JPH0331531A - 内燃機関のスロットル弁制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、内燃機関のスロットル弁開度を目標開度に
フィードバック制御するスロットル弁制御装置の改良に
関する。

従来の技術 近年、車両の駆動輪にスリップが発生したときに内燃機
関の出力を直ちに低減させてスリップ率を一定範囲内に
抑制するようにしたトラクションコントロールシステム
が種々提案されているが、このようなトラクションコン
トロールシステムにあっては、出力調整のためにスロッ
トル弁開度を電子制御する必要がある。そして、この場
合に、いわゆるジングルスロットル形式のものとタンデ
ムスロットル形式のものとが知られている。

前者は、吸気通路に１個だけ配設されたスロットル弁自
体を電子制御するようにしたものであり、運転者による
アクセルペダル踏込量やスリップ検出信号等に基づいて
目標開度が決定され、これに沿って実際の開度が制御さ
れる。つまり通常は運転者によるアクセルペダル踏込量
に一義的に対応した形でスロットル弁開度が制御され、
かつスリップ検出時にはその目標開度が小さくなるよう
に修正されるのである。

また後者は、吸気通路にメインスロットル弁とサブスロ
ットル弁とを直列に配置した構成であり、メインスロッ
トル弁は例えばアクセルワイヤを介してアクセルペダル
に連動したものとなっている。

そして、サブスロットル弁は通常全開状態となるように
リターンスプリングで付勢されており、該サブスロット
ル弁の開度がスリップ検出に基づいて電子制御される。

つまりスリップ検出時にのみサブスロットル弁が閉作動
し、機関吸入空気量を抑制するのである。

ここで上記のようにスロットル弁開度を電子制御するに
は、例えば特開昭６１−１９２８２４号公報等に記載さ
れているように、スロットル弁をサーボモータやパルス
モータ等のアクチュエータで駆動するように構成する一
方、スロットルシャフトに直結したスロットル弁開度セ
ンサによって実際のスロットル弁開度を検出して、その
実開度と目標開度との偏差に基づいて上記アクチュエー
タをフィードバック制御する方式が一般的である。

第６図は、上記フィードバック制御方式の装置における
スロットル弁開度検出回路の一例を示したもので、スロ
ットル弁開度センサｌは一般にポテンショメータにて構
成されている。また、スロットル弁開度センサＩの出力
電圧信号が人力される入力回路２は、抵抗Ｒ，，Ｒ，お
よびコンデンサＣ８を有するノイズ除去用のＲＣフィル
タからなり、このフィルタを通った出力信号がＡ／Ｄ変
換器３を経て図示せぬスロットル制御回路に取り込まれ
るようになっている。尚、上記入力回路２やＡ／Ｄ変換
器３は、通常、内燃機関から離れて位置するコントロー
ルユニット４内に設けられている。

発明が解決しようとする課題 上記の構成において、スロットル弁開度センサｌの出力
信号線５の途中、例えばスロットル開度セン”ｌ−１の
出力端子λからコントロールユニット４の入力端子すの
間で万一断線が生じたとすると、入力回路２を経て出力
される電圧値は、実際のスロットル弁開度と無関係な非
常に不安定な値となる。そして、この出力信号を実開度
とみなしてフィードバック制御が実行されてしまうので
、そのときの目標開度との関係から、スロットル弁が開
方向に作動するのか閉方向に作動するのか全く予測し得
ず、非常に不安定な開閉作動を行うことになる。

従って、例えばジングルスロットル形式のものにおいて
、スロットル弁が運転中に全開状態になってしまう可能
性があり、好ましくない。

またタンデムスロットル形式のものにおいて、サブスロ
ットル弁が望ましくない方向つまり全開方向に動いて、
不必要な急減速を招いてしまう可能性もある。

課題を解決するための手段 そこで、この発明は、内燃機関の吸気通路に介装され、
かつアクチュエータによって開閉駆動されるスロットル
弁と、このスロットル弁の開度を検出するポテンショメ
ータからなるスロットル弁開度センサと、このスロット
ル弁開度センサの出力信号と目標開度とを比較して上記
アクチュエータに駆動信号を出力するフィードバック制
御手段とを備えてなる内燃機関のスロットル弁制御装置
において、上記スロットル弁開度センサの出力側に、異
常時に必要なスロットル弁作動方向に対応して、プルア
ップ抵抗あるいはプルダウン抵抗を接続したことを特徴
としている。尚、プルアップ抵抗を用いるかプルダウン
抵抗を用いるかは、スロットル弁開度センサの極性等に
よっても異なるものとなる。

作用 上記構成では、プルアップ抵抗もしくはプルダウン抵抗
の接続点とスロットル弁開度センサとの間で断線が生じ
た場合に、フィードバック制御手段に人力される電圧信
号は、プルアップ作用もしくはプルダウン作用によって
所定の高電圧側もしくは低電圧側にはりついた状態とな
る。そのため、フィードバック制御によって、スロット
ル弁開度は必ず全閉もしくは全開となる。

ここで、そのスロットル弁作動方向は、異常時により望
ましい方向が選択され、それに対応してプルアップ抵抗
もしくはプルダウン抵抗のいずれかが用いられる。すな
わち、ジングルスロットル形式のものであれば、必ず全
閉となるようにし、またタンデムスロットル形式のもの
であれば、必ず全開となるようにする。

実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第２図はこの発明をジングルスロットル形式のスロット
ル機構に適用した一実施例を示している。

すなわち、内撚機関の吸気通路１１にバタフライバルブ
型のスロットル弁１２が介装されており、そのスロット
ルシャフト１３の一端にアクチュエータとしてサーボモ
ータ１４が直結されているとともに、他端にポテンショ
メータからなるスロットル弁開度センサ１が直結されて
いる。上記スロットル弁開度センサ■は、第１図に示す
ように、スロットル弁１２の開度が大きくなるほど出力
電圧が高くなる極性で接続されている。尚、上記スロッ
トル弁１２は、図示せぬリターンスプリングによって全
閉方向に付勢されている。

またスロットル制御用のコントロールユニット４内には
、上記スロットル弁開度センサ１の出力信号からノイズ
を除去する入力回路２と、その出力信号をＡ／Ｄ変換す
るＡ／Ｄ変換器３と、Ａ／Ｄ変換された実開度信号と図
外のエンジンコントロールユニットから送られる目標開
度信号とを比較演算してフィードバック制御を行うスロ
ットル制御回路１５と、その制御信号に基づいてサーボ
モータ１４を駆動する駆動回路１６とが備えられている
。上記目標開度は、図示せぬアクセルペダルの踏込量や
駆動輪のスリップ率などに基づいて逐次決定される。

ここで上記入力回路２は、前述したように、抵抗Ｒｒ　
、　Ｒ＊およびコンデンサＣ８を有するＲＣフィルタか
ら構成されているが、この実施例では、第１図に示すよ
うに、上記スロットル弁開度センサ１が接続される入力
端子すと電源電圧Ｖｃｃとの間に高抵抗のプルアップ抵
抗Ｒ３が配設されている。

従って、上記構成では、スロットル弁開度センサ１から
入力回路２に至る出力信号線５の途中で万一断線が生じ
たとすると、入力回路２から出力される電圧値は、第３
図の実線のように所定の時定数でもって徐々に高くなり
、やがて電源電圧ＶＣＣにはりついた状態となる。つま
り、スロットル弁１２があたかも全開になっているかの
ように検出される。そして、この出力信号と破線で示す
目標開度との比較に基づいてサーボモータ１４がフィー
ドバック制御される結果、実際のスロットル弁１２の開
度は、−点鎖線で示すように、徐々に小さくなり、やが
て全閉となる。

すなわち、目標開度の大小に拘わらず、スロットル弁１
２が必ず全開に保たれることになり、機関出力の異常な
上昇といった事態を確実に回避できる。

また入力回路２からの出力電圧が通常の制御範囲を超え
て電源電圧Ｖｃｃに達するので、これを所定の上限電圧
値と比較することで、容易にその異常つまり断線を自己
診断することができる。

次に、第４図はこの発明をタンデムスロットル形式のス
ロットル機構に適用した一実施例を示している。

このタンデムスロットル形式の場合には、吸気通路１１
にバタフライバルブ型のメインスロットル弁２１と同じ
くバタフライバルブ型のサブスロットル弁２２が直列に
配置されている。上記メインスロットル弁２１は、アク
セルペダル２３にアクセルワイヤ２４を介して機械的に
連係しており、かつ図示せぬリターンスプリングによっ
て全閉方向に付勢されている。

そしてサブスロットル弁２２が、前述した実施例のスロ
ットル弁１２と同様にサーボモータ１４にて駆動される
構成となっており、その開度をスロットル弁開度センサ
１が検出している。尚、上記サブスロットル弁２２は、
図示せぬリターンスプリングによって全開方向に付勢さ
れている。

すなわち、このタンデムスロットル形式のものでは、何
らかの原因で制御不能に陥った場合に、サブスロットル
弁２２が全開状態になることが望ましい。そのため、こ
の実施例では、第５図に示すように、スロットル弁開度
センサ１が接続される入力端子すとアースとの間に高抵
抗のプルダウン抵抗Ｒ４を配設しである。

従って、この実施例では、信号線５の途中で万一断線が
生じた際に、入力回路２から出力される電圧値が必ず０
となり、サブスロットル弁２２があたかも全開になって
いるかのように検出される。

そのため、フィードバック制御の結果、実際のサブスロ
ットル弁２２は必ず全開状態に保たれるのである。

尚、この発明は前述したトラクションコントロールシス
テムを具備したものに必ずしも限定される訳ではな（、
これとは無関係に、フィードバック制御方式のスロット
ル弁制御装置に広く適用することが可能である。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関
のスロットル弁制御装置においては、プルアップ抵抗あ
るいはプルダウン抵抗を付加したことによって、出力信
号線の万一の断線時にスロットル弁を全開もしくは全開
の所望の方向に確実に作動させることができる。従って
、機関出力の異常な上昇等を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す要部の回路図、第２
図はジングルスロットル形式のスロットル機構に適用し
た一実施例の構成説明図、第３図は断線時の出力電圧等
の変化を示す特性図、第４図はタンデムスロットル形式
のスロットル機構に適用した実施例の構成説明図、第５
図はその要部の回路図、第６図は従来のスロットル弁制
御装置の要部の回路図である。 ｌ・・・スロットル弁開度センサ、２・・・入力回路、
３・・・Ａ／Ｄ変換器、Ｒ８・・・プルアップ抵抗、Ｒ
４・・・プルダウン抵抗。 第２図 第１図 第３図 第５図 Ｒ４−−プルダウン抵抗 ／４ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の吸気通路に介装され、かつアクチュエ
   ータによって開閉駆動されるスロットル弁と、このスロ
   ットル弁の開度を検出するポテンショメータからなるス
   ロットル弁開度センサと、このスロットル弁開度センサ
   の出力信号と目標開度とを比較して上記アクチュエータ
   に駆動信号を出力するフィードバック制御手段とを備え
   てなる内燃機関のスロットル弁制御装置において、上記
   スロットル弁開度センサの出力側に、異常時に必要なス
   ロットル弁作動方向に対応して、プルアップ抵抗あるい
   はプルダウン抵抗を接続したことを特徴とする内燃機関
   のスロットル弁制御装置。