(57)【要約】【課題】  電子式制御システムに異常や故障を生じたとき、運転者のアクセル操作量に応じて絞り弁を全閉から全開まで機械的に動作させ、任意車速で走行できるものとする。【解決手段】  絞り弁軸５をアクセルペダル２２の踏み込みにより回転するアクセル従動軸２１と切り離した状態とし、アクチュエータ１４の回転を電磁クラッチＡ1により絞り弁軸５に伝え絞り弁４を電子制御する。電子式制御システムＢに異常や故障を生じたとき、電磁クラッチＡ1の従動体９と駆動体１１を切り離すとともに従動軸レバー２７を移動させてアクセルレバー２４と結合し、アクセルペダル２２の操作をアクセルレバー２４，従動軸レバー２７，リンク部材２８，絞り弁軸レバー２６を介して絞り弁軸５に伝達させるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントロールユニットが出力するアクセル操作量に応じた指令により作動し絞り弁を開閉動作させるアクチュエータの回転を絞り弁軸に伝達するクラッチ手段と、運転者のアクセル操作に常時連動して回転させられ且つ前記絞り弁軸と結合・分離可能なアクセル従動軸と、
前記クラッチ手段による前記アクチュエータと絞り弁軸との結合を解除するとともに前記アクセル従動軸と絞り弁軸とを結合する切替え手段と、
を具え、前記コントロールユニットおよびアクチュエータを含む電子式制御システムが正常なときは前記クラッチ手段が前記アクチュエータと絞り弁軸とを結合しているとともに前記アクセル従動軸と絞り弁とが分離しており、前記電子式制御システムに異常や故障を生じたとき前記切替え手段が前記絞り弁軸を前記アクチュエータからアクセル従動軸との結合に切替え、運転者のアクセル操作に応じて前記絞り弁を機械的に開閉動作させる、
ものとしたことを特徴とする電子制御絞り弁装置。
【請求項２】
コントロールユニットが出力するアクセル操作量に応じた指令により作動し絞り弁を開閉動作させるアクチュエータの回転を絞り弁軸に伝達する電磁クラッチと、
運転者のアクセル操作に常時連動して回転させられ且つ前記絞り弁軸と結合・分離可能なアクセル従動軸と、
前記電磁クラッチの電気回路に設けた遮断器および前記アクセル従動軸と絞り弁軸とを連動させる連動機構を含む切替え手段と、
を具え、前記コントロールユニットおよびアクチュエータを含む電子式制御システムが正常なときは前記電磁クラッチが前記アクチュエータと絞り弁軸とを結合しているとともに前記連動機構が前記アクセル従動軸と絞り弁軸とを分離した状態とし、前記電子式制御システムに異常や故障を生じたとき前記遮断器が作動して前記電磁クラッチによる前記アクチュエータと絞り弁軸との結合を解除するとともに前記連動機構が前記アクセル従動軸と絞り弁軸とを連動させる状態とし、運転者のアクセル操作に応じて前記絞り弁を機械的に開閉動作させる。
ものとしたことを特徴とする電子制御絞り弁装置。
【請求項３】
コントロールユニットが出力するアクセル操作量に応じた指令により作動し絞り弁を開閉動作させるアクチュエータの回転を絞り弁軸に伝達する歯車クラッチと、
運転者のアクセル操作に常時連動して回転させられ且つ前記絞り弁軸と結合・分離可能なアクセル従動軸と、
前記歯車クラッチの切り離しおよび前記アクセル従動軸と絞り弁軸とが連動する状態とすることを一動作で行なう切替え手段と、
を具え、前記コントロールユニットおよびアクチュエータを含む電子式制御システムが正常なときは前記歯車クラッチが前記アクチュエータと絞り弁軸とを結合しているとともに前記アクセル従動軸と絞り弁軸とが分離しており、前記電子式制御システムに異常や故障を生じたとき前記切替え手段が前記歯車クラッチを切り離して前記アクチュエータと絞り弁軸との結合を解除するとともに前記アクセル従動軸と絞り弁軸とを連動状態とし、運転者のアクセル操作に応じて前記絞り弁を機械的に開閉動作させる、
ものとしたことを特徴とする電子制御絞り弁装置。
【請求項４】
前記電磁クラッチは前記絞り弁軸に回転自由に嵌装して前記アクチュエータにより回転駆動させられる駆動体と前記絞り弁軸に嵌装して一体回転する従動体とからなり、前記遮断器が前記電気回路を閉成しているとき前記駆動体と従動体とが吸着して一体回転し、前記遮断器が前記電気回路を遮断したとき前記駆動体と従動体とが切り離されるものとされている請求項２に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項５】
前記切替え手段は前記アクセル従動軸に固定され運転者のアクセル操作により回動させられるアクセルレバーと前記アクセル従動軸に回転自由且つ軸方向可動に嵌装した従動軸レバーとを結合させる連結機構と、前記従動軸レバーを前記アクセルレバーに接近させてこれらを前記連結機構により結合させる押圧移動機構とを具え、そして前記連動機構は前記従動軸レバーおよび前記絞り弁軸に固定した絞り弁軸レバーとこれら二つのレバーを結合したリンク部材とからなるものとされている請求項２に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項６】
前記連結機構が前記アクセルレバーおよび従動軸レバーにそれらの同一位相位置で向かい合わせに設けた取付孔および取付ピンからなるものである請求項５に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項７】
前記押圧移動機構が前記アクセル従動軸に軸方向可動に嵌装した押出部材と、圧力源に開閉弁を有する圧力管路で接続されたシリンダ室およびそこに嵌装されたピストンとからなり、前記開閉弁を閉弁したとき前記圧力源の圧力流体が前記シリンダ室に導入され前記ピストンを介して前記押圧部材を押すことにより、前記従動軸レバーを前記アクセルレバーに接近させて前記連結機構による結合を行なわせるものとされている請求項５に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項８】
前記歯車クラッチは前記絞り弁軸に一体回転且つ軸方向可動に嵌装した従動体およびこの従動体に設けた従動歯車と、前記アクチュエータの出力軸に取り付けられ前記従動歯車と直接又は間接に噛合した原動歯車とからなり、前記従動体が軸方向へ移動させられることにより前記従動歯車が前記原動歯車から切り離されるものとされている請求項３に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項９】
前記アクチュエータの回転を前記絞り弁軸に伝達する前記歯車クラッチの従動歯車が前記絞り弁軸に一体回転且つ軸方向可動に嵌装された従動体に設けられているとともに、前記アクセル従動軸に従動軸レバーが固定されており、そして前記切替え手段は前記従動体と従動軸レバーとを結合させる連結機構と、前記従動体を前記従動軸レバーに接近させて前記歯車クラッチを切り離すとともに前記連結機構により前記従動体と従動軸レバーとを結合させる押圧移動機構とからなるものとされている請求項３に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項１０】
前記連結機構が前記従動体および従動軸レバーにそれらの同一位相位置で向かい合わせに設けた取付孔および取付ピンからなるものである請求項９に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項１１】
前記押圧移動機構が前記従動体を回転自由に保持した押出部材と、圧力源に開閉弁を有する圧力管路で接続されたシリンダ室およびそこに嵌装されたピストンとからなり、前記開閉弁を開弁したとき前記圧力源の圧力流体が前記シリンダ室に導入され前記ピストンを介して前記押出部材を押すことにより、前記従動体を前記従動軸レバーに接近させて前記連結機構による結合を行なわせるものとされている請求項９に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項１２】
前記圧力源の圧力流体が車両ブレーキ用圧力空気、エンジン潤滑油、別途に準備したポンプで発生させた圧力空気または圧力油のいずれかである請求項７または１１に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項１３】
前記押圧移動機構における前記押出部材を押す手段が、前記圧力源の圧力流体に代えてリニアモータとされ、その可動子により前記押出部材を押すものとされている請求項７または１１に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項１４】
前記押圧移動機構における前記押出部材を押す手段が、前記圧力源の圧力流体に代えて電磁ソレノイドとされ、その可動鉄心により前記押出部材を押すものとされている請求項７または１１に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項１５】
前記押圧移動機構における前記押出部材を押す手段が前記圧力源の圧力流体に代えて回転モータとねじ杆およびねじ孔とからなるものとされ、前記ねじ孔に螺装した前記ねじ杆が前記回転モータにより移動して前記押出部材を押すものとされている請求項７または１１に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項１６】
前記押圧移動機構における前記押出部材を押す手段が前記圧力源の圧力流体に代えて回転モータとカムとからなるものとされ、前記カムが前記回転モータにより回転して前記押出部材を押すものとされている請求項７または１１に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項１７】
前記アクセル従動軸が運転者のアクセル操作により回動させられるアクセルレバーを固定して取り付けているとともに、前記絞り弁軸に運転者のアクセル操作を伝達するための従動軸レバーを回転自由且つ軸方向可動に嵌装しており、そして前記切替え手段が前記遮断器を開放させることおよび前記従動軸レバーを移動して前記アクセルレバーと結合させることを手動で行なわせるものとされている請求項２に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項１８】
前記アクチュエータの回転が伝達される前記歯車クラッチの従動歯車が前記絞り弁軸に一体回転且つ軸方向可動に嵌装した従動体に設けられているとともに、前記アクセル従動軸に従動軸レバーが固定して取り付けられており、そして前記切替え手段が前記従動体を移動して前記アクチュエータから前記従動歯車を切り離し且つ前記従動軸レバーと結合させることを手動で行なわせるものとされている請求項３に記載した電子制御絞り弁装置。
【請求項１９】
前記従動軸レバーを移動する手段がねじ杆であり、前記ねじ杆を手動で回すことにより前記従動軸レバーを移動して前記アクセルレバーと結合させるものとされている請求項１７に記載した電子制御絞り弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用のエンジン吸気系に設置される絞り弁を電子的な制御システムによって開閉動作させるものにおいて、絞り弁の開閉を不可能とする異常や故障が電子式制御システムに発生したとき車両の停止または暴走を防止し安全を図る手段を具えた電子制御絞り弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの制御を高精密に行なうため、絞り弁を運転者のアクセル操作によって機械的に開閉動作させる代りに、電子式制御システムを用いて電子的に開閉動作させる技術は広く知られており、この制御システムは絞り弁を目標開度位置に開閉動作させるアクチュエータ、アクセル操作量と絞り弁位置とに基いてアクチュエータに所要の駆動信号を送るコントロールユニットを含んでいる。
【０００３】
ここで、前記制御システムに異常や故障が生じたとき、車両が走行不能となったり暴走したりする事態を生じることを避けるため、アクチュエータにステッピングモータを用いたものについて一つの励磁巻線に異常を生じたとき正常なもう一つの励磁巻線を使用して絞り弁を一定の小開度に保持させること（特許文献１参照）、コントロールユニットについて絞り弁の開度信号記憶部に異常を生じたときアクセル操作量に応じた代替開度信号を算出してアクチュエータに出力すること、或いはコントロールユニットやアクチュエータに異常を生じたとき補助コントロールユニットを用いてアクチュエータを動作すること（特許文献２参照）、が提案されている。
【０００４】
しかしながら、前者はステッピングモータの二つの励磁巻線の一方に異常を生じたときというきわめて特異な場合のみにおける対策手段であり、しかも一定の低速走行に固定されるため事故を回避できない事態を生じるという心配がある。これに対して、後者は電子制御による開閉動作を継続して任意車速で走行することができる利点を有しているが、このものはコントロールユニットの異常を生じたとき、或いはアクチュエータに生じた異常が制御可能な程度というきわめて特異な場合のみの対策手段である。従って、絞り弁の電子制御による開閉動作を不能とするコントロールユニットの異常やアクチュエータの故障のいずれを生じたときもこれらに対応できるものではない。更に、アクチュエータの軸受や減速歯車などの機械要素部分が破損したときは絞り弁が破損時の開度位置に固定されて車両を暴走させるという心配があるが、前記提案のものでは対応不可能である。
【特許文献１】特開平６−２１３０１２号公報
【特許文献２】特開平６−１３７２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前述の問題を解消することを課題としてなされたものであって、電子式制御システムに異常や故障を生じて絞り弁の開閉ができなくなったとき、運転者がアクセル操作量に応じて絞り弁を全閉から全開まで機械的に動作させ任意の車速で走行させることができる代替手段を具えた電子制御絞り弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はコントロールユニットとアクチュエータとを含んでおり、運転者のアクセル操作量に応じてコントロールユニットが発する指令により絞り弁を目標開度位置に開閉動作させるようにアクチュエータが作動する電子制御絞り弁装置を次のようにすることによって前述の問題を解消させることとした。
【０００７】
即ち、本発明に係る電子制御絞り弁装置はアクチュエータの回転を絞り弁軸に伝達するクラッチ手段と、運転者のアクセル操作に常時連動して回転させられ且つ絞り弁軸と結合・分離可能なアクセル従動軸と、クラッチ手段によるアクチュエータと絞り弁軸との結合を解除するとともにアクセル従動軸と絞り弁軸とを結合する切替え手段とを具えている。そして、電子式制御システムが正常なときはクラッチ手段がアクチュエータと絞り弁軸とを結合しているとともにアクセル従動軸は絞り弁軸と分離しており、電子式制御システムに異常や故障を生じたとき切替え手段が絞り弁軸をアクチュエータからアクセル従動軸との結合に切替え、運転者のアクセル操作に応じて絞り弁を機械的に開閉動作させるものとした。
【０００８】
電子式制御システムの異常や故障として、第一にアクチュエータの制御を不能とするようなコントロールユニットの異常または故障、アクチュエータの断線や焼付きなどの故障が例示され、このような場合は絞り弁の開閉制御が不可能となる。第二にアクチュエータの歯車や軸受など機械要素部分の破損が例示され、このような場合は絞り弁が破損発生時の開度位置に固定され開閉不能となるので車両が暴走するおそれがある。
【０００９】
このような異常や故障を発生したとき、アクチュエータから絞り弁軸に回転を伝達する経路がクラッチ手段の結合解除によって分断されるとともに、運転者のアクセル操作によって機械的に常時回転させられるアクセル従動軸が絞り弁軸と結合されることにより、絞り弁の開閉を不可能とする異常や故障の発生個所を問わず絞り弁の全開度域に亘る開閉動作を機械的に行なって所望の車速で走行させることができる。また、このときアクチュエータは絞り弁軸から切り離されているので、アクセル操作に要する力は大きく変化せず、殆んど同じ操作力で違和感なく運転を行なうことができる。
【００１０】
ここで、本発明に係る電子制御絞り弁装置は、前述の課題解決手段におけるクラッチ手段を電磁クラッチとし、切替え手段を電磁クラッチの電気回路に設けた遮断器およびアクセル従動軸と絞り弁軸とを連動させる連動機構を含むものとして、電子式制御システムが正常なときは電磁クラッチがアクチュエータと絞り弁軸とを結合しているとともにアクセル従動軸と絞り弁軸とが分離した状態に置かれており、電子式制御システムが異常や故障を生じたとき遮断器が作動して電磁クラッチによるアクチュエータと絞り弁軸との結合を解除するとともに連動機構がアクセル従動軸と絞り弁軸とを連動させる状態とし、運転者のアクセル操作に応じて絞り弁を機械的に開閉動作させるものとしたことによっても構成される。
【００１１】
また、本発明に係る電子制御絞り弁装置は、クラッチ手段を歯車クラッチとし、切替え手段を歯車クラッチの切り離しおよびアクセル従動軸と絞り弁軸とを連動状態とすることを一動作で行なうものとして、電子式制御システムが正常なときは歯車クラッチがアクチュエータと絞り弁軸とを結合しているとともにアクセル従動軸と絞り弁軸とが分離しており、電子式制御システムに異常や故障を生じたとき切替え手段が歯車クラッチを切り離してアクチュエータと絞り弁軸との結合を解除するとともにアクセル従動軸と絞り弁軸とを連動状態とし、運転者のアクセル操作に応じて絞り弁を開閉動作させるものとしたことによっても構成される。
【００１２】
クラッチ手段を電磁クラッチまたは歯車クラッチとした本発明によっても、電子式制御システムに異常や故障を生じたとき絞り弁の開閉動作を運転者のアクセル操作で機械的に行なって任意所望の車速で走行させることができる。
【００１３】
尚、異常や故障の検知、切替え手段の作動は周知の異常検知、故障診断、フェイルセール、異常発生報知の各手段を適宜に利用または応用することによって容易に実施することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によると絞り弁の開閉を不可能とする異常や故障が電子式制御システムに発生したとき、その発生個所を問わず運転者のアクセル操作による機械的な開閉動作に切替えて絞り弁に全閉から全開までの開閉を行なわせるものとしたので、周囲の状況に応じた安全車速での走行や任意車速での走行を行なわせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図４を参照して説明すると、吸気路１を横断してスロットルボディ２に回転可能に支持した絞り弁軸５の一方の端部にスロットルレバー６が取り付けられ、ねじりコイルばねからなる絞り弁戻しばね７がこのスロットルレバー６に係合して絞り弁４を閉じる方向の回転力を絞り弁軸５に付勢している。
【００１６】
絞り弁軸５のもう一方の端部にはクラッチ手段Ａ1が設けられている。即ち、このクラッチ手段Ａ1は絞り弁軸５に嵌装されキイ結合部８により一体回転する従動体９と、従動体９に装着したコイル１０と、絞り弁軸５に回転自由に嵌装した駆動体１１と、駆動体１１に装着したフェーシング１２とからなる電磁クラッチである。
【００１７】
スロットルボディ２またはエンジン周辺の適宜個所に設けた取付台３に直流モータからなるアクチュエータ１４が固定されており、その出力軸に原動歯車１５が取り付けられている。一方、駆動体１１は円板状であって外側周面に歯車の歯が形成されて原動歯車１５と噛合しており、従って駆動体１１は従動歯車１６でもある。そして、コイル１０に通電することによってフェーシング１２が従動体９に吸着し、アクチュエータ１４の回転が原動歯車１５、従動歯車１６である駆動体１１、従動体９を経て絞り弁軸５に伝達され、絞り弁４を開閉動作させる。
【００１８】
アクチュエータ１４はアクセル位置センサ１７が検知したアクセル操作量および絞り弁位置センサ１８が検知した絞り弁位置に基いてコントロールユニット１９が出力する駆動信号により、絞り弁４を目標開度位置に開閉動作させるものであり、これらはよく知られた電子式制御システムＢを構成している。尚、アクセル位置センサ１７は取付台３に回転自由に支持させたアクセル従動軸２１に設けられ、絞り弁位置センサ１８は絞り弁軸５に設けられている。
【００１９】
アクセル従動軸２１にはアクセルペダル２２とワイヤ２３で連結したアクセルレバー２４が取り付けられ、ねじりコイルばねからなるアクセル戻しばね２５がこのアクセルレバー２４に係合してアクセル従動軸２１をアクセル非操作位置に戻す力を付勢している。
【００２０】
絞り弁軸５に絞り弁軸レバー２６が固定して取り付けられているとともに、アクセル従動軸２１に従動軸レバー２７が回転自由且つ軸方向可動に嵌装して取り付けられており、これら二つのレバー２６，２７は両端をこれらにそれぞれ回動自由に結合した長さ可調整のリンク部材２８によって互いに連動するように連結されている。また、アクセルレバー２４と従動軸レバー２７とには連結孔２９ａと連結ピン２９ｂとが、アクセルペダル２２の踏み込み量とこれに対応する絞り弁４の開度位置で互いに向かい合うように設けられ、これらは連結機構２９を構成している。更に、アクセル従動軸２１の軸端部に有底円筒状の押出部材３１が一体回転且つ軸方向可動に嵌装されており、その底端部分は取付台３に付設したシリンダブロック３２のシリンダ室３３に突出してピストン３４に接している。押出部材３１の先端は従動軸レバー２７をアクセル従動軸２１に回転自由に保持している軸受３５の一端面に接し、軸受３５の反対端面にはピストンばね３６が作用させてある。シリンダ室３３は圧力源３８に開閉弁３９を有する圧力管路４０によって接続されており、これらの押出部材３１，シリンダ室３３，ピストン３４は押圧移動機構３０を構成している。
【００２１】
前記の絞り弁軸レバー２６，従動軸レバー２７，リンク部材２８はアクセル従動軸２１の回転を絞り弁軸５に伝達する連動機構３７を構成している。また、クラッチ手段Ａ1のコイル１０に電流を供給する電気回路４１には、電子式制御システムＢが正常なときは閉じており、異常や故障を生じたときコントロールユニット１９からの指令により、または手動操作により開かれる遮断器４２が設置されている。そして、前記の連結機構２９，押圧移動機構３０，連動機構３７および遮断器４２は絞り弁軸５のアクチュエータ１４との結合からアクセル従動軸２１との結合に切替える切替え手段Ｃ1を構成している。
【００２２】
このような構成とした本実施の形態は、電子式制御システムＢが正常なときはコントロールユニット１９が出力する駆動信号により駆動されるアクチュエータ１４の回転を原動歯車１５から従動歯車１６を形成させたクラッチ手段Ａ1を経て絞り弁軸５に伝達する。このとき、従動軸レバー２７はピストンばね３６に押されてアクセルレバー２４から切り離されており、且つアクセル従動軸２１に回転自由に支持されているので、運転者のアクセルペダル踏み込みによるアクセルレバー２４，アクセル従動軸２１の回転と無関係であり、絞り弁軸５の回転に伴う絞り弁軸レバー２６の回動に応じて自由に回動する。図２はそのときの一つの状態を示す側面図であって、絞り弁４が電子制御によって目標開度位置に動作させられたときの従動軸レバー２７の位相と、そのときのアクセルペダル踏み込み量に対応して回動させられたアクセルレバー２４の位相とが異なっている。このことは、電子制御を行なっているときアクセルペダル２２を絞り弁軸５に拘束されることなく、且つ踏み込み力の増減を伴うことなく操作できることを示している。
【００２３】
電子式制御システムＢに異常または故障が生じて絞り弁４が開閉制御不可能となったり一定開度位置に固定されたとき、これらをコントロールユニット１９が検知して運転者のアクセル操作による機械的な絞り弁開閉に切替える。この切替えは自動的に行なわれるか、または異常発生の報知を受けた運転者の手動で行なわれるものであり、遮断器４２を開くとともに開閉弁３９を開弁する、という簡単な操作で切替えられる。
【００２４】
即ち、遮断器４２を開くことによってクラッチ手段Ａ1の駆動体１１と従動体９とが切り離されてアクチュエータ１４と絞り弁軸５との結合が解除される。また、開閉弁３９を開弁することによって圧力源３８の圧力流体がシリンダ室３３に導入され、ピストン３４を介して押圧部材３１を押して従動軸レバー２７をアクセルレバー２４に接近させ、連結ピン２９ｂを連結孔２９ａに嵌入することによって従動軸レバー２７とアクセルレバー２４とが結合される。このときの状態は図３、図４に示されており、アクセルペダル２２の踏み込み量に応じてアクセルレバー２４，従動軸レバー２７が一体に回動し、リンク部材２８を介して絞り弁軸レバー２６が回動することにより、絞り弁４をアクセル操作量に応じて全閉から全開まで任意に開閉動作させることができる。
【００２５】
尚、切替えを行なう際にアクセルレバー２４と従動軸レバー２７との位相が図２に示すように異なっている場合、連結ピン２９ｂがアクセルレバー２４に押し付けられてアクセルペダル２２の操作に大きな抵抗を与えるので、運転者は結合不完全であることを容易に感知することができる。このようなときは、アクセルペダル２２を少し操作することにより連結ピン２９ｂを連結孔２９ａと合致させて完全に結合することができる。
【００２６】
次に、本発明の第二の実施の形態を図５、図６を参照して説明すると、吸気路１を横断してスロットルボディ２に回転可能に支持した絞り弁軸４の一方の端部にスロットルレバー６が取り付けられ、ねじりコイルばねからなる絞り弁戻しばね７がこのスロットルレバー６に係合して絞り弁４を閉じる方向の回転力を絞り弁軸５に付勢している。
【００２７】
絞り弁軸５のもう一方の端部にはクラッチ手段Ａ2が配備されている。即ち、このクラッチ手段Ａ2は絞り弁軸５にキイ結合部５１により一体回転且つ軸方向可動に嵌装支持された従動体５２と、従動体５２の外側周縁に一体に設けた扇状の従動歯車５３と、従動歯車５３に噛合させた中間歯車５４および原動歯車５５とからなる歯車クラッチである。原動歯車５５は直流モータからなるアクチュエータ１４の出力軸に取り付けられて中間歯車５４と噛合しており、アクチュエータ１４の回転が原動歯車５５，中間歯車５４，従動歯車５３を設けた従動体５２を経て絞り弁軸５に伝達され、絞り弁４を開閉動作させる。もっとも、中間歯車５４を省略して原動歯車５５と従動歯車５３とを直接噛合させてもよい。
【００２８】
アクチュエータ１４は第一の実施の形態と同様の電子式制御システムＢ、即ちアクセル位置センサ１７が検知したアクセル操作量および絞り弁位置センサ１８が検知した絞り弁位置に基いてコントロールユニット１９が出力する駆動信号により、絞り弁４を目標開度位置に開閉動作させる。
【００２９】
前述のアクチュエータ１４，中間歯車５４はスロットルボディ２に取り付けられており、スロットルボディ２またはエンジン周辺の適宜個所に設けた取付台５６にアクセル位置センサ１７を設けたアクセル従動軸５７が回転自由に支持させられている。また、絞り弁位置センサ１８は絞り弁軸５に設けられている。アクセル従動軸５７は絞り弁軸５と同一の軸線上に配置され、アクセルペダル２２とワイヤ２３で連結したアクセルレバー５８および従動軸レバー６７を固定して取り付けているとともに、アクセル戻しばね５９によってアクセル非操作位置に戻す力が付勢されている。
【００３０】
従動体５２と従動軸レバー６７とは互いに接近して向かい合っており、これらには連結機構６０を構成する連結孔６０ａと連結ピン６０ｂとが、アクセルペダル２２の踏み込み量とこれに対応する絞り弁４の開度位置で互いに向かい合うように設けられている。また、スロットルボディ２に絞り弁軸５と平行な方向へ設けたシリンダ室６２にピストン６３が嵌装されており、このピストン６３に押出部材６４が固着されている。押出部材６４は絞り弁軸５を中心とする空孔６４ａを有し、従動体５２に形成した円筒状の突縁５２ａを空孔６４ａに嵌め込んで軸受６５により従動体５２を回転自由且つ一体に従動軸レバー６７の方へ移動可能に保持しており、またピストン戻しばね６６が作用させてある。シリンダ室６２は圧力源３８に開閉弁３９を有する圧力管路４０によって接続されており、これらのシリンダ室６２，ピストン６３，押出部材６４は押圧移動機構６１を構成している。
【００３１】
前記の連結機構６０および押圧移動機構６１は歯車クラッチの中間歯車５４と従動歯車５３との切り離しおよびアクセル従動軸５７と絞り弁軸５との結合を一動作で行なう切替え手段Ｃ2を構成している。
【００３２】
このような構成とした本実施の形態は、電子式制御システムＢが正常なときは図５に示す位置関係に置かれ、コントロールユニット１９が出力する駆動信号により駆動されるアクチュエータ１４の回転を原動歯車５５から中間歯車５４を経て従動歯車５３を設けた従動体５２に伝達し絞り弁軸５を回転させる。このとき、従動体５２はピストン戻しばね６６に押されて従動軸レバー６７から切り離されているので、運転者のアクセルペダル踏み込みによるアクセルレバー５８，アクセル従動軸５７の回転と無関係である。
【００３３】
電子式制御システムＢに異常または故障が生じて絞り弁４が開閉制御不可能となったり一定開度位置に固定されたとき、これらをコントロールユニット１９が検知して運転者のアクセル操作による機械的な絞り弁開閉に切替える。この切替えは自動的に行なわれるか、または異常発生の報知を受けた運転者の手動で行なわれるものであり、開閉弁３９を開弁する、というきわめて簡単な操作で切替えられる。
【００３４】
即ち、開閉弁３９を開弁することによって圧力源３８の圧力流体がシリンダ室６２に導入され、ピストン６３と一体に押出部材６４、従動体５２を押して移動させることにより従動歯車５３を中間歯車５４から切り離すとともに連結ピン６０ｂを連結孔６０ａに嵌入する。このことにより、アクチュエータ１４と絞り弁軸５との結合が解除されるとともにアクセル従動軸５７と絞り弁軸５とが結合された図６に示す状態となり、アクセルペダル２２の踏み込み量に応じてアクセル従動軸５７と絞り弁軸５とが一体に回転し、絞り弁４をアクセル操作量に応じて全閉から全開まで任意に開閉動作させることができる。
【００３５】
切替えを行なう際に従動軸レバー６７と従動体５２との位相が異なっていても、アクセルペダル２２を少し操作することにより連結ピン６１ｂを連結孔６０ａと合致させて完全に結合できることは第一の実施の形態と同じである。
【００３６】
尚、前記二つの実施の形態における押圧移動機構３０，６１のピストン３４，６３を作動する圧力源３８としては車両ブレーキ用圧力空気、エンジン潤滑油、別途に準備したポンプで発生させた圧力空気または圧力油が例示され、これらのいずれかを使用する。または、押出部材３１，６４を圧力流体に代えてリニアモータの可動子で押圧移動させることもできる。或いは、圧力流体で作動するシリンダピストン機構によることなく、従動軸レバー２７，従動体５２を電磁ソレノイドの可動鉄心の直線動作により押圧移動させることもできる。更に、回転モータとねじ杆およびねじ孔を用いて回転モータの出力軸とねじ孔に螺装したねじ杆とをスプライン結合し、回転モータによりねじ杆を回しながら移動させることにより押出部材３１，６４を押圧移動させてもよい。更に或いは、回転モータとカムとを用いて回転モータによりカムを回転させることにより押出部材３１，６４を押圧移動させるものとしてもよい。
【００３７】
或いはまた、これらの押圧移動手段によることなく、運転者が従動軸レバー２７または従動体５２を手動で移動させること、によってもアクセル従動軸２１，５７と絞り弁軸５との結合を行なうことができる。運転者の手動によるときは、従動軸レバー２７，従動体５２を操作容易な個所に露出させて配置するか、またはこれらに手で持つことができるレバーやハンドルを設けることが操作を容易に行なわせるために有効である。または、ねじ杆を用いてこれを手動で回しながら移動させることによっても実施することができ、このものはねじ杆が不用意に戻ることがないので信頼性ある切替えを行なうことができる。これらの場合、第一の実施の形態においては遮断器４２の開放と従動軸レバー２７を移動させてアクセルレバー２４と結合することとを手動で行ない、第二の実施の形態においては従動体５２を移動させて従動軸レバー６７と結合することのみを手動で行なうものとされ、従動軸レバー２７および従動体６７がともに回転自由であることによってきわめて容易に切替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第一の実施の形態を示す電子制御が行なわれているときの縦断面図。
【図２】図１の各レバーの関係を説明する側面図。
【図３】第一の実施の形態において絞り弁が機械的に開閉動作されているときの縦断面図。
【図４】図３の各レバーの関係を説明する側面図。
【図５】本発明の第二の実施の形態を示す電子制御が行なわれているときの縦断面図。
【図６】第二の実施の形態において絞り弁が機械的に開閉動作されているときの縦断面図。
【符号の説明】
【００３９】
４  絞り弁，５  絞り弁軸，９  従動体，１１  駆動体，１４  アクチュエータ，１９  コントロールユニット，２１，５７  アクセル駆動軸，２２  アクセルペダル，２４，５８  アクセルレバー，２７，６７  従動軸レバー，２９，６０  連結機構，３０，６１  押圧移動機構，３１，６４  押出部材，３３，６２  シリンダ室，３４，６３  ピストン，３７  連動機構，３８圧力源，３９  開閉弁，４０  圧力管路，４１  電気回路，４２  遮断器，Ａ1，Ａ2  クラッチ手段，Ｂ  電子式制御システム，Ｃ1，Ｃ2  切替え手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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