JPH0357831A - スロットル弁の制御方法 - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、アクチュエータによりスロットル弁の開閉制
御を行なう内燃機関におけるスロットル弁の制御方法に
関し、燃料の８１類に係らず運転感覚を一定に保つよう
に企図したものである。

く従来の技術〉 内燃機関（エンジン）は空気と燃料の混合気を燃焼させ
て得られる熱エネルギーにより出力を得るものである。

このエンジンでは、運転者のアクセル操作によってスロ
ットル弁の開度を変化させて空気量を調節すると共に、
この空気量に対して設定された空燃比を実現するように
燃料の量を制御し、所望の出力を得るようにし・ている
。

スロットル弁はアクセルペダルの踏み込み量（アクセル
開度）に連動して開閉制御される。スロットル弁の駆動
は種々の方式により行なわれているが、アクチュエータ
を用いて電気的にアクセル開度に連動させてスロットル
弁の開閉を行なう方式（ＤＢＷ：　ＤｒｉｖｅＢｙ　　
Ｗｉｒｅ）が多く・採用されるようになってきている。

ＤＢＷ方式では、アクチュエータはＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ　　Ｕｎｉｔ）の指令に
基づいて駆動される。アクセル開度の情報はアクセルポ
ジシ璽ンセンサで検出され、この検出値がＥＣＵに入力
される。ＥＣＵではエンジン状況の情報とアクセルポジ
シ冒ンセンサの検出値に基づいてスロットル弁の開度及
び開速度が演算され、所定状態にスロットル弁を開くよ
うにアクチュエータに駆動指令を出力する。これによっ
て、アクセルペダルとスロットル弁を機械的に連結する
ことなくアクセル開度に連勤してスロットル弁を開閉さ
せることができる。

ところで、自動車のエンジンの燃料としてはガソリンが
一般的であるが、最近、原油供表の不安などからアルコ
ールを含む燃料が使用されるようになってきている。ア
ルコールを含む燃料を使用する車（ＦＦＶ：　Ｆｌｅｘ
ｉｂｌｅＦｕｅｌ　　Ｖｅｈｉｃｌｅ）のエンジンは、
ガソリンやメタノールあるいはそれらのいかなる混合割
合の燃料を用いても運転可能となっている。

近年では、ＦＦＶのエンジンのスロットル弁の開閉をＤ
ＢＷ方式で行なうようになってきている。

Ｉ く発明が解決しようとする課題〉 エンジンの圧縮比は機械的に一定に設計されていろため
、ＦＦＶのエンジンではオクタン価の高いアルコール（
メタノール）の混合割合が多い燃料を用いるほどエンジ
ンの出力は向上する。このため、運転者が同じアクセル
開速度でアクセル操作をした場合、燃料中にメタノール
が多い時とガソリンが多い時とでは所定車速に到達する
時間にずれが生じ、燃料中のメタノールの混合割合によ
って加速感等の運転感覚が異なってしまっていた。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、燃料の種類
に係らずアクセル開速度に対する加速状態を一定に保つ
ことができるスロットル弁の制御方法を提供することを
目的とする。

＜Ｓａを解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明のスロットル弁の制御
方法は、アクセル開速度に連動してスロットル弁の開速
度をアクチュエータにより制御する内燃機関において、
ガソリンを燃料にした時の前記スロットル弁の開速度よ
りもアルコールを燃料にした時の前記スロットル弁の開
速度を遅くすることを特微とする。

く作　　　用〉 アルコールを燃料にした時に、アクセル開速度に対する
スロットル弁の開速度を遅くすることにより出力の発生
時間を遅らせ、アルコールを燃料にした時とガソリンを
燃料にした時における同一アクセル開度での出力の発生
状態の差を無くす。

く実　施　例〉 第１図には本発明の一実施例に係るスロットル弁のｉ１
Ｉ！Ｉ御方法を実施するエンジンの要部断面を示してあ
る。

ピストン１が設けられたシリンダブロック２にはシリン
ダヘッド３が取付けられ、シリンダヘッド３には燃焼室
４に連通する吸気ポート５と排気ポート６が設けられて
いる。シリンダヘッド３には吸気管７及び排ｆｉ管８が
設けられ吸ｇＣ管７及び排気管８がそれぞれ駅気ポート
５及び排気ボート６に連通してぃイ。

シリンダヘッド３には吸気ボート５を開閉する吸気弁９
と排気ポート６を開閉する排気弁１０が設けられ、シリ
ンダヘッド３には燃焼室４に臨む点火ブラグ１１が取付
けられていろ。吸９ＫＩｔ！：７には吸気管７内に燃料
を供給するインジェクタ１２が取付けられ、燃料源から
インジエクタ１２に燃料を送る供給路１３には燃料中の
ガソリンとアルコールの混合割合を検出する混合率セン
サ１４が設けられている。

吸気管７にはバルブボデ−１５が連結され、バルブボデ
−１５にはスロットルｆｐ１６が開閉自在に設けられて
いる。スロットル弁１６はスロットルモータ１７によっ
て開閉駆動される（スロットル開度ψ）。一方アクセル
ペダル１８にはアクセルペダルセンサ１９が備えられ、
アクセルベダルセンサ１９によってアクセルペダル１８
の踏み込み量（アクセル開度θ）が検出されろ。

第１図中２０はＥＣＵであり、ＥＣＵ　２　０　＋とは
混合率センサ１４及びアクセルペダルセンサ１９の検出
値が入力され、ＥＣＵ　２　０からは点火プラグ１１、
インジエクタ１２及びスロットルモータ１７に動作指令
が出力される。

また、ＥＣＵ２０で（よアクセルペダルセンサ１９の検
出値に基づいてアクセル開速度（ｄθ／ｄｔ：　ｔは時
間）が演算される。

上記構成のエンジンでは、アクセルベダル１８の踏み込
みに連動してスロットルモータ１７が駆動され、アクセ
ル開度θに応じてスロットル弁１６が開かれる。スロッ
トル弁１６の開度に応じｔこ吸気はインジェクタ１２で
噴射された燃料と混合されて混合気となり、混合気は吸
気管７及び吸気ポート５から燃焼室４内に流入する。混
合気は燃焼室４内で圧縮・膨脹（爆発）された後排気ポ
ート６から排気管８に排出される。このエンジンは、ガ
ソリン、アルコール（メタノール）及びこれらの腐合燃
料によって運転されろようになっていろ。

第２図〜第５図に基づいて、スロットル弁１６の制御方
法を説明する。

第２図には燃料の種類に応じたスロットル開速度（ｄψ
／　ｄ　ｔ　）とアクセル開速度（ｄθ／ｄｔ）の関係
を示してある。尚、いずれの開速度も単位はｒａｄ／ｓ
ｅａである。

図中実線はガソリン１００％の状態、一点鎖線はメタノ
ール１００％の状態、二点鎖線はガソリン５０％−メタ
ノール５０％の状態を示してある。アクセル開速度が同
じ場合、ガソリンが１００％の時のスロットル開速度に
比べ、メタノールが１００％の時のスロットル弁１６の
開速度が遅く設定されており、アクセル開度が大きくな
るにしたがってその差は大きくなっている。また、ガソ
リン５０％、メタノール５０％の場合、スロットル弁１
６の開速度は中間に設定されている。

第３図にはスロットル開度ψと時間ｔとの関係を、第４
図には第３図と同一時間における車速と時間ｔとの関係
を示している。

第４図に示すように、スロットル弁１６を全開にした時
、ガソリン１００％の場合図中実線で示すトルク変化に
なり、アルコール１００％の場合図中一点鎖線で示すト
ルク変化になり、同じアクセルペダル１８の操作で車速
の立ち上がり状態に差が生じる。そこで、燃料に応じて
アクセル開速度に対するスロットル弁１６のＷＪ速度を
第２図に示すように変えることにより燃料中のメタノー
ルの混合率が高くなればスロットル弁ｌ６の開速度がガ
ソリンの時に比べ純くなる（第３図中点線で示す）。こ
れにより、第４図に点線で示すように、メタノールの混
合率が高くなっても車速の立ち上がり状態はガソリンを
燃料にした時と略同じとなる。

混合率センサ１４では燃料の混合割合（ガソリンとメタ
ノールの割合）が検出され、検出値がＥＣＵ２０に入力
される。アクセル開度θがＥＣＵ２Ｑに入力され、アク
セル開速度及び燃料の状況に応じてスロットル弁１６の
開速度が演算され、所定の開速度でスロットル弁１６が
開駆動されるようにスロットルモータｌ７に動作指令が
ＥＣＵ２０から出力される。

このＥＣＵ２０によるｌｔｉｌＪ＠状況を第５図に示し
たフローチャートに基づいて説明する。

アクセルペダルセンサ１９の検出値（アクセル開度θ）
がＥＣＵ２０に入力され、アクセル開度θに基づいてア
クセル開速度ｄθ／ｄｔが読み込まれる。また、混合率
センサ１４の検出値がＦ，ＣＵ　２　０に入力され、燃
料の状況が読み込まれる。燃料の状況（メタノールの混
合割合）及びアクセル開速度ｄθ／ｄｔに基づき、第２
図に示したマップによりスロットル弁１６の開速度ｄθ
／ｄｔが決定される。決定された開速度ｄθ／ｄｔでス
ロットル弁１６が開駆動されるように、スロットルモー
タ１７に動作指令が出力され、スロットル弁１６は燃料
中のメタノールの混合割合に応じて適宜遅い速度で開駆
動される。

これによって、燃料の状況によりメタノールの混合割合
が増加するにしたがってスロットル弁１６の開速度ｄψ
／ｄｔを遅くし、高出力が達成されるメタノールを使用
した際の車速の立ち上がりををガソリンを燃料とした状
態に略同じにすることができる。

上述したスロットル弁１６の制御方法によると、ガソリ
ンを燃料にした時のスロットル弁１６の開速度よりもメ
タノールを燃料にした時のスロットル，／’ｐｌ６のス
ロットル開速度を遅くするようにしたので、高出力が得
られろメタノールを燃料にした時の車速の立ち上がり状
態をガソリンを燃料にした時の状態と略同一にすること
ができる。このため、メタノールを燃料にした時とガソ
リンを燃料にした時における同一アクセル開度での出力
の発生状態の差を無くすことができる。

く発明の効果〉 本発明のスロットル弁の制御方法は、ガソリンを燃料に
した時のスロットル弁の開速度よりも、高出力が達成さ
れるアルコールを燃料とした時のスロットル弁の開速度
を遅くしてアルコールを燃料にした時に出力の発生時間
Ｊｅ遅らせるようにしたので、アルコールを燃料としｔ
こ時とガソリンを燃料にした時における同一アクセル開
度の状態での出力の発生状態の差を無くすことができる
。この結果、燃料の種類に係らずアクセル開速度に対す
る加速状態を一定に保つことができ、燃料の違いによる
加速等の運転感覚の差を無くすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図【よ本発明の一実施例に係るスロットル弁の制御
方法を実施するエンジンの要部ＷＦｒ面図、第２図はス
ロットル弁の開速度とアクセル開速度との関係を表わす
グラフ、第３図はスロットル開度と時間の関係を表わす
グラフ、第４図は車速と時間の関係を表わすグラフ、第
５図はＥＣＵによる制御フローチャートである。 図面中、 ４は燃焼室、 ７ハ吸’ｉＫ’ｒ！！， ９は吸気弁、 １２はインジエクタ、 １４は混合率センサ、 １６はスロットル弁、 １７ばスロットルモータ、 １８はアクセルペダル、 ｌ９はアクセルベダルセンサ、 ２０はＥＣＵである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクセル開速度に連動してスロットル弁の開速度をアク
   チュエータにより制御する内燃機関において、ガソリン
   を燃料にした時の前記スロットル弁の開速度よりもアル
   コールを燃料にした時の前記スロットル弁の開速度を遅
   くすることを特徴とするスロットル弁の制御方法。