JPS63253131A - スロツトルバルブ制御装置 - Google Patents

スロツトルバルブ制御装置

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JPS63253131A
JPS63253131A JP8463787A JP8463787A JPS63253131A JP S63253131 A JPS63253131 A JP S63253131A JP 8463787 A JP8463787 A JP 8463787A JP 8463787 A JP8463787 A JP 8463787A JP S63253131 A JPS63253131 A JP S63253131A
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JP
Japan
Prior art keywords
throttle valve
valve
opening
control device
throttle
Prior art date
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Pending
Application number
JP8463787A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhisa Hasumi
一久 蓮見
Kenji Shimizu
清水 研之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mikuni Corp
Original Assignee
Mikuni Corp
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Publication date
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Priority to JP8463787A priority Critical patent/JPS63253131A/ja
Publication of JPS63253131A publication Critical patent/JPS63253131A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/102Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator

Landscapes

  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 ゛ 本発明は、エンジンの混合気供給装置におけるスロット
ルバルブ制御装置の構造、特に故障時極めて効果的に対
処し得るようにした装置に関するものである。
[従来の技術及び発明が解決しようとする問題点]一般
に、この種装置では、アクセルペダルや工ンジンの運転
状態に応じてスロットルバルブの開度を電気的に制御す
るモータ等でなるアクチュエータを具備すると共に、該
アクチュエータが万一故障した場合にはその機能を補完
すべくアクセルペダル及びスロットルバルブ間を機械的
に連結してなる機械的制御機構が併設されていて、アク
チュエータの故障が生じても支障を来すことがないよう
に車輌の運転上安全性の確保に万全の配慮がなされてい
る。従来例えば特開昭59−122742号公報又は特
開昭61−75024号公報等に記載された装置があり
、これらの装置は、スロットルバルブの電気的制御装置
の故障時リターンスプリングの作用によりスロットルバ
ルブを一旦全閉せしめると共に、以後機械的制御機構を
介してスロットルバルブの開閉制御をなし得るように構
成されている。
しかしながら、かかる従来装置においては、リターンス
プリングが正常時を含め常・時スロットルバルブに作用
していて、この分アクチュエータに対する負荷が増大す
るためアクチュエータとじて適正な作動をなすためには
少なくともリターンスプリングの作用に影響されない程
度の十分な出力を有することが必要となり、この結果、
アクチュエータ自体及びこれを含めた装置全体が大型化
せざるを得す、又構造的にも複雑になるという不都合が
あった。又、この種装置では、故障時におけるスロット
ルバルブの電気的制御から機械的制御への移行の際車輌
の実走行に影響を与えることなく如何にして両制御系の
円滑な切換えをなすかは重要な問題でもある。
本発明はかかる実情に鑑み、小型且つ高い信頼性を存し
この種装置として優れた機能を備えたスロットルバルブ
制御装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明による
スロットルバルブ制御装置では、アクチュエータにより
開閉される第一のスロットルバルブに直列してアクセル
ペダルと機械的に連結された第二のスロットルバルブを
設け、この第二のスロットルバルブの開度を第一のスロ
ットルバルブの開度に対して所定の開度となるように設
定することにより第二のスロットルバルブが第一のスロ
ットルバルブの本来の機能を損なうことがないようにす
ると共に、故障時バルブ全開機構により所定のタイミン
グで第一のスロットルバルブを全開せしめ且つ第二のス
ロ7)ルバルブが吸気流量を制御するように構成されて
いる。更にバルブ全開機構は、故障時にのみ第一のスロ
ットルバルブに作用して該バルブを全開せしめ得る例え
ばスプリングを具備している。従って、正常時において
は第一のスロットルバルブに対しバルブ全開機構は作用
力を及ぼさず、これにより該第−のスロットルバルブの
アクチュエータに対する負荷は軽減されると共に、故障
時第一のスロットルバルブから第二のスロットルバルブ
による吸気流量の制御に移行する際、第一のスロー/ 
)ルバルブは一定のタイミングで全開するので、例えば
急激な全開作動に基づき吸気流量が過剰になる等の現象
は生じず、即ち第一のスロットルバルブと第二のスロッ
トルバルブの円滑な切換えが行なわれ得る。
(実施例〕 以下、第1図乃至第5図に基づき本発明によるスロット
ルバルブ制御装置の第一実施例を説明する0図中、1は
吸気胴2内の吸気流量を制御する第一のスロットルバル
ブ、3はスロットルシャフト、4はモータ等でなりスロ
ットルシャフト3を介して第一のスロットルバルブ1を
回動せしめるアクチュエータ、5は吸気胴1の外側部に
配設されていてスロットルシャフト3の回転角に基づき
第一のスロットルバルブ1の開度を検知するポテンショ
メータ等により構成されたスロノトルポジシッンセンサ
(以下、TPSという)、6は吸気胴2の外側部におい
てスロットルシャフト3の一端に固着されたアーム、7
はアーム6の一端と装置本体間に張架された形状記憶合
金で形成されてなる第一のスロットルバルブ1の全開用
スプリングである。このスプリング7は変態温度以下の
温度で容易に塑性変形し且つ変態温度以上の温度になる
と弾性を回復するが第3図に示す如く、一端が通電回路
8のトランジスタTrのエミフタ一端子に他端が吸気胴
2等を介して接地されていて、後述する制御装置からの
故障モード信号に基づき通電回路8の出力電圧を印加せ
しめられることにより第一のスロットルバルブ1を全開
、即ち第2図及び第3図においてアーム6に対して右旋
習性を付与し得る張力が生じるように構成されている。
尚、この場合、第一のスロ7)ルバルプ1が全開したと
きアーム6と当接して該バルブ1のそれ以上の動きを阻
止する図示されていないストッパ手段が設けられている
が、アーム6、スプリング7と共にバルブ全開機構を構
成する。
9は第一のスロットルバルブ1の下流側においてスロッ
トルシャフト10を介して吸気胴2に枢着された第二の
スロットルバルブである。このスロットルバルブ9は、
第4図又は第5図に示す如く正常時には第一のスロット
ルバルブ1の開度に対し一定の関係(θ、〈θ2 ;θ
1 は第一のスロットルバルブ1の開度、θ2は第二の
スロットルバルブ9の開度、第1図参照)を存するよう
に設定されていて、これにより第二のスロットルバル′
ニツ プ9は第一のスロットルバルブ1の吸気流量制御機能を
t員なうことはない。1)は吸気胴2の外側部において
スロットルシャツ1−10の一端に固着されたスロット
ルレバー、12はアクセルワイヤ13を介してスロット
ルレバー1)を回動、即ち第二のスロットルバルブ9を
開作動せしめるアクセルペダル、14はリターンスプリ
ング、15は吸気胴2の外側部に配設されていてスロッ
トルシャフト10の他端の回転角に基づき第二のスロッ
トルバルブ9の開度及び咳開度に対応するアクセルペダ
ル12の踏込み量を検知するポテンショメータ等により
構成されたスロットルポジションセンサ兼アクセルポジ
ションセンサ(以下、T A’ PSという)、16は
TPS5による第一のスロットルバルブ1の開度検知信
号に基づきアクチェエータ4に対し制御信号を送出する
アクチュエータコントローラ、17はTPS5による第
一のスロットルバルブ1の開度検知信号、TAPS15
による第二のスロットルバルブ9の開度又はアクセルペ
ダル12の踏込み量検知信号及びアクチュエータ16の
上記制御信号に基づき第一のスロットルバルブl及び第
二のスロットルバルブ9の開度を算出して、その時点に
おいてこれら両バルブ1又は9の開度がアクセルペダル
12の踏込み量に対応して設定された開度であるか否か
、文筆−のスロットルバルブ1の開度θ1及び第二のス
ロットルバルブ9の開度θ2の大小関係を判断する等の
演算機能を有すると共に、この演算に基づき通電回路8
及びアクチュエータコントローラ16へ故障モード信号
を送出する制御装置である。
本発明によるスロットルバルブ制御装置は上記のように
構成されているから、正常時、アクセルペダル12の踏
込み量に対応してまず第二のスロットルバルブ9の開度
が設定されるが、これと同時にTAPS1’5より該バ
ルブ9の開度θ2及びアクセルペダル12の踏込み量信
号を入力せしめられた制御装置17は、第一のスロット
ルバルブl及び第二のスロットルバルブ9の開度の関係
が第4図又は第5図に示した如き関係となるようにアク
チュエータ4がスロットルシャフト3を回動すべくアク
チュエータコントローラ16に対しアクチュエータ4へ
の制御信号を送出するように指令を発する。これにより
第一のスロットルバルブlの開度θ1はアクセルペダル
12の踏込み量と機関、車輌等の運転状況に合わせて予
め設定された第4図、第5図において斜線で示した範囲
の開度となって、吸気胴2内の吸気流量の制御が行われ
る。この場合、第二のスロットルバルブ9の開度θ2は
θ、〈θ2となっていて第一のスロットルバルブ1のか
かる吸気流量の制御機能が影響されることはない、又、
スロットルシャフト3の一端側のスプリング7はこのと
き変LiA度以下の温度に維持されていて、アクチュエ
ータ4によるスロットルシャフト3の回動に対し何ら負
荷として作用を及ぼさず、この結果アクチュエータ4の
出力は必要最小限の大きさで済み、即ち該アクチュエー
タ4の小型化を図ることができる。
ところで例えばアクチュエータ4において断線等の故障
が生じた場合、最早第一のスロ7)ルバルブ1による吸
気流量の制御は不可能となるが、更に故障検知後そのま
まの状態で即座に第一のスロットルバルブ1を全開せし
めると共に、第二のスロ7)ルバルブ9による吸気流量
制御へ切換えるとすれば、かかる第一のスロットルバル
ブ1の全開により吸気流量が急激に増大して車輌の運行
としては加速状態になってしまうという不都合が生じ得
る。しかしながら、このような故障時制御装置17は故
障検知後例えば第6図に示したフローチャートに従って
各部材に対する故障モード制御を行なう、即ち、まず、
TPS5及びTAPS15からの検出信号により第一の
スロットルバルブ1の開度θ1及び第二のスロットルバ
ルブ9の開度θ2が算出されるが、アクセルペダル12
の踏込み量を基準にして実質1何れのスロットルバルブ
1又は9によって吸気流量の制御が行なわれているかが
判断される。つまり、θ1 〉θ2となっている場合は
故障した第一のスロットルバルブ1による吸気流量の規
制が、この規制は正しい制御ではないが、支配的である
ことを意味し、この場合上述した吸気流量の急増の問題
は解消し得ない。これに対し第二のスロットルバルブ9
の開度θ2が少なくとも第一のスロットルバルブ1の開
度θ1よりも大きくなっている場合は(θ、≦θ2)、
第二のスロットルバルブ9による制御が支配的になって
いるから、この場合には該第二のスロットルバルブ9に
よる流量制御に移行してもかかる問題は生じない、従っ
て、故障検出及びバルブ開度θ1.θ2の関係θ、≦θ
2の両条件が成立した場合のみ、第一のスロットルバル
ブ1かう第二のスロットルバルブ9への切換えが可能と
なる。かくして制御装置17よりアクチュエータコント
ローラ16に対してアクチェエータ4の停止信号を送出
するように指令が発せられると共に、通電回路8に対し
てスプリング7に出力電圧を印加せしめるべく信号が送
出される。これによりスプリング7は変態点以上の温度
となって、この結果化じた張力によって第一のスロット
ルバルブ1は全開せしめられると共に、第二のスロット
ルバルブ9によりアクセルペダル12の踏込み量に対応
した適正な吸気流量の制御が行なわれ得る。このように
第一のスロットルバルブ1から第二のスロットルバルブ
9による制御への切換えが、故障検出後即座に実行され
るのではなく、切換えによる支障が生じないタイミング
を以って行なわれる結果、極めて円滑な切換えが達成さ
れる。
尚、上記実施例におけるスプリング7は自身の電気抵抗
に基づき発熱するのではなく、外部からの熱源により温
度変化せしめられるようにしてもよく、この場合にも同
様の作用効果が得られる。
第7図は本発明の第二実施例を示す0図中、18はスロ
ットルシャフト3の一端に固着された扇形レバー、19
は少なくとも第一のスロットルバルブ1の開度が全閉か
ら全開に至るまでの回転角範囲に亘って扇形レバー18
に形成されたスロットルシャフト3と同心の円弧溝、2
0は作用ロッド2・Qaの先端に設けられたスライダー
20bが溝19内に嵌入されていて少なくとも該溝19
の長さに等しいストロークを存するダイアフラムアクチ
ュエータ、21は正常時ダイアフラムアクチュエータ2
0の負圧室20cを大気と連通せしめると共に故障時制
御装置17からの信号により負圧室20Cを大気から遮
断し且つ蓄圧器22を介してマニホールドに連通せしめ
る三方弁型ソレノイドバルブであり、他の構成は第一実
施例と同様である。この例の場合にも、故障時第一実施
例と同様、故障検出及びバルブ開度θ2.θ2の関係θ
1 ≦θ2の両条件が成立した場合にのみ制御装置17
よりソレノイドバルブ21へ故障モード信号が送出せし
められ、これによりマニホールド負圧を印加されたダイ
アフラムアクチュエータ20はスライダー20bを介し
て扇形レバー18を右旋せしめ、第一のスロットルバル
ブ1を全開せしめる。この後、第二のスロットルバルブ
9により吸気流量の制御が行われて第一実施例と同様の
作用効果が得られる。
尚、上記実施例においてTAPS 15.アクチュエー
タコントローラ16及び制御装置17等を一体にして吸
気胴2の外壁に配設することにより、装置のコンパクト
化を図ることができる。又、上記各実施例では吸気胴2
の径は同じでスロソトルバルブ1.9の全開角度も同し
場合であるとする。
バルブ径、全開角度、吸気胴の径が第−又は第二のスロ
ットルバルブ1.9で異なる場合は、バルブ開度θ7.
θ2により何れのバルブが有効に作用しているか否かを
判断するのではなく、等価開口面積等で比較、判断すれ
ばよい。
〔発明の効果〕
上述のように本発明によれば、故障時吸気流量制御をな
し得る第二のスロットルバルブへの切換えが円滑に行な
われ得るので、車輌が走行中であっても極めて安全な走
行が保証されると共に、第一のバルブ全開機構は故障時
のみスロットルシャフトに作用力を及ぼすようにしたの
でアクチュエータに加わる負荷を低減でき、これにより
該アクチュエータの小型化が図られ、更に装置の駆動系
の高速化がもたらされ得る等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は本発明のスロットルバルブ制御装置
の第一実施例に係り、第1図は吸気胴内に直列して設け
られたスロットルバルブの側断面図、第2図は本発明装
置の全体の構成を示す図、第3図はパルプ全開機構の構
成を示す図、第4図及び第5図は第一のスロットルバル
ブの開度及び第二のスロットルバルブの開度のアクセル
ペダル踏込み量に対する関係を示すグラフ、第6図は故
障モード制御についてのフローチャート、第7図は第二
実施例によるパルプ全開機構の構成を示す図である。 l・・・・第一のスロットルバルブ、3.10・・・・
スロットルシャフト、4・・・・アクチュエータ、5・
・・・TPS、6・・・・アーム、7・・・・スプリン
グ、9・・・・第二のスロットルバルブ、1)・・・・
スロットルレバー、12・・・・アクセルペダル、13
・・・・アクセルワイヤ、15・・・・TAPS、16
・・・・アクチュエータコントローラ、17・・・・制
御装置、18・・・・扇形レバー、20・・・・ダイア
フラムアクチェエータ、21・・・・ソレノイドバルブ
。 第1図 第2図 第3図 第4図   才5図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)モータ等のアクチュエータにより開閉される第一
    のスロットルバルブに直列してアクセルペダルと機械的
    に連結された第二のスロットルバルブを設け、該第二の
    スロットルバルブの開度を上記第一のスロットルバルブ
    の開度に対し所定の開度に設定して上記第二のスロット
    ルバルブが上記第一のスロットルバルブの吸気流量制御
    機能を損なうことのないようにしてなるスロットルバル
    ブ制御装置において、故障時バルブ全開機構により所定
    のタンミングで上記第一のスロットルバルブを全開せし
    めると共に上記第二のスロットルバルブによって吸気流
    量を制御するようにしたことを特徴とするスロットルバ
    ルブ制御装置。
  2. (2)前記バルブ全開機構は、変態温度以下で塑性変形
    若しくは弾性変形し得る形状記憶合金により形成された
    スプリングを具備し、該スプリングが故障信号に基づき
    変態温度以上に加熱されると形状を回復して変態温度以
    下の場合よりも強い弾性力を発揮しその弾力により前記
    第一のスロットルバルブを全開せしめるように構成され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲(1)に記載の
    スロットルバルブ制御装置。
  3. (3)前記バルブ全開機構は、マニホールド負圧を圧力
    源として作動し得るダイアフラムアクチュエータが故障
    信号に基づき前記第一のスロットルバルブを全開せしめ
    るように構成されていることを特徴とする特許請求の範
    囲(1)に記載のスロットルバルブ制御装置。
JP8463787A 1987-04-08 1987-04-08 スロツトルバルブ制御装置 Pending JPS63253131A (ja)

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