JPH0674064A - エンジン吸気量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スロットルバルブのいずれか一方が開閉でき
なくなった場合でも、車輛を自力で移動させる。 【構成】 上流側および下流側スロットルバルブ３０、
４０はそれぞれ、第１および第２モータによって開閉さ
れる。各スロットルバルブ３０、４０は、それぞれのス
ロットルシャフト３１、４１をリンク機構５０を介して
連結されており、所定の開度領域でのみ連動する。第１
および第２アーム５１、５２は、ロッド５３によって遊
びを有する状態で連結される。すなわち第１および第２
アーム５１、５２はそれぞれ、基端部をスロットルシャ
フト３１、４１に固定され、かつ、先端部をロッド５３
の上側および下側長孔５４、５５に移動ピン５６、５７
を介して連結される。これにより各アーム５１、５２
は、ロッド５３に対して長孔分だけ相対移動可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばドライブバイワ
イヤ（ＤＢＷ）システムのスロットルアクチュエータと
して、エンジンの吸気量を制御するエンジン吸気量制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＤＢＷシステムのスロットルアク
チュエータとして用いられるエンジン吸気量制御装置と
して、吸気通路内に設けられたスロットルバルブを、モ
ータによって開閉させるものがある。このような装置で
は、スロットルバルブを開閉させるモータの分解能不足
等に起因して微妙な吸気量制御が困難であるため、主吸
気系とは別にアイドル回転数制御のためのアイドルスピ
ードコントロール（ＩＳＣ）系を備えている。ＩＳＣ系
は、吸気通路におけるスロットルバルブの上流側から下
流側に連通するバイパス通路と、このバイパス通路の吸
気量を制御するアイドルスピードコントロールバルブ
（ＩＳＣバルブ）から構成されており、スロットルバル
ブがアイドル開度である状態で有効に機能する。

【０００３】またエンジンの吸気系を２系統に分割し、
各系統毎にスロットルバルブを備えるものもある。スロ
ットルバルブはそれぞれ、別個のモータによって独立し
て開閉される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した前者のエンジ
ン吸気量制御装置では、モータの故障によってスロット
ルバルブを開閉できなくなった場合、ＩＳＣバルブによ
ってバイパス通路の吸気量を制御し、エンジンをアイド
ル回転数より若干高い所定の回転数で運転することがで
きる。しかし、エンジン吸気量がＩＳＣバルブの最大流
量によって制限されるため、エンジン回転数を上記所定
の回転数以上に高めることはできない。したがって、車
輛を微速でしか走行させることができず、車輛を修理可
能な場所、あるいは安全を確保できる場所等まで自力で
移動させる（以下、リンプホームという）ことは困難で
ある。

【０００５】また、リターンスプリングを用いてスロッ
トルバルブを常時閉方向に付勢することにより、スロッ
トルバルブが開閉できないことに起因する車輛の暴走等
を防止している。このためモータには、スロットルバル
ブを開閉させるための駆動トルクに加えて、リターンス
プリングの付勢力に抗するためのトルクが要求され、モ
ータの大型化等の問題が生じる。さらに、モータのロー
タが固着してスロットルバルブが全開または全閉位置で
動かなくなった場合には、対処することができないとい
う問題がある。

【０００６】後者のエンジン吸気量制御装置では、モー
タの故障によっていずれか一方のスロットルバルブを開
閉できなくなった場合、そのスロットルバルブの吸気系
への燃料供給を停止させ、他方の吸気系のみを使ってエ
ンジン吸気量を制御する。これにより、車輛のリンプホ
ームが可能である。しかしエンジンの吸気系を２系統に
分割するため、吸気系の大幅な変更が必要となる場合が
あり、エンジンへの搭載性に問題がある。また、分割さ
れた２つの吸気系の同調性を確保するため、調整および
メインテナンス等に多大の労力と時間を要するという問
題がある。

【０００７】本発明は、スロットルバルブのいずれか一
方を開閉できなくなった場合でも、車輛のリンプホーム
が可能であり、しかもエンジンの吸気系に大幅な変更を
必要とせず、エンジンへの搭載性が良好なエンジン吸気
量制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエンジン吸
気量制御装置は、車輛に搭載されるエンジンの吸気量を
制御する装置であって、吸気通路内に開閉自在に設けら
れた第１のスロットルバルブと、吸気通路内における第
１のスロットルバルブの下流側に開閉自在に設けられた
第２のスロットルバルブと、これら第１および第２のス
ロットルバルブをそれぞれ開閉させる第１および第２の
駆動手段と、これら第１および第２の駆動手段をアクセ
ル開度および車輛の各種運転情報に基づいて制御し、第
１および第２のスロットルバルブの開度を変更させる制
御手段と、第１および第２のスロットルバルブを所定の
開度領域でのみ機械的に連動させる連動手段とを備える
ことを特徴としている。

【０００９】

【実施例】以下図示実施例により、本発明を説明する。
図１は、本発明の第１実施例であるエンジン吸気量制御
装置を示す。この図において、図示しないエアクリーナ
を通して吸入された空気は、吸気通路２０に設けられた
上流側および下流側スロットルバルブ３０、４０によっ
て流量を制御され、エンジン１０に吸入される。

【００１０】上流側スロットルバルブ３０は、回動軸で
あるスロットルシャフト３１の左端部を、第１モータ３
２のロータ（図示しない）に連結されており、この第１
モータ３２によって開閉される。下流側スロットルバル
ブ４０は、吸気通路２０における上流側スロットルバル
ブ３０の下流側に設けられる。下流側スロットルバルブ
４０は、回動軸であるスロットルシャフト４１の左端部
を、第２モータ４２のロータ（図示しない）に連結され
ており、この第２モータ４２によって開閉される。第１
および第２モータ３２、４２は、センサによって検出さ
れるアクセルペダルの開度と、車輛のトラクションコン
トロールおよびクルーズコントロール等を行うために必
要な各種運転情報に基づいて、図示しない電子制御ユニ
ットによって制御される。

【００１１】上流側および下流側スロットルバルブ３
０、４０は、それぞれのスロットルシャフト３１、４１
をリンク機構５０を介して連結されており、開度に所定
の差がつく開度領域でのみ連動する。第１および第２ア
ーム５１、５２は、ロッド５３によって遊びを有する状
態で連結される。すなわち第１および第２アーム５１、
５２はそれぞれ、基端部をスロットルシャフト３１、４
１の右端部に固定され、かつ、先端部を、図２および図
３に示すように、ロッド５３の上側および下側長孔５
４、５５に移動ピン５６、５７を介して連結される。こ
れにより各アーム５１、５２は、ロッド５３に対して長
孔分だけ相対移動可能となり、各スロットルシャフト３
０、４０の開度差が所定の範囲内である場合に、相互に
独立して回動可能である。

【００１２】本実施例の作用を説明する。上流側および
下流側スロットルバルブ３０、４０はそれぞれ、電子制
御ユニットに制御される第１および第２モータ３２、４
２によって開閉される。

【００１３】第１モータ３２が故障した場合、図２
（ａ）〜（ｅ）に示すように、上流側スロットルバルブ
３０は、第２モータ４２（図１）によって開閉される下
流側スロットルバルブ４０に、リンク機構５０を介して
所定の開度範囲で連動する。

【００１４】すなわち、双方のスロットルバルブ３０、
４０がアイドル開度である図２（ａ）に示す状態から、
第２モータ４２（図１）によってスロットルシャフト４
１が反時計方向に回転し、下流側スロットルバルブ４０
がアイドル開度＋３０°まで開かれると（図２
（ｂ））、下流側スロットルバルブ４０に固定された第
２アーム５２も反時計方向に回転する。この第２アーム
５２の回転に伴って、移動ピン５７が下側長孔５５内を
上端部側に移動し、ロッド５３を右斜め上方に移動させ
る。このとき第１アーム５１は、移動ピン５６が上側長
孔５４内を下端部側に相対移動するため、ロッド５３に
連動しない。したがって上流側スロットルバルブ３０
は、アイドル開度のままである。

【００１５】下流側スロットルバルブ４０が、さらに反
時計方向に回転してアイドル開度＋４５°まで開かれる
と（図２（ｃ））、第２アーム５２もさらに反時計方向
に回転する。この第２アーム５２の回転に伴って、移動
ピン５７が下側長孔５５内をさらに移動して上端部に係
合する。このとき移動ピン５６は、上側長孔５４の下端
部に係合するまで相対移動する。この移動ピン５６と上
側長孔５４の係合まで、第１アーム５１はロッド５３に
連動しない。

【００１６】下流側スロットルバルブ４０がアイドル開
度＋６０°まで開かれ、これに伴って第２アーム５２が
さらに反時計方向に回転すると（図２（ｄ））、移動ピ
ン５７が下側長孔５５の上端部に係合した状態で上方に
移動し、ロッド５３を押し上げる。ロッド５３の移動に
伴って、上側長孔５４の下端部に係合した状態にある移
動ピン５６が、押し上げられる。これにより第１アーム
５１が、ロッド５３に連動して反時計方向に回転する。
この第１アーム５１の回転により、スロットルシャフト
３１が反時計方向に回転し、上流側スロットルバルブ３
０が開かれる。同様にして、下流側スロットルバルブ４
０がさらにアイドル開度＋７５°まで開かれると、上流
側スロットルバルブ３０も連動してさらに開かれ、図２
（ｅ）に示す状態となる。

【００１７】第２モータ４２（図１）が故障した場合、
図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、下流側スロットルバ
ルブ４０は、第１モータ３２（図１）によって開閉され
る上流側スロットルバルブ３０に、リンク機構５０を介
して所定の開度範囲で連動する。この場合の動作は、第
１モータ３２が故障した場合と基本的に同じである。す
なわち、図３（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ図２（ａ）〜
（ｅ）に対応し、第１アーム５１と第２アーム５２の作
用が入れ替わっている。

【００１８】図４は、モータにより正常に開閉できるス
ロットルバルブの開度（以下、正常スロットル開度とい
う）と、モータの故障により開閉できなくなり、正常な
スロットルバルブに連動するスロットルバルブの開度
（以下、故障スロットル開度という）との関係を示す図
である。この図において、正常スロットル開度が、アイ
ドル開度〜アイドル開度＋４５°である領域Ａにおいて
は、故障スロットル開度はアイドル開度のまま変化せ
ず、正常スロットル開度がアイドル開度＋４５°を越え
る領域Ｂにおいては、故障スロットル開度は、正常スロ
ットル開度に比例して変化する。

【００１９】図５および図６は、本発明の第２実施例で
あるエンジン吸気量制御装置を示す図である。

【００２０】これらの図において、上流側および下流側
スロットルバルブ３０、４０は、それぞれのスロットル
シャフト３１、４１を左右のリンク機構６０、７０を介
して連結されており、所定の開度領域でのみ連動する。

【００２１】右側リンク機構６０は、図５に示すよう
に、第１および第２アーム６１、６２を右側ロッド６３
によって連結して構成される。第１および第２アーム６
１、６２の基端部はそれぞれ、スロットルシャフト３
１、４１に固定される。第１アーム６１の先端部は、右
側ロッド６３の長孔６４に移動ピン６５を介して連結さ
れており、これにより第１アーム６１は、右側ロッド６
３に対して長孔６４の分だけ相対移動可能である。第２
アーム６２の先端部は、右側ロッド６３の下端部にピン
６６を介して連結される。

【００２２】また左側リンク機構７０は、図６に示すよ
うに、第３および第４アーム７１、７２を左側ロッド７
３によって連結して構成される。第３および第４アーム
７１、７２の基端部はそれぞれ、スロットルシャフト３
１、４１に固定される。第３アーム７１の先端部は、左
側ロッド７３の上端部にピン７６を介して連結される。
第４アーム７２の先端部は、左側ロッド７３の長孔７４
に移動ピン７５を介して連結されており、これにより第
４アーム７２は、左側ロッド７３に対して長孔７４の分
だけ相対移動可能である。

【００２３】本実施例の作用を説明する。第１モータが
故障した場合、図５（ａ）〜（ｅ）に示すように、上流
側スロットルバルブ３０は、第２モータによって開閉さ
れる下流側スロットルバルブ４０に、右側リンク機構６
０を介して所定の開度範囲で連動する。

【００２４】すなわち、双方のスロットルバルブ３０、
４０がアイドル開度である図５（ａ）に示す状態から、
第２モータによってスロットルシャフト４１が反時計方
向に回転し、下流側スロットルバルブ４０がアイドル開
度＋３０°まで開かれると（図５（ｂ））、下流側スロ
ットルバルブ４０に固定された第２アーム６２も反時計
方向に回転する。この第２アーム６２の回転に伴って、
右側ロッド６３がピン６６を介して押し上げられる。こ
のとき第１アーム６１は、移動ピン６５が長孔６４の下
端部側に相対移動するため、右側ロッド６３に連動しな
い。したがって上流側スロットルバルブ３０は、アイド
ル開度のままである。

【００２５】下流側スロットルバルブ４０が、さらに反
時計方向に回転してアイドル開度＋４５°まで開かれる
と（図５（ｃ））、第２アーム６２もさらに反時計方向
に回転する。この第２アーム６２の回転に伴って、右側
ロッド６３がさらに押し上げられる。このとき移動ピン
６５がさらに相対移動して長孔６４の下端部に係合し、
それまで第１アーム６１は、右側ロッド６３に連動しな
い。

【００２６】下流側スロットルバルブ４０がアイドル開
度＋６０°まで開かれ、これに伴って第２アーム６２が
さらに反時計方向に回転すると（図５（ｄ））、右側ロ
ッド６３がさらに押し上げられる。右側ロッド６３の移
動に伴って、長孔６４の下端部に係合した状態にある移
動ピン６５が、押し上げられる。これにより第１アーム
６１が、右側ロッド６３に連動して反時計方向に回転す
る。この第１アーム６１の回転により、スロットルシャ
フト３１が反時計方向に回転し、上流側スロットルバル
ブ３０が開かれる。同様にして、下流側スロットルバル
ブ４０がさらにアイドル開度＋７５°まで開かれると、
上流側スロットルバルブ３０も連動してさらに開かれ、
図５（ｅ）に示す状態となる。

【００２７】第２モータが故障した場合、図６（ａ）〜
（ｅ）に示すように、下流側スロットルバルブ４０は、
第１モータによって開閉される上流側スロットルバルブ
３０に、左側リンク機構７０を介して所定の開度範囲で
連動する。この場合の動作は、第１モータが故障した場
合と基本的に同じである。すなわち、図６（ａ）〜
（ｅ）はそれぞれ図５（ａ）〜（ｅ）に対応し、第１ア
ームと第２アームの作用が入れ替わっている。

【００２８】以上のように上記各実施例によれば、上流
側および下流側スロットルバルブ３０、４０のいずれか
一方が、モータの故障により開閉できなくなった場合
に、そのスロットルバルブを、正常に作動するスロット
ルバルブにリンク機構を介して機械的に連動させること
により、エンジン吸気量を制御することができ、これに
より車輛のリンプホームが可能となる。しかも、各スロ
ットルバルブの連動を機械的に行うことで、高い信頼性
を確保することができるとともに、コスト低減を図るこ
とができる。またエンジン１０の吸気系に大幅な変更を
必要とせず、エンジン１０への搭載性が良好である。さ
らに、上流側および下流側スロットルバルブ３０、４０
の複合的な開閉動作によって微妙な吸気量制御が可能で
あるため、主吸気系とは別にアイドルスピード系を設け
る必要がなく、アイドル回転数制御のためのＩＳＣバル
ブ等が不要である。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、エンジン
の吸気系に大幅な変更を必要とせず、エンジンへの搭載
性が良好なものでありながら、スロットルバルブのいず
れか一方を開閉できなくなった場合でも、車輛のリンプ
ホームが確実に可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るエンジン吸気量制御
装置を示す図である。

【図２】図１のエンジン吸気量制御装置の第１モータが
故障した場合における各スロットルバルブの動きを示す
図である。

【図３】図１のエンジン吸気量制御装置の第２モータが
故障した場合における各スロットルバルブの動きを示す
図である。

【図４】正常スロットル開度と故障スロットル開度の関
係を示す図である。

【図５】本発明の第２実施例に係るエンジン吸気量制御
装置の第１モータが故障した場合における各スロットル
バルブの動きを示す図である。

【図６】図５のエンジン吸気量制御装置の第２モータが
故障した場合における各スロットルバルブの動きを示す
図である。

【符号の説明】

２０ 吸気通路 ３０ 上流側スロットルバルブ（第１のスロットルバル
ブ） ３１ スロットルシャフト（回動軸） ３２ 第１モータ（第１の駆動手段） ４０ 下流側スロットルバルブ（第２のスロットルバル
ブ） ４１ スロットルシャフト（回動軸） ４２ 第２モータ（第２の駆動手段） ５０ リンク機構（連動手段） ５１ 第１アーム（第１のアーム部材） ５２ 第２アーム（第２のアーム部材） ５３ ロッド（連結部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輛に搭載されるエンジンの吸気量を制
   御する装置であって、吸気通路内に開閉自在に設けられ
   た第１のスロットルバルブと、吸気通路内における第１
   のスロットルバルブの下流側に開閉自在に設けられた第
   ２のスロットルバルブと、これら第１および第２のスロ
   ットルバルブをそれぞれ開閉させる第１および第２の駆
   動手段と、これら第１および第２の駆動手段をアクセル
   開度および車輛の各種運転情報に基づいて制御し、第１
   および第２のスロットルバルブの開度を変更させる制御
   手段と、第１および第２のスロットルバルブを所定の開
   度領域でのみ機械的に連動させる連動手段とを備えるこ
   とを特徴とするエンジン吸気量制御装置。
2. 【請求項２】 上記連動手段が、基端部を第１のスロッ
   トルバルブの回動軸に固定された第１のアーム部材と、
   基端部を第２のスロットルバルブの回動軸に固定された
   第２のアーム部材と、これら第１および第２のアーム部
   材の先端部を遊びを有する状態で連結する連結部材とか
   ら構成されることを特徴とする請求項１記載のエンジン
   吸気量制御装置。