JPH0586906A - 内燃機関の回転速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、内燃機関の低温時におけるアイドル運転時、最大回
転速度規制を解除する回転速度調節装置を提供する。 【構成】 引張スプリング８により開方向に付勢される
スロットル弁３は、第１バルブレバー１９に当接するア
クセルレバー４によって弁最大開度が規制される。内燃
機関の冷却水温の低温時、感温部材９３の伸長によりカ
ムシャフト９５が駆動され、このカムシャフト９５の斜
面９５ｃに当接する突起部４ａをもつアクセルレバー４
の最大開度が開側に拡大される。このため、制御装置の
指令によって駆動される電気式モータ２６は、スロット
ル弁３の最大開度が拡大された範囲でスロットル弁３を
開側または閉側に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の回転速度を
制御する回転速度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のスロットル弁の制御をコンピ
ュータにより行う電子制御システムでは、特開平２−１
５７４３３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冷却水温等の運
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
スロットル弁の開度が決定されて、モータによりスロッ
トル弁が開閉制御される。

【０００３】このような通常運転時の最適スロットル弁
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、モータによるスロットル弁の開度の調節に
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、内燃機関の始動時のアイドル運転時、スロッ
トル弁の開度が全閉位置に規制されているため、スロッ
トル弁の過度の小開度により内燃機関が始動しにくいか
あるいは始動しても暖機完了が遅延するという問題があ
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、内燃機関の低温時におけるア
イドル運転時、最大回転速度規制を解除する回転速度調
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制御装置
は、内燃機関の回転速度を増速方向または減速方向に調
節可能な調節部材と、前記調節部材を増速方向に付勢す
る付勢手段と、アクセル操作量に応じて最大回転速度を
規制する規制部材であって、前記調節部材とともに回転
する部材に当接する位置で前記最大回転速度を規制する
規制部材と、前記最大回転速度を可変にするように前記
規制部材を駆動するカムと、内燃機関の冷却水温に応じ
て前記カムを駆動するアクチュエータであって、冷却水
温の低温時、前記規制部材により規制される最大回転速
度が増速側に拡大するように前記カムを駆動するアクチ
ュエータとを備えたことを特徴とする。

【０００７】本発明の第２発明による内燃機関の回転速
度制御装置は、前記第１発明の構成において、前記調節
部材が、制御装置の指令によって駆動される電気式モー
タによって内燃機関の増速方向または減速方向に操作さ
れることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の回転速度制御装置によると、付勢手段
により増速方向に付勢される調節部材は、その最大回転
速度が規制部材によって規制される。内燃機関の冷却水
温の低温時、アクチュエータの作動によりカムが駆動さ
れ、このカムによって駆動される規制部材の最大回転速
度が増速側に移行される。このため、制御装置の指令に
よって駆動される電気式モータは、前記調節部材の最大
許容回転速度が増速された範囲で調節部材を増速または
減速制御する。

【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。内燃機関のスロットル弁制御装置に本発明を適用
した第１実施例を図１〜図３に示す。図１に示すよう
に、内燃機関のスロットル弁制御装置１は、アクセルペ
ダル２、スロットル弁３、アクセルレバー４、電気式の
駆動装置５、アクチュエータ６および引張スプリング
７、８、９を備える。

【００１０】アクセルペダル２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レバー４
の回転位置を変化させる。スロットル弁３は、内燃機関
の吸気通路を形成するスロットルボディ内に配設され、
ベアリング１４、１５を介してスロットルボディに回転
自在に支持されるシャフト１６にスクリュー等により固
定されている。またシャフト１６の一方の端部には外周
に被係止板２２を有する円環状の第１バルブレバー１９
が固定され、他方の端部には外周に被係止板３４を有す
る第２バルブレバー２０が固定されている。

【００１１】アクセルレバー４は、シャフト１６の一方
の端部に回転自在に組付けられ、外周部にアクセルペダ
ル２に機械的に連結されるワイヤ２１の端部を固着して
いる。また、アクセルレバー４の側縁部には第１バルブ
レバー１９の被係止板２２を係止する最大開度規制部２
３を設けている。この最大開度規制部２３に第１バルブ
レバー１９の被係止板２２が係止することにより、スロ
ットル弁３がアクセルペダル２の踏み込み量に応じた最
大開度以上に開くことを妨げる。

【００１２】電気式の駆動装置５は、モータ２６、セク
タギア２７およびアクセル開度センサ２８から構成され
ている。モータ２６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ア３０を回転させてスロットル
弁３を目標開度に開く。セクタギア２７は、外周部がピ
ニオンギア３０に噛み合うもので、シャフト１６の他方
の端部に回転自在に組付けられる。またセクタギア２７
のスロットル弁３側には、シャフト１６の軸方向に突出
するように係止板３２が固定されている。この係止板３
２は、第２バルブレバー２０の被係止板３４に係止する
ことにより、スロットル弁３がモータ２６の目標開度に
応じた最大開度以上に開くことを妨げる。アクセル開度
センサ２８は、アクセルペダル２の踏み込み量を検出す
るもので、この検出値に応じたスロットル弁開度信号を
制御装置（ＥＣＵ）３６を介してモータ２６に送る。

【００１３】アクチュエータ６は、スロットル弁３の最
大開度規制部２３の位置を開弁方向に移動させるもの
で、そのアクチュエータ６の端部は、スロットル弁３の
最大開度規制部２３を有するアクセルレバー４に固定さ
れている。例えば、アクチュエータ６は、ダイアフラム
を用いた負圧アクチュエータ、モータを用いた電気式ア
クチュエータ等を用いることができる。アクチュエータ
６は、アクセルペダル２の作動状態に係わらず、ＥＣＵ
３６の指令によりアクセルレバー４を所望の回転角だけ
開弁方向に回転させる。従って、例えばオートドライブ
のようにアクセルペダル２を離した状態でモータ２６に
よりスロットル弁３を開くことが可能となる。

【００１４】引張スプリング７は、一端がアクセルレバ
ー４に係止され、他端がスロットルボディに係止され、
アクセルレバー４をスロットル弁３の閉弁方向に付勢す
る。引張スプリング８は、一端が第１バルブレバー１９
の被係止板２２に係止され、他端がスロットルボディに
係止され、スロットル弁３を開弁方向に付勢するもので
ある。ここに引張スプリング７の付勢力は、引張スプリ
ング８の付勢力よりも大きい値に設定してある。

【００１５】引張スプリング９は、一端がスロットルボ
ディに係止され、他端がセクタギア２７の係止板３２に
係止され、セクタギア２７をスロットル弁３の開弁方向
に付勢する。その付勢力は、モータ２６の非通電時にモ
ータ２６を開方向に回転させるのに必要な力より大きく
設定してある。何らかの故障によりモータ２６への通電
を停止したとき、引張スプリング９は、アクセルレバー
４によるスロットル弁３の作動の妨げにならないようモ
ータ２６を開方向へ回転させておくために設定されてい
る。引張スプリング９を設けたのは、仮に引張スプリン
グ９に対応する付勢力を引張スプリング８に付加したと
すると、その付加した付勢力に対応する付勢力を引張ス
プリング７に増加する必要があるので、そうすると、ア
クセルペダル２の踏み力が過度に増大してしまうためで
ある。すなわち、この引張スプリング９を設けることに
よりアクセルペダル２の付勢力が低減される。

【００１６】アクセルレバー開度センサ３８は、スロッ
トル弁３の最大開度規制部２３を有するアクセルレバー
４の開度を検出し、この検出値に応じたアクセルレバー
４の開度信号をＥＣＵ３６に送る。そして、内燃機関の
冷却水温に応じてスロットル弁最大開度を調節する最大
開度調節手段８０は、アクセルレバー４の突起部４ａに
当接して設けられている。最大開度調節手段８０は、ボ
ディ８３の内部に形成される室８４に入口パイプ８１お
よび出口パイプ８２が接続され、入口パイプ８１から室
８４を経由して出口パイプ８２から内燃機関の冷却水を
流通させる。ボディ８３の内部には室８４の冷却水に接
触するように感温部材９３が収納されている。感温部材
９３は、室８４の冷却水の温度に応じて冷却水温が上昇
すると図２で左方向にロッド９４の端部を移動する。ロ
ッド９４の端部にはカムシャフト９５の一端９５ａが当
接し、他端９５ｂは圧縮コイルスプリング９１が付勢さ
れている。カムシャフト９５は、斜面９５ｃを有し、こ
の斜面９５ｃにアクセルレバー４の突起部４ａが当接し
ている。

【００１７】これにより、内燃機関の冷却水温が通常運
転時の冷却水温よりも低い時、ロッド９４が図２で右方
向に引き込み、圧縮コイルスプリング９１に付勢される
カムシャフト９０が図２で右方向に移動するため、斜面
９５ｃに当接する突起部４ａは図２で上昇し、アクセル
レバー４を開方向へ回転させる。このため、スロットル
全閉時にモータ２６により制御可能なスロットル弁３の
最大開度が開側に拡大されるので、ファーストアイドル
を可能とし、内燃機関の始動時の暖機を促進する。

【００１８】次に、前記スロットル弁制御装置の作用に
ついて説明する。運転者によってアクセルペダル２が踏
み込まれると、ワイヤ２１により機械的に連結されたア
クセルレバー４が開方向にアクセルペダル２の踏み込み
量に対応した回転角だけ回転する。そして、アクセルレ
バー４の回転角、即ち、アクセルペダル２の踏み込み量
をアクセル開度センサ２８により検出し、ＥＣＵ３６を
介してモータ２６にアクセルペダル２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
２６のピニオンギア３０およびそれに噛み合うセクタギ
ア２７が目標回転角だけ回転する。このとき、セクタギ
ア２７に固定された係止板３２に対して第２バルブレバ
ー２０が引張スプリング８の付勢力によって押付けられ
るので、セクタギア２７の変位した回転角だけ第２バル
ブレバー２０が回転し、シャフト１６に固定されたスロ
ットル弁３が目標開度に開かれる。

【００１９】逆に、アクセルペダル２が戻されると、ア
クセルレバー４が引張スプリング７の付勢力によってス
ロットル弁３の閉弁方向にアクセルペダル２の戻し量に
対応した回転角だけ戻される。このとき、アクセル開度
センサ２８はアクセルペダル２の戻し量を検出し、ＥＣ
Ｕ３６を介してモータ２６にアクセルペダル２の戻し量
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２６のピニオンギア３０およびそれに噛み合うセ
クタギア２７が目標回転角だけ回転し、セクタギア２７
に固定された係止板３２が第２バルブレバー２０の被係
止板３４をアクセルペダル２の戻し量に対応した回転量
だけ回転させる。

【００２０】モータ２６あるいはＥＣＵ３６等に何らか
の故障が発生したとき、引張スプリング７の付勢力は引
張スプリング８の付勢力よりも大きい値に設定されてい
るため、アクセルレバー４の最大開度規制部２３が第１
バルブレバー１９の被係止板２２を係止し、さらにモー
タ２６が開度を大きくしようとしても第２バルブレバー
３４と被係止板３２が離れることにより、アクセルペダ
ル２の踏み込み量以上にスロットル弁３が開かれること
はない。これにより、内燃機関が過回転することが防止
される。このとき、モータ２６の通電は遮断され、引張
スプリング９によりセクタギア２７を開側に回転させる
ことによってアクセルレバー４による制御が可能にな
る。すなわち、第１バルブレバー１９の被係止板２２が
引張スプリング８の付勢力で最大開度規制部２３に押付
けられ、第１バルブレバー１９とアクセルレバー４とが
一緒に回転するので、スロットル弁３はアクセルペダル
２の動きに応じて回転する。

【００２１】内燃機関の低温始動時、冷却水温が低いの
で感温部材９３は図２に示す位置よりも右方向に収縮し
た位置にあり、感温部材９３のロッド９４に当接するカ
ムシャフト９５は圧縮コイルスプリング９１により右方
向に移動した位置にある。これにより、斜面９５ｃに当
接する突起部４ａをもつアクセルレバー４が開側に回転
移動される。従って、アクセルレバー４の開方向への回
転移動により、最大開度規制部２３により規制されるス
ロットル弁３の最大開度が開側に調節されるので、低温
始動時にファーストアイドルが可能となる。

【００２２】本発明の他の実施例としては、前記カムシ
ャフト９５に代えて、カムシャフトの形状を変えること
により低温時のアクセルレバーの回転角を任意に設定可
能であり、また、アクセルレバーの回転角を精密に制御
する場合は、アクセルレバーの突起部に調整ねじを取り
付けることも可能である。前記実施例では、本発明を内
燃機関のスロットル弁制御装置に適用した例を示した
が、前記スロットル弁に代えて、ディーゼル機関用燃料
噴射ポンプのコントロールレバーに本発明を適用するこ
とができることはもちろんである。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の回転速度制御装置によると、内燃機関の冷却水温に応
じて作動するカム機構をアクチュエータとして用い、こ
のカム機構によってアイドル時の最大許容回転数が増速
される構成としたため、内燃機関の始動時におけるファ
ーストアイドル制御が可能になる。

【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】本発明の実施例を示す模式図である。

【図３】本発明の実施例によるスロットル弁制御装置を
示す一部切欠き断面図である。

【符号の説明】

３ スロットル弁（調節部材） ４ アクセルレバー（規制部材） ８ 引張スプリング（付勢手段） １９ 第１バルブレバー（部材） ２３ 最大開度規制部（規制部材） ２６ モータ（電気式モータ） ３６ ＥＣＵ（制御装置） ８０ 最大開度調節手段（アクチュエータ） ９３ 感温部材（アクチュエータ） ９５ カムシャフト（カム） ９５ｃ 斜面（カム）

───────────────────────────────────────────────────── 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 29/02 ３１１ Ｃ 9248−3Ｇ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の回転速度を増速方向または減速
   方向に調節可能な調節部材と、 前記調節部材を増速方向に付勢する付勢手段と、 アクセル操作量に応じて最大回転速度を規制する規制部
   材であって、前記調節部材とともに回転する部材に当接
   する位置で前記最大回転速度を規制する規制部材と、 前記最大回転速度を可変にするように前記規制部材を駆
   動するカムと、 内燃機関の冷却水温に応じて前記カムを駆動するアクチ
   ュエータであって、冷却水温の低温時、前記規制部材に
   より規制される最大回転速度が増速側に拡大するように
   前記カムを駆動するアクチュエータとを備えたことを特
   徴とする内燃機関の回転速度制御装置。
2. 【請求項２】前記調節部材は、制御装置の指令によって
   駆動される電気式モータによって内燃機関の増速方向ま
   たは減速方向に操作され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制御装置。