JP3966847B2 - Engine intake air amount control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン用吸気量制御装置に関し、特に、吸気通路を横切って通路形成体に回動可能に支承される弁軸にスロットル弁およびスロットルドラムが固定され、アイドリング時に吸気を導くことを可能としてスロットル弁の上流側および下流側間を結ぶバイパス通路の開度が、ステップモータ駆動式のアイドル調節弁で調節されるエンジン用吸気量制御装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an intake air amount control device for an engine, and in particular, a throttle valve and a throttle drum are fixed to a valve shaft that is rotatably supported by a passage forming body across an intake passage and can guide intake air at idling. In particular, the present invention relates to an engine intake air amount control device in which the opening degree of a bypass passage connecting the upstream side and the downstream side of a throttle valve is adjusted by an idle control valve driven by a step motor.
従来、かかるエンジン用吸気量制御装置は、たとえば特許文献1等により既に知られている。
ところで、ステップモータ駆動式のアイドル調節弁を用いてアイドル空気量を調節するものでは、リニアソレノイド駆動式のものに比べると、アイドル調節弁の開度を検出するセンサが不要であって簡便かつコンパクトな構成が可能となるのであるが、ステップモータの制御パルス数とアイドル調節弁の開度位置との対応関係を常に一定かつ正確に維持することが必要であり、しかも脱調の問題が常につきまとう。すなわち機関の冷間始動時やバッテリ電源の電圧低下時にはステップモータの制御パルス数とアイドル調節弁の開度位置とが正常な対応関係を維持し得なくなる。そこで、ステップモータの制御パルス数とアイドル調節弁の開度位置との対応関係を正常に維持するために、上記特許文献1で開示されたものでは、点火スイッチの遮断直後にアイドル調節弁を全閉あるいは全開位置まで駆動し、その全閉あるいは全開位置を基準位置とするようにステップモータの作動パルス数をリセットするようにしている。
By the way, a device for adjusting the amount of idle air using a step motor drive type idle control valve does not require a sensor for detecting the opening degree of the idle control valve, and is simple and compact compared to a linear solenoid drive type. However, it is necessary to maintain the correspondence between the number of control pulses of the stepper motor and the opening position of the idle control valve constantly and accurately, and the problem of step-out always occurs. . In other words, the normal correspondence between the number of control pulses of the step motor and the opening position of the idle control valve cannot be maintained when the engine is cold started or when the voltage of the battery power supply is reduced. Therefore, in order to maintain a normal correspondence between the number of control pulses of the step motor and the opening position of the idle control valve, the one disclosed in
ところが、上記特許文献1で開示されたものでは、アイドル調節弁が閉じ側に弾発付勢されておらず、しかもアイドル調節弁およびステップモータ間に設けられる動力伝達手段がラックおよびピニオンで構成されていてラックおよびピニオン間にはバックラッシュが必ず在るので、エンジン再始動に伴なうアイドリング時に、目標位置までのステップモータの作動と、該ステップモータの作動に伴なうアイドル調節弁の実作動位置との間に、図11で示すような差が生じる。
However, in the one disclosed in
すなわち、図12(a)で示すアイドル調節弁45′の全閉時からステップモータが作動量ΔA′だけ作動するまでは、ラック65およびピニオン66間のバックラッシュと、ステップモータにおける励磁パターンのずれ(一般的な4極2相励磁方式のステップモータでは最大3ステップ分のずれ)とにより、図12(b)で示すように、ラック65すなわちアイドル調節弁45′の開弁作動が開始されることはなく、アイドル調節弁45′の開弁作動に時間ΔTだけ遅れが生じることになる。またアイドル調節弁45′が或る開度まで作動した位置に在る図12(c)の状態からステップモータが作動量ΔA′だけ閉弁方向に作動するまでは、図12(d)で示すように、ラック65すなわちアイドル調節弁45′の閉弁作動が開始されることはなく、アイドル調節弁45′の閉弁作動に時間ΔTだけ遅れが生じることになる。
That is, the backlash between the
またアイドル調節弁を閉じ側に弾発付勢する戻しばねを有するものでは、エンジン再始動に伴なうアイドリング時に、目標位置までのステップモータの作動と、該ステップモータの作動に伴なうアイドル調節弁の実作動位置との間に、図13で示すような差が生じる。すなわちアイドル調節弁の全閉時からステップモータが作動量ΔA′だけ作動するまでは、動力伝達手段でのバックラッシュと、ステップモータにおける励磁パターンのずれとにより、アイドル調節弁の開弁作動が開始されることはなく、アイドル調節弁の開弁作動に時間ΔTだけ遅れが生じ、アイドル調節弁が或る開度まで作動してからは、アイドル調節弁の作動に時間遅れが生じることはないものの、常に目標位置>実作動位置の関係となる。 In addition, in the case of having a return spring that elastically biases the idle control valve toward the closing side, the idling accompanying the engine restart, the operation of the step motor to the target position, and the idling accompanying the operation of the step motor. A difference as shown in FIG. 13 occurs between the actual operating position of the control valve. That is, from when the idle control valve is fully closed until the step motor is operated by the operating amount ΔA ′, the idle control valve starts to open due to backlash in the power transmission means and deviation of the excitation pattern in the step motor. Although there is no delay in the opening operation of the idle control valve by a time ΔT, the idle control valve will not be delayed in time after the idle control valve is operated to a certain opening degree. Therefore, the relationship of target position> actual operating position is always established.
このように点火スイッチ遮断直後にアイドル調節弁を全閉位置まで駆動してその全閉位置を基準位置とすべくステップモータの作動パルス数をリセットするようにしたものでは、エンジン再始動時には、戻しばねの有無に無関係に目標位置>実作動位置の関係となり、エンジン再始動時にアイドル調節弁の目標開度までの開弁作動が遅れることになり、また始動後のアイドル制御でもアイドル調節弁の開度が目標開度よりも小さくなる。 In this way, immediately after the ignition switch is cut off, the idle control valve is driven to the fully closed position and the number of operation pulses of the step motor is reset so that the fully closed position becomes the reference position. Regardless of the presence or absence of a spring, the relationship of target position> actual operating position is established, and when the engine is restarted, the valve opening operation to the target opening of the idle control valve will be delayed. The degree becomes smaller than the target opening.
ところで、アイドル制御では、アイドル調節弁が全閉となることはなく、全閉近傍での微調整が要求されるが、上述のようにアイドル調節弁の開弁駆動および閉弁駆動で実作動位置が目標位置と異なるものでは、正確なアイドル制御が困難である。また戻しばねを有するものでは、常に目標位置>実作動位置であるので、エンジン回転速度がぎくしゃくしてアイドル回転速度が不安定となり、エンストに至る可能性がある。 By the way, in the idle control, the idle control valve is not fully closed, and fine adjustment in the vicinity of the full close is required. However, as described above, the actual operation position is determined by the opening and closing of the idle control valve. If the position is different from the target position, accurate idle control is difficult. Further, in the case of having a return spring, the target position is always greater than the actual operating position, so that the engine rotation speed becomes jerky and the idle rotation speed becomes unstable, leading to an engine stall.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、アイドル制御の基準となるバイパス通路の開度をステップモータの制御パルスに適切に対応付け得るようにしたエンジン用吸気量制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an intake air amount control device for an engine that can appropriately associate the opening of a bypass passage serving as a reference for idle control with a control pulse of a step motor. For the purpose.
上記目的を達成するために、本発明は、吸気通路を有する通路形成体と、前記吸気通路を横切って通路形成体に回動可能に支承される弁軸と、吸気通路を開閉可能として前記弁軸に固定されるスロットル弁と、通路形成体の外側方で前記弁軸の一端に固定されるスロットルドラムと、アイドリング時に吸気を導くことを可能として前記スロットル弁の上流側および下流側間を結ぶバイパス通路の開度を調節すべく作動方向を一直線とした弁体およびステップモータ間がバックラッシュを有する動力伝達手段を介して連結されて成るステップモータ駆動式のアイドル調節弁と、そのアイドル調節弁の弁体を閉じ側に常に付勢する戻しばねとを備えるスロットル装置と;前記ステップモータの作動を制御する制御ユニットと;を含むエンジン用吸気量制御装置において、前記制御ユニットは、前記バイパス通路の開度調節によるアイドル制御を実行すべく前記ステップモータの作動を制御可能であるとともに、該アイドル制御の基準となるバイパス通路の開度をステップモータの制御パルスに対応付けるためのイニシャライズを実行するにあたっては前記アイドル調節弁を全閉位置まで一旦駆動した後に所定量だけ開弁側に駆動した位置を制御の基準とすべくステップモータの作動パルス数をリセットし、前記所定量は、前記動力伝達手段でのバックラッシュと前記ステップモータにおける励磁パターンのずれとを含む分以上の値であって、前記イニシャライズの終了後には該ステップモータの作動に伴なう前記アイドル調整弁の実作動位置が目標位置より大となるように、前記イニシャライズの際にアイドル調節弁を全閉位置まで一旦駆動した後でステップモータを開弁方向に駆動する値として設定されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a passage forming body having an intake passage, a valve shaft that is rotatably supported by the passage forming body across the intake passage, and the valve that opens and closes the intake passage. A throttle valve fixed to the shaft, a throttle drum fixed to one end of the valve shaft on the outer side of the passage forming body, and an upstream side and a downstream side of the throttle valve are connected so that intake air can be guided during idling. Step motor drive type idle control valve in which the valve element and the step motor are connected via a power transmission means having backlash to adjust the opening degree of the bypass passage, and the idle control valve A throttle device including a return spring that constantly biases the valve body of the valve to the closed side; and a control unit that controls the operation of the step motor. In the quantity control device, the control unit can control the operation of the step motor to execute idle control by adjusting the opening of the bypass passage, and step the opening of the bypass passage serving as a reference for the idle control. number actuation pulse of the step motor in order to a predetermined amount of control the position operated in the opening side reference after once driving the idle regulating valve to the fully closed position in executing the initialization for associating the control pulses of the motor The predetermined amount is a value not less than the amount including the backlash in the power transmission means and the deviation of the excitation pattern in the step motor. After the initialization is completed , the predetermined amount is accompanied by the operation of the step motor. as the actual operating position of Nau said idle regulating valve is larger than the target position, the initiative Characterized in that it is set to the step motor to idle regulating valve during rise after once driven to the fully closed position as the value you operated in the opening direction.
本発明によれば、アイドル制御の基準となるバイパス通路の開度をステップモータの制御パルスに対応付けるためのイニシャライズを実行するにあたってはアイドル調節弁を全閉位置まで一旦駆動した後に所定量だけ開弁側に駆動した位置を制御の基準とすべくステップモータの作動パルス数をリセットし、前記所定量は、前記動力伝達手段でのバックラッシュと前記ステップモータにおける励磁パターンのずれとを含む分以上の値であって、前記イニシャライズの終了後には該ステップモータの作動に伴なう前記アイドル調整弁の実作動位置が目標位置より大となるように、前記イニシャライズの際にアイドル調節弁を全閉位置まで一旦駆動した後でステップモータを開弁方向に駆動する値として設定されるので、前記リセットによるイニシャライズ後には、アイドル調節弁の実作動位置が、目標位置よりも所定作動量(即ちイニシャライズ時のステップモータの全作動量から動力伝達手段のバックラッシュならびにステップモータにおける励磁パターンのずれを減算した分)だけ大きくなって、アイドル調節弁を速やかに目標開度まで開弁駆動することができ、応答性の向上を図ることができる。また全閉近傍での微調整にあたっては、アイドル調節弁の開弁駆動および閉弁駆動で実作動位置が異なることはない(即ちアイドル調節弁は、その開閉いずれの作動方向であっても同一開度となる)ので、正確なアイドル回転速度制御が可能であり、しかも実作動位置>目標位置となることからアイドル調節弁の低開度での制御時に回転むらやエンストが生じる可能性を排除して正確な制御を行なうことが可能となる。 According to the present invention, when executing the initialization for associating the opening degree of the bypass passage as a reference for idle control with the control pulse of the step motor, the idle control valve is once driven to the fully closed position and then opened by a predetermined amount. The number of operating pulses of the step motor is reset so that the position driven to the side is used as a control reference, and the predetermined amount is equal to or greater than the amount including backlash in the power transmission means and deviation of the excitation pattern in the step motor. The idle control valve is in a fully closed position at the time of initialization so that the actual operating position of the idle adjusting valve accompanying the operation of the step motor is greater than the target position after the initialization is completed. once so set as a value that to drive the step motor in the opening direction after driving up, initiative by the reset After initialization, the actual operating position of the idle control valve is less than the target position by subtracting the predetermined operating amount (ie, the total operating amount of the step motor at the time of initialization from the backlash of the power transmission means and the deviation of the excitation pattern in the step motor). ), The idle control valve can be driven to open quickly to the target opening, and the responsiveness can be improved. In addition, in the fine adjustment in the vicinity of the fully closed state, the actual operation position does not differ between the valve opening drive and the valve closing drive of the idle control valve (that is, the idle control valve is opened in the same direction regardless of the operation direction). Therefore, it is possible to accurately control the idling speed, and since the actual operating position is larger than the target position, the possibility of uneven rotation and engine stall when the idling control valve is controlled at a low opening is eliminated. Therefore, accurate control can be performed.
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1ないし図10は本発明の一実施例を示すものであり、図1はスロットル装置の上流側から見た正面図、図2はスロットル装置の下流側から見た背面図、図3は図1の3−3線断面図、図4は図1の4−4線に沿うスロットル装置の概略断面図、図5は図2の5−5線に沿うスロットル装置の概略断面図、図6は図1の6−6線に沿って示すアイドル調節弁の拡大縦断面図、図7は点火スイッチ遮断直後のステップモータの制御処理手順を示すフローチャート、図8は点火スイッチ遮断直後のステップモータ駆動信号およびアイドル調節弁作動位置の変化を示す図、図9はアイドル調節弁および動力伝達手段の全閉位置からの作動状態を順次示す図、図10はイニシャライズ後のアイドル調節弁の実位置および目標位置の変化を示す図である。 1 to 10 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view as seen from the upstream side of the throttle device, FIG. 2 is a rear view as seen from the downstream side of the throttle device, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the throttle device taken along line 4-4 of FIG. 1, FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the throttle device taken along line 5-5 of FIG. 2, and FIG. 1 is an enlarged vertical sectional view of the idle control valve taken along line 6-6 in FIG. 1, FIG. 7 is a flowchart showing a control processing procedure of the step motor immediately after the ignition switch is cut off, and FIG. 8 is a step motor drive signal immediately after the ignition switch is cut off. FIG. 9 is a diagram sequentially illustrating the operation state from the fully closed position of the idle control valve and the power transmission means, and FIG. 10 is the actual position and target position of the idle control valve after initialization. It is a figure showing the change of .
先ず図1ないし図3において、スロットル装置12は金属製の通路形成体15を備えるものであり、該通路形成体15には、車両のエンジンに吸気マニホールド13(図4および図5参照)を介して接続された状態でほぼ水平方向に延びる吸気通路16が形成されており、該吸気通路16を横切る弁軸17が通路形成体15に回動可能に支承され、吸気通路16を開閉可能なバタフライ形のスロットル弁18が一対のねじ部材19,19により弁軸17に固定される。
First, in FIGS. 1 to 3, the
弁軸17の一端部は、軸受27を通路形成体15との間に介在せしめて通路形成体15を貫通するものであり、弁軸17には、軸受27における内輪の一端を当接せしめる環状の段部17aが設けられる。また弁軸17の一端には、ナット28が同軸に螺合されるものであり、このナット28と、前記軸受27における内輪の他端に一端を当接させて弁軸17を同軸に囲繞する円筒状のスペーサ29の他端との間に、スロットルドラム30が挟持、固定される。このスロットルドラム30には、スロットル操作に応じた駆動力を該スロットルドラム30を介して弁軸17に伝達するためのスロットルワイヤ(図示せず)が巻掛け、連結される。
One end of the
前記軸受27の外輪は、通路形成体15と、前記スペーサ29を同軸に囲繞して通路形成体15に嵌合されるカラー32との間に挟持されるものであり、カラー32の内面およびスペーサ29の外面間には環状のシール部材33が嵌入、保持される。またスロットルドラム30および前記カラー32間には、コイル状のねじりばねである第1戻しばね34が介装される。
The outer ring of the
一方、弁軸17の他端部は、通路形成体15に一体に設けられた円筒状の支持部20にブッシュ21を介して支承されており、支持部20から突出した弁軸17の他端にはレバー22が固着される。また通路形成体15には、前記支持部20を囲繞して該支持部20よりも外方に突出する取付筒部23が一体に設けられており、該取付筒部23の外端開口部には、前記レバー22に連結される開度センサ24のフランジ部25が複数のねじ部材26…で締結される。
On the other hand, the other end portion of the
また弁軸17の他端側で、レバー22と通路形成体15との間には、コイル状のねじりばねである第2戻しばね35が設けられており、第2戻しばね35は、前記第1戻しばね34と共働して、弁軸17をスロットル弁18の閉弁方向に付勢するばね力を発揮する。
Further, on the other end side of the
図4および図5を併せて参照して、通路形成体15には、アイドリング時に吸気を導くべくスロットル弁18の上流側および下流側間を結ぶバイパス通路38が、スロットル弁18を迂回するようにして形成されており、該バイパス通路38は、上流側通路39および下流側通路40から成るものである。而してスロットル弁18よりも上流側で吸気通路16の内面に上流側通路38の一端が開口され、該上流側通路38の他端は、通路形成体15の吸気マニホールド13との接合面15aに開口される。すなわち通路形成体15への吸気マニホールド13の接合時に上流側通路39の他端は吸気マニホールド13で閉じられることになる。また下流側通路40は、吸気通路16の周方向に沿って前記上流側通路39に隣接した位置で通路形成体15に設けられるものであり、該下流側通路40の一端は前記上流側通路39の中間部に対応した位置に配置され、下流側通路40の他端は、通路形成体15の前記接合面15aに開口されるとともに吸気通路16の下流端に連通される。したがって通路形成体15への吸気マニホールド13の接合時に、下流側通路40の他端は吸気通路16の下流端に連通することになる。
Referring to FIGS. 4 and 5 together, a
さらに図6を併せて参照して、前記バイパス通路38の開度は、前記開度センサ24と並んで通路形成体15に直接取付けられるステップモータ駆動式のアイドル調節弁45により調節されるものであり、該アイドル調節弁45は、バイパス通路38の中間部で通路形成体15に形成される弁座41に着座可能な弁体46が、バックラッシュを有する動力伝達手段47を介してステップモータ48に連結されて成るものである。
Referring also to FIG. 6, the opening degree of the
前記弁座41は、バイパス通路48における上流側通路39の中間部に通じる弁孔42を形成して下流側通路40の一端側に臨むようにして通路形成体15に設けられるものであり、弁孔42は、弁軸17に直交して吸気通路16の軸線を通る平面43から外側方に間隔をあけた位置で前記平面43と平行な軸線を有するようにして通路形成体15に設けられる。また通路形成体15には、前記弁孔42と同軸である取付け孔44が、下流側通路40に内端を開口させるとともに外端を通路形成体15の外側面に開口させるようにして設けられる。
The
ステップモータ48は、従来周知のものであり、その構造について詳細には説明しないが、外周面に永久磁石49を有するロータ50と、該ロータ50の外周面との間にわずかな間隙を隔てて固定配置されるとともに軸方向に隣接した一対のステータ51,52とを備える。両ステータ51,52は、合成樹脂から成る筒状のモールド部53に共通に設けられており、ロータ50は、軸方向の移動を阻止されるようにしてボールベアリング54を介して該モールド部53に回転自在に支承される。
The
このステップモータ48のハウジング55にはフランジ部56が結合されており、ステップモータ48の一部を前記取付け孔44内に突入させるようにして前記フランジ部56が複数のボルト57…により通路形成体15の外面に締結される。
A
動力伝達手段47は、弁体7に一端が同軸にかつ一体に連結される被動軸58と、ステップモータ48のロータ50とが螺合されて成るものである。すなわち被動軸58に設けられた雄ねじ59が、ロータ50に同軸に設けられたねじ孔60に螺合されるものであり、被動軸58の外面にその軸方向に沿って形成された案内溝61に、前記モールド部53に設けられた突条62が嵌合されることにより、被動軸58の軸線まわりの回転は阻止される。したがってステップモータ48の回転に応じて被動軸58が軸方向に作動することになり、それによりアイドル調節弁45が開閉作動することになる。しかも弁体46と、前記モールド部53との間には、コイル状の戻しばね63が設けられており、この戻しばね63のばね力により、アイドル調節弁45は閉弁方向、すなわち弁体46を弁座41に着座せしめる方向に付勢されることになる。
The power transmission means 47 is formed by screwing a driven
而して前記弁体46の開閉作動方向は、弁孔42の軸線と同軸の方向であり、弁孔42は、吸気通路16の中心および弁軸17の軸線を通る平面43から外側方に間隔をあけた位置で前記平面43と平行な軸線を有するものであるので、ステップモータ駆動式のアイドル調節弁45は、前記平面43から間隔dをあけた位置で該平面43と平行な方向に弁体46を開閉作動せしめる位置、すなわち前記平面43から間隔dをあけた位置に該平面43と平行な軸線を配置するようにして通路形成体15に直接取付けられることになる。
Thus, the opening / closing operation direction of the
通路形成体15には、吸気通路16の吸気圧を検出する吸気圧センサ64も取付けられるが、該吸気圧センサ64は、アイドル調節弁45と干渉することがないように、前記平面43に直交する方向で通路形成体15の外面に取付けられる。
An
ステップモータ48の作動は、制御ユニットC(図4および図5参照)により制御されるものであり、この制御ユニットCには、スロットル弁18の開度を検出する開度センサ24からの信号が入力される。
The operation of the
ところで、制御ユニットCは、開度センサ24によるスロットル弁18の全閉位置検出後にバイパス通路38の開度調節によるアイドル制御を実行すべくステップモータ48の作動を制御するのであるが、エンジン完爆まではオープンループ制御によりステップモータ48の作動を制御し、エンジン完爆後には、エンジン冷却水温に応じた目標エンジン回転数となるようにフィードバック制御によってステップモータ48の作動を制御する。而してエンジン完爆までのオープンループ制御において制御ユニットCは、アイドル調節弁45の開度位置をその基準位置からのステップモータ48の作動パルス数に予め対応させておき、前記基準位置からのステップモータ48の作動パルス数によって定まるアイドル調節弁45の現在位置を、エンジン運転状態(詳しくはエンジン冷却水温)に応じて始動に必要な開度として予め定められる目標位置に一致させるべく、目標位置および現在位置間の差に対応したパルス数のパルス信号を出力してステップモータ48の作動を制御する。
By the way, the control unit C controls the operation of the
前記アイドル制御の基準となるバイパス通路38の開度をステップモータ48の制御パルスに対応付けるタイミングは、たとえば点火スイッチを遮断した直後であり、そのタイミングにおいて、制御ユニットCは、図7で示す手順に従ってステップモータ48の作動を制御するものであり、ステップS1では繰返し回数Nを「0」に設定し、ステップS2ではその繰返し回数Nが設定回数「N0」以上となったかどうかを確認し、N<N0であるときには、ステップS3で繰返し回数Nに「1」を加算し、さらにステップS4でステップモータ48の作動パルス数MPを「1」だけ減算して、ステップS2に戻る。
The timing of associating the opening degree of the
ところで、前記設定回数「N0」は、アイドル調節弁45を全開位置から全閉位置まで作動せしめるためのステップモータ48の作動パルス数以上の値に設定されるものであり、ステップS1からステップS4までの処理により、点火スイッチ遮断直後の位置がいずれにあっても、アイドル調節弁45が全閉位置まで駆動されることになる。
By the way, the set number of times “N0” is set to a value equal to or greater than the number of operation pulses of the
ステップS2で、N≧N0となったとき、すなわちアイドル調節弁45が全閉位置となったときには、ステップS5において、ステップモータ48の作動パルス数MPを「1」だけ加算し、ステップS6で、作動パルス数MPが所定のパルス数MP0に等しくなったかどうかを判断し、MP<MP0であるときにはステップS5に戻る。
When N ≧ N0 in step S2, that is, when the
ここで、前記所定のパルス数MP0は、動力伝達手段47におけるロータ50を、その動力伝達手段47でのバックラッシュ以上、即ちそのバックラッシュとステップモータ48における励磁パターンのずれとを含む分以上作動せしめるようにステップモータ48を駆動するに足る値であり、ステップS5,S6の処理により、アイドル調節弁45が全閉位置から設定位置まで開弁方向に駆動されることになる。
Here, the predetermined number of pulses MP0 operates the
このようにアイドル調節弁45が設定位置まで開弁作動せしめられた後のステップS7では、前記設定位置をアイドル制御の基準位置として定めるべくステップモータ48の作動パルス数MPをリセットしてイニシャライズする。
In step S7 after the
さらに次のステップS8では、ステップモータ48の作動パルス数MPを「1」だけ加算し、ステップS9で作動パルス数MPが所定のパルス数MP1に等しくなったかどうかを判断し、MP<MP1であるときにはステップS8に戻る。
Further, in the next step S8, the operation pulse number MP of the
したがって、ステップモータ48の作動パルス数のリセット完了後に、ステップモータ48を所定のパルス数MP1だけ作動せしめ、アイドル調節弁45が基準位置から開弁方向に駆動されることになり、その後、ステップS10で電源をOFFとしてステップモータ48の作動を停止する。
Therefore, after the reset of the number of operation pulses of the
このような点火スイッチ遮断直後のステップモータ48およびアイドル調節弁45の作動は、図8で示すようになり、点火スイッチをOFFとしてエンジンを停止した時刻t1 から閉弁方向に設定回数「N0」のパルス数だけステップモータ48に駆動信号が与えられることにより、アイドル調節弁45は、点火スイッチ遮断時にいずれの位置にあっても時刻t2 で確実に全閉状態となり、その後、所定のパルス数MP0だけステップモータ48が開弁方向に作動せしめられる。前記所定のパルス数MP0は、アイドル調節弁45がわずかに開いた全閉位置近傍の位置となるように設定されるものであり、たとえば10パルスである。而して所定のパルス数MP0だけステップモータ48が開弁方向に作動せしめられることにより、時刻t3 でアイドル調節弁45が全閉位置から設定位置まで開弁方向に駆動されたときに、その位置をアイドル制御の基準位置として定めるべくステップモータ48の作動パルス数MPがリセットされる。さらに時刻t3 からは、所定のパルス数MP1だけステップモータ48が開弁方向に作動せしめられる。そして、時刻t4 でアイドル調節弁45が基準位置からさらに開弁方向に作動したときに、ステップモータ48の作動が停止することになる。
The operation of the
ここで、アイドル調節弁45の全閉位置からの作動ならびにそのときの動力伝達手段47の作動状態は、図9で示すようになるものであり、図9(a)で示すアイドル調節弁45の全閉時から、動力伝達手段47のバックラッシュδと、ステップモータ48における励磁パターンのずれとを含む分だけステップモータ48を作動せしめても、図9(b)で示すように、アイドル調節弁45は全閉状態にあり、その後、ステップモータ48をさらに作動せしめてアイドル調節弁45を或る開度まで開弁したときにアイドル調節弁45の基準位置としてステップモータ48の作動パルス数がリセットされることになる。
Here, the operation of the
次にこの実施例の作用について説明すると、スロットル装置12の通路形成体15に設けられるバイパス通路38の中間部で通路形成体15に弁座41が形成されており、その弁座41に弁体46を着座させ得るようにしたステップモータ駆動式のアイドル調節弁45が、吸気通路16の中心および弁軸17の軸線を通る平面43と平行な方向を開閉作動方向として通路形成体15に直接取付けられるので、吸気通路15の軸線に直交する方向を開閉作動方向としてアイドル調節弁45を通路形成体15に取付けるものに比べると、スロットル装置12の縦幅を小さくすることができる。またアイドル調節弁45の開閉作動方向が、前記平面43から間隔dをあけた位置で該平面43と平行に設定されているので、前記平面43上に開閉作動方向を設定したものに比べると、スロットル装置12の横幅も小さくなる。
Next, the operation of this embodiment will be described. A
しかも開度センサ24および前記アイドル調節弁45が相互に並んで通路形成体15に取付けられることにより、開度センサ24およびアイドル調節弁45への配線を通路形成体の同一側に集約することが可能である。
Moreover, the opening
さらにアイドル制御の基準となるバイパス通路38の開度をステップモータ48の制御パルスに対応付けるにあたっては、たとえば点火スイッチの遮断直後のタイミングで、アイドル調節弁45をステップモータ48の作動により全閉位置まで駆動し、その後、動力伝達手段47でのバックラッシュ以上、即ちそのバックラッシュとステップモータ48における励磁パターンのずれとを含む分以上ロータ50を作動せしめてアイドル調節弁45を全閉位置から設定位置まで開弁方向に駆動し、その設定位置をアイドル制御の基準位置として定めるべくステップモータ48の作動パルス数をリセットし、さらにステップモータ48を所定のステップ数だけ開弁方向に作動せしめてアイドル調節弁45を基準位置からさらに開弁方向に開弁するようにしている。
Further, when the opening degree of the
このような制御処理により、ステップモータ48の作動パルス数をリセットしたイニシャライズ後には、目標位置までのステップモータ48の作動と、該ステップモータ48の作動に伴なうアイドル調節弁45の実作動位置とは、図10で示すように変化する。
After initialization by resetting the number of operation pulses of the
すなわち、イニシャライズ後には、アイドル調節弁45の実作動位置は、目標位置よりも作動量ΔA(イニシャライズ時のステップモータ48の全作動量から動力伝達手段47のバックラッシュδならびにステップモータ48における励磁パターンのずれを減算した分)だけ大きくなり、目標位置までのステップモータ48の作動に遅れることなくアイドル調節弁45が開閉作動することになる。したがって、エンジン再始動時に、アイドル調節弁45を目標開度まで速やかに作動せしめるようにして応答性の向上を図ることができる。しかも全閉近傍での微調整にあたっても、アイドル調節弁45の開弁駆動および閉弁駆動で実作動位置が異なることはないので、正確なアイドル回転速度制御が可能であり、また実作動位置>目標位置であるので、エンジン回転速度がぎくしゃくすることを回避して安定的なアイドル制御を可能とし、エンストが生じる可能性を極力排除することができる。
That is, after initialization, the actual operating position of the
しかも点火スイッチ遮断状態でアイドル調節弁45は、全閉位置からわずかに開弁した位置にあるので、アイシングが生じるおそれもなく、イニシャライズ後にアイドル調節弁45をさらに開弁保持しておくことにより、エンジン再始動時の目標開度までアイドル調節弁45を速やかに作動せしめることができ、より一層始動性が向上する。
Moreover, since the
さらにエンジン完爆後には、エンジン冷却水温に応じた目標エンジン回転数となるようにアイドル回転速度のフィードバック制御が行なわれるので、目標位置および実作動位置間にずれがあっても、目標位置に実作動位置が補正されていくので問題は生じない。 In addition, after the engine is completely detonated, the idle speed feedback control is performed so that the target engine speed according to the engine coolant temperature is obtained. Therefore, even if there is a deviation between the target position and the actual operating position, the target position is actually Since the operating position is corrected, there is no problem.
ところで、アイドル制御の基準となるバイパス通路38の開度をステップモータ48の制御パルスに対応付けるにあたって、アイドル調節弁45をステップモータ48の作動により全閉位置まで駆動した後に、ステップモータ48をたとえば10パルス分だけマイナス側にオフセットしてステップモータ48の作動パルス数をリセットするようにしても、実作動位置を目標位置よりも大きくすることが可能であるが、そのようにすると、制御ユニットCでの制御が複雑となる。すなわちバイパス通路38の開度調節によるアイドル制御時にアイドル調節弁45が完全な閉弁状態となることはなく、わずかに開いた全閉位置近傍でのアイドル調節弁45の精密な開閉制御が実行されるのであり、本発明に従って、アイドル制御の基準となるバイパス通路38の開度をステップモータ48の制御パルスに対応付けるにあたって、ステップモータ48をアイドル調節弁45の全閉位置から開弁方向にわずかに駆動せしめるように作動することにより、アイドル調節弁45の弁体46が弁座41に密着することはなく、ステップモータ48の制御上マイナス側のパルス数指示は生じないことになる。このため、上記リセット時にマイナス側のオフセット指示を与える必要がなく、マイナス側の指示・記憶が不要となるので、制御ユニットCでの制御が単純となるのである。
By the way, in associating the opening degree of the
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. Is possible.
たとえば、動力伝達手段47がラックおよびピニオンで構成されるものであってもよい。またアイドル制御の基準となるバイパス通路38の開度をステップモータ48の制御パルスに対応付けるタイミングは、上述の点火スイッチ遮断直後の他に、点火スイッチ導通直後のスタータ作動開始前であってもよく、またエンジン始動後であってもよい。
For example, the power transmission means 47 may be composed of a rack and a pinion. Further, the timing of associating the opening degree of the
12・・・スロットル装置
15・・・通路形成体
16・・・吸気通路
17・・・弁軸
18・・・スロットル弁
24・・・開度センサ
30・・・スロットルドラム
38・・・バイパス通路
45・・・アイドル調節弁
46・・・弁体
47・・・動力伝達手段
48・・・ステップモータ
C・・・制御ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記制御ユニット(C)は、前記バイパス通路(38)の開度調節によるアイドル制御を実行すべく前記ステップモータ(48)の作動を制御可能であるとともに、該アイドル制御の基準となるバイパス通路(38)の開度をステップモータ(48)の制御パルスに対応付けるためのイニシャライズを実行するにあたっては前記アイドル調節弁(45)を全閉位置まで一旦駆動した後に所定量(MP0)だけ開弁側に駆動した位置を制御の基準とすべくステップモータ(48)の作動パルス数をリセットし、
前記所定量(MP0)は、前記動力伝達手段(47)でのバックラッシュ(δ)と前記ステップモータ(48)における励磁パターンのずれとを含む分以上の値であって、前記イニシャライズの終了後には該ステップモータ(48)の作動に伴なう前記アイドル調整弁(45)の実作動位置が目標位置より大となるように、前記イニシャライズの際にアイドル調節弁(45)を全閉位置まで一旦駆動した後でステップモータ(48)を開弁方向に駆動する値として設定されることを特徴とする、エンジン用吸気量制御装置。 A passage forming body (15) having an intake passage (16), a valve shaft (17) rotatably supported by the passage forming body (15) across the intake passage (16), and an intake passage (16) A throttle valve (18) fixed to the valve shaft (17) so as to be openable and closable, and a throttle drum (30) fixed to one end of the valve shaft (17) on the outer side of the passage forming body (15), A valve body (46) and a stepping motor in which the operation direction is made straight so that intake air can be guided during idling and the opening degree of the bypass passage (38) connecting the upstream side and the downstream side of the throttle valve (18) is adjusted. A step motor drive type idle control valve (45), which is connected via a power transmission means (47) having a backlash (δ) between (48), and a valve body (46) of the idle control valve (45). ) In the intake air amount control system for an engine comprising; throttle device (12) and a spring (63) returns always biased to the side; control unit for controlling the operation of the step motor (48) and (C)
The control unit (C) can control the operation of the step motor (48) to execute idle control by adjusting the opening degree of the bypass passage (38), and can also control a bypass passage (reference to the idle control). 38) When the initialization for associating the opening of 38) with the control pulse of the step motor (48) is performed , the idle control valve (45) is once driven to the fully closed position, and then the valve is opened by a predetermined amount (MP0). Reset the number of operating pulses of the step motor (48) to use the driven position as a reference for control,
The predetermined amount (MP0) is a value not less than the amount including the backlash (δ) in the power transmission means (47) and the deviation of the excitation pattern in the step motor (48), and after the initialization is completed. as the actual operating position accompanied the idle regulating valve (45) the operation of the step motor (48) becomes larger than the target position, the idle regulating valve (45) to the fully closed position during the initialization once driven, characterized in that it is set as the value you operated in the opening direction stepper motor (48) after the intake amount controlling device for an engine.
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