JPS63297739A - スロツトル弁制御装置 - Google Patents

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〕 この発明は、電子制御アクチュエータにょシ車両用機関
のスロットル弁を制御するスロットル弁制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

最近、排気浄化性能や燃費性能を向上させるためのエン
ジン制御の一環として、スロットル弁とアクセルペダル
の機械的連結をなりシ、アクセル踏込み量を電気量に変
換した信号（アクセル踏込み量信号）と他のエンジン運
転状態または車両走行状態を表わす信号（たとえば二ン
ノン回転数信号、ギヤポジション信号など）に対応して
スロットル弁の開閉ｆｅ制御を行なう電子制御アクチュ
エータによるスロットル弁制御装置の開発が進められて
いる。

スロットル弁の開閉は、機関運転状態または車両走行状
態を表わす信号に対応して最適の開度を逐次演算する演
算制御部からなる車両制御装置からの指令を受けて作動
する駆動モータによ）行なわれる。

このため、車両走行中に上記駆動モータを含む電子制御
アクチュエータが動作不能になっても車両の暴走を防ぐ
安全装置を設ける必要がある。

このような安全装置を設けた例として、制御不能になっ
たときに、駆動モータからスロットル弁軸を切り離す電
磁クラッチを設けるとともに、この電磁クラッチのオフ
時にスロットル弁を全閉するためのリターンスプリング
をスロットル弁軸に設けた構成が特公昭５８−２５８５
３号公報に開示されている。

他方、差動歯車装置を介してスロットル弁軸を電子制御
アクチュエータのｆ！ＩＩＪ＠量やアクセルペダルの踏
込み量に応動して機械的に回転駆動する装置が％開開６
１−２１５４３６号公報、特開昭６１−２７２４２３号
公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のスロットル弁制御装置は以上のように構成されて
いるので、電子制御アクチュエータが動作不能の状態に
陥ると、車両の暴走は防止できるが、走行が維持できず
、修ぷのため所定の場所に車両を移動させることもでき
なくなるという問題がめった。

この発明は、かかる問題点を解決するプこめになされた
もので、車両の発進時および加速時に駆動輪のスリップ
が発生すると、スロットル開度を減じて機関トルクを減
少させるトラクション制御、あるいは自動変速機の変速
時のショックを防止するために変速時にスロットル開度
を減じる装ｆｔなどにも使用でき、しかも電子制御アク
チュエータの故障０時に車両の暴走を防止できるスロッ
トル弁制御装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るスロットル弁制御装置は、スロットル弁
を開閉するための弁軸をその出力軸で駆動する差動歯車
装置に噛合してそれぞれ独立して駆動される第１および
第２の原動歯車と、この第１、第２の原動歯車のそれぞ
れに対してスロットル弁を閉じる方向に作用するリター
ンスプリングと、アクセルペダルの踏込みに応動して回
動する第１の原動歯車の回動制限装置と、第２の原動歯
車を回動駆動する丸めの駆動モータを含む電子制御アク
チュエータとを設けたものである。

〔作　用〕

この発明くおいては、通常時は差′ｔｄＪ歯車装置に噛
合している第１の原動ｍ＊がアクセルペダルからの連結
手段で直接回転駆動され、アクセルペダルの急速な動き
に対して速やかにスロットル弁が動くことができ、演Ｋ
ｔ！ｒｌＪ鉤部から指示される目標のスロットル開度へ
の開閉制御については第２の原動歯車を介して行なわれ
、トラクション制御あるいは自動変速機の変速時のよう
ＶＣアクセルペダルの操作に反してスロットル開度を減
じる必要があるときは（ロ）動制限装置によシ第１の原
動歯車の回動を停止すると同時に演算制御部にエリ電子
制御アクチュエータを作動し、第２の原動歯車を介して
目標のスロットル開度に制御し、電子制御アクチュエー
タの故障によシスロットル弁の開閉動作が不能となつ九
ときは、電源をオフし、第２の原動歯車を素早くリター
ンスプリングにより全閉位置に復帰させ、アクセルペダ
ルとの機械的な連結手段のみでスロットル弁の開閉が行
なわれる。

〔実施例〕

以下、この発明のスロットル弁制御装置の実施例を図に
ついて説明する。第１図はその一実施例の構成を示す図
である。この第１図において、１は機関（図示せず）の
空気吸入管であシ、この空気吸入管ｌ内にスロットル弁
２が設けられている。

スロットル弁２は弁軸３で開閉されるようになっている
。

この弁軸３の先端の細心には、歯車４が結合されている
。歯車４の側部に第１のリターンスプリング５の一端が
固定されている。

この第１のリターンスプリング５はコイル形に形成され
、弁軸３をその内部に挿通しておジ、他端はたとえば機
関などの固定端に固定きれている。

この第１のリターンスプリング５はスロットル弁２を閉
位置に戻す方向やトルクを発生し、歯車４を介して弁軸
３に加えている。

差動歯車装置６は、カサ歯車６１．６２、軸６３、軸受
６４、ピニオン軸６５、小カサ歯車６６．６７および大
歯ｊｔＬ６８で構成されている。カサ歯車６１．６２は
軸６３にそれぞれ回転自在であり、軸６３は軸受６４で
支承され、軸６３にピニオン軸６５が直交するように固
定されている。

ピニオン軸６５には小カサ歯車６６．６７が取り付けら
れ、小カサ歯車６６．６７はカサ歯車６１．６２と噛合
っている。

また、ピニオン軸６５の両端は大歯車６８に固定されて
いる。このピニオン軸６５の回転にニジ大歯車６８が回
転され、それによって歯車４を介して弁軸３を回転駆動
するようになっている。

このカサ歯車６１．６２の外周にそれぞれ第１および第
２の原動歯車７．８が噛み合っている。

この第１の原動歯！７０細心に回転軸９が固定されてお
り、この回転軸９にポルト１０でセグメント形ディスク
１１が固定されており、このセグメントディスク１１の
溝には回動制限装置１２と連結するワイ’７２５　ａが
掛けられておジ、そ叫て回動制限装置１２を介してワイ
ヤ２５ｂによシアクセルペダル１３に連結されている。

回動制限装置１２はたとえは機関などく固定されたビン
１２１にそれぞれ１転自在に各二端が枢着されたアーム
１２２，１２３とこのアーム１２２と１２３の間に引張
夛力を作用させているスプリング１２４と上記アーム１
２２０回転を制限している回動制限部材１２５と、この
回動制限部材１２５を矢印Ａ１の方向に駆動する駆動モ
ータ１２６と、これに電流供給を行なう電流制御回路１
２７とで構成されている。

アーム１２２はワイヤ２５ａによりセグメント形ディス
ク１１に連結し、アーム１２３はワイヤ２５ｂによフア
クセルペダル１３に連結している。

上記回転輪９の外周面にコイル形の第２のリターンスプ
リング１４が巻装されている。この第２のリターンスプ
リング１４の一端は第１の原動歯車７の側部に固定され
、他端はたとえば機関などの固定端に固定されている。

この第２のリターンスプリング１４はスロットル弁２を
閉位置に戻す方向のトルクを第１の原動歯車７に加えて
いる。

また、上記アクセルペダル１３はリターンスプリング１
５により定位置に戻る力を受けておプ、さらにアクセル
ペダル１３は所定以上の踏込みが行われないようにスト
ッパ１６がアクセルペダル１３と対向して設けられてい
る。

電子制御アクチュエータ１７は直流の駆動モータ１７１
とこれに電流供給を行なう電ｆＡｔ、制御回路１７２で
構成されている。この駆動モータ１７１の回転軸１８は
第２の原動歯Ｊｉ８の軸心に固定されている。

この回転軸１８の外周面にはコイル形の第３のリターン
スプリング１９が巻装されており、その一端は第２の原
動歯車８０側部に固定され、他端はたとえば機関などの
固定端に固定されている。

この第３のリターンスプリング１９はスロットル弁２を
閉位置に戻す方向のトルクを第２の原動歯車８に加えて
いる。

スロットル開度センサ２０はスロットル弁２の開度を検
出して、その検出出力を演算制御部２４に送出する工う
になっている。

また、回転角度センサ２１は回転軸１８、すなわち第２
の原動歯車８の回転量を検出して、その検出出力を演算
匍」御部２４に送出する工うにしている。

さらに、アクセルセンサ２２は運転者が操作するアクセ
ルペダル１３の踏込み量を検出して、その検出出力を演
算制御部２４に送出する工うになっている。

なお、２３は機関の動作状１１１１（たとえば胞転数Ｎ
、自動変速機の変速時期Ｔ）および車両の操作、状態（
たとえばブレーキ操作Ｂ）を検出するセンナである。

演算制御部２４はスロットル開度センサ２０゜回転角度
センサ２１、アクセルセンサ２２およびセンサ２３のそ
れぞれの出力信号を入力し、これらの入力情報に対応し
て予め定められた演算処瑠を行なって電流制御回路１２
７を介して駆動モータ１２６を駆動制御すると同時に電
子制御アクチュエータ１７の電流制御回路１７２を制御
し駆動モータ１７１を介して第２の原動歯車８を駆動制
御するものである。

次にこの発明の動作について説明する。駆動モータ１７
１の回転駆動力は回転軸１８を介して第２の原動歯Ｘ８
、カサ歯車６２、小カサ歯車６６゜６７、ビニオン軸６
５および犬歯！６８を介して歯車４から弁軸３に伝わる
。

一方、アクセルペダル１３の踏込みの度合の変化に応じ
てアーム１２３がビン１２１を回転軸としてワイヤ２５
ｂを介して回動する。

通常時は第２図に示すように、アーム１２２はスプリン
グ１２４の引張シカによってアーム１２３にその先端１
２８が当接する位Ｒまで回動しており、アクセルペダル
１３の操作によりアーム１２３が回動するときは、アー
ム１２２も一体となってビン１２１を回転軸として回動
するので、アーム１２２に連結されているセグメント形
ディスク１１゜ナなわち第１の原動歯車７はアクセルペ
ダル１３と機械的に連結され直接に回転駆動しスロット
ル弁２の開閉が行なわれる。

この状態で、たとえば自動変速機の変速時期Ｔの信号が
センサ２３から演算制御部２４に入力されると電流制御
回路１２７を介して駆動モータ１２６は第１図に示すよ
うに回動制限部材１２５を矢印Ａ１の方向に移動し、ア
ーム１２２のアクセルペダル１３の踏込みの度合に対す
る回動を制限する。

すなわち、アーム１２３の回動に対し、アーム１２２は
追従せずにスプリング１２４が伸張する。

その結果、アーム１２２と連結した第１の原動歯車７の
回動が制限停止される。

これと同時に、上記演算制御部２４は電子制御アクチュ
エータ１７を駆動し、第２の原動歯！８を回動してスロ
ットル弁２を所定の開度まで閉じる。

次に、上記自動変速機の変速動作が完了すると、電子制
御アクチュエータ１７および回動制限装置１２は上記通
常時の動作状態に後締する。

このようにして、変速時にスロットル弁２を一時的に閉
じることによす周知のように変速時のショックを防止す
る作用が行なわれる。

他方、電子側（２）アクチュエータ１７が故障し、駆動
モータ１７１の駆動制御が不能となったことを回転角度
センサ２１により検知すると、演算制御部２４は直ちに
駆動モータ１７１への電流供給を停止する。

この結果、第２の原動歯車８は駆動モータ１７１の回転
軸１８とともに第３のリターンスプリング１９のスプリ
ング力によｐ回動され、スロットル弁２の全閉位置（初
期設定位置）に戻される。

その後は、アクセルペダル１３の操作によ５［接第１の
原動歯車７を回動する上記通常時の動作状態となシ、安
全に車両の走行が行なわれる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、第１の原動歯車をアク
セルペダルの踏込みに応動して回転駆動するようにする
とともに第１の原動歯几の回動を回動制限装置で制限す
るようにしたので、アクセルペダルの踏込みに反してス
ロットル弁を閉じる制御が容易となり、したがって、機
関トルクを減少させるトラクション制御あるいは自動変
速機の変速時のショックを防止するために変速時にスロ
ットル開度を減じる装置などにも使用できる。

また電子制御アクチュエータが故障した場合でも車両が
暴走したり、走行不能になることがなく、信頼性に優れ
るなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスロットル弁制御装
置の構成を示す図、第２図は同上実施例における回動制
限部材がアームの（２）動を制限していない通常時の状
態を示す動作説明図である。 ２・・・スロットル弁、３・・・弁軸、６・・・差動歯
車装［，５，９，１９・・・リターンスプリング、７・
・・第１の原動歯車、８・・・第２の原動歯車、１２・
・・回動制限装置、１３・・・アクセルペダル、１７・
・・電子制御アクチュエータ、１２５・・・回動制限部
材。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第２図 手続補正書（自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の出力を可変するスロットル弁を開閉するための弁
   軸と、この弁軸を駆動する差動歯車装置と、この差動歯
   車装置に噛合してそれぞれ独立に駆動されこの差動歯車
   装置に駆動力を伝達する第１および第２の原動歯車と、
   この第１の原動歯車をアクセルペダルの踏込みに応動し
   て回転駆動するための機械的な連結手段と、上記第２の
   原動歯車を回転駆動するための駆動モータを含む電子制
   御アクチュエータと、トラクション制御あるいは自動変
   速機の変速時期に上記スロットル弁を一時的に閉じるた
   めに上記第１の原動歯車の回動を制限するための回動制
   限部材を駆動する駆動モータを含む回動制限装置と、上
   記第１の原動歯車の回動制限時に上記電子制御アクチュ
   エータを駆動して第２の原動歯車を回動させかつこの電
   子制限アクチュエータの故障時にその作動を停止させる
   演算制御部と、第１および第２の原動歯車のそれぞれに
   対してスロットル弁を閉じる方向に作用するリターンス
   プリングとを備えたことを特徴とするスロットル弁制御
   装置。