JPH0630448U - スロットル弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トラクションコントロールとオートクルーズコ
ントロールをコンパクトな機構で達成する。 【構成】弁１２の固着された弁軸１３はコイルばね１４
により弁開方向付勢され、弁軸１３には弁軸レバー１５
が固着され、それに突起１５ａとピン１６が設けられて
いる。アクチュエータ６のロッドはピン１６と遊びをも
って係合している。アクチュエータ６の負圧室に負圧が
導入されるとピン１６は弁１２を閉じる方向に引張られ
る。弁軸１３と同軸に軸１８が回転自在に支持されてお
り、コイルばね１９により弁閉方向付勢されている。軸
１８にはアクセルレバー１０が固着され突起１５ａの回
動路に突出するように突起１０ａが形成されている。ア
クチュエータ４のロッドはアクセルレバー１０に立設さ
れたピン２０と遊びをもって係合している。アクチュエ
ータ４の負圧室に負圧が導入されるとピン２０は弁１２
を開く方向に引張られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車エンジンのスロットル弁に関わり、特に、トラクションコント ロールとオートクルーズコントロールの行われる自動車エンジンに好適なスロッ トル弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、設定した車速を記憶し走行中の車速を設定車速と比較してエンジン出力 を制御し一定速度で車を走行させるオートクルーズコントロールが普及している 。また、急発進によるタイヤのスリップやコーナリング時のスリップ等を防止す るためにエンジン出力を制限するトラクションコントロールも行われている。

【０００３】 オートクルーズコントロールによるエンジン出力の制御では、アクセルペダル により開閉されるスロットル弁がオートクルーズ設定時にアクセルペダルによる 開度を越えてアクチュエータにより開かれる。そのための従来の機構の例を図４ に示す。

【０００４】 図に示すように、スロットル弁１のアクセルレバーは中間リンク２の出力リン クにワイヤーにより連結されており、中間リンク２の２つの入力リンクが夫々ワ イヤーによりアクセルペダル３とアクチュエータ４に連結されている。

【０００５】 アクチュエータ４は負圧作動ダイヤフラムアクチュエータが用いられ、その負 圧はアクチュエータの負圧室にホースで連結された電動負圧ポンプアセンブリ５ により与えられる。電動負圧ポンプアセンブリ５は電動負圧ポンプとエンジンコ ントロールユニットで開閉されるソレノイド弁で構成されておりアクチュエータ ４の負圧室の負圧を制御する。

【０００６】 トラクションコントロールによるエンジン出力の制御では、アクセルペダルに より開閉されるスロットル弁がアクセルペダルにより設定された開度以下となる ように閉方向にアクチュエータにより駆動される。そのための従来の機構の例を 図５に示す。

【０００７】 図に示すように、スロットル弁１のアクセルレバー１０はワイヤー１１により アクセルペダルに連結されており、スロットル弁１はアクセルペダルにより開閉 される。

【０００８】 アクチュエータ６はスロットル弁１をアクセルペダルにより設定された開度以 下となるように閉方向に駆動可能に取付けられている。アクチュエータ６には負 圧作動ダイヤフラムアクチュエータが用いられ、その負圧室はバキュームソレノ イド弁９を介してバキュームタンク７に連通されている。また、バキュームソレ ノイド弁９に至る通路はベンチレーションソレノイド弁８を介して大気に開放さ れる。

【０００９】 バキュームタンク７はエンジン吸気管のスロットル弁１より下流側に連通され ており負圧状態に保たれ、バキュームソレノイド弁９およびベンチレーションソ レノイド弁８はエンジンコントロールユニットにより開閉が制御されアクチュエ ータ６の負圧によりエンジン出力が制御される。

【００１０】 特開昭６１−１５７７２８号公報に提案されたトラクションコントロールでは 、エンジン吸気管のスロットル弁上流側に絞り弁を設け、その絞り弁が負圧作動 ダイヤフラムアクチュエータにより開閉され、負圧作動ダイヤフラムアクチュエ ータの負圧がエンジンコントロールユニットにより開閉されるソレノイド弁でコ ントロールされる。

【００１１】 また、トラクションコントロールとオートクルーズコントロールの双方を行う 場合は図５に示すスロットル弁１のアクセルレバー１０がワイヤー１１で図４に 示す中間リンク２の出力リンクに連結され、中間リンク２の２つの入力リンクが 夫々ワイヤーによりアクセルペダル３とアクチュエータ４に連結される。

【００１２】 さらに、スロットル弁をステップモータにより開閉して、トラクションコント ロールとオートクルーズコントロールの双方の制御を行ういわゆるドライブバイ ワイヤー（ＤＢＷ）も知られている。

【００１３】

【考案が解決しようとする問題点】

トラクションコントロールとオートクルーズコントロールの双方を行う場合に 上記のように負圧作動ダイヤフラムアクチュエータをスロットル弁から離して車 体に配置し、負圧作動ダイヤフラムアクチュエータとスロットル弁を中間リンク を介してワイヤーで連結する構成によると、中間リンクのような高価な機構が必 要となり、また、ワイヤーの余分な這い回し等が必要となるため製造コストが高 くなるという欠点があった。

【００１４】 また、ドライブバイワイヤーによる場合は高価なステップモータを使用する上 に、ステップモータが故障するとリンプホームやフェールセイフが行えなくなる という問題があつた。

【００１５】 本考案は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的はワイヤーの 余分な這い回しを行うことなくトラクションコントロールとオートクルーズコン トロールの双方を実施することが可能なスロットル弁を提供することである。

【００１６】 また、本考案の他の目的は、ステップモータを使用することなくリンプホーム やフェールセイフが実行可能なスロットル弁を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】

本考案のスロットル弁は、スロットルボディーに回動自在に支持され弁と一体 に回動する弁軸に弁軸レバーを固着し、前記弁軸を弁開方向にばねで付勢し、ア クセルペダルに駆動されるアクセルレバーを前記弁軸と同軸に弁軸と非固着状態 に回動自在に支持し、アクセルレバーを弁閉方向にばねで前記弁軸レバーを付勢 するトルクより大きいトルクで付勢し、前記弁軸レバーとアクセルレバーとに設 けた突起との当接によりアクセルレバーが弁軸レバーを弁閉方向に駆動可能とし 、前記弁軸レバーに対して弁閉方向に作用するダイヤフラムアクチュエータとア クセルレバーに対して弁開方向に作用するダイヤフラムアクチュエータとをスロ ットルボディーに取付けたものである。

【００１８】

【作用】

本考案のスロットル弁における弁軸レバーに対して弁閉方向に作用するダイヤ フラムアクチュエータをその負圧室の負圧をエンジンコントロールユニットによ り開閉されるソレノイド弁で制御することによりスロットル弁をアクセルペダル で設定される開度以下に絞ることができ、トラクションコントロールが行える。 この場合弁軸レバーとアクセルレバーとに設けた突起同士は離れダイヤフラムア クチュエータは弁軸を弁開方向に付勢するばねの弾力に抗して弁閉方向に回動さ せる。

【００１９】 また、アクセルレバーに対して弁開方向に作用するダイヤフラムアクチュエー タの負圧室の負圧をエンジンコントロールユニットにより開閉されるソレノイド 弁で制御することによりアクセルレバーをばねの弾力に抗して弁開方向に駆動す ることができる。弁軸レバーはアクセルレバーに追従して弁を開方向に駆動する 。このようにしてスロットル弁はアクセルペダルで設定される開度以上に開くこ とができオートクルーズコントロールが行える。

【００２０】 従って、スロットルボディーに設けた２つのダイヤフラムアクチュエータの負 圧室をホースにより負圧源に連結すれば、中間リンクのような高価な機構を用い ることなく、また、ワイヤーの余分な這い回しを行うことなくトラクションコン トロールとオートクルーズコントロールの双方を実施することができる。そして 、トラクションコントロールを行うアクチュエータとオートクルーズコントロー ルを行うアクチュエータとの双方が作動するときにはトラクションコントロール を行うアクチュエータの動作が優先する。

【００２１】 また、弁軸レバーに対して弁閉方向に作用するダイヤフラムアクチュエータを 利用してスロットル弁を閉じることにより、アクセルペダル系統の故障に対する フェールセイフを実行できる。

【００２２】 さらに、アクセルペダル系統の故障によりスロットル弁が開かなくなった場合 は、アクセルレバーに対して弁開方向に作用するダイヤフラムアクチュエータを 利用してスロットル弁を開くことにより、最低限走行いわゆるリンプホームを実 行することが可能である。

【００２３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。図１は本考案の第１の実施 例であるスロットル弁の要部を示す斜視図である。スロットルボディーは図示し ていないが吸気路１７が形成されており、吸気路１７を開閉する弁１２は弁軸１ ３に固着されている。

【００２４】 弁軸１３はスロットルボディーに設けた軸受に回転自在に支持されており、コ イルばね１４により弁開方向に付勢されている。弁軸１３の右端には弁軸レバー １５が固着され、左端にはスロットルポジションセンサ２１の回転軸が連結され ている。

【００２５】 弁軸レバー１５の一端には突起１５ａが形成され、他端にはピン１６が立設さ れている。アクチュエータ６は負圧作動ダイヤフラムアクチュエータであり、ス ロットルボディーに支持されている。アクチュエータ６のロッドはピン１６と遊 びをもって係合している。アクチュエータ６の負圧室に負圧が導入されるとピン １６は弁１２を閉じる方向に引張られる。

【００２６】 弁軸１３と同軸に軸１８がスロットルボディーに設けた軸受に回転自在に支持 されており、コイルばね１９により弁閉方向に付勢されている。コイルばね１９ の付勢トルクはコイルばね１４の付勢トルクより大きい。

【００２７】 軸１８にはアクセルレバー１０が固着され、右端にはアクセルポジションセン サ２２の回転軸が連結されている。アクセルレバー１０には突起１５ａの回動路 に突出するように突起１０ａが形成されている。また、アクセルレバー１０の周 縁円弧部にはアクセルペダルに連結されるワイヤー１１が巻付けられている。

【００２８】 アクセルレバー１０にはさらにピン２０が立設されている。アクチュエータ４ は負圧作動ダイヤフラムアクチュエータであり、スロットルボディーに支持され ている。アクチュエータ４のロッドはピン２０と遊びをもって係合している。ア クチュエータ４の負圧室に負圧が導入されるとピン２０は弁１２を開く方向に引 張られる。

【００２９】 上記構成において、アクチュエータ４および６の負圧室に負圧が導入されてい ないときは、アクチュエータのロッドはピン１６またはピン２０を引張る位置ま で後退しておらず、弁１２の開閉する範囲でピン１６またはピン２０はロッドの スリット内を移動する。

【００３０】 このとき、ワイヤー１１が引かれていないとアクセルレバー１０はコイルばね １９の弾力により弁閉方向に図示していないストッパーに当接するまで回動して アイドル状態のアクセル位置となっている。そして弁軸レバー１５もその突起１ ５ａが突起１０ａに押され弁閉方向に回動し弁１２が吸気路１７を閉じた状態と なる。

【００３１】 ワイヤー１１がアクセルペダルにより引かれると、アクセルレバー１０はコイ ルばね１９の弾力に抗して弁開方向に回動し、コイルばね１４の弾力により突起 １５ａが突起１０ａに追従するように弁軸１３が弁開方向に回動して弁１２が開 かれる。このようにアクセルペダルにより弁１２の開度が調整できる。

【００３２】 アクチュエータ６の負圧室に負圧が導入されると、アクチュエータ６のロッド はダイヤフラムに作用する負圧とアクチュエータ内部に設けたばねの弾力が釣合 う位置まで後退する。そしてピン１６を引くようになると、弁１２は弁閉方向に 回動され、アクセルペダルで設定された開度以下に閉じられる。このとき、突起 １５ａと突起１０ａは離れ、アクセルレバー１０はアクチュエータ６によっては 駆動されない。

【００３３】 アクチュエータ４の負圧室に負圧が導入されると、アクチュエータ４のロッド はダイヤフラムに作用する負圧とアクチュエータ内部に設けたばねの弾力が釣合 う位置まで後退する。そしてピン２０を引くようになると、アクセルレバー１０ はコイルばね１９の弾力に抗して弁開方向に回動され弁１２はアクセルペダルで 設定された開度以上に開かれる。

【００３４】 図３に上記スロットル弁をトラクションコントロールとオートクルーズコント ロールの双方が行われる自動車エンジンに用いた場合を示す。

【００３５】 アクチュエータ６の負圧室はバキュームソレノイド弁９を介してバキュームタ ンク７に連通されている。バキュームタンク７はインレットマニホールドに連通 しており負圧状態に保たれる。バキュームソレノイド弁９とアクチュエータ６の 負圧室との通路はベンチレーションソレノイド弁８を介して大気に通じる。バキ ュームソレノイド弁９とベンチレーションソレノイド弁８はエンジンコントロー ルユニットにより開閉が制御される。

【００３６】 アクチュエータ４の負圧室は電動負圧ポンプアセンブリ５に連通されている。 電動負圧ポンプアセンブリ５は電動負圧ポンプとエンジンコントロールユニット で開閉されるソレノイド弁で構成されておりアクチュエータ４の負圧室の負圧を 制御する。

【００３７】 エンジンコントロールユニットには、スロットルポジションセンサ、アクセル ポジションセンサ、車速センサ、車輪回転速度センサ、ステアリング角度センサ 等の信号やオートクルーズ設定スイッチ等の信号が入力されている。

【００３８】 オートクルーズ状態では、エンジンコントロールユニットにより設定速度と車 速とが比較され一定速度となるようにエンジンコントロールユニットによりアク チュエータ４の負圧が制御される。このとき、ベンチレーションソレノイド弁８ は開かれアクチュエータ６の負圧室は大気圧状態となっている。

【００３９】 車速センサと車輪回転速度センサとからスリップ状態が検出された場合やステ アリング角度に対して車速度が過大である場合はトラクションコントロール状態 となり、スリップが一定以下となるように、または、ステアリング角度に対して 車速度が過大とならないようにアクチュエータ６の負圧が制御される。このとき 、アクチュエータ４によりオートクルーズコントロールが行われていてもアクチ ュエータ４の動作に影響されることなくアクチュエータ６は弁を閉じることがで きる。

【００４０】 このように、余分なワイヤーの引き回しをすることなく、トラクションコント ロールとオートクルーズコントロールの双方をスロットル弁に設けた２つのアク チュエータにより行うことができる。

【００４１】 図２は本考案の第２の実施例であるスロットル弁の要部を示す斜視図である。 このスロットル弁ではアクセルポジシヨンセンサー２２はアクセルレバー１０の 固着された軸１８とは別の軸２３と連結されている。軸２３はスロットルボディ ーに回転自在に支持されており、レバー２４が固着されている。レバー２４はリ ンク２６を介してアクセルレバー１０と連結されている。

【００４２】 また、レバー２４にはピン２５が立設されており、スロットルボディーに支持 されたアクチュエータ４のロッドはピン２５と遊びをもって係合している。アク チュエータ４の負圧室に負圧が導入されるとピン２５はレバー２４を反時計方向 に回動するように引張られる。レバー２４が反時計方向に回動すると、その動き がリンク２６を介してアクセルレバー１０に伝えられアクセルレバー１０は弁開 方向に回動する。他の構成は第１の実施例と同様であり、アクチュエータ６によ りトラクションコントロールが行われ、アクチュエータ４によりオートクルーズ コントロールが行われる。

【００４３】 このように、アクセルレバーをアクセルレバーの軸と別の軸に固着されたレバ ーを介して駆動し、その軸にアクセルポジションセンサーを連結すれば弁からア クセルポジションセンサーまでの距離が短くなりエンジンから伝えられる振動の 振幅を小さくすることができる。また、全体の長さを短くすることができ設計の 自由度が増大する。

【００４４】

【考案の効果】

以上、説明したように本考案のスロットル弁によれば、スロットルボディーに 一体に設けた２つのアクチュエータによりスロットル弁の開度をアクセルペダル で設定された開度以上あるいは以下に制御できるので、トラクションコントロー ルとオートクルーズコントロールの双方がコンパクトな機構で達成できる。

【００４５】 また、トラクションコントロールとオートクルーズコントロールの双方が行わ れる場合はトラクションコントロールが優先するので安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例であるスロットル弁の要
部を示す斜視図である。

【図２】本考案の第２の実施例であるスロットル弁の要
部を示す斜視図である。

【図３】本考案のスロットル弁を自動車エンジンに用い
る場合を示す系統図である。

【図４】従来のオートクルーズコントロール機構の例を
示す図である。

【図５】従来のトラクションコントロール機構の例を示
す図である。

【符号の説明】 １ スロットル弁 ２ 中間リンク ３ アクセルペダル ４ アクチュエータ ５ 電動負圧ポンプアセンブリ ６ アクチュエータ ７ バキュームタンク ８ ベンチレーションソレノイド弁 ９ バキュームソレノイド弁 １０ アクセルレバー １１ ワイヤー １２ 弁 １３ 弁軸 １４ コイルばね １５ 弁軸レバー １６ ピン １７ 吸気路 １８ 軸 １９ コイルばね ２０ ピン ２１ スロットルポジションセンサ ２２ アクセルポジションセンサ ２３ 軸 ２４ レバー ２５ ピン ２６ リンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 関田 康夫 神奈川県小田原市久野2480株式会社ミクニ 小田原工場内 (72)考案者 鬼頭 一和 神奈川県小田原市久野2480株式会社ミクニ 小田原工場内 (72)考案者 橋本 徹 東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工 業株式会社内 (72)考案者 並木 恒一 東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工 業株式会社内 (72)考案者 松本 卓也 東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工 業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルボディーに回動自在に支持さ
   れ弁と一体に回動する弁軸に弁軸レバーを固着し、前記
   弁軸を弁開方向にばねで付勢し、アクセルペダルに駆動
   されるアクセルレバーを前記弁軸と同軸に弁軸と非固着
   状態に回動自在に支持し、アクセルレバーを弁閉方向に
   ばねで前記弁軸レバーを付勢するトルクより大きいトル
   クで付勢し、前記弁軸レバーとアクセルレバーとに設け
   た突起との当接によりアクセルレバーが弁軸レバーを弁
   閉方向に駆動可能とし、前記弁軸レバーに対して弁閉方
   向に作用するダイヤフラムアクチュエータとアクセルレ
   バーに対して弁開方向に作用するダイヤフラムアクチュ
   エータとをスロットルボディーに取付けたスロットル
   弁。