフト１２
の小判形状の断面部と一般断面部の境界段部と、ボルト
（又はナット）１４との間に挟持される。尚、プレート
ホルダ５０の穴５１及び延出部１２ａ先端の断面形状は
例えばＤ字状でもよく、要は回転を阻止し得る形状であ
ればよい。

【００２８】プレートホルダ５０には、端面外縁部にピ
ン４２が貫挿する孔５２が穿設されると共に、板ばね４
５をかしめ結合するための孔５３（図４には代表して一
つの孔のみに符号を付した）が穿設されている。而して
、プレートホルダ５０がスロットルシャフト１２に固定
されると、図１及び図２に示す状態となり、ピン４２の
先端がプレートホルダ５０の孔５２から突出している。

【００２９】更に、上記クラッチプレート４０に植設さ
れたピン４２近傍には、操作プレート６０がプレートホ
ルダ５０と各々の外縁部で対向するように配設されてい
る。操作プレート６０はその中心部にアクセルシャフト
６２が固定され、このアクセルシャフト６２はスロット
ルシャフト１２と略平行となるようにカバー３に回動自
在に支持されている。尚、操作プレート６０の軸方向の
移動は規制されている。操作プレート６０の外縁部には
ピン４２と重合する位置に切欠６１が形成されており、
その放射状方向の端面６１ａ，６１ｂの少くとも一方が
、電磁コイル２０非通電時の操作プレート６０の回動に
応じピン４２の側面に当接し得る位置関係にある。

【００３０】アクセルシャフト６２の他端は図１に示す
アクセルプレート５にボルト又はナットにて結合され、
アクセルケーブル６の一端に設けられたケーブルエンド
６ａがアクセルプレート５の外縁部に係止されている。 アクセルケーブル６の他端はアクセルペダル７に連結さ
れ、アクセルペダル７の操作に応じて操作プレート６０
がアクセルシャフト６２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。アクセルペダル７には周
知のアクセルセンサ８が設けられており、アクセルペダ
ル７の踏込量即ち操作量が検出され、アクセル操作量に
応じた信号がコントローラ１００に出力される。尚、ア
クセルセンサ８はアクセルシャフト６２に連動するよう
に配設してもよい。

【００３１】また、カバー３には本発明にいう駆動源た
るモータ９０が固定され、その回転軸がスロットルシャ
フト１２と平行で回動自在に支持されている。モータ９
０の回転軸先端にはピニオンギヤ９１が固着され、これ
がロータ３０外周の外歯３４と噛合している。本実施例
ではモータ９０としてステップモータが使用され、コン
トローラ１００によって駆動制御される。尚、モータ９
０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。

【００３２】而して、モータ９０が回転駆動されピニオ
ンギヤ９１が回動すると、これに噛合する外歯３４を有
するロータ３０がスロットルシャフト１２回りを回動す
る。このとき電磁コイル２０が非通電の状態であれば、
クラッチプレート４０は板ばね４５の付勢力によってロ
ータ３０から離隔しプレートホルダ５０側に近接した位
置にある。即ち、この場合にはクラッチプレート４０、
プレートホルダ５０及びスロットルバルブ１１はスロッ
トルシャフト１２を軸にロータ３０とは無関係に自由に
回動し得る状態にある。このとき、クラッチプレート４
０に植設されたピン４２は操作プレート６０の切欠６１
の両端面６１ａ，６１ｂ間に位置している。

【００３３】電磁コイル２０が通電されると、ヨーク２
１、ロータ３０及びクラッチプレート４０によって閉磁
路が形成され、電磁力によりクラッチプレート４０が板
ばね４５の付勢力に抗してロータ３０方向に吸引されロ
ータ３０の爪３５とクラッチプレート４０の爪４１が噛
合する。従って、クラッチプレート４０とロータ３０と
が係合状態となり、両者は一体となって回動し得る状態
となる。これにより、モータ９０の駆動制御量が、ピニ
オンギヤ９１からロータ３０の外歯３４を介してロータ
３０に伝達され、ロータ３０の爪３５及びクラッチプレ
ート４０の爪４１を介してクラッチプレート４０に伝達
され、更に板ばね４５を介してプレートホルダ５０に伝
達され、従ってこれと一体となって回動するスロットル
シャフト１２に伝達され、上記駆動制御量に応じてスロ
ットルバルブ１１の開度が制御される。このとき、ピン
４２はクラッチプレート４０と共にロータ３０方向に移
動し、操作プレート６０の切欠６１の両端面６１ａ，６
１ｂ間から外れているので、操作プレート６０の回動と
は無関係となっている。

【００３４】スロットルバルブ１１が開状態にあるとき
に電磁コイル２０への通電が停止されると、クラッチプ
レート４０の爪４１とロータ３０の爪３５との間の係合
状態が解除され、サポート４内の図示しない戻しばねの
付勢力によってスロットルバルブ１１が全閉状態とされ
る。

【００３５】以上のように、電磁コイル２０、ロータ３
０及びクラッチプレート４０により電磁クラッチ機構が
構成されている。そして、ロータ３０とクラッチプレー
ト４０により噛合クラッチが構成されており、モータ９
０の駆動力が直ちにスロットルシャフト１２に伝達され
るので、クラッチ結合後の補正量は少なく良好な応答性
が得られる。また、ロータ３０とクラッチプレート４０
間の連結部は第１の爪３５及び第２の爪４１間の線接触
もしくは面接触となり、連結部の面圧が小さいので耐久
性に優れる。

【００３６】また、第１の爪３５及び第２の爪４１の何
れの爪もロータ３０の外周縁部に形成された外歯３４の
近傍に形成されており、ロータ３０の軸部３１と筒体部
３２を接続する腕部３３に大きな力が加わることがない
ので、これらを細く形成し図４に示すように腕部間の開
口を大きく形成することができる。従って、電磁コイル
２０に対し良好な磁気回路を構成することができ、起磁
力を噛合クラッチの結合力として有効に利用できる。

【００３７】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、本発明にいう駆動制御手段と
しての機能を有する。即ち、車両に搭載され図７に示す
ように各種センサの検出信号が入力され、電磁コイル２
０及びモータ９０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
通常のアクセル操作に応じた制御の外、定速走行制御、
加速スリップ制御等の各種制御が行なわれるように構成
されている。

【００３８】図７において、コントローラ１００はマイ
クロコンピュータ１１０並びにこれに接続された入力処
理回路１２０及び出力処理回路１３０を有し、モータ９
０及び電磁コイル２０が出力処理回路１３０に接続され
ている。コントローラ１００はイグニッションスイッチ
１０１を介して電源ＶＢ　に接続されている。尚、コン
トローラ１００の電源開閉手段としては、イグニッショ
ンスイッチ１０１がオンとなったときに導通するトラン
ジスタもしくはリレー、あるいは他のスイッチング素子
であってもよい。

【００３９】そして、アクセルセンサ８が入力処理回路
１２０に接続され、アクセルペダル７の踏込量に応じた
信号を出力し、スロットルセンサ１３の出力信号と共に
入力処理回路１２０に入力される。コントローラ１００
においては運転条件に応じて電磁コイル２０がオンオフ
制御されると共に、アクセルペダル７の踏込量即ちアク
セル開度及び種々の制御条件に応じて設定されるスロッ
トルバルブ１１の開度、即ちスロットル開度が得られる
ようにモータ９０の駆動制御が行なわれる。入力処理回
路１２０には、図示しない複数のスイッチ群によって構
成された定速走行制御用スイッチ１２１が接続されてい
る。

【００４０】車輪速センサ１２２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、
図では一個となっているが、必要に応じ各車輪に装着さ
れる。また、コントローラ１００には点火回路ユニット
、通称イグナイタ１２３が接続されており、点火信号が
入力され内燃機関の回転数が検出される。トランスミッ
ションコントローラ１２４は自動変速装置を制御する制
御装置であり、ここで出力される変速信号およびタイミ
ング信号がコントローラ１００に供給される。

【００４１】モード切替スイッチ１２５は、アクセルペ
ダル７の踏込量とスロットルバルブ１１の開度との対応
関係について種々の運転モードに応じて予め設定したマ
ップをマイクロコンピュータ１１０に記憶させておき、
これを適宜選択し運転モードに応じたスロットルバルブ
１１の開度を設定するものである。この運転モードとと
しては、例えばパワーもしくはエコノミー、又は高速道
路走行もしくは市街地走行といったモードを設定するこ
とができる。加速スリップ制御禁止スイッチ１２６は、
運転者が加速スリップ制御を好まない場合、これを操作
することによりマイクロコンピュータ１１０に対し同制
御を禁止する信号を出力するものである。ステアリング
センサ１２７は、例えば加速スリップ制御を行なう際、
ステアリングが転舵されているか否かを判定し、その判
定結果に応じて目標スリップ率を設定し得るようにする
ものである。更に、図示しないスタータモータを駆動制
御するスタータ回路１２８が入力処理回路１２０に接続
されており、スロットル制御装置が正常に機能するか否
かのイニシャルチェックに際し、実際にスロットルバル
ブ１１を開閉させて確認する迄スタータモータは不作動
とされる。これにより、スロットル制御装置のイニシャ
ルチェック時の機関の過回転を回避することができる。

【００４２】以上の構成になる実施例の作用を説明する
。図８のフローチャートは本実施例のスロットル制御装
置の全体作動を示すもので、コントローラ１００におい
て、ステップＳ１にてイニシャライズされ、ステップＳ
２にて入力処理回路１２０への前述の種々の入力信号が
処理され、ステップＳ３に進みこれらの入力信号に応じ
て制御モードが選択される。即ち、ステップＳ４乃至Ｓ
８の何れかが選択される。

【００４３】ステップＳ４乃至Ｓ６の制御が行なわれた
ときは、ステップＳ９，Ｓ１０にてトルク制御及びコー
ナリング制御が行なわれる。前者は変速時のショックを
軽減するようにスロットル制御を行ない、後者は図示し
ないステアリングの舵角に応じてスロットル制御を行な
うものであるが、本実施例とは直接関係しないので説明
は省略する。尚、ステップＳ７のアイドル回転数制御は
機関状態が変化してもアイドル回転数を一定の値に保持
するように制御するもので、ステップＳ８はイグニッシ
ョンスイッチ１０１をオフとした後の後処理を行なうも
のである。そして、ステップＳ１１にてダイアグノーシ
ス手段により自己診断が行なわれフェイル処理が行なわ
れた後、ステップＳ１２にて出力処理されて出力処理回
路１３０を介して電磁コイル２０及びモータ９０が駆動
される。而して、上述のルーチンが所定の周期で繰り返
される。

【００４４】次に、上記の全体作動の内、ステップＳ４
の通常アクセル制御時の作動を説明する。アクセルペダ
ル７非操作時、即ちスロットルバルブ１１全閉時には、
板ばね４５の付勢力によりクラッチプレート４０はプレ
ートホルダ５０側にあってロータ３０とは離隔している
。

【００４５】電磁コイル２０が通電され、ヨーク２１及
びロータ３０が励磁されると、クラッチプレート４０が
ロータ３０に吸着されて爪３５，４１が噛合する。而し
て、モータ９０の駆動力がスロットルシャフト１２に伝
達され得る状態となる。このとき、ピン４２はクラッチ
プレート４０と共にロータ３０方向に移動しているので
、操作プレート６０の切欠６１と係合することはない。 以後、後述の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９０によって回転駆動され、従ってコ
ントローラ１００におけるモータ９０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。

【００４６】即ち、通常アクセル制御時には、アクセル
ペダル７の踏み込み操作を行なうと、その操作量に応じ
た出力がアクセルセンサ８からコントローラ１００に入
力され、ここでアクセル操作量に応じた目標スロットル
開度が設定される。そして、モータ９０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、スロットルバルブ１１が上記目標スロットル
開度に略等しくなるように、コントローラ１００により
モータ９０が駆動制御される。而して、アクセルペダル
７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。

【００４７】このように、アクセルペダル７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７の操作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７
の操作を解除すると、サポート４内の図示しない戻しば
ねの付勢力およびモータ９０の駆動力によってスロット
ルバルブ１１が全閉状態とされる。

【００４８】上記通常アクセル制御時において、スロッ
トルバルブ１１の異常作動を含み装置の異常が検知され
たときには、電磁コイル２０への通電が行なわれなくな
りロータ３０とクラッチプレート４０が分離され、スロ
ットルバルブ１１はサポート４内の戻しばねにより初期
位置に戻される。また、モータ９０によるロータ３０の
駆動も停止される。このときには、クラッチプレート４
０がプレートホルダ５０側に移動するため、ピン４２が
操作プレート６０の切欠６１の端面６１ａ，６１ｂ間に
位置することとなる。従って、アクセルペダル７を所定
操作量以上に踏み込むことにより、操作プレート６０が
回動して端面６１ａがピン４２に当接し、以後運転者に
よるアクセルペダル７の操作力をスロットルシャフト１
２に直接伝達することができる。

【００４９】次に、加速スリップ制御時の作用を説明す
る。図７の車輪速センサ１２２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、上述の通常アクセ
ル制御モードから加速スリップ制御モードに移りスロッ
トルバルブ１１の開度が以下のように制御される。

【００５０】即ち、コントローラ１００においてその路
面における十分な牽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９０
が制御される。而して、スリップ率が所定値以下となり
、且つ目標スロットル開度が通常アクセル制御モード時
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アクセル制御モードに復帰する
。

【００５１】この場合において、上述のように正常時に
は操作プレート６０とピン４２とは係合しないので、た
とえアクセルペダル７が所定操作量以上踏み込まれても
モータ９０によるスロットル開度の制御に対し機械的な
干渉が生ずることはない。従って、例えば低摩擦係数路
面で加速スリップが発生し加速スリップ制御に移行した
場合において、運転者がアクセルペダル７を大きく踏み
込んでもスロットルバルブ１１はモータ９０によって全
閉状態とすることができるので、所期の加速スリップ制
御を行なうことができ安定した走行を確保することがで
きる。

【００５２】尚、ステップＳ５の定速走行制御時の作用
を簡単に説明すると、車輪速センサ１２２によって検出
された車速と定速走行制御用スイッチ１２１内の図示し
ないセットスイッチ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９０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７が踏み込まれ、通常アクセル制御モードの
アクセル操作量に対応するスロットル開度が定速走行制
御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
常アクセル制御モードの設定開度に置き換えられる。

【００５３】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明のスロット
ル制御装置によれば、電磁クラッチ機構は噛合クラッチ
を具備しているので、電磁クラッチ機構が作動すると、
駆動源の駆動力が直ちにスロットルシャフトに伝達され
る。これにより、クラッチ結合後の補正量は少なくなり
、良好な応答性が得られる。しかも、従前のピンと孔と
の嵌合による連結の場合が実質的に点接触であるのに対
し、本発明によれば線接触もしくは面接触となるので連
結部の面圧が小さくなり耐久性が向上する。

【００５４】また、回転体と可動部材に夫々第１の爪及
び第２の爪が形成された装置にあっては、何れの爪も、
外周縁部に形成された外歯の近傍に形成されており、回
転体の軸心と外周縁部との間を少くとも一つの腕部を介
して接続し腕部間に開口を設けることとしても腕部に大
きな力が加わることがないので、これらを細く形成する
ことができる。従って、軽量化が可能となるのみならず
、電磁コイルに対し良好な磁気回路を構成することがで
き、起磁力を噛合クラッチの結合力として有効に利用で
きるので、電磁コイルの小型化が可能となる。更に、駆
動源に連結される回転体の外周縁部に形成された外歯を
介して駆動力が伝達されるので、減速比を大きくとるこ
とができ、従って減速用のギヤが不要であり部品点数が
少なく、小型化が可能となる。

【００５５】可動部材がプレス成形により形成された装
置にあっては、製造が困難な第２の爪部を容易に形成す
ることができるので量産が可能である。

【００５６】回転体が筒体部を具備した形状に形成され
た装置にあっては、電磁コイルが筒体部に囲繞されるの
で所期の磁気パーミアンスが確保され、従前の磁気遮蔽
シート等が不要となり部品点数を低減することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスロットル制御装置の一実施例の斜視
図である。

【図２】本発明のスロットル制御装置の一実施例の縦断
面図である。

【図３】本発明のスロットル制御装置の一実施例の分解
斜視図である。

【図４】本発明の一実施例における電磁クラッチ機構の
分解斜視図である。

【図５】本発明の一実施例におけるクラッチプレートの
円周方向の断面図である。

【図６】本発明の一実施例におけるロータ及びクラッチ
プレートに形成される爪の傾斜角を設定するための特性
図である。

【図７】本発明の一実施例におけるコントローラ及び入
出力装置の全体構成図である。

【図８】本発明の一実施例における全体作動を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１　　ハウジング ７　　アクセルペダル ８　　アクセルセンサ 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 ２０　　電磁コイル，　　２１　　ヨーク，　　２３　
　コイル３０　　ロータ（回転体），　　３４　　外歯
３５　　爪（第１の爪） ４０　　クラッチプレート（可動部材）４１　　爪（第
２の爪） ４２　　ピン ４５　　板ばね（連結部材） ５０　　プレートホルダ（支持部材） ５２　　孔 ６０　　操作プレート ６１　　切欠 ６１ａ，６１ｂ　　端面 ６２　　アクセルシャフト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アクセル操作機構と、少くとも該アク
   セル操作機構の操作量に応じて駆動力を出力する駆動源
   と、内燃機関のスロットルバルブを固定しハウジングに
   回動自在に支持するスロットルシャフトと、該スロット
   ルシャフト及び前記駆動源間を断続する電磁クラッチ機
   構と、該電磁クラッチ機構及び前記駆動源を制御し前記
   スロットルバルブを開閉する駆動制御手段とを備えたス
   ロットル制御装置において、前記電磁クラッチ機構は噛
   合クラッチを具備し、該噛合クラッチを介して前記駆動
   源の駆動力を前記スロットルシャフトに伝達するように
   したことを特徴とするスロットル制御装置。
2. 【請求項２】　　アクセル操作機構と、少くとも該アク
   セル操作機構の操作量に応じて駆動力を出力する駆動源
   と、内燃機関のスロットルバルブを固定しハウジングに
   回動自在に支持すると共に少くとも一端部が前記ハウジ
   ングから延出するスロットルシャフトと、該スロットル
   シャフトの延出部に固定する支持部材と、該支持部材と
   前記スロットルバルブとの間の前記スロットルシャフト
   上の所定位置にて軸方向の移動を規制すると共に前記ス
   ロットルシャフトに回動自在に支持する磁性体の回転体
   と、該回転体と前記支持部材との間で前記スロットルシ
   ャフトの軸方向に移動可能に支持する磁性体の可動部材
   と、該可動部材と前記支持部材とを連結すると共に当該
   可動部材を前記支持部材方向に付勢する連結部材と、前
   記ハウジングの前記回転体に対向する位置に固定し、励
   磁時に前記可動部材を前記回転体側に吸引結合する電磁
   コイルとを備え、前記回転体の外周縁部の全周に亘り外
   歯を形成すると共に、該外歯に隣接する前記回転体の平
   面部に放射状に延在すると共に全周に亘って連続して配
   列する第１の爪を形成し、前記可動部材の前記回転体と
   対向する平面部の全周に亘って前記第１の爪と対向する
   位置に前記第１の爪と実質的に同一形状の第２の爪を形
   成し、前記回転体及び可動部材により噛合クラッチを構
   成し、前記回転体を前記駆動源に連結し前記駆動源の駆
   動力により前記回転体を回動するようにしたことを特徴
   とするスロットル制御装置。
3. 【請求項３】　　前記可動部材は、プレス成形により、
   前記第２の爪を放射状に延在すると共に全周に亘って連
   続する断面三角形の山形に形成した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. 【請求項４】　　前記回転体は、筒体部を具備し、該筒
   体部により前記電磁コイルを囲繞するように配置したこ
   とを特徴とする請求項２記載のスロットル制御装置。