JPH01247721A - 機関の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、電子制御アクチュエータにより車輌用機関
のスロットル弁を開閉制御するスロットル弁制御装置に
関するものである。

〔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機関
制御の一環として、スロットル弁とアクセルペダルとの
機械的連結をなくし、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）と他の機関運転状態
または車輌走行状態を表わす信号（例えば機関回転数信
号、ギヤポジション信号等）に対応してスロットル弁の
開閉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。

上記電子制御アクチュエータによるスロットル弁制御装
置においては、スロットル弁の開閉は機関運転状態また
は車輌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輌制御装置からの指令
を受けて作動する駆動モータにより行なわれるため、車
輌走行中に電子制御アクチュエータが動作不能となって
も車輌の暴走を防ぐ安全装置を設ける必要があり、この
安全装置の一例として制御不能となったときにモータか
らスロットル弁軸を切離す電磁クラッチを設けた構成が
特公昭５８−２５８５３号公報に開示されている。一方
、スロットル弁軸を差動歯車装置を介して電子制御アク
チュエータと、アクセルレバ・ルの踏込みに応動して機
械的に回転駆動する方法が特開昭６１−２１５４３６号
公報に開示されている。

（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、電子制御アクチュエータが動作不能となった
ときに、車輌の暴走を防止し、さらに走行を維持して修
理のため所定の場所へ車輌を移動することができないと
いう問題があった。

また、車輌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、アクセルペダルの操作に反してスロットル
弁開度を減じて機関トルクを減少させる場合にスロット
ル弁開度を減じる作用をしているモータの反力がアクセ
ルペダルに伝わり、アクセルペダルを操作している運転
者は不快感を惑しるという問題があった。

この発明は上記のような課題を解消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スロットル弁開
度を減じ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弁開
度を減じる装置等に好適な機関の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
を開閉する弁軸を駆動する差動歯車装置と、この歯車装
置の第１の原動歯車をアクセルペダルの踏込みに応動し
て回転するアクセルワイヤと、差動歯車装置の第２の原
動歯車を回転するモータを含む電子制御アクチュエータ
およびスロットル弁を閉じる方向に付与するスプリング
とを備えたものである。

〔作　用） この発明においては、トラクショ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の操作に反してス
ロットル弁開度を減じる必要があるときは、電子制２Ｔ
Ｊアクチュエータにより第２の原動歯車を駆動して行な
われる。そして、スロットル弁にはリターンスプリング
が配設されていないので、スロットル弁を駆動するとき
に差動歯車装置を介してアクセルペダルに伝わる反力は
無視できる。また、万一、電子制御アクチュエータが故
障した場合はｔ′ａをオフするか、またはｉｔ電磁クラ
ッチよりモータから第２の原動歯車を切離し、この結果
、第２の原動歯車をリターンスプリングで素早く全閉位
置に復帰させ、その後、アクセルペダルとの機械的連結
手段となるアクセルワイヤのみでスロットル弁を操作し
車輌の走行が行なわれる。

〔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
図はこの発明によるスロットル弁制御装置の構成図であ
って、■は図示しない機関の空気吸入管、２はスロット
ル弁、３はスロットル弁２を開閉する弁軸、４は差動歯
車装置であって、４１゜４２はカサ歯車で、弁軸３にそ
れぞれ回転自在に支承されている。カサ歯車４１．４２
の外周にそれぞれ第１と第２の原動歯車５．６が噛合っ
ている。弁軸３は吸入管１で支軸され、弁軸３にピニオ
ン軸４３が直交して固定されている。４４゜４５はピニ
オン軸４３に取付けた小カサ歯車で、上記カサ歯車４１
．４２と相互に噛合っている。

７は第１の原動歯車５の軸心に固定された回転軸で、回
転軸７にボルト９で固設されたアクセルレバ−１０の溝
にはアクセルワイヤ１１が掛回され、このワイヤ１１は
アクセルペダル１２に連結されている。１３は第１の原
動歯車５のリターンスプリングで、このスプリング１３
によってスロットル弁２を閉位置に戻すトルクを回転軸
７に付勢している。１４はアクセルペダル１２のリター
ンスプリング、１５はアクセルペダル１２のストッパ、
８は電子制御アクチュエータで、直流の駆動モータ８１
と、これに電流供給を行なう電流制御回路８３と、電磁
クラッチ８２とから構成されている。

６１は第２の原動歯車６の軸心に支軸された回転軸で、
この回転軸６１にアーム６２が設けである。

第２の原動歯車６は回転軸６１を介してモータ８１によ
り回転駆動されるが、回転軸６１とモータ８１間に電磁
クラッチ８２が配設され、このクラッチ８２の電源をオ
フするとモータ８１の回転力が回転軸６１に伝わること
はない、１６はスロットル弁２の開度を検出するスロッ
トル開度センサ、１７は回転軸６１すなわち第２の原動
歯車６の回転量を検出する回転角度センサ、１日は運転
者が操作するアクセルペダル１２の踏込み量を検知する
アクセルセンサ、１９は機関の動作状ＬＱ（例えば回転
速度Ｎ、自動変速機の変速時期Ｔ）、および車輌の操作
状態（例えばブレーキ操作Ｂ）を検出するセンサである
。

第２図は第１図の■−■線におけるアーム６２の正面図
であって、２１．２２は仮ばねからなる第２の原動歯車
６のリターンスプリングで、アーム６２が左廻りに回転
するときはリターンスプリング２１が作用し、逆に右廻
りに回転するときはリターンスプリング２２が作用し、
双方のスプリング２１．２２が設定位置（実線位置）に
戻す方向のトルクをアーム６２に加えている。２３゜２
４はリターンスプリング２１．２２のストッパである。

２０はスロットル開度センサ１６、回転角度センサ１７
、アクセルセンサ１８、センサ１９の各出力信号を入力
し、これらの入力情報に対応して予め決められた演算処
理を行なって１を流制御回路８３を介してモータ８１を
駆動すると共に、電磁クラッチ８２のオン、オフを制御
する演算制御部である。

次に動作について説明する。モータ８１の回転駆動力は
電磁クラッチ８２を介して第２の原動歯車６、カサ歯車
４２、小カサ歯車４４．４５およびピニオン軸４３を介
してスロットル弁軸３に伝わる。一方、アクセルペダル
１２の踏込みに応してアクセルワイヤ１１、アクセルレ
バ−１０、第１の原動歯車５を介して差動歯車装置４の
一方のカサ歯車４１に駆動力が与えられる。この回転力
は小カサ歯車４４．４５に作用し電子制御アクチュエー
タ８によって回転されているカサ歯車４２の回転に対し
て重畳する形で弁軸３をカサ歯車４１が回転した角度の
半分の角度だけ同一方向に回転させスロットル弁２を開
閉する。そしてアクセルペダル１２の踏込みに対するス
ロットル弁２の動きは電子制御アクチュエータ８による
動きに重畳する形で行なわれるが、その応答の速度はア
クセルペダル１２の動きに即時に応答する。また、アク
セルペダル１２から運転者の足が離され車輌のブレーキ
操作が行なわれるときはアクセルワイヤ１１で駆動され
ている第１の原動歯車５は直ちにスロットル弁２を閉じ
る作用をするが、モータ８１の動作追従遅れにより第２
の原動歯車６はスロットル弁２を閉じる動作が緩慢とな
る。このようなときは、センサ１９によりブレーキ操作
を検知した演算制御部２０は直ちに電磁クラッチ８２を
オフし、電子制御アクチュエータ８と第２の原動歯車６
を切離す、この結果、アーム６２に作用しているリター
ンスプリング２１．２２により第２の原動歯車６はアー
ム６２の設定位置すなわち、スロットル弁２の全閉位置
に素早く戻される。このような動作は電磁クラッチ８２
をオンした状態でモータ８１の電源をオフし、リターン
スプリング２１．２２によりモータ８１を空転すること
でも得られる。

ところで、モータ８１または電流制御回路８３が故障し
、演算側４ＷＪ部２０の出力に応じた第２の原動歯車６
の回転動作すなわち、回転角度センサ１７の出力信号が
異常を検知すると直ちに電磁クラッチ８２をオフし、第
２の原動歯車６をスロットル弁２の全閉位置に戻し、車
輌が暴走するのを防止する。そして、電磁クラッチ８２
めオフ後はアクセルワイヤ１１により第１の原動歯車５
のみをアクセルペダル１２で直接駆動し車輌の走行を行
なう。

一方、トラクシラ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１２の操作に反してスロットル弁
開度を減じる必要があるときは電子制御アクチュエータ
８により第２の原動歯車６を逆転駆動する。この結果、
アクセルペダル１２の操作により第１の原動歯車５を介
して開弁じているスロットル弁２は第２の原動歯車６の
逆転駆動により小カサ歯車４４．４５を介して開度が減
じられる。このとき、スロットル弁２を開閉する力は弁
軸３の軸受摩擦に打ち勝つ程度の小さい力でよく、した
がって小カサ歯車４４．４５が一方のカサ歯車４２によ
り逆転駆動されるときに他方のカサ歯車４１が受ける反
力は非常に小さい、そしてこの反力に比ベアクセルペダ
ル１２の操作力（リターンスプリング１３および１４に
抗して第１の原動歯車５を駆動する力）が大きいので上
記反力が第１の原動歯車５、アクセルワイヤ１１を介し
てアクセルペダル１２に伝わりアクセルペダル１２を操
作している運転者に不快感を与えることがない。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、スロットル弁を
開閉する弁軸を差動歯車装置の出力軸で駆動し、この歯
車装置の第１の原動歯車はアクセルペダルと連動し、第
２の原動歯車はモータを含む電子制御アクチュエータと
連動し、スロットル弁を閉じる力を付与するリターンス
プリングを差動歯車装置を介して第１および第２の原動
歯車のリターンスプリングとして分散して配設するよう
にしたので、車輌の走行中に電子制御アクチュエータの
駆動によるアクセルペダルへの反力が解消され、快適な
運転が行なえる。また、電子制御アクチュエータが故障
した場合でも、車輌が暴走したり走行不能となることも
なく安全性および信鎖性の高いスロットル弁制御装置と
なる。

【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・ントルリング
の正面図である。 ２・・・スロットル弁、３・・・弁軸、４・・・差動歯
車装置、５・・・第１の原動歯車、６・・・第２の原動
歯車、８・・・電子制御アクチュエータ、１１・・・ア
クセルワイヤ、１２・・・アクセルペダル、１３・・・
第１の原動歯車のリターンスプリング、１６・・・スロ
ットル開度センサ、１７・・・回転角度センサ、１８・
・・アクセルセンサ、１９・・・センサ、２０・・・演
算制御部、２１．２２・・・第２の原動歯車のリターン
スプリング、８１・・・モータ、８２・・・電磁クラッ
チ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 ｄ侵 ）−一５

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弁軸と、
   この弁軸をその出力軸で駆動するように設けられた差動
   歯車装置と、この歯車装置の第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、上記差動歯車装置の第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
   タを備えたスロットル弁制御装置において、上記差動歯
   車装置を介してスロットル弁を閉じる力を付与する複数
   のスプリングを備えたことを特徴とする機関のスロット
   ル弁制御装置。