JPH0797950A - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドライバビリティの悪化や車速制御性の低下
を防止すること。 【構成】 通常のアクセル制御では、アクセル操作の操
作量に機械的に連動するガードレバー４５の折曲部４５
ａは、ストッパレバー２４の折曲部２４ａと隙間を有し
て対向しスロットルバルブ５の最大開度を規制する。通
常のアクセル制御からクルーズコントロールに移行する
ときには、ガードバネ４６の付勢力が新たにＤＣモータ
３１に加わる。モータ負荷が開側から閉側に変化する時
点ではモータのフィードバック制御の遅れに起因してス
ロットルバルブがスロットル開度指令値を越えて閉側に
振れる現象であるアンダーシュートが生じる。この時点
から所定時間が経過するまで所定値だけスロットル開度
指令値を大きく設定し、オーバーライドのときには、オ
ーバーシュートが生じるため逆に小さく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のスロットル
制御装置に関するもので、特に、スロットルバルブの開
度をモータ等で電気的に制御する内燃機関のスロットル
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、内燃機関のスロットルバルブの開
度をモータ等で電気的に制御するスロットル制御装置が
多数提案されている。これらのスロットル制御装置で
は、スロットルバルブがアクセルペダルと機械的に連結
されたものと相違して、アクセル操作量に対応するスロ
ットル開度の特性を任意に設定可能なことから、例え
ば、加速要求等、車両の運転状態に的確に対応できると
いう利点を有している。

【０００３】従来、内燃機関のスロットル制御装置に関
連する先行技術文献としては、特開平３−８５３３８号
公報にて開示されたものが知られている。このもので
は、安全性を重視しつつアクセル操作をすることなく車
両の定速走行を可能とするクルーズコントロール(Cruis
e Control)（以下、『Ｃ／Ｃ』という）を達成するスロ
ットル構成が提案されている。なお、Ｃ／Ｃはオートド
ライブ(Auto Drive;Ａ／Ｄ）とも呼称される。つまり、
Ｃ／Ｃでない通常のアクセル制御時では、電磁クラッチ
をＯＦＦとし、モータを閉側制御としアクセルペダルに
連動する最大開度の規制値により車両の意図しない加速
状態を防止し、且つ、Ｃ／Ｃ時には、電磁クラッチをＯ
Ｎとし、モータを開側制御するとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電磁クラッ
チＯＦＦ状態（通常のアクセル制御時）とＯＮ状態（Ｃ
／Ｃ時）とでモータ負荷は図１２に示すように変化す
る。即ち、電磁クラッチＯＦＦ状態では、スロットルバ
ルブを開側に付勢する弾性部材の付勢力をＴV 、モータ
とスロットルバルブとを結合する弾性部材の付勢力をＴ
M とするとモータ負荷の開側負荷は、（ＴV ＋ＴM ）と
なる。一方、電磁クラッチＯＮ状態では、最大開度の規
制する部材を閉側に付勢する弾性部材の付勢力をＴG と
すると、モータ負荷の閉側負荷は（ＴG −ＴV −ＴM ）
となる。したがって、Ｃ／Ｃスタート時のようにモータ
負荷が開側から閉側に変化する時点ではモータのフィー
ドバック（Ｆ／Ｂ）制御の遅れに起因してスロットルバ
ルブがスロットル開度指令値を越えて閉側に振れる現象
であるアンダーシュート（以下、『Ｕs 』という）が生
じる。逆に、Ｃ／Ｃ時におけるアクセルペダルの踏込み
加速制御であるオーバライド時には、スロットルバルブ
がスロットル開度指令値を越えて開側に振れる現象であ
るオーバシュート（以下、『Ｏs 』という）が生じる。
これらの現象が生じるために、ドライバビリティ(Driva
bility）の悪化や車速制御性の低下を招くという不具合
があった。

【０００５】そこで、この発明は、かかる不具合を解決
するためになされたもので、通常のアクセル制御からＣ
／Ｃに移行する場合等におけるドライバビリティの悪化
や車速制御性の低下を防止する内燃機関のスロットル制
御装置の提供を課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる内燃機関
のスロットル制御装置は、アクセルペダルの操作量に基
づいてスロットルバルブの目標開度を設定する第１のス
ロットル開度設定手段と、前記アクセルペダルの操作量
に関係なく、所定の運転状態となるように前記スロット
ルバルブの目標開度を設定する第２のスロットル開度設
定手段と、前記第１のスロットル開度設定手段または前
記第２のスロットル開度設定手段により設定された開度
となるように前記スロットルバルブを駆動する駆動手段
と、前記スロットルバルブの目標開度を設定する手段の
切換えを検出する切換え検出手段と、前記切換え検出手
段により切換えが検出されると、このときに前記駆動手
段に発生する負荷に応じて目標開度を補正する補正手段
とを具備するものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、スロットルバルブの目標開度
を設定する手段が、アクセルペダルの操作量に基づいて
スロットルバルブの目標開度を設定する第１のスロット
ル開度設定手段から前記アクセルペダルの操作量に関係
なく、所定の運転状態となるように前記スロットルバル
ブの目標開度を設定する第２のスロットル開度設定手段
または第２のスロットル開度設定手段から第１のスロッ
トル開度設定手段に切換わったことを切換え検出手段が
検出する。この切換え手段により手段の切換えが検出さ
れると、補正手段はこのときに前記駆動手段に発生する
負荷に応じて目標開度を補正する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関
のスロットル制御装置を示す概略構成図、図２は本発明
の一実施例にかかる内燃機関のスロットル制御装置が適
用されるスロットルバルブ周辺を示す斜視図である。

【００１０】まず、本実施例のスロットル制御装置が適
用される内燃機関の概略構成を説明する。

【００１１】図１において、内燃機関１はＶ型６気筒の
４サイクル内燃機関として構成されている。内燃機関１
の吸気通路２の上流側にはエアクリーナ３が設けられ、
エアクリーナ３の下流側には吸入空気量を検出するエア
フローメータ４が設置されている。吸気通路２のエアフ
ローメータ４より下流側にはスロットルバルブ５が設け
られ、このスロットルバルブ５の開閉に応じて内燃機関
１に供給される吸入空気量が調整される。吸気通路２は
インテークマニホールド６を介して内燃機関１の各気筒
に接続され、吸気通路２からの吸入空気がインテークマ
ニホールド６内を経て各気筒に分配供給される。

【００１２】インテークマニホールド６には各気筒に対
応してインジェクタ７が設置され、各インジェクタ７か
ら噴射された燃料は、吸入空気と混合して各気筒に供給
される。この混合気は吸気バルブ８の開閉に伴って各気
筒の燃焼室９内に導入され、点火プラグ１０の点火によ
り燃焼し、ピストン１１を押し下げてクランクシャフト
１２にトルクを付与する。燃焼後の排気ガスは排気バル
ブ１３の開閉に伴って排気通路１４を経て外部に排出さ
れる。また、クランクシャフト１２の近接位置にはクラ
ンク角センサ１５が設置され、クランク角で３０度毎に
パルス信号を出力する。

【００１３】次に、この内燃機関のスロットル制御装置
が適用される一実施例のスロットルバルブ周辺の構成を
説明する。

【００１４】図２に示すように、本実施例のスロットル
制御装置のスロットルバルブ周辺の構成は、スロットル
バルブ５をＤＣモータ３１で電気的に開閉するためのモ
ータ駆動機構２１と、スロットルバルブ５をアクセル操
作に連動して機械的に開閉するためのアクセル連動機構
２２とに大別される。

【００１５】まず、モータ駆動機構２１を説明すると、
前記吸気通路２には、スロットル軸２３が水平に貫通し
て軸着され、スロットル軸２３には吸気通路２内におい
てスロットルバルブ５が固着されている。スロットル軸
２３の回動に伴ってスロットルバルブ５は吸気通路２内
を開放及び閉鎖して、吸入空気量を調整する。ここで、
スロットルバルブ５が吸気通路２内を開放するときのス
ロットル軸２３の回動方向を開側とし、吸気通路２内を
閉鎖するときのスロットル軸２３の回動方向を閉側とす
る。スロットル軸２３の両端は吸気通路２より左右（図
２において左右方向）に突出し、その右端にはストッパ
レバー２４が固着されている。ストッパレバー２４には
Ｌ字状の折曲部２４ａが設けられ、この折曲部２４ａに
はバルブバネ２５が連結されて、スロットル軸２３を常
に開側に付勢している。また、折曲部２４ａの近接位置
には全閉位置ストッパ２６が配設され、この全閉位置ス
トッパ２６はスロットルバルブ５が全閉位置まで回動し
たときにストッパレバー２４の折曲部２４ａに当接し
て、それ以上の回動を規制する。

【００１６】スロットル軸２３の左部のモータ駆動機構
２１には、ベアリング２７を介して４分の１円形状の従
動ギヤ２８が回動自在に軸着され、この従動ギヤ２８
は、減速用の大小一対の中間ギヤ２９を介して駆動ギヤ
３０と噛合している。駆動ギヤ３０はＤＣモータ３１の
出力軸３１ａに固着され、ＤＣモータ３１は駆動ギヤ３
０及び中間ギヤ２９を介して従動ギヤ２８を閉側に回転
駆動する。従動ギヤ２８の一側には掛止部２８ａが突出
形成されている。また、従動ギヤ２８の左側においてス
ロットル軸２３には掛止レバー３３が固着され、掛止レ
バー３３にはＬ字状の折曲部３３ａが設けられている。
この折曲部３３ａは従動ギヤ２８の掛止部２８ａの閉側
に位置し、前記したバルブバネ２５及び掛止部２８ａと
折曲部３３ａとを連結したリターンバネ３２にて掛止部
２８ａに当接している。したがって、ＤＣモータ３１が
通電されてトルクを発生すると、リターンバネ３２及び
バルブバネ２５の付勢力に抗して、従動ギヤ２８が閉側
に回転され、掛止レバー３３及びスロットル軸２３と共
にスロットルバルブ５が閉側に回転駆動される。８０は
電磁クラッチで、電磁クラッチ８０がＯＮ時は従動ギヤ
２８とスロットル軸２３を連結させ一体的に回転させ
る。電磁クラッチ８０がＯＦＦ時は従動ギヤ２８とスロ
ットル軸２３はフリーとなる。

【００１７】なお、従動ギヤ２８の掛止部２８ａにはス
ロットル軸２３と同軸上に位置するようにモータ軸３５
が回動可能に一体的に支持されており、このモータ軸３
５の左端にはスロットル開度センサ３４が設置され、こ
のスロットル開度センサ３４は従動ギヤ２８の回転角度
（通常はスロットルバルブ５の開度）に応じた電圧Ｖth
を出力する。

【００１８】一方、アクセル連動機構２２を説明する
と、スロットル軸２３の右方には、同軸上に位置するよ
うにガード軸４１が回動可能に支持されており、このガ
ード軸４１に固着されたアクセルレバー４２は、コント
ロールケーブル４３を介して車両のアクセルペダル４４
と連結されている。ガード軸４１の左端にはガードレバ
ー４５が固着され、このガードレバー４５は、一側に連
結された２本のガードバネ４６により常に閉側に付勢さ
れている。なお、このガードバネ４６の付勢力は、前記
したバルブバネ２５及びリターンバネ３２の付勢力より
十分に強く設定されている。そして、運転者にてアクセ
ルペダル４４が踏込操作されると、コントロールケーブ
ル４３を介してアクセルレバー４２と共にガード軸４１
及びガードレバー４５が、ガードバネ４６の付勢力に抗
しながら開側に回転操作される。

【００１９】ガード軸４１の右端にはガード位置センサ
４８が設置され、このガード位置センサ４８にて検出さ
れたアクセル操作量に対応するガード開度θmgに基づ
き、ＤＣモータ３１によりスロットルバルブ５が開閉駆
動される。このときのスロットル開度θthの特性は、大
略的にはアクセル操作量に対応するガード開度θmgの増
加に伴って増加するものであるため、アクセル操作が行
なわれると、一方でＤＣモータ３１の駆動により電気的
にスロットルバルブ５が開閉され、他方でコントロール
ケーブル４３の伝達により機械的にガードレバー４５が
同一方向に回動する。

【００２０】ガードレバー４５の一側にはＬ字状の折曲
部４５ａが設けられ、この折曲部４５ａは前記ストッパ
レバー２４の折曲部２４ａの開側に位置している。両折
曲部４５ａ，２４ａの間には所定量の遊びが設定されて
おり、スロットル軸２３及びガード軸４１が同一方向に
回転したときには、この遊びが常に確保される。

【００２１】また、スロットル制御系の異常やバルブロ
ックの発生時には、ＤＣモータ３１の通電が中止される
ため、バルブバネ２５の付勢力によりスロットルバルブ
５は開側に回動操作される。このときストッパレバー２
４の折曲部２４ａはガードレバー４５の折曲部４５ａに
当接して、それ以上のスロットルバルブ５の開放を規制
するため、スロットルバルブ５の開度は、ガードレバー
４５の回動角度（以下、単に『ガード位置』という）以
下に規制される。そして、前記のようにアクセル操作に
よりガード軸４１が回動操作されると、ガードレバー４
５と共にストッパレバー２４が同一方向に回動してスロ
ットルバルブ５が開閉される。つまり、その後はアクセ
ル連動機構２２によって機械的にスロットルバルブ５が
開閉され、車両の走行を継続可能となる。

【００２２】図３は、本発明の一実施例にかかる内燃機
関のスロットル制御装置のスロットルバルブ周辺の動作
原理を示す模式図である。なお、この図では、矢印にて
示すように、上方がスロットルバルブ５の開側、下方が
閉側である。

【００２３】以下、上記スロットル制御装置の作動を説
明する。

【００２４】通常時、電磁クラッチ８０のクラッチコイ
ル８０ａへの通電が遮断される。そして、運転者がアク
セルペダル４４を操作すると、ガード位置センサ４８か
らこのアクセル操作量に対応するガード開度θmgが出力
され、この信号に基づきＤＣモータ３１が駆動される。
すると、従動ギヤ２８は開側へ回動し、これに従ってス
ロットルバルブ５が開く。

【００２５】一方、クルーズコントロール時、電磁クラ
ッチ８０のクラッチコイル８０ａへ通電され、従動ギヤ
２８とスロットル軸２３とが直結される。これにより、
ＤＣモータ３１にてスロットルバルブ５が開閉制御され
る。

【００２６】なお、図３に示す実施例では、ガードレバ
ー４５のスロットルバルブ５閉側へのそれ以上の回動を
規制するガードストッパ９０が設けられる。このガード
ストッパ９０に相当するスロットルバルブ開度は、スロ
ットルバルブ５の全閉位置を示す全閉位置ストッパ２６
の開度よりも若干大きな開度となるように設定される。
これにより、スロットルバルブ５が全閉位置にあり、ガ
ードレバー４５がガードストッパ９０に当接するときに
はガードレバー４５とストッパレバー２４との間に所定
の隙間が形成される。

【００２７】こうすることにより、アイドリング中にお
いて、スロットルバルブ５は全閉位置からガードストッ
パ９０の位置に相当する開度範囲でＤＣモータ３１によ
って制御可能となる。そして、内燃機関１の負荷に変動
があった場合でも、ＤＣモータ３１を制御することによ
りアイドル回転数を一定に保つことができる。

【００２８】更に、本実施例では、スロットルバルブ５
をバイパスするバイパス通路１００が設けられ、このバ
イパス通路１００を開閉制御するエアバルブ１１０が設
けられている。このエアバルブ１１０は、機関冷間時に
はバイパス空気量が増大するように開き、暖機終了後に
は閉じ、バイパス空気量を減少させる。そして、暖機後
には、ＤＣモータ３１によって、上記所定隙間内でスロ
ットルバルブ５を制御する。

【００２９】ここで、上記のようなバイパス通路１００
を備えず冷間時にもスロットルバルブ５によってアイド
ル回転数制御されるスロットル制御装置では、ＤＣモー
タ３１や電子制御装置６１等の故障により、暖機後にも
スロットルバルブ５が所望のアイドル回転数に対応する
開度以上で開いたままとなって機関回転数が異常に上昇
してしまうといった不具合が起こる恐れがある。しかし
ながら、上述のようにバイパス通路１００を備えること
で、このような不具合を起こすことはない。

【００３０】次に、本実施例のスロットル制御装置の電
気的構成を説明する。

【００３１】図１に示すように、スロットル制御装置の
電子制御装置６１は、ＣＰＵ６２、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ
６４、インジェクタ駆動回路６５、電磁クラッチ駆動回
路６８、Ａ／Ｄ変換回路６６及びＤ／Ａ変換回路６７よ
り構成されている。ＲＯＭ６３には内燃機関１の運転を
制御するための各種プログラム、例えば、スロットルバ
ルブ５の開度制御やインジェクタ７の燃料噴射制御等の
プログラムが記憶され、ＣＰＵ６２はそれらのプログラ
ムに従って処理を実行する。また、ＲＡＭ６４はＣＰＵ
６２が実行する処理データを一時的に記憶する。

【００３２】ＣＰＵ６２には、前記エアフローメータ４
にて検出された吸入空気量Ｑa 、スロットル開度センサ
３４の出力電圧Ｖth（＝スロットル開度θth）及びガー
ド位置センサ４８にて検出されたアクセル操作量に対応
するガード開度θmgがそれぞれＡ／Ｄ変換回路６６によ
りデジタル値に変換されて入力される。また、ＣＰＵ６
２には、クランク角センサ１５からのＮe パルス信号、
図示しない車速センサからの車速信号及びＣ／Ｃセット
ＳＷ（スイッチ）からのＣ／ＣセットＳＷ信号が入力さ
れる。

【００３３】そして、ＣＰＵ６２は、例えば、クランク
角センサ１５のパルス信号から算出された機関回転数Ｎ
e と吸入空気量Ｑa とに基づいて、今現在の内燃機関１
が要求する燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量に対応
するパルス幅の制御信号をインジェクタ駆動回路６５に
出力する。一方、ＣＰＵ６２は、アクセル操作量に対応
するガード開度θmgと機関回転数Ｎe とに基づいてスロ
ットル開度制御の目標値であるスロットル開度指令値θ
cmd を決定し、更に、そのスロットル開度指令値θcmd
に対応するスロットル指令電圧Ｖcmd を決定する。更に
また、ＣＰＵ６２は、電磁クラッチ駆動回路６８にクラ
ッチ制御信号を出力し、電磁クラッチ駆動回路６８は電
磁クラッチ８０をＯＮ／ＯＦＦさせる。

【００３４】スロットル制御装置のＤＣモータ駆動回路
７１は、ＰＩＤ（比例・積分・微分）制御回路７２、Ｐ
ＷＭ（パルス幅変調）回路７３及びドライバ７４より構
成されている。前記のようにＣＰＵ６２が算出したスロ
ットル指令電圧Ｖcmd は、Ｄ／Ａ変換回路６７によりア
ナログ値に変換されてＰＩＤ制御回路７２に入力され
る。ＰＩＤ制御回路７２はスロットル指令電圧Ｖcmd と
スロットル開度センサ３４の出力電圧Ｖthとに基づき、
その偏差を縮小すべく比例・積分・微分動作を実行し
て、ＤＣモータ３１の制御量を算出する。ＰＷＭ回路７
３はＰＩＤ制御回路７２で算出された制御量を入力し
て、その制御量を対応するデューティ比信号に変換し、
ドライバ７４はデューティ比信号に応じてＤＣモータ３
１を駆動し、実際のスロットル開度θthをスロットル開
度指令値θcmd に調整する。なお、前記ＰＷＭ回路７３
のデューティ比信号はＣＰＵ６２にも入力される。

【００３５】次に、上記のように構成された内燃機関の
スロットル制御装置のＣＰＵ６２が実行するスロットル
制御を説明する。

【００３６】図４及び図５は本発明の一実施例にかかる
内燃機関のスロットル制御装置のＣＰＵ６２が実行する
スロットル制御ルーチン、図６は図４のＣ／Ｃ時におけ
るＣ／Ｃ用目標開度θcc設定のサブルーチン、図７は電
磁クラッチ制御ルーチンを示すフローチャートである。

【００３７】《スロットル制御ルーチン：図４及び図５
参照》図４において、まず、ステップＳ１０１で、通常
のアクセル制御時のスロットル開度指令値θAcc が図８
に示すマップに従って設定される。即ち、ガード位置セ
ンサ４８にて検出されたアクセル操作量に対応するガー
ド位置θmgとクランク角センサ１５からのパルス信号に
基づいて算出された機関回転数Ｎe とから通常のアクセ
ル制御時におけるスロットル開度指令値θAcc が設定さ
れる。次にステップＳ１０２に移行して、後述のＣ／Ｃ
におけるＣ／Ｃ用目標開度θcc設定のサブルーチンが実
行され、Ｃ／Ｃ用目標開度θccが設定される。次にステ
ップＳ１０３に移行して、ステップＳ１０２で設定され
たＣ／Ｃ用目標開度θccがステップＳ１０１で設定され
たスロットル開度指令値θAcc 以上であるかが判定され
る。ステップＳ１０３の不等号が成立するときには、ス
テップＳ１０４に移行し、Ｕs , Ｏs 補正前の目標開度
であるスロットル開度指令値θcmd としてθccの値が採
用される。一方、ステップＳ１０３の不等号が成立しな
いときには、ステップＳ１０５に移行し、Ｕs , Ｏs 補
正前の目標開度であるスロットル開度指令値θcmd とし
てθAcc の値が採用される。即ち、Ｃ／Ｃ用目標開度θ
ccとスロットル開度指令値θAcc とを比較して大きい値
がＵs , Ｏs 補正前の目標開度であるスロットル開度指
令値θcmd とされるのである。

【００３８】次に、図５のステップＳ１０６に移行し、
実際のガード位置センサ４８からのガード開度の前回値
θmgi-1 が実際のスロットル開度センサ３４からのスロ
ットル開度の前回値θthi-1 以上であるかが判定され
る。ステップＳ１０６の不等号が成立するときには、ス
テップＳ１０７に移行し、ガード開度の前回値θmgi-1
がスロットル開度の前回値θthi-1 と等しいかが判定さ
れる。ステップＳ１０７の等号が成立するとき（Ｃ／Ｃ
時）には、ステップＳ１０８に移行し、ガード開度の今
回値θmgi がスロットル開度の今回値θthi 以上である
かが判定される。ステップＳ１０８の不等号が成立する
ときには、ステップＳ１０９に移行し、ガード開度の今
回値θmgi がスロットル開度の今回値θthi と等しいか
が判定される。ステップＳ１０９の等号が成立せずθmg
i ＞θthi となるときには、図９のモータ負荷の変動
（閉側→開側）時点（ｔ2 ）であり、アクセル操作によ
るオーバーライド開始時点であると判定され、ステップ
Ｓ１１０に移行し、カウンタＣＣＬＴＯＦ＝０とクリア
される。なお、図９のモータ負荷の変動は、図１２にお
けるモータ負荷の変動と同様で、負荷ＴV はバルブバネ
２５、負荷ＴM はリターンバネ３２及び負荷ＴG はガー
ドバネ４６の各付勢力を示す。次にステップＳ１１１に
移行して、カウンタＣＣＬＴＯＦが予め設定された所定
値ＫＣＬＴ未満であるかが判定される。ステップＳ１１
１の不等号が成立するときには、所定値ＫＣＬＴにて設
定された所定時間が経過していないとしてステップＳ１
１２に移行し、ステップＳ１０４またはステップＳ１０
５で設定されたスロットル開度指令値θcmd からＯs 補
正値であるΔθを減算した値をＯs 補正後のスロットル
開度指令値θcmd とする。次にステップＳ１１３に移行
して、Ｏs 補正後のスロットル開度指令値θcmd がスロ
ットル指令電圧Ｖcmd に変換される。次にステップＳ１
１４に移行して、スロットル指令電圧Ｖcmd がＤ／Ａ変
換回路６７を介してＤＣモータ駆動回路７１のＰＩＤ制
御回路７２に出力される。次にステップＳ１１５に移行
し、カウンタＣＣＬＴＯＦがインクリメントされたの
ち、ステップＳ１１１に戻りカウンタＣＣＬＴＯＦが所
定値ＫＣＬＴ以上となるまで以下同様に実行される。そ
して、所定値ＫＣＬＴにて設定された時間が経過してス
テップＳ１１１の不等号が成立しなくなると、本プログ
ラムを終了する。 一方、ステップＳ１０７の等号が成
立しないとき（通常のアクセル制御時）には、ステップ
Ｓ１１６に移行し、ガード開度の今回値θmgi がスロッ
トル開度の今回値θthi 以上であるかが判定される。ス
テップＳ１１６の不等号が成立するときには、ステップ
Ｓ１１７に移行し、ガード開度の今回値θmgi がスロッ
トル開度の今回値θthi と等しいかが判定される。ステ
ップＳ１１７の等号が成立しθmgi ＝θthi となるとき
には図９のモータ負荷の変動（開側→閉側）時点（ｔ1
）であり、通常のアクセル制御からＣ／Ｃ開始時点で
あると判定され、ステップＳ１１８に移行し、カウンタ
ＣＣＬＴＯＮ＝０とクリアされる。次にステップＳ１１
９に移行して、カウンタＣＣＬＴＯＮが予め設定された
所定値ＫＣＬＴ未満であるかが判定される。ステップＳ
１１９の不等号が成立するときには、所定値ＫＣＬＴに
て設定された所定時間が経過していないとしてステップ
Ｓ１２０に移行し、ステップＳ１０４またはステップＳ
１０５で設定されたスロットル開度指令値θcmd にＵs
補正値であるΔθを加算した値をＵs 補正後のスロット
ル開度指令値θcmd とする。次にステップＳ１２１に移
行して、Ｕs 補正後のスロットル開度指令値θcmd がス
ロットル指令電圧Ｖcmd に変換される。次にステップＳ
１２２に移行して、スロットル指令電圧Ｖcmd がＤ／Ａ
変換回路６７を介してＤＣモータ駆動回路７１のＰＩＤ
制御回路７２に出力される。次にステップＳ１２３に移
行し、カウンタＣＣＬＴＯＮがインクリメントされたの
ち、ステップＳ１１９に戻りカウンタＣＣＬＴＯＮが所
定値ＫＣＬＴ以上となるまで以下同様に実行される。そ
して、所定値ＫＣＬＴにて設定された時間が経過してス
テップＳ１１９の不等号が成立しなくなると、本プログ
ラムを終了する。なお、上述のステップＳ１１２におけ
るＯs 補正値Δθ及びステップＳ１２０におけるＵs 補
正値Δθは、アクセル操作量に応じてモータ負荷となる
各バネの付勢力が変動するため、スロットルバルブの開
度に関連して変化させるようにしても良い。

【００３９】ここで、上述のステップＳ１０６、ステッ
プＳ１０８及びステップＳ１１６の不等号が成立しない
とき、ステップＳ１０９の等号が成立するとき及びステ
ップＳ１１７の等号が成立しないときには、モータ負荷
の変動（開側→閉側）時点（ｔ1 ）またはモータ負荷の
変動（閉側→開側）時点（ｔ2 ）でないため、ステップ
Ｓ１２４に移行する。ステップＳ１２４では、ステップ
Ｓ１０４またはステップＳ１０５で設定されたスロット
ル開度指令値θcmd がスロットル指令電圧Ｖcmd に変換
される。次にステップＳ１２５に移行して、スロットル
指令電圧ＶcmdがＤ／Ａ変換回路６７を介してＤＣモー
タ駆動回路７１のＰＩＤ制御回路７２に出力され、本プ
ログラムを終了する。

【００４０】なお、図１０は本発明の一実施例にかかる
内燃機関のスロットル制御装置のスロットル開度指令値
θcmd[deg]とスロットル指令電圧Ｖcmd[Ｖ] との関係を
示すマップである。上述したように、ＣＰＵ６２からＤ
Ｃモータ駆動回路７１のＰＩＤ制御回路７２に出力され
たスロットル指令電圧Ｖcmd は、ＰＩＤ制御回路７２で
スロットル開度センサ３４の出力電圧Ｖthと比較され、
その偏差を縮小すべく比例・積分・微分動作が実行さ
れ、スロットルバルブ５の制御量が算出される。更に、
その制御量はＰＷＭ回路７３でデューティ比信号に変換
され、デューティ比信号に応じてドライバ７４によりＤ
Ｃモータ３１が駆動される。このように、ＣＰＵ６２に
よるスロットル制御ルーチンの処理と、ＤＣモータ駆動
回路７１によるＤＣモータ３１の駆動制御が繰返して実
行され、実際のスロットル開度θthがスロットル開度指
令値θcmd に調整される。

【００４１】〈Ｃ／Ｃ時におけるＣ／Ｃ用目標開度θcc
設定のサブルーチン：図６参照〉ステップＳ２０１では
車速が４０km/h以上であるか、ステップＳ２０２では車
速が１１０km/h以下であるかが判定される。ここで、車
速が４０km/h以上１１０km/h以下であるとステップＳ２
０３に移行し、ブレーキが未操作であるかが判定され、
この判定が成立するときには、ステップＳ２０４に移行
し、フラグＸＣＡＮＣＥＬ＝０でありＣ／Ｃのキャンセ
ルＳＷ（スイッチ）が未操作であるかが判定される。ス
テップＳ２０４の判定が成立するときには、ステップＳ
２０５に移行し、前回のＣ／Ｃ実行フラグＸＣＣi-1 ＝
０であれば、ステップＳ２０６に移行する。ステップＳ
２０６で、Ｃ／ＣセットＳＷが操作されているとＸＳＥ
Ｔ＝１であり、ステップＳ２０７に移行し、Ｃ／Ｃ実行
フラグＸＣＣ＝１としたのち、ステップＳ２０８に移行
する。ステップＳ２０８では、その時点での現車速を目
標車速として設定してＣ／Ｃを実行開始する。なお、Ｃ
／ＣセットＳＷ及びキャンセルＳＷはＣ／Ｃを実行する
ためのスイッチであり、運転者により適宜操作されるも
のである。これらのスイッチの他にも、Ｃ／Ｃの実行中
に加速する場合のアクセルスイッチ、減速する場合のコ
ーストスイッチ、Ｃ／Ｃキャンセル後の復帰を行うリジ
ュームスイッチ、Ｃ／Ｃメインスイッチ等のスイッチが
あるがここでは直接関係がないのでこれらのスイッチの
説明は省略する。

【００４２】一方、ステップＳ２０１、ステップＳ２０
２、ステップＳ２０３及びステップＳ２０４の判定が成
立せず、即ち、車速が所定範囲外、ブレーキ操作中また
はキャンセルＳＷ操作時には、ステップＳ２０９に移行
し、Ｃ／Ｃ実行フラグＸＣＣ＝０とされる。上述のステ
ップＳ２０５及びステップＳ２０６の等号が成立しない
とき、ステップＳ２０８またはステップＳ２０９の処理
ののち、ステップＳ２１０に移行し、Ｃ／Ｃ実行フラグ
ＸＣＣ＝１であるかが判定される。ステップＳ２１０の
等号が成立するときには、ステップＳ２１１に移行し、
車速が目標車速となるようにＰＩＤ制御されＣ／Ｃ用目
標開度θccが設定され、本プログラムを終了する。一
方、ステップＳ２１０の等号が成立しないとき、即ち、
Ｃ／Ｃ未実行時にはステップＳ２１２に移行し、Ｃ／Ｃ
用目標開度θcc＝０°として、本プログラムを終了す
る。ステップＳ２１０及びステップＳ２１２により、図
４のステップＳ１０３〜ステップＳ１０５において、ス
ロットル開度指令値θcmd としてθccが選択されないよ
うにするのである。

【００４３】〈電磁クラッチ制御ルーチン：図７参照〉
ステップＳ３０１で、Ｃ／Ｃ実行フラグＸＣＣ＝１であ
り、Ｃ／Ｃ中であるかが判定される。ステップＳ３０１
の判定が成立するときには、ステップＳ３０２に移行
し、スロットル開度指令値θAcc がＣ／Ｃ用目標開度θ
cc未満で、オーバライド中でないかが判定される。ステ
ップＳ３０２の判定が成立するときには、ステップＳ３
０３に移行し、ガード開度θmgがスロットル開度θth以
上であるかが判定される。この判定は、スロットルバル
ブ５が固着されたスロットル軸２３に固着された掛止レ
バー３３の折曲部３３ａとモータ軸３５に固着された従
動ギヤ２８の一体的な掛止部２８ａとが当接せず離れた
状態、即ち、リターンバネ３２の付勢力が作用する状態
で電磁クラッチ８０が締結されないようにするものであ
る。ステップＳ３０３の不等号が成立し、折曲部３３ａ
と掛止部２８ａとが当接しているときにはステップＳ３
０４に移行し、電磁クラッチ８０がＯＮとされ、本プロ
グラムを終了する。

【００４４】一方、ステップＳ３０１、ステップＳ３０
２及びステップＳ３０３の判定が成立しないときには折
曲部３３ａと掛止部２８ａとが当接せず離れた状態であ
るとして、ステップＳ３０５に移行し、電磁クラッチ８
０がＯＦＦとされる。

【００４５】この図７のクラッチ制御について、図１１
のタイミングチャートを参照して説明する。図７に示す
ステップＳ３０３の判定処理がない場合の電磁クラッチ
８０の制御を図１１（ａ）、図７に示すようにステップ
Ｓ３０３の判定処理がある場合の電磁クラッチ８０の制
御を図１１（ｂ）に示す。

【００４６】図１１（ａ）において、アクセルペダル急
閉中にＣ／ＣセットＳＷをＯＮにする場合を考慮する。
アクセルペダル急閉中はモータ閉速度≪ガード（アクセ
ルペダル）閉速度であるため、スロットル軸２３はガー
ドバネ４６によってモータ軸３５より速く閉じることと
なる。即ち、スロットルバルブ５が固着されたスロット
ル軸２３に固着された掛止レバー３３の折曲部３３ａと
モータ軸３５に固着された従動ギヤ２８の一体的な掛止
部２８ａとが当接せずリターンバネ３２を介して離れた
状態となる。この状態で電磁クラッチ８０が締結される
と、その後において、モータ軸３５とスロットル軸２３
とには、偏差Δθc が生じたままでＣ／Ｃが続行される
こととなる。すると、スロットルバルブ５の開度を示す
スロットル開度センサ３４からは早めに全開位置を示す
信号が出力されるため、全開駆動時であっても実際のス
ロットルバルブ５は全開まで開かないこととなり、エン
ジントルク不足を招くこととなる。逆に、全閉駆動時に
は、スロットル軸２３に固着されたストッパレバー２４
の折曲部２４ａが全閉位置ストッパ２６に当接する位置
ではスロットル開度センサ３４の信号は未だ全閉位置を
示さないため、この当接後もＤＣモータ３１が回動しよ
うとして駆動ギヤ３０等の耐久性を損じる恐れがある。

【００４７】この不具合を解決するために、図７ではス
テップＳ３０３を設け、ガード位置センサ４８からのガ
ード開度θmgとスロットル開度センサ３４からのスロッ
トル開度θthを比較してθmg＜θthのときには、スロッ
トル軸２３とモータ軸３５とが上述のように離れている
として電磁クラッチ８０の締結（ＯＮ）を遅延させてい
る。これにより、図１１（ｂ）に示すように、ガード開
度θmg、即ち、スロットル軸開度とスロットル開度θth
とを一致させることができるのである。

【００４８】このように、本発明の一実施例の内燃機関
のスロットル制御装置は、アクセルペダル４４の操作量
に基づいてスロットルバルブ５の目標開度を設定するア
クセルペダル４４、コントロールケーブル４３、アクセ
ルレバー４２、ガード軸４１、ガードレバー４５及び折
曲部４５ａからなる第１のスロットル開度設定手段と、
アクセルペダル４４の操作量に関係なく、所定の運転状
態となるようにスロットルバルブ５の目標開度を設定す
る電子制御装置６１のＣＰＵ６２からなる第２のスロッ
トル開度設定手段と、前記第１のスロットル開度設定手
段または前記第２のスロットル開度設定手段により設定
された開度となるようにスロットルバルブ５を駆動する
ＤＣモータ３１、出力軸３１ａ、駆動ギヤ３０、中間ギ
ヤ２９、従動ギヤ２８、掛止部２８ａ、折曲部３３ａ、
掛止レバー３３及びスロットル軸２３等からなる駆動手
段と、スロットルバルブ５の目標開度を設定する手段の
切換えを検出する電子制御装置６１のＣＰＵ６２からな
る切換え検出手段と、前記切換え検出手段により切換え
が検出されると、このときに前記駆動手段に発生する負
荷に応じて目標開度を補正する電子制御装置６１のＣＰ
Ｕ６２からなる補正手段とを具備するものである。

【００４９】したがって、通常のアクセル制御からＣ／
Ｃとするため連結手段の作動が開始されアクセルペダル
が閉側に戻される際のＵs に相当する負荷の変動分が補
正される。また、Ｃ／Ｃからアクセルペダルを踏込み加
速するオーバーライドの際のＯs に相当する負荷の変動
分が補正される。

【００５０】故に、通常のアクセル制御からＣ／Ｃに移
行する際、また、Ｃ／Ｃからオーバーライドに移行する
際のスロットルバルブの開度の変動を抑えることができ
る。

【００５１】このように、上記実施例の補正手段は、電
子制御装置６１のＣＰＵ６２からなるとしたが、本発明
を実施する場合には、これに限定されるものではなく、
切換え検出手段により切換えが検出されると、このとき
に駆動手段に発生する負荷に応じて目標開度を補正する
ものであれば良い。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
目標開度を設定する手段が切換わるときに駆動手段に発
生する負荷に応じて目標開度を補正するため、スロット
ルバルブの開度の変動を抑えることができ、ドライバビ
リティの悪化や車速制御性の低下を防止できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関のス
ロットル制御装置を示す概略構成図である。

【図２】図２は本発明の一実施例にかかる内燃機関のス
ロットル制御装置が適用されるスロットルバルブ周辺を
示す斜視図である。

【図３】図３は本発明の一実施例にかかる内燃機関のス
ロットル制御装置のスロットルバルブ周辺の動作原理を
示す模式図である。

【図４】図４は本発明の一実施例にかかる内燃機関のス
ロットル制御装置で使用されているＣＰＵのスロットル
制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】図５は本発明の一実施例にかかる内燃機関のス
ロットル制御装置で使用されているＣＰＵのスロットル
制御ルーチンであり図４に続くフローチャートである。

【図６】図６は本発明の一実施例にかかる内燃機関のス
ロットル制御装置で使用されているＣＰＵのＣ／Ｃ時に
おけるＣ／Ｃ用目標開度θcc設定のサブルーチンを示す
フローチャートである。

【図７】図７は本発明の一実施例にかかる内燃機関のス
ロットル制御装置で使用されているＣＰＵの電磁クラッ
チ制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図８】図８は本発明の一実施例にかかる内燃機関のス
ロットル制御装置の機関回転数Ｎe をパラメータとして
アクセル操作量に対応するガード位置θmgと通常のアク
セル制御時におけるスロットル開度指令値θAcc との関
係を示すマップである。

【図９】図９は本発明の一実施例にかかる内燃機関のス
ロットル制御装置の電磁クラッチのＯＦＦ／ＯＮによる
モータ負荷の変動に起因する開度の遷移を示すタイミン
グチャートである。

【図１０】図１０は本発明の一実施例にかかる内燃機関
のスロットル制御装置のスロットル開度指令値θcmd と
スロットル指令電圧Ｖcmd との関係を示すマップであ
る。

【図１１】図１１は本発明の一実施例にかかる内燃機関
のスロットル制御装置のクラッチ制御を説明するタイミ
ングチャートである。

【図１２】図１２は従来の内燃機関のスロットル制御装
置の電磁クラッチのＯＦＦ／ＯＮによるモータ負荷の変
動に起因する開度の遷移を示すタイミングチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ５ スロットルバルブ ２５ バルブバネ ３１ ＤＣモータ ３２ リターンバネ ３４ スロットル開度センサ ４６ ガードバネ ４８ ガード位置センサ ６１ 電子制御装置 ６２ ＣＰＵ ８０ 電磁クラッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセルペダルの操作量に基づいてスロ
   ットルバルブの目標開度を設定する第１のスロットル開
   度設定手段と、 前記アクセルペダルの操作量に関係なく、所定の運転状
   態となるように前記スロットルバルブの目標開度を設定
   する第２のスロットル開度設定手段と、 前記第１のスロットル開度設定手段または前記第２のス
   ロットル開度設定手段により設定された開度となるよう
   に前記スロットルバルブを駆動する駆動手段と、 前記スロットルバルブの目標開度を設定する手段の切換
   えを検出する切換え検出手段と、 前記切換え検出手段により切換えが検出されると、この
   ときに前記駆動手段に発生する負荷に応じて目標開度を
   補正する補正手段とを具備することを特徴とする内燃機
   関のスロットル制御装置。