JPH0311132A - 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） 本発明は、車輪のスリップを防止するトラクションコン
トロールシステム等に用い、車両の走行状況に応じてス
ロットル弁の開度を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〕 従来、この種の装置として、特開昭６１−７５０２４号
公報に示されるものが公知である。この装置では、スロ
ットル弁の弁軸に、緩衝用スプリングを設け、このスプ
リングとモータをケーブルにより連結し、モータ駆動力
をスロットル弁に伝達している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この従来装置ではモータとスロットル弁の弁軸
をケーブルにより連結しており、伝達機構が複雑になる
、モータがスロットル弁と別置きになり、車両搭載性が
悪い等の問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、簡素な伝
達機構で、車両搭載性を向上することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、このために 弁軸により支持されたスロットル弁と、このスロットル
弁にアクセル操作部の操作力を伝達する伝達手段と、 前記スロットル弁を駆動するためのモータと、前記モー
タの駆動力を前記弁軸に伝達する結合部材とを備え、 前記結合部材は、前記モータにより駆動されるギア部を
有し、かつ前記作動部材と当接可能であって前記スロッ
トル弁開度の規制作用をなす規制部を有し、 この規制部近傍には、切欠きを設けて前記弁軸と非接触
となるよう構成する という技術的手段を採用する。

〔作用〕

本発明によれば、例えばトラクション制御時にモータの
駆動力は、ギア部より結合部材に伝達され、結合部材が
回動する。そして、結合部材の規制部により、スロット
ル弁を閉方向に駆動する。

その際、規制部の近傍には切欠きを設けてあり、結合部
材と弁軸が接触するようなことがない。また、モータと
弁軸の間にはケーブルは不要で、伝達機構が簡素になる
。また、モータとスロットル弁とを容易に一体化でき、
例えばモータをスロットルボディに設置でき、車両搭載
性が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明を通用するガソリンエンジンの概略を
示すもので、エンジン１００は、吸入空気をエアクリー
ナ１０１からスロットル弁部１０２、サージタンク１０
３を経て吸入する。燃料は、インジェクタ１０４から供
給される。

スロットル弁部１０２の部分にはスロットル弁制御装置
２００が設けられている。サージタンク１０３は、空気
の吸入抵抗を小さくするため、円弧上の吸気管となり、
スロットル弁部１０２の下部に空間ができるが、この部
分にスロットル弁制御装置２００が設けられる。

このスロットル制御装置２００の詳細構造を示す第２図
において、アルミダイキャスト製のスロットルボディｌ
には弁軸２が軸受３等により回動自在に支持され、弁軸
２にはスロットル弁５がボルトにより固定されている。

そして、弁軸３が回動することにより、スロットル弁５
が開閉され、吸入空気量が制御される。

弁軸２の図中左端には、レバー７が設けられている。こ
のレバー７は、回動シリンダ９に固定されており、回動
シリンダ９は２個の軸受Ｉｆにより弁軸２に対して回転
自在に設けられている。

またレバー７にはスロットル弁５を閉じる方向に作用す
るリターンスプリング１２．１３が結合されており、さ
らにレバー７はスロットル弁５を開く方向に作用するス
プリング１４によって弁軸２に結合されている。

また、弁軸２の図中左端にはレバー１５がナンド１６に
より固定されており、他方第３図に示すように、レバー
７にはストッパ７ａがレバー１５と当接可能に形成され
ているので、スロットル弁５は、レバー７で規制される
開度以上に開弁じない構造となっている。

そして、レバー７は、ワイヤ８を介してアクセルペダル
５０により操作されるので、通常時スロットル弁５は、
アクセルペダルの操作量に応じた開度となる。

回動シリンダ９と弁軸２の間には、機械式クラッチ２０
が配設されており、この機械式クラッチ２０が結合状態
ではレバー７と弁軸２が直結される。一方、機械式クラ
ッチ２０が非結合状態ではレバー７と弁軸２は、スプリ
ング１４によって結合される。この機械式クラッチ２０
の構造については、後述する。

弁軸２の図中右端にはスロットル弁５の開度を検出する
スロットルセンサ２９が設けられている。

また、スロットル弁５の下側には駆動用のモータ３０が
ボディ１に設けられている。

モータ３０は、ステップモータまたはＤＣモータからな
り、その出力軸３Ｉが弁軸２とほぼ平行になるよう設置
されており、制御回路４ｏにより制御される。

また、モータ３０の出力軸３１と弁軸２は、ギア３２、
結合部材３３及びリターンスプリング３５からなる結合
機構によって連結されている。

第４図に示す結合機構において、結合部材３３は、軸３
６を中心として回動可能に設けられ、端側にはギア部３
３ａが形成され、ギア３２と共に減速機構を構成してい
る。弁軸２には後述するクラッチ機構２０のロータ２２
が固定されており、その棒状部２２ａは結合部材３３の
規制部３３ｂと当接可能に形成されている。また、結合
部材３３には弁軸２と接触しないように切欠き部３３ｃ
が形成されている。そして、ギア３２、軸３６及び弁軸
２は、中心線Ｃ上に配置されている。

次に第５図〜第８図により、機械式クラッチ機構２０に
ついて説明する。このクラッチ機構２０は、モータ３０
の回転力を軸推力に変換して断続を行うもので、主に弁
軸２に固定され、一体的に回動するロータ２２、このロ
ータ２２の外周に設けられ弁軸２に対して軸及び周方向
に移動可能な可動シリンダ２１及び可動シリンダ２工を
回動シノンダ９に押圧する圧縮スプリング２３から構成
されている。

弁軸２にはピン２４が圧入されており、このビン２４は
、ロータ２２の切欠き２２ｂを貫通して可動シリンダ２
１の軸方向？！４２１ａに係合されている。また、ロー
タ２２にはビン２５が圧入されており、このピン２５は
、可動シリンダ２Ｉの斜め溝２１ｂに係合されている。

可動シリンダ２１の一端側（第６図左端）にはクラッチ
の接続部をなす凸部２２ｃが放射状に形成されており、
他方回動シリンダ９には凹部９ａが放射状に形成されて
おり、凸部２２ｃと凹部９ａが係合するとクラッチが接
続状態となり、凸部２２ｃと凹部９ａが切離するとクラ
ッチが切断状態となる。

上記構成において、通常走行時とトラクション制御時に
ついて説明する。

通常走行時、スプリング３５の作用によって結合部材３
３の規制部３３ｂは、第９図に示すスロットル全開位置
に設定される。

一方、機械式クラッチ２０は、圧縮スプリング２３の作
用によって可動シリンダ２１が回動シリンダ９側に押圧
され、凸部２２ｃと凹部９ａが係合して接続状態にある
。このため、回動シリンダ９の回転力は、可動シリンダ
２１、ビン２４を介して弁軸２に伝達される。これによ
り、レバー７と弁軸２が直結され、アクセルペダル５０
の操作に応じてスロットル弁５が自由に制御される。

この際、アイシング等により、スロットル弁５にステイ
ンク故障が生じても機械式クラッチ２０が結合状態のた
め、アクセルペダル５０により十分なトルク伝達が可能
でスロットル弁５は良好に開閉される。

トラクシジン制御時において、図示しない車輪速度セン
サの信号に基づいて、制御回路４０が車輪のスリップを
検出すると、モータ３０が通電され、結合部材３３がギ
ア３２、ギア部３３ａを介して第９図の矢印入方向に回
動を始め、規制部３３ｂとロータ２２の棒状部２２ａが
第１０図（ａ）に示すように当接し、モータ３０の回転
力がロータ２２に伝達される。

さらに、モータ３０が回転すると、第１０図（ｂ）にし
めすようにロータ２２がピン２４に当接し、モータ３０
の回転力が弁軸２に伝達される。この結果、第１０図（
Ｃ）に示すように、弁軸２が回動する。

一方、第１１図は可動シリンダ２１の動きを展開図にし
て示したもので、ロータ２２は軸方向への移動は規制さ
れているので、ピン２５の中心と凹部９ｃの距離りは一
定である。また、可動シリンダ２１は、ピン２４によっ
て弁軸２に対して回転できないが、軸方向には移動可能
である。

したがって、上述したように、モータ３０が回転し、ロ
ータ２２が回動すると、ピン２５は第１１図（ａ）の状
態から斜め溝２１ｂに沿って動き、第１１図（ｂ）に示
す状態となり、可動シリンダ２１は軸方向に距離ｄだけ
変位する。

これにより、凸部２１ｃと凹部９ａの係合が切離され、
クラッチが切断され、第１１図（Ｃ）に示す位置まで回
動シリンダ２１は回動可能となる。

したがって、レバー７と弁軸２の直結状態が解除され、
アクセルペダル５０が踏み込まれていても、モータ３０
によりスプリング１４のバネ力に抗してスロットル弁５
が閉方向に駆動され、エンジン出力が低下して車輪のス
リップが抑制される。

また、何らかの異常が発生してモータ３０が駆動されて
も、結合部材３３の規制部３３ａはスロットル弁５の最
大開度を規制するだけなので、アクセル操作量に対応す
るレバー７で決まる開度以上にスロットル弁５を開弁す
ることはない。

なお、氷上路のように低摩擦係数路面においては、スロ
ットル弁５が全閉位置付近に制御されるが、結合部材３
３は切欠き部３３ｃが形成されているので、結合部材３
３が弁軸２に接触するようなことがない。

トラクション制御終了時には、制御回路４０によりモー
タ３０の通電が停止され、スプリング３５のバネ力によ
り、ギア３２が駆動され、ギア部３３ａを介して第１図
の初期位置まで結合部材３３は戻される。

この際、スプリングエ４．２３のバネ力により可動シリ
ンダ２１も元の位置に戻るが、回動シリンダ９の端面ば
、第１１図（Ｃ）に示すように高さの異なる３つの面Ｕ
、Ｍ、Ｌで構成され、０面をなす突起がストッパとして
作用し、可動シリンダ２１はアクセルペダル５０の操作
量によって決まる位置まで戻り、再び凸部２１ｃと凹部
９ａが係合する。

〔他の実施例〕

なお、上記実施例では、機械式クラッチを用いたが、電
磁クラッチを用いることもできる。

第２実施例を示す第１２図において、電磁クラッチ１２
０は電磁コイル１２１を含むステータ、弁軸２にキー結
合等により軸方向のみ移動可能に設けられた可動コア１
２２及びこの可動コア１２２をシリンダ９側に押圧する
圧縮スプリング１２３から構成されている。

結合機構は、スロットルセンサ２９側に設けられており
、ギア３２、結合部材３３、作動部材３４及びリターン
スプリング３５から構成されている。

作動部材３４は、第１３図に示すように、弁軸２に固定
されており、その棒状部３４ａは結合部材３３の規制部
３３ｂと当接可能に形成されている。

そして、通常走行時には制御回路により電磁クラッチ１
２０がオフされる。電磁クラッチ１２０は、非通電時に
クラッチ機構が結合される構成のため、レバー７と弁軸
２が直結され、アクセルペダル５０の操作に応じて、第
１３図（ｂ）に示されるようにスロットル弁全開の際の
結合部材３４の位置θ１とスロットル弁全開の際の結合
部材３４の位置θ２の範囲内θでスロットル弁５が自由
に制御される。

トラクシボン制御時において、制御回路が車輪のスリッ
プを検出すると、電磁クラッチ１２０が通電されてクラ
ッチ機構が切離され、レバー７と弁軸２はスプリング１
４による間接的な結合となる。

この後、モータ３０が通電され、結合部材３３が出力軸
３１、ギア３２を介して第１３図（ｂ）の矢印方向に回
動を始め、規制部３３ｂと結合部材３４の棒状部３４ａ
が当接する。さらに、モータ３０が回転すると、スプリ
ング１４が伸び始め、アクセルペダル５０が踏み込まれ
ていても、スロットル弁５が閉方向に駆動され、エンジ
ン出力が低下して車輪のスリップが抑制される。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、モータとスロット
ル弁との間の駆動力伝達機構が簡素になり、また車両搭
載性も向上できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するエンジンを示す模式図、第２
図は本発明の第１実施例を示す部分断面図、第３図は第
２図図示のレバーを示す側面図、第４図は第２図図示の
結合部材を示す側面図、第５図は第２図図示の機械式ク
ラッチを示す断面図、第６図及び第７図は第２図図示の
機械式クラッチを示す側面図、第８図は第２図図示の機
械式クラッチを示す部分断面図、第９図及び第１０図は
第２図図示の機械式クラッチを示す断面図、第１１図は
作動説明に供する模式展開図、第１２図は本発明の第２
実施例を示す部分断面図、第１３図は第１２図図示の結
合部材を示す断面図である。 ２・・・弁軸、５・・・スロットル弁、７，８．９・・
・伝達手段をなすレバー、ケーブル、回動シリンダ２０
・・・クラッチ、３０・・・モータ、３３・・・結合部
材。 ３３ａ・・・ギア部、３３ｂ・・・規制部、３３Ｃ・・
・切欠き、５０・・・アクセルペダル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）弁軸により支持されたスロットル弁と、このスロ
   ットル弁にアクセル操作部の操作力を伝達する伝達手段
   と、 前記スロットル弁を駆動するためのモータと、前記モー
   タの駆動力を前記弁軸に伝達する結合部材とを備え、 前記結合部材は、前記モータにより駆動されるギア部を
   有し、かつ前記作動部材と当接可能であって前記スロッ
   トル弁開度の規制作用をなす規制部を有し、 この規制部近傍には、切欠きを設けて前記弁軸と非接触
   となるよう構成した を特徴とするスロットル弁制御装置。
2. （２）前記伝達手段と前記弁軸の間に機械式クラッチが
   配設され、この機械式クラッチは前記モータの回転力を
   軸推力に変換して断続を行うよう構成されているを特徴
   とする請求項第１項に記載のスロットル弁制御装置。