JPH0814259B2

JPH0814259B2 - エンジンのスロットルバルブ制御装置

Info

Publication number: JPH0814259B2
Application number: JP25540088A
Authority: JP
Inventors: 岩野　　浩; 和彦兼利
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-10-11
Filing date: 1988-10-11
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH02102331A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンのスロットルバルブ制御装置に関
する。

（従来の技術）従来のエンジンに備えられるスロットルバルブ制御装
置として例えば第８図，第９図にそれぞれ示すようなも
のがある（特開昭62−168943号公報参照）。

これについて説明すると、スロットルバルブ61はドラ
ム62とワイヤ63を介して図示しないアクセルペダルに連
動するとともに、スロットルバルブ61の最大開度を規制
するソレノイド64とその制御手段65を備えている。

このスロットルバルブ制御装置は、スロットルバルブ
61の上流側に燃料噴射弁を備えるエンジンに適用される
もので、制御回路65はエンジン低回転域でのスロットル
バルブ61の最大開度を小さく規制して、スロットルバル
ブ61を通過する吸入空気の流速が低下して噴射燃料の霧
化が悪化することを防止するようになっている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来のスロットルバルブ制
御装置は、アクセルペダルの踏み込み量とスロットルバ
ルブ61の開度の比率が変わらず、アクセルペダルの踏み
始めはそのストロークに対するスロットルバルブ61の開
度の変化量が大きいため、第10図に示すように、アクセ
ルペダルの踏み始めは低回転域でのトルクの立ち上がり
が急激となる。そのため、自動車用エンジンでは加速時
に車両に与える前後振動が大きくなるという問題点が生
じた。

本発明は、こうした従来の問題点を解決することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明では、アクセルペダル
に連動して回動する第一回動機構と、スロットルバルブ
に連動して回動する第二回動機構と、この第一回動機構
と第二回動機構を互いに連結する連結機構を設け、第一
回動機構と第二回動機構の少なくとも一方にその連結機
構の取付け位置を回転径方向に変位させる駆動手段と、
この駆動手段を介してエンジン回転数が上昇するのにし
たがって第一回動機構に対する第二回動機構の回転比を
小さくする制御手段とを設けた。

（作用）上記構成に基づき、アクセルペダルの踏み込み量とス
ロットルバルブの開度の比率が変わり、アクセルペダル
の踏み始めの低回転域ではそのストロークに対するスロ
ットルバルブ開度の変化量が小さくなるため、エンジン
の吸入空気量が急激に増大することを抑制してトルクの
立ち上がりを滑らかにする。そのため、自動車用エンジ
ンでは例えば加速時に車両に与える前後振動を抑制した
り、スリップを防止できる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図に示すように、アクセルペダル１は軸２により
回転自在に支持され、一方の揺動先端に運転者の踏力を
受けるペダル部３を有し、他方の揺動先端にアクセルワ
イヤ４の基端が連結される。

アクセルワイヤ４の先端は第一ドラム（第一回動機
構）５の外周端にニコストップ６を介して連結される。
第一ドラム５は軸７により回転自在に支持され、アクセ
ルペダル１が踏み込まれのに伴ってアクセルワイヤ４を
介して一定の比率（R₃/R₂）で回動する。

一方、スロットルバルブ８の弁軸９には第二ドラム
（第二回動機構）10が連結され、この第二ドラム10の外
周端にニコストップ11を介してスロットルワイヤ（連結
機構）12の先端が連結され、スロットルワイヤ12の基端
が引っ張られるのに伴ってスロットルバルブ８が開弁
し、吸気管13を通ってエンジンに吸入される空気量を増
加させる。

スロットルワイヤ12の基端にはニコストップ15が連結
され、このニコストップ15は第一ドラム５に形成された
ガイド溝16にスライド可能に挿通する。このガイド溝16
は第一ドラム５の径方向に沿って形成され、ニコストッ
プ15がガイド溝16内にスライドすることにより、ニコス
トップ15の回転半径R₄が変化する。

スロットルワイヤ12の途中を挿通させるガイド25を設
けるとともに、ガイド溝16を図示するようにスロットル
バルブ８の全閉状態でガイド25を中心とする円弧状に湾
曲して形成し、ニコストップ15がガイド溝16でスライド
することによりスロットルワイヤ12が引っ張られないよ
うにする。

第一ドラム５に対するスロットルワイヤ12の取付け位
置を回転径方向に変位させる駆動手段として、ニコスト
ップ15に往復ロッド17が連結され、この往復ロッド17を
リターンスプリング20に抗してリンク18を介して往復駆
動するモータ19が設けられる。モータ19は第一ドラム５
に固定的に取付けられる。

モータ19はコントロールユニット21から送られる制御
信号により駆動され、コントロールユニット21はエンジ
ンの回転数信号、水温信号等を入力して、エンジンの運
転状態に応じて制御信号を演算する。

第２図はコントロールユニット21のメモリに設定され
るR₄/R₃（R₃はニコストップ６の回転半径）とエンジン
回転数の関係を表す制御マップであり、エンジン回転数
が上昇するのに伴ってR₄/R₃が１に接近するように、ニ
コストップ15を径方向外側に変位させるようになってい
る。

このように構成してあり、次に作用について説明す
る。

アクセルペダル１のペダル部３がストロークＳで踏み
込まれた場合、ペダル部３の回転半径をR₁、アクセルペ
ダル１のアクセルワイヤ４が連結された回動先端部の回
転半径をR₂、また第二ドラム10において弁軸９に対する
ニコストップ11の回転半径をｒとそれぞれすると、スロ
ットルバルブ８の開度θｔは、 θｔ＝（1/r）（R₄/R₃）（R₂/R₁）Ｓとして表される。

したがって、コントロールユニット21がモータ19等を
介してニコストップ15を変位させて、エンジン回転数の
上昇に伴ってR₄/R₃を大きくすることにより、第３図に
示すように、アクセルペダル１の踏み込み量（ストロー
ク）Ｓに対してスロットルバルブ８の回転角度θｔは小
さくなり、アクセルペダル１のフルストロークS₁に対し
てスロットルバルブ８の最大開度はR₄/R₃＝１の場合に
θ_２、R₄/R₃＝0.3の場合にθ_１と半減する。ただし、ス
ロットルバルブ８の開度が半開でも、ブーストが０まで
上がるので、出力が著しく低下することはない。

このように、アクセルペダル１の踏み始めの低回転域
ではそのストロークに対するスロットルバルブ８の開度
の変化量が小さくなることにより、エンジンの吸入空気
量が急激に増大するのを抑制するので、第４図に示すよ
うに、低回転域においてエンジンのトルクの立ち上がり
が滑らかになる。そのため、自動車用エンジンでは加速
時に車両に与える前後振動を抑制できる。

また、スロットルバルブ８の全閉状態でガイド溝16を
ガイド25を中心とする円弧状に湾曲させたことにより、
ニコストップ15の変位に関係なく、スロットルバルブ８
を全閉できる。

また、エンジン低温時にスロットルバルブ８の変化量
を大きく保持するようにしても良い。

これを第５図に示すフロチャートに基づいて説明する
と、ステップ31でエンジン水温T_Wを読込み、ステップ32
でこの検出値T_Wが設定値Ｔより高いかどうかを判定す
る。この設定値Ｔは例えば80℃に設定され、エンジンが
暖機運転中かどうかが判定される。そして、設定値Ｔよ
り高い場合、暖機終了後と判断して、ステップ33に進ん
で、エンジン回転数に応じてR₄/R₃を大きくする。そし
て、設定値Ｔより低い場合、暖機中と判断して、R₄/R₃
＝１に保持する。

これにより、暖機時のトルク不足感を改善するととも
に、暖機性能を維持する。

他の実施例として、車両の走行状態に応じて、スリッ
プを起こしやすい状態でスロットルバルブ８の開度の変
化量を小さく保持するようしても良い。

これを第６図に示すフロチャートに基づいて説明する
と、ステップ41で前輪の回転数N₁を読込み、ステップ42
で後輪の回転数N₂を読込み、ステップ43でN₁とN₂の回転
差が所定値Ｎより小さいかどうかを判定する。

回転差が小さい場合はステップ44に進んで、R₄/R₃＝
１に保持する一方、回転差が設定値Ｎより大きい場合は
ステップ45に進んでR₄/R₃＝0.3に設定する。

これにより、路面が雨や雪等によりぬれた状態で、加
速時に車輪が滑り始めたのを検出して、アクセル開度の
変化量を小さくしてトルク変動を抑制する一方、路面が
乾いた状態では、アクセル開度の変化量を大きくして十
分な加速性能を確保できる。

次に、第７図に示す他の実施例について説明すると、
第一ドラム５に対するスロットルワイヤ12の取付け位置
を回転径方向に変位させる駆動手段として、ニコストッ
プ15に往復ロッド51を介してペレット式アクチュエータ
52が連結される。

このアクチュエータ52はハウジング53内に電熱ヒータ
58と、感温材である固形ワックス54と、弾性体である合
成ゴム55、その中央にピストン57が収装されている。ピ
ストン57は第一ドラム５に固定的に取付けられ、ハウジ
ング53に往復ロッド51が連結される。

これにより、コントロールユニット21により所定の運
転条件でヒータ58が通電されると、ワックス54はその温
度が上昇するのに伴って液状になって体積膨張する。こ
のとき生じた圧力はゴム55を介してピストン57をハウジ
ング53から押し出すように作用し、ピストン57が第一ド
ラム５に固定されているため、スプリング56を圧縮しな
がらハウジング53が相対的に変位し、ニコストップ15を
内径方向に移動させるようになっている。

この場合、アクチュエータ52は小型化がはかれ、第一
ドラム５への取付けが容易になる。また、感温材として
バイメタル等を用いても良い。

（発明の効果）以上の通り本発明によれば、アクセルペダルに連動し
て回動する第一回動機構と、スロットルバルブに連動し
て回動する第二回動機構と、この第一回動機構と第二回
動機構を互いに連結する連結機構を設け、第一回動機構
と第二回動機構の少なくとも一方にその連結意向の取付
け位置を回転径方向に変位させる駆動手段と、この駆動
手段を介してエンジン回転数が上昇するのにしたがって
第一回動機構に対する第二回動機構の回転比を小さくす
る制御手段とを設けたため、エンジンの運転条件によっ
ては、アクセル踏み込み時に吸入空気量が急激に増大す
ることを抑制してトルクの立ち上がりが滑らかにし、自
動車用エンジンでは加速時に車両に与える前後振動やス
リップを抑制し、走行性能の向上がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は制御
マップ、第３図はアクセルペダルのストロークとスロッ
トルバルブ開度の関係を表す線図、第４図はアクセルペ
ダルのストロークとエンジン回転数およびトルクの関係
を表す線図である。第５図，第６図はそれぞれ他の実施
例を示すフロチャート。第７図はさらに他の実施例を示
す構成図である。第８図は従来例を示す正面図、第９図
は同じく側面図、第10図はアクセルペダルのストローク
とエンジン回転数およびトルクの関係を表す線図であ
る。１……アクセルペダル、４……アクセルワイヤ、５……
第一ドラム（第一回動機構）、８……スロットルバル
ブ、10……第二ドラム（第二回動機構）、12……スロッ
トルワイヤ（連結機構）、15……ニコストップ、16……
ガイド溝、17……往復ロッド、18……リンク、19……モ
ータ、21……コントロールユニット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクセルペダルに連動して回動する第一回
動機構と、スロットルバルブに連動して回動する第二回
動機構と、この第一回動機構と第二回動機構を互いに連
結する連結機構を設け、第一回動機構と第二回動機構の
少なくとも一方にその連結機構の取付け位置を回転径方
向に変動させる駆動手段と、この駆動手段を介してエン
ジン回転数が上昇するのにしたがって第一回動機構に対
する第二回動機構の回転比を小さくする制御手段とを設
けたことを特徴とするエンジンのスロットルバルブ制御
装置。