JP3541111B2 - 内燃機関の運転制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関において、スロットル弁の開度に基づいて内燃機関の運転を制御する運転制御手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、内燃機関では、エンジン吸入空気量をスロットル弁で調整し、スロットル開度に応じてエンジン出力を制御しているが、この制御にあたって、単一のスロットル弁で、ＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）と通常のアクセル操作に応じた出力制御との双方を行う電子制御式のスロットル弁制御装置がある。
【０００３】
この種の装置として、特開平７−６３０８３号では、内燃機関のアイドル時における実際の機関回転数が、予め記憶されたアイドル時の目標回転数となるように算出されたスロットル開度に基づいて、単一のスロットル弁を制御するアイドルスピードコントロール手段（ＩＳＣ手段）を備えている。そして、アイドル時に、ＩＳＣ手段により、予め記憶されたアイドル時目標回転数となるスロットル開度となるよう、スロットル弁を制御している。
【０００４】
スロットル弁には、スロットル開度を検出するためのスロットルセンサが設けられ、スロットル開度が検出されるが、エンジン制御等に使用するスロットル開度信号は、以下に示す式から明かなように、実際のスロットル開度信号からスロットル全閉学習値を差し引いた値を使用する。
スロットル開度信号（ＴＡ）＝
スロットルセンサの実検出値 − スロットル全閉学習値
スロットル弁は、機械的構造を有し、機関への組み付け誤差等により、単にスロットルセンサで開度を検出しただけでは、誤差を含む開度となってしまう。そこで、機関の始動毎に、まず、スロットル弁を一旦全閉し、その全閉位置を学習した上で、そのスロットル全閉学習値を実際に検出したスロットルセンサの値から引き、正確なスロットル開度を得ようというのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関には、エアーコンディショナ（エアコン）等の負荷が接続され、負荷の大きさに応じて、アイドル時の目標機関回転数を変更する。
【０００６】
たとえば、エアコンは、冷媒循環用のコンプレッサを有し、このコンプレッサを駆動するためにマグネット・クラッチを介して内燃機関の駆動シャフトに接続しており、アイドル時にエアコンがＯＮにされると、マグネット・クラッチが接続されるが、その際の負荷によってエンジンがストールするのを避けかつコンプレッサを駆動するため、ＩＳＣ手段は負荷に応じて目標機関回転数を上げる。
【０００７】
前記装置では、このＩＳＣ手段による制御に加え、通常のアクセルペダル操作によるスロットル弁制御も行う。よって、アクセルペダルが踏まれると、ペダルの踏み込み量に応じてスロットル弁が開かれる。
【０００８】
以上から明かなように、スロットルセンサの実検出値には、アイドル時における目標機関回転数に見合ったスロットル要求開度が含まれるので、アクセルペダルを一定にしていても、エアコン等の負荷の状況に応じて、ＩＳＣ手段による要求開度が変動し、スロットル開度信号が変動することとなる。
【０００９】
このことは、スロットル開度を制御パラメータとして利用する、各種エンジン制御に大きな影響をもたらす。
たとえば、アイドル時にエアコンをＯＮにすると、ＩＳＣ手段により、エアコンの負荷に応じて、アイドル時目標回転数が高くなり、スロットル目標開度が大きくなる。その後、エアコンがＯＦＦされると、アイドル時目標回転数が低く設定され、スロットル目標開度も低く設定される。しかし、実際のスロット弁は、機械的動作により開閉するので、スロットル目標開度が低く設定されても、直ちに閉じることなく応答遅れを生じ、徐々に閉じていく。
【００１０】
従って、応答遅れの最中にスロットル開度が検出されると、その遅れ分を含んだスロットル開度が算出されてしまう。すなわち、遅れにより未だ目標開度に達していないスロットル弁の開度を検出したスロットルセンサによる実検出値からスロットル全閉学習値を差し引いたスロットル開度信号は、本来必要とした目標スロットル開度に基づくスロットル開度より大きな値となるので、そのスロットル開度に基づくエンジン制御は、本来の要求に見合わない制御となる。
【００１１】
また、ＩＳＣ手段による制御と、アクセルペダルに基づくスロットル開度制御は混在するので、コンピュータによる電子制御側から見れば、スロットル開度の変動は、ＩＳＣ手段による場合か、アクセルペダルによる場合か不明であり、本来の運転者によるアクセルペダル操作に対応したエンジン制御を行えない場合がが生じ、ドライバビリティが悪くなる。
【００１２】
本発明は、以上に鑑みてなされたもので、制御用データにアイドル制御分が重畳されていることの弊害を除去し、より適切な制御に資するようスロットル開度を検出できるスロットル弁制御装置の提供を課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、アイドル時に要求されるスロットル開度をアイドル目標開度として設定し、
このアイドル目標開度及びアクセル操作量の双方を含む形でスロットル開度を制御するとともに、スロットル開度の変化に基づき、内燃機関の運転制御を行う内燃機関の運転制御装置において、スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段と、このスロットル開度検出手段で検出したスロットル開度から前記アイドル目標開度を差し引くことで、前記検出したスロットル開度を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段で補正したスロットル開度に基づいて内燃機関の運転を制御することを特徴とする内燃機関の運転制御装置とすることができる。
また、他の発明は、アイドル時に要求されるスロットル開度をアイドル目標開度として設定し、このアイドル目標開度及びアクセル操作量の双方を含む形でスロットル開度を制御するとともに、スロットル開度の変化に基づき、内燃機関の運転制御を行う内燃機関の運転制御装置において、スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段と、このスロットル開度検出手段で検出したスロットル開度から前記アイドル目標開度に応じたスロットル開度分を差し引くことで、前記検出したスロットル開度を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段で補正したスロットル開度に基づいて内燃機関の運転を制御することを特徴とする。
また、上記構成において、車両が加速状態にあるか減速状態にあるかを判定する加減速判定手段と、前記補正手段による補正後のスロットル開度を、前回測定した補正後のスロットル開度と比較する比較手段と、前記加減速判定手段が加速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より小さいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持するとともに、前記加減速判定手段が減速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より大きいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する、スロットル開度保持手段と、を備えてもよい。
【００１５】
アイドル目標開度を差し引くことで、アクセル操作に対応した真のスロットル弁開度が求められる。
また、上記構成に加え、車両が加速状態にあるか減速状態にあるかを判定する加減速判定手段と、
前記補正手段による補正後のスロットル開度を、前回測定した補正後のスロットル開度と比較する比較手段と、
前記加減速判定手段が加速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より小さいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持するとともに、前記加減速判定手段が減速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より大きいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する、スロットル開度保持手段と、
を備えることも可能である。
【００１６】
スロットル弁は、機械的な動作遅れによって、本来のスロットル開度とは異なるスロットル開度を生じることがある。このような場合、前記のような前回スロットル開度を保持することで、遅れ分の影響を避けることができる。
【００１７】
本発明は、スロットル開度を制御パラメータとして利用した、燃料噴射量制御装置や、燃料点火制御装置などの内燃機関の運転制御装置に好的に利用できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
まず、第１の実施形態を説明する。
【００１９】
（装置構成の説明）
図１には、スロットル弁制御装置が示されている。図１に示したように、内燃機関１２のシリンダに接続された吸気管内にスロットル弁１０が配設されるとともに、このスロットル弁１０を開閉するステッピングモータ等からなるアクチュエータ１１が設けられている。前記内燃機関１２には自動変速機１３が接続され、この自動変速機１３には、自動変速機１３のニュートラルポジションに対応してニュートラル信号を出力するニュートラルスイッチ１４が設けられている。
【００２０】
さらに、内燃機関によって駆動されるエアコンのＯＮ／ＯＦＦに対応してエアコン信号を出力するエアコンスイッチ１５が設けられている。また、ヘッドランプやフォグランプ等のＯＮ／ＯＦＦに対応して電気負荷信号を出力する電気負荷スイッチ１６が設けられている。加えて、アクセルペダルの踏み込み量を検出してアクセルポジション信号を検出するアクセルポジションセンサ１７が設けられている。また、内燃機関のエンジン回転数を検出して出力するエンジン回転数センサ１８が設けられ、さらに、内燃機関を冷却するラジエータ冷却水の温度を検出してその水温を出力する水温センサ１９が設けられている。また、スロットル弁１０の開度を検出するスロットルポジションセンサ１０ａが設けられている。
【００２１】
そして、ニュートラルスイッチ１４、エアコンスイッチ１５、電気負荷スイッチ１６、アクセルポジションセンサ１７、エンジン回転数センサ１８、水温センサ１９、スロットルポジションセンサ１０ａからの信号は、入力回路２２を介して制御用コンピュータ（ＥＣＵ）２０の中央処理装置（ＣＰＵ）２３に入力され、制御用のデータとして利用される。この中央処理装置２３には、これらスイッチ等からの入力データを基に中央処理装置ＣＰＵ２３によって演算された制御量に従ってスロットル弁駆動用のアクチュエータを駆動する駆動回路２１が接続されている。
【００２２】
さらに、中央処理装置２３には、各種処理データを記憶するＲＡＭ２４、記憶したデータを恒久的に保持するようバッテリによりバックアップされたバックアップＲＡＭ２５、プログラム等を記憶したＲＯＭ２６が接続されている。
【００２３】
本発明の制御装置の主たる構成は、このＲＯＭ２６に記憶されたプログラムによって中央処理装置２３上に実現される。
すなわち、前記プログラムによって、図２に示したような、以下の各機能実現手段が実現される。
(1)アイドル時に要求されるスロットル開度をアイドル目標開度として設定するアイドルスピードコントロール手段（ＩＳＣ手段）３１；
アイドル時に要求されるスロットル開度とは、アイドリングに必要なエンジン回転数を確保するためのスロットル開度である。内燃機関に負荷が加わっていない場合、少ないエンジン回転数で足りるが、エアコンやヘッドランプ、フォグランプ等の負荷が加わった場合、その負荷に見合う分、エンジン回転数を上げて、エアコン用コンプレッサや発電用オルタネータを駆動する。
【００２４】
実際、アイドル目標開度を得るために、図３に示したように、エンジン冷却水温度とスロットル開度量との関係を予めマップでバックアップＲＡＭ２５に記憶してあり、エアコン等の負荷に応じてアイドル目標開度を補正するため、図４に示したように、負荷に応じた投入負荷補正用空気量がマップとしてバックアップＲＡＭに記憶してある。さらに、図５に示したように、補正空気量に対するスロットル開度の大きさを定めたマップがバックアップＲＡＭ２５に記憶してあり、負荷に応じた補正空気量に対し、スロットル開度をマップから導き、エアコン等の負荷に応じてアイドル目標開度を補正するようになっている。
(2)アクセル操作に応じたアクセル目標開度を設定するアクセル目標開度設定手段３２；
スロットル弁はアクセルペダルと機械的結合を有せず、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルポジションセンサ１７で検出したアクセル操作量に従ったアクセル目標開度に向けて電気的に制御される。なお、図示しないが、アクセル操作量とアクセル開度との関係を示すマップがバックアップＲＡＭ２５に記憶され、このマップからアクセル操作量に対応したアクセル開度がアクセル目標開度として導かれる。
(3)アイドルスピードコントロール手段３１で設定したアイドル目標開度及びアクセル目標開度設定手段３２により設定されたアクセル目標開度の双方を含む形でスロットル目標開度を設定するスロットル目標開度設定手段３３；
スロットル目標開度設定手段３３は、前記ＩＳＣ手段３１で設定されたアイドル目標開度とアクセル目標開度設定手段３２で設定されたアクセル目標開度とを合算して最終的なスロットル目標開度を設定する。
【００２５】
この結果、スロットル弁１０はアクセル操作量に従ったアクセル目標開度のみならずアイドル目標開度を含む形で開閉制御される。
なお、特開平７−６３０８３号には、本発明でいうアイドル目標開度を「補正後のＩＳＣ目標開度」として算出する方法と、アクセル目標開度を算出する方法と、これらを加算して目標のスロットル開度を算出する方法が開示されているが、この方法は、本発明にも適用可能である。
(4)スロットルポジションセンサ１０ａからの検出信号からスロットル開度を算出するスロットル開度検出手段３４；
スロットルポジションセンサ１０ａは、現実のスロットル弁１０の開度を検出し、その検出信号をＡ／Ｄコンバータでデジタル信号として前記入力回路２２に入力する。これをスロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）という。
【００２６】
スロットル開度の検出のためには、スロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）を単に求めただけでは足りない。スロットル弁１０は機械的な誤差があるので、その誤差を校正する必要がある。すなわち、スロットル開度検出のためには、予めスロットル弁１０が全閉され、その全閉位置でのスロットルポジションセンサ１０ａからの出力をスロットル全閉位置としてＲＡＭ２４に記憶しておく。これをスロットル全閉学習値(ＧＴＡ)という。そして、このスロットル全閉学習値(ＧＴＡ)をスロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）から減算することで、本来のスロットル開度を得ることができる。
【００２７】
数式として表すと、
スロットル開度(ＴＡ１)＝スロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）−スロットル全閉学習値(ＧＴＡ)・・・（１）
となる。
(5)前記スロットル開度検出手段３４で検出したスロットル開度を前記アイドル目標開度を考慮して補正する補正手段３５；
前記補正手段３５は、前記スロットル開度検出手段３４で前記（１）式により検出したスロットル開度から前記アイドル目標開度を差し引く。
【００２８】
すなわち、（１）式で得たスロットル開度(eta)は、ＩＳＣ手段３１で設定したアイドル目標開度に応じたスロットル開度を含む。従って、スロットル開度が変動するとき、その変動が、アクセルを踏んだことに起因するのか、それとも、エアコン等の負荷が変動することでアイドル目標開度が変動したことに起因したのか、スロットル開度の検出側から見たとき不明である。
【００２９】
従って、（１）で得たスロットル開度を、種々の制御、例えば、燃料点火タイミングの制御や燃料噴射制御を行う場合、アクセルの踏み込みに応じてすべき制御を、アクセルが踏まれず、単にエアコンが作動したのみの場合にも行ってしまう場合があり、適切な制御を行えない。
【００３０】
そこで、以下の（２）式に従い、（１）式により検出したスロットル開度から前記アイドル目標開度を差し引くのである。
これにより、エアコンのＯＮ／ＯＦＦ等で負荷が変動してもスロットル開度
(ＴＡ２)は変動せず、エンジン制御等に影響を与えない。
(6)前記スロットル目標開度設定手段３３で設定したスロットル目標開度に向けてフィードバック制御を行うフィードバック制御手段３６；
内燃機関は、スロットル目標開度に応じた目標回転数を達成するようにフィードバック制御される。すなわち、（１）式で検出したスロットル開度が目標値に達していないとき、その目標値に達する方向にスロットル開度を開くかあるいは閉じるように制御する。
（実施形態１の作用・効果）
次に、前記機能実現手段によるスロットル弁の制御について、図６のフローチャート図、図７のタイミングチャート図を使用して説明する。
各種制御のためにスロットル開度の算出が、図６のフローチャートに従い、８ｍｓ毎のルーチンプログラムとして実行される。
【００３１】
まず、エンジン始動時に、スロットル弁が全閉され、その全閉位置がスロットル全閉学習値(ＧＴＡ)として、記憶される（ステップ１０１）。
次いで、エンジン冷却水の温度等から図３〜図５のマップに従って、ＩＳＣ手段３１により、アイドル目標開度が算出される（ステップ１０２）。
【００３２】
さらに、運転者のアクセルペダル踏み込み量に反応するアクセルポジションセンサからの信号を受け、アクセル操作量が算出され、アクセル目標開度設定手段３２により、マップからアクセル目標開度が導かれる（ステップ１０３）。
【００３３】
そして、得られたアイドル目標開度とアクセル目標開度とがスロットル目標開度設定手段３３で加算され、制御目標たるスロットル目標開度が得られる（ステップ１０４）。
【００３４】
通常、スロットル弁１０は、このスロットル目標開度に一致するようにフィードバック制御手段３６によって制御される（ステップ１０５）。
このフィードバック制御にあたって、スロットル弁１０がスロットル目標開度に一致するかを判定するため、スロットル開度検出手段でスロットル弁の実際の開度を検出する必要があるが、前記フィードバック制御の場合、検出式は前記（１）式に基づく。
【００３５】
しかし、エンジン燃料噴射制御や燃料点火制御を行う場合、前記（１）式を用いると、スロットル開度に、アイドル目標開度に対応した開度分が含まれるので、アクセル操作をしていないにも拘わらず、エアコンなどの負荷に応じた変動があると、制御側からすれば、その変動がアクセル操作によるのかエアコン等の負荷によるのか不明であり、エアコンのＯＮに基づくスロットル開度の拡大時に、アクセル操作量の増大と同等の燃料噴射制御を行ってしまう。
【００３６】
これにより、機関の出力が変動すると、運転者からみて、予期し得ない変動であり、ドライバビリティを損なう。
そこで、燃料噴射制御や燃料点火制御用のデータとして、前記（２）式に従って、（１）を補正手段３５で補正し、ＩＳＣ手段３１による影響をキャンセルしておく（ステップ１０６）。
図７のタイミングチャートで見ると、エアコンのＯＮ・ＯＦＦにより、アイドル目標開度が変動し、それに応じて、検出したスロットル開度も変動するが、補正手段３５による補正によって、従来の場合を示した（７−４）に比較して、（７−５）で示したようにＩＳＣ分がキャンセルされ、アクセル操作に応じたスロットル開度の変化分のみ残る。燃料噴射制御や燃料点火制御では、この残ったアクセル操作対応の変化分を制御用データとして使用する。
【００３７】
この結果、エアコン等の負荷の変動に影響のない、エンジン制御を行うことができ、ドライバビリティを向上させることができる。
＜実施形態２＞
次に、第２の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３８】
装置構成は図１で示した実施形態１と同一であるため、その説明は省略する。ここでは、ＣＰＵ上で実行されるプログラムが、図８に示したように、以下の機能実現手段を実現する点で、実施形態１と異なる。
【００３９】
すなわち、前記実施形態１における、(1)アイドルスピードコントロール手段３１、(2)アクセル目標開度設定手段３２、(3)スロットル目標開度設定手段３３、(4)スロットル開度検出手段３４、(5)補正手段３５、(6)フィードバック手段３６に加え、実施形態２では、以下の手段を有する。
(7)車両が加速状態にあるか減速状態にあるかを判定する加減速判定手段４１；
車両が加速状態にあるか否かは、車速センサやＧセンサにより周知の技術で検出可能であるが、スロットル目標開度と検出した現在のスロットル開度との差異によっても検出可能である。
【００４０】
すなわち、以下の式（３）で加速判定値（△ＴＡ：スロットル開度の単位時間当たりの変化量）を求め、この加速判定値が正であるとき、減速時であると判定し、加速判定値が負であるとき、加速時であると判定する。
加減速判定値(△ＴＡ)＝スロットル開度(ＴＡ１)−スロットル目標開度
＝｛スロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）−スロットル全閉学習値(ＧＴＡ)｝−スロットル目標開度・・・（３）
(8)前記補正手段３５による補正後のスロットル開度を、前回測定した補正後のスロットル開度と比較する比較手段４２；
スロットル開度検出手段３４では、定期的に（ここでは８ｍｓ毎に）前記（２）式に従い、スロットル開度(ＴＡ２)を計算しておき、ＲＡＭ２４に保持しておく。スロットル開度(ＴＡ２)の値は、まず、テンポラリーファイルとして、変数tＴＡに格納され、定期的な計測毎に、tＴＡの内容が、前回測定値であることを意味する変数ＴＡ８に格納され、更新される。
【００４１】
比較手段では、前記（２）式で得た前回測定のスロットル開度ＴＡ８と、今回測定したスロットル開度tＴＡを比較し、比較結果をスロットル開度保持手段４３に渡す。
(9)前記加減速判定手段が加速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より小さいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持するとともに、前記加減速判定手段が減速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より大きいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する、スロットル開度保持手段４３；
スロットル開度保持手段３４は、加減速判定手段４１の判定結果と比較手段４２の比較結果を受け、次の条件式（４）〜（７）を満たすことにより、本来必要なスロットル開度を保持する。
まず、
加減速判定値(△ＴＡ)＜−EDLTAT ・・・（４）
及び
tＴＡ ＜ ＴＡ８ ・・・（５）ここで、EDLTATとは、スロットル弁の不感帯を示し、−EDLTAT〜＋EDLTATの間で、スロットル弁は応答しない。本例では、−0.122deg〜0.122degの範囲
である。
の双方を満たすとき、すなわち、加減速判定値(△ＴＡ)が−EDLTAT以下（加速時であることを意味する）で、かつ、現在のスロットル開度tＴＡ が前回スロットル開度ＴＡ８ より小さいとき、 tＴＡ＝ＴＡ８ として、前回のスロットル開度を今回スロットル回度とし、この値tＴＡを本来必要なスロットル開度ＴＡとして保持する。
次に、
加減速判定値(△ＴＡ)＞ EDLTAT ・・・（６）
及び
tＴＡ ＞ ＴＡ８ ・・・（７）
の双方を満たすとき、すなわち、加減速判定値(△ＴＡ)がEDLTAT以上（減速時であることを意味する）で、かつ、現在のスロットル開度 tＴＡ が前回スロットル開度ＴＡ８ より大きいとき、 t_ＴＡ＝ＴＡ８ として、前回のスロットル開度を今回スロットル回度とし、この値tＴＡを本来必要なスロットル開度ＴＡとして保持する。
なお、ＴＡ２が、負のとき、tＴＡ＞＝0.0(deg)とする。
最後に、上記加減速のいずれの場合も、テンポラリーファイルに変数tＴＡとしてメモリに保持したスロットル開度を制御用データ変数ＴＡに渡す（ＴＡ←tＴＡ)。
（実施形態２の作用・効果）
前記実施形態２の動作例を図９のフローチャート、図１０のタイミングチャートを参照して説明する。
まず、各種制御のためにスロットル開度の算出が、図９のフローチャートに従い、８ｍｓ毎のルーチンプログラムとして実行される。
【００４２】
まず、（２）式により前回実行時に算出したスロットル開度を前回算出値ＴＡ８としてＲＡＭに記憶しておく（ステップ２０１）。このステップがエンジン始動時であれば、前回開度は検出していなので、初期値はヌルとなる。
【００４３】
次いで、エンジン始動時に、スロットル弁が全閉され、その全閉位置がスロットル全閉学習値(ＧＴＡ)として記憶される（ステップ２０２）。
次いで、エンジン冷却水の温度等から図３〜図５のマップに従って、ＩＳＣ手段３１により、アイドル目標開度が算出される（ステップ２０３）。
【００４４】
さらに、運転者のアクセルペダル踏み込み量に反応するアクセルポジションセンサ１７からの信号を受け、アクセル操作量が算出され、アクセル目標開度設定手段３２により、マップからアクセル目標開度が導かれる（ステップ２０４）。
【００４５】
そして、得られたアイドル目標開度とアクセル目標開度とが加算され、制御目標たるスロットル目標開度が得られる（ステップ２０５）。
通常、スロットル弁は、このスロットル目標開度に一致するようにフィードバック制御手段３６によって制御される（ステップ２０６）。
【００４６】
実施形態１では、ここで、前記（２）式に従って、（１）を補正手段３５で補正し、ＩＳＣ手段３１による影響をキャンセルした。しかし、補正手段３５で、ＩＳＣ分をキャンセルしても、スロットル弁の機械的動作・モータ動作の遅れにより、実際に測定したスロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）にも機械的遅れを生じる。この結果、エアコン等のＯＦＦでアイドル目標開度が小さくなり、スロットル開度の計算において、アイドル目標開度が補正手段によってキャンセルされたとしても、遅れ部分では、図１０のタイミングチャートの（１０−３）で示したような、遅れによる山（Ｍ）が出てしまう。
【００４７】
この山（Ｍ）の存在で、本来、スロットル目標開度は０（点Ｐ）であるにも拘わらず、算出したスロットル開度は未だ０（点Ｑ）にならず、これを制御データとして、燃料噴射制御等に用い、不適切な制御を行ってしまう可能性がある。
【００４８】
そこで、この遅れによる山の部分をキャンセルするために、以下の処理を行う。
すなわち、ステップ２０７で、現時点でのスロットルセンサＡ／Ｄ値を算出しておき、次いで、ステップ２０８で、加減速判定手段４１により、前記式（３）で加速判定値を求める。
【００４９】
さらに、スロットル開度仮信号（tＴＡ)を算出しておく（ステップ２０９）。ここでは、スロットル開度検出手段３４により、前記（２）式に従い、補正手段３５による補正を含んだスロットル開度(ＴＡ２)を計算しておき、ＲＡＭ２４に、変数tＴＡとして格納する。
【００５０】
次いで、前記加減速判定手段４１が加速状態にあるか否か（加減速判定値(△ＴＡ)＜−EDLTAT（-0.122deg）か否か）を判定し（ステップ２１０）、加速時と判定した場合、比較手段４２により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より小さい（tＴＡ ＜ ＴＡ８）と判断されたことを条件に、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する（tＴＡ＝ＴＡ８）（ステップ２１１）。これをtＴＡ下限ガード処理と称する。
次に、ステップ２１０で、加速状態でないと判定されたとき、前記加減速判定手段４１はさらに、減速状態にあるか否か（加減速判定値(△ＴＡ)＞EDLTAT（0.122deg）か否か）を判定し（ステップ２１１）、減速時と判定した場合であって、比較手段４２により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より大きい（tＴＡ ＞ＴＡ８）と判断されたことを条件に、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する（tＴＡ＝ＴＡ８）（ステップ２１３）。これをtＴＡ上限ガード処理と称する。
【００５１】
ステップ２１１、２１２、２１３の処理の後は、いずれもステップ２１４に進み、tＴＡ＞＝0.0(deg)という条件判定がなされ、この条件を満たさない場合は、tＴＡ←０degとする（ステップ２１５）。すなわち、tＴＡの下限を０とする。
【００５２】
ステップ２１４で、tＴＡ＞＝0.0(deg)という条件判定を満たす場合、仮のスロットル開度tＴＡを本来必要とするＴＡ(t)として保持する（ステップ２１６）。
以上の処理を、図１０のタイミングチャートを参照してみると、エアコンのＯＦＦにより、アイドル目標開度が０となった場合でも、スロットル弁の機械的遅れにより、スロットルセンサＡ／Ｄ値は目標開度より大きい値として残るが、
tＴＡ上限ガード処理を行うと、（１０−４）のように、応答遅れによるスロットル開度は無視され、前回検出時のスロットル開度が優先されるので、応答遅れによる影響をキャンセルすることができる。
＜本発明の応用＞
前記のように求めた、スロットル開度、すなわち、実施の形態１におけるスロットル開度(ＴＡ２)や、実施の形態２におけるスロットル開度ＴＡ(t) の値は、先に述べたように、燃料噴射制御や燃料点火制御などの内燃機関の運転制御装置４４用のデータとして用いることができる。
【００５３】
特開昭６０−５０２４１号には、スロットル開度の単位時間当たりの変化量（ΔＴＡ）から加速・減速を検出し、その検出結果に応じて燃料噴射量を増量・減量する電子制御エンジンの空燃比なまし制御技術が開示されている。
【００５４】
また、特公昭４７−４１２８８号には、前記ΔＴＡの変化速度より燃料噴射量を増量する内燃機関用電気式燃料噴射制御装置が開示されている。
特公平２−５６４９３号には、ΔＴＡより加速を判定し、燃料噴射量を増量する燃料噴射制御方法が開示されている。
【００５５】
さらに、特開平２−４２１６０号では、ΔＴＡより空気吸入量を予測する装置が開示されている。
また、特開昭６０−１５９３７２号には、アイドル時のスロットル開度変化により燃料点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御方法が記載され、特開昭５９−１４５３６４号には、ΔＴＡにより加速を判定し、燃料点火時期を進角する内燃機関の点火時期制御方法が記載されている。
【００５６】
これら公報に記載された各種制御装置や方法に本発明により得られる本来のスロットル開度ＴＡ２,ＴＡ(t)を適用することで、運転者の意図に応じた加速・減速の検出や、空気吸入量の予測が可能となり、より好的な制御が可能となる。
【００５７】
なお、以上各公報の記載内容は本発明の適用にあたり、可能な限り参酌されるべきである。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、アイドリングのためのスロットル開度制御に影響されないスロットル開度を検出でき、運転者の意図に対応した制御に資することができる。
【００５９】
また、スロットル弁の動作遅れによるスロットル開度検出値変化の影響を避けることができる。
このため、本発明で得られたスロットル開度を用いた内燃機関制御をより最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスロットル弁制御装置の構成の一例を示した全体構成図
【図２】本発明の実施形態１の機能ブロック図
【図３】エンジン冷却水温度とスロットル開度の関係を示したマップ
【図４】負荷と負荷補正用空気量の関係を示したマップ
【図５】補正空気量とスロットル開度との関係を示したマップ
【図６】実施形態１の動作を示したフローチャート図
【図７】実施形態１の動作を示したタイミングチャート図
【図８】本発明の実施形態２の機能ブロック図
【図９】実施形態２の動作を示したフローチャート図
【図１０】実施形態２の動作を示したタイミングチャート図
【符号の説明】
１０…スロットル弁
１１…アクチュエータ
１２…内燃機関
１３…自動変速機
１４…ニュートラルスイッチ
１５…エアコンスイッチ
１６…電気負荷スイッチ
１７…アクセルポジションセンサ
１８…エンジン回転数センサ
１９…水温センサ
１０ａ…スロットルポジションセンサ
２０…制御用コンピュータ（ＥＣＵ）
２１…駆動回路
２２…入力回路
２３…中央処理装置（ＣＰＵ）
２４…ＲＡＭ
２５…バックアップＲＡＭ
２６…ＲＯＭ
３１…アイドルスピードコントロール手段（ＩＳＣ手段）
３２…アクセル目標開度設定手段
３３…スロットル目標開度設定手段
３４…スロットル開度検出手段
３５…補正手段
３６…フィードバック制御手段
４１…加減速判定手段
４２…比較手段
４３…スロットル開度保持手段
４４…内燃機関の運転制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関において、スロットル弁の開度に基づいて内燃機関の運転を制御する運転制御手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、内燃機関では、エンジン吸入空気量をスロットル弁で調整し、スロットル開度に応じてエンジン出力を制御しているが、この制御にあたって、単一のスロットル弁で、ＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）と通常のアクセル操作に応じた出力制御との双方を行う電子制御式のスロットル弁制御装置がある。
【０００３】
この種の装置として、特開平７−６３０８３号では、内燃機関のアイドル時における実際の機関回転数が、予め記憶されたアイドル時の目標回転数となるように算出されたスロットル開度に基づいて、単一のスロットル弁を制御するアイドルスピードコントロール手段（ＩＳＣ手段）を備えている。そして、アイドル時に、ＩＳＣ手段により、予め記憶されたアイドル時目標回転数となるスロットル開度となるよう、スロットル弁を制御している。
【０００４】
スロットル弁には、スロットル開度を検出するためのスロットルセンサが設けられ、スロットル開度が検出されるが、エンジン制御等に使用するスロットル開度信号は、以下に示す式から明かなように、実際のスロットル開度信号からスロットル全閉学習値を差し引いた値を使用する。
スロットル開度信号（ＴＡ）＝
スロットルセンサの実検出値 − スロットル全閉学習値
スロットル弁は、機械的構造を有し、機関への組み付け誤差等により、単にスロットルセンサで開度を検出しただけでは、誤差を含む開度となってしまう。そこで、機関の始動毎に、まず、スロットル弁を一旦全閉し、その全閉位置を学習した上で、そのスロットル全閉学習値を実際に検出したスロットルセンサの値から引き、正確なスロットル開度を得ようというのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関には、エアーコンディショナ（エアコン）等の負荷が接続され、負荷の大きさに応じて、アイドル時の目標機関回転数を変更する。
【０００６】
たとえば、エアコンは、冷媒循環用のコンプレッサを有し、このコンプレッサを駆動するためにマグネット・クラッチを介して内燃機関の駆動シャフトに接続しており、アイドル時にエアコンがＯＮにされると、マグネット・クラッチが接続されるが、その際の負荷によってエンジンがストールするのを避けかつコンプレッサを駆動するため、ＩＳＣ手段は負荷に応じて目標機関回転数を上げる。
【０００７】
前記装置では、このＩＳＣ手段による制御に加え、通常のアクセルペダル操作によるスロットル弁制御も行う。よって、アクセルペダルが踏まれると、ペダルの踏み込み量に応じてスロットル弁が開かれる。
【０００８】
以上から明かなように、スロットルセンサの実検出値には、アイドル時における目標機関回転数に見合ったスロットル要求開度が含まれるので、アクセルペダルを一定にしていても、エアコン等の負荷の状況に応じて、ＩＳＣ手段による要求開度が変動し、スロットル開度信号が変動することとなる。
【０００９】
このことは、スロットル開度を制御パラメータとして利用する、各種エンジン制御に大きな影響をもたらす。
たとえば、アイドル時にエアコンをＯＮにすると、ＩＳＣ手段により、エアコンの負荷に応じて、アイドル時目標回転数が高くなり、スロットル目標開度が大きくなる。その後、エアコンがＯＦＦされると、アイドル時目標回転数が低く設定され、スロットル目標開度も低く設定される。しかし、実際のスロット弁は、機械的動作により開閉するので、スロットル目標開度が低く設定されても、直ちに閉じることなく応答遅れを生じ、徐々に閉じていく。
【００１０】
従って、応答遅れの最中にスロットル開度が検出されると、その遅れ分を含んだスロットル開度が算出されてしまう。すなわち、遅れにより未だ目標開度に達していないスロットル弁の開度を検出したスロットルセンサによる実検出値からスロットル全閉学習値を差し引いたスロットル開度信号は、本来必要とした目標スロットル開度に基づくスロットル開度より大きな値となるので、そのスロットル開度に基づくエンジン制御は、本来の要求に見合わない制御となる。
【００１１】
また、ＩＳＣ手段による制御と、アクセルペダルに基づくスロットル開度制御は混在するので、コンピュータによる電子制御側から見れば、スロットル開度の変動は、ＩＳＣ手段による場合か、アクセルペダルによる場合か不明であり、本来の運転者によるアクセルペダル操作に対応したエンジン制御を行えない場合がが生じ、ドライバビリティが悪くなる。
【００１２】
本発明は、以上に鑑みてなされたもので、制御用データにアイドル制御分が重畳されていることの弊害を除去し、より適切な制御に資するようスロットル開度を検出できるスロットル弁制御装置の提供を課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、アイドル時に要求されるスロットル開度をアイドル目標開度として設定し、
このアイドル目標開度及びアクセル操作量の双方を含む形でスロットル開度を制御するとともに、スロットル開度の変化に基づき、内燃機関の運転制御を行う内燃機関の運転制御装置において、スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段と、このスロットル開度検出手段で検出したスロットル開度から前記アイドル目標開度を差し引くことで、前記検出したスロットル開度を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段で補正したスロットル開度に基づいて内燃機関の運転を制御することを特徴とする内燃機関の運転制御装置とすることができる。
また、他の発明は、アイドル時に要求されるスロットル開度をアイドル目標開度として設定し、このアイドル目標開度及びアクセル操作量の双方を含む形でスロットル開度を制御するとともに、スロットル開度の変化に基づき、内燃機関の運転制御を行う内燃機関の運転制御装置において、スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段と、このスロットル開度検出手段で検出したスロットル開度から前記アイドル目標開度に応じたスロットル開度分を差し引くことで、前記検出したスロットル開度を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段で補正したスロットル開度に基づいて内燃機関の運転を制御することを特徴とする。
また、上記構成において、車両が加速状態にあるか減速状態にあるかを判定する加減速判定手段と、前記補正手段による補正後のスロットル開度を、前回測定した補正後のスロットル開度と比較する比較手段と、前記加減速判定手段が加速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より小さいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持するとともに、前記加減速判定手段が減速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より大きいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する、スロットル開度保持手段と、を備えてもよい。
【００１５】
アイドル目標開度を差し引くことで、アクセル操作に対応した真のスロットル弁開度が求められる。
また、上記構成に加え、車両が加速状態にあるか減速状態にあるかを判定する加減速判定手段と、
前記補正手段による補正後のスロットル開度を、前回測定した補正後のスロットル開度と比較する比較手段と、
前記加減速判定手段が加速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より小さいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持するとともに、前記加減速判定手段が減速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より大きいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する、スロットル開度保持手段と、
を備えることも可能である。
【００１６】
スロットル弁は、機械的な動作遅れによって、本来のスロットル開度とは異なるスロットル開度を生じることがある。このような場合、前記のような前回スロットル開度を保持することで、遅れ分の影響を避けることができる。
【００１７】
本発明は、スロットル開度を制御パラメータとして利用した、燃料噴射量制御装置や、燃料点火制御装置などの内燃機関の運転制御装置に好的に利用できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
まず、第１の実施形態を説明する。
【００１９】
（装置構成の説明）
図１には、スロットル弁制御装置が示されている。図１に示したように、内燃機関１２のシリンダに接続された吸気管内にスロットル弁１０が配設されるとともに、このスロットル弁１０を開閉するステッピングモータ等からなるアクチュエータ１１が設けられている。前記内燃機関１２には自動変速機１３が接続され、この自動変速機１３には、自動変速機１３のニュートラルポジションに対応してニュートラル信号を出力するニュートラルスイッチ１４が設けられている。
【００２０】
さらに、内燃機関によって駆動されるエアコンのＯＮ／ＯＦＦに対応してエアコン信号を出力するエアコンスイッチ１５が設けられている。また、ヘッドランプやフォグランプ等のＯＮ／ＯＦＦに対応して電気負荷信号を出力する電気負荷スイッチ１６が設けられている。加えて、アクセルペダルの踏み込み量を検出してアクセルポジション信号を検出するアクセルポジションセンサ１７が設けられている。また、内燃機関のエンジン回転数を検出して出力するエンジン回転数センサ１８が設けられ、さらに、内燃機関を冷却するラジエータ冷却水の温度を検出してその水温を出力する水温センサ１９が設けられている。また、スロットル弁１０の開度を検出するスロットルポジションセンサ１０ａが設けられている。
【００２１】
そして、ニュートラルスイッチ１４、エアコンスイッチ１５、電気負荷スイッチ１６、アクセルポジションセンサ１７、エンジン回転数センサ１８、水温センサ１９、スロットルポジションセンサ１０ａからの信号は、入力回路２２を介して制御用コンピュータ（ＥＣＵ）２０の中央処理装置（ＣＰＵ）２３に入力され、制御用のデータとして利用される。この中央処理装置２３には、これらスイッチ等からの入力データを基に中央処理装置ＣＰＵ２３によって演算された制御量に従ってスロットル弁駆動用のアクチュエータを駆動する駆動回路２１が接続されている。
【００２２】
さらに、中央処理装置２３には、各種処理データを記憶するＲＡＭ２４、記憶したデータを恒久的に保持するようバッテリによりバックアップされたバックアップＲＡＭ２５、プログラム等を記憶したＲＯＭ２６が接続されている。
【００２３】
本発明の制御装置の主たる構成は、このＲＯＭ２６に記憶されたプログラムによって中央処理装置２３上に実現される。
すなわち、前記プログラムによって、図２に示したような、以下の各機能実現手段が実現される。
(1)アイドル時に要求されるスロットル開度をアイドル目標開度として設定するアイドルスピードコントロール手段（ＩＳＣ手段）３１；
アイドル時に要求されるスロットル開度とは、アイドリングに必要なエンジン回転数を確保するためのスロットル開度である。内燃機関に負荷が加わっていない場合、少ないエンジン回転数で足りるが、エアコンやヘッドランプ、フォグランプ等の負荷が加わった場合、その負荷に見合う分、エンジン回転数を上げて、エアコン用コンプレッサや発電用オルタネータを駆動する。
【００２４】
実際、アイドル目標開度を得るために、図３に示したように、エンジン冷却水温度とスロットル開度量との関係を予めマップでバックアップＲＡＭ２５に記憶してあり、エアコン等の負荷に応じてアイドル目標開度を補正するため、図４に示したように、負荷に応じた投入負荷補正用空気量がマップとしてバックアップＲＡＭに記憶してある。さらに、図５に示したように、補正空気量に対するスロットル開度の大きさを定めたマップがバックアップＲＡＭ２５に記憶してあり、負荷に応じた補正空気量に対し、スロットル開度をマップから導き、エアコン等の負荷に応じてアイドル目標開度を補正するようになっている。
(2)アクセル操作に応じたアクセル目標開度を設定するアクセル目標開度設定手段３２；
スロットル弁はアクセルペダルと機械的結合を有せず、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルポジションセンサ１７で検出したアクセル操作量に従ったアクセル目標開度に向けて電気的に制御される。なお、図示しないが、アクセル操作量とアクセル開度との関係を示すマップがバックアップＲＡＭ２５に記憶され、このマップからアクセル操作量に対応したアクセル開度がアクセル目標開度として導かれる。
(3)アイドルスピードコントロール手段３１で設定したアイドル目標開度及びアクセル目標開度設定手段３２により設定されたアクセル目標開度の双方を含む形でスロットル目標開度を設定するスロットル目標開度設定手段３３；
スロットル目標開度設定手段３３は、前記ＩＳＣ手段３１で設定されたアイドル目標開度とアクセル目標開度設定手段３２で設定されたアクセル目標開度とを合算して最終的なスロットル目標開度を設定する。
【００２５】
この結果、スロットル弁１０はアクセル操作量に従ったアクセル目標開度のみならずアイドル目標開度を含む形で開閉制御される。
なお、特開平７−６３０８３号には、本発明でいうアイドル目標開度を「補正後のＩＳＣ目標開度」として算出する方法と、アクセル目標開度を算出する方法と、これらを加算して目標のスロットル開度を算出する方法が開示されているが、この方法は、本発明にも適用可能である。
(4)スロットルポジションセンサ１０ａからの検出信号からスロットル開度を算出するスロットル開度検出手段３４；
スロットルポジションセンサ１０ａは、現実のスロットル弁１０の開度を検出し、その検出信号をＡ／Ｄコンバータでデジタル信号として前記入力回路２２に入力する。これをスロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）という。
【００２６】
スロットル開度の検出のためには、スロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）を単に求めただけでは足りない。スロットル弁１０は機械的な誤差があるので、その誤差を校正する必要がある。すなわち、スロットル開度検出のためには、予めスロットル弁１０が全閉され、その全閉位置でのスロットルポジションセンサ１０ａからの出力をスロットル全閉位置としてＲＡＭ２４に記憶しておく。これをスロットル全閉学習値(ＧＴＡ)という。そして、このスロットル全閉学習値(ＧＴＡ)をスロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）から減算することで、本来のスロットル開度を得ることができる。
【００２７】
数式として表すと、
スロットル開度(ＴＡ１)＝スロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）−スロットル全閉学習値(ＧＴＡ)・・・（１）
となる。
(5)前記スロットル開度検出手段３４で検出したスロットル開度を前記アイドル目標開度を考慮して補正する補正手段３５；
前記補正手段３５は、前記スロットル開度検出手段３４で前記（１）式により検出したスロットル開度から前記アイドル目標開度を差し引く。
【００２８】
すなわち、（１）式で得たスロットル開度(eta)は、ＩＳＣ手段３１で設定したアイドル目標開度に応じたスロットル開度を含む。従って、スロットル開度が変動するとき、その変動が、アクセルを踏んだことに起因するのか、それとも、エアコン等の負荷が変動することでアイドル目標開度が変動したことに起因したのか、スロットル開度の検出側から見たとき不明である。
【００２９】
従って、（１）で得たスロットル開度を、種々の制御、例えば、燃料点火タイミングの制御や燃料噴射制御を行う場合、アクセルの踏み込みに応じてすべき制御を、アクセルが踏まれず、単にエアコンが作動したのみの場合にも行ってしまう場合があり、適切な制御を行えない。
【００３０】
そこで、以下の（２）式に従い、（１）式により検出したスロットル開度から前記アイドル目標開度を差し引くのである。
(ＴＡ２)は変動せず、エンジン制御等に影響を与えない。
(6)前記スロットル目標開度設定手段３３で設定したスロットル目標開度に向けてフィードバック制御を行うフィードバック制御手段３６；
内燃機関は、スロットル目標開度に応じた目標回転数を達成するようにフィードバック制御される。すなわち、（１）式で検出したスロットル開度が目標値に達していないとき、その目標値に達する方向にスロットル開度を開くかあるいは閉じるように制御する。
（実施形態１の作用・効果）
次に、前記機能実現手段によるスロットル弁の制御について、図６のフローチャート図、図７のタイミングチャート図を使用して説明する。
各種制御のためにスロットル開度の算出が、図６のフローチャートに従い、８ｍｓ毎のルーチンプログラムとして実行される。
【００３１】
まず、エンジン始動時に、スロットル弁が全閉され、その全閉位置がスロットル全閉学習値(ＧＴＡ)として、記憶される（ステップ１０１）。
次いで、エンジン冷却水の温度等から図３〜図５のマップに従って、ＩＳＣ手段３１により、アイドル目標開度が算出される（ステップ１０２）。
【００３２】
さらに、運転者のアクセルペダル踏み込み量に反応するアクセルポジションセンサからの信号を受け、アクセル操作量が算出され、アクセル目標開度設定手段３２により、マップからアクセル目標開度が導かれる（ステップ１０３）。
【００３３】
そして、得られたアイドル目標開度とアクセル目標開度とがスロットル目標開度設定手段３３で加算され、制御目標たるスロットル目標開度が得られる（ステップ１０４）。
【００３４】
通常、スロットル弁１０は、このスロットル目標開度に一致するようにフィードバック制御手段３６によって制御される（ステップ１０５）。
このフィードバック制御にあたって、スロットル弁１０がスロットル目標開度に一致するかを判定するため、スロットル開度検出手段でスロットル弁の実際の開度を検出する必要があるが、前記フィードバック制御の場合、検出式は前記（１）式に基づく。
【００３５】
しかし、エンジン燃料噴射制御や燃料点火制御を行う場合、前記（１）式を用いると、スロットル開度に、アイドル目標開度に対応した開度分が含まれるので、アクセル操作をしていないにも拘わらず、エアコンなどの負荷に応じた変動があると、制御側からすれば、その変動がアクセル操作によるのかエアコン等の負荷によるのか不明であり、エアコンのＯＮに基づくスロットル開度の拡大時に、アクセル操作量の増大と同等の燃料噴射制御を行ってしまう。
【００３６】
これにより、機関の出力が変動すると、運転者からみて、予期し得ない変動であり、ドライバビリティを損なう。
そこで、燃料噴射制御や燃料点火制御用のデータとして、前記（２）式に従って、（１）を補正手段３５で補正し、ＩＳＣ手段３１による影響をキャンセルしておく（ステップ１０６）。
図７のタイミングチャートで見ると、エアコンのＯＮ・ＯＦＦにより、アイドル目標開度が変動し、それに応じて、検出したスロットル開度も変動するが、補正手段３５による補正によって、従来の場合を示した（７−４）に比較して、（７−５）で示したようにＩＳＣ分がキャンセルされ、アクセル操作に応じたスロットル開度の変化分のみ残る。燃料噴射制御や燃料点火制御では、この残ったアクセル操作対応の変化分を制御用データとして使用する。
【００３７】
この結果、エアコン等の負荷の変動に影響のない、エンジン制御を行うことができ、ドライバビリティを向上させることができる。
＜実施形態２＞
次に、第２の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３８】
装置構成は図１で示した実施形態１と同一であるため、その説明は省略する。ここでは、ＣＰＵ上で実行されるプログラムが、図８に示したように、以下の機能実現手段を実現する点で、実施形態１と異なる。
【００３９】
すなわち、前記実施形態１における、(1)アイドルスピードコントロール手段３１、(2)アクセル目標開度設定手段３２、(3)スロットル目標開度設定手段３３、(4)スロットル開度検出手段３４、(5)補正手段３５、(6)フィードバック手段３６に加え、実施形態２では、以下の手段を有する。
(7)車両が加速状態にあるか減速状態にあるかを判定する加減速判定手段４１；
車両が加速状態にあるか否かは、車速センサやＧセンサにより周知の技術で検出可能であるが、スロットル目標開度と検出した現在のスロットル開度との差異によっても検出可能である。
【００４０】
すなわち、以下の式（３）で加速判定値（△ＴＡ：スロットル開度の単位時間当たりの変化量）を求め、この加速判定値が正であるとき、減速時であると判定し、加速判定値が負であるとき、加速時であると判定する。
加減速判定値(△ＴＡ)＝スロットル開度(ＴＡ１)−スロットル目標開度
＝｛スロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）−スロットル全閉学習値(ＧＴＡ)｝−スロットル目標開度・・・（３）
(8)前記補正手段３５による補正後のスロットル開度を、前回測定した補正後のスロットル開度と比較する比較手段４２；
スロットル開度検出手段３４では、定期的に（ここでは８ｍｓ毎に）前記（２）式に従い、スロットル開度(ＴＡ２)を計算しておき、ＲＡＭ２４に保持しておく。スロットル開度(ＴＡ２)の値は、まず、テンポラリーファイルとして、変数tＴＡに格納され、定期的な計測毎に、tＴＡの内容が、前回測定値であることを意味する変数ＴＡ８に格納され、更新される。
【００４１】
比較手段では、前記（２）式で得た前回測定のスロットル開度ＴＡ８と、今回測定したスロットル開度tＴＡを比較し、比較結果をスロットル開度保持手段４３に渡す。
(9)前記加減速判定手段が加速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より小さいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持するとともに、前記加減速判定手段が減速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より大きいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する、スロットル開度保持手段４３；
スロットル開度保持手段３４は、加減速判定手段４１の判定結果と比較手段４２の比較結果を受け、次の条件式（４）〜（７）を満たすことにより、本来必要なスロットル開度を保持する。
まず、
加減速判定値(△ＴＡ)＜−EDLTAT ・・・（４）
及び
tＴＡ ＜ ＴＡ８ ・・・（５）ここで、EDLTATとは、スロットル弁の不感帯を示し、−EDLTAT〜＋EDLTATの間で、スロットル弁は応答しない。本例では、−0.122deg〜0.122degの範囲
である。
の双方を満たすとき、すなわち、加減速判定値(△ＴＡ)が−EDLTAT以下（加速時であることを意味する）で、かつ、現在のスロットル開度tＴＡ が前回スロットル開度ＴＡ８ より小さいとき、 tＴＡ＝ＴＡ８ として、前回のスロットル開度を今回スロットル回度とし、この値tＴＡを本来必要なスロットル開度ＴＡとして保持する。
次に、
加減速判定値(△ＴＡ)＞ EDLTAT ・・・（６）
及び
tＴＡ ＞ ＴＡ８ ・・・（７）
の双方を満たすとき、すなわち、加減速判定値(△ＴＡ)がEDLTAT以上（減速時であることを意味する）で、かつ、現在のスロットル開度 tＴＡ が前回スロットル開度ＴＡ８ より大きいとき、 t_ＴＡ＝ＴＡ８ として、前回のスロットル開度を今回スロットル回度とし、この値tＴＡを本来必要なスロットル開度ＴＡとして保持する。
なお、ＴＡ２が、負のとき、tＴＡ＞＝0.0(deg)とする。
最後に、上記加減速のいずれの場合も、テンポラリーファイルに変数tＴＡとしてメモリに保持したスロットル開度を制御用データ変数ＴＡに渡す（ＴＡ←tＴＡ)。
（実施形態２の作用・効果）
前記実施形態２の動作例を図９のフローチャート、図１０のタイミングチャートを参照して説明する。
まず、各種制御のためにスロットル開度の算出が、図９のフローチャートに従い、８ｍｓ毎のルーチンプログラムとして実行される。
【００４２】
まず、（２）式により前回実行時に算出したスロットル開度を前回算出値ＴＡ８としてＲＡＭに記憶しておく（ステップ２０１）。このステップがエンジン始動時であれば、前回開度は検出していなので、初期値はヌルとなる。
【００４３】
次いで、エンジン始動時に、スロットル弁が全閉され、その全閉位置がスロットル全閉学習値(ＧＴＡ)として記憶される（ステップ２０２）。
次いで、エンジン冷却水の温度等から図３〜図５のマップに従って、ＩＳＣ手段３１により、アイドル目標開度が算出される（ステップ２０３）。
【００４４】
さらに、運転者のアクセルペダル踏み込み量に反応するアクセルポジションセンサ１７からの信号を受け、アクセル操作量が算出され、アクセル目標開度設定手段３２により、マップからアクセル目標開度が導かれる（ステップ２０４）。
【００４５】
そして、得られたアイドル目標開度とアクセル目標開度とが加算され、制御目標たるスロットル目標開度が得られる（ステップ２０５）。
通常、スロットル弁は、このスロットル目標開度に一致するようにフィードバック制御手段３６によって制御される（ステップ２０６）。
【００４６】
実施形態１では、ここで、前記（２）式に従って、（１）を補正手段３５で補正し、ＩＳＣ手段３１による影響をキャンセルした。しかし、補正手段３５で、ＩＳＣ分をキャンセルしても、スロットル弁の機械的動作・モータ動作の遅れにより、実際に測定したスロットルセンサＡ／Ｄ値(ＴＡＡＤ）にも機械的遅れを生じる。この結果、エアコン等のＯＦＦでアイドル目標開度が小さくなり、スロットル開度の計算において、アイドル目標開度が補正手段によってキャンセルされたとしても、遅れ部分では、図１０のタイミングチャートの（１０−３）で示したような、遅れによる山（Ｍ）が出てしまう。
【００４７】
この山（Ｍ）の存在で、本来、スロットル目標開度は０（点Ｐ）であるにも拘わらず、算出したスロットル開度は未だ０（点Ｑ）にならず、これを制御データとして、燃料噴射制御等に用い、不適切な制御を行ってしまう可能性がある。
【００４８】
そこで、この遅れによる山の部分をキャンセルするために、以下の処理を行う。
すなわち、ステップ２０７で、現時点でのスロットルセンサＡ／Ｄ値を算出しておき、次いで、ステップ２０８で、加減速判定手段４１により、前記式（３）で加速判定値を求める。
【００４９】
さらに、スロットル開度仮信号（tＴＡ)を算出しておく（ステップ２０９）。ここでは、スロットル開度検出手段３４により、前記（２）式に従い、補正手段３５による補正を含んだスロットル開度(ＴＡ２)を計算しておき、ＲＡＭ２４に、変数tＴＡとして格納する。
【００５０】
次いで、前記加減速判定手段４１が加速状態にあるか否か（加減速判定値(△ＴＡ)＜−EDLTAT（-0.122deg）か否か）を判定し（ステップ２１０）、加速時と判定した場合、比較手段４２により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より小さい（tＴＡ ＜ ＴＡ８）と判断されたことを条件に、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する（tＴＡ＝ＴＡ８）（ステップ２１１）。これをtＴＡ下限ガード処理と称する。
次に、ステップ２１０で、加速状態でないと判定されたとき、前記加減速判定手段４１はさらに、減速状態にあるか否か（加減速判定値(△ＴＡ)＞EDLTAT（0.122deg）か否か）を判定し（ステップ２１１）、減速時と判定した場合であって、比較手段４２により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より大きい（tＴＡ ＞ＴＡ８）と判断されたことを条件に、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する（tＴＡ＝ＴＡ８）（ステップ２１３）。これをtＴＡ上限ガード処理と称する。
【００５１】
ステップ２１１、２１２、２１３の処理の後は、いずれもステップ２１４に進み、tＴＡ＞＝0.0(deg)という条件判定がなされ、この条件を満たさない場合は、tＴＡ←０degとする（ステップ２１５）。すなわち、tＴＡの下限を０とする。
【００５２】
ステップ２１４で、tＴＡ＞＝0.0(deg)という条件判定を満たす場合、仮のスロットル開度tＴＡを本来必要とするＴＡ(t)として保持する（ステップ２１６）。
以上の処理を、図１０のタイミングチャートを参照してみると、エアコンのＯＦＦにより、アイドル目標開度が０となった場合でも、スロットル弁の機械的遅れにより、スロットルセンサＡ／Ｄ値は目標開度より大きい値として残るが、
tＴＡ上限ガード処理を行うと、（１０−４）のように、応答遅れによるスロットル開度は無視され、前回検出時のスロットル開度が優先されるので、応答遅れによる影響をキャンセルすることができる。
＜本発明の応用＞
前記のように求めた、スロットル開度、すなわち、実施の形態１におけるスロットル開度(ＴＡ２)や、実施の形態２におけるスロットル開度ＴＡ(t) の値は、先に述べたように、燃料噴射制御や燃料点火制御などの内燃機関の運転制御装置４４用のデータとして用いることができる。
【００５３】
特開昭６０−５０２４１号には、スロットル開度の単位時間当たりの変化量（ΔＴＡ）から加速・減速を検出し、その検出結果に応じて燃料噴射量を増量・減量する電子制御エンジンの空燃比なまし制御技術が開示されている。
【００５４】
また、特公昭４７−４１２８８号には、前記ΔＴＡの変化速度より燃料噴射量を増量する内燃機関用電気式燃料噴射制御装置が開示されている。
特公平２−５６４９３号には、ΔＴＡより加速を判定し、燃料噴射量を増量する燃料噴射制御方法が開示されている。
【００５５】
さらに、特開平２−４２１６０号では、ΔＴＡより空気吸入量を予測する装置が開示されている。
また、特開昭６０−１５９３７２号には、アイドル時のスロットル開度変化により燃料点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御方法が記載され、特開昭５９−１４５３６４号には、ΔＴＡにより加速を判定し、燃料点火時期を進角する内燃機関の点火時期制御方法が記載されている。
【００５６】
これら公報に記載された各種制御装置や方法に本発明により得られる本来のスロットル開度ＴＡ２,ＴＡ(t)を適用することで、運転者の意図に応じた加速・減速の検出や、空気吸入量の予測が可能となり、より好的な制御が可能となる。
【００５７】
なお、以上各公報の記載内容は本発明の適用にあたり、可能な限り参酌されるべきである。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、アイドリングのためのスロットル開度制御に影響されないスロットル開度を検出でき、運転者の意図に対応した制御に資することができる。
【００５９】
また、スロットル弁の動作遅れによるスロットル開度検出値変化の影響を避けることができる。
このため、本発明で得られたスロットル開度を用いた内燃機関制御をより最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスロットル弁制御装置の構成の一例を示した全体構成図
【図２】本発明の実施形態１の機能ブロック図
【図３】エンジン冷却水温度とスロットル開度の関係を示したマップ
【図４】負荷と負荷補正用空気量の関係を示したマップ
【図５】補正空気量とスロットル開度との関係を示したマップ
【図６】実施形態１の動作を示したフローチャート図
【図７】実施形態１の動作を示したタイミングチャート図
【図８】本発明の実施形態２の機能ブロック図
【図９】実施形態２の動作を示したフローチャート図
【図１０】実施形態２の動作を示したタイミングチャート図
【符号の説明】
１０…スロットル弁
１１…アクチュエータ
１２…内燃機関
１３…自動変速機
１４…ニュートラルスイッチ
１５…エアコンスイッチ
１６…電気負荷スイッチ
１７…アクセルポジションセンサ
１８…エンジン回転数センサ
１９…水温センサ
１０ａ…スロットルポジションセンサ
２０…制御用コンピュータ（ＥＣＵ）
２１…駆動回路
２２…入力回路
２３…中央処理装置（ＣＰＵ）
２４…ＲＡＭ
２５…バックアップＲＡＭ
２６…ＲＯＭ
３１…アイドルスピードコントロール手段（ＩＳＣ手段）
３２…アクセル目標開度設定手段
３３…スロットル目標開度設定手段
３４…スロットル開度検出手段
３５…補正手段
３６…フィードバック制御手段
４１…加減速判定手段
４２…比較手段
４３…スロットル開度保持手段
４４…内燃機関の運転制御装置
Claims (3)
- アイドル時に要求されるスロットル開度をアイドル目標開度として設定し、
このアイドル目標開度及びアクセル操作量の双方を含む形でスロットル開度を制御するとともに、
スロットル開度の変化に基づき、
内燃機関の運転制御を行う内燃機関の運転制御装置において、
スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段と、
このスロットル開度検出手段で検出したスロットル開度から前記アイドル目標開度を差し引くことで、前記検出したスロットル開度を補正する補正手段と、
を備え、
前記補正手段で補正したスロットル開度に基づいて内燃機関の運転を制御することを特徴とする内燃機関の運転制御装置。 - アイドル時に要求されるスロットル開度をアイドル目標開度として設定し、
このアイドル目標開度及びアクセル操作量の双方を含む形でスロットル開度を制御するとともに、
スロットル開度の変化に基づき、
内燃機関の運転制御を行う内燃機関の運転制御装置において、
スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段と、
このスロットル開度検出手段で検出したスロットル開度から前記アイドル目標開度に応じたスロットル開度分を差し引くことで、前記検出したスロットル開度を補正する補正手段と、
を備え、
前記補正手段で補正したスロットル開度に基づいて内燃機関の運転を制御することを特徴とする内燃機関の運転制御装置。 - 車両が加速状態にあるか減速状態にあるかを判定する加減速判定手段と、
前記補正手段による補正後のスロットル開度を、前回測定した補正後のスロットル開度と比較する比較手段と、
前記加減速判定手段が加速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より小さいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持するとともに、前記加減速判定手段が減速時と判定し、かつ、比較手段により現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より大きいと判断したとき、前回のスロットル開度を本来必要なスロットル開度として保持する、スロットル開度保持手段と、
を備えた請求項１又は２記載の内燃機関の運転制御装置。
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