JP2000345899A - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ駆動されるスロットルバルブのフェー
ル時であれ、特にアイドル運転時の安定した機関出力制
御を可能とする内燃機関のスロットル制御装置を提供す
る。 【解決手段】 このスロットル制御装置はエンジン１の
運転状態に応じてモータ１１が駆動されてスロットルバ
ルブ１０の開度が制御される。スロットルバルブ１０を
モータ１１により駆動できない異常が生じたときには、
スロットルバルブ１０が所定開度に固定される。スロッ
トルバルブ１０が所定開度に固定されたときにはアクセ
ルペダル５１の開度に基づいてエンジン出力を調整する
とともに、同アクセルペダル５１の開度がアイドル開度
にあるとき、すなわちアイドル運転時には、エンジン水
温が低いときのエンジン出力がエンジン水温が高いとき
のエンジン出力よりも大きくなるように同エンジン出力
を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車載用内燃機関
の吸気調量バルブであるスロットルバルブの開度をモー
タを通じて電気的に制御する内燃機関のスロットル制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スロットルバルブを電気的に制御するス
ロットル制御装置は、アクセル操作量に対するスロット
ル開度の特性を任意に設定できることから、例えば加速
要求等、車両の運転状態に的確に対応することのできる
システムとして近年注目を集めている。

【０００３】ただし、こうしたスロットル制御装置で
は、基本的にアクセル操作量を参照してスロットルバル
ブの開度が制御されるとはいえその制御自体はモータを
通じて独立して行われる。このため、例えば、スロット
ルバルブの開度がその制御目標値に収束されなくなるな
ど、同スロットルバルブをモータによって駆動できない
異常が生じたとき、すなわち、スロットルフェール時に
は、スロットルバルブの制御が不能となってしまう。

【０００４】そこで従来は、例えば特開平１０−１５３
１４２号公報に見られるように、こうしたスロットルフ
ェール時にはスロットルバルブを所定開度に固定して退
避走行性能を確保するとともに、アクセル開度がアイド
ル開度に保持されるアイドル運転時には、内燃機関（車
載エンジン）の運転気筒数を減筒する減筒運転を行うこ
とによって、機関出力を調整し、該アイドル運転時のオ
ーバランを防止するようにした装置が提案されている。

【０００５】すなわちこの装置では、スロットルフェー
ル時、ばねを用いた簡単な補助機構によりスロットルバ
ルブを所定開度に固定保持することによって、エンジン
がストールすることを回避するとともに、退避走行時に
は、エンジンを全気筒運転してその退避走行性能を確保
し、さらに上記アイドル運転時には、エンジンを減筒運
転することによってそのオーバランを防止するようにし
ている。

【０００６】また従来、こうしたスロットル制御装置に
あって、そのスロットルフェール時にスロットルバルブ
を所定開度に固定するとともに、アクセル開度に応じて
機関出力を調整する装置としては他に、特開平１１−２
２５３０号公報に記載の装置も知られている。

【０００７】この装置では、特に上述したアイドル運転
時における機関出力の調整を、空燃比をリーン化するこ
とによる空燃比補正や、点火時期を遅角することによる
点火時期補正により行っている。

【０００８】このように、空燃比や点火時期を補正する
ことによっても機関出力を低減調整することが可能であ
り、スロットルフェール時の退避走行性能を確保しつ
つ、アイドル運転時にはエンジンのオーバラン防止を図
ることができるようになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置のよう
に、モータ駆動されるスロットルバルブのフェール時に
は、その開度を所定開度に固定することによって、確か
に退避走行性能を確保することはできる。また、特にア
イドル運転時には、エンジンの減筒運転を行ったり、あ
るいは空燃比補正や点火時期補正を行うことで、そのオ
ーバランを防止することもできる。

【００１０】ところが一般に、エンジンの冷間運転時と
温間運転時とではエンジン各駆動部材間のフリクショ
ン、すなわち機関抵抗が異なり、アイドル運転時の回転
数もエンジンの暖機状態によって変動する。

【００１１】すなわち、エンジンオイルの油温が低いと
その粘性が高いためにフリクションは高くなり、逆にエ
ンジンオイルの油温が高いとその粘性が低くなるために
フリクションは低くなる。

【００１２】このため、上記従来のスロットル制御装置
では、スロットルフェール時、アイドル運転時における
機関出力の調整をエンジンの温間運転時を基準として行
うと、同エンジンの冷間運転時にはストールに陥るおそ
れがある。また、冷間運転時にストールしないように、
アイドル運転時における機関出力の調整をエンジンの冷
間運転時を基準として行うと、同エンジンの温間運転時
にはオーバランを招くおそれがある。

【００１３】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、モータ駆動されるスロッ
トルバルブのフェール時であれ、特にアイドル運転時の
安定した機関出力制御を可能とする内燃機関のスロット
ル制御装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。ま
ず、請求項１記載の発明では、機関運転状態に基づきモ
ータを駆動してスロットルバルブの開度を制御するとと
もに、該スロットルバルブを前記モータにより駆動でき
ない異常が生じたときには前記スロットルバルブを所定
開度に固定する内燃機関のスロットル制御装置におい
て、前記スロットルバルブが前記所定開度に固定された
ときにはアクセルペダルの開度に基づき機関出力を調整
するとともに、該アクセルペダルの開度がアイドル開度
にあるアイドル運転時には機関温度が低いときの機関出
力が機関温度が高いときの機関出力よりも大きくなるよ
うに同機関出力を調整する機関出力調整手段を備えるこ
ととする。

【００１５】請求項１記載の発明のこうした構成によれ
ば、アイドル運転時での、一般にフリクション（機関抵
抗）が増大する冷間時には、一般にフリクションが低減
する温間時に比べて大きな機関出力に調整される。この
ため、機関のオーバーランを有効に防止しつつ、同機関
のストールを防止することができるようになる。

【００１６】また、請求項２記載の発明では、上記請求
項１記載の発明の構成において、前記機関出力調整手段
は、前記アクセルペダルの開度に基づき前記機関出力を
低減調整するとともに、当該スロットル制御装置は、前
記アイドル運転時における前記スロットルバルブの要求
開度が前記固定される所定開度よりも大きくなる機関温
度低温域で前記機関出力の低減調整を禁止するものであ
るとしている。

【００１７】同スロットル制御装置の場合、スロットル
バルブをモータにより駆動できない異常が生じたときに
は該スロットルバルブが所定開度に固定されるが、前述
のようにアイドル運転時の機関回転数は当該機関の暖機
状態によって変動し、温間時での機関回転数を抑えるべ
く燃料カットや点火時期遅角等の機関出力低減調整を行
うと、冷間時には機関がストールする可能性がある。ま
た、現実的な問題として、これら燃料カットや点火時期
遅角等の機関出力低減調整に伴う触媒へのダメージも無
視できない。すなわち、部分気筒を燃料カットする減筒
運転が行われる場合には、その燃料カットした気筒から
は吸入空気がそのまま排出されるようになるために、こ
れが他の気筒から排出される未燃燃料と混合されたとき
に触媒内あるいはその近傍でいわゆる後燃えが発生する
懸念があり、他方、点火時期の遅角が行われる場合に
は、燃焼直後の高温のガスが排気ポートから排出されや
すくなり、やはり触媒の早期劣化が懸念される。

【００１８】この点、請求項２記載の発明のこうした構
成によれば、アイドル運転時において、スロットルバル
ブの要求開度が上記固定される所定の開度よりも大きく
なる機関温度低温域では機関出力の低減調整が禁止され
るといった態様で、機関温度が低いときの機関出力が機
関温度が高いときの機関出力よりも大きくなるような機
関出力の調整が図られる。このため、オーバーランの防
止と機関ストールの防止との両立が図られるとともに、
上記機関温度低温域での機関出力の低減調整が禁止され
る分、上述した触媒へのダメージも低減されるようにな
る。

【００１９】また、請求項３記載の発明では、上記請求
項１または２記載の発明の構成において、前記機関出力
調整手段は、前記アクセルペダルの開度に基づいて前記
機関出力を低減調整するとともに、前記アイドル運転時
に該機関出力の低減調整を実行するときの低減調整量を
前記機関温度に応じて可変とするものであるとしてい
る。

【００２０】上述したアイドル運転時のフリクション
（機関抵抗）は、実際には、そのときどきの機関温度に
応じて微妙に変化する。この点、請求項３記載の発明の
こうした構成によれば、上記アイドル運転時の機関出力
低減調整量がそのときどきの機関温度に応じて可変とさ
れることから、機関出力調整手段を通じて機関出力の低
減調整が実行される際には、同機関出力もより適切に調
整されるようになる。

【００２１】また、請求項４記載の発明では、上記請求
項１〜３のいずれかに記載の発明の構成において、前記
機関出力調整手段は、前記アイドル運転時の機関回転数
を監視し、該機関回転数が所定の回転数に維持されるよ
うに前記機関出力の調整量を学習する学習手段を備えて
構成されるものとしている。

【００２２】一般に内燃機関には個体差があり、またそ
の特性も経時的に変化する。さらに内燃機関に用いられ
るオイルの粘度等も、通常は経時的に変化する。このた
め、たとえ機関温度に応じて機関出力の調整を図ったと
しても、その調整量が常に適切であるとは限らない。

【００２３】この点、請求項４記載の発明のこうした構
成によれば、上記学習手段を通じてアイドル運転時の機
関回転数に基づく機関出力調整量の学習が行われるた
め、上記個体差や経時変化等に拘わらず、常に適切な機
関出力の調整が図られるようになる。

【００２４】また、請求項５記載の発明では、上記請求
項４記載の発明の構成において、前記学習手段は、前記
所定の回転数を機関温度に応じて可変とするものである
としている。

【００２５】上記アイドル運転時のフリクション（機関
抵抗）を考慮すれば、アイドル運転時の機関回転数とし
て望ましい回転数も、厳密にはそのときどきの機関温度
に応じて異なっている。

【００２６】この点、請求項５記載の発明のこうした構
成によれば、上記学習の基準となる機関回転数、すなわ
ち上記所定の回転数が機関温度に応じて可変とされるこ
とで、上記機関出力調整量の学習もより適切に行われる
ようになる。

【００２７】また、請求項６記載の発明では、上記請求
項４または５記載の発明の構成において、前記学習手段
は、前記所定の回転数に所定の範囲を持たせて前記アイ
ドル運転時の機関回転数を監視するものであるとしてい
る。

【００２８】学習手段による上記機関出力調整量の学習
に際し、例えば上記所定の回転数としてある１つの回転
数が採用され、この回転数をもとにアイドル運転時の実
際の機関回転数が下がった場合には機関出力調整量を大
きく、あるいは同実際の機関回転数が上がった場合には
機関出力調整量を小さく、といった態様で該機関出力調
整量の学習が行われる場合には、その学習値が頻繁に更
新されるいわゆる制御ハンチングを起こしかねない。

【００２９】この点、請求項６記載の発明のこうした構
成によれば、上記所定の回転数自体が上記所定の範囲に
対応した監視幅をもって設定されることから、上記機関
出力調整量の学習に際し、このような制御ハンチングの
発生も好適に抑制されるようになる。

【００３０】また、請求項７記載の発明では、上記請求
項１〜６のいずれかに記載の発明の構成において、前記
機関出力調整手段は、前記アクセルペダルの開度が非ア
イドル開度にある非アイドル運転時にも、前記アイドル
運転時に調整される機関出力に基づいて該非アイドル運
転時の機関出力を調整するものであるとしている。

【００３１】このスロットル制御装置では上述のよう
に、スロットルバルブをモータにより駆動できない異常
が生じて、このスロットルバルブが所定開度に固定され
るときには、アクセルペダルの開度に基づいて機関出力
が調整される。ただし、このアクセルペダルが踏み込ま
れる非アイドル運転時での機関出力調整が上記アイドル
運転時における機関出力調整と別途に行われる場合に
は、アイドル運転から非アイドル運転への移行に際して
運転者に違和感を与えることにもなりかねない。

【００３２】この点、請求項７記載の発明のこうした構
成によれば、非アイドル運転時での機関出力調整も、ア
イドル運転時に調整された機関出力をもとに行われるた
め、上記アイドル運転から非アイドル運転への移行をよ
り円滑に行うことができるとともに、非アイドル運転時
の機関出力も、機関温度等に応じて適切に調整すること
ができるようになる。

【００３３】また、請求項８記載の発明では、機関運転
状態に基づきモータを駆動してスロットルバルブの開度
を制御するとともに、該スロットルバルブを前記モータ
により駆動できない異常が生じたときには前記スロット
ルバルブを所定開度に固定する内燃機関のスロットル制
御装置において、前記スロットルバルブが前記所定開度
に固定されたときにはアクセルペダルの開度に基づき機
関出力を低減調整する機関出力調整手段と、前記アクセ
ルペダルの開度がアイドル開度にあるアイドル運転時で
の前記スロットルバルブの要求開度が前記固定される所
定開度よりも大きくなる機関温度低温域で前記機関出力
調整手段による前記機関出力の低減調整を禁止する禁止
手段とを備えることとする。

【００３４】こうしたスロットル制御装置にあっては上
述のように、スロットルバルブをモータにより駆動でき
ない異常が生じたときには該スロットルバルブが所定開
度に固定されるが、アイドル時の機関回転数は当該機関
の暖機状態によって変動し、温間時での機関回転数を抑
えるべく燃料カットや点火時期遅角等の機関出力低減調
整を行うと、冷間時には機関がストールする可能性があ
る。

【００３５】また一方、これら燃料カットや点火時期遅
角等の機関出力低減調整が行われる場合には、それら低
減調整に伴う触媒へのダメージが無視できなくなること
も上述した。

【００３６】この点、請求項８記載の発明のこうした構
成によれば、アイドル運転時での、一般にフリクション
が増大する冷間時には機関出力調整手段による機関出力
の低減調整が禁止され、また一般にフリクションが低減
する温間時には同機関出力調整手段による機関出力の低
減調整が実行されるため、機関のオーバーランを有効に
防止しつつ、同機関のストールを防止することができる
ようになる。また、上記機関温度低温域での機関出力の
低減調整が禁止される分、上述した触媒へのダメージも
低減されるようになる。

【００３７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１および図２
に、この発明にかかる内燃機関のスロットル制御装置の
一実施形態についてその具体構成を示す。

【００３８】はじめに、図１を参照して同実施形態にか
かるスロットル制御装置が適用される内燃機関、並びに
その周辺装置の概略構成について説明する。図１におい
て、内燃機関（車載エンジン）１は、例えば直列４気筒
の４サイクルエンジンとして構成されている。このエン
ジン１の吸気通路２には、上流に図示しないエアクリー
ナが設けられ、同エアクリーナの下流側には、スロット
ルバルブ１０が設けられている。このスロットルバルブ
１０は、電子制御装置（ＥＣＵ）２０を通じてその駆動
が制御されるモータ１１によって開閉されるもので、同
スロットルバルブ１０の開度に応じてエンジン１に供給
される空気量が調量される。

【００３９】また、上記スロットルバルブ１０には、そ
の周辺機器としてスロットル開度センサ１２が設けられ
ており、該スロットル開度センサ１２を通じてスロット
ルバルブ１０の開度が検出される。この検出信号は、ス
ロットル開度信号ＴＡとしてＥＣＵ２０に取り込まれ
る。

【００４０】また、吸気通路２のスロットルバルブ１０
の下流には、同エンジン１への吸入空気量（吸気圧）を
検出する吸気圧センサ１３が設けられている。この吸気
圧センサ１３によって検出される吸入空気量（吸気圧）
は、吸気圧信号ＰＭとして、ＥＣＵ２０に取り込まれ
る。

【００４１】さらに、吸気通路２は、インテークマニホ
ールド５を介して同エンジン１の各気筒に接続されてお
り、この吸気通路２から吸入され、上記スロットルバル
ブ１０により調量された空気は同インテークマニホール
ド５を経てエンジン１の各気筒に分配供給されるように
なる。

【００４２】このインテークマニホールド５には、各気
筒にそれぞれ対応して燃料噴射弁であるインジェクタ５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが配設されている。それらインジ
ェクタ５ａ〜５ｄを通じて噴射供給される燃料は、上記
調量され、分配供給される吸気通路２からの吸入空気と
混合されて、同エンジン１の各気筒に供給される。

【００４３】エンジン１の各気筒においては、それら供
給された混合気がそれぞれ点火プラグ６ａ〜６ｄの点火
に基づき各燃焼室にて爆発・燃焼され、図示しないクラ
ンクシャフトに駆動力が付与される。燃焼後の排気ガス
は、排気通路３に排出され、更に触媒３１を経て浄化さ
れた後、外部に放出される。

【００４４】また、上記クランクシャフトの近傍にはそ
の回転角を検出するクランク角センサ２４が配設されて
いる。このクランク角センサ２４からは、クランクシャ
フトの回転角（クランク角）の所定角度（例えば３０
°）毎にパルス信号が出力され、この出力されたパルス
信号が、同機関１の回転速度（回転数）に対応した回転
数信号ＮＥとしてＥＣＵ２０に取り込まれる。

【００４５】また、上記クランクシャフトに駆動連結さ
れているこれも図示しないカムシャフトには、その近傍
にカム角センサ２５が設けられている。このカム角セン
サ２５は通常、気筒判別センサとして用いられ、例えば
第１気筒＃１の圧縮上死点（ＴＤＣ）に対応して適宜の
パルス信号を出力する。この出力されるパルス信号は、
カム角信号（気筒判別信号）ＣＡとして同様にＥＣＵ２
０に取り込まれる。

【００４６】また、エンジン１本体には、そのウォータ
ジャケット内を流れる冷却水の水温を検出する水温セン
サ２６が設けられている。この水温センサ２６による検
出信号は、水温信号ＴＨＷとしてＥＣＵ２０に取り込ま
れ、エンジン１の機関温度を示すパラメータとして各種
の制御に供される。

【００４７】一方、図示しない車両の車室内にはアクセ
ルペダル５１が設けられており、その操作量（踏込量）
が、アクセル開度センサ２１によって検出される。この
検出信号は、アクセル開度信号ＰＤＬＡとしてＥＣＵ２
０に取り込まれる。

【００４８】ＥＣＵ２０は、例えばマイクロコンピュー
タを有して構成され、上記取り込まれる吸気圧信号ＰＭ
や回転数信号ＮＥ、水温信号ＴＨＷ等に基づいてインジ
ェクタ５ａ〜５ｄの駆動を制御するとともに、上記取り
込まれるスロットル開度信号ＴＡやアクセル開度信号Ｐ
ＤＬＡ、更には水温信号ＴＨＷ等に基づいてスロットル
バルブ１０を開閉制御する。

【００４９】また、このＥＣＵ２０は、上記各燃焼室に
導入された混合気に点火する点火タイミング（点火時
期）も上記回転数信号ＮＥや吸気圧信号ＰＭに基づいて
演算しており、この点火タイミングを指示する信号（点
火信号）をイグナイタ６１に出力している。イグナイタ
６１は、こうして入力される点火信号を、その内部に設
けられた点火コイル６２によって、上記各点火プラグ６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの点火駆動が可能な電力に変換す
る装置である。これにより、エンジン１の各気筒内に供
給された混合気が上記演算された点火タイミングで着火
され、爆発・燃焼されるようになる。

【００５０】また一方、エンジン１には、車両の変速態
様を切り替える自動変速機５２が連結されている。そし
てこの自動変速機５２には、そのシフト位置（変速位
置）を検出するシフト位置センサ２２が設けられてい
る。このシフト位置センサ２２は主に、同自動変速機５
２のシフト位置がＮ（ニュートラル）レンジにあるか、
あるいはＤ（ドライブ）レンジにあるかを検出してお
り、その検出される内容がシフト位置情報としてＥＣＵ
２０に取り込まれる。

【００５１】さらに、図示しない車両の車軸には、その
近傍に車速センサ２３が設けられており、同車速センサ
２３によって車軸の回転速度、すなわち車両の速度が検
出される。この検出信号は車速信号としてＥＣＵ２０に
取り込まれる。

【００５２】本実施形態にあっては、これらシフト位置
情報や車速信号も、後述する機関出力の調整、特にその
調整量の学習に際して参照される。次に、上述したスロ
ットルバルブ１０、並びにその周辺構造について、図２
を参照して詳述する。

【００５３】この実施形態のスロットル制御装置にあっ
ては、同図２に示されるように、モータ１１からの動力
がスロットルバルブ１０に伝達されるとともに、その動
力がスロットル開度センサ１２にも直接伝達されて、ス
ロットルバルブ１０の開度がこのスロットル開度センサ
１２に直接反映されるようになっている。モータ１１は
上述のように、同図においては図示を割愛したＥＣＵ２
０（図１）によってその駆動が制御される。

【００５４】一方、このスロットルバルブ１０には、ば
ね機構を利用した補助機構４０が設けられており、同ス
ロットルバルブ１０をモータ１１によって駆動できない
異常が生じたとき、すなわちスロットルフェール時に
は、この補助機構４０を通じてスロットルバルブ１０が
所定開度に固定される。

【００５５】すなわちこの補助機構４０において、スロ
ットルバルブ１０に連結されたバルブレバー４４には、
付勢力Ｆ２をもってスロットルバルブ１０を開弁方向に
付勢する退避走行用スプリング４２が設けられるととも
に、このバルブレバー４４とは独立して運動可能なバル
ブリターンレバー４３には、付勢力Ｆ１をもってバルブ
レバー４４をスロットルバルブ１０の閉弁方向に付勢す
るバルブリターンスプリング４１が設けられている。

【００５６】ここで、上記バルブリターンスプリング４
１の付勢力Ｆ１と上記退避走行用スプリング４２の付勢
力Ｆ２とは、 Ｆ１＞Ｆ２ といった関係に設定されているが、バルブリターンレバ
ー４３に対しては中間ストッパ４６が設けられているこ
とにより、スロットルフェール時等、モータ１１の非通
電時には、バルブリターンレバー４３とバルブレバー４
４との位置関係、すなわちスロットルバルブ１０の開度
は、同図２に示される態様で固定される。この固定され
るスロットルバルブ１０の開度が上記所定開度であり、
中間ストッパ４６の位置設定を通じて、通常は、アイド
ル運転時に要求される同スロットルバルブ１０の開度よ
りもやや開き側の開度に設定される。

【００５７】そして、スロットルバルブ１０の正常時、
同バルブ１０をモータ１１を通じて開弁方向に駆動する
際には、バルブリターンスプリング４１の付勢力Ｆ１に
抗してバルブレバー４４およびバルブリターンレバー４
３が図２中において矢印Ｆ３方向に押し下げられ、バル
ブリターンレバー４３が全開ストッパ４７に当接したと
ころでスロットルバルブ１０が全開となる。

【００５８】また、スロットルバルブ１０の正常時、同
バルブ１０をモータ１１を通じて閉弁方向に駆動する際
には、退避走行用スプリング４２の付勢力Ｆ２に抗して
バルブレバー４４が図２中において矢印Ｆ４方向に押し
上げられ、バルブレバー４４が全閉ストッパ４５に当接
したところでスロットルバルブ１０が全閉となる。

【００５９】ところで、スロットルフェールとなった場
合であれ、スロットルバルブ１０の開度が上記所定開度
に固定されることにより、退避走行性能は確かに確保さ
れる。そして、特にアイドル運転時には、エンジン１の
減筒運転を行ったり、あるいは空燃比補正や点火時期補
正といった機関出力（エンジン出力）の調整を行うこと
で、そのオーバラン等も防止される。

【００６０】ところが、従来は前述のように、これらエ
ンジン出力の調整に際し、その冷間運転時と温間運転時
とにおける機関抵抗（フリクション）の違いが考慮され
ていなかったため、スロットルフェール時のアイドル運
転時において、ストール若しくはオーバランを招くおそ
れがあった。すなわち、エンジン出力の調整をエンジン
１の温間運転時を基準として行うと、同エンジン１の冷
間運転時にはストールに陥るおそれがあり、また、冷間
運転時にストールしないように同エンジン出力の調整を
エンジン１の冷間運転時を基準として行うと、同エンジ
ン１の温間運転時にはオーバランを招くおそれがあっ
た。

【００６１】そこで、この実施形態のスロットル制御装
置では、図３，図５，図７および図８に示すエンジン出
力調整処理を通じて、こうしたスロットルフェール時の
ストールやオーバランを防止するようにしている。

【００６２】以下、図３〜図１０を参照して、このエン
ジン出力調整処理にかかる詳細を説明する。先ず、図３
および図４を参照して、同エンジン出力調整処理におい
てエンジン出力レベルの初期値を決定するルーチンにつ
いて具体的に説明する。なお、このルーチンをはじめと
する同エンジン出力調整処理は、エンジン１の運転全般
を制御する周知のエンジン制御メインルーチンの前処理
として実行されるもので、例えば上記クランク角センサ
２４を通じて検出されるクランクシャフトの所定角度毎
の割り込み処理として、ＥＣＵ２０によって実行され
る。

【００６３】さて、図３に示すエンジン出力レベル初期
値決定ルーチンにあっては、そのステップＳ１０１にお
いて、スロットルフェールフラグが機関始動後、最初に
セットされたか否かが判断される。ここで、スロットル
フェールフラグは、スロットルバルブ１０がモータ１１
によって駆動できない異常が生じたときにセットされる
フラグであって、図示しない別途のルーチンよって、例
えば実際にスロットル開度センサ１２により検出される
スロットル開度ＴＡがその要求開度に収束されなくなっ
たこと、あるいは電気的な回路異常が発生したこと等を
条件にセットされる。なお、このスロットルフェールフ
ラグは、ＥＣＵ２０内部の揮発性のメモリ又はレジスタ
にセットされ、エンジン１の運転停止時には一旦リセッ
トされる。

【００６４】そして、ステップＳ１０１において、こう
したスロットルフェールフラグが最初にセットされたと
判断される場合にのみ、ステップＳ１０２へ移行して、
エンジン出力レベル学習初期値の決定処理が行われる。

【００６５】すなわち、このステップＳ１０２において
は、エンジン水温ＴＨＷの値、および図４に示すマップ
Ａが読み込まれ、同マップＡに基づいて、そのときのエ
ンジン水温ＴＨＷの値に対応したエンジン出力レベル学
習初期値が決定される。なお、このマップＡは、ＥＣＵ
２０内部の不揮性のメモリに予め格納されている。

【００６６】こうしてエンジン出力レベル学習初期値が
決定された後は、図５および図７に示すエンジン出力レ
ベル学習ルーチンに移行する。一方、ステップＳ１０１
において、スロットルフェールフラグが既にセットされ
ていたり、あるいはセットされていない（正常）と判断
される場合には、当該ルーチンをぬけ、直接図５および
図７に示すエンジン出力レベル学習ルーチンに移行す
る。

【００６７】次に、図５〜７を参照して、このエンジン
出力調整処理においてエンジン出力レベルを学習するた
めのルーチンについて具体的に説明する。図５に示すエ
ンジン出力レベル学習ルーチンにあっては、まずそのス
テップＳ２０１において、スロットルフェールフラグお
よび始動後判定フラグが読み込まれ、それらのフラグが
共にセットされていることの論理積（アンド）条件が満
たされているか否かが判断される。ここで、スロットル
フェールフラグについては上述した。また、始動後判定
フラグは、エンジン１の図示しないスタータがオフ操作
されていること、あるいはその後エンジン１が自律運転
に至ったこと等に基づいてセットされるフラグである。

【００６８】そして、このステップＳ２０１において上
記論理積（アンド）条件が満たされていないと判断され
る場合、すなわちスロットルバルブ１０が正常であった
り、エンジン１が始動中であった場合には、ステップＳ
２０２の処理として部分気筒の燃料カット（Ｆ／Ｃ）を
禁止したうえで、前記周知のエンジン制御メインルーチ
ンへ移行する。

【００６９】一方、ステップＳ２０１において上記スロ
ットルフェールフラグおよび始動後判定フラグが共にセ
ットされていると判断される場合には、ステップＳ２０
３へ移行してアイドル運転時の回転数を監視するための
上下限値を算出する。

【００７０】すなわちこのステップＳ２０３において
は、エンジン水温ＴＨＷの値、上記自動変速機５２のシ
フト位置、および図６に示すマップＢが読み込まれ、同
マップＢに基づいて、そのときのエンジン水温ＴＨＷの
値、およびシフト位置情報（Ｎ，Ｄ）に対応したフィー
ドバック（Ｆ／Ｂ）基準上限回転数ＮＥＦＢＵおよび同
下限回転数ＮＥＦＢＤが算出決定される。

【００７１】そして、こうした上下限回転数ＮＥＦＢ
Ｕ，ＮＥＦＢＤの決定後は、ステップＳ２０４におい
て、エンジン１がアイドル運転中であるか非アイドル運
転中であるかが判断される。具体的には、前記車速セン
サ２３、クランク角センサ２４およびアクセル開度セン
サ２１の各出力信号から、車速、エンジン回転数の変動
度合い、およびアクセルペダル開度ＰＤＬＡが読み込ま
れ、 ・車速が出ていないこと。 ・エンジン回転数変動が一定範囲内であること。 ・アクセルペダル開度がアイドル開度であること。 の論理積（アンド）条件が満たされているか否かのチェ
ックが行われる。

【００７２】そして、このステップＳ２０４でのチェッ
クで上記論理積（アンド）条件が満たされていないと判
断される場合には、現在、エンジン１が非アイドル運転
中であるとみなされて、後述するエンジン出力レベル決
定ルーチン（図８）へ移行する。

【００７３】他方、このステップＳ２０４でのチェック
で上記論理積（アンド）条件が満たされていると判断さ
れる場合には、現在、エンジン１がアイドル運転中であ
るとして、図７に示すステップＳ２０５以降の学習処理
に移行する。

【００７４】このアイドル学習処理にあって、ステップ
Ｓ２０５およびＳ２０９においては、上記エンジン回転
数ＮＥが読み込まれ、同エンジン回転数ＮＥと上記ステ
ップＳ２０３にて決定されたＦ／Ｂ基準下限回転数ＮＥ
ＦＢＤとが比較される。

【００７５】すなわち、ステップＳ２０５では、 ＮＥ＜ＮＥＦＢＤ といった比較に基づいて、上記読み込まれたエンジン回
転数ＮＥがＦ／Ｂ基準下限回転数ＮＥＦＢＤを下回って
いるか否かがチェックされる。

【００７６】このチェックの結果、エンジン回転数ＮＥ
がＦ／Ｂ基準下限回転数ＮＥＦＢＤを下回っている旨判
断される場合には、次のステップＳ２０６において、回
転数上昇補正用の上昇カウンタがインクリメントされ
る。そして、ステップＳ２０７においては、このインク
リメントされた上昇カウンタ値と補正（学習値更新）実
行のために設定された所定値とが比較され、その後、当
該ルーチンの上記ステップＳ２０５での比較条件が満た
され続けることにより、 上昇カウンタ値＞所定値 といった関係に至った時点で、ステップＳ２０８のエン
ジン出力レベルベース学習値更新処理が行われる。すな
わちこのステップＳ２０８においては、エンジン回転数
ＮＥがＦ／Ｂ基準下限回転数ＮＥＦＢＤを下回っている
状態が上記所定値に対応する期間にわたって継続される
ことを条件に、前記ステップＳ１０２で決定されたエン
ジン出力レベル学習初期値であるエンジン出力レベルベ
ース学習値が、 エンジン出力レベルベース学習値＋１ といった態様で更新される。

【００７７】一方、ステップＳ２０９では、上記ステッ
プＳ２０５におけるチェックの結果、エンジン回転数Ｎ
ＥがＦ／Ｂ基準下限回転数ＮＥＦＢＤを下回っていない
旨判断されることを条件に、 ＮＥ＞ＮＥＦＢＵ といった比較に基づいて、上記読み込まれたエンジン回
転数ＮＥがＦ／Ｂ基準上限回転数ＮＥＦＢＵを上回って
いるか否かがチェックされる。

【００７８】このチェックの結果、エンジン回転数ＮＥ
がＦ／Ｂ基準上限回転数ＮＥＦＢＵを上回っている旨判
断される場合には、次のステップＳ２１０において、回
転数下降補正用の下降カウンタがインクリメントされ
る。そして、ステップＳ２１１においては、このインク
リメントされた下降カウンタ値と補正（学習値更新）実
行のために設定された所定値とが比較され、その後、当
該ルーチンの上記ステップＳ２０９での比較条件が満た
され続けることにより、 下降カウンタ値＞所定値 といった関係に至った時点で、ステップＳ２１２のエン
ジン出力レベルベース学習値更新処理が行われる。すな
わちこのステップＳ２１２においては、エンジン回転数
ＮＥが上記所定値に対応する期間にわたって継続される
ことを条件に、前記ステップＳ１０２で決定されたエン
ジン出力レベルベース学習値が、 エンジン出力レベルベース学習値−１ といった態様で更新される。

【００７９】こうしてエンジン出力レベルベース学習値
の更新が行われた場合には、ステップＳ２１３におい
て、 １≦エンジン出力レベルベース学習値≦５ といった上下限ガード処理が行われ、更にステップＳ２
１４において、上記上昇カウンタおよび下降カウンタが
クリアされた後、エンジン出力レベル決定ルーチンに移
行する。なお、上記Ｓ２０５およびＳ２０９での比較条
件が共に満たされなかった場合、すなわち、エンジン回
転数ＮＥが、 ＮＥＦＢＤ≦ＮＥ≦ＮＥＦＢＵ といった範囲にあった場合には、上記ステップＳ２１４
の処理を経てエンジン出力レベル決定ルーチンに移行す
る。

【００８０】次に、図８を参照して、上記学習されるベ
ース学習値に基づき最終的にエンジン出力レベルを決定
・反映するルーチンについて具体的に説明する。この図
８に示すエンジン出力レベル決定ルーチンにあっては、
そのステップＳ３０１およびＳ３０４において、アクセ
ル開度センサ２１を通じて検出されるアクセルペダル開
度ＰＤＬＡが読み込まれ、ステップＳ３０１では、 ＰＤＬＡ＜１０° といった比較のもとに、加速要求があるか否かが、また
ステップＳ３０４では、 １０°≦ＰＤＬＡ＜２０° といった比較のもとに、加速要求があった場合の要求度
合いが判断される。

【００８１】そして、ステップＳ３０１でのチェックに
より、アクセル開度が１０°未満である旨判断される場
合には、加速要求が無いものとしてステップＳ３０２に
移行し、このステップＳ３０２において、 エンジン出力レベル＝ベース学習値 としてエンジン出力レベルが決定される。

【００８２】こうしてエンジン出力レベルが決定された
後は、次のステップＳ３０３において、 １≦エンジン出力レベル≦５ といった態様で、同決定されたエンジン出力レベルに対
する上下限ガードが施され、次のステップＳ３０８の処
理に移行する。

【００８３】また、上記ステップＳ３０４でのチェック
により、上記読み込まれるアクセルペダル開度ＰＤＬＡ
が１０°以上で、かつ２０°未満である旨判断される場
合には、加速要求はあるものの、その要求度合いは小さ
いとしてステップＳ３０５に移行し、このステップＳ３
０５において、 エンジン出力レベル＝ベース学習値＋１ としてエンジン出力レベルが決定される。

【００８４】そしてこの場合には、次のステップＳ３０
６において、 ２≦エンジン出力レベル≦５ といった態様で、上記決定されたエンジン出力レベルに
対する上下限ガードが施され、ステップＳ３０８の処理
に移行する。

【００８５】他方、上記ステップＳ３０４でのチェック
の結果、上記読み込まれるアクセルペダル開度ＰＤＬＡ
が２０°以上である旨判断される場合には、加速要求の
要求度合いが大きいと判断してステップＳ３０７に移行
し、このステップＳ３０７において、 エンジン出力レベル＝５ としてエンジン出力レベルが固定的に決定される。この
レベル「５」というエンジン出力レベルは、本実施形態
においてスロットルフェール時の最大レベルであり、こ
の場合にはガード処理が施されることなくステップＳ３
０８の処理に移行する。

【００８６】こうして、各々エンジン出力レベルが決定
された後は、ステップＳ３０８において、図９に示すマ
ップＣが読み込まれ、同マップＣに基づいて、それら決
定されたエンジン出力レベルに対応する運転気筒数およ
び点火時期が決定される。これら決定された運転気筒数
および点火時期は、その後に引き続いて実行されるエン
ジン制御メインルーチンにおいて反映されることとな
る。

【００８７】このように、本実施形態にあっては、スロ
ットルフェールに伴ってスロットルバルブ１０が所定開
度に固定された場合（図２参照）、該スロットルフェー
ルと判断されたときの機関温度（エンジン水温ＴＨＷ）
に基づいて、先ずエンジン出力レベルのベース値（学習
初期値）がマップＡ（図４）を通じて決定される。ただ
し、このベース値は、エンジン１のアイドル運転時の回
転数に基づき、同回転数がマップＢ（図６）にて規定さ
れる機関温度および自動変速機のシフト位置に応じた所
定の回転数の範囲に収まるようにフィードバック制御さ
れつつ、その適性値が学習されている。このため、エン
ジン１に個体差があったり、その特性に経時的な変化が
生じたとしても、上記マップＡを通じて決定されるエン
ジン出力レベルのベース値は、常に適切な値に維持され
る。

【００８８】そして、本実施形態にあっては、エンジン
１のアイドル運転時はもとより、車両の退避走行に際し
てアクセルペダル５１が踏込み操作される場合も、その
操作量であるアクセルペダル開度ＰＤＬＡと同開度ＰＤ
ＬＡに対応したベース値（ベース学習値）とに基づいて
最終的なエンジン出力レベルが決定される。これにより
エンジン１は、アイドル運転時であれ、あるいは退避走
行時であれ、それら状況に即した適切な出力レベルに設
定されるようになる。

【００８９】なお、本実施形態にあっては、上記決定さ
れるエンジン出力レベル「１」〜「５」に応じて、それ
ぞれマップＣ（図９）に示されるように、 （イ）エンジン出力レベル「１」に対応しては、エンジ
ン１の運転気筒数を「２」、すなわち２気筒を減筒して
エンジン１を運転する。また併せて、点火時期を通常制
御での点火時期よりも遅角してエンジン１を運転する。
図１０に示すように、点火時期によってもエンジン出力
は変化する。ここでは、エンジン回転数ＮＥと吸気圧Ｐ
Ｍとによって求まる通常点火時期よりも２５°ＣＡ（ク
ランク角）だけ遅角する。 （ロ）エンジン出力レベル「２」に対応しては、エンジ
ン１の運転気筒数を「３」、すなわち１気筒を減筒して
エンジン１を運転する。また併せて、点火時期を通常点
火時期よりも３０°ＣＡだけ遅角する。 （ハ）エンジン出力レベル「３」に対応しては、エンジ
ン１の運転気筒数を「４」、すなわち全気筒運転する。
また併せて、この場合も点火時期を通常点火時期よりも
３０°ＣＡだけ遅角する。 （二）エンジン出力レベル「４」に対応しては、上記
（ハ）と同様にエンジン１を全気筒運転する。また併せ
て、この場合には点火時期を通常点火時期より２５°Ｃ
Ａだけ遅角する。 （ホ）エンジン出力レベル「５」に対応しては、上記
（ハ）および（ニ）と同様にエンジン１を全気筒運転す
る。また併せて、点火時期を通常点火時期に設定してエ
ンジン１を運転する。といった態様で、エンジン１の運
転条件を制御する。このような態様でエンジン１の運転
条件を制御することにより、エンジン出力レベル「１」
〜「５」に応じて、順次エンジン出力が高められるよう
になる。また、これら制御される運転条件は、それが機
関温度に応じて適切に選択されることにより、スロット
ルバルブ１０が所定開度に固定されるスロットルフェー
ル時において、それぞれ同エンジン１のストールの防
止、並びにオーバランの防止を図ることのできる運転条
件となっている。

【００９０】図１１および図１２は、本実施形態の装置
の上記スロットルフェール時のエンジン出力調整処理に
ついてその具体例を示したものであり、以下、これら図
１１および図１２を併せ参照して、上述したエンジン出
力の調整が具体的にどのように行われるかを更に詳述す
る。

【００９１】なお、これら図１１および図１２におい
て、それぞれ（ａ）は前記始動後判定フラグの状態推移
を示し、（ｂ）は自動変速機５２のシフト位置の推移を
示し、（ｃ）はアクセルペダル開度ＰＤＬＡの推移を示
し、（ｄ）はエンジン水温ＴＨＷの推移を示し、（ｅ）
はエンジン回転数ＮＥの推移を示し、（ｆ）は上昇カウ
ンタのカウンタ値の推移を示し、（ｇ）は下降カウンタ
のカウンタ値の推移を示し、（ｈ）はエンジン出力レベ
ルベース学習値の推移を示し、（ｉ）はエンジン出力レ
ベルの設定状況の推移を示し、（ｊ）はエンジン出力レ
ベルの調整に伴う運転気筒数の推移を示し、（ｋ）は同
じくエンジン出力レベルの調整に伴う点火時期の推移を
示す。

【００９２】また、これら図１１および図１２におい
て、特に図１１は、エンジン１の冷間時における出力レ
ベルの調整態様を示し、図１２は、同エンジン１の温間
時における出力レベルの調整態様を示す。

【００９３】はじめに、図１１に基づいて、エンジン１
の冷間時（冷間始動時）における出力レベルの調整態様
を説明する。エンジン１の冷間始動時、すなわち図１１
（ｄ）に示されるように、エンジン水温ＴＨＷが「０℃
未満」にある始動時に、前記エンジン出力レベル初期値
決定ルーチン（図３）を通じて、スロットルフェールフ
ラグの当該トリップにおける最初のセットが確認される
と、このときのエンジン出力レベルベース学習値（学習
初期値）は図１１（ｈ）に示されるように、レベル
「３」に決定される（図４マップＡ）。

【００９４】その後、図１１（ａ）に示されるように、
タイミングｔ１１に始動後判定フラグがセットされる
と、図１１（ｂ）に示されるシフト位置、および図１１
（ｄ）に示されるエンジン水温ＴＨＷに応じて、図１１
（ｅ）〜（ｈ）に示される態様でエンジン出力レベル学
習処理（図５、図７）が開始される。

【００９５】すなわち、同学習処理にあっては先ず、こ
のときのエンジン水温「ＴＨＷ＜０℃」およびシフト位
置「Ｎ」に基づいてＦ／Ｂ基準回転数の範囲が上限ＮＥ
ＦＢＵ「２０００」および下限ＮＥＦＢＤ「１２００」
にそれぞれ決定され、以降、エンジン１がアイドル運転
状態にあることを条件にその回転数ＮＥがこの上限ＮＥ
ＦＢＵと下限ＮＥＦＢＤとで定められる範囲内にあるか
否かがモニタ（監視）される。

【００９６】また、このアイドル運転時には、図１１
（ｃ）に示されるように、アクセル開度「ＰＤＬＡ＜１
０°」に基づき、エンジン出力レベル決定ルーチン（図
８）においても、上記初期値であるエンジン出力レベル
ベース学習値「３」がそのままエンジン出力レベル
「３」として決定される（図１１（ｉ））。

【００９７】そして、この決定されたエンジン出力レベ
ル「３」がマップＣ（図９）と照合されて、その運転条
件が運転気筒数「４」および点火時期「通常点火時期＋
３０°ＣＡ」に決定され（図１１（ｊ）および
（ｋ））、この決定された運転条件に基づいてエンジン
１の運転制御が行われる。

【００９８】ところで、この図１１および図１２に示す
例においては、それぞれ図１１（ｅ）および図１２
（ｅ）に示されるように、エンジン１は、その個体差等
に基づく特性として、アイドル運転時に回転数ＮＥが低
下気味になる傾向を有しているとする。

【００９９】したがってその後、同図１１（ｅ）に示さ
れるように、タイミングｔ１２においてエンジン回転数
ＮＥが上記Ｆ／Ｂ基準下限回転数ＮＥＦＢＤを下回った
とすると、上昇カウンタがインクリメントされ始め、そ
のカウンタ値が上記所定値に達するタイミングｔ１３に
て、図１１（ｈ）に示されるように、エンジン出力レベ
ルベース学習値が「４」に増加更新される。その結果、
エンジン出力レベルもレベル「４」に増加補正され、こ
れに伴ってエンジン１の運転条件が点火時期「通常点火
時期＋２５°ＣＡ」に変更される（図１１（ｉ）および
（ｋ））。

【０１００】すなわち、エンジン回転数ＮＥが上記Ｆ／
Ｂ基準下限回転数ＮＥＦＢＤを上回るようにエンジン出
力が増加調整されるとともに、次のトリップ以降、エン
ジン１の上述した傾向が是正されるように、マップＡ
（図４）の該当するベース値が書き換えられる。なおこ
のとき、上記上昇カウンタは一度リセットされ、その
後、出力の増加に伴ってエンジン回転数ＮＥが下限回転
数ＮＥＦＢＤを上回るタイミングｔ１４までの間は再度
インクリメントが行われる。

【０１０１】その後、図１１（ｄ）に示されるように、
タイミングｔ１５においてエンジン水温ＴＨＷが０℃を
上回ると、このときのエンジン水温「ＴＨＷ≧０℃」お
よびシフト位置「Ｎ」に基づいて、Ｆ／Ｂ基準回転数の
範囲が上限ＮＥＦＢＵ「１８００」および下限ＮＥＦＢ
Ｄ「１０００」にそれぞれ変更され、以降は、エンジン
回転数ＮＥがこの変更された範囲内にあるか否かがモニ
タされる。

【０１０２】さらにその後、図１１（ｂ）に示されるよ
うに、タイミングｔ１６において、自動変速機５２のシ
フト位置が「Ｄ（ドライブ）」に変更されたとすると、
このときのエンジン水温「ＴＨＷ≧０℃」およびシフト
位置「Ｄ」に基づいて、Ｆ／Ｂ基準回転数の範囲が上限
ＮＥＦＢＵ「１１００」および下限ＮＥＦＢＤ「７０
０」に更に変更される。そしてこのとき、この例におい
ては図１１（ｅ）に示されるように、こうしたＦ／Ｂ基
準回転数の範囲変更に伴ってエンジン回転数ＮＥが該範
囲の上限ＮＥＦＢＵを上回ってしまうとする。このとき
には、下降カウンタのインクリメントが開始される。た
だし、このシフト位置が「Ｄ」に変更されたことでエン
ジン１の機関負荷が増加し、この負荷の増加に伴ってエ
ンジン回転数ＮＥが減少するようになるため、実際には
同図１１（ｅ）に示されるように、このエンジン回転数
ＮＥも早急に上記変更されたＦ／Ｂ基準回転数の範囲に
収まるようになる。換言すれば、マップＢ（図６）の各
シフト位置に対する回転数範囲の設定は、こうした機関
負荷の変動を見込んでの設定となっている。なお、上記
下降カウンタのインクリメントは、このエンジン回転数
ＮＥの減少により同回転数ＮＥがＦ／Ｂ基準回転数の上
限ＮＥＦＢＵを下回るまで続けられ、下回った時点で同
インクリメントがリセットされる。

【０１０３】その後、同図１１（ｃ）に示されるよう
に、タイミングｔ１７において、アクセルペダル５１の
踏み込み操作が開始されるが、アクセルペダル開度「Ｐ
ＤＬＡ＜１０°」の範囲では、上記エンジン出力レベル
ベース学習値がそのままエンジン出力レベルとして反映
されるため、エンジン出力レベルの補正は行われない。

【０１０４】そしてその後、同図１１（ｃ）に示される
ように、タイミングｔ１８において、上記アクセルペダ
ル開度が「１０°≦ＰＤＬＡ＜２０°」となるとき、先
のエンジン出力レベル決定ルーチン（図８）においてエ
ンジン出力レベルがレベル「５」に増加補正され、この
補正されたレベル「５」に基づいてエンジン１の点火時
期が「通常点火時期」に変更される。

【０１０５】なお、こうしてアクセルペダル開度ＰＤＬ
Ａが非アイドル開度となることにより、あるいは車速が
出たりエンジン回転数変動がある範囲を超えることによ
り、先のエンジン出力レベル学習ルーチン（図５）にあ
っては、そのステップＳ２０４において否定判断される
ようになり、エンジン回転数ＮＥがＦ／Ｂ基準回転数の
上限ＮＥＦＢＵおよび下限ＮＥＦＢＤで定められる範囲
内にあるか否かについてのモニタに基づくエンジン出力
レベルの学習処理はその後中断される。

【０１０６】またこの例において、その後のタイミング
ｔ１９においては、アクセルペダル開度が「ＰＤＬＡ≧
２０°」となるが、この場合、同エンジン出力レベル決
定ルーチン（図８）を通じてエンジン出力レベルがレベ
ル「５」に固定されるため、該エンジン出力レベルにつ
いての実質的な補正は行われずに、上記タイミングｔ１
８において増加補正されたレベル「５」がそのまま維持
される。ちなみに、このエンジン出力レベル「５」と
は、当該車両を退避走行させるうえで必要十分な出力レ
ベルである。

【０１０７】次に、図１２に基づいてエンジン１の温間
時（温間始動時）における出力レベルの調整態様を説明
する。エンジン１の温間始動時、すなわち図１２（ｄ）
に示されるように、エンジン水温ＴＨＷが例えば「０℃
≦ＴＨＷ＜４０℃」にある始動時に、前記エンジン出力
レベル初期値決定ルーチン（図３）を通じて、スロット
ルフェールフラグの当該トリップにおける最初のセット
が確認されると、このときのエンジン出力レベルベース
学習値（学習初期値）は図１２（ｈ）に示されるよう
に、レベル「２」に決定される（図４マップＡ）。

【０１０８】その後、図１２（ａ）に示されるように、
タイミングｔ２１に始動後判定フラグがセットされる
と、この場合も図１２（ｂ）に示されるシフト位置、お
よび図１２（ｄ）に示されるエンジン水温ＴＨＷに応じ
て、図１２（ｅ）〜（ｈ）に示される態様でエンジン出
力レベル学習処理（図５、図７）が開始される。

【０１０９】すなわち、この学習処理に際しても、それ
ぞれタイミングｔ２２〜ｔ２５においては、先の図１１
に例示した処理のタイミングｔ１２〜ｔ１４、およびｔ
１６に準じて、それらシフト位置およびエンジン水温Ｔ
ＨＷに応じたエンジン出力レベルベース学習値の更新が
行われる。

【０１１０】なおこの場合、始動後、最初のエンジン出
力レベルベース学習値がレベル「２」に決定されている
ことから、エンジン出力レベルも、始動直後はそのまま
レベル「２」として決定される（図１２（ｉ））。そし
て、この決定されたエンジン出力レベル「２」がマップ
Ｃ（図９）と照合されて、その運転条件が運転気筒数
「３」および点火時期「通常点火時期＋３０°ＣＡ」に
決定され（図１２（ｊ）および（ｋ））、この決定され
た運転条件に基づいてエンジン１の運転制御が行われ
る。

【０１１１】また、タイミングｔ２３において上記ベー
ス学習値がレベル「３」に増加更新された際には、エン
ジン出力レベルも図１２（ｉ）に示される態様で増加補
正され、これに伴ってエンジン１の運転条件も、運転気
筒数「４」すなわち全気筒運転に変更される。

【０１１２】そしてこの場合、図１２（ｃ）に示される
ように、タイミングｔ２６において、アクセルペダル５
１の踏み込み操作が開始されるが、この場合も、アクセ
ルペダル開度「ＰＤＬＡ＜１０°」の範囲では上記エン
ジン出力レベルベース学習値がそのままエンジン出力レ
ベルとして反映されるため、エンジン出力レベルの補正
は行われない。

【０１１３】そしてその後、同図１２（ｃ）に示される
ように、タイミングｔ２７において、上記アクセルペダ
ル開度が「１０°≦ＰＤＬＡ＜２０°」となるとき、先
のエンジン出力レベル決定ルーチン（図８）においてエ
ンジン出力レベルがレベル「４」に増加補正され、この
補正されたレベル「４」に基づいてエンジン１の点火時
期が「通常点火時期＋２５°ＣＡ」に変更される。な
お、こうしてアイドル運転条件から外れることによっ
て、エンジン回転数ＮＥのモニタに基づくエンジン出力
レベルの学習処理がその後中断されるようになることは
上述の通りである。

【０１１４】またこの場合には、エンジン出力レベルが
未だレベル「４」にあることから、その後のタイミング
ｔ２８において、アクセルペダル開度が「ＰＤＬＡ≧２
０°」となったときには、先のエンジン出力レベル決定
ルーチン（図８）を通じてエンジン出力レベルがレベル
「５」に更に増加補正される。そして、この補正された
レベル「５」がマップＣ（図９）と照合されて、エンジ
ン１の点火時期が「通常点火時期」に変更される。

【０１１５】以上説明した態様をもってエンジン出力レ
ベルの調整が行われる本実施形態の装置によれば、以下
に列記する多くの優れた効果を得ることができるように
なる。

【０１１６】（１）エンジン１の少なくともアイドル運
転時、一般にフリクション（機関抵抗）の増大する冷間
時のエンジン出力レベルが、一般にフリクションの低減
する温間時のエンジン出力レベルよりも大きくなるよう
に、同エンジン出力レベルを調整するようにしたこと
で、エンジン１のオーバランを有効に防止しつつ、同エ
ンジン１のストールを防止することができる。

【０１１７】（２）エンジン１の少なくともアイドル運
転時、エンジン出力（機関出力）の低減調整量がそのと
きどきのエンジン水温ＴＨＷ（機関温度）に応じて変更
されるようにしたことで、エンジン出力をより適切に調
整することができる。

【０１１８】（３）エンジン１の少なくともアイドル運
転時、エンジン回転数ＮＥ（機関回転数）を監視し、同
エンジン回転数ＮＥが所定の回転数ＮＥの範囲内に維持
されるように前記エンジン出力レベルの調整量を学習す
るようにしたことで、エンジン１の個体差や経時変化等
に拘わらず、常に適切なエンジン出力に調整することが
できる。

【０１１９】（４）上記（３）において、上記学習の基
準となるエンジン回転数ＮＥ、すなわち上記所定の回転
数ＮＥの範囲がエンジン水温ＴＨＷに応じて可変となる
ようにしたことで、上記エンジン出力調整量の学習をよ
り適切に行うことができる。

【０１２０】（５）上記（４）において、上記所定の回
転数ＮＥ自体に監視幅をもたせるようにしたことで、上
記エンジン出力調整量の学習に際し、制御ハンチングの
発生を好適に抑制できる。

【０１２１】（６）非アイドル運転時でのエンジン出力
調整も、アイドル運転時に調整されたエンジン出力をも
とに行うようにしたことで、アイドル運転から非アイド
ル運転への移行をより円滑に行うことができるととも
に、非アイドル運転時のエンジン出力も、エンジン水温
ＴＨＷ等に応じて適切に調整できる。

【０１２２】なお、上記実施形態の装置は、以下のよう
にその構成を変更して実施することも可能である。 ・上記実施形態の装置では、アクセルペダル５１の開度
ＰＤＬＡが非アイドル開度にある非アイドル運転時に
も、アイドル運転時に調整されるエンジン出力に基づい
て該非アイドル運転時のエンジン出力を調整することと
したが、こうした構成には限定されない。少なくともア
イドル運転時に上記態様でのエンジン出力調整が行われ
ることで、エンジン１のオーバーランを有効に防止しつ
つ、同エンジン１のストールを防止することはできる。

【０１２３】・上記実施形態の装置では、そのエンジン
出力レベル学習処理（図５、図７）において、マップＢ
（図６）に例示したような所定の範囲（Ｆ／Ｂ基準上限
回転数およびＦ／Ｂ基準下限回転数）を持たせてエンジ
ン回転数ＮＥを監視することとしたが、こうしたエンジ
ン回転数ＮＥの監視手法は任意であり、その監視に際
し、必ずしもこのような範囲を持たせる必要はない。

【０１２４】・また、上記マップＢ（図６）に例示した
ような所定の範囲を持たせるにしろ、あるいはこのよう
な範囲を排除するにしろ、上記実施形態の装置では、こ
のエンジン回転数ＮＥの監視値を機関温度（エンジン水
温ＴＨＷ）に応じて変更することとした。しかし、その
手法も任意であり、必ずしも同監視値を機関温度に応じ
て可変とする必要はない。

【０１２５】・また、上記実施形態の装置では、自動変
速機を搭載する車両を想定して、上記エンジン出力レベ
ル学習処理（図５、図７）に際しては、上記マップＢ
（図６）に設定されたシフト位置（Ｎ、Ｄ）を参照する
こととした。しかし、手動変速機を搭載する車両につい
ても、これに準じた態様でそのシフト位置を登録するこ
とで、同実施形態の装置に準じた態様でのエンジン出力
レベル学習処理を行うことはできる。

【０１２６】・また、こうしたエンジン出力レベル学習
処理（図５、図７）自体、この発明にかかるスロットル
制御装置にとって必須の処理ではなく、同学習処理を割
愛する構成とすることもできる。すなわちこの場合、図
４に例示したようなマップＡに基づき決定されるエンジ
ン出力レベルベース値がそのままエンジン出力レベル決
定ルーチン（図８）に反映されるようになる。このよう
な構成であっても、エンジン１のオーバーランを有効に
防止しつつ同エンジン１のストールを防止するといっ
た、この発明としての基本的な効果を得ることはでき
る。

【０１２７】・また、上記実施形態の装置では、上記マ
ップＡ（図４）に示されるように、エンジン出力レベル
ベース値（学習初期値）、すなわちエンジン出力の低減
調整量が機関温度（エンジン水温ＴＨＷ）に応じて変更
されるようにした。しかし、その設定手法も任意であ
る。要は、エンジン１のアイドル運転時において、機関
温度が低いときのエンジン出力が機関温度が高いときの
エンジン出力よりも大きくなるように同エンジン出力が
調整される構成であればよい。

【０１２８】（第２実施形態）図１３および図１４に、
この発明にかかる内燃機関のスロットル制御装置の第２
の実施形態についてその制御態様を示す。なお、この第
２の実施形態にかかるスロットル制御装置においても、
これが適用される内燃機関、並びにその周辺装置として
は、先の第１の実施形態で適用したものと同様のものを
想定しており、ここでの重複する説明は省略する。

【０１２９】さて、このようなスロットル制御装置にあ
っては前述のように、スロットルバルブ１０（図１、図
２）をモータ１１により駆動できない異常が生じたとき
には該スロットルバルブ１０が所定開度に固定される
が、アイドル時のエンジン回転数ＮＥは当該エンジン１
の暖機状態によって変動し、温間時でのエンジン回転数
ＮＥを抑えるべく燃料カットや点火時期遅角等のエンジ
ン出力低減調整を行うと、冷間時にはエンジン１がスト
ールする可能性がある。また、現実的な問題として、こ
れら燃料カットや点火時期遅角等のエンジン出力低減調
整に伴う触媒３１へのダメージも無視できない。

【０１３０】すなわち、部分気筒を燃料カットする減筒
運転が行われる場合には、その燃料カットした気筒から
は吸入空気がそのまま排出されるようになるために、こ
れが他の気筒から排出される未燃燃料と混合されたとき
に触媒３１内あるいはその近傍でいわゆる後燃えが発生
する懸念があり、他方、点火時期の遅角が行われる場合
には、燃焼直後の高温のガスが排気ポートから排出され
やすくなり、やはり触媒３１の早期劣化が懸念される。

【０１３１】そこで、この第２の実施形態では、前記ス
ロットルバルブ１０が前記所定開度に固定されたときに
はアクセルペダル５１の開度ＰＤＬＡに基づきエンジン
出力を低減調整するとともに、アイドル運転時でのスロ
ットルバルブ１０の要求開度（ＩＳＣ要求開度）が前記
固定される所定開度よりも大きくなる機関温度低温域で
は、上記エンジン出力の低減調整を禁止するようにす
る。

【０１３２】図１３は、こうした制御を実行する同第２
の実施形態の装置の制御手順を示したものである。すな
わち、この第２の実施形態の装置において、エンジン１
のアイドル運転時には、ＥＣＵ２０は図１３（ｂ）に示
すＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）要求開度算
出ルーチンを通じて、ＩＳＣ要求開度をエンジン水温
（ＴＨＷ）−ＩＳＣ開度変換マップに基づき算出する。
この算出されるＩＳＣ要求開度は通常、図１４に線Ｌ１
として例示する特性をもって算出される。

【０１３３】一方、このアイドル運転時、ＥＣＵ２０
は、図１３（ａ）に示すルーチンを通じて、スロットル
フェール時における上記エンジン出力の低減調整を禁止
すべきか否かを判断する。すなわち、同ルーチンの第１
のステップＳ４０１において、ＥＣＵ２０は、先ず前述
したスロットルフェールフラグに基づきスロットルフェ
ール時であるか否かを判断し、スロットルフェール時で
あることを条件に、次の第２のステップＳ４０２におい
て、上記算出されたＩＳＣ要求開度とスロットルバルブ
１０の固定される所定開度（所定値）とを比較する。そ
してその結果、 ＩＳＣ要求開度≦所定値 といった関係が満たされている場合に限って、第３のス
テップＳ４０３の処理であるエンジン出力低減処理の実
行を許可し、それ以外の場合、すなわちＩＳＣ要求開度
が上記所定値を超えるような機関温度（エンジン水温Ｔ
ＨＷ）低温域では同エンジン出力低減処理の実行を禁止
する。

【０１３４】このような制御が行われることにより、図
１４に「ＰＺ」と示す領域、すなわちエンジン水温ＴＨ
Ｗに対するＩＳＣ要求開度特性Ｌ１が上記所定値に対応
する特性線Ｌ２を超える低温領域ではエンジン出力低減
処理が禁止され、同ＩＳＣ要求開度特性Ｌ１が同特性線
Ｌ２以下となる領域でのみ、エンジン出力低減処理が実
行されるようになる。

【０１３５】したがって、以上説明した第２の実施形態
によれば、スロットルバルブ１０をモータ１１により駆
動できない異常が生じたときに該スロットルバルブ１０
を所定開度に固定する内燃機関のスロットル制御装置と
して、以下のような効果を得ることができるようにな
る。

【０１３６】（７）アイドル運転状態での、一般にフリ
クションが増大する冷間時にはエンジン出力の低減処理
が禁止され、また一般にフリクションが低減する温間時
には同エンジン出力の低減処理が実行されるため、エン
ジン１のオーバランを有効に防止しつつ、ストールを防
止することができる。

【０１３７】（８）上記機関温度低温域でのエンジン出
力の低減処理が禁止される分、上述した触媒３１へのダ
メージも低減される。なお、上記第２の実施形態におい
て、図１３（ａ）のステップＳ４０３の処理として行わ
れるエンジン出力低減処理の処理内容は任意であり、例
えば先の第１の実施形態において説明したエンジン出力
の低減調整や、従来の技術として例示した単一態様での
減筒運転や空燃比補正、更には点火時期補正等を採用す
ることができる。そして特に、このエンジン出力低減処
理として先の第１の実施形態で説明した低減調整を採用
する場合には、同第１の実施形態での前記（１）〜
（６）の効果に更に加えるかたちで上記（８）の効果が
得られるようになる。

【０１３８】また、先の第１の実施形態であれ、上記第
２の実施形態であれ、エンジン出力の低減調整手法は、
前述した運転気筒数の減筒や点火時期の遅角に限られる
ことなく任意であり、他に例えば、燃料噴射量を調整す
ることでエンジン出力の低減を図るようにしてもよい。

【０１３９】また、同エンジン出力の低減調整に関して
は、これら運転気筒数の減筒、点火時期の遅角、および
燃料噴射量の調量を適宜組み合わせてもよい。これら各
要素の組み合わせによれば、より木目の細かいエンジン
出力の調整が可能ともなる。

【０１４０】また、上記各実施形態の装置では、スロッ
トルフェール時、スロットルバルブ１０を所定開度に固
定する機構として図２に例示した補助機構４０を採用し
たが、同等の機能を有する機構であれば、この補助機構
４０に限られない任意の機構を採用することができる。

【０１４１】また、上記各実施形態の装置では、直列４
気筒の４サイクルエンジンにこの発明を適用する場合に
ついて示したが、本発明は、モータ駆動式のスロットル
バルブを備える車載用エンジンであれば、こうした形式
のエンジンに限られない任意の形式のエンジンに適用可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のスロットル制御装置の第１の実施形
態を示すブロック図。

【図２】同装置に採用されるスロットル構造を模式的に
示す略図。

【図３】同実施形態のエンジン出力レベル初期値決定手
順を示すフローチャート。

【図４】エンジン出力レベル初期値決定に用いられるマ
ップのマップ構造を示す略図。

【図５】同実施形態のエンジン出力レベル学習手順を示
すフローチャート。

【図６】エンジン出力レベル学習に用いられるマップの
マップ構造を示す略図。

【図７】同実施形態のエンジン出力レベル学習手順を示
すフローチャート。

【図８】同実施形態のエンジン出力レベル決定手順を示
すフローチャート。

【図９】エンジン出力レベル決定に用いられるマップの
マップ構造を示す略図。

【図１０】点火時期とエンジン出力との関係を示すグラ
フ。

【図１１】同実施形態によるエンジン出力調整態様を示
すタイムチャート。

【図１２】同実施形態によるエンジン出力調整態様を示
すタイムチャート。

【図１３】この発明のスロットル制御装置の第２の実施
形態についてその制御手順を示すフローチャート。

【図１４】同第２の実施形態の制御態様を示すグラフ。

【符号の説明】

１…内燃機関（エンジン）、２…吸気通路、３…排気通
路、１０…スロットルバルブ、１１…モータ、１２…ス
ロットル開度センサ、２０…電子制御装置（ＥＣＵ）、
２１…アクセル開度センサ、２４…クランク角センサ、
２６…水温センサ、３１…触媒、４０…補助機構、５１
…アクセルペダル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 11/10 Ｆ０２Ｄ 11/10 Ｈ 17/02 17/02 Ｒ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｂ ３０１Ｋ 45/00 ３６２ 45/00 ３６２Ｐ (72)発明者 河合 利元 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G065 AA04 CA34 CA38 DA05 DA06 EA03 FA07 FA12 FA13 GA01 GA09 GA10 GA11 GA31 GA41 GA46 HA21 HA22 JA04 JA09 JA11 KA02 KA12 3G084 BA00 BA05 BA13 BA17 CA03 CA04 DA26 DA27 DA33 DA34 DA35 EA04 EA11 EB11 EB17 EC03 FA05 FA06 FA10 FA11 FA20 FA33 FA38 FA39 3G092 AA01 AA05 AA14 BA09 BB10 CA03 CB05 DC03 DG02 DG08 EA01 EA02 EA04 EA09 EA13 EA14 EA17 EC01 EC05 FA01 FA36 FA39 FA40 FB03 FB05 GA04 GA05 GA06 HA05Z HA06X HA06Z HE01Z HE02Z HE03Z HE05Z HE06X HE08Z HF08Z HF10Z HF12Z HF21Z HF23Z 3G301 HA07 JA06 JA31 JA33 JA34 JB02 JB07 JB08 JB09 KA07 KA12 LA00 LA03 MA24 NA08 NB11 NC02 NC08 ND01 ND21 NE16 NE17 NE19 PA07Z PA11B PA14Z PE01A PE01Z PE03Z PE04Z PE05Z PE08Z PF01Z PF03Z PF08Z PF10Z

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関運転状態に基づきモータを駆動してス
   ロットルバルブの開度を制御するとともに、該スロット
   ルバルブを前記モータにより駆動できない異常が生じた
   ときには前記スロットルバルブを所定開度に固定する内
   燃機関のスロットル制御装置において、 前記スロットルバルブが前記所定開度に固定されたとき
   にはアクセルペダルの開度に基づき機関出力を調整する
   とともに、該アクセルペダルの開度がアイドル開度にあ
   るアイドル運転時には機関温度が低いときの機関出力が
   機関温度が高いときの機関出力よりも大きくなるように
   同機関出力を調整する機関出力調整手段を備えることを
   特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
2. 【請求項２】前記機関出力調整手段は、前記アクセルペ
   ダルの開度に基づき前記機関出力を低減調整するととも
   に、前記アイドル運転時における前記スロットルバルブ
   の要求開度が前記固定される所定開度よりも大きくなる
   機関温度低温域で前記機関出力の低減調整を禁止する請
   求項１記載の内燃機関のスロットル制御装置。
3. 【請求項３】前記機関出力調整手段は、前記アクセルペ
   ダルの開度に基づいて前記機関出力を低減調整するとと
   もに、前記アイドル運転時に該機関出力の低減調整を実
   行するときの低減調整量を前記機関温度に応じて可変と
   する請求項１または２記載の内燃機関のスロットル制御
   装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関
   のスロットル制御装置において、 前記機関出力調整手段は、前記アイドル運転時の機関回
   転数を監視し、該機関回転数が所定の回転数に維持され
   るように前記機関出力の調整量を学習する学習手段を備
   えて構成されることを特徴とする内燃機関のスロットル
   制御装置。
5. 【請求項５】前記学習手段は、前記所定の回転数を機関
   温度に応じて可変とする請求項４記載の内燃機関のスロ
   ットル制御装置。
6. 【請求項６】前記学習手段は、前記所定の回転数に所定
   の範囲を持たせて前記アイドル運転時の機関回転数を監
   視する請求項４または５記載の内燃機関のスロットル制
   御装置。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関
   のスロットル制御装置において、 前記機関出力調整手段は、前記アクセルペダルの開度が
   非アイドル開度にある非アイドル運転時にも、前記アイ
   ドル運転時に調整される機関出力に基づいて該非アイド
   ル運転時の機関出力を調整することを特徴とする内燃機
   関のスロットル制御装置。
8. 【請求項８】機関運転状態に基づきモータを駆動してス
   ロットルバルブの開度を制御するとともに、該スロット
   ルバルブを前記モータにより駆動できない異常が生じた
   ときには前記スロットルバルブを所定開度に固定する内
   燃機関のスロットル制御装置において、 前記スロットルバルブが前記所定開度に固定されたとき
   にはアクセルペダルの開度に基づき機関出力を低減調整
   する機関出力調整手段と、 前記アクセルペダルの開度がアイドル開度にあるアイド
   ル運転時での前記スロットルバルブの要求開度が前記固
   定される所定開度よりも大きくなる機関温度低温域で前
   記機関出力調整手段による前記機関出力の低減調整を禁
   止する禁止手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関のスロットル制御装
   置。