JPH0313541Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はエンジンのスロツトル制御を電気的に
行なうエンジンのスロツトル制御装置に関する。

（従来技術） 従来、エンジンのスロツトル制御を行なう際
に、アクセルペダルの踏込動作をスロツトルケー
ブルを介してスロツトルレバーに伝達し、スロツ
トルレバーと連結されたスロツトルバルブを機械
的に直接開閉していたため、運転者のアクセルペ
ダル踏込動作がそのままスロツトルバルブに伝達
され、エンジンの円滑な運転を困難にしていた。

この対策として、特開昭51−138235号公報のよ
うにアクセルペダルの踏込量に対応した出力信号
を発生させるためのアクセルセンサと、スロツト
ルバルブの開度に対応した出力信号を発生させる
ための開度センサとを設け、前記アクセルセンサ
と開度センサとの出力信号を電気制御回路に入力
して比較演算し、スロツトルバルブを開閉駆動す
るためのモータに駆動信号を出力してスロツトル
バルブを電気的に開閉制御する方法がある。

前記のようにスロツトルバルブを電気的に開閉
制御する際に、エンジンの低温時からの暖機運転
過程におけるスロツトル制御に関しては、前記電
気制御回路においてアクセルセンサと開度センサ
とからの出力信号を比較演算する過程で、エンジ
ンの冷却水の温度を検出して、この温度に対応し
た出力信号を発生する温度センサからの出力信号
を入力して比較演算条件を変化させたうえで補正
演算し、電気制御回路から前記スロツトルバルブ
駆動用モータに補正された駆動信号を出力して、
エンジンの冷却水温度が低温の場合は、高温時と
比較して、アクセルペダルの踏込量に対し、スロ
ツトルバルブの開度を小さく保つように制御する
ものである。

エンジンの低温時からの暖機運転過程における
前記のようなスロツトル制御補償方法において
は、最大スロツトルバルブ開度を小さくさせるの
みで、スロツトルバルブの開き速度はアクセルペ
ダルの踏込速度次第で容易に瞬間開口を可能と
し、エンジンの気化器方式あるいはスロツトルバ
ルブ上流噴射方式の吸気系においては、エンジン
の低温時からの暖機運転時に吸気管での混合気の
正常な気化が得られず、スロツトルバルブ急開に
対し、吸気管内での燃料の液膜流状態が一時的に
増大し、定常液膜流に復帰するまでの時間が長く
なることにより、エンジンの燃焼室への燃料の流
入が空気に対して遅れることとなるため、スロツ
トルバルブ急開直後は混合気の希薄化によつて、
車両走行性能の悪化、さらには無負荷レーシング
時のエンジンストールを発生させるという欠点が
あつた。

（考案の目的） 本考案はエンジンのスロツトルバルブをモータ
により開閉制御するに際して、エンジンの暖機状
態に対応して前記モータの駆動許容最高速度を変
化させるエンジンのスロツトル制御装置を提供す
ることによつて、エンジンの低温時における混合
気の希薄化を防止してエンジンの円滑運転を確保
するとともに、エンジンの暖機完了時において
は、エンジンの応答性を確保することにある。

（考案の構成） 次に、本考案の構成を第１図を参照しながら説
明する。

本考案は、スロツトルバルブ１の上流側に気化
器方式あるいは噴射方式の燃料供給装置を設ける
とともに、スロツトルバルブ１を開閉駆動するモ
ータ２と、モータ２のトルクをスロツトルバルブ
１に伝達するためのトルク伝達装置３と、アクセ
ルペダル４の踏込量に対応した信号を出力するア
クセルセンサ５とを設けたエンジンにおいて、エ
ンジンの暖機状態に対応した信号を出力する温度
センサ６と、前記アクセルセンサ５の出力信号及
び前記温度センサ６の出力信号を入力したうえ、
アクセルペダル４の踏込量とともに踏込速度を認
識するとともにエンジンの暖機状態を認識し、エ
ンジンが所定暖機状態まで暖機されていない場合
には、アクセルペダル４の踏込速度より遅い上記
低暖機状態対応の所定速度を上限とする速度でス
ロツトルバルブ１をアクセルペダル４の踏込量対
応位置まで開くための駆動信号を前記モータ２に
出力する一方、エンジンが十分暖機された場合に
は、アクセルペダル４の踏込速度に対応した速度
でスロツトルバルブ１をアクセルペダル４の踏込
量対応位置まで開くための駆動信号を前記モータ
２に出力する電気制御回路とを設けたものであ
る。

（考案の実施例） 本考案の一実施例を構成する第２図、第３図に
より説明する。吸気通路１１を開閉するエンジン
のスロツトルバルブ１２はスロツトルシヤフト１
３に固定され、スロツトルシヤフト１３はスロツ
トルバルブ１２を閉方向に付勢するスロツトルバ
ツクスプリング１４力に抗して、ステツプモータ
１５の出力軸１６からレバー１７および１８を介
して伝達される回転トルクによつて回転する。

ステツプモータ１５は、アクセルペダル１９の
踏込量に対応した出力信号を発生する例えばポテ
ンシヨメータで構成されたアクセルセンサ２０の
出力信号と、エンジンの冷却水温度を検出して冷
却水温度に対応した出力信号を発生する例えばサ
ーミスタで構成された温度センサ２１の出力信号
とを入力して演算したうえモータ駆動信号を出力
する電気制御回路２２によつて駆動される。

電気制御回路２２はバツテリ２３からイグニツ
シヨンスイツチ２４をONすることによつて電源
が供給されエンジン始動の準備処理が完了する。

第３図に電気制御回路２２のブロツク図を示
す。バツテリ２３から電源回路３１に電源が供給
された状態でアクセルセンサ２０及び温度センサ
２１のアナログ出力信号をデジタル信号に変換す
るためのＡ−Ｄ変換器３２から出力された信号は
Ｉ／Ｏポート３３を介してマイクロコンピユータ
CPUに入力され、マイクロコンピユータCPUは
記憶回路ROMに内蔵された制御プログラムに従
つて演算したステツプモータ１５に出力すべきパ
ルス数と、このパルス信号出力タイミング周波数
を算出したうえＩ／Ｏポート３４を介してモータ
駆動回路３５に出力し、モータ駆動回路３５から
ステツプモータ１５に駆動電流を出力する。

（実施例の作用） 次に本実施例の作用について説明する。マイク
ロコンピユータCPUに入力されたアクセルセン
サ２０の出力信号は記憶回路ROMの制御プログ
ラムに従つてマイクロコンピユータCPUで演算
処理されたあと、スロツトルバルブ１２の開閉度
及び開閉速度を決定する要因となるパルス数及び
回転方向それにパルス信号を出力するときのタイ
ミング周波数を算出する。またマイクロコンピユ
ータCPUに入力された温度センサ２１の出力信
号は記憶回路ROMの制御プログラムに従つてマ
イクロコンピユータCPUで演算処理されたあと、
冷却水温度に対応してスロツトルバルブ１２の開
き時の最大速度を制限するようにステツプモータ
１５に出力するパルス信号の出力タイミング周波
数の上限値を算出する。従つて、アクセルペダル
１９の踏込速度に応じたアクセルセンサ２０の出
力信号に対応して演算算出された駆動信号に基づ
くステツプモータ１５の駆動速度は、温度センサ
２１の出力信号によつて演算算出されたパルス信
号の出力タイミング周波数の上限値によつて規制
される駆動速度以下の範囲に制限される。

以上の作用を第４図により説明する。エンジン
の冷却水が低温度下にあるときはステツプモータ
１５に出力されるパルス信号の出力タイミング周
波数範囲は１０１で示す低周波数域となり、アク
セルペダル１９の急踏込動作が行われてもスロツ
トルバルブ１２の開き速度を遅くして混合気の希
薄化を防ぎ、暖機の進行により冷却水の温度が上
昇するに従い、パルス信号の出力タイミング周波
数範囲は１０２で示すように拡大され、さらにエ
ンジンの暖機完了時には１０３で示す範囲がパル
ス信号の出力タイミング周波数範囲となつて、短
時間でのスロツトルバルブ１２の全開制御を可能
とする。

記憶回路ROMに記憶された制御プログラムに
従い、マイクロコンピユータCPUはスロツトル
バルブ１２の開閉度がアクセルセンサ２０の出力
信号に対応して設定された値となるように、算出
されたパルス数、回転方向、及びパルス信号の出
力タイミング周波数に基づいてＩ／Ｏポート３４
を介してモータ駆動回路３５にモータ駆動用デジ
タル信号を出力する。モータ駆動回路３５はモー
タ駆動用デジタル信号をパルス電流に交換してス
テツプモータ１５に出力して駆動させ、ステツプ
モータ１５から出力される回転トルクをレバー１
７，１８を介してスロツトルシヤフト１３に伝達
しスロツトルバツクスプリング１４の付勢力に抗
してスロツトルバルブ１２を設定された開度まで
回転させる。

次にパルス信号の出力タイミング周波数、すな
わちステツプモータ１５の駆動周波数に関し、温
度センサ２１出力信号に対応した上限判定動作に
ついて第５図のフローチヤートにより説明する。
駆動周波数上限判定ルーチンのステツプ201にお
いて、イグニツシヨンスイツチ２４がONである
ことが判定され、ステツプ202において、機関運
転中であることが判定されたあと、ステツプ203
において、温度センサ２１によつてエンジンの冷
却水温度が暖機完了を示す所定温度に達したかど
うかを判定する。ステツプ203においてエンジン
の冷却水温度が所定温度に達したと判定した場合
はステツプ204において、ステツプモータ１５の
駆動周波数範囲を第４図に示す暖機後使用域１０
３の上限となるFmaxまで許容する。またステツ
プ203においてエンジンの冷却水温度が所定温度
に達していないと判定した場合はステツプ205に
おいて、記憶回路ROMに記載された温度センサ
２１信号に対応するプログラムデータを処理し、
エンジンの冷却水温度に対応した駆動周波数の上
限Ftを決定する。

以上のように、エンジンの暖機状態を検出する
温度センサ２１の信号に対応させてスロツトルバ
ルブ１２を開閉駆動するステツプモータ１５の駆
動許容最高速度を変化させることによつて、エン
ジンの低温時、暖機運転過程での瞬時のアクセル
ペダル１９操作に際してもスロツトルバルブ１２
の開き速度を適正な速度まで遅くして、エンジン
燃焼室に供給される混合気の希薄化を防止し、エ
ンジンの円滑運転を確保するとともに、エンジン
の暖機完了時においてはスロツトルバルブ１２の
開き速度を適正な高速度まで許容することによつ
て、エンジンの応答性を確保する効果がある。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、スロツトルバル
ブの上流側に気化器方式あるいは噴射方式の燃料
供給装置を設けるとともに、スロツトルバルブを
開閉駆動するモータと、そのモータのトルクをス
ロツトルバルブに伝達するためのトルク伝達装置
と、アクセルペダルの踏込量に対応した信号を出
力するアクセルセンサとを設けたエンジンにおい
て、エンジンの暖機状態に対応した信号を出力す
る温度センサと、その温度センサからの信号に基
づくエンジンの暖機状態に対応したスロツトルバ
ルブ開き速度データを記憶した記憶手段を有し、
前記アクセルセンサの出力信号及び前記温度セン
サの出力信号を入力したうえアクセルペダルの踏
込量と踏込速度とを認識するとともにエンジンの
暖機状態を認識し、エンジンが所定暖機状態まで
暖機されていない場合には、アクセルペダルの踏
込速度より遅い上記低暖機状態対応の所定速度を
上限とする速度でスロツトルバルブをアクセルペ
ダルの踏込量対応位置まで開くための駆動信号を
前記モータに出力する一方、エンジンが十分暖機
された場合には、アクセルペダルの踏込速度に対
応した速度でスロツトルバルブをアクセルペダル
の踏込量対応位置まで開くための駆動信号を前記
モータに出力する電気制御回路とを備えた構成に
したため、エンジンの低暖機時には、低暖機状態
対応の所定速度を上限とする低速度でスロツトル
バルブをアクセルペダルの踏込量対応位置まで開
くため、吸気通路における混合気の希薄化を防止
し、且つアクセルペダルの踏込量に対応したエン
ジンの出力を確保することができるという効果が
ある。また、エンジンの暖機完了時にはアクセル
ペダルの踏込速度に対応した速度でスロツトルバ
ルブを開くことができるため、エンジンの応答性
を確保することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示す構成図、第２図は
本考案の一実施例の構成を示す系統図、第３図は
その電気制御回路ブロツク図、第４図は作用説明
図、第５図はフローチヤート図である。 １……スロツトルバルブ、２……モータ、３…
…トルク伝達装置、４……アクセルペダル、５…
…アクセルセンサ、６……温度センサ、７……電
気制御回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 スロツトルバルブの上流側に気化器方式あるい
   は噴射方式の燃料供給装置を設けるとともに、ス
   ロツトルバルブを開閉駆動するモータと、そのモ
   ータのトルクをスロツトルバルブに伝達するため
   のトルク伝達装置と、アクセルペダルの踏込量に
   対応した信号を出力するアクセルセンサとを設け
   たエンジンにおいて、 エンジンの暖機状態に対応した信号を出力する
   温度センサと、 その温度センサからの信号に基づくエンジンの
   暖機状態に対応したスロツトルバルブ開き速度デ
   ータを記憶した記憶手段を有し、前記アクセルセ
   ンサの出力信号及び前記温度センサの出力信号と
   を入力したうえアクセルペダルの踏込量と踏込速
   度とを認識するとともにエンジンの暖機状態を認
   識し、エンジンが所定暖機状態まで暖機されてい
   ない場合には、アクセルペダルの踏込速度より遅
   い上記低暖機状態対応の所定速度を上限とする速
   度で前記スロツトルバルブをアクセルペダルの踏
   込量対応位置まで開くための駆動信号を前記モー
   タに出力する一方、エンジンが十分暖機された場
   合には、アクセルペダルの踏込速度に対応した速
   度でスロツトルバルブをアクセルペダルの踏込量
   対応位置まで開くための駆動信号を前記モータに
   出力する電気制御回路とを備えたことを特徴とす
   るエンジンのスロツトル制御装置。