JP2002038976A - 内燃機関の電子制御式スロットル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スロットル弁を全閉位置に押し付ける動作を
行わず、スロットル弁の通常制御範囲内で、スロットル
開度センサの全閉出力値を補正設定する。 【解決手段】 スロットル開度センサ１４、１５の出力
値が所定値になったときのエアフローメータ１６の出力
値より実際のスロットル開度を取得し、この実際のスロ
ットル開度におけるスロットル開度センサ１４、１５の
出力値に基づいて前スロットル開度センサ１４、１５の
全閉出力値を補正して成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車輌に
用いられる内燃機関の電子制御式スロットル装置に係
り、特に、全閉位置におけるスロットル開度センサの出
力値の出力値を基準にしてアクチュエータ駆動によって
スロットル弁を所定の制御目標位置に位置させる内燃機
関の電子制御スロットル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌に用いられる内燃機関
（エンジン）の電子制御式スロットル装置は、一般に、
全閉位置におけるスロットル開度センサの出力値を基準
にしてアクチュエータ駆動によってスロットル弁を所定
の制御目標位置に位置させるようになっている。

【０００３】電子制御式スロットル装置に用いられるス
ロットル開度センサは、ポテンショメータ等により構成
されており、この種のスロットル開度センサの出力値特
性にはばらつきがある。このため、スロットル開度セン
サの出力値特性を補正して真の出力値特性を得ること
が、高精度なスロットル弁の制御に必要である。

【０００４】スロットル弁を内蔵するスロットルボディ
には、スロットル弁の全閉位置を設定する全閉ストッパ
が設けられており、スロットル弁が閉じ方向に駆動され
たとき、スロットル弁が全閉位置で停止し、それ以上回
転してスロットルボデイにスロットル弁が喰い込む等の
障害を避ける構造となっている。

【０００５】このため、従来は、イグニッションキーが
オンされた直後など、エンジンが回転していない状態に
おいて、モータによってスロットル弁を閉じ方向に駆動
してスロットル弁を全閉ストッパに押し付ける動作を行
い、スロットル弁の全閉位置でのスロットル開度センサ
の出力値を入力し、スロットル弁の開度は、この全閉位
置でのスロットル開度センサの出力値（全閉出力値）か
らの相対値としている。

【０００６】また、従来技術として、スロット開度とエ
ンジン回転数とに基づいて算出される体積流量としての
吸入空気量が、質量流量としての吸入空気量に比例する
ように、スロット開度検出値の補正値を学習することに
より、スロット開度センサの出力特性の直線性のばらつ
きを補正し、スロット開度センサの検出精度を向上させ
る技術が特開平８−７４６５０号公報に示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、スロットル弁
を全閉ストッパに押し付ける場合のスロットル駆動力
は、これが大きすぎると、スロットル弁が全閉ストッパ
に衝突して跳ね返り、スロットル弁が振動する可能性が
あり、これとは反対に、スロットル駆動力が小さいと、
スロットル弁がストッパ位置に至らず、正確な全閉位置
に位置付けることができない。

【０００８】スロットル弁駆動用のモータをバッテリ電
圧で回転させて駆動力を発生する場合には、駆動力はバ
ッテリ電圧に依存すると共に、モー夕内巻き線抵抗が温
度に大きく依存することから、温度に依存する要素も大
きい。このようなことから、実際には、適切な駆動力を
設定することは簡単ではない。

【０００９】もう一つの問題は、スロットル開度センサ
のセンサ特性が温度に依存するため、一旦、イグニッシ
ョンキーがオンされた直後にスロットルセンサ特性が学
習されても、その後、自動車が走行を続けたときに、ス
ロットル弁周辺の温度が上昇することで、スロットルセ
ンサ特性が次第にずれてくるという問題である。

【００１０】これに対し、スロットル弁を全閉位置に位
置付けてスロットル開度センサの全閉出力値を設定する
ことは、走行中に実行することができないため、上述の
ように、走行中にスロットルセンサ特性が変わることに
対しては、対処することができない。

【００１１】上述した問題は、スロットルセンサ特性の
全閉位置の学習に関する問題であり、これ以外の問題と
して、スロットル開度センサの出力値特性の傾斜、セン
サ出力値の特性ゲインの学習の問題がある。スロットル
弁の開度変化に対するスロットル開度センサの出力値変
化の割合、すなわち、スロットルセンサの出力特性の傾
斜を学習するには、全閉位置でのセンサ出力値の学習
と、これとは異なる開度位置でのセンサ出力値の学習の
二つのデータを必要とする。

【００１２】これは、スロットル弁をある程度開いた位
置（定位置）を学習する必要性を意味するが、イグニッ
ションキーがオンされた直後の学習であっても、安全性
の点からは、スロットル弁を開くことは避けるべきであ
り、安全を確保してスロットル弁が一定開度のときのセ
ンサ出力値を読み取ることは困難であった。

【００１３】また、特開平８−７４６５０号公報に示さ
れているスロットル開度検出装置は、スロット開度セン
サの出力特性の直線性のばらつきを補正し、スロット開
度センサの検出精度を向上させるものであり、スロット
ル開度センサの全閉出力値を補正設定することはできな
い。

【００１４】本発明、上述の如き問題点を解消するため
になされたものであって、その目的とするところは、ス
ロットル弁を全閉位置に押し付ける動作を行わず、スロ
ットル弁の通常制御範囲内で、スロットル開度センサの
全閉出力値を補正設定し、併せて自動車の通常運転中に
センサ出力値の特性ゲインを補正設定し、より高精度に
全閉出力値を補正設定することができる内燃機関の電子
制御式スロットル装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明による内燃機関の電子制御式スロットル装置
は、開閉動作可能なスロットル弁と、前記スロットル弁
を開閉駆動するアクチュエータと、前記スロットル弁の
開度を検出するスロットル開度センサと、内燃機関の吸
入空気量を測定する吸入空気量センサとを有し、前記ス
ロットル弁が全閉位置に位置している時の前記スロット
ル開度センサの出力値を基準にして前記アクチュエータ
に駆動信号を送出し、スロットル弁を所定の制御目標位
置に位置させる内燃機関の電子制御スロットル装置にお
いて、前記スロットル開度センサの出力値が或る所定の
値になったときの前記吸入空気量センサの出力値より実
際のスロットル開度を取得し、当該実際のスロットル開
度における前記スロットル開度センサの出力値に基づい
て前記スロットル開度センサの全閉出力値を補正するも
のである。

【００１６】これにより、通常運転中等において、スロ
ットル開度センサの出力値が或る所定の値になると、ス
ロットル弁を全閉位置に押し付ける動作を行うことな
く、吸入空気量センサの出力値を参照してスロットル開
度センサの全閉出力値を補正することが行われる。

【００１７】また、本発明による内燃機関の電子制御式
スロットル装置は、開閉動作可能なスロットル弁と、前
記スロットル弁を開閉駆動するアクチュエータと、前記
スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ
と、内燃機関の吸入空気量を測定する吸入空気量センサ
とを有し、前記スロットル弁が全閉位置に位置している
時の前記スロットル開度センサの出力値を基準にして前
記アクチュエータに駆動信号を送出し、スロットル弁を
所定の制御目標位置に位置させる内燃機関の電子制御ス
ロットル装置において、全閉位置における前記スロット
ル開度センサの出力値を初期設定値として仮定し、この
初期設定値を基準にして前記スロットル開度センサの出
力値が予め設定された所定値Ｔｓになった時の前記吸入
空気量センサの出力値Ｑｓを取り込み、当該出力値Ｑｓ
における実際のスロットル開度を前記吸入空気量センサ
の既知の出力値特性より取得し、この実際のスロットル
開度における前記スロットル開度センサの出力値Ｔｒを
前記スロットル開度センサの既知の出力値特性より取得
し、前記所定値Ｔｓと前記出力値Ｔｒとの偏差が零にな
るよう全閉位置における前記スロットル開度センサの出
力値を補正するスロットル全閉値補正手段を有している
ものである。

【００１８】これにより、通常運転中等において、スロ
ットル開度センサの出力値が所定値Ｔｓになると、スロ
ットル弁を全閉位置に押し付ける動作を行うことなく、
スロットル全閉値補正手段によって吸入空気量センサの
出力値を参照して全閉位置におけるスロットル開度セン
サの出力値を補正することが行われる。

【００１９】また、本発明による内燃機関の電子制御式
スロットル装置は、開閉動作可能なスロットル弁と、前
記スロットル弁を開閉駆動するアクチュエータと、前記
スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ
と、内燃機関の吸入空気量を測定する吸入空気量センサ
とを有し、前記スロットル弁が全閉位置に位置している
時の前記スロットル開度センサの出力値を基準にして前
記アクチュエータに駆動信号を送出し、スロットル弁を
所定の制御目標位置に位置させる内燃機関の電子制御ス
ロットル装置において、全閉位置における前記スロット
ル開度センサの出力値を初期設定値として仮定し、この
初期設定値を基準にして前記スロットル開度センサの出
力値が予め設定された第１の所定値Ｔｓ1 になった時の
前記吸入空気量センサの出力値Ｑｓ1 を取り込み、当該
出力値Ｑｓ1 における実際のスロットル開度を前記吸入
空気量センサの既知の出力値特性より取得し、この実際
のスロットル開度における前記スロットル開度センサの
出力値Ｔｒ1 を前記スロットル開度センサの既知の出力
値特性より取得し、前記第１の所定値Ｔｓ1 と前記出力
値Ｔｒ1 との偏差が零になるよう全閉位置における前記
スロットル開度センサの出力値を補正する第１のスロッ
トル全閉値補正手段と、前記スロットル開度センサの出
力値が予め設定された第２の所定値Ｔｓ2 になった時の
前記吸入空気量センサの出力値Ｑｓ2 を取り込み、当該
出力値Ｑｓ2 における実際のスロットル開度および前記
第２の所定値Ｔｓ2 と出力値Ｑｓ1 における実際のスロ
ットル開度および前記第１の所定値Ｔｓ1 とから前記ス
ロットル開度センサの出力値の特性ゲインを補正する出
力値特性ゲイン補正手段と、前記出力値特性ゲイン補正
手段により補正された出力値特性ゲインによる前記スロ
ットル開度センサの出力値特性に従って全閉位置におけ
る前記スロットル開度センサの出力値を補正する第２の
スロットル全閉値補正手段とを有しているものである。

【００２０】これにより、通常運転中等において、スロ
ットル開度センサの出力値が第１の所定値Ｔｓ1 になる
と、スロットル弁を全閉位置に押し付ける動作を行うこ
となく、第１のスロットル全閉値補正手段によって吸入
空気量センサの出力値を参照して全閉位置におけるスロ
ットル開度センサの出力値を補正することが行われ、こ
の後に、スロットル開度センサの出力値が第２の所定値
Ｔｓ2 になると、出力値特性ゲイン補正手段によって第
１および第２の所定値Ｔｓ1 、Ｔｓ2 における実際のス
ロットル開度からスロットル開度センサの出力値の特性
ゲインを補正することが行われ、出力値特性ゲイン補正
手段により補正された出力値特性ゲインによるスロット
ル開度センサの出力値特性に従って全閉位置におけるス
ロットル開度センサの出力値を補正することが第２のス
ロットル全閉値補正手段によって行われる。

【００２１】また、本発明による内燃機関の電子制御式
スロットル装置の具体的な態様では、前記吸入空気量セ
ンサの出力値特性は所定の機関回転数における基準特性
を予め設定され、当該基準特性を基準として機関回転数
に応じて前記吸入空気量センサの出力値特性を補正する
ことを特徴としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本実施形態の
電子制御式スロットル装置を含むエンジン制御装置の全
体構成を示している。

【００２３】電子制御式スロットル装置は、エンジン吸
気系に組み込まれるスロットルボディ１０に開閉動作可
能なスロットル弁１１を有している。スロットルボディ
１０にはギヤ１２を介してスロットル弁１１を開閉駆動
するモータ１３が設けられている。

【００２４】また、スロットルボディ１０には、各々ス
ロットル弁１１の開度を検出するポテンショメータ等に
よる２個のスロットル開度センサ１４、１５と、エンジ
ンの吸入空気量を検出する吸入空気量センサであるエア
フローメータ１６とが設けられている。モータ１３は、
スロットル制御モジュール５０によって駆動制御され、
スロットル弁１１をアクセルペダル２０の踏み込み量な
どにより決まる所定の制御目標位置に位置させる。

【００２５】スロットル制御モジュール５０は、スロッ
トル開度センサ１４、１５およびエアフローメータ１６
の出力信号と、アクセルペダル２０の踏み込み量を検出
するポテンショメータ等による２個のアクセルセンサ２
１、２２の出力信号を入力する入力インタフェース部
（Ａ／Ｄ変換器）５１と、スロットル全閉値補正部５２
と、スロットル開度設定部５３と、スロットル制御位置
設定部５４と、モータ制御部５５と、モータ駆動回路部
５６と、故障判定部５７とを有している。

【００２６】スロットル全閉値補正部５２は、演算によ
り全閉位置におけるスロットル開度センサ１４、１５の
出力値を補正する。スロットル開度設定部５３は、スロ
ットル全閉値補正部５２により補正されたスロットル全
閉出力値を基準としてアクセルセンサ２１、２２により
検出されるアクセルペダル２０の踏み込み量に応じたス
ロットル開度を設定する。スロットル制御位置設定部５
４は、スロットル開度設定部５３により設定されたスロ
ットル開度によりスロットル弁１１の制御目標位置を設
定する。

【００２７】モータ制御部５５は、スロットル制御位置
設定部５４により設定されたスロットル弁１１の制御目
標位置とスロットル開度センサ１４、１５により検出さ
れる現在のスロットル開度位置との偏差よりモータ操作
量を設定する。モータ駆動回路部５６は、モータ１０の
電力制御部であり、バッテリ４０からリレー４１を介し
て電源供給され、モータ制御部５３より与えられるモー
タ操作量に応じてＰＭＷ制御等によりモータ１０に供給
する電力（電流値）を制御する。

【００２８】この実施の形態では、スロットル開度セン
サ１４，１５とアクセルセンサ２１，２２に関しては安
全ために、２重に設けられており、故障判定部５７は、
スロットル開度センサ１４の出力値とスロットル開度セ
ンサ１５の出力値との偏差が許容値以内ならば、スロッ
トル開度センサ１４、１５が正常であると判定し、これ
に対し、スロットル開度センサ１４の出力値とスロット
ル開度センサ１５の出力値との偏差が許容値以内でない
ならば、スロットル開度センサ１４、１５が異常である
と判定し、リレー４１を開くなどの異常時処理を行う。
なお、正常時には、スロットル開度センサ１４の出力値
とスロットル開度センサ１５の出力値の平均値よりスロ
ットル開度の検出値を確定することが行われる。

【００２９】また、故障判定部５７は、アクセルセンサ
２１の出力値とアクセルセンサ２２の出力値との偏差が
許容値以内ならば、アクセルセンサ２１、２２が正常で
あると判定し、これに対し、アクセルセンサ２１の出力
値とアクセルセンサ２２の出力値との偏差が許容値以内
でないならば、アクセルセンサ２１、２２が異常である
と判定し、リレー４１を開くなどの異常時処理を行う。
なお、正常時には、アクセルセンサ２１の出力値とアク
セルセンサ２２の出力値の平均値よりアクセルペダル踏
み込み量の検出値を確定することが行われる。

【００３０】スロットル全閉値補正部５２は、演算回路
を含むものであり、図２に示されているように、スロッ
トル制御モジュール５０の起動時に全閉位置におけるス
ロットル開度センサ１４、１５の出力値Ｔを初期設定値
Ｔｆｃｓとして仮設定し、この初期設定値Ｔｆｃｓを基
準にしてスロットル開度センサ１４、１５の出力値Ｔが
予め設定された所定値Ｔｓになることを監視する。

【００３１】なお、スロットル出力値Ｔとスロットル開
度θとの関係は、比例関係で既知で、パラメータ設定す
ることができる。図２において、符号Ｌｔθｓはスロッ
トル全閉値を初期設定値Ｔｆｃｓとした場合のスロット
ル出力値・スロットル開度特性線を、符号Ｌｔθｒはス
ロットル全閉値を実際値（真値）Ｔｆｃｒとした場合の
スロットル出力値・スロットル開度特性線を各々示して
おり、初期設定値Ｔｆｃｓは実際値（真値）Ｔｆｃｒに
対してΔＴの偏差があったとする。

【００３２】スロットル開度センサ１４、１５の出力値
Ｔが予め設定された所定値Ｔｓになると、スロットル全
閉値補正部５２は、この時点でのエアフローメータ１６
の出力値Ｑを取り込む。初期設定値Ｔｆｃｓ＝実際値
（真値）Ｔｆｃｒであれば、この時のエアフローメータ
１６の出力値（吸入空気量）ＱはＱｊになり、吸入空気
量Ｑ＝Ｑｊを期待するが、初期設定値Ｔｆｃｓは実際値
（真値）Ｔｆｃｒに対して偏差ΔＴがあるから、この時
のエアフローメータ１６の出力値ＱはＱｓとなる。

【００３３】ここで、エアフローメータ１６の出力値Ｑ
とスロットル開度θとの関係は、既知であり、吸入空気
量・スロットル開度特性線は図２にて符号Ｌｑθで示さ
れている。吸入空気量・スロットル開度特性線Ｌｑθ
は、換言すれば、或るスロットル開度に対する吸入空気
量は、エンジン回転数に応じて変化するから、エアフロ
ーメータ１６の出力値特性は所定のエンジン回転数にお
ける基準特性を予めパメータ設定し、エンジン回転数セ
ンサ３０よりエンジン回転数の検出値を取り込み、基準
特性を基準としてエンジン回転数に応じてエアフローメ
ータ１６の出力値特性を補正して吸入空気量・スロット
ル開度特性線Ｌｑθを決定することができる。

【００３４】吸入空気量・スロットル開度特性線Ｌｑθ
より、エアフローメータ１６の出力値ＱがＱｓである時
の実際のスロットル開度θｒが決まるから、スロットル
全閉値補正部５２は、この実際のスロットル開度θｒに
おけるスロットル開度センサ１４、１５出力値Ｔｒをス
ロットル開度センサ１４、１５の既知の出力値特性、す
なわち、スロットル出力値・スロットル開度特性線Ｌｔ
θｓより取得する。

【００３５】そして、スロットル全閉値補正部５２は、
所定値Ｔｓと出力値Ｔｒとの偏差が零になるよう全閉位
置におけるスロットル開度センサ１４、１５の出力値Ｔ
＝ＴｆｃｓをＴｆｃｒに補正する。この補正は、下式
（１）により行われる。

【００３６】 Ｔｆｃｒ＝Ｔｆｃｓ−（Ｔｒ−Ｔｓ） …（１） なお、（Ｔｒ−Ｔｓ）＝偏差ΔＴである。これにより、
スロットル出力値・スロットル開度特性線Ｌｔθｒが得
られる。

【００３７】上述のような補正処理により、通常運転中
等において、スロットル開度センサ１４、１５の出力値
が所定値Ｔｓになると／になるたびに、スロットル弁１
１を実際に全閉位置に押し付ける動作を行うことなく、
エアフローメータ１６の出力値Ｑを参照して全閉位置に
おけるスロットル開度センサ１４、１５の出力値を真値
Ｔｆｃｒに補正することができる。

【００３８】図３は他の実施の形態による電子制御式ス
ロットル装置を含むエンジン制御装置の全体構成を示し
ている。なお、図３において、図１に対応する部分は、
図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省
略する。この実施の形態では、スロットル制御モジュー
ル６０は、スロットル開度センサ１４、１５およびエア
フローメータ１６の出力信号と、アクセルペダル２０の
踏み込み量を検出するポテンショメータ等による２個の
アクセルセンサ２１、２２の出力信号とエンジン回転数
センサ３０の出力信号を入力する入力インタフェース部
（Ａ／Ｄ変換器）５１と、スロットル開度設定部５３
と、スロットル制御位置設定部５４と、モータ制御部５
５と、モータ駆動回路部５６と、故障判定部５７と、第
１のスロットル全閉値補正部６１と、出力値特性ゲイン
補正部６２と、第２のスロットル全閉値補正部６３とを
有している。スロットル開度設定部５３、スロットル制
御位置設定部５４、モータ制御部５５、モータ駆動回路
部５６、故障判定部５７は、上述した実施の形態のもの
と同等のものである。

【００３９】第１のスロットル全閉値補正部６１は、上
述した実施の形態のスロットル全閉値補正部５２と同等
のものであり、図４に示されているように、スロットル
制御モジュール６０の起動時に全閉位置におけるスロッ
トル開度センサ１４、１５の出力値Ｔを初期設定値Ｔｆ
ｃｓとして仮定設定し、この初期設定値Ｔｆｃｓを基準
にしてスロットル開度センサ１４、１５の出力値Ｔが予
め設定された第１の所定値Ｔｓ1 になることを監視す
る。

【００４０】なお、スロットル出力値Ｔとスロットル開
度θとの関係は、初期値としてパラメータ設定されてい
る。図４において、符号Ｌｔθｓはスロットル全閉値を
初期設定値Ｔｆｃｓとした場合のスロットル出力値・ス
ロットル開度特性線を、符号Ｌｔθｒはスロットル全閉
値を実際値（真値）Ｔｆｃｒとした場合のスロットル出
力値・スロットル開度特性線を各々示しており、この場
合も、初期設定値Ｔｆｃｓは実際値（真値）Ｔｆｃｒに
対してΔＴの偏差があったとする。

【００４１】スロットル開度センサ１４、１５の出力値
Ｔが予め設定された第１の所定値Ｔｓ1 になると、第１
のスロットル全閉値補正部６１は、この時点でのエアフ
ローメータ１６の出力値Ｑを取り込む。初期設定値Ｔｆ
ｃｓ＝実際値（真値）Ｔｆｃｒであれば、この時のエア
フローメータ１６の出力値（吸入空気量）ＱはＱｊにな
り、吸入空気量Ｑ＝Ｑｊ1 を期待するが、初期設定値Ｔ
ｆｃｓは実際値Ｔｆｃｒに対して偏差ΔＴがあるから、
この時のエアフローメータ１６の出力値ＱはＱｓ1 とな
る。

【００４２】ここでも、エアフローメータ１６の出力値
Ｑとスロットル開度θとの関係は、既知であり、吸入空
気量・スロットル開度特性線は図４にて符号Ｌｑθで示
されている。吸入空気量・スロットル開度特性線Ｌｑθ
は、換言すれば、或るスロットル開度に対する吸入空気
量は、エンジン回転数に応じて変化するから、この場合
も、エアフローメータ１６の出力値特性は所定のエンジ
ン回転数における基準特性を予めパメータ設定し、エン
ジン回転数センサ３０よりエンジン回転数の検出値を取
り込み、基準特性を基準としてエンジン回転数に応じて
エアフローメータ１６の出力値特性を補正して吸入空気
量・スロットル開度特性線Ｌｑθを決定することができ
る。

【００４３】吸入空気量・スロットル開度特性線Ｌｑθ
より、エアフローメータ１６の出力値ＱがＱｓ1 である
時の実際のスロットル開度θｒ1 が決まるから、第１の
スロットル全閉値補正部６１は、この実際のスロットル
開度θｒ1 におけるスロットル開度センサ１４、１５出
力値Ｔｒ1 をスロットル開度センサ１４、１５の既知の
出力値特性、すなわち、スロットル出力値・スロットル
開度特性線Ｌｔθｓより取得する。

【００４４】そして、第１のスロットル全閉値補正部６
１は、第１の所定値Ｔｓ1 と出力値Ｔｒ1 との偏差が零
になるよう全閉位置におけるスロットル開度センサ１
４、１５の出力値Ｔ＝ＴｆｃｓをＴｆｃｒに補正する。
この補正は、下式（２）により行われる。

【００４５】 Ｔｆｃｒ＝Ｔｆｃｓ−（Ｔｒ1 −Ｔｓ1 ） …（２） なお、（Ｔｒ1 −Ｔｓ1 ）＝偏差ΔＴである。これによ
り、スロットル出力値・スロットル開度特性線Ｌｔθｒ
が得られる。

【００４６】出力値特性ゲイン補正部６２は、演算回路
を含むものであり、図５に示されているように、スロッ
トル開度センサ１４、１５の出力値Ｔが予め設定された
第２の所定値Ｔｓ2 になった時のエアフローメータ１６
の出力値Ｑを取り込む。スロットル出力値・スロットル
開度特性線Ｌｔθｒが示すセンサ出力値の特性ゲイン
（比例係数）、すなわち、スロットル出力値・スロット
ル開度特性線Ｌｔθｒの傾斜度が正しければ、エアフロ
ーメータ１６の出力値（吸入空気量）ＱはＱｊ2にな
り、吸入空気量Ｑ＝Ｑｊ2 を期待するが、センサ出力値
の特性ゲインに誤差があることにより、エアフローメー
タ１６の出力値ＱはＱｓ2 となる。なお、ここでは、セ
ンサ出力値の特性ゲインに誤差がないスロットル出力値
・スロットル開度特性線は符号Ｌｔθｒｒで示してい
る。

【００４７】吸入空気量・スロットル開度特性線Ｌｑθ
より、エアフローメータ１６の出力値ＱがＱｓ2 である
時の実際のスロットル開度θｒ2 が決まるから、出力値
特性ゲイン補正部６２はセンサ出力値Ｔｓ2 に対応する
スロットル開度θｒ2 を取得する。

【００４８】これにより、異なる２位置（スロットル出
力値）での真のスロットル開度が得られたことになり、
出力値特性ゲイン補正部６２は、出力値Ｑｓ1 における
実際のスロットル開度θｒ1 および第１の所定値Ｔｓ1
と（点Ｐ１の座標位置）、出力値Ｑｓ2 における実際の
スロットル開度θｒ2 および第２の所定値Ｔｓ2 と（点
Ｐ１の座標位置）より、演算によってスロットル開度セ
ンサ１４、１５の出力値Ｔの特性ゲインを補正する。こ
れにより、センサ出力値の特性ゲインに誤差がないスロ
ットル出力値・スロットル開度特性線Ｌｔθｒｒが得ら
れる。

【００４９】点Ｐ１、点Ｐ２の位置をＸＹ座標系で見
て、点Ｐ１の座標値を（Ｘ１，Ｙ１）、点Ｐ２の座標値
を（Ｘ２，Ｙ２）とすると、点Ｐ１、点Ｐ２を通る直線
は下式（３）により表され、この直線がスロットル出力
値・スロットル開度特性線Ｌｔθｒｒである。

【００５０】 Ｙ＝｛（Ｙ２・Ｙ１）／（Ｘ２・Ｘ１）｝＋Ｘ２Ｙ１−Ｘ１Ｙ２ …（３）

【００５１】第２のスロットル全閉値補正部６３は、出
力値特性ゲイン補正部６１により補正された出力値特性
ゲインによるスロットル開度センサ１４、１５の出力値
特性に従って全閉位置におけるスロットル開度センサ１
４、１５の出力値Ｔを補正する。これにより、全閉位置
におけるスロットル開度センサ１４、１５の出力値Ｔ＝
ＴｆｃｒはＴｆｃｒｒに再補正される。

【００５２】式（３）において、Ｘ＝０では、Ｙ＝Ｘ２
Ｙ１−Ｘ１Ｙ２となり、この値は、全閉位置におけるス
ロットル開度センサ１４、１５の出力値Ｔ＝Ｔｆｃｒｒ
であり、式（３）にＸ＝０を代入することにより、全閉
位置におけるスロットル開度センサ１４、１５の出力値
Ｔ＝Ｔｆｃｒｒが得られる。

【００５３】上述のような補正処理により、通常運転中
等において、スロットル開度センサ１４、１５の出力値
が第１の所定値Ｔｓ1 と第２の所定値Ｔｓ2 になると／
になるたびに、スロットル弁１１を実際に全閉位置に押
し付ける動作を行うことなく、エアフローメータ１６の
出力値Ｑを参照して全閉位置におけるスロットル開度セ
ンサ１４、１５の出力値を、センサ出力値の特性ゲイン
誤差を含まない真値Ｔｆｃｒｒに補正することができ
る。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明による内燃機関の電子制御式スロットル装置によれ
ば、通常運転中等において、スロットル開度センサの出
力値が或る所定の値になると、吸入空気量センサの出力
値を参照してスロットル開度センサの全閉出力値を補正
することが行われるから、スロットル弁を全閉位置に押
し付ける動作を行うことなく、スロットル弁を制御する
領域で、スロットル開度センサの全閉出力値を補正する
ことができる。

【００５５】また、スロットル開度センサの出力値が異
なる２点で、吸入空気量センサの出力値を参照してその
各出力値に対応するスロットル開度を取得することによ
り、センサ出力値の特性ゲインを補正でき、この補正
は、自動車の運転中に行うことが可能であることから、
運転中にスロットル特性が変化していくことに対しても
十分に対応でき、スロットル開度センサの全閉出力値を
補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子制御式スロットル装置を含む
エンジン制御装置の一つの実施の形態の全体構成を示す
構成図。

【図２】図１の実施形態による電子制御式スロットル装
置における補正要領を示すセンサ出力値・吸入空気量−
スロットル開度特性のグラフ。

【図３】本発明による電子制御式スロットル装置を含む
エンジン制御装置の他の実施の形態の全体構成を示す構
成図。

【図４】図３の実施形態による電子制御式スロットル装
置における補正要領を示すセンサ出力値・吸入空気量−
スロットル開度特性のグラフ。

【図５】図３の実施形態による電子制御式スロットル装
置における補正要領を示すセンサ出力値・吸入空気量−
スロットル開度特性のグラフ。

【符号の説明】

１０ スロットルボディ １１ スロットル弁 １３ モータ １４、１５ スロットル開度センサ １６ エアフローメータ ５０ スロットル制御モジュール ５２ スロットル全閉値補正部 ６０ スロットル制御モジュール ６１ 第１のスロットル全閉値補正部 ６２ 出力値特性ゲイン補正部 ６３ 第２のスロットル全閉値補正部

フロントページの続き (72)発明者 仲野 秀一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 弦巻 潔 茨城県ひたちなか市大字高場2477番地 株 式会社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 菅原 早人 茨城県ひたちなか市大字高場2477番地 株 式会社日立カーエンジニアリング内 Ｆターム(参考） 3G065 CA26 DA04 FA09 GA05 GA10 GA42 GA43 GA46 3G084 BA04 BA05 DA00 DA27 EA09 EA11 FA07 FA10 FA33

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉動作可能なスロットル弁と、前記ス
   ロットル弁を開閉駆動するアクチュエータと、前記スロ
   ットル弁の開度を検出するスロットル開度センサと、内
   燃機関の吸入空気量を測定する吸入空気量センサとを有
   し、前記スロットル弁が全閉位置に位置している時の前
   記スロットル開度センサの出力値を基準にして前記アク
   チュエータに駆動信号を送出し、スロットル弁を所定の
   制御目標位置に位置させる内燃機関の電子制御スロット
   ル装置において、 前記スロットル開度センサの出力値が或る所定の値にな
   ったときの前記吸入空気量センサの出力値より実際のス
   ロットル開度を取得し、当該実際のスロットル開度にお
   ける前記スロットル開度センサの出力値に基づいて前記
   スロットル開度センサの全閉出力値を補正することを特
   徴とする内燃機関の電子制御スロットル装置。
2. 【請求項２】 開閉動作可能なスロットル弁と、前記ス
   ロットル弁を開閉駆動するアクチュエータと、前記スロ
   ットル弁の開度を検出するスロットル開度センサと、内
   燃機関の吸入空気量を測定する吸入空気量センサとを有
   し、前記スロットル弁が全閉位置に位置している時の前
   記スロットル開度センサの出力値を基準にして前記アク
   チュエータに駆動信号を送出し、スロットル弁を所定の
   制御目標位置に位置させる内燃機関の電子制御スロット
   ル装置において、 全閉位置における前記スロットル開度センサの出力値を
   初期設定値として仮定し、この初期設定値を基準にして
   前記スロットル開度センサの出力値が予め設定された所
   定値Ｔｓになった時の前記吸入空気量センサの出力値Ｑ
   ｓを取り込み、当該出力値Ｑｓにおける実際のスロット
   ル開度を前記吸入空気量センサの既知の出力値特性より
   取得し、この実際のスロットル開度における前記スロッ
   トル開度センサの出力値Ｔｒを前記スロットル開度セン
   サの既知の出力値特性より取得し、前記所定値Ｔｓと前
   記出力値Ｔｒとの偏差が零になるよう全閉位置における
   前記スロットル開度センサの出力値を補正するスロット
   ル全閉値補正手段を有していることを特徴とする内燃機
   関の電子制御スロットル装置。
3. 【請求項３】 開閉動作可能なスロットル弁と、前記ス
   ロットル弁を開閉駆動するアクチュエータと、前記スロ
   ットル弁の開度を検出するスロットル開度センサと、内
   燃機関の吸入空気量を測定する吸入空気量センサとを有
   し、前記スロットル弁が全閉位置に位置している時の前
   記スロットル開度センサの出力値を基準にして前記アク
   チュエータに駆動信号を送出し、スロットル弁を所定の
   制御目標位置に位置させる内燃機関の電子制御スロット
   ル装置において、 全閉位置における前記スロットル開度センサの出力値を
   初期設定値として仮定し、この初期設定値を基準にして
   前記スロットル開度センサの出力値が予め設定された第
   １の所定値Ｔｓ1 になった時の前記吸入空気量センサの
   出力値Ｑｓ1 を取り込み、当該出力値Ｑｓ1 における実
   際のスロットル開度を前記吸入空気量センサの既知の出
   力値特性より取得し、この実際のスロットル開度におけ
   る前記スロットル開度センサの出力値Ｔｒ1 を前記スロ
   ットル開度センサの既知の出力値特性より取得し、前記
   第１の所定値Ｔｓ1 と前記出力値Ｔｒ1 との偏差が零に
   なるよう全閉位置における前記スロットル開度センサの
   出力値を補正する第１のスロットル全閉値補正手段と、 前記スロットル開度センサの出力値が予め設定された第
   ２の所定値Ｔｓ2 になった時の前記吸入空気量センサの
   出力値Ｑｓ2 を取り込み、当該出力値Ｑｓ2 における実
   際のスロットル開度および前記第２の所定値Ｔｓ2 と出
   力値Ｑｓ1 における実際のスロットル開度および前記第
   １の所定値Ｔｓ1 とから前記スロットル開度センサの出
   力値の特性ゲインを補正する出力値特性ゲイン補正手段
   と、 前記出力値特性ゲイン補正手段により補正された出力値
   特性ゲインによる前記スロットル開度センサの出力値特
   性に従って全閉位置における前記スロットル開度センサ
   の出力値を補正する第２のスロットル全閉値補正手段
   と、 を有していることを特徴とする内燃機関の電子制御スロ
   ットル装置。
4. 【請求項４】 前記吸入空気量センサの出力値特性は所
   定の機関回転数における基準特性を予め設定され、当該
   基準特性を基準として機関回転数に応じて前記吸入空気
   量センサの出力値特性を補正することを特徴とする請求
   項２または３記載の内燃機関の電子制御スロットル装
   置。