JP2807033B2 - スロットル弁制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エンジンのスロットル弁の制御を電気的に
行うスロットル弁制御装置（スロットル弁装置ともい
う）に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、この種のスロットル弁制御装置においては、
エンジンの吸気通路を開閉するスロットル弁がバックス
プリングの付勢力によって常には全閉方向へ付勢されて
いる（例えば特開昭56−14834号公報、特開昭51−13823
5号公報参照）。前記バックスプリングの付勢力は、通
常、スロットル弁を開閉制御する制御用モータの非通電
時のトルクよりも大きく設定されている。従って、エン
ジン運転中に制御回路が故障したり、エンジンが停止し
たりして、制御用モータへの通電が停止することによ
り、スロットル弁はバックスプリングの付勢力で全閉位
置に保持される。

ところが、前記した構成にあっては、制御用モータへ
の通電を停止（非通電状態）すれば、スロットル弁が全
閉状態にされてしまう。このため寒冷地等の低温下にお
いて、スロットル弁あるいはスロットル軸に氷結が生じ
た場合に、スロットル弁の開口が不可能となり、満足の
いくエンジンの運転ができなくなる、いわゆる始動不良
となる可能性がある。またエンジン運転に伴い吸気筒内
とバルブ間で生じる燃焼生成物等の粘着性物質がスロッ
トル弁に付着した場合にも同様の問題を生じる。

このような問題に対処するため、エンジン停止時にス
ロットル弁を全閉位置でなく所定量開口した位置に保持
するようにしたスロットル弁制御装置が、特開昭63−15
0449号公報によって提案されている。

この従来公報のものは、スロットル弁を閉方向に付勢
する第１の付勢手段と、スロットル弁を開方向に付勢す
る第２の付勢手段との付勢力のつりあい位置がスロット
ル弁を所定量開く位置に設定されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来公報のものによると、前記氷結あるいは粘着
性物質等による不具合が解決されるものの、第１の付勢
手段と第２の付勢手段とのつりあい位置によりスロット
ル弁の開口量、いわゆる開度が決定されるため、エンジ
ン停止時におけるスロットル弁の開度が不安定であり、
また付勢手段の経時変化等によりそのスロットル弁の開
度が変化するといった問題を生じることが考えられる。

そこで本発明は、前記した問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は制御用モータの非通電時
においてスロットル弁を所定開度開かれた状態に保持す
ることができ、かつそのスロットル弁開度を精度良く安
定的にかつ長期にわたって維持することのできるスロッ
トル弁装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するため、本発明のスロットル弁制御
装置は、 エンジンの吸気通路を開閉するスロットル弁と、 スロットル弁を開閉制御する制御用モータと、 スロットル弁のスロットル軸上に回転可能に設けられ
たリリーフレバーと、 スロットル弁のスロットル軸上に固定されたスロット
ルレバーと、 リリーフレバーをスロットル弁の閉方向と同方向へ付
勢する第１の付勢手段と、 スロットル弁の所定開度以上においてスロットルレバ
ーの回動にリリーフレバーを連動させる係合手段と、 リリーフレバーの第１の付勢手段による閉方向の回転
をスロットル弁が前記所定開度となるように停止させる
ストッパと、 スロットル弁の前記所定開度以下においてスロットル
レバーをスロットル弁の開方向と同方向へ付勢する第２
の付勢手段と、 を備えてなる。

［作用］ 前記手段によれば、エンジンが始動されると制御用モ
ータが通電される。この制御用モータによって、前記エ
ンジンの運転状態に応じてスロットル弁の開度が制御さ
れることにより、吸気通路を流れる吸入空気量が調節さ
れる。

ところで、前記スロットル弁が所定開度では、リリー
フレバーが第１の付勢手段の付勢力を受けてスロットル
弁の閉方向と同方向（単に、閉方向ともいう。）に付勢
されかつストッパにより停止された状態にある。そのリ
リーフレバーに対してスロットルレバーが第２の付勢手
段の付勢力を受けかつ係合手段を介して連動可能に係合
した状態にある。

また、前記スロットル弁が所定開度以上では、前記制
御用モータによってスロットルレバーが回動させられる
にともない、そのスロットルレバーに係合手段の係合を
介して連動するリリーフレバーが第１の付勢手段の付勢
力に抗して追従回動させられる。このとき、スロットル
レバーがリリーフレバーと係合手段を介して係合してい
るため、スロットルレバーは第２の付勢手段の付勢力を
受けない。

また、前記スロットル弁が所定開度以下では、リリー
フレバーがストッパにより停止されたままの状態で、前
記制御用モータによってスロットルレバーが第２の付勢
手段の付勢力に抗して回動させられる。このとき、リリ
ーフレバーがストッパで停止されているため、スロット
ルレバーは第１の付勢手段の付勢力を受けない。

また、前記スロットル弁の所定開度以上において制御
用モータへの通電が停止されると、スロットルレバーが
リリーフレバーとともに第１の付勢手段の付勢力を受け
て閉方向へ回動させられ、そのリリーフレバーがストッ
パにより停止された状態に復帰することにより、スロッ
トル弁が前記所定開度に位置する。また、前記スロット
ル弁の所定開度以下において制御用モータへの通電が停
止されると、スロットルレバーが第２の付勢手段の付勢
力を受けてスロットル弁の開方向と同方向（単に、開方
向ともいう。）へ回動させられ、そのスロットルレバー
がリリーフレバーに対して係合手段を介して係合した状
態に復帰することにより、スロットル弁が前記所定開度
に位置する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明す
る。

スロットル弁装置の断面図を示した第１図、及びその
III−III線断面図を示した第３図において、吸気管１
は、内部に吸気通路15を有する円筒状に形成されてい
る。吸気通路15は、エンジンにおける吸気通路の一部を
構成する。

吸気管１の所定位置には、スロットル軸４の両端部が
回転可能にかつその先端が外側に突出されるようにして
支持されている。スロットル軸４には、吸気通路15を開
閉するスロットル弁５が取り付けられている。なおスロ
ットル弁５は、第３図の状態において左回り方向に回動
されることにより吸気通路15を開き、この状態から右回
り方向に回動されることにより吸気通路15を閉じる。

スロットル軸４の一端（第１図の左端）には従動ギヤ
３が固定されている。また吸気管１の当該側面には、例
えばステップモータからなる制御用モータ２が取り付け
られている。制御用モータ２の出力軸上に駆動ギヤ2aが
設けられている。この駆動ギヤ2aが前記従動ギヤと噛み
合わされている。制御用モータ２の制御回路20は、エン
ジンのアクセルペダルの踏み込み量に応じた信号が入力
されることにより、制御用モータ２に駆動信号を出力し
てそのモータ２の駆動制御を果たす。この制御用モータ
２の駆動による出力軸の回転が駆動ギヤ2a及び従動ギヤ
３を介してスロットル軸４へ伝達され、スロットル弁５
が開閉回動（いわゆる開度調整）され、これによりエン
ジンの吸入空気量が調節される。

吸気管１の側面には、前記スロットル軸４の他端（第
１図の右端）を支持するボス部1a、及びそのボス部1aを
取り囲むハウジング部1bが一体形成されている。

ボス部1aには、略円板状をなすリリーフレバー６が回
転可能に設けられている。リリーフレバー６は、円筒状
に形成されてボス部1aに回動可能に嵌合されている支持
部6aと、その外周部（第３図において下部）に突出され
た係合片6bと、その係合片6bと相反する位置に突出され
た当接片6cと、その外側面に突出された係合ピン6dとを
有している。

前記ハウジング部1bには、そのほぼ半径方向にリリー
フレバー用調整ねじ９がねじ付けられている。調整ねじ
９は、リリーフレバー６がスロットル弁５の閉方向（第
３図において右回り方向）と同方向へ回転する際に、そ
の当接片6cがねじ先端部に当接することによりその回転
を停止させるもので、本発明のストッパを構成するもの
である。また調整ねじ９は、その軸線がリリーフレバー
６の接線方向にほぼ沿うように配置されている。なお調
整ねじ９を螺進あるいは螺退させることによって、前記
当接片6cの当接位置を調整することができる。

リリーフレバー６の支持部6a外周には、コイルスプリ
ングからなるバックスプリング８が嵌装されている。バ
ックスプリング８の一端部8aが吸気管１の孔16に係止さ
れ、その他端部8bがリリーフレバー６の当接片6cに係止
されている。このバックスプリング８により、リリーフ
レバー６が常にはスロットル弁５の閉方向と同方向へ付
勢されている。なおバックスプリング８は、本発明の第
１の付勢手段を構成している。

スロットル軸４の軸端には小径軸部4aが形成されてい
る。小径軸部4aは、外周におねじを有しかつ二面幅が形
成された略小判形断面をなしてスロットル軸４の軸端に
は、略円板状をなすスロットルレバー７が固定されてい
る。詳しくは、スロットルレバー７の中央部に前記小径
軸部4aに対応する取付孔が開けられてて、この取付孔を
小径軸部4aに嵌合した状態でその軸部4aにスロットルレ
バー７がかしめあるいはナット等により固定されてい
る。

スロットルレバー７は、その外周部（第３図において
下部）に突出された係合片7aと、その係合片7aと相反す
る位置に突出された当接片7bとを有している。この係合
片7aは、スロットル弁５が開方向へ所定開度以上回動し
たときに前記リリーフレバー６の係合片6bに当接する。
また所定開度以上においては、係合片7aが係合片6bを介
してバックスプリング８からの付勢力を受けるので、ス
ロットル弁５は閉方向へ付勢される。反対に所定開度以
下では、リリーフレバー６が調整ネジ９によってその回
転が停止されるので、スロットル弁５はバックスプリン
グ８の付勢力を受けない。なお両係合片6b,7aが本発明
の係合手段を構成している。

前記ハウジング部1bには、そのほぼ半径方向にスロッ
トルレバー用調整ねじ11がねじ付けられている。調整ね
じ11は、スロットルレバー７がスロットル弁５の閉方向
（第３図において右回り方向）へ回転する際に、その当
接片7bがねじ先端部に当接することによりその回転を停
止させる。また調整ねじ11は、その軸線がスロットルレ
バー７の接線方向にほぼ沿うように配置されている。な
お調整ねじ11を螺進あるいは螺退させることによって、
前記当接片7bの当接位置、すなわちスロットル弁５の最
小開度を調整することができる。

スロットル軸４には、吸気管１のボス部1aとスロット
ルレバー７との間に位置する左右一対のスプリングガイ
ド12が嵌装されている。

スプリングガイド12の外周には、コイルスプリングか
らなるリリーフスプリング10が巻装されている。リリー
フスプリング10の一端部10aがスロットルレバー７の係
合片7aに係止され、その他端部10bがリリーフレバー６
の係合ピン6dに係止されている。このリリーフスプリン
グ10の付勢力により、リリーフレバー６の係合片6bとス
ロットルレバー７の係合片7aとが当接する方向へ両レバ
ー6,7が付勢される。なお、リリーフスプリング10の付
勢力は、バックスプリング８の付勢力よりも小さく設定
されている。またバックスプリング８及びリリーフスプ
リング10の付勢力は、制御用モータ２によるスロットル
軸４上での駆動トルクよりも小さく、そのモータ２の非
通電時における停動トルクよりも大きく設定されてい
る。なおリリーフスプリング10は本発明の第２の付勢手
段を構成している。

吸気管１のハウジング部1bの端面には、その内部を覆
うようにしてスロットルセンサ13が固定されている。ス
ロットルセンサ13の検出片（図示省略）には、前記スロ
ットルレバー７の当接片7bの先端から延出した連動片7c
が係合されている。スロットルセンサ13は、周知のとお
りスロットル弁５の開度を検出するものである。なおス
ロットルセンサ13を取り付けた側面図が第２図に示され
ている。

前記したスロットル弁制御装置において、エンジン停
止時等の制御用モータ２の非通電時においては、第1,3
図に示されるように、リリーフレバー６がバックスプリ
ング８の付勢力を受け、その当接片6cが調整ねじ９に当
接し、その回動が停止されている。一方スロットルレバ
ー７は、リリーフスプリング10の付勢力を受け、その係
合片7aが前記リリーフレバー６の係合片6bに当接し、そ
の回転が停止されている。従って、この状態でのスロッ
トル弁５の開度（以下、これを初期開度という。）は、
リリーフレバー用調整ねじ９によって設定されたリリー
フレバー６の停止位置に基づいくスロットルレバー７の
回動位置により決定される。このスロットル弁５の初期
開度をもって、エンジンの始動待ちの状態となる。

この状態を保持することによって、寒冷地等でのスロ
ットル弁あるいはスロットル軸の氷結、あるいは燃焼生
成物等の付着によるスロットル弁５の固定等を未然に防
止し、エンジンの始動不良を防止することができる。

また前記の状態より、エンジンが始動されると、エン
ジンの運転状態に応じてスロットル弁５の開度が制御用
モータ２によって制御され、吸気通路15を流れる吸入空
気量が調節される。詳しくは、アクセルペダルが踏み込
まれていないアイドリング状態（解放状態）において
は、制御用モータ２により、スロットル弁５が初期開度
以下（アイドル回転数に応じた開度）に閉じられる。す
なわち第５図に示されるように、リリーフレバー６が前
記の如く停止されたままの状態で、スロットルレバー７
がリリーフスプリング10の付勢力に抗して回動させら
れ、その係止片7aがリリーフレバー６の係合片6bから離
される。そして、スロットルレバー７の当接片7bがスロ
ットルレバー用調整ねじ11に当接することによって、ス
ロットルレバー７の閉方向の回動が停止される。この状
態でのスロットル弁５の開度（以下、これをアイドリン
グ開度という。）は、スロットルレバー用調整ねじ11に
よって設定されたスロットルレバー７の停止位置により
決定される。

続いて、アクセルペダルが踏み込まれると、その踏み
込み量に応じて制御用モータ２が駆動させられることに
より、スロットル弁５が所定開度に調整される。このと
き、スロットル弁５が初期開度以下においては、リリー
フレバー６が前記の如く停止されたままの状態で、スロ
ットルレバー７がリリーフスプリング10の付勢力に抗し
て回動させられる。またスロットル弁５が初期開度以上
においては、スロットルレバー７の回動に伴い、その係
合片7aがリリーフレバー６の係合片6bに当接することに
より、リリーフレバー６がバックスプリング８の付勢力
に抗して追従回動させられる。なおスロットル弁５の全
開状態が第４図に示されている。

またエンジン運転中において、エンジン停止等により
制御用モータ２への通電が停止されると、第1,3図に示
されるようにスロットル弁５は前記初期開度をもって、
エンジンの始動待ちの状態とされる。詳しくは、スロッ
トル弁５が初期開度以上のときに制御用モータ２への通
電が停止されると、リリーフレバー６がバックスプリン
グ８の付勢力を受けてスロットル弁５の閉方向と同方向
へ回動させられることにより、スロットルレバー７が係
止片6b,7aの係合を介して追従回転させられ、スロット
ル弁５が初期開度位置に保持される。またスロットル弁
５が初期開度以下のときに制御用モータ２への通電が停
止されると、スロットルレバー７がリリーフスプリング
10の付勢力を受けて開方向へ回動させられることによ
り、スロットル弁５が初期開度位置に保持される。なお
スロットルレバー７の回動に伴い、この回動がスロット
ル軸４、従動ギヤ３、駆動ギヤ2aと順に伝達されるた
め、制御用モータ２が逆駆動を受ける。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能であ
る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明のスロットル弁制御装置によれ
ば、スロットル弁を開閉制御する制御用モータの非通電
時においては、リリーフレバーや第１の付勢手段の付勢
力を受けてスロットル弁の閉方向と同方向に付勢されか
つストッパにより停止された状態にあると同時に、前記
リリーフレバーに対してスロットルレバーが第２の付勢
手段の付勢力を受けかつ係合手段を介して連動可能に係
合した状態にあるため、スロットル弁を所定開度に保持
することができる。このため、寒冷地等での氷結、ある
いは燃焼生成物等の付着に起因するエンジンの始動不良
を防止することができる。

また、制御用モータの非通電時でのスロットル弁の開
度がリリーフレバーのストッパによる停止位置に基づい
て決定づけられるため、その弁開度を精度良く安定的に
かつ長期にわたって維持することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はスロッ
トル弁装置の断面図、第２図はその側面図、第３図は第
１図のIII−III線断面図、第４図はその全開状態の作動
説明図、第５図はそのアイドリング状態の作動説明図で
ある。 2;制御用モータ 4;スロットル軸 5;スロットル弁 6;リリーフレバー 6b;係合片（係合手段） 7;スロットルレバー 7a;係合片（係合手段） 8;バックスプリング（第１の付勢手段） 9;調整ねじ（ストッパ） 10;リリーフスプリング（第２の付勢手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの吸気通路を開閉するスロットル
   弁と、 スロットル弁を開閉制御する制御用モータと、 スロットル弁のスロットル軸上に回転可能に設けられた
   リリーフレバーと、 スロットル弁のスロットル軸上に固定されたスロットル
   レバーと、 リリーフレバーをスロットル弁の閉方向と同方向へ付勢
   する第１の付勢手段と、 スロットル弁の所定開度以上においてスロットルレバー
   の回動にリリーフレバーを連動させる係合手段と、 リリーフレバーの第１の付勢手段による閉方向の回転を
   スロットル弁が前記所定開度となるように停止させるス
   トッパと、 スロットル弁の前記所定開度以下においてスロットルレ
   バーをスロットル弁の開方向と同方向へ付勢する第２の
   付勢手段と、 を備えてなるスロットル弁制御装置。