JPH01227826A - スロットル弁制御装置 - 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〕 この発明はスロットル弁の開度をアクセルペダルとモー
タにまゆ夫々独立して制御できるスロットル弁制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

最近、自動車の運転フィーリングや走行性能の向上を目
的としてアクセルペダルとスロットル弁の連結を従来の
ワイヤケーブルによる単純な機械的連結ではなく、これ
らの間に電子制御装置を介在させアクセルペダルの踏込
量の他にエンジンの運転状態や自動車の走行状態を加味
してスロットル弁の開閉を行なう装置の開発が進められ
ている。

この従来装置においては、アクセルペダルの踏込量を検
出するアクセルセンサを始めとする各型の多数の運転情
報センサが必要となり、又、スロットル弁を操作するア
クチュエータ、更に各センサからの信号を処理し、上記
スロットル弁操作用アクチュエータに駆動信号を出力す
る電子制御装置が必要とされる。このため、従来のワイ
ヤケーブルのみによる方式に比べてはるかに複雑な構成
となるために信頼性の確保が重要な命題となる。

すなわち、この装置の故障により車両が暴走したり或い
は高速走行中にスロットル弁が急に閉じて急制動がかか
るような事態を防ぐ所謂フェイルセーフ機構が不可欠と
なる。

この種の従来装置の７工イルセーフ機構としては故障時
にアクチュエータをスロットル弁から切離す電磁クラッ
チを設は又スロットル弁を閉位置に戻すリターンスプリ
ングをスロットル弁の弁軸に取付けるものが提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

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、アクチュエータが動作不能の状態に陥るとリ
ターンスプリングの作用によりスロットル弁を閉位置に
戻すので車両の暴走は防止できるが、走行が維持できず
修理のために所定の場所に車両を移動させることができ
なくなる課題があり、又、高速走行中では急制動が掛り
後続車に追突される危険がある等の課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、アクセルペダルの操作に反してモータ等により
スロットル弁開度を減じる事ができると共にモータ駆動
による力がアクセルペダルにほとんど作用しないように
したスロットル弁制御装置を得ることを目的とする。

〔課題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
の弁軸に回転体を介して配設された第１のプーリに掛け
られたケーブルの一端をアクセルペダルに固定し、他端
をモータにより回転駆動される第２のプーリに固定し、
第２のプーリと回転体とを連結してスロットル弁を閉位
置に戻す方向の力を加えるスプリングと一端が固定され
他端が弁軸又は回転体に取付けられ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設け、アクセ
ルペダルとモータの２つの入力でスロットル弁を操作す
るようにしたものである。

〔作　用〕

この発明におけるスロットル弁制御装置は、通常時はア
クセルペダルとモータの両方によりスロットル弁の開閉
が操作され、トラクシシン制御又は自動変速機の変速時
のようにアクセルペダルの操作に反してスロットル弁開
度を減じる必要がある時には、モータにより第２のプー
リを駆動してケーブルを弛め、これによりスプリングや
リターンスプリングの力で回転体がスロットル弁と共に
回転移動してスロットル弁開度を閉方向に制御すると共
にリターンスプリングが復帰する時に弱まる力をスプリ
ングで補なってスロットルペダルにかかる力をほとんど
変化しないようにし、又、仮にモータが故障を起した場
合には、アクセルペダルの踏込みのみでスロットル弁を
操作し車両の走行が引続き行なわれる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図のト（線に沿った断面図、第３図は第１図の１−１
線に沿った断面図である。第１図乃至第３図において、
１はエンジン（図示せず）の吸気管、２は吸気管１の開
度を調節するスロットル弁体３Ａと吸気管１の直径方向
に吸気管１を貫通して回動可能に設けられていると共に
スロットル弁体３Ａが固定された弁軸３Ｂとから構成さ
れたスロットル弁である。４は回転体の一例であり屈曲
部が弁軸３Ｂの一端に固定され平面が「＜」の字形の回
転板、５は回転板４の一端に固設された後述の第１プー
リ７のビン、６は一端が固定部としての吸気＋！！ｒ１
の外壁に固定され、他端が回転板４の他端の孔に掛けら
れた第１リターンスプリングである。この第１リターン
スプリング６はスロットル弁２を閉位置に戻す方向の力
を回転板４を介して弁軸３Ｂに加えている。７はビン５
の周りに回転自在に配設された第１プーリで、その溝に
はワイヤケーブル８が掛けられている。このワイヤケー
ブル８の一端は支持ビン９を介して第２プーリ１０に連
結され、図示矢印Ａの回転方向に第２ブーＩＪ　１０が
回転した時に第２プーリ１０に巻かれる。又、ワイヤケ
ーブル８の他端は、運転者により操作されることにより
回動するアクセルペダル１１に連動するようにそれに連
結されている。１２は一端が固定され他端がアクセルペ
ダル１１１ｃ　連結されアクセルペダル１１を非操作時
の復帰位置に戻す第２リターンスプリング、１３はアク
セルペダル１１を復帰位置に位置づけるためのストッパ
、１４はアクセルペダル１１の操作量を検知するアクセ
ルセンサである。１５は第２プーリ１０の径方向に突出
した第２プーリ１０のアーム部１０Ａの端部と第１リタ
ーンスプリング６が掛けられている回転板４の端部との
間に張設されたコイルスプリングで、スロットル弁２を
閉位置に戻す方向の力を回転板４を介して弁軸３Ｂに加
えている。このコイルスプリング１５が掛けられている
位置から第２プーリ１０の回転中心や弁軸３Ｂの軸心迄
の各距離は同じであることが好ましい。１６ばスロット
ル弁２を全開位置に位置づけるために回転板４の時計回
り方向の回転を規制するストッパで、吸気管１の外壁に
固定化されている。１７は第２プーリ１０の軸心に固定
された回転軸で、電磁クラッチ１８を介してモータ１９
の回転軸に連結される。２０は回転軸１７すなわち第２
プーリ１０の回転量を検知する回転角度センサ、２１は
回転軸１７に固設されたアームである。第３図に示すよ
うに、アーム２１の端部は一端部が固定され板ばねで構
成された第３リターンスプリング２２の自由端からの作
用を受けるように接触している。この第３リターンスプ
リング２２は、第２プーリ１０が第２図中の矢印Ａの方
向に回転する時にアーム２１に作用し、第２プーリ１０
が第２図に示す基準位置に復帰する方向のトルクをアー
ム２１に加える。２３は第２プーリ１０が基準位置に戻
った時に第３リターンスプリング２２の作用を規制する
ストッパである。２４は弁軸３Ｂの他端部側に設けられ
スロットル弁２の開度を検知するスロットル開度センサ
、２５はエンジンの動作状態（例えば回転数Ｎ、自動変
速機の変速時期Ｔ）及び車両の操作状態（例えばブレー
キ操作Ｂ）を検出するセンサである。２６はアクセルセ
ンサ１４２回転角度センサ２０．スロットル開度センサ
２４．センサ２５の夫々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理を行なって
スロットル弁２の目標開度等を演算し、演算結果となる
ようにモータ１９を駆動すると共に電磁クラッチ１８の
オン・オフを制御する電子制御装置である。

次に動作について説明する。運転者によりアクセルペダ
ル１１が踏込まれるとワイヤケーブル８は第２図中の矢
印Ｂの方向に引張られる。その結果、第１プーリ７は弁
軸３Ｂを回転中心として第１リターンスプリング６及び
コイルスプリング１５の力に抗して回転板４と共に反時
計回り方向に回転移動し、同時にスロットル弁２が同方
向に回転して開弁する。又、電磁クラッチ１８をオンに
して第３リターンスプリング２２の力に抗してモータ１
９により第２プーリ１０を矢印Ａの方向に回転するとワ
イヤケーブル８は第２プーリ１０に巻回され、上記と同
様にして、第１プーリ７は反時計回り方向に回転移動し
、スロットル弁２の開度が増大する。すなわち、スロッ
トル弁２はアクセルペダル１１とモータ１９の２つによ
り操作される。

第２プーリ１０によるワイヤケーブル８の移動速度はモ
ータ１９の回転速度に比例するから、このモータ１９の
回転速度をコントロールすることにより単にアクセルペ
ダル１１を踏込んだ場合では得られない様々な運転操作
が得られる。例えば大きな加速を素早く得たい場合には
モータ１９の回転速度を速くし、又、逆に凍結した道路
などで発進する場合など車輪がスリップする恐れのある
場合ではモータ１９の回転速度を低くするとか、場合に
よってはモータ１９を逆回転させることにより加速を抑
えて車両を円滑に発進させることができる。なお、これ
らの動作はアクセルセンサ１４゜回転角度センサ２０．
スロットル開度センサ２４及びセンサ２５からの検出情
報を電子制御装置２６で処理することにより行なわれる
。

上記のように動作するスロットル弁制御装置において、
通常運転時には第４図に示すようにワイヤケーブル８は
アクセルペダル１１と第２プーリ１０　（すなわちモー
タ１９）の２つによりほぼ均等に引張られて操作される
。その結果、スロットル弁２の開度すなわち回転板４の
回転角θ２と第２プーリ１ｏの回転角θ１はほぼ等しく
なる。そして、コイルスプリング１５の引張り長さがほ
とんど変らないのでアクセルペダル１１の操作力の変化
＋を第１リターンスプリング６のスプリング力の変化に
対応している。

このような状態からトラクシ璽ン制御あるいは自動変速
機の変速時のようにアクセルペダル１１の操作に反して
スロットル弁２の開度を減じる必要がある時には、モー
タ１９により第２プーリ１０を逆回転駆動する必要があ
る。その逆回転駆動した結果の状態は第５図に示したよ
うになる。すなわち、モータ１９によし第２プーリ１０
が時計回り方向（矢印Ａと逆回り方向）に回転駆動され
るとワイヤケーブル８は第２プーリ１０の回転により矢
印Ｃの方向に弛められる。そして、第１プーリ７は第１
リターンスプリング６の復元力により弁軸３Ｂを回転中
心として回転板４と共に時計回り方向に回転移動し、同
時にスロットル弁２が同方向に回転して閉じられる。と
ころで、ワイヤケーブル８の操作を第２プーリ１０の回
転のみで行なう時には、第４図で示した上記動作とは異
なり、回転板４の回転による同じ回転角θ２を得るには
第２プーリ１０には２倍の回転量が必要となる。すなわ
ち、第４図に示した状態から第２プーリ１゜の回転のみ
によりスロットル弁２を全閉すると、第５図に示すよう
に第２プーリ１０の回転角は回転板４の回転角の約２倍
の２０１となる。そして、コイルスプリング１５の引張
り長さが長くなり回転板４に作用するスプリング力が増
大する。他方、第１リターンスプリング６の回転板４に
対する作用力はスロットル弁２が閉じると減少する。

そして、上記増大するコイルスプリング１５のスプリン
グ力により上記第１リターンスプリング６のスプリング
力の減少分を補なうことによりスロットル弁２を閉じる
力をほぼ一定にすることができる。結局、この様な状態
ではワイヤケーブル８を介してアクセルペダル１１に作
用している力は変化しないのでアクセルペダル１１を操
作している運転者はモータ１９が作動してスロットル弁
２が閉じてもアクセルペダル１１に不快や不安感を生じ
ない。

他方、モータ１９が故障し、電子制御装置２６の出力に
応じた第２プーリ１０の回転動作に異常が生じると回転
角度センサ２０がこの異常を検知する。この検知信号を
入力した電子制御装置２６は直ちに電磁クラッチ１８を
オフにする。この結果、第２プーリ１０はモータ１９か
ら切離され、第３リターンスプリング２２又はコイルス
プリング１５の作用力によりスロットル弁２が閉の基準
位置に戻される。その後はアクセルペダル１１のみの操
作でスロットル弁２の開閉操作を行ない車両の走行を維
持することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればスロットル弁の弁軸に
固定された回転板に第１プーリを設け、この第１プーリ
に掛けたワイヤケーブルの一端をアクセルペダルに連結
し、他端をモータにより駆動される第２プーリに連結し
、更に第２プーリと回転板との間をスプリングで連結す
ると共に弁軸又は回転板にリターンスプリングを取付は
スロットル弁を閉位置に戻す力を加えるように構成した
ので、アクセルペダルの操作に反してスロットル弁開度
を減じる時のモータ駆動によるアクセルペダルの操作力
の変化をなくしたのでその変化による不快感をなくシ、
さらにモータとアクセルペダルとで夫々独立してスロッ
トル弁を制御できるために安全性にも優れたものが得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による装置全体の構成図、
第２図は第１図の■−■線に沿った断面図、第３図は第
１図のト１線に沿った断面図、第４図はワイヤケーブル
がアクセルペダルとモータにより操作されている時の動
作説明図、第５図はワイヤケーブルがモータのみにより
操作された時の動作説明図である。 図中、１・・・吸気管、２・・・スロットル弁、３Ｂ・
・・弁軸、４・・回転板、６・・・第１リターンスプリ
ング、７・・・第１プーリ、８・・・ワイヤケーブル、
１０・・・第２プーリ、１７　・回転軸、１９・モータ
。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの吸気量を制限するスロットル弁の弁軸に固定
   され上記弁軸を回転中心として回動可能に設けられた回
   転体と、該回転体に配設され上記弁軸と異なった回転中
   心を有する第１のプーリと、運転情報に応じて駆動され
   るモータにより回転駆動される第２のプーリと、上記第
   １のプーリに掛けられ一端が運転者により操作されるア
   クセルペダルに固定されていると共に他端が上記第２の
   プーリに固定されたケーブルと、上記回転体と上記第２
   のプーリ間に張設され上記スロットル弁を閉じる方向に
   力を加えるスプリングと、一端が上記弁軸又は上記回転
   体に取付けられ他端が固定部に固定され上記スロットル
   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
   たスロットル弁制御装置