JPH0571365A - 内燃機関の回転速度調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関における最適絞り弁制御、クルーズ
コントロールおよびトラクションコントロールができ、
しかも、モータに異常が発生したとき車両を安全に走行
可能なスロットル弁駆動装置を提供する。 【構成】 アクセルレバー３、回転中間レバー６および
固定中間レバー５の回転軸心は、スロットル弁２を固定
するシャフト１１の回転軸心と一致している。通常運転
時、クラッチ１２が接続され、モータ４によりスロット
ル弁２の開度が制御される。異常発生時、クラッチ１２
が切断され、モータ４の回転力はスロットル弁２に伝達
されない。このとき、運転者の操作量に応じてアクセル
レバー３が回動し、アクセルレバー３が回転中間レバー
６を介して当接する固定中間レバー５を回動し、スロッ
トル弁２の開度を調節する。これにより、異常時、アク
セル操作量に対応するスロットル弁２の開度が確保さ
れ、内燃機関の過回転が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載される内燃
機関の回転速度を調節する回転速度調節装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の絞り弁の制御をコンピュータ
により行う電子制御システムでは、特開平２−１５７４
３３号公報に示されるように、アクセルペダルの踏込み
量が電気信号に変換されてコンピュータに入力されると
同時に、内燃機関の回転数および水温等の運転条件およ
び大気温度等の検出値も合わせて入力され、これらの入
力値に基づいて演算処理された結果、最適な絞り弁の開
度が決定されて、モータにより絞り弁が開閉制御され
る。

【０００３】このような通常運転時の最適絞り弁制御の
他に、車両を一定の速度で走行するクルーズコントロー
ル、車輪がスリップして操縦性が失われそうになったと
き内燃機関の駆動力を落とすトラクションコントロール
等は、モータによる絞り弁の開度の調節によりコントロ
ールされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内燃機
関の吸入空気量を制御する従来のスロットル弁駆動装置
によると、絞り弁を駆動するモータに異常が発生する
と、絞り弁の過度の大開度により内燃機関の過回転が発
生する虞があるので、状況によっては車両が暴走し兼ね
ないという問題がある。

【０００５】本発明は、この問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、内燃機関の最適回転速
度制御、クルーズコントロールおよびトラクションコン
トロールができ、しかも、モータに異常が発生したとき
車両を安全に走行可能な回転速度調節装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の第１発明による内燃機関の回転速度調節装置
は、内燃機関の回転速度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速度調節装置において、増速方向と
減速方向とに操作されて内燃機関の回転速度を調節する
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
続するクラッチとを備えることを特徴とする。

【０００７】本発明の第２発明による内燃機関の回転速
度調節装置は、前記アクセル操作系が、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リンク機構
と、前記アクセルレバーを前記調節部材の減速方向に付
勢する第３付勢手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の内燃機関の回転速度調節装置による
と、通常運転時、クラッチが接続され、駆動手段により
調節部材の操作量が制御される。異常発生時、クラッチ
が切断され、駆動手段の回転力は調節部材に伝達され
ず、このとき、運転者の操作量に応じてアクセルレバー
が回動し、アクセルレバーが中間レバーを介して当接す
る連動レバーを回動し、調節部材の開度を調節する。ア
クセルレバー、中間レバーおよび連動レバーは同一の回
転軸心をもつ構造であるから、異常時、アクセル操作量
に対応する調節部材の操作量が確保されるため、内燃機
関の過回転が防止される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の第１実施例を図１および図２に示す。内
燃機関のスロットル弁駆動装置は、アクセルペダル１、
スロットル弁２、電気式の駆動装置１６、アクセルレバ
ー３、固定中間レバー５、回転中間レバー６、スプリン
グ１３、１４、１５よりなる。

【００１０】アクセルペダル１は、乗用車の車室内に配
設され、運転者の踏み込み量に応じてアクセルワイヤ７
の引き代を変化させ、アクセルレバー３を回転させる。
スロットル弁２は、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。また、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、他方の端部にはクラッチ１２が固定される。

【００１１】アクセルレバー３は、シャフト１１の一方
の端部に軸受２４を介して回転自在に支持され、アクセ
ルペダル１に機械的に連結するアクセルワイヤ７の端部
を外周部３ａに固定している。またアクセルレバー３
は、スロットル弁２の閉方向で回転中間レバー６に係合
する突起３ｂを有する。回転中間レバー６は、アクセル
レバー３と固定中間レバー５の間に配置され、軸受２５
を介してシャフト１１に回転自在に支持されている。そ
して回転中間レバー６は、固定中間レバー５に開方向で
係合する突起６ａを有する。この突起６ａにレバー当接
スイッチ２１が取り付けられる。

【００１２】レバー当接スイッチ２１は、回転中間レバ
ー６と固定中間レバー５が離間しているときオンし、回
転中間レバー６と固定中間レバー５が当接するとオフす
る。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、スロットル弁２を全閉に戻す
ことができるように引張スプリング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。

【００１３】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。電
気式の駆動装置１６は、モータ４、ピニオンギヤ１７、
セクタギヤ１８、クラッチ１２およびアクセル開度セン
サ１９から構成されている。モータ４はスロットル弁開
度信号に応じた目標回転角にピニオンギヤ１７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１８
は、シャフト１１の他方の端部に回転自在に組み付けら
れ、外周部がピニオンギヤ１７に噛み合っている。この
セクタギヤ１８は、クラッチ１２により、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。

【００１４】スロットルセンサ１９は周知のように電子
制御燃料噴射装置を搭載した内燃機関に装着されるもの
で、シャフト１１の回転変位が電気信号に変換され、例
えばアイドルスイッチ信号とスロットル開度信号が出力
される。アクセル開度センサ２２は、アクセルペダル１
の踏み込み量を検出するもので、アクセルスイッチ信号
とアクセル開度信号が出力される。この信号を制御装置
（ＥＣＵ）２０に送り、ＥＣＵ２０の指令によりモータ
４を制御する。

【００１５】内燃機関の始動時、イグニッションスイッ
チがオンされるとクラッチ１２に電流が流れ、クラッチ
１２とセクタギヤ１８が連結される。これにより、モー
タ４の回転量によりスロットル弁２を制御する。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。このアクセルレバー
３の回転角、すなわちアクセルペダル１の踏み込み量を
アクセル開度センサ２２で検出し、ＥＣＵ２０を介し
て、モータ４にアクセルペダル１の踏み込み量に応じた
スロットル弁開度信号が出力される。そして、モータ４
のピニオンギヤ１７およびそれに噛み合ったセクタギヤ
１８が目標回転角だけ回転する。このとき、固定中間レ
バー５と回転中間レバー６は、レバー当接スイッチ２１
がオフしない範囲でほぼ同じ動きをする。

【００１６】（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、ＥＣＵ２０の判断に
よりモータ４でスロットル弁２を閉側へ駆動する。この
とき、アクセルレバー３の動きとは無関係にスリップの
ない最適な開度にスロットル弁４が制御される。このと
き、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側の位置
へ動くのみであり、運転者のアクセルフィーリングには
何ら影響を与えない。

【００１７】（３）クルーズコントロール走行時 運転者が定速走行用のセットスイッチを操作すると、Ｅ
ＣＵ２０内のスイッチングトランジスタがオンとなり、
常閉のブレーキスイッチを介してクラッチ１２のコイル
が通電状態に切り替わる。この通電状態によりレバー当
接スイッチ２１がオフ（固定中間レバー５と回転中間レ
バー６が当接することによる）となってもブレーキスイ
ッチがオフとならない限り、クラッチ１２のコイルが通
電状態に保持される。

【００１８】この状態でアクセルペダル１の操作を停止
し踏力を除くと、アクセルレバー３が全閉側に復帰する
が、固定中間レバー５および回転中間レバー６はクラッ
チ１２を介してモータ４に連結されており、アクセルペ
ダル１の操作停止時の開度が保持される。このとき、図
１中閉方向に駆動することとなるが、アクセルレバー３
は全閉位置を保持するためアクセルワイヤ７がたわむこ
とはない。そして、車速センサによって検出された車速
とセットスイッチによりセットされた車速との差に応じ
て目標ストッロル開度が設定され、モータ４が駆動制御
される。

【００１９】定速走行制御中に追い越し加速等が必要と
なり、オーバーライドの必要が生じた時には、アクセル
センサ２２とスロットルセンサ１９の検出値を比較し、
アクセルペダル１の開度が大となった時にオーバーライ
ドモードに転じ、目標スロットル開度が通常走行モード
の設定値に置き換えられる。定速走行を中止する場合に
は、運転者がキャンセルスイッチを操作するか、あるい
はブレーキペダルを操作し、これと連動するキャンセル
スイッチが作動することにより、通常走行モードに制御
する。このようなキャンセル機構は通常のオートドライ
ブ装置と同様であり、さらに定速走行制御中にブレーキ
ペダルがオフとなり、万一ＥＣＵ２０内のスイッチング
トランジスタが短絡してもレバー当接スイッチ２１がオ
フの状態にある時、クラッチ１２のコイルへの通電が遮
断される。従って、クラッチ１２によりモータ４の駆動
力はシャフトに伝達されなくなり、引張スプリング１３
より強い引張スプリング１４の付勢力でスロットル弁２
は閉方向に戻される。さらに、万一、ＥＣＵ２０が電波
障害等により誤動作し、定速走行制御時以外で固定中間
レバー５が回転中間レバー６を開方向に駆動させようと
した時には、レバー当接スイッチ２１がオフとなるの
で、クラッチ１２がオフし、スロットル弁２が閉方向に
戻される。

【００２０】（４）モータ異常制御時のリンプホーム モータ異常制御時、例えば通常走行時、レバー当接スイ
ッチ２１がオフするほどスロットル弁２を開側へ制御し
た時、クラッチ１２がオフし、モータ４では駆動できな
くなる。本実施例では、この場合においても車両を安全
な場所へ回避できるように、引張スプリング１３、１
４、１５にてレバー付勢をしている。

【００２１】アクセル操作に応じてアクセルレバー３が
開側に回転すると、回転中間レバー６および固定中間レ
バー５はアクセルレバー３の突起３ｂに当たるまで開側
に回転するため、スロットル弁２は開かれる。これに対
しアクセルペダル１を戻すとアクセルレバー３は、回転
中間レバー６および固定中間レバー５を全閉に付勢する
ため、スロットル弁２は全閉となる。このようにしてス
ロットル弁２の開閉を制御できるものとしている。

【００２２】本発明の第２実施例を図３に示す。第２実
施例は、アクセルレバー３および回転中間レバー６を回
転自在に組み付けるシャフト３０とスロットル弁２およ
び固定中間レバー５を固定するシャフト１１とを別体に
した例である。シャフト１１に同軸上でかつこのシャフ
ト１１から離間されたシャフト３０にアクセルレバー３
および回転中間レバー６が軸受２４、２５を介して回動
自在に組み付けられる。

【００２３】なお、本発明は、スロットル弁をディーゼ
ル機関の燃料噴射ポンプの噴射量調節レバーに置き換え
ることで、ディーゼル機関にも適用することができる。

【００２４】

【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、通常走行時、トラクショ
ンコントロール走行時、クルーズコントロール走行時等
の運転状況に応じて調節部材を所望の操作量に調節で
き、さらには、モータ、制御装置等が故障しても、内燃
機関の過回転が防止され、安全性が確保されるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す部分斜視図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す模式図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す部分斜視図である。

【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 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） １５ 引張スプリング（第３付勢手段） ２０ ＥＣＵ（制御装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 11/10 Ｎ 9038−3Ｇ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の回転速度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速度調節装置において、 増速方向と減速方向とに操作されて内燃機関の回転速度
   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クラッチとを
   備えることを特徴とする内燃機関の回転速度調節装置。
2. 【請求項２】前記アクセル操作系は、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リンク機構と、
   前記アクセルレバーを前記調節部材の減速方向に付勢す
   る第３付勢手段とを備えることを特徴とする請求項１に
   記載の内燃機関の回転速度調節装置。