JPS59136526A - スロツトル弁の完爆開度制御装置 - 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】 本発明は、スロットル弁の完爆開度制御装置に関し、特
に、内燃エンジンを始動してから、完爆を検知し、暖は
運転に移行するまでのスロワ１〜ル弁の完爆開度制御装
置に関する。

従来より、気化器の吸気胴内に設置されたスロットル弁
と、その上流に設置されたチョーク弁と、それらを駆動
する電動機と、エンジン温度おＪ：び回転数を検出する
手段とを具儒し、エンジンの始動および暖（幾時にエン
ジン温度に応じた適正な開度にスロワ１−ル弁およびチ
ョーク弁の開度を設定・制御する様にした気化器が提案
されている（例えば、特願昭５７−３８１６５号など）
。

これらの気化器におけるスロワ１〜ル弁およびチョーク
弁の開度制御の一例を第１図に示す。この図において、
横軸は時間、縦軸はスロワ１〜ル弁およびチョーク弁の
開度であり、折線ＳＶはスロワ１〜ル弁、折線Ｃｖはチ
ョーク弁をそれぞれ示している。

図から明らかなように、時刻ＴＯにおいて、エンジンの
スタータスイッチを投入した直後には、２つの弁は始動
開度（スロットル弁は、はぼ全開位置Ｔｈｌ、またチョ
ーク弁は、はぼ全開位置）に保持される。

そして、時刻Ｔ１において、エンジンの完爆が検知され
ると、予定の遅延時間後の時刻Ｔ２に、それぞれの弁は
’！！　Ｉ幾開度（チョーク弁はほぼ全開位置、スロッ
トル弁はエンジン温度に応じて予め決められた開度Ｔｂ
３）まで、一時に駆動される。

このような、従来の気化器にあけるスロワ１〜ル弁およ
びヂョーク弁間度制御方式では、エンジンが完爆状態に
達し°たときに、スロットル弁は急速に閉じられ、一方
、チョーク弁は急速に全開されるので、混合気の空燃比
が急激に減少する。

このために、エンジンの爆発エネルギが急減し、かつチ
ョーク弁のリリーフ効果も一時的に過剰となる。したが
って、従来の気化器では、完爆時にエンジンがストール
を起しゃずいという欠点があった。

このような欠点の解消策として、完爆検知後の各弁開度
の変化率を緩やかにするくずなわら、例えば、スロワ１
〜ル弁の開度を前記Ｔ１）１からＴ１）３へ減少させる
時間を長くする）ことも考えられる。

しかし、このＪ：うな制御方式とした場合は、混合気の
空燃比が過大となり、プラグのかぶりなどを生じ易くな
る。したがって、ヤはり完爆スｊ〜−ルを起し易いとい
う欠点が残ることになる。

本発明は、前述の欠点を改良するものであり、その目的
はエンジンの完爆から暖機運転への移行を円滑にし、完
！Ｖストールの発生を防止づることのできるスロットル
弁の完爆開度制御装置を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明においては、エン
ジンめ完爆を検知したときは、スロットル弁の開度を始
動開度と暖機時開度との中間の値に一旦設定し、前記中
間値まで一気に、高速でスロワ１〜ル弁を閉じ、その後
は、暖機時間度にまで、比較的低い速度で閉じるように
制御することとしている。

以下に、図面を参照して本発明を詳９１１１に説明する
。第３図は本発明の一実施例のブロック図である。

］ニンジン温度検知器１１はエンジン温度を検出し、こ
れを第１８延回路１５．完爆−次開度メモリ２１．完爆
二次間石メモリ２２．始動開度メモリ２３．第２パルス
レート設定器２４および第３パルスレート設定器２９に
供給する。

エンジンパルス検知器１２は、エンジンの回転に応じて
発生されるエンジンパルスを検出する。

前記エンジンパルスは、周期カウンタ１３で３１数され
、エンジン回転数信号Ｎｅに変換されて第１コンパレー
タ１４に供給される。

第１コンパレータ１４は完爆回転数設定メモリ１８に記
憶されている完爆判定定数Ｎｏを、前記回転数信号Ｎｅ
と比較し、回転数信号Ｎｅの方が大きいとき−づ−なわ
ち、エンジンが完９Ａｔ状態に達しているときは゛１′
′出力を発生ずる。

また、回転数信号Ｎｅの方が小さいとぎ−すなわら、エ
ンジンが完爆状態に達していないときは゛０″出力を発
生する。

エンジンの始動当初には、第１コンパレータ１４の出力
は０″である。前記”　ｏ　”出力は、第１遅延回路１
５を経てインバータ１１に供給される。インバータ１１
の出力が“１″になるので、始動開度メモリ２３が選択
される。

前記インバータ１１の出力は、同時にオア回路０１を介
して第１パルスレート設定器２８に加えられ、これを選
択覆る。第１パルスレー１へ設定器２８は、後述づると
ころから明らかなＪ、うに、モータ３８の回転速度を決
定するためのパルスレートを記憶している。

一方、発振器３１によって発生される一定周波数の信号
は、分周器３２で分周されて、カウンタ３３に加えられ
る。第３コンパレータ３４は、カウンタ３３のカウント
値と第２レジスタ３０の記憶値とを比較し、両者が等し
くなったときに、第３モノマルヂ３５を１〜リカする。

第３モノマルチ３５の出力パルスは第３フリツプフロツ
プ３６に供給されると共に、カウンタ３３をリセッ１へ
するのに用いられる。それ故に、第３モノマルヂ３５の
出力パルスの周期（または周波数）は、第２レジスタ３
０の記憶値の関数となる。

前述のように、いま第１パルスレー１〜設定器２８が選
択され、そのパルスレー１・が、オア回路０２を経て第
２レジスタ３０に記憶されているので、第３モノマルチ
３らの出力パルスの周期は、第１パルスレート設定器２
８に記憶されているパルスレー１へによって決まること
になる。

第３フリツプフロツプ３６は、第３モノマルチ３５の出
ノｊを供給される度に、その出力を反転する。そして、
前記第３フリツプフロツプ３６の出力は、モータ３８を
駆動するためのモータ駆動パルスとして、ドライバ３７
に供給される。

ドライバ３７は、前記パルスに基づいてモータ３８を駆
動すると共に、同じパルスをアップダウンカウンタ２７
に供給する。それ故に、アップダウンカウンタ２７はモ
ータ３８の現在位置くまたは回礼角度）を正確に代表す
ることになる。

以上のようにして、エンジンのイグニッションスイッヂ
が投入されると、直ちに、スロットル弁は始動開度位置
Ｔｈ　１　（多くは、はぼ全開位置）へ、急速に移動さ
れる。なお、このとき、チョーク弁はほぼ全開位置へ移
動される。そして、エンジンが完爆状態になるまで、そ
の位置に保持される。

エンジンの回転数信号Ｎｅが完爆回転数設定メモリ１８
の設定値Ｎｏ以上になると、エンジンが完爆状態になっ
たし判定される。

このとき、第１コンパレータ１４は“１“出力を発生ず
る。前記”　１　”出力は、第１遅延回路１５で遅延さ
れた後、インバータ１１、第１モノマルグー１６および
アンド回路Ａ１おにびＡ２に供給される。

なお、前記第１遅延回路１５の遅延時間は、エンジン温
度の関数であり、例えば特願昭５７−３８１６５号にも
示したように、エンジン温度か低いほど遅延時間が長く
なるように設定される。

ここで第１遅延回路を設【プる理由は、エンジンの完爆
後直ちにスロットル弁を閉じ、チョーク弁を開いて暖機
状態に移行させるようにすると、空燃比の変化（減少度
合）が過大となり、エンシン停止（いわゆる完爆ストー
ル）を引き起し易いからである。

第１遅延回路１５の１“′出力によってアンド回路ＡＩ
、Ａ２が聞かれると共に、第１モノマルチ１６がトリガ
される。第１モノマルヂ１６の出力によって第１７リツ
プフロツプ１７がセットされ、そのＱ出力が“１″にな
る。

アンド回路Ａ１の出力が立上り、これによって完爆−次
開度メモリ２１および第２パルスレー１−設定器２４が
選択される。−万、インバータ■１の出力が′０“°に
立下るので、始動開度メモリ２３および第１パルスレー
ト設定器２８は選択されなくなる。

それ故に、前述したところから容易に理解されるように
、第３フリツプフロツプ３６は、第２パルスレート設定
器２４の記憶値によって決まる周期で、モータ駆動パル
スを発生し、これをドライバ３７に供給する。

爆−次開度Ｔ１１２＞が第ルジスタ２５に記憶され、同
じ値が第２コンパレータ２６に供給される。

第２コンパレータ２６は、アップタウンカウンタ２７の
カウント値（すなわち、モータ３８の現在位置）を第ル
ジスタ２５の記憶値と比較し、両者が等しいときは信号
Ｃ１を、また等しくないときは信号Ｃ２を出力する。

いまの場合、第２図からも明らかなように、完Ｊｖ−次
開度−「１１２の方が、アップタウンカウンタ２７のカ
ラン１〜値よりも小さい（すなわち、スロットル弁の現
在開度よりも目標開度Ｔｈ　２の方が小さい）ので、第
２コンバレ〜り２６は信号Ｃ２を発生ずる。

これによって、ドライバ３７は、第３フリツプフロツプ
３６にりのモータ駆動パルスに基づいて、スロットル弁
を閉じる方向に、モータ３８を比較的高速で回転させる
。モータ３８の回転に伴なってスロットル弁が閉じ、そ
の目標開度Ｔｈ２に等しくなると、第２コンパレータ２
６は信号ｃ２を消滅さぜ、信号Ｃ１を発生するようにな
る。

前記信号Ｃ１はアンド回路Ａ５．Ａ６に供給される。ア
ンド回路Ａ５の“′１″出力によって第１フリツプフロ
ツプ１７がリセットされる。これによって、アンド回路
Ａ１の出力が立下り、完爆−次聞瓜メモリ２１および第
２パルスレー１へ設定器２４の選択が終了する。

一方、第１フリツプフロツプ１７のＱ出力（ツーなわち
、“’ｏ”＞はインバータ１２で反転され、アンド回路
Ａ２および第２モノマルヂ１９に供給される。アンド回
路Ａ２の出力が′１′°になり、完爆二次開度メモリ２
２を選択Ｊると共に、アンド回路Ａ３．Ａ４を開く。

インバータＩ２の１１１１１出力によって第２モノマル
チ１つがトリガされ、その結果、第２フリツプフロツプ
２０がセットされるので、そのＱ出力カｌｌ　ｉ　ＩＩ
になる。第２フリツプフロツプ２０の１１１１１出力は
アンド回路Ａ４を介して第３パルスレート設定器２９に
供給され、これを選択する。

それ故に、前述したところから容易に推測されるように
、スロットル弁は、完爆二次開度メモリ２２の記憶値で
ある完爆二次開度工ｈ３を目標値として、第３パルスレ
ート設定器２９の設定値によって決まる比較的低い速度
で、さらに開方向へ移動される。

第２フリツプフロツプ２０の１″出）Ｊは第２遅延回路
３つを介してアンド回路へ６に供給され、これを聞くが
、この時は、第２コンパレータ２６の信号Ｃ１は消滅し
ているので、アンド回路へ６の出力は“０″のままであ
る。

スロットル弁がさらに閉方向に駆動され、完爆二次開度
Ｔ１１３に等しくなると、アンド回路へ〇の出力が立上
り、これによって第２ノリツブ７０ツブ２０がリセット
される。すなわち、そのＱ出力は′Ｏ″になる。

その結果、アンド回路Ａ４の出力が立下って第３パルス
レート設定器２９の選択が終了し、一方、インバータＩ
３の゛′１″出カにょってアンド回路Ａ３の出力が立上
る。これによって、第１パルスレート設定器２８が選択
される。

それ故に、スロットル弁は、その後、完爆二次開度メモ
リ２２がらの完爆二次開度Ｔｈ３（ずなわち、暖機開度
）を目標値として、第１パルスレート設定器２８の設定
値によって決まる速度で開閉制御される。

なお、シーケンスコントローラ４ｏは、予定時間毎に第
ルジスタ２５をリセットし、各メモリ２１〜２３から選
択的に読出された記憶内容を第２コンパレータ２６へ供
給させる動きをする。

図からも明らかなように、完爆二次開度メモリ２２の読
出データはエンジン温度をパラメータとするものである
から、それ以後は、適正な暖機運転制御が実行される。

以上では、本発明を単位論理素子の組合せによって、い
わゆるハード的に実施した例について述へたが、本発明
は電弾（幾等を利用して、いわゆるソフト時にも実施で
きるものである。つぎに、第４図の）［」−チト一トを
参照して、本発明を電紳賎によって実施する場合の手順
について説明する。

ステップＳ１・・・・・・エンジンのイグニッションス
イッヂが投入されると、このシステムがスタートし、ま
ずステップＳ１にＪ３いて、」ニンジン温度およびエン
ジンパルスを読込み、回転数信号Ｎｅを演算する。

ステップＳ２・・・・・・萌のステップＳ１で演算した
回転数信号Ｎｅか完１１３′Ａ判定定数Ｎｏよりも大き
いかどうか、換言すれば、エンジンが完爆状態になって
いるか否かの判定をする。最初は、この判定は成立しな
いので、手順はステップＳ３へ進む。

ステップＳ３・・・・・・すべてのフラグ（ここでは遅
延タイマ、完爆、完爆−次および完爆二次の各フラグ）
をクリア（リセット）する。

ステップＳ４・・・・・・スロワ１〜ル弁の始動開度を
セットすると共に、前記開度まで移動するための制御パ
ルスレートをセットする（これは、第３図において、始
動開度メモリ２３および第１パルスレート設定器２８を
選択したことに相当する）。

ステップＳ５・・・・・・前のステップＳ４で選択した
パルスレートに対応する回転速度で、スロットル弁の開
度を始動開度位置へ移動させる。

その後、処理手順はステップＳ１．ステップＳ２へ戻る
。そして、ステップＳ２での判定が成立するまで（すな
わち、エンジンか完爆状態になるまで）は、処理は、ス
テップＳ１→ステツプＳ２→ステツプＳ３→ステツプＳ
４→ステツプＳ５→ステツプＳ１を循環する。

ステップＳ６・・・・・・エンジンが完９ａ状態になり
、ステップＳ２での判定が成立するようになると、処理
はステップＳ６へ進むようになり、完爆フラグがセット
されているかどうかを判定する。

完爆状態になった直後は、前のステップＳ３で、完爆フ
ラグはリセットされたままであるので、この判定は成立
せず、処理はステップＳ７へ進む。

ステップＳ７・・・・・・遅延タイマフラグがセットさ
れているか否かを判定する。初めは、この判定も成立し
ないので、処理はステップＳ８へ進む。

ステップＳ８・・・・・・ステップＳ１で読込んだエン
ジン温度をパラメータとして、予め決められている遅延
時間を遅延タイマにセットする。

ステップＳ９・・・・・・遅延タイマフラグをセットし
て、ステップ８４．ステップＳ５へ進む。

処理手順は、再びステップＳ１からステップ８２、ステ
ン７’Ｓ６→ステップＳ７へと進む。

今度は、ステップＳ７での判定か成立づ−るので、ざら
にステップ３１０へ進む。

ステップＳＩＯ・・・・・・前のステップ８８で設定し
た遅延時間が既に経過したかどうかを判定する１３経過
Ｊるまては、ステップＳ１０→スデツプＳ４→ステツプ
Ｓ５→ステツプ＄１→ステツプＳ２→ステツプＳ−６→
ステツプＳ７→ステツプＳ１０のループを循環する。

ステップＳ１１・・・・・・前のステップＳｈｏでの判
定が成立するようになると、このステップへ進んで完爆
フラグをレットする。これにより、エンジンは完全に完
爆状態に達しｌこと判定される。

Ｊ−なりち、ステップＳ６での判定が成立するようにな
り、ステップＳ１２へ進むＪ：うになる。

ステップＳ１２・・・・・・完爆−次フラグがセットさ
れているか否かの判定を行なう。前述の説明から明らか
なように、今の状態では、この判定は成立しないので、
処理はステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３・・・・・・スロワ）ヘル弁を完爆二次
開度まで移動させるだめの制御パルスレー１〜を設定す
ると共に、ステップＳ１で読込んだエンジン温度をパラ
メータとして完；、ｖ−次間度（すなわち、パルスモー
タの移動目標位置）Ｔ＋１２をセットする（これは、第
３図において、完爆−次開度メモリ２１ｄ５よび第２パ
ルスレー１〜設定器２４を選択したことに相当り−る）
。そして、ここで選択したパルスレー１〜に対応づ−る
移動速度て、スロットル弁を前記目標位置に向りて駆動
する。

ステップＳ１４・・・・・・パルスモータの現在位置が
、前のステップＳ１３で設定した目標開度に等しいかど
うかを判定する。等しくなるまでは、ステップＳ１４→
ステツプＳ１→ズデツプＳ２→ステツプＳ６→ステツプ
Ｓ”１２→ステツプ８１３→スデツプＳ１４のループを
循環する。

ステップ３１５・・・・・・前のステップ５１４１での
判定が成立するようになると、完爆−次フラグをセット
する。その後、処理はステップＳ１へ戻る。そして、ス
テップ８２．ステツプＳ６゜ステップ８１２での各判定
がすへて成立するので、処理はステップＳ１６へ進むよ
うになる。

ステップ８１６・・・・・・完爆二次フラグがセラ１へ
されているかどうかの判定をり゛る。最初は、完爆二次
フラグはレツ１〜されていないので、処理はステップＳ
１７へ進む。

ステップＳ１７・・・・・・スロットル弁を完爆二次開
度まで移動させるための制御パルスモ−ターを設定する
と共に、ステップＳ１で読込んだエンジン温度をパラメ
ータとして完爆二次開度（Ｖなわち、パルス七−夕の移
動目標位置）王ｈ３をセットするくこれは、第３図にお
いて、完爆二次開度メモリ２２および第３パルスレー１
〜設定器２９を選択したことに相当する）。

ステップＳ１８・・・・・・パルスし一夕の現在位置が
、前のステップＳ１７で設定した目標開度に等しいかど
うかを判定する。等しくな、るまでは、ステップ３１８
→ステツプＳ１→ステツプＳ２→ステツプＳ６→ステツ
プＳ１２→ステツプ３１６→ステツプＳ’１７→ステツ
プＳ１８のループを循環する。

ステップ３１９・・・・・・前のステップＳ１８での判
定が成立するようになると、完爆二次フラグをセットす
る。その後、処理はステップＳ１へ戻る。そして、ステ
ップＳ２．ステップ８６゜ステップＳ１２．ステップＳ
１６での各判定がすべて成立するので、処理はステップ
８２０へ進むようになる。

ステップＳ２０・・・・・・暖１幾制御時のスロットル
弁制御のためのパルスレー１〜を設定すると共に、ステ
ップＳ１で読込んだエンジン温度をパラメータとして完
爆二次開度（すなわち、パルスモータの移動目標位置）
をセットするくこれは、第３図において、完爆二次開度
メモリ２２および第１パルスレート設定器２８を選択し
たことに相当づ゛る）。そして、このステップで設定さ
れたパルスレートに対応する移動速度で、スロワ１〜ル
弁を前記目標位置に向けて駆動Ｊる。

以上の手順を経て、スロットル弁開度の始動制御おＪ、
び完爆制御を完了し、１芳（実利１ａｌｌに移行する。

′？ｌなわち、その後は、ステップＳ２０→スデツプＳ
１→ステツプＳ２→スデツブＳ６→ステツプ５１２−）
ステップ３１６→ステツプＳ２０のループを循環づ−る
。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エン
ジンが完爆状態に達した時、エンジンが始動開度から完
爆−次または中間開度まで急速に閉じられた後、最終的
な完爆二次（暖機）開度まで、比較的緩慢に閉じられる
ので、混合気の空燃比が急激に、かつ大幅に減少するこ
とがなくなり、完爆時におけるエンジンのストール発生
が防止される。さらに、完爆状態に達した直後は、従来
と同様に、スロワ１〜ル弁の開度を完爆−次開度まで急
速に閉じるので、混合気の空燃比が過大となってプラグ
のかぶりを生ずることもなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンの始動から暖賎に至るまでのスロツ］
〜ル弁およびチョーク弁の開度の時間的な変化状態の従
来例を示す図、第２図は本発明にａ３けるエンジンの始
動から暖機に至るまでのスロワ１〜ル弁およびチョーク
弁の聞磨の時間的な変化状態の一例を示づ一図、第３図
は本発明の一実施例のブロック図、第４図は本発明を電
算機なとによって実施する場合の手順の一例を示すフロ
ーチャートである。 １１・・・エンジン温度検知器、１２・・・エンジンパ
ルス検知器、１３・・・周期カウンタ、１４・・・第１
コンパレータ、１５・・・第１遅延回路、１６・・・第
１モノマルチ、１７・・・第１フリツプフロツプ、１８
・・・完爆回転数設定メモリ、１つ・・・第２モノマル
チ、２０・・・第２フリツプフロツプ、２１・・・完爆
−次開度メモリ、２２・・・完爆二次開度メモリ、２３
・・・始動開度メモリ、２４・・・第２パルスレート設
定器、２５・・・第２レジスタ、２６・・・第２コンパ
レータ、２７・・・アップダウンカウンタ、２８・・・
第１パルスレート設定器、２つ・・・第３パルスレー１
〜設定器、３０・・・第２レジスタ、３１・・・発振器
、３７・・・ドライバ、３８・・・モータ代理人弁理士
　　平木通人　外１名

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）気化器の吸気胴内に設置されたスロットル弁と、
   前記スロットル弁の上流に設置されたチョーク弁と、前
   記スロットル弁およびチョーク弁を駆動してそれぞれの
   開度を制御するモータと、エンジンの温度および回転数
   を検出する手段と、エンジンが完爆状態に達したことを
   検知でる手段と、エンジンの始動時におけるスロットル
   弁の始動開度を、エンジン温度をパラメータとして記゛
   助する始動間麿メモリと、エンジンが完爆状態に達した
   後の中間的なスロットル弁の完爆−次間度を、エンジン
   温度をパラメータとして記憶する完爆−次間度メモリと
   、エンジンが完爆状態に達した後の最終的なスロットル
   弁の完爆二次開度を、エンジン温度をパラメータとして
   記憶する完爆二次開度メモリと、スロットル弁のそれぞ
   れの目標開度への移動速度を決定するパルスレート設定
   器と、スロットル弁の各目標開度を現在開度と比較し、
   その偏差に応じて前記モータを駆動する手段とを具備し
   、スロットル弁の前記始動開度から中間的な完爆−次開
   度への移動速度が、前記中間的完爆−次開度から最終的
   な完爆二次開度への移動速度よりも大であることを特徴
   と覆るスロットル弁の完爆開度制御装置。
2. （２）　　スロットル弁の前記始動開度から中間的な完
   爆−次開度への移動は、エンジンが完爆状態に達した後
   、予定の時間だけ遅延して開始されることを特徴とする
   特許 記載のスロットル弁の完爆開度制ηり装置。
3. （３）前記遅延時間は、エンジン温度の関数であり、温
   度が低いほど遅延時間が長く設定されることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第２項記載のスロットル弁の完爆
   開度制御装置。