JPH05141279A - 内燃機関の回転数調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 調節部材の操作量が過度に増速側に過回転し
た時、その過回転を確実に阻止する安全性の高い内燃機
関の回転数調節装置を提供する。 【構成】 スロットル弁２の開度は制御装置の指令によ
りモータ４が調節する。通常走行時、電気操作系に異常
が発生し、回転中間レバー６がアクセルレバー３よりも
所定相対位置を超えてスロットル弁開き側に回転したと
き、この回転中間レバー６の回転力によってアーム、コ
イルバネ、アームを押し出し、ヒューズ２５を破壊す
る。これにより、通電路の電気的遮断により電磁クラッ
チ１２がオフになり、モータによるスロットル弁の制御
が禁止され、スロットル弁を閉方向に回転させる。この
ため、制御装置の指令に依存せず、機械的な破壊によっ
て確実にスロットル弁の過回転を阻止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の回転数調節
装置に関するもので、例えばガソリン機関の吸入空気量
を調節するスロットル弁開度調節装置、ディーゼル機関
の燃料噴射量を調節する燃料噴射ポンプアクセルレバー
開度調節等に適用される。

【０００２】

【従来の技術】従来より内燃機関の吸入空気量を調節す
るスロットル弁制御装置としては、特開昭６１−２３８
３７号公報、特開平１−１４２２２３号公報に示される
ように、運転者によって操作されるアクセル操作系と制
御装置により駆動される電気操作系との両方でスロット
ル弁の開度を調節可能にするものが知られている。これ
らの従来のものは、スロットル弁とアクセルペダルとの
操作量の相対差をスイッチで検出し、検出されたアクセ
ル操作量に比べてスロットル操作量が開側に過大になっ
た時、異常とみなし、この異常信号に基づいてスロット
ル弁を閉側に調節している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のスロットル弁制御装置によると、アクセル操
作量とスロットル操作量との相対差を検出するスイッチ
は、回動可能なレバーと、このレバーに当接することに
よって電気的にオンする電気スイッチからなる構成であ
るから、埃、塵の咬み込み、汚れ等によって電気接触不
良をおこす可能性があり、機械操作により作動する機構
（メカニズム）のものに比べ、信頼性および安全性が低
いという問題がある。

【０００４】本発明が解決しようとする課題は、アクセ
ル操作量に比べて調節部材の操作量を過度に増速側に過
回転した時、制御装置の指令に依存せず、機械的な破壊
によって確実に調節部材を減速状態に戻すようにした安
全性の高い内燃機関の回転数調節装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明による内燃機関の回転数調節装置は、内燃機関
の回転数を調節する調節部材の操作量を、運転者によっ
て操作されるアクセル操作系と、制御装置により駆動さ
れる電気操作系との両方で調節可能にした内燃機関の回
転数調節装置において、増速方向と減速方向とに操作さ
れて内燃機関の回転数を調節する調節部材と前記調節部
材を増速方向に付勢する第１付勢手段と、前記調節部材
とともに回転する連動レバーと、前記連動レバーの回転
軸と同軸の回転軸を有し、前記連動レバーに前記調節部
材の増速方向で係合する中間レバーと、前記中間レバー
を前記調節部材の減速方向に付勢する付勢手段であっ
て、前記第１付勢手段に抗して前記調節部材を最減速状
態に保持する第２付勢手段と、前記連動レバーおよび前
記中間レバーの回転軸と同軸の回転軸を有し、前記中間
レバーに前記調節部材の減速方向で係合するアクセルレ
バーと、運転者の操作量に応じて前記アクセルレバーを
回転させるアクセル操作系と、制御装置からの指令に応
じて前記調節部材の操作量を調節する駆動手段と、前記
調節部材と前記駆動手段との間に介装され、前記調節部
材と前記駆動手段との連結を断続する電磁クラッチと、
前記電磁クラッチの通電路であって、前記アクセルレバ
ーの回転位置よりも所定相対位置を超えて増速側に前記
中間レバーが回転したとき、該中間レバーの回転力によ
り機械的破壊を伴い遮断される通電路と備えることを特
徴とする。

【０００６】

【作用】本発明による内燃機関の回転数調節装置による
と、定車速走行時などに電気操作系に異常が発生し、中
間レバーがアクセルレバーよりも所定相対位置を超えて
増速側に回転したとき、この中間レバーの回転力によっ
て通電路が機械的に破壊される。このときの通電路の電
気的遮断により電磁クラッチがオフになり、駆動手段に
よる調節部材の制御が禁止され、前記第１付勢手段に打
ち勝つ前記第２付勢手段の付勢力によって調節部材がア
クセルレバーの操作量に対応した位置まで戻される。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。内燃機関のスロットル弁駆動装置に本発明を適用し
た第１実施例を図１〜図５に示す。内燃機関のスロット
ル弁駆動装置は、スロットル弁２、電気式の駆動装置１
６、アクセルレバー３、固定中間レバー５、回転中間レ
バー６、引張スプリング１３、１４、１５からなる。

【０００８】アクセルレバー３は、図４に示すように運
転者によるアクセルペダル１の踏み込み量に応じて変化
されるアクセルワイヤ７の引き代の量だけ回転される。
スロットル弁２は、図１に示すように、内燃機関の吸気
通路を形成するスロットルボディ８内に配設され、ベア
リング９、１０を介してスロットルボディ８に回転自在
に支持されたシャフト１１にスクリュー等により固定さ
れている。シャフト１１の一方の端部には固定中間レバ
ー５が固定され、他方の端部には電磁クラッチ１２が設
けられている。

【０００９】電磁クラッチ１２を構成する図示しない電
磁コイルを有するセクタギヤ１２ａは、シャフト１１の
周りに回転自在に取り付けられ、クラッチ板１２ｂは図
示しない板バネにより円板１２ｃに取り付けられ、円板
１２ｃはシャフト１１に固定されている。クラッチ板１
２ｂは、円板１２ｃと回転方向に固定され、シャフト軸
方向に移動可能になっている。

【００１０】電気式の駆動装置１６は、モータ４、ピニ
オンギヤ１７から構成されている。モータ４はスロット
ル弁要求開度信号に応じた目標回転角にピニオンギヤ１
７を回転させてスロットル弁２を目標開度に開く。セク
タギヤ１２ａは、ピニオンギヤ１７に噛み合うセクタギ
ヤ１２ａは、これに内蔵される電磁コイルへの通電によ
り励磁されてクラッチ板１２ｂを吸着可能であり、吸着
または離脱によってモータ４の駆動力をシャフト１１に
伝達したり遮断したりする。

【００１１】固定中間レバー５は、スロットル弁開方向
に引張スプリング１３によって付勢されている。固定中
間レバー５のノッチ部５ａは、回転中間レバー６のノッ
チ部６ａに当接している。回転中間レバー６は、シャフ
ト２４の周りに回転自在で、スロットル弁閉方向に引張
スプリング１４によって付勢されている。アクセルレバ
ー３は、シャフト２４の周りに回転自在に取り付けら
れ、スロットル弁閉方向に引張スプリング１５が付勢さ
れている。アクセルレバー３にはノッチ３ａが突き出し
ており、このノッチ３ａが回転中間レバー６の閉側への
移動を阻止している。

【００１２】アクセルレバー３には、図２および図３に
示すように、シャフト２０の周りに回転自在なアーム２
１とアーム２２が取り付けられており、アーム２１とア
ーム２２はコイルバネ２３により押し広げられている。
アーム２１と２２は、アーム２２から延びるストッパ２
２ａがアーム２１を係止している。アーム２１は、アク
セルレバー３のノッチ３ｂに当接している。アーム２２
は引張スプリング３０により引っ張られている。アクセ
ルレバー３には、図５に示すように、前記電磁コイルの
通電路２９を構成するヒューズ２５が取り付けられてい
る。アクセルレバー３に取り付けられる電磁ソレノイド
２６は、図示しない定車速走行用のオートクルーズボタ
ンを押すとピン２６ａが伸長し、アーム２１の回転を規
制する。

【００１３】ここで機関回転数で例えば１５００ｒｐｍ
相当の回転角だけで回転中間レバー６がアクセルレバー
３に対しスロットル弁開方向側に動くと、アーム２２が
回転中間レバー６に押されて回転し、このアーム２２の
図２で左方向の回転によりコイルバネ２３を介してアー
ム２１が左方向に回転し、このアーム２１の回転力によ
ってヒューズ２５を切断する。これにより、モータ４へ
の通電または電磁クラッチ１２への通電が遮断される。

【００１４】引張スプリング１３は、一端が固定中間レ
バー５に係止され、他端がスロットルボディ８に係止さ
れ、スロットル弁２を開弁方向に付勢する。引張スプリ
ング１４は、一端が回転中間レバー６に係止され、他端
がスロットルボディ８に係止され、引張スプリング１４
の付勢力は引張スプリング１３の全開側付勢力よりも強
い全閉側付勢力が付与されている。引張スプリング１５
は、一端がアクセルレバー３に係止され、他端がスロッ
トルボディ８に係止され、アクセルワイヤ７とアクセル
レバー３をスロットル弁２の全閉側に戻すのに十分な力
が付与されている。

【００１５】次に各々の状況に応じた作動を説明する。 （１）通常走行時 運転者によってアクセルペダル１が踏み込まれると、ア
クセルペダル１にアクセルワイヤ７を介して機械的に連
結されたアクセルレバー３が図１に示す矢印開方向にア
クセルペダル１の踏み込み量に対応した回転角だけ引張
スプリング１５に抗して回転する。このアクセルペダル
１の踏み込み量は、図示しないアクセル開度センサで検
知され、その検知信号が図示しない電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）に入力される。ＥＣＵの指令によりアクセルペダル
１の踏み込み量に応じたスロットル弁開度信号が駆動信
号としてモータ４に入力される。モータ４のピニオンギ
ヤ１７に噛み合うセクタギヤ１２ａが目標角だけ回転す
る。このとき電磁クラッチ１２の電磁コイル１２ａはオ
ン状態であるから、クラッチ板１２ｂがセクタギヤ１２
ａに吸着しているため、円板１２ｃが目標回転角だけ回
転し、スロットル弁を目標開度に調節する。このとき固
定中間レバー５と回転中間レバー６は、当接しない範囲
でほぼ同じ動きをする。 （２）トラクションコントロール走行時 駆動輪のスリップが検出されると、ＥＣＵの判断により
モータ４でスロットル弁２を閉じ側に駆動する。このと
き、回転中間レバー６と固定中間レバー５は、離れた状
態にあり、固定中間レバー５は回転中間レバー６より少
し離れている位置から最適な内燃機関駆動力となる閉じ
側の位置へ調節される。 （３）クルーズコントロール走行時 運転者が定車速用セットスイッチであるオートクルーズ
ボタンを操作すると、アクセルペダル１の踏み込み量よ
りもスロットル弁２の開き開度が大きければ、アクセル
レバー３のノッチ３ａよりも開き側の位置で回転中間レ
バー６および固定中間レバー５が移動する。この場合、
前記オートクルーズボタンと同期して電磁ソレノイド２
６がオンし、これに伴いピン２６ａが伸長し、そのため
アーム２１の動きはピン２６ａによって規制されるた
め、ヒューズ２５がア−ム２１によって切断されること
はない。電磁クラッチ１２は、オン状態である。 （４）異常発生時 通常走行時、運転者の意思に反してモータ４が過回
転すると、アクセルペダル開度に相当するアクセルレバ
ー３の回転角よりも回転中間レバー６の回転角が過度に
大きくなる。そのため内燃機関の機関回転数で例えば約
１５００ｒｐｍ以上になると、回転中間レバー６に押さ
れたアーム２２およびアーム２１が図２で左方向に回転
してヒューズ２５を破壊する。破壊によってヒューズ２
５が切断されると、図５に示す通電回路２９が遮断さ
れ、電磁クラッチ１２への通電がオフされ、これに伴い
電磁クラッチ１２が切断される。すると図１に示すモー
タ４によるスロットル弁２の制御が中止され、引張スプ
リング１４の付勢力が引張スプリング１３の付勢力より
大であることから回転中間レバー６がアクセルレバー３
に当接する位置まで戻され、スロットル弁２も戻され
る。これにより、簡単には修復されないヒューズ２５の
破壊によって、内燃機関の過回転が確実に防止され、安
全が確保される。 トラクションコントロール時、回転中間レバー６の
開度よりも閉側に固定中間レバー５がある。このとき電
気操作系に異常が発生し、モータ４が過回転すると、こ
のとき電磁ソレノイド２６はオフ状態にあるから、前記
通常走行時と同様に、アクセルレバー３の回転角よりも
固定中間レバー５に押されて回転される回転中間レバー
６の回転角が所定の例えば１５００ｒｐｍ機関回転数以
上に過大になった時、回転中間レバー６がアーム２２を
押してこのアーム２２と連動するアーム２１がヒューズ
２５を切断する。ヒューズ２５が切断されると、電磁ク
ラッチ１２をオフにする。すると引張スプリング１４の
付勢力が引張スプリング１３の付勢力の打ち勝ってスロ
ットル弁２がアクセル操作量に対応した開度まで閉じら
れる。 クルーズコントロール時、電気操作系に異常が発生
すると、例えば運転者がブレーキペダルを操作すると、
それに連動して電磁クラッチ１２がオフし、アクセルペ
ダル１、アクセルワイヤ７、アクセルレバー３、回転中
間レバー６、固定中間レバー５によるアクセル操作に切
り替える。これにより安全が確保される。

【００１６】前記実施例は、内燃機関のスロットル弁制
御装置に適用した実施例であるが、本発明はディーゼル
機関の燃料噴射量を調節する燃料噴射ポンプのコントロ
ールレバーに適用することも可能である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の回転速度調節装置によれば、運転者の意思に反してア
クセル操作量に比べて調節部材の操作量が過度に過回転
側に移行したとき、破壊を伴う通電回路の遮断によって
電気操作系の電磁クラッチを遮断する構成であるから、
電子制御装置の指令に依存せず、内燃機関の過回転を確
実に防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概略斜視図である。

【図２】図１に示すＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図２に示すＢ方向矢視図である。

【図４】本発明の実施例を示す模式図である。

【図５】本発明のヒューズの通電路を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１ アクセルペダル（アクセル操作系） ２ スロットル弁（調節部材） ３ アクセルレバー ４ モータ（駆動手段） ５ 固定中間レバー（連動レバー） ６ 回転中間レバー（中間レバー） ７ アクセルワイヤ（アクセル操作系） １１ シャフト（回転軸） １２ 電磁クラッチ １３ 引張スプリング（第１付勢手段） １４ 引張スプリング（第２付勢手段） ２４ シャフト（回転軸） ２５ ヒューズ（通電路） ２９ 通電路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の回転数を調節する調節部材の
   操作量を、運転者によって操作されるアクセル操作系
   と、制御装置により駆動される電気操作系との両方で調
   節可能にした内燃機関の回転数調節装置において、 増速方向と減速方向とに操作されて内燃機関の回転数を
   調節する調節部材と前記調節部材を増速方向に付勢する
   第１付勢手段と、 前記調節部材とともに回転する連動レバーと、 前記連動レバーの回転軸と同軸の回転軸を有し、前記連
   動レバーに前記調節部材の増速方向で係合する中間レバ
   ーと、 前記中間レバーを前記調節部材の減速方向に付勢する付
   勢手段であって、前記第１付勢手段に抗して前記調節部
   材を最減速状態に保持する第２付勢手段と、 前記連動レバーおよび前記中間レバーの回転軸と同軸の
   回転軸を有し、前記中間レバーに前記調節部材の減速方
   向で係合するアクセルレバーと、 運転者の操作量に応じて前記アクセルレバーを回転させ
   るアクセル操作系と、 制御装置からの指令に応じて前記調節部材の操作量を調
   節する駆動手段と、 前記調節部材と前記駆動手段との間に介装され、前記調
   節部材と前記駆動手段との連結を断続する電磁クラッチ
   と、 前記電磁クラッチの通電路であって、前記アクセルレバ
   ーの回転位置よりも所定相対位置を超えて増速側に前記
   中間レバーが回転したとき、該中間レバーの回転力によ
   り機械的破壊を伴い遮断される通電路と備えることを特
   徴とする内燃機関の回転数調節装置。