JPH0630449U - 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】弁軸１３はコイルばね１４により弁開方向に付
勢され、その右端には弁軸レバー１５が固着されてい
る。弁軸レバー１５には突起１５ａが形成され、またピ
ン１６が立設されている。アクチュエータ６はピン１６
を弁閉方向に引張る。軸１８が回転自在に支持されてお
り、コイルばね１９により弁閉方向に付勢されている。
軸１８にはアクセルレバー連動プレート２０が固着さ
れ、それに突起２０ａ、２０ｂが形成され、また弁開作
動レバー２５とリンク２７で連結されている。アクチュ
エータ４は弁開作動レバー２５のピン２６を弁開方向に
引張る。アクセルレバー１０は軸１８に回動自在に支持
され、コイルばね２４により弁閉方向に付勢されてい
る。アクセルレバー１０には突起１０ａが形成され、ア
クセルペダルに連結されるワイヤー１１が連結されてい
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３ 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４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４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３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 体に配置して、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】

本考案によるスロットル弁は、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弁軸と非固着状態に回動自在に 支持し、アクセルレバー連動プレートを弁軸レバーおよびアクセルレバーと非固 着状態に回動自在に支持し、弁開作動レバーを弁軸レバー、アクセルレバーおよ びアクセルレバー連動プレートと異なる軸線上に回動自在に支持すると共にアク セルレバー連動プレートとリンクにより連結し、前記弁軸レバーとアクセルレバ ー連動プレートとに設けた突起との当接によりアクセルレバー連動プレートが弁 軸レバーを弁閉方向に駆動可能とすると共にアクセルレバー連動プレートをばね により弁閉方向に前記弁軸レバーをばねで付勢するトルクより大きいトルクで付 勢し、アクセルレバーを弁閉方向にばねで付勢し、前記アクセルレバー連動プレ ート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アクセル レバー連動プレートを弁開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弁開作動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は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 場合には、弁軸レバーとアクセルレバー連動プレート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、弁開作動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弁開作動レバーは弁開方向に回動され、その動きはリン クを介してアクセルレバー連動プレートに伝えられ、アクセルレバー連動プレー ト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 ルレバー連動プレート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。この場合、アクセルレバー連動プレートの突起はアク セルレバーの突起から離れアクセルレバーはアクセルレバー連動プレートによっ ては駆動されず、ワイヤーが緩みのためアクセルレバーの溝から外れることが防 止される。

【００２０】 弁開作動レバーを弁軸レバー、アクセルレバーおよびアクセルレバー連動プレ ートと異なる軸線上に配置して多軸としたので、エンジンに取付けた場合のエン ジンから軸端までの距離を短くすることができ、エンジンから伝えられる振動の 振幅が小さくなる。また、多軸とすることによりアクチュエータ等の配置の自由 度が増大する。

【００２１】 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。

【００２２】 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。

【００２３】 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、弁開作動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。

【００２４】

【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１３に固 着されている。

【００２５】 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により弁開方向すなわち時計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２８の 回転軸が連結されている。

【００２６】 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。

【００２７】 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。

【００２８】 軸１８にはアクセルレバー連動プレート２０が固着され、その一端には突起１ ５ａの回動路に突出するように突起２０ｂが形成され、他端には突起２０ａが形 成されている。アクセルレバー１０は軸１８に緩く嵌められ回動自在に支持され ている。アクセルレバー１０には突起２０ａの回動路に突出するように突起１０ ａが形成されている。さらに、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。

【００２９】 軸２１は軸１８と平行に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、レバー２２が固着されている。レバー２２はリンク２３を介してアク セルレバー１０と連結されており、軸２１は軸１８と連動する。軸２１はコイル ばね２４により弁閉方向に付勢されている。

【００３０】 軸２１はその左端がアクセルポジションセンサ２９の回転軸に連結されており 、また、弁開作動レバー２５が緩く嵌められ、それを回動自在に支持している。 弁開作動レバー２５はリンク２７によりアクセルレバー連動プレート２０と連結 されており、アクセルレバー連動プレート２０と連動する。

【００３１】 弁開作動レバー２５にはピン２６が立設されており、それとアクチュエータ４ のロッドが遊びをもって係合している。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の負圧室に負圧が導入されるとピン２６は弁１２を開く方向に引張られる。

【００３２】 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、夫々のアクチュエータのロッドはピン１６および２６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および２６はロッドのス リット内を移動する。

【００３３】 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 ２４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、 アイドル状態のスロットル位置となっている。

【００３４】 そしてアクセルレバー連動プレート２０はコイルばね１９の弾力によりアクセ ルレバー１０に追従するように弁閉方向に回動し、弁軸レバー１５もその突起１ ５ａが突起２０ｂ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。

【００３５】 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２４および１９の弾力に抗して弁開方向に回動し、突起２０ａが突起１０ ａに押されアクセルレバー連動プレート２０は弁開方向に回動し、コイルばね１ ４の弾力により突起１５ａが突起２０ｂ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。このようにしてアクセルペダルにより弁１２の開度 が調整できる。

【００３６】 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。

【００３７】 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２６を引くようになると、弁開作動レバー２５ は弁開方向に回動され、それと連動するアクセルレバー連動プレート２０はコイ ルばね１９の弾力に抗して弁開方向に回動され、コイルばね１４の弾力により突 起１５ａが突起２０ｂ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 。このとき、突起２０ａと突起１０ａは離れアクセルレバー１０はアクチュエー タ４によっては駆動されない。

【００３８】 図２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。

【００３９】 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。

【００４０】 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。

【００４１】 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。

【００４２】 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はアクチュエータ６の負圧室を大気圧 状態とする。

【００４３】 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エンジンコントロールユニットによりアクチュエ 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。

【００４４】 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。

【００４５】

【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。

【００４６】 また、弁の開閉に関連するレバーを多軸に支持したので、エンジンに取付けた 場合のエンジンから軸端までの距離を短くすることができ、エンジンから伝えら れる振動の振幅が小さくなる。また、多軸とすることによりアクチュエータ等の 配置の自由度が増大する。

【００４７】 また、オートクルーズコントロールが行われるときにアクセルレバーはアクチ ュエータにより動かされないので、アクセルペダルが勝手に動くことによる不快 間感がなく、また、ワイヤーが緩んでアクセルレバーから外れる恐れがない。

【００４８】 さらに、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】同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３】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４】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 アクセルレバー連動プレート ２１ 軸 ２２ レバー ２３ リンク ２４ コイルばね ２５ 弁開作動レバー ２６ ピン ２７ リンク ２８ スロットルポジションセンサ ２９ アクセルポジションセンサ

───────────────────────────────────────────────────── 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弁軸と非固着状態に回動自在に
   支持し、アクセルレバー連動プレートを弁軸レバーおよ
   びアクセルレバーと非固着状態に回動自在に支持し、弁
   開作動レバーを弁軸レバー、アクセルレバーおよびアク
   セルレバー連動プレートと異なる軸線上に回動自在に支
   持すると共にアクセルレバー連動プレートとリンクによ
   り連結し、前記弁軸レバーとアクセルレバー連動プレー
   トとに設けた突起との当接によりアクセルレバー連動プ
   レートが弁軸レバーを弁閉方向に駆動可能とすると共に
   アクセルレバー連動プレートをばねにより弁閉方向に前
   記弁軸レバーをばねで付勢するトルクより大きいトルク
   で付勢し、アクセルレバーを弁閉方向にばねで付勢し、
   前記アクセルレバー連動プレート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アクセルレ
   バー連動プレートを弁開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
   ュエータと弁開作動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。