JP2689576B2

JP2689576B2 - エンジン出力制御装置

Info

Publication number: JP2689576B2
Application number: JP5287589A
Authority: JP
Inventors: 誠島田; 克則上田; 喜朗団野; 一英栂井; 正人吉田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1989-03-07
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1997-12-10
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: JPH02233834A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、ステップモータ駆動のスロットル弁によ
りエンジン出力を制御するエンジン出力制御装置に関す
る。

（従来の技術）一般に、エンジン出力制御装置の一つとして、トラク
ションコントロール装置が知られている。

このトラクションコントロール装置は、駆動輪がスリ
ップするとそれを検知してエンジン出力を低減し、駆動
輪に伝達される駆動トルクを減少させ、スリップを収束
するものである。

エンジン出力制御の具体的手段としては、エンジンの
吸気路に二つのスロットル弁を配設し、エンジン本体に
近い側のスロットル弁をアクセス操作に応答の主スロッ
トル弁、この主スロットル弁よりも上流側のスロットル
弁を検知スリップ量に応答の副スロットル弁としてい
る。

すなわち、主スロットル弁はアクセルペダルに直結し
てあり、そのアクセルペダルの操作量（踏込み量）に応
じて開度が変化する。

副スロットル弁は、開度調節用のステップモータに連
結してあり、通常はステップモータが駆動されず、スプ
リングの偏倚力を受けて全開しているが、スリップが生
じるとそのスリップ量に応じてステップモータが駆動さ
れることにより、開度を絞ってエンジンに吸入される空
気量を減らす働きをする。

したがって、発進時などのアクセスペダルの踏込みに
際して駆動輪がスリップを始めた場合、アクセルペダル
の踏込みにかかわらず強制的にエンジン出力が下がり、
駆動輪に伝わる駆動トルクが減少してスリップを収束す
ることができる。

ところで、このようなトラクションコントロール装置
においては、副スロットル弁の全閉位置および全開位置
をそれぞれ設定するストッパを設けるとともに、副スロ
ットル弁が全開位置にあるときに作動する全開スイッチ
を設け、さらに副スロットル弁の開度を検知するスロッ
トル開度センサを設けている。そして、全開スイッチの
作動を基準にし、且つスロットル開度センサの出力に従
い、副スロットル弁の開度を制御している。

（発明が解決しようとする課題）ただし、スロットル開度センサや全開スイッチに組付
け位置の誤差があったり、あるいは接触摩耗などが生じ
ると、該スロットル弁の開度を正確に捕えられなくな
り、適正な開度制御が困難となる。

この発明は上記のような事情に鑑みたもので、その目
的とするところは、全開スイッチ（あるいは全閉スイッ
チ）を要することなく、またスロットル開度センサの組
付け位置の誤差などに影響を受けることなく、スロット
ル弁の開度を正確に捕えることができ、スロットル弁に
対する常に適正な開度制御を可能とする信頼性にすぐれ
たエンジン出力制御装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記課題を解決するための手段として本発明において
は、エンジンの吸気路に設けたスロットル弁と、同スロ
ットル弁を駆動するステップモータと、上記スロットル
弁の全閉位置および全開位置を設定するストッパと、上
記スロットル弁の開度を検知するスロットル開度センサ
と、上記スロットル弁を上記全閉位置および全開位置ま
で駆動し上記スロットル開度センサの全閉相当位置出力
および全開相当位置出力を求める手段と、同全閉相当位
置出力および全開相当位置出力の差と上記スロットル開
度センサの出力特性とから上記スロットル弁の最大作動
角を求める手段と、同最大作動角から上記ステップモー
タの駆動可能ステップ数を求める手段と、エンジン出力
制御に際し上記スロットル弁を上記全開位置または全閉
位置まで予め駆動しておきそこから上記駆動可能ステッ
プ数の範囲内で且つ目標エンジン出力に基づく目標開度
に応じたステップ数だけ上記ステップモータを駆動する
手段とを備える。

（作用）スロットル弁をストッパによって設定される全閉位置
および全開位置まで駆動し、スロットル開度センサの全
閉相当位置出力および全開相当位置出力を求める。そし
て、求めた全閉相当位置出力および全開相当位置出力の
差と上記スロットル開度センサの出力特性とから上記ス
ロットル弁の最大作動角を求め、同最大作動角からスロ
ットル弁駆動用のステップモータの駆動可能ステップ数
を求める。そして、エンジン出力制御に際し、上記スロ
ットル弁を上記全開位置または全閉位置まで予め駆動し
ておき、同全開位置または全閉位置から上記駆動可能ス
テップ数の範囲内で且つ目標エンジン出力に基づく目標
開度に応じたステップ数だけ上記ステップモータを駆動
する。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。

第１図において、１はエアクリーナで、エレメント２
およびエアーフローセンサ３を有している。このエアー
フローセンサ３は、エレメント２を通してエンジン（図
示しない）に吸込まれる吸入空気量を検出するものであ
る。

このエアクリーナ１からエンジンの燃焼室に燃焼用空
気を導入する吸気路４を設け、その吸気路４の中途部に
主スロットル弁５を配設する。さらに、吸気路４におい
て、主スロットル弁５よりも上流側に副スロットル弁６
を配設する。

主スロットル弁５は、アクセルペダルに直結してあ
り、そのアクセルペダルの踏込み量（操作量）に応じて
開度が変化する。

副スロットル弁６は、スプリング７により開方向への
偏倚力を受けるとともに、開度調節用のステップモータ
８に連結してあり、通常はステップモータ８が駆動され
ず、スプリング７の偏倚力を受けて全開しているが、ス
リップが生じるとそのスリップ量に応じてステップモー
タ８が駆動されることにより、開度を絞ってエンジンに
吸入される空気量を減らす働きをする。

また、第２図に示すように、副スロットル弁６の回動
軸6aにレバー6bを取付け、同レバー6bの回動範囲内に全
開位置および全閉位置をそれぞれ設定するための全開側
ストッパ９および全閉側ストッパ10を設け、上記全開側
ストッパ９によって設定される副スロットル弁６の全開
位置の開度をQ₂、上記全閉側ストッパ10によって設定さ
れる副スロットル弁６の全閉位置の開度をQ₁、副スロッ
トル弁６の全開位置から全閉位置までの最大作動角をQ_M
と定めている。

そして、主スロットル弁５の回動軸にスロットル開度
センサ11を取付け、副スロットル弁６の回動軸6aにスロ
ットル開度センサ12を取付ける。

スロットル開度センサ11,12は、たとえばポテンショ
メータを用いており、スロットル弁の開度に対応する電
圧レベルの信号を出力するものである。

ここで、スロットル開度センサ12は、第３図に示す出
力特性（Ｑ−Ｖ特性）を有してあり、副スロットル弁６
の開度Ｑ（deg）が増すに従って出力電圧Ｖ（volts）が
リニアに上昇する。

一方、上記エアフローセンサ３で検出される吸入空気
量Ａはエンジン制御用コンピュータ（以下、ECIと称
す）13に送られて、エンジン１回転当たりの実際の吸入
空気量A/Nrが所定クランク角度毎に計算され、その吸入
空気量A/Nrに応じた燃料量がエンジン本体の各気筒に噴
射されるようになっている。

また、20はトラクションコントローラで、同トラクシ
ョンコントローラ20に上記スロットル開度センサ11,12
の出力が入力されるとともに、ECI113からエンジン１回
転当たりの実際の吸入空気量A/Nrが所定クランク角度毎
に入力される。

このトラクションコントローラ20は、上記入力信号の
他に、図示しないエンジン回転数センサ，駆動輪速度セ
ンサ，従動輪速度センサからそれぞれ出力されるエンジ
ン回転数データNe,駆動輪速度データVf,従動輪速度デー
タVrを取込み、駆動輪のスリップを収束させるべくモー
タ駆動制御部30に指令を与え、トラクションコントロー
ルを行なうもので、その要部を第４図に示す。

第４図において、201はオフ・イニシャルチェック部
で、同オフ・イニシャルチェック部201はイグニッショ
ンスイッチ（図示しない）のオフ時に入力されるIGオフ
信号に応答して動作し、指示信号H₁をモータ駆動制御部
30に与えてステップモータ８を駆動し、オフ・イニシャ
ルチェックを実行する。

すなわち、オフ・イニシャルチェック部201は、副ス
ロットル弁６を閉方向に駆動しスロットル開度センサ12
の出力電圧Ｖの特定の状態を全閉相当位置出力として求
める手段、同全閉相当位置出力として求めた上記スロッ
トル開度センサ12の出力電圧Ｖが本来対応する開度を全
閉位置の開度Q₁として記憶する手段、副スロットル弁６
を開方向に駆動しスロットル開度センサ12の出力電圧Ｖ
の特定の状態を全開相当位置出力として求める手段と、
同全開相当位置出力として求めた上記スロットル開度セ
ンサ12の出力電圧Ｖが本来対応する開度を全開位置の開
度Q₂として記憶する手段、上記求めた全閉相当位置出力
および全開相当位置出力の差とスロットル開度センサ12
の出力特性Ｘ（＝volts/deg）とから副スロットル弁６
の最大作動角Q_Mを求める手段、この最大作動角Q_Mとステ
ップモータ８の分解能Ｙ（＝dog/ステップ数）とからス
テップモータ８の駆動可能ステップ数N_Mを求める手段、
求めた駆動可能ステップ数N_Mを次回のオフ・イニシャル
チェックまで記憶しておく手段からなる。

202はオン・イニシャルチェック部で、同オン・イニ
シャルチェック部202はイグニッションスイッチ（図示
しない）のオン時に入力されるIGオン信号に応答して動
作し、指示信号H₂をモータ駆動制御部30に与えてステッ
プモータ８を駆動し、オン・イニシャルチェックを実行
する。

すなわち、オン・イニシャルチェック部202は、副ス
ロットル弁６を開方向に駆動し、同副スロットル弁６が
全開位置に達してスロットル開度センサ12の出力電圧Ｖ
が特定の状態となったら、同副スロットル弁６をそのま
の位置に保持しておく手段、この保持状態を後述の制御
開始終了判定部206が制御開始条件を判定したところで
解除する手段からなる。

また、203は基準トルク算出部で、従動輪速度データV
rから求めた車体加速度GBに基づいて路面に伝達可能な
基準トルクTgを算出する。204はスリップ量算出部で、
駆動輪速度データVfおよび上記従動速度データVrからス
リップ量DV（＝Vf−Vr）を算出する。このスリップ量DV
は、スリップ状態量算出部205に入力され、同スリップ
量DVに対する比例値と積分値とを適切に組合わせて制御
されることにより補正トルクTaが算出される。

さらに、スリップ量算出部204で算出されるスリップ
量DVは、制御開始終了判定部206に入力される。この制
御開始終了判定部206は、判定結果に応動する出力スイ
ッチ206aを有しており、上記スリップ量算出部204で算
出されるスリップ量DVが所定値DVs以上（DV≧DVs）であ
れば制御開始条件であると判定して出力スイッチ206aを
オンし、同スリップ量DVが所定値DVsより小（DV＜DVs）
であれば制御終了条件であると判定して出力スイッチ20
6aをオフするものである。なお、この制御開始終了判定
部206で制御開始条件が判定されると、その旨を表わす
信号が上記オン・イニシャルチェック部202に供給され
る。

そして、上記基準トルク算出部203から出力される基
準トルクTg、および上記スリップ状態量算出部205で算
出される補正トルクTaがそれぞれ減算部207に供給さ
れ、同減算部207では上記基準トルクTgから上記補正ト
ルクTaが減算されて駆動軸におけるトルクの目標値とし
て目標駆動軸出力トルクＴφが算出される。この目標駆
動軸出力トルクＴφは上記制御開始終了判定部206の出
力スイッチ206aがオンのときに目標エンジン出力算出部
208に送られて、変速機の変速比等に基づきエンジン出
力に換算され、目標エンジン出力Teが算出される。さら
に、この目標エンジン出力Teは目標空気量算出部209に
送られて、上記目標エンジン出力Teを出力させるために
必要なエンジン１回転当たりの目標吸入空気量A/Ntが算
出される。この目標吸入空気量A/Ntは目標スロットル開
度算出部210に送られて、主スロットル弁５と副スロッ
トル弁６を１つのスロットル弁と考えたときのスロット
ル開度を示す等価スロットル開度が求められ、次に主ス
ロットル弁５の現在の開度と上記等価スロットル開度か
ら副スロットル弁６の開度、つまり目標スロットル開度
θ20が求められる。また、上記目標吸入空気量A/Ntは減
算部211に送られて上記EC113から所定クランク角度毎に
入力される実際の吸入空気量A/Nrが減算されて上記目標
吸入空気量A/Ntと上記吸入空気量A/Nrとの偏差ΔA/Nが
求めれる。同偏差A/NはPID制御部212に送られて、同偏
差ΔA/Nに基づきPID制御が行なわれ、目標スロットル開
度の補正量θ2fが求められる。そして、目標スロットル
開度θ20と補正量θ2fとが加算部213で加算されて目標
開度θ２が求められる。

求められた目標開度θ２は、駆動ステップ数算出部21
4へ供給される。

この駆動ステップ数算出部214は、副スロットル弁６
の現在の位置から目標開度θ２までの開度差（deg）を
求め、同開度差とステップモータ８の分解能（deg/ステ
ップ数）とに基づき、副スロットル弁６を目標開度θ２
まで至らせるのに必要なステップモータ８の駆動ステッ
プ数STを算出し、同駆動ステップ数STの指示信号をモー
タ駆動制御部30に供給するものである。

また、上記駆動ステップ数算出部214は、算出結果で
あるところの算出ステップ数STを上記オフ・イニシャル
チェック部201で算出され且つ記憶されている駆動可能
ステップ数N_Mの範囲内に制限する機能を有している。さ
らに、同駆動ステップ数算出部214は、イグニッション
スイッチ（図示しない）のオンによる運転開始後、目標
開度θ２に応じた最初の駆動ステップ数算出を一旦実行
した後は、オフ・イニシャルチェックの際に記憶した全
開位置の開度Q₂よりもα（deg）だけ小さいところに目
標開度θ２を制限して駆動ステップ数STの算出を実行
し、かつオフ・イニシャルチェックの際に記憶した全閉
位置の開度Q₁よりもβ（deg）だけ大きいところに目標
開度θ２を制限して駆動ステップ数STの算出を実行する
ようになっている。

なお、215は制御に使うマップなどのデータを記憶す
るメモリ、216は時間制御用のタイマである。

上記モータ駆動制御部30は、トラクションコントロー
ラ20のオフ・イニシャルチェック部201からの指示信号H
₁、オン・イニシャルチェック部202からの指示信号H₂、
および駆動ステップ数算出部214で算出される駆動ステ
ップ数STの指示信号にそれぞれ応じてステップモータ８
を駆動し、いわゆるオープンループスロットル制御を実
行するようになっている。

オープンループスロットル制御とは、スロットル開度
センサ12の出力をフィードバック信号として取込むこと
はせず、指示されたステップ数だけステップモータ８を
駆動する制御である。

つぎに、上記のような構成において動作を説明する。

運転者がイグニッションスイッチをオフすると、エン
ジンの運転が止まるとともに、トラクションコントロー
ラ20のオフ・イニシャルチェック部201はIGオフ信号が
入力される。このとき、オフ・イニシャルチェック部20
1は、指示信号H₁をモータ駆動制御部30に与え、第５図
および第６図に示すオフ・イニシャルチェックを実行す
る。

目標開度Qtを前回のオフ・イニシャルチェックの際に
記憶した全閉位置の開度Q₁よりも3deg大きくし（ステッ
プS1）、同目標開度Qtに向けて副スロットル弁６を閉方
向に高速でポジションフィードバックする（ステップS
2）。…［第６図Ａ期間］ポジションフィードバックとは、スロットル開度セン
サ12の出力電圧Ｖが示す開度Ｑと目標開度Qtとが等しく
なるようにステップモータ８を駆動することである。

開度Ｑが目標開度Qtに等しくなったら（ステップS
3）、スロットル開度センサ12の出力電圧ＶをVaとして
記憶し（ステップS4）、次にステップモータ８を閉方向
に１ステップだけ低速で駆動し（ステップS5）、スロッ
トル開度センサ12の新たな出力電圧ＶをVbとして捕える
（ステップS6）。そして、捕えた値Vbと上記記憶した値
Vaとを比較し（ステップS7）、VbがVaよりも小ならば上
記ステップS4,S5,S6の処理を繰返す。このようにして、
ステップモータ８を閉方向に１ステップずつ低速で駆動
していき、副スロットル弁６のレバー6bが全閉側ストッ
パ10に当たってスロットル開度センサ12の出力電圧Ｖが
ほとんど変化しなくなり、そこからさらに閉方向にステ
ップモータ８を駆動することによる同ステップモータ８
の脱調によってスロットル開度センサ12の出力電圧Ｖに
逆方向（＋方向）への変化が生じたら、つまりVa＜Vbの
条件が成立したり（ステップS7）、その直前のスロット
ル開度センサ12の出力電圧Ｖつまり値Vaを全閉相当位置
出力として内部メモリに記憶する（ステップS8）。さら
に、同全閉相当位置出力として記憶したスロットル開度
センサ12の出力電圧Vaに対応する開度を全閉位置の開度
Q₁として内部メモリに記憶する（ステップS9）。…［第
６図Ｂ期間］この場合、スロットル開度センサ12の出力電圧Ｖが８
ステップ前の状態とほとんど変わらなくなるところ（Va
≒Vb）を見付け、そのときのスロットル開度センサ12の
出力電圧Ｖを全閉相当位置出力としてもよい。なお、８
ステップとしているのは、ステップモータ８のステップ
数のサイクルが８回であり、ステップモータ８に脱調が
生じても８ステップかければ同じ所に戻ることを考慮し
ている。

ステップモータ８を開方向に233ステップ（70deg）だ
け高速で駆動する（ステップS10）。…［第６図Ｃ期
間］スロットル開度センサ12の出力電圧ＶをVcとして記憶
し（ステップS11）、次にステップモータ８を開方向に
１ステップだけ低速で開き（ステップS12）、スロット
ル開度センサ12の新たな出力電圧ＶをVdとして捕える
（ステップS13）。そして、捕えた値Vdと上記記憶した
値Vcとを比較し（ステップS14）、VdがVcよりも大なら
ば上記ステップS11,S12,S13の処理を繰返す。このよう
にして、ステップモータ８を開方向に１ステップずつ低
速で駆動していき、副スロットル弁６のレバー6bが全開
側ストッパ９に当たってスロットル開度センサ12の出力
電圧Ｖがほとんど変化しなくなり、そこからさらに開方
向にステップモータ８を駆動することによる同ステップ
モータ８の脱調によってスロットル開度センサ12の出力
電圧Ｖに逆方向（−方向）への変化が生じたら、つまり
Vc＞Vdの条件が成立したら（ステップS14）、その直前
のスロットル開度センサ12の出力電圧Ｖつまり値Vcを全
開相当位置出力として内部メモリに記憶する（ステップ
S15）。さらに、同全開相当位置出力として記憶したス
ロットル開度センサ12の出力電圧Vcに対応する開度を全
開位置の開度Q₂として内部メモリに記憶する（ステップ
S16）。…［第６図Ｄ期間］この場合も、スロットル開度センサ12の出力電圧Ｖが
８ステップ前の状態とほとんど変わらなくなるところ
（Vc≒Vd）を見付け、そのときのスロットル開度センサ
12の出力電圧Ｖを全閉相当位置出力としてもよい。

記憶した全閉相当位置出力Vaおよび全開相当位置出力
Vcの差（Vc−Va）と、予め記憶しているスロットル開度
センサ12の出力特性Ｘ（volts/deg）とから下記式によ
り、副スロットル弁６の最大作動角Q_Mを求める（ステッ
プS17）、 Q_M＝（Vc−Va）/X 求めた最大作動角Q_Mとステップモータ８の分解能Ｙ
（deg/ステップ数）とからステップモータ８の駆動可能
ステップ数N_Mを下記式により求め、それを記憶する（ス
テップS18）。

N_M＝Q_M/Y これで、オフ・イニシャルチェックの終了となる。

その後、運転者がイグニッションスイッチをオンする
と、エンジンが始動するとともに、トラクションコント
ローラ20のオン・イニシャルチェック部202へIGオン信
号が入力される。このとき、オン・イニシャルチェック
部202は、指示信号H₂をモータ駆動制御部30に与え、第
７図および第８図に示すオン・イニシャルチェックを実
行する。

目標開度Qtを予めオン・イニシャルチェックの際に記
憶した全開位置の開度Q₂よりも16deg小さくし（ステッ
プU1）、副スロットル弁６を閉方向に高速でポジション
フィードバックする（ステップU2）。…［第８図Ａ期
間］スロットル開度センサ12の出力電圧Ｖが示す開度Ｑが
目標開度Qtに等しくなったら（ステップU3）、ステップ
モータ８を開方向に20ステップ（6deg）分だけ低速で駆
動する（ステップU4）。…［第８図Ｂ期間］スロットル開度センサ12の出力電圧ＶをVeとして記憶
し（ステップU5）、次にステップモータ８を開方向に１
ステップだけ低速で駆動し（ステップU6）、スロットル
開度センサ12の新たな出力電圧ＶとVfとして捕える（ス
テップU7）。そして、捕えた値Vfと上記記憶した値Veと
を比較し（ステップU8）、VfがVeよりも大ならば上記ス
テップU5,U6,U7の処理を繰返す。こうして、ステップモ
ータ８を開方向に１ステップずつ低速で駆動していき、
副スロットル弁６のレバー6bが全開側ストッパ９に当た
ってスロットル開度センサ12の出力電圧Ｖがほとんど変
化しなくなり、そこからさらに開方向にステップモータ
８を駆動することによる同ステッモータ８の脱調によっ
てスロットル開度センサ12の出力電圧Ｖに逆方向（−方
向）への変化が生じたら、つまりVe/Vfが条件が成立し
たら（ステップU8）、副スロットル弁６が全開位置に達
したものとしてステップモータ８をそのままの状態に保
持する（ステップU9）。…［第８図Ｃ期間］これで、オン・イニシャルチェックの終了となる。

なお、オン・イニシャルチェック部202は、上記制御
開始終了判定部206が制御開始条件を判定したとき（ス
テップU10）、ステップモータ８の状態保持する解除す
る（ステップU11）。

さらに、第９図を参照しながら説明する。

アクセルペダルを踏込むと、主スロットル弁５が開
き、エンジンの吸気量が増える。そして、この吸気量の
増加により、その空気量に基づいてエンジンへの供給量
が決定される燃料が増加し、エンジン出力が高まる。こ
れにより、車両を発進することができる。

このとき、主スロットル弁５の開度がスロットル開度
センサ11で検知され、その検知出力がトラクションコン
トローラ20へ供給される。

トラクションコントローラ20は、駆動輪速度データVf
および従動輪速度データVrからスリップ量DV（＝Vf−V
r）を算出し、算出したスリップ量DVが所定値DVs以上な
らば、同スリップを収束するための指示信号をモータ駆
動制御部30に与える。

すなわち、基準トルク算出部203が従動輪速度データV
rから求めた車体加速度GBに基づいて路面に伝達可能な
基準トルクTgを算出するとともに（ステップW1₁）、ス
リップ量算出部204が駆動輪速度データVfおよび従動輪
速度データVrから駆動輪のスリップ量DV（＝Vf−Vr）を
算出する（ステップW1₂）。このスリップ量DVに対する
比例値と積分値とに基づき補正トルクTaがスリップ状態
量算出部205において算出され（ステップW2）、減算部2
07においてその補正トルクTaが上記基準トルクTgから減
算されて駆動軸におけるトルクの目標値として目標駆動
軸出力トルクＴφが算出される（ステップW3）。

また、スリップ量算出部204で算出されるスリップ量D
Vは、制御開始終了判定部206に供給される。この制御開
始終了判定部206は、上記スリップ量算出部204で算出さ
れるスリップ量DVが所定値DVs以上（DV≧DVs）であれば
制御開始条件であると判定して出力スイッチ206aをオン
し、同スリップ量DVが所定値DVsより小（DV＜DVs）であ
れば制御終了条件であると判定して出力スイッチ206aを
オフする。

ここで、スリップ量DVが所定値DVs以上（DV≧DVs）で
制御開始条件が判定され（ステップW4）、出力スイッチ
206aがオンすれば、上記減算部207で算出された目標駆
動軸出力トルクＴφが目標エンジン出力算出部208に供
給される。同目標エンジン出力算出部208では、変速機
の変速比等に基づき、その目標駆動軸トルクＴφをエン
ジン出力に換算して目標エンジン出力Teが算出される
（ステップW5）。そして、目標エンジン出力Teは目標空
気量算出部209に送られ、同目標空気量算出部209で目標
エンジン出力Teを出力させるために必要なエンジン１回
転当たりの目標吸入空気量A/Ntが算出される（ステップ
W6）。この目標吸入空気量A/Ntは目標スロットル開度算
出部210に送られて、主スロットル弁５と副スロットル
弁６を１つのスロットル弁と考えたときのスロットル開
度を示す等価スロットル開度が求められ、次に主スロッ
トル弁５の現在の開度と上記等価スロットル開度から副
スロットル弁６の開度、つまり目標スロットル開度θ20
が求められる（ステップW7₁）。また、減算部211におい
て所定クランク角度毎にECI13から入力される実際の吸
入空気量A/Nrが上記目標吸入空気量A/Ntから減算され
て、上記目標吸入空気量A/Ntと上記吸入空気量A/Nrとの
偏差ΔA/Nが求められ（ステップW7₂）、同偏差A/Nに基
づきPID制御部212においてPID制御が行なわれることに
より目標スロットル開度の補正量θ2fが求められる（ス
テップW8）。そして、加算部213において目標スロット
ル開度θ20と補正量θ2fとが加算されて目標開度θ２が
求められる（ステップW9）。

駆動ステップ数算出部214は、最初の算出動作をすで
に実行したかどうかの指標となる初動フラグを有してお
り、同初動フラグがセットされているかどうかをチェッ
クし（ステップW10）、同初動フラグがまだセットされ
ていなければ、つまり算出動作をまだ実行していなけれ
ば、同初動フラグをセットし（ステップW11）、副スロ
ットル弁６の現在の位置つまりオン・イニシャルチェッ
クで設定しておいた全開位置から上記目標開度θ２まで
の開度差（deg）を求め、同開度差とステップモータ８
の分解能（deg/ステップ数）とに基づき、副スロットル
弁６を目標開度θ２まで至らせるのに必要なステップモ
ータ８の駆動ステップ数STを算出する（ステップW1
4）。

なお、駆動ステップ数算出部214は、算出結果である
ところの算出駆動ステップ数STを上記オフ・イニシャル
チェック部201に記憶されている駆動可能ステップ数N_M
の範囲内に制限する。

駆動ステップ数STが算出されると、同駆動ステップ数
STの指示信号がモータ駆動制御部30に供給される。モー
タ駆動制御部30は、駆動ステップ数算出部214で算出さ
れた駆動ステップ数STに従い、ステップモータ８をオー
プンループスロットル制御により駆動する（ステップW1
5）。同駆動により、副スロットル弁６が目標開度θ２
に設定される。

こうして、スリップ量DVが所定値DVs以上の場合はト
ラクションコントロールを実行し、副スロットル弁６の
開度を目標開度θ２に設定することにより、アクセルペ
ダルの踏込みにかかわらずエンジンへの吸入空気量が減
り、同吸入空気量A/Nの減少に伴ってエンジンへの燃料
供給量が減少し、エンジン出力が下がってスリップが収
束される。

なお、スリップの収束は一般に何回かの制御サイクル
が繰返されることにより達成されるものであり、運転開
始後の最初の制御サイクルでは駆動ステップ数算出部21
4において上記した算出動作が行なわれるが、次の制御
サイクルからは駆動ステップ数算出部214において以下
に示す算出動作が行なわれる。

すなわち、駆動ステップ数算出部214は、初動フラグ
が既にセットされていることに対処し（ステップW1
0）、オフ・イニシャルチェックの際に記憶した全開位
置の開度Q₂よりもα（deg）だけ小さいところに加算部2
13からの目標開度θ２を制限して駆動ステップ数STの算
出を実行し、かつオフ・イニシャルチェックの際に記憶
した全閉位置の開度Q₁よりもβ（deg）だけ大きいとこ
ろに加算部213からの目標開度θ２を制限して駆動ステ
ップ数STの算出を実行する。

つまり、駆動ステップ数算出部214は、加算部213から
の目標開度θ２と設定開度（Q₂−α）とを比較し（ステ
ップW12₁）、さらに上記目標開度θ２と設定開度（Q₁＋
β）とを比較する（ステップW12₂）。そして、駆動ステ
ップ数算出部214は、上記目標開度θ２が設定開度（Q₂
−α）よりも大きい場合は同設定開度（Q₂−α）を新た
な目標開度θ２と見なし（ステップW13₁）、同目標開度
θ２に応じて駆動ステップ数STを算出する（ステップW1
4）。さらに、駆動ステップ数算出部214は、上記目標開
度θ２が設定開度（Q₁＋β）よりも小さい場合は同設定
開度（Q₁＋β）を新たな目標開度θ２と見なし（ステッ
プW13₂）、同目標開度θ２に応じて駆動ステップ数STを
算出する（ステップW14）。また、駆動ステップ数算出
部214は、上記目標開度θ２が設定開度（Q₁＋β）ない
し設定開度（Q₂−α）の範囲内にあれば、同目標開度θ
２をそのまま使って駆動ステップ数STの算出を行なうこ
とになる（ステップW14）。

この目標開度θ２に対する制限は、トラクションコン
トロールの実行中は制御の応答性向上のため副スロット
ル弁６の開閉速度が大きく、副スロットル弁６のレバー
6bが全開側ストッパ９または全閉側ストッパ10に勢いよ
く当たり、ステップモータ８の駆動系（ギヤ等）に大き
な負担がかかることに対処したもので、そのような負担
を解消し、部品寿命の向上を図るためのものである。

そして、スリップが収束し、スリップ量算出部204で
算出されるスリップ量DVが所定値DVsより小さくなる
と、制御開始終了判定部206の出力スイッチ206aがオフ
し、トラクションコントロールが終了する。

このように、エンジン出力制御に際しては、副スロッ
トル弁６を予め全開位置に設定し、同全開位置を基準と
してステップモータ８を駆動するので、従来のような全
開スイッチ（あるいは全閉スイッチ）が不要となる。

しかも、オフ・イニシャルチェックで予め求めた駆動
可能ステップ数N_Mの範囲内で且つ目標開度θ２に応じた
駆動ステップ数STだけステップモータ８を駆動するの
で、スロットル開度センサ12の出力をフィードバックし
て用いる必要がなく、よってスロットル開度センサ12の
組付け位置の誤差を無視することができる。

したがって、全開スイッチを用いる場合のような組付
け位置の誤差や接触摩耗の影響を受けることがなく、ま
たスロットル開度センサ12の組付け位置に誤差があって
もその影響を受けることなく、副スロットル弁６に対す
る常に適正な開度制御を行なうことができる。

なお、ステップモータ８の駆動可能ステップ数N_Mの検
出をスロットル開度センサ12の出力特性から得るように
しているが、副スロットル弁６の全閉相当位置と全開相
当位置との間のスロットル開度センサ12の出力電圧Ｖの
変化量は部品間でばらつきのないものである。

また、全閉側ストッパ10に基づき全閉位置の開度Q₁、
および全開側ストッパ９に基づき全開位置の開度Q₂をそ
れぞれエンジン出力制御に前のオン・イニシャルチェッ
クによって逐次に捕え、捕えた全閉位置の開度Q₁および
全開位置の開度Q₂に従って目標開度θ２に制限を加える
ようにしているので、経時変化等によって全開側ストッ
パ９や全閉側ストッパ10に変形あるいは変位が生じたと
しても、エンジン出力制御に際して副スロットル弁６の
レバー6bが全開側ストッパ９または全閉側ストッパ10に
当たることは全くなく、よってステップモータ８の駆動
系（ギヤ等）にかかる負担を確実に解消することがで
き、部品寿命の大幅な向上が図れる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、エンジンの吸気
路に設けたスロットル弁と、同スロットル弁を駆動する
ステップモータと、上記スロットル弁の全閉位置および
全開位置を設定するストッパと、上記スロットル弁の開
度を検知するスロットル開度センサと、上記スロットル
弁を上記全閉位置および全開位置まで駆動し上記スロッ
トル開度センサの全閉相当位置出力および全開相当位置
出力を求める手段と、同全閉相当位置出力および全開相
当位置出力の差と上記スロットル開度センサの出力特性
とから上記スロットル弁の最大作動角を求める手段と、
同最大作動角から上記ステップモータの駆動可能ステッ
プ数を求める手段と、エンジン出力制御に際し上記スロ
ットル弁を上記全開位置または全閉位置まで予め駆動し
ておきそこから上記駆動可能ステップ数の範囲内で且つ
目標エンジン出力に基づく目標開度に応じたステップ数
だけ上記ステップモータを駆動する手段とを備えたの
で、全開スイッチ（あるいは全閉スイッチ）を要するこ
となく、またスロットル開度センサの組付け位置の誤差
などに影響を受けることなく、スロットル弁の開度を正
確に捕えることができ、スロットル弁に対する常に適正
な開度制御を可能とする信頼性にすぐれたエンジン出力
制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の全体的な構成を示す
図、第２図は同実施例における副スロットル弁の開度変
化を示す図、第３図は同実施例におけるスロットル開度
センサの出力特性を示す図、第４図は同実施例における
トラクションコントローラの要部の構成を示す図、第５
図は同実施例におけるオフ・イニシャルチェックを説明
するためのフローチャート、第６図は同実施例における
オフ・イニシャルチェック時の副スロットル弁の開度変
化を示す図、第７図は同実施例におけるオン・イニシャ
ルチェックを説明するためのフローチャート、第８図は
同実施例におけるオン・イニシャルチェック時の副スロ
ットル弁の開度変化を示す図、第９図は同実施例の全体
的な動作を説明するためのフローチャートである。４……吸気路、５……主スロットル弁、６……副スロッ
トル弁、８……ステップモータ、11,12……スロットル
開度センサ、20……トラクションコントローラ、30……
モータ駆動制御部。

フロントページの続き (72)発明者栂井一英東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者吉田正人東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開昭55−138101（ＪＰ，Ａ) 特開平１−253536（ＪＰ，Ａ) 特公平５−43859（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの吸気路に設けたスロットル弁
と、同スロットル弁を駆動するステップモータと、上記
スロットル弁の全閉位置および全開位置を設定するスト
ッパと、上記スロットル弁の開度を検知するスロットル
開度センサと、上記スロットル弁を上記全閉位置および
全開位置まで駆動し上記スロットル開度センサの全閉相
当位置出力および全開相当位置出力を求める手段と、同
全閉相当位置出力および全開相当位置出力の差と上記ス
ロットル開度センサの出力特性とから上記スロットル弁
の最大作動角を求める手段と、同最大作動角から上記ス
テップモータの駆動可能ステップ数を求める手段と、エ
ンジン出力制御に際し上記スロットル弁を上記全開位置
または全閉位置まで予め駆動しておきそこから上記駆動
可能ステップ数の範囲内で且つ目標エンジン出力に基づ
く目標開度に応じたステップ数だけ上記ステップモータ
を駆動する手段とを具備したことを特徴とするエンジン
出力制御装置。