JPH0559968A - エンジンの吸入空気量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトな構成でもってアクチュエータ暴
走時の安全性の確保とアイドル運転時の吸入空気量の微
調整を共に行う。 【構成】 アクセルペダルの踏込み量に応じて揺動可能
とされたアクセルプレート１２と、駆動モータ７により
駆動されると共に、その回動軸心に対して偏心された長
孔を有するモータ出力プレート１１とを配設する。そし
て、スロットルバルブ４に連繋された第２連結部材１０
の一端部に、モータ出力プレート１１の長孔内に挿入さ
れる第１当接ピン１０ｂと、アクセルプレート１２に当
接可能な第２当接ピン１０ｃとを備えさせ、駆動モータ
７の暴走時にはアクセルプレート１２によって第２当接
ピン１０ｃの位置を規制してスロットル開度を制限可能
とし、アイドル運転時には、長孔によって第１当接ピン
１０ｂの位置を設定して吸入空気量の微調整を可能にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸入空気量
制御装置に係り、特に、アクセルペダルの踏込み量に応
じたスロットルバルブの開度をアクチュエータにより設
定するようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車のエンジンの吸気系に
おける吸入空気量を調整する手段として、一般に、スロ
ットルボディーの吸気通路内に配設されたスロットルバ
ルブの開度制御をアクチュエータによって行うようにし
ている。つまり、運転者によるアクセルペダルの踏込み
量をアクセルセンサによって検出し、該アクセルセンサ
の検出信号に基づいて、アクチュエータの駆動量を調整
することによって行っている。

【０００３】また、この制御系の故障によるアクチュエ
ータの暴走、つまり、アクセルペダルの踏込み量に拘り
なくスロットルバルブが全開状態となるといったような
状況が生じることを防止するための構成として、従来、
例えば特開平１−２２７８２４号公報に示されているよ
うな吸気系の構造が知られている。この公報に示されて
いる構成は、スロットルバルブに連繋され、回動動作に
伴ってスロットルバルブの開度を調整する回動部材と、
この回動部材の暴走時にその回動量を規制する回動規制
部材を備えるようにして構成されている。また、他の例
として吸気通路内にアクチュエータによって開度調整さ
れる第１スロットルバルブと、アクセルペダルに機械的
に連繋されて該アクセルペダルの踏込み量に応じて開度
調整される第２スロットルバルブとが備えられ、アクチ
ュエータの暴走により第１スロットルバルブが全開状態
となっても第２スロットルバルブにより吸入空気量を調
整可能とするようにしたものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな構成では、吸気系の大型化に繋がるばかりでなく、
後者のものにあっては、空燃比制御などにおいて、吸入
空気量を増大させたい場合に、第１スロットルバルブの
開度を大きくしても第２スロットルバルブの開度は不変
であるため、この吸入空気量を増大させることができな
いことになり、実用性に欠けるものであった。

【０００５】また、上述したような吸気系は、一般に、
前記スロットルバルブが配設された吸気通路とは別に、
エンジンのアイドル運転時の吸入空気量を微調整するた
めのバイパス通路を備えており、このバイパス通路内に
アイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣバルブ）
を備え、このＩＳＣバルブの開度調整によってアイドル
運転時の吸入空気量を微調整するようにしている。従っ
て、これによっても吸気系の大型化に繋がることにな
り、予てより、このバイパス通路を必要とせず、それで
いてアイドル運転時の吸入空気量の微調整を行うことが
できる構成が要求されていた。

【０００６】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、コンパクトな構成でもってアクチュエータ
暴走時の安全性の確保とアイドル運転時の吸入空気量の
微調整を共に行うことができる構成を得ることを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、アクチュエータによって作動される１
つのスロットルバルブの開度をアクセルペダルの踏込み
量に応じて機械的にも作動可能とし、アクチュエータの
暴走時における安全性の確保とアイドル運転時の吸入空
気量の微調整とをコンパクトな構成によって実現させる
ようにした。具体的に請求項１記載の発明は、エンジン
の吸気通路内に、該吸気通路の通路面積を調整可能とす
るスロットルバルブが配設されたエンジンの吸気系にお
いて、アクセルペダルと機械的に連結され、該アクセル
ペダルの踏込み時には前記スロットルバルブの動作を規
制することがないように、前記スロットルバルブの作動
範囲よりも広い領域において、前記アクセルペダルの踏
込み量に応じて移動可能とされたストッパ手段と、アク
チュエータにより駆動され、前記スロットルバルブの動
作を許容するように、ストッパ手段の移動位置よりも前
記スロットルバルブの閉方向側において移動可能とされ
た出力手段と、前記スロットルバルブと出力手段とを連
繋し、前記アクセルペダルの非踏込み時においてストッ
パ手段と当接することにより移動が規制され、この当接
状態にあってはストッパ手段の非当接時よりも小さい比
率で出力手段の動きをスロットルバルブに伝達するよう
に構成された連結手段とを備えさせるような構成とし
た。

【０００８】請求項２記載の発明は、前記請求項１記載
のエンジンの吸入空気量制御装置において、連結手段
を、ストッパ手段との非当接時には出力手段の移動方向
に連動させる一方、ストッパ手段との当接時には前記出
力手段の移動方向への移動が該ストッパ手段によって規
制されることにより前記出力手段の移動方向と異なった
方向に連動させるように構成した。

【０００９】請求項３記載の発明は、前記請求項１また
は２記載のエンジンの吸入空気量制御装置において、出
力手段に長孔を形成し、該長孔に連結手段の一部を挿入
することによって、前記出力手段と連結手段とを連繋さ
せるような構成とした。

【００１０】請求項４記載の発明は、エンジンの吸気通
路内に回動自在に配設され、その回動動作によって、前
記吸気通路の通路面積を調整可能とするスロットルバル
ブが配設されたエンジンの吸気系において、アクセルペ
ダルにアクセルワイヤを介して連結され、該アクセルペ
ダルの踏込み時には前記スロットルバルブの回動動作を
規制することがないように、前記スロットルバルブの回
動範囲よりも広い領域において、前記アクセルペダルの
踏込み量に応じて揺動可能とされたアクセルプレート
と、駆動モータにより駆動され、アクセルプレートの揺
動位置よりも前記スロットルバルブの閉方向側において
回動可能とされていると共に、その回動軸心に対して偏
心された長孔を有するモータ出力プレートと、前記スロ
ットルバルブの回動軸に回転一体に連結された第１連結
部材と、一端が前記第１連結部材に連繋され、他端に
は、前記モータ出力プレートの長孔内に挿入される第１
当接ピンと、前記アクセルプレートに当接可能な第２当
接ピンとを備えた第２連結部材とを備えさせる。そし
て、前記第１連結部材及び第２連結部材に、スロットル
スプリングによって前記スロットルバルブの開方向への
付勢力を与える一方、前記アクセルプレートに、前記ス
ロットルスプリングよりも大きな付勢力を有するアクセ
ルスプリングによって前記スロットルバルブの閉方向へ
の付勢力を与える。更に、前記第２連結部材を、アクセ
ルペダルの非踏込み時において、第２当接ピンがアクセ
ルプートと当接することにより移動を規制するように
し、この当接状態において、第１当接ピンが前記モータ
出力プレーとの回動動作に伴って長孔によって位置が設
定されて、アクセルプレートの非当接時よりも小さい比
率でモータ出力プレートの動きをスロットルバルブに伝
達するような構成とした。

【００１１】請求項５記載の発明は、駆動モータの出力
軸に連繋された第１リンクと、エンジンの吸気通路内に
回動自在に配設されたスロットルバルブの回動軸に連結
された第２リンクと、前記第１リンクと第２リンクとを
連結する第３リンクとを備え、前記駆動モータの駆動に
伴って第１，第３，第２リンクを介して前記駆動モータ
の駆動力が前記スロットルバルブの回動軸に伝達されて
スロットルバルブの回動動作が行われるように構成され
ているエンジンの吸入空気量制御装置を前提としてい
る。そして、前記スロットルバルブの全閉状態にあって
は前記第１リンクと第３リンクとを略一直線状態とする
と共に、この状態から前記スロットルバルブの回動軸が
位置されている側に前記第１リンクと第３リンクとの連
結部が移動することで前記スロットルバルブが開方向へ
回動するような構成としている。

【００１２】請求項６記載の発明は、前記請求項５記載
のエンジンの吸入空気量制御装置において、駆動モータ
の駆動量をアクセル開度に応じて設定するような構成と
している。

【００１３】

【作用】上記の構成により、本発明では、以下に述べる
ような作用が得られる。請求項１記載の発明では、運転
者がアクセルペダルを踏込むと、アクチュエータの駆動
に伴って出力手段が移動してスロットルバルブの動作を
許容し、前記スロットルバルブは、吸気通路の通路面積
を大きくするように作動する。これと同時に、ストッパ
手段が前記スロットルバルブの動作を規制することがな
いように前記スロットルバルブの作動範囲よりも広い範
囲において移動する。そして、前記アクチュエータが暴
走するような状況が発生した場合に、運転者がアクセル
ペダルの踏込み量を小さくすると、前記ストッパ手段が
連結手段に当接して、この連結手段がスロットルバルブ
の開度を大きくする方向へ移動することを規制する。こ
のため、スロットルバルブは、アクセルペダルの踏込み
量に応じた開度に設定されることになる。つまり、アク
チュエータの暴走時における安全性が確保される。ま
た、アクセルペダルの非踏込み時、つまりアイドル運転
時においては、連結手段が、出力手段の動きを小さい比
率でスロットルバルブに伝達する。このため、スロット
ルバルブによって高い分解能でもってアイドル運転時の
吸入空気量を微調整することができる。このため、従来
のようなアイドル運転用のバイパス通路等を備えさせる
必要がなく、コンパクトな構成でもって、アクチュエー
タ暴走時の安全性の確保とアイドル運転時の吸入空気量
の微調整を行うことができる。

【００１４】請求項２記載の発明では、通常運転時及び
アイドル運転時共に、連結手段の移動によってスロット
ルバルブの開度が設定されるようになっているために、
この両運転状態の切換え動作が円滑に行われる。

【００１５】請求項３記載の発明では、出力手段に形成
された長孔に連結手段の一部が挿入されることによっ
て、出力手段と連結手段とが連繋されていることによ
り、請求項１記載の発明で述べた通常運転時及びアイド
ル運転時の動作を確実に得ることができる。

【００１６】請求項４記載の発明では、上述した請求項
１記載の発明における作用と同様に、駆動モータの暴走
時における安全性の確保と、アイドル運転時における高
い分解能での吸入空気量の微調整を行うことができる。

【００１７】請求項５記載の発明では、スロットルバル
ブの全閉状態では、第１リンクと第３リンクとが略一直
線状態となっており、この状態から駆動モータが駆動す
ると、第１，第３，第２リンクを介して前記駆動モータ
の駆動力が前記スロットルバルブの回動軸に伝達され
る。このとき、スロットルバルブの回動軸が位置されて
いる側に前記第１リンクと第３リンクとの連結部が移動
してスロットルバルブが開方向へ回動する。そして、こ
のようなリンク構造にあっては、スロットルバルブの開
度が小さい領域では駆動モータの駆動量に対するスロッ
トルバルブの回転量の比率が小さくなっており、低開度
時における駆動モータの分解能が向上されることにな
る。

【００１８】請求項６記載の発明では、アクセル開度に
応じて駆動モータの駆動量が設定されるため、アクセル
開度の小さい領域での吸入空気量の微調整が可能とな
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基いて詳細
に説明する。図１には本発明に係る吸入空気量制御装置
１の縦断正面図、図２にはその側面図を夫々示してい
る。この吸入空気量制御装置１は、図示しないエンジン
の吸気系に介設されており、図２に仮想線で示す吸気管
２に連結されたスロットルボディー３と、該スロットル
ボディー３の吸気通路３ａ内に配設されたスロットルバ
ルブ４と、該スロットルバルブ４の開度を調整する開度
調整機構部５とを備えて成っている。以下、各部につい
て説明する。

【００２０】スロットルボディー３には、その中央部に
前記吸気管２の内径と略一致する径で成る吸気通路３ａ
が形成されている。また、このスロットルボディー３の
下側には前記開度調整機構部５を収容するケーシング３
ｂが取付けられている。つまり、このケーシング３ｂ
は、前記スロットルボディー３を支持するためのブロッ
ク固定板３ｃの内部において、前記スロットルボディー
３の下側に配設されたモータ固定板３ｄと該モータ固定
板３ｄの図１における左側に配設されているアクセル固
定板３ｅとを備えて成っている。

【００２１】一方、前記スロットルバルブ４は、前記ス
ロットルボディー３の吸気通路３ａに水平方向に延びる
回動軸４ａによって回動自在に支持されており、この回
動量に応じて吸気通路３ａの通路面積を調整するように
なっている。また、前記回動軸４ａの図１における左側
端部は、前記スロットルボディー３を貫通して、所定寸
法だけこのスロットルボディー３から突出された突出部
４ｂに形成されている。また、前記スロットルボディー
３の図１における右側面にはスロットルセンサ６が配設
されている。このスロットルセンサ６は、前記スロット
ルバルブ４の開度を検出して、その検出信号を後述する
コントロールユニットにフィードバックさせるようにな
っている。

【００２２】以下、本発明の特徴とする開度調整機構部
５の構成について説明する。この開度調整機構部５は、
駆動系部分５ａと、この駆動系部分５ａの駆動力が伝達
されるリンク機構部分５ｂとから成っている。駆動系部
分５ａは、前記スロットルボディー３の下側に配設され
た前記モータ固定板３ｄの内部に収容されており、本発
明でいうアクチュエータとしての駆動モータ７と該駆動
モータ７の出力軸７ａに連結された減速ギヤ８とを備え
ている。また、この減速ギヤ８の出力軸８ａ周辺は前記
モータ固定板３ｄに一体形成されたギヤ支持ブラケット
３ｇによって支持されている。そして、この減速ギヤ８
の出力軸８ａは前記リンク機構部分５ｂに連繋されてい
る。つまり、駆動モータ７が駆動して出力軸７ａが回転
すると、その回転が減速ギヤ８によって減速されて前記
リンク機構部分５ｂに伝達されるようになっている。

【００２３】次に、このリンク機構部分５ｂについて説
明する。図３及び図４にも示すように、このリンク機構
部分５ｂは、第１連結部材９、第２連結部材１０、モー
タ出力プレート１１及びアクセルプレート１２を備えて
成っている。以下、各部材について詳述する。

【００２４】前記第１連結部材９は、板材が略コ字状に
形成されて成る上下一対のプレート材９ａ，９ｂ材が対
向するように配置されて組付けられて構成されている。
上側プレート材９ａは、図１及び図２の状態において下
方に開放されるような形状に形成されており、一方、下
側のプレート材９ｂは、図１及び図２の状態において上
方に開放されるような形状に形成されている。そして、
この上側プレート材９ａの下端部において、該上側プレ
ート材９ａに下側プレート材９ｂの上端部が嵌め込ま
れ、この上側プレート材９ａの下端部と下側プレート材
９ｂの上端部とが互いに重ね合わされた状態で、夫々
が、前記スロットルバルブ４の回動軸４ａの突出部４ｂ
に一体的に固着されている。これによって、各プレート
９ａ，９ｂがスロットルバルブ４に回転一体に取付けら
れている。また、図３の如く、前記下側プレート材９ｂ
の下端辺は、その一部が切り欠かれて成るスプリング係
止部９ｃが形成されている。そして、前記スロットルボ
ディー３における前記スロットルバルブ４の回転軸４ａ
の上方位置には、スプリング係止ロッド３ｆが水平方向
に突出されている。また、前記第１連結部材９の内部空
間において、前記スロットルバルブ４の回転軸４ａの突
出部４ｂ周囲には第１スロットルスプリングＳ１が巻設
されている。そして、この第１スロットルスプリングＳ
１の一方の先端部は前記下側プレート材９ｂに形成され
ている前記スプリング係止部９ｃに係止されており、他
方の先端部は前記スプリング係止ロッド３ｆに巻き付け
られるようにして係止されている。このような構成によ
り、この第１連結部材９は、第１スロットルスプリング
Ｓ１によって、スロットルバルブ４の回動軸４ａを中心
として図２〜図４における時計回り方向への付勢力が常
時与えられるようになっている。

【００２５】また、第２連結部材１０は、僅かに湾曲さ
れた板材で成り、その上端部は前記上側プレート材９ａ
の上端部近傍にまで延びている。そして、この第２連結
部材１０の上端部分と上側プレート材９ａの上端部分に
は、水平方向に延びるスロットルピンＰ１が夫々貫通さ
れており、このスロットルピンＰ１を揺動中心として第
２連結部材１０が第１連結部材９に対して揺動可能に支
持されている。そして、前記スロットルピンＰ１の周囲
には、第２スロットルスプリングＳ２が巻設されてい
る。この第２スロットルスプリングＳ２の一方の先端部
は、前記上側プレート材９ａの上端辺に係止されてお
り、他方の先端部は前記第２連結部材１０において前記
スロットルピンＰ１の配設位置よりも小寸法を存した下
方に穿設されているスプリング係止孔１０ａに挿入され
て係止されている。このような構成により、この第２連
結部材１０は、第２スロットルスプリングＳ２によっ
て、前記スロットルピンＰ１を中心として図２〜図４に
おける時計回り方向への付勢力が常時与えられるように
なっている。また、この第２連結部材１０の下端部近傍
の左右両側面には所定寸法をもって前記スロットルボデ
ィー３側及びその反対側へ夫々突出する第１及び第２の
当接ピン１０ｂ，１０ｃが設けられている。このよう
に、上述した第１連結部材９及び第２連結部材１０によ
って本発明でいう連結手段が構成されている。

【００２６】モータ出力プレート１１は、本発明でいう
出力手段であって、略扇状の平板部材で成っており、そ
の扇の要の部分が前記減速ギヤ８の出力軸８ａに直結さ
れている。従って、このモータ出力プレート１１は、駆
動モータ７の駆動に伴い、減速ギヤ８により所定の減速
比によって減速された回転が伝達されて回動するような
構成とされている。そして、このモータ出力プレート１
１には、その外周縁の形状に略近似して成る湾曲された
長孔１１ａが形成されている。この長孔１１ａは、前記
第２連結部材１０の下端部からスロットルボディー３側
に向かって突出されている前記第１当接ピン１０ｂの径
に略一致した幅寸法を有して成っており、この長孔１１
ａ内に前記第１当接ピン１０ｂが挿入されている。そし
て、上述したような各スロットルスプリングＳ１，Ｓ２
の付勢力によって、この第１当接ピン１０ｂは、長孔１
１ａの図３における左側の内側端面に所定の押圧力でも
って当接されている。このような構成により、駆動モー
タ７が駆動してモータ出力プレート１１が図３及び図４
における反時計回り方向に回転した場合、前記第２連結
部材１０の下端位置の左方向への移動が許容されること
になり、これによって、前記第１スロットルスプリング
Ｓ１及び第２スロットルスプリングＳ２の付勢力により
第１連結部材９及び第２連結部材１０が回動し、これに
伴ってスロットルバルブ４の回動軸４ａが時計回り方向
に回動されて、スロットルバルブ４が開方向に回転され
るようになっている。つまり、駆動モータ７の駆動量の
設定に伴うモータ出力プレート１１の回転量に応じてス
ロットルバルブ４の開度が決定されるような構成とされ
ている。

【００２７】そして、このモータ出力プレート１１の特
徴とするところは、前記湾曲された長孔１１ａの形状に
ある。この長孔１１ａは、図３の右側端部におけるモー
タ出力プレート１１の回転軸からの距離ｔ１が、左側端
部におけるその距離ｔ２よりも短く設定されている。つ
まり、この長孔１１ａは、モータ出力プレート１１の回
転軸を中心とする円弧状には形成されていない偏心長孔
によって形成されている。

【００２８】このようにして各部材９，１０，１１が連
繋されていることにより、図５に示すように、請求項５
記載の発明における第１リンクが、減速ギヤ８の出力軸
８ａと第１当接ピン１０ｂとを連結する直線Ｌ１によっ
て成り、第２リンクがスロットルバルブ４の回動軸４ａ
とスロットルピンＰ１とを連結する直線Ｌ２によって成
り、第３リンクが前記第１当接ピン１０ｂとスロットル
ピンＰ１とを連結する直線Ｌ３によって成っている。こ
のリンク機構の動作は後述する。

【００２９】アクセルプレート１２は、本発明でいうス
トッパ手段であって、アクセルピンＰ２によって揺動自
在に支持されている。このアクセルピンＰ２は、前記ア
クセル固定板３ｅにおいて水平に配置され且つ前記減速
ギヤ８の出力軸８ａに対して小間隔を存した位置で該出
力軸８ａと同軸状に配置されている。つまり、このアク
セルプレート１２は、前記モータ出力プレート１１と同
一軸線上の点を揺動中心として揺動するように構成され
ている。そして、このアクセルプレート１２の上端部分
には、前記第２連結部材１０の第２当接ピン１０ｃに当
接可能な当接面１２ａが形成されている。そして、エン
ジンが始動されておらずアクセルペダルが踏込まれてい
ない状態にあっては、図７に示すように、このアクセル
プレート１２の当接面１２ａが第２連結部材１０の第２
当接ピン１０ｃに当接するようになっている。そして、
この当接状態にあっては、図６に示すように、第１リン
クＬ１と第３リンクＬ３とが一直線状態となるように構
成されている。これは、後述するように、アクセル開度
の小さい領域での駆動モータ７の分解能を向上させるこ
とを目的とした構成となっている。

【００３０】そして、このアクセルプレート１２の外側
には、アクセルプーリ１３が一体的に取付けられてい
る。このアクセルプーリ１３は、前記アクセルプレート
１２と同様に前記アクセルピンＰ２を中心として回転自
在となっており、アクセルペダル１８（図６参照）から
延長されたアクセルワイヤ１３ａ（図４参照）が巻設さ
れている。また、このアクセルプーリ１３とアクセル固
定板３ｅとの間には２重スプリング構造で成る第１アク
セルスプリングＳ３及び第２アクセルスプリングＳ４が
前記アクセルピンＰ２の周囲に巻設されており、この各
アクセルスプリングＳ３，Ｓ４によって前記アクセルプ
ーリ１３は図４における時計回り方向への付勢力が常時
与えられるようになっている。また、この各アクセルス
プリングＳ３，Ｓ４の付勢力は前記各スロットルスプリ
ングＳ１，Ｓ２の付勢力よりも大きく設定されている。
これによって、図７に示すように、アクセルプレート１
２の当接面１２ａが第２連結部材１０の第２当接ピン１
０ｃに当接されている状態にあっては、前記各スロット
ルスプリングＳ１，Ｓ２及び各アクセルスプリングＳ
３，Ｓ４の付勢力の関係から、アクセルプレート１２が
第２当接ピン１０ｃの位置を規制するように構成されて
いる。そして、この状態から、エンジンを始動して運転
者がアクセルペダル１８を踏み込むと、このアクセルワ
イヤ１３ａが図４における矢印Ａ方向に引張られ、前記
アクセルプーリ１３が前記第１及び第２アクセルスプリ
ングＳ３，Ｓ４の付勢力に抗して図４における反時計回
り方向に回転され、この回転に伴って前記アクセルプレ
ート１２もアクセルピンＰ２を中心として反時計回り方
向に揺動するように構成されている。

【００３１】尚、図１における１４はポテンショメータ
で成るアクセルセンサであって、アクセルプーリ１３の
回転量を検出してアクセルペダルの踏込み量を検出する
ようになっている。この検出のための手段としては、図
２に示すように、従来から周知の如く、ＰＭリンク１
５、ＰＭロッド１６及びＰＭプレート１７によって前記
アクセルプーリ１３に一体形成されたボス部分１３ｂ
（図１参照）の回転量をアクセルセンサ１４に伝達する
ようにして行っている。

【００３２】次に、この吸入空気量制御装置１の制御系
について図６に基づいて説明する。また、この図６にお
いて、２重線はハード的な連繋つまりワイヤや回転軸等
による動力の伝達系を示しており、１重線はソフト的な
連繋つまり信号の送信系を示している。この図６に示す
ように、アクセルペダル１８の踏込み量は前記アクセル
ワイヤ１３ａによりリンク機構部５ｂに連繋され、上述
した如く、このアクセルワイヤ１３ａの引張り動作によ
ってアクセルプレート１２を揺動させるようになってい
る。一方、このアクセルペダル１８の踏込み量はアクセ
ルセンサ１４によって検出されている。そして、このア
クセルセンサ１４において検出されたアクセルペダル１
８の踏込み量検出信号は、コントロールユニットＣＵに
送信されるようになっている。そして、このコントロー
ルユニットＣＵにおいて設定されたスロットル開度設定
信号がサーボドライバを１９経て駆動モータ７に送信さ
れる。そして、この駆動モータ７が前記スロットル開度
設定信号に応じた回転量だけ回転駆動し、上述した如
く、リンク機構部分５ｂのモータ出力プレート１１を回
動させて各連結部材９，１０によりスロットルバルブ４
を所定の開度に設定するような構成となっている。そし
て、本例の特徴の１つとしては、この駆動モータ７の駆
動に伴うモータ出力プレート１１の回転動作にある。つ
まり、このモータ出力プレート１１の回転量が、前記ア
クセルペダル１８にアクセルワイヤ１３ａで直結された
アクセルプーリ１３の回転量よりも小さくなるように、
前記スロットル開度設定信号が設定されるように構成さ
れている。従って、図７に示すようなスロットルバルブ
４の全閉状態からエンジンを始動してアクセルペダル１
８を踏込んでいくと、図８及び図９に示すように、アク
セルプレート１２の揺動量に対してモータ出力プレート
１１の回動量が少ないために、アクセルプレート１２の
当接面１２ａと第２連結部材１０の第２当接ピン１０ｃ
とは離れ、アクセル開度が大きくなるにしたがってその
間隔が次第に大きくなるように構成されている。そし
て、この開度設定動作における前記各リンクＬ１，Ｌ
２，Ｌ３の状態について説明すると、スロットルバルブ
４の全閉状態において上述した各リンクＬ１，Ｌ２，Ｌ
３は、図５に実線で示す状態となっており、第１リンク
Ｌ１と第３リンクＬ３とが一直線状態となっている。こ
の状態から駆動モータ７の駆動に伴って第１リンクＬ１
が反時計回り方向に僅かに回動し、図５における仮想線
Ａのような状態では、この第１リンクＬ１の回転量に対
する第２リンクＬ２の回転量の比率は小さくなってい
る。つまり、このようなスロットル開度が小さい領域で
は、駆動モータ７の回転駆動量に対してスロットルバル
ブ４の開度が小さく設定され、駆動モータ７の分解能の
向上が図れるようになっている。そして、駆動モータ７
の駆動量が大きくなると、図５に仮想線Ｂで示すよう
に、第１リンクＬ１の回転量に対する第２リンクＬ２の
回転量の比率は次第に大きくなるような構成とされてい
る。そして、実際には、図１３に示す領域Ｉの範囲内で
アクセル開度とスロットル開度との比率が設定されてお
り、本例の構成では、図１３における曲線Ｃに沿ってア
クセル開度に対するスロットル開度が設定されるように
なっている。また、図１３における領域IIはエミッショ
ン性を考慮して行われる空燃比制御等において設定され
る領域である。

【００３３】また、このスロットルバルブ４の開度はス
ロットルセンサ６によって検出されており、このスロッ
トルセンサ６によって検出されたスロットル開度信号
は、前記コントロールユニットＣＵ及びサーボドライバ
１９にフィードバックされるように構成されている（図
６参照）。

【００３４】次に、上記の構成によるスロットルバルブ
４の開度設定動作について説明する。この開度設定動作
として、車両走行状態における通常運転時とアイドル運
転時とに夫々特徴があり、先ず、通常運転時について説
明する。上述したように、図７に示す状態は、エンジン
が始動されておらず、またアクセルペダル１８も踏込ま
れていない状態を示している。そして、この状態からエ
ンジンを始動させてアクセルペダル１８を踏込んでいく
と、このアクセルペダル１８の踏込み動作に伴うアクセ
ルワイヤ１３ａの引張り力によってアクセルプーリ１３
が図４における反時計回り方向に回動する。そして、こ
の回動量がアクセルセンサ１４によって検出され、この
検出信号がコントロールユニットＣＵに送信され、この
コントロールユニットＣＵからスロットル開度設定信号
がサーボドライバ１９を経て駆動モータ７に送信され
る。そして、この駆動モータ７が前記スロットル開度設
定信号に応じた回転量だけ回転駆動し、モータ出力プレ
ート１１が所定回転量だけ回動される。これによって第
２連結部材１０の第１当接ピン１０ｂの左方向への移動
が許容され、前記各スロットルスプリングＳ１，Ｓ２の
付勢力によってこの第１当接ピン１０ｂが前記モータ出
力プレート１１の長孔１１ａの左側内端面に当接しなが
ら、このモータ出力プレー１１の移動に伴って移動す
る。この移動により、図８に示すように、第１連結部材
９及び第２連結部材１０が移動し、第１連結部材９の回
動によってスロットルバルブ４の回動軸４ａが時計回り
方向に回動して、スロットルバルブ４の開度を設定す
る。そして、この開度設定動作において、上述したよう
に、各リンクＬ１，Ｌ２，Ｌ３の構造によって、スロッ
トル開度が小さい領域では、駆動モータ７の回転駆動量
に対するスロットルバルブ４の回動量の比率が小さくさ
れ、駆動モータ７の分解能の向上が図られている。ま
た、上述したように、モータ出力プレート１１の回転量
が、アクセルプーリ１３の回転量よりも小さくなるよう
に、前記スロットル開度設定信号が設定されるように構
成されているために、図８及び図９に示すように、スロ
ットル開度が大きくなるにしたがってアクセルプレート
１２の当接面１２ａと第２連結部材１０の第２当接ピン
１０ｃとの間隔が次第に大きくなるように構成されてい
る。尚、図８に示す状態はスロットルバルブ４の開度が
５０％の状態を示しており、図９に示す状態はスロット
ルバルブ４の開度が１００％の状態を示している。

【００３５】そして、本発明における特徴とする動作の
１つとしては、このスロットルバルブ４の開度調整制御
に故障が発生し、前記駆動モータ７が暴走した際の安全
対策動作、所謂フェールセーフ動作にある。以下、この
動作について説明する。このように、駆動モータ７が暴
走し、アクセルペダル１８の踏込み量に拘りなくスロッ
トルバルブ４の開度が全開状態となるといったような状
況が生じるような場合、前記モータ出力プレート１１の
回動位置は図１０に示すような位置に固定されている。
そして、本例のような構成であれば、モータ出力プレー
ト１１がこのような状態となっても、第２当接ピン１０
ｃがモータ出力プレート１１の位置に応じて大きく左方
向へ移動することをアクセルプレート１２によって規制
することができ、また、この状態から運転者がアクセル
ペダル１８の踏込み量を低減させると、モータ出力プレ
ート１１は回動することなく、アクセルプレート１２の
みが図１０における時計回り方向に回動する。そして、
このようにアクセルプレート１２が回動し、その当接面
１２ａが第２当接ピン１０ｃに当接すると、前記各スロ
ットルスプリングＳ１，Ｓ２及び各アクセルスプリング
Ｓ３，Ｓ４の付勢力の関係から第２当接ピン１０ｃの位
置が強制的に図１０における右側方向に移動される。つ
まり、第２当接ピン１０ｃは各スロットルスプリングＳ
１，Ｓ２の付勢力によって左側へ移動しようとするのに
対し、アクセルプレート１２は前記スロットルスプリン
グＳ１，Ｓ２の付勢力より大きな逆方向の付勢力を有す
る各アクセルスプリングＳ３，Ｓ４でもって第２当接ピ
ン１０ｃの左側への移動を阻止したり、強制的に右側へ
移動させたりすることができる。そして、この第２当接
ピン１０ｃの右側への移動に伴う前記第１連結部材９及
び第２連結部材１０の移動方向はスロットルバルブ４の
回動軸４ａを反時計回り方向に回動させる方向となって
いるために、これによって、強制的にスロットルバルブ
４の開度が小さくなる。従って、このように駆動モータ
７が暴走した状態であっても運転者のアクセルペダル１
８の踏込み動作に応じてスロットルバルブ４の開度を任
意に設定することができ、以後、アクセルペダル１８の
踏込み量に応じたスロットルバルブ４の開度でもって吸
入空気量の調整が行われる。このように、本例の構成に
よれば、従来のようにスロットルバルブを直列に２つ配
設するような構成を採用することがなく、コンパクトな
構成でもってフェールセーフ機能を備えさせることがで
きる。更には、本例のようなリンク機構によれば、スロ
ットルバルブ４の閉動作時において、該スロットルバル
ブ４の開度が全閉状態に近付くに従って駆動モータ７の
回転駆動量に対するスロットルバルブ４の回動量の比率
が小さくなるようにもなっているために、急激にアクセ
ルペダル１８が戻された際のダッシュポット効果を得る
こともできるようになっている。

【００３６】次に、アイドル運転時の動作について図１
１に基づいて説明する。アイドル運転時には、運転者が
アクセルペダル１８を踏込んでいないためにアクセルプ
レート１２の位置は、最も時計回り方向側に戻った状態
であって、その当接面１２ａが第２連結部材１０の第２
当接ピン１０ｃに当接して、この第２当接ピン１０ｃの
位置も最も時計回り方向側に戻されている。そして、こ
の状態において、所定のアイドル回転数を得るように前
記駆動モータ７が回転駆動されると、アクセルプレート
１２及び第２当接ピン１０ｃの位置は左右方向へ移動す
ることなく、モータ出力プレート１１のみが図１０の如
く回転される。そして、上述したように、このモータ出
力プレート１１に形成されている長孔１１ａは、右側端
部における、モータ出力プレート１１の回転軸からの距
離ｔ１が、図３における左側端部におけるその距離ｔ２
よりも短く設定されているために、このモータ出力プレ
ート１１の回動に伴って、第２当接ピン１０ｃの位置が
上下方向に移動されるようになっている。つまり、モー
タ出力プレート１１の反時計回り方向への回転角度が大
きくなるにしたがって第２当接ピン１０ｃの位置が下方
に移行される。そして、このように、第２当接ピン１０
ｃの位置が下方へ移行されると図１１に示す仮想線の状
態から実線で示す状態となり、スロットルバルブ４が僅
かに回動され、アイドル運転時の吸入空気量が設定され
る。このように、本例の構成では、従来のように、スロ
ットルバルブをバイパスさせるバイパス通路やＩＳＣバ
ルブを備えさせることなしに、アイドル運転時の吸入空
気量を設定することができるようにしているために、吸
気系全体としてのコンパクト化を図ることができる。更
に、本例の構成によれば、移動ストロークの大きなモー
タ出力プレート１１の回転移動量を、移動ストロークの
小さな第２当接ピン１０ｃの上下方向の移動に変換する
ようにしているために、スロットルバルブ４の回転量を
設定する際の分解能の向上が図られており、このスロッ
トルバルブ４の開度設定の微調整が可能となり、アイド
ル運転時の最適な吸入空気量を安定して供給することが
でき、この吸入空気量制御装置１の実用性の向上が図ら
れている。

【００３７】次に、上述したような通常運転時及びアイ
ドル運転時の他に、本吸入空気量制御装置１によって行
われるトラクションコントロール制御について図１２に
基づいて説明する。図１２に仮想線で示すように、スロ
ットルバルブ４が全開状態や全開に近い状態において駆
動輪にスリップが発生したような場合（具体的には車速
信号と駆動輪の回転数信号とによりスリップが検出され
る）、コントロールユニットＣＵからのトラクションコ
ントロール信号が駆動モータ７に出力され、この駆動モ
ータ７の回転駆動によってモータ出力プレート１１が仮
想線に示す状態から図１２における逆反時計回り方向に
回動して実線で示す状態となる。このため、第２連結部
材１０の第２当接ピン１０ｃの位置が右方向へ移動され
てスロットルバルブ４も仮想線で示す全開状態から所定
開度だけ開度が小さくされて実線で示す状態となる。こ
れによってエンジン側への吸入空気量が減少してエンジ
ン出力が低減されトラクションコントロールが行われ
る。

【００３８】以上説明してきたように、本例の構成によ
れば、制御系の故障により駆動モータ７が暴走した際
に、スロットルバルブ４の開度を調整可能とするフェー
ルセーフ機構をコンパクトな構成でもってエンジンの吸
気系に組込むことができ、また、従来のようなバイパス
通路やＩＳＣバルブを採用することなしに、アイドル運
転時の吸入空気量を高い分解能をもって微調整すること
ができる。また、アイドル運転時及び通常走行運転時共
に、スロットルバルブの開度制御によって行っているた
めに、この両運転の切換え動作が円滑に行われ、運転者
の運転フィーリング性の向上を図ることもできる。

【００３９】

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載の
発明によれば、アクセルペダルの非踏込み時において連
結手段にストッパ手段を当接させることによって、連結
手段の移動を規制するような構成として、アクチュエー
タが暴走するような状況が発生した場合に、運転者がア
クセルペダルの踏込み量を小さくすると、前記ストッパ
手段が連結手段に当接して、この連結手段がスロットル
バルブの開度を大きくする方向へ移動することを規制す
るようにしているために、このアクチュエータ暴走時に
おける安全性が確保される。また、連結手段にストッパ
手段が当接しているアイドル運転状態では、ストッパ手
段の非当接時よりも小さい比率で出力手段の動きをスロ
ットルバルブに伝達するような構成として、スロットル
バルブによって高い分解能でもってアイドル運転時の吸
入空気量を微調整することができるようにしているため
に、従来のようなアイドル運転用のバイパス通路等を備
えさせる必要がない。従って、コンパクトな構成でもっ
て、アクチュエータ暴走時の安全性の確保とアイドル運
転時の吸入空気量の微調整を共に行うことができ、吸入
空気量制御装置の実用性の向上を図ることができる。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、連結手段に
ストッパ手段が当接している状態の時には、連結手段が
出力手段の移動方向へ移動することがストッパ手段によ
って規制されることにより、連結手段が前記出力手段の
移動方向とは異なった方向に連動するように構成したこ
とにより、通常運転時及びアイドル運転時共に、連結手
段の移動によってスロットルバルブの開度が設定される
ようになっているために、この両運転状態の切換え動作
を円滑に行わせることができる。

【００４１】請求項３記載の発明によれば、出力手段に
形成された長孔に連結手段の一部が挿入されることによ
って、出力手段と連結手段とが連繋されていることによ
り、請求項１記載の発明で述べた通常運転時及びアイド
ル運転時の動作を確実に得ることができる。

【００４２】請求項４記載の発明によれば、上述した請
求項１記載の発明における効果と同様に、アクチュエー
タの暴走時における安全性の確保と、アイドル運転時に
おける高い分解能での吸入空気量の微調整をコンパクト
な構成でもって行うことができ、吸入空気量制御装置の
実用性の向上を図ることができる。

【００４３】請求項５記載の発明によれば、駆動モータ
の出力軸に連繋された第１リンクと、スロットルバルブ
の回動軸に連結された第２リンクと、第１リンクと第２
リンクとを連結する第３リンクとを備えさせておき、ス
ロットルバルブの全閉状態にあっては、第１リンクと第
３リンクとを略一直線状態にし、この状態からスロット
ルバルブの回動軸が位置されている側に前記第１リンク
と第３リンクとの連結部が移動されることによって前記
スロットルバルブが開方向へ回動されるように構成した
ことにより、スロットルバルブの開度が小さい領域では
駆動モータの駆動量に対するスロットルバルブの回転量
の比率を小さくすることができ、低開度時における駆動
モータの分解能の向上を図ることができる。

【００４４】請求項６記載の発明によれば、上記請求項
５記載の発明において、駆動モータの駆動量をアクセル
開度に応じて設定するようにしたことにより、アクセル
開度が小さい領域での吸入空気量の微調整を可能とする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸入空気量制御装置の縦断正面図である。

【図２】吸入空気量制御装置の側面図である。

【図３】図１におけるIII −III 線に対応した位置にお
ける断面図である。

【図４】図１におけるIV−IV線に対応した位置における
断面図である。

【図５】スロットルバルブの開度を設定するリンク機構
を模式的に示した図である。

【図６】吸入空気量制御装置の制御系を示すブロック図
である。

【図７】スロットルバルブ全閉状態におけるリンク機構
部分を示す図である。

【図８】スロットルバルブ開度５０％の状態を示す図７
相当図である。

【図９】スロットルバルブ開度１００％の状態を示す図
７相当図である。

【図１０】吸入空気量制御装置のフェールセーフ動作を
説明するための図である。

【図１１】吸入空気量制御装置のアイドル運転状態を説
明するための図である。

【図１２】吸入空気量制御装置のトラクションコントロ
ール動作を説明するための図である。

【図１３】アクセル開度とスロットル開度との関係を示
す図である。

【符号の説明】

１ 吸入空気量制御装置 ３ａ 吸気通路 ４ スロットルバルブ ４ａ 回動軸 ７ 駆動モータ（アクチュエータ） ９ 第１連結部材（連結手段） １０ 第２連結部材（連結手段） １０ｂ 第１当接ピン １０ｃ 第２当接ピン １１ モータ出力プレート（出力手段） １１ａ 長孔 １２ アクセルプレート（ストッパ手段） １３ａ アクセルワイヤ １８ アクセルペダル Ｓ１ 第１スロットルスプリング Ｓ２ 第２スロットルスプリング Ｓ３ 第１アクセルスプリング Ｓ４ 第２アクセルスプリング Ｌ１ 第１リンク Ｌ２ 第２リンク Ｌ３ 第３リンク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸気通路内に、該吸気通路の
   通路面積を調整可能とするスロットルバルブが配設され
   ており、 アクセルペダルと機械的に連結され、該アクセルペダル
   の踏込み時には前記スロットルバルブの動作を規制する
   ことがないように、前記スロットルバルブの作動範囲よ
   りも広い領域において、前記アクセルペダルの踏込み量
   に応じて移動可能とされたストッパ手段と、 アクチュエータにより駆動され、前記スロットルバルブ
   の動作を許容するように、ストッパ手段の移動位置より
   も前記スロットルバルブの閉方向側において移動可能と
   された出力手段と、 前記スロットルバルブと出力手段とを連繋し、前記アク
   セルペダルの非踏込み時においてストッパ手段と当接す
   ることにより移動が規制され、この当接状態にあっては
   ストッパ手段の非当接時よりも小さい比率で出力手段の
   動きをスロットルバルブに伝達するように構成された連
   結手段とを備えていることを特徴とするエンジンの吸入
   空気量制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンジンの吸入空気量制
   御装置において、連結手段は、ストッパ手段との非当接
   時には出力手段の移動方向に連動する一方、ストッパ手
   段との当接時には前記出力手段の移動方向への移動が該
   ストッパ手段によって規制されることにより前記出力手
   段の移動方向と異なった方向に連動するように構成され
   ていることを特徴とするエンジンの吸入空気量制御装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のエンジンの吸入
   空気量制御装置において、出力手段には長孔が形成され
   ており、該長孔に連結手段の一部が挿入されることによ
   って、前記出力手段と連結手段とが連繋されていること
   を特徴とするエンジンの吸入空気量制御装置。
4. 【請求項４】 エンジンの吸気通路内に回動自在に配設
   され、その回動動作によって、前記吸気通路の通路面積
   を調整可能とするスロットルバルブが配設されており、 アクセルペダルにアクセルワイヤを介して連結され、該
   アクセルペダルの踏込み時には前記スロットルバルブの
   回動動作を規制することがないように、前記スロットル
   バルブの回動範囲よりも広い領域において、前記アクセ
   ルペダルの踏込み量に応じて揺動可能とされたアクセル
   プレートと、 駆動モータにより駆動され、アクセルプレートの揺動位
   置よりも前記スロットルバルブの閉方向側において回動
   可能とされていると共に、その回動軸心に対して偏心さ
   れた長孔を有するモータ出力プレートと、 前記スロットルバルブの回動軸に回転一体に連結された
   第１連結部材と、 一端が前記第１連結部材に連繋され、他端には、前記モ
   ータ出力プレートの長孔内に挿入される第１当接ピン
   と、前記アクセルプレートに当接可能な第２当接ピンと
   を備えた第２連結部材とを備えており、 前記第１連結部材及び第２連結部材は、スロットルスプ
   リングによって前記スロットルバルブの開方向への付勢
   力が与えられている一方、前記アクセルプレートには、
   前記スロットルスプリングよりも大きな付勢力を有する
   アクセルスプリングによって前記スロットルバルブの閉
   方向への付勢力が与えられており、 前記第２連結部材はアクセルペダルの非踏込み時におい
   て、第２当接ピンがアクセルプートと当接することによ
   り移動が規制され、この当接状態において、第１当接ピ
   ンが前記モータ出力プレーとの回動動作に伴って長孔に
   よって位置が設定されて、アクセルプレートの非当接時
   よりも小さい比率でモータ出力プレートの動きをスロッ
   トルバルブに伝達するように構成されていることを特徴
   とするエンジンの吸入空気量制御装置。
5. 【請求項５】 駆動モータの出力軸に連繋された第１リ
   ンクと、エンジンの吸気通路内に回動自在に配設された
   スロットルバルブの回動軸に連結された第２リンクと、
   前記第１リンクと第２リンクとを連結する第３リンクと
   を備えており、前記駆動モータの駆動に伴って第１，第
   ３，第２リンクを介して前記駆動モータの駆動力が前記
   スロットルバルブの回動軸に伝達されてスロットルバル
   ブの回動動作が行われるように構成されているエンジン
   の吸入空気量制御装置において、前記スロットルバルブ
   の全閉状態にあっては前記第１リンクと第３リンクとが
   略一直線状態となっていると共に、この状態から前記ス
   ロットルバルブの回動軸が位置されている側に前記第１
   リンクと第３リンクとの連結部が移動されることによっ
   て前記スロットルバルブが開方向へ回動されるように構
   成されていることを特徴とするエンジンの吸入空気量制
   御装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のエンジンの吸入空気量制
   御装置において、駆動モータは、アクセル開度に応じ
   て、その駆動量が設定されるように構成されていること
   を特徴とするエンジンの吸入空気量制御装置。