JPS61171842A - エンジンのスロツトル弁制御装置 - 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、エンジンのスロットル弁制御装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

最近、車両用エンジンにおいては、エレクトロニクスの
著しい発達に伴い、その各種制御を電気的に行うことが
種々提案されており、その１例として、従来、例えば特
開昭５１−１３８２３５号公報に示されるエンジンのス
ロットル弁制御装置がある。

即ち、これはアクセルペダルの動きを電気信号として取
り出し、この電気信号によってスロットル弁駆動モータ
等を駆動して、スロットル弁を電気的に開閉するように
したものである。この方式のスロットル弁制御装置では
、アクセルペダルとスロットル弁とをリンク機構やワイ
ヤ機構によって連結してスロットル弁を機械的に開閉す
るようにした通常の一般的なものに比し、所望のエンジ
ン出力が得られるようにスロットル弁を自由にＩＩＪ！
ＩＩでき、又アクセルペダルの踏込力を小さくできると
いう優れた利点がある。

しかるに上記従来公報記載のスロットル弁制御装置では
、車両発進時におけるアクセル操作量・スロットル弁開
度の特性については何ら考慮されておらず、円滑な発進
性を確保できないことがあった。

即ち、車両の発進性について考察すると、発進加速性確
保の観点からはアクセルペダルが踏み込まれると直ちに
これに追従してスロットル弁を開く必要があり、従って
発進時におけるアクセル操作量・スロットル弁開度特性
もこれを上記従来公報に記載されているように通常運転
時のそれと同様に設定するのが望ましい。しかしこのよ
うな特性に設定した場合、例えば運転操作に不慣れな者
にとっては発進時にクラッチをうまく接続できないこと
があり、かかる場合にはトルクショックが発生し、車両
が急に発進する等、発進がぎくしゃくし、上述のように
円滑な発進ができないという問題があった訳である。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる問題点に鑑み、円滑な発進性を確保
できるエンジンのスロットル弁制御装置を提供せんとす
るものである。

〔発明の構成〕

そこでこの発明は、アクセル操作量に応じてスロットル
弁を電気的に駆動するようにしたエンジンのスロットル
弁制御装置において、アクセル操作量が所定値以下の運
転領域におけるアクセル操作量・スロットル弁開度特性
を他の運転領域よりその傾斜がゆるやかになるように設
定したものである。

即ち、この発明は、第１図の機能ブロック図に示される
ように、アクセル検出手段３５でアクセル操作量を検出
し、演算手段３６でアクセル検出手段３５の出力を受け
てスロットル弁３８の開度を演算し、スロットル弁駆動
手段３７で上記演算手段３６の出力を受けてスロットル
弁３８を駆動し、その際アクセル検出手段３５の出力を
受けて特性補正手段３９がアクセル操作量が設定値以下
の運転領域におけるアクセル操作量の変化に対するスロ
ットル弁開度の変化が他の運転領域番ごおける変化に比
して小さくなるようにアクセル操作量°Ｘ　ｔ７７　′
）Ｌｔ弁開度特性を補正す６．に５１．−Ｌｋも　　　
　　賽のである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図ないし第４図は本発明の一実施例によるエンジン
のスロットル弁制御装置を示す。第２図及び第３図にお
いて、１はエンジンで、該エンジン１の吸気通路２の途
中にはスロットル弁３が配設されるとともに該スロット
ル弁３を開閉するステップモータ、ＤＣモータ等のスロ
ットルアクチュエータ４が取付けられている。この吸気
通路２のスロットル上流側にはベーンタイプのエアフロ
ーメータ５が設けられ、吸気通路２の上流端はエアクリ
ーナ６に至っている。

また吸気通路２の下流端側には燃料噴射弁７が設けられ
、該燃料噴射弁７は燃料供給通路８を介して燃料タンク
９に接続され、該燃料供給通路８の途中には燃料ポンプ
１０及び燃料フィルタ１１が介設され、又燃料フィルタ
１１下流側と燃料タンク９との間には燃料リターン通路
１２が接続され、該通路１２の途中には燃圧レギユレー
タ１３が設けられており、これにより燃料噴射弁７には
一定の燃圧が供給されるようになっている。

一方、エンジン１の排気通路１４には排気ガス浄化用の
触媒１５が配設され、又排気通路１４と吸気通路２との
間にはＥＧＲ装置１６が設けられている。このＥＧＲ装
置１６において、排気通路１４にはＥＧＲ通路１７の一
端が、該ＥＧＲ通路１７の他端は吸気通路２に接続され
、該ＥＧＲ通路１７の途中にはＥＧＲ弁１８が介設され
、該ＥＧＲ弁１８にはこれを駆動するソレノイド１９が
設けられている。

また第２図中、２０はアクセルペダル、２１はバッテリ
、２２はイグナイタ、２３はディストリビュータ、２４
はアクセルペダル２０の操作量を検出するアクセルポジ
ションセンサ、２５はエンジンの冷却水温度を検出する
水温センサ、２６は吸入空気の温度を検出する吸気温セ
ンサ、２７はスロットル弁３の開度を検出するスロット
ルポジションセンサ、２８は排気ガス中の酸素濃度を検
出する０２センサ、２９はスロットル弁開度、燃料噴射
量、ＥＧＲ量及び点火時期を制御するコンピュータユニ
ットである。

また第４図は上記コンピュータユニット２９のスロット
ル弁開度制御の演算処理を説明するための図で、これは
説明の便宜上コンピュータユニット３１の演算処理をハ
ード回路にて示したものである。図において、第２図及
び第３図と同一符号は同図と同一のものを示し、３０は
入力をＸ値としたときこれに対する特性曲線上のｙ値を
出力する関数発生手段で、これは実際には所定のメモリ
マツプにＸ値をアドレス入力して該マツプから記憶値を
読み出すことによってｙ値を得ているものであり、具体
的にはアクセル操作量αに応じた基本目標スロットル開
度ＴＶＯを発生する基本目標スロットル開度発生手段で
ある。ここでこの基本目標スロットル開度発生手段３０
は、アクセル操作量・スロットル弁開度特性として、曲
線ａで示されるように、アクセル操作量αが小さい時に
はアクセル操作量αの変化に対するスロットル弁開度の
変化が小さく、アクセル操作量αの増大に伴ってアクセ
ル操作量αの変化に対するスロットル弁開度の変化が大
きくなるような特性を有するものである。なお図中、破
線すは、通常の機械的なスロ７）ル弁制御装置、あるい
は上記従来公報記載の電気制御方式のスロットル弁制御
装置におけるアクセル操作量・スロットル弁開度特性、
即ちスロットル全閉とスロットル全開とを直線で結んで
得られる特性を示す。

また３１は各種入力に対して所定の演算を行なう演算手
段で、具体的にはスロットルポジションセンサ２７の出
力と基本目標スロットル開度ＴＶＯとからスロットル弁
開度のフィードバンク補正係数Ｃθｆｂを発生するスロ
ットル開度フィードバンク補正モジュール、３２は基本
目標スロットル開度ＴＶＯをフィードバック補正係数Ｃ
０ｆｂでもって乗算補正しこれを実際目標スロットル開
度ＴＶＯ１としてスロットルアクチュエータ４に出力す
る乗算手段である。

なっている。

なお以上のような構成において、上記アクセル□ヮ５７
ヤ、ヶ。４カ３や□、１オアウヤ７．ゆ　　　【山手段
３５となっており、又上記スロットルアクチュエータ４
及びコンピュータユニット２９が第１図に示すスロット
ル弁駆動手段３７となっており、又上記コンピュータユ
ニット２９が第１図に示す演算手段３６及び特性補正手
段３９の機能を実現するものとなっている。

次に動作について説明する。

アクセルペダル２０が踏込操作されると、アクセルポジ
ションセンサ２４でアクセル操作量αが検出され、基本
目標スロットル開度発生手段３０でアクセル操作量αに
応じた基本目標スロットル開度ＴＶＯが発生され、スロ
ットル開度フィード、　　バック補正モジュール３１で
スロットルポジションセンサ２７の出力と上記基本目標
スロットル開度ＴＶＯとからフィードバック補正係数Ｃ
θｆｂが演算され、乗算手段３２では上記基本目標スロ
ットル開度ＴＶＯが上記フィードバック補正係数Ｃθｆ
ｂでもって乗算補正され、これが実際目標スロットル開
度ＴＶＯＩとしてスロットルアクチェエータ４に出力さ
れ、これによりスロットル弁３はアクセル操作量αに応
じ、アクセル操作量・スロットル弁開度特性ａによって
決まる開度にフィードバック制御されることとなる。

またコンピュータユニット２９はエンジンの運転状態に
応じたパルス幅の燃料噴射パルスを演算作成してこれを
燃料噴射弁７に加えて燃料噴射量制御を行なうとともに
、イグナイタ２２にエンジンの回転に応じて制御信号を
加えて点火時期制御を行ない、又ＥＧＲ弁１８のソレノ
イド１９にエンジンの運転状態に応じて制御信号を加え
てＥＧＲ量制御を行なうが、その動作は従来公知のもの
と同一であるので、その詳細な説明は省略する。

以上のような本実施例の装置では、アクセル操作量の変
化に対するスロットル弁開度の変化を、それがアクセル
操作量が小さい時は小さくなるように設定し、エンジン
出力を滑らかに増大させるようにしたので、車両の発進
時においてクラッチがうま（接続できない場合であって
も大きなトルクショックが発生することはなく、円滑な
発進性が確保される。

また本装置では、スロットル弁開度の変化をアクセル操
作量の増大に伴って大きくなるように設定したので、通
常運転領域におけるエンジンの加速性が損なわれること
はほとんどない。

また第５図は本発明の他の実施例を示す。図において、
第４図と同一符号は同図と同一のものを示し、４０はイ
グニッション信号１ｇから実際エンジン回転数Ｎｅを検
出する回転数検出手段、４１はエンストが発生しないよ
うな最低回転数Ｎｅ■ｉｎ　、例えば４００ｒｐａ＋を
発生する最低回転数発生手段、４２は実際回転数Ｎｏと
最低回転数Ｎｅ５ｉｎとの差ΔＮｅを求める差分モジエ
ール、４３は実際回転数Ｎｅが最低回転数Ｎｅｗｉｎよ
り低下した時に上記回転数差ΔＮｅに応じたスロットル
補正係数ΔＴＶＯを発生する回転数フィードバック補正
モジエール、４４は上記基本目標スロット１１度ＴＶＯ
にスロットル補正係数ΔＴＶＯを加算しこれを実際目標
スロットル開度ＴＶＯ１としてスロットルアクチェエー
タ４に出力する加算手段である。

次に動作について説明する。

エンジンが作動すると、基本目標スロットル開度発生手
段３０では上記と同様にアクセル操作量αに応じた基本
目標スロットル開度ＴＶＯが算出され、又回転数検出手
段４０でイグニッション信号１ｇから実際回転数Ｎｅが
検出され、差分モジュール４２で実際回転数Ｎｏと最低
回転数発生手段４１からの最低回転数Ｎｅａ＋ｉｎとの
差ΔＮ≦が算出される。そして実際回転数Ｎｅが最低回
転数Ｎｅｓ＋ｉｎより低下した場合には回転数フィード
バンク補正モジュール４３でこの回転数差ΔＮｅに応じ
たスロットル補正係数ΔＴＶＯが求められ、上記基本目
標スロットル開度ＴＶＯは加算手段４４で上記スロット
ル補正係数ΔＴＶＯでもって加算補正され、これが実際
目標スロットル開度ＴＶ０１としてスロットルアクチェ
エータ４に出力され、これによりスロットル弁３はアク
セル操作量αに応じ、かつエンジン回転数が最低回転数
以下′″（ｆｆｉ１ＦＬ＊ｂ゛ｃｋ″″Ｍ１７′−１心
′鼎８　　會れることとなる。

以上のような本実施例の装置では、上記実施例と同様に
加速性をそれほど損なうことはなく、円滑な発進性を確
保できるほか、さらにはスロットル弁開度を最低回転数
が維持されるようにフィードバック制御するようにした
ので、発進時におけるエンストの発生を防止できる。

また第６図は本発明のさらに他の実施例を示す。

図において、第４図と同一符号は同図と同一のものを示
し、４５はエンジンに加わるクーラ負荷。

電気負荷等の負荷状態を検出する負荷センサ、４６はア
クセル操作量αと負荷状態とに応じた基本目標スロット
ル開度ＴＶＯを発生する基本目標スロットル開度発生手
段である。ここでこの基本目標スロットル開度発生手段
４６は、アクセル操作量・スロットル弁開度特性として
曲線ｃ、ｄ、ｅで示されるように、同一のアクセル操作
量αに対するスロットル弁開度が負荷が大きくなるほど
大きくなり、かつ各負荷状態においてはアクセル操作量
αが小さい時にはアクセル操作量αの変化に対するスロ
ットル弁開度の変化が小さく、アクセル操作量αの増大
に伴ってアクセル操作量αの変化に対するスロットル弁
開度の変化が大きくなるような特性を有するものである
。

次に動作について説明する。

エンジンが作動すると、基本目標スロットル開度発生手
段４６ではエンジンの負荷状態に応じて特性曲線ｃ　”
−ｅが選択されるとともに、この特性曲線ｃ　”’−ｅ
を用い、アクセル操作量αに応じた基本目標スロットル
開度ＴＶＯが発生され、この基本目標スロットル開度Ｔ
ＶＯは上記第１実施例と同様に乗算手段３２でフィード
バック補正係数Ｃθｆｂでもって乗算補正されてスロッ
トルアクチェエータ４に加えられ、これによりスロット
ル弁３はアクセル操作量α及び負荷状態に応じた開度に
フィードバック制御されることとなる。

以上のような本実施例の装置では、上記第１実施例と同
様に加速性をそれほど損なうことな（円滑な発進性を確
保でき、又エンジンに作用するクーラ負荷等の負荷状態
に応じて適切なアクセル操作量・スロットル開度特性を
選択するようにしたので、エンジンにクーラ負荷等が作
用した場合にエンジン出力を増大してエンジンの良好な
運転性を確保でき、しかも発進時においてクーラ負荷等
に起因するエンストの発生を防止できる。

なお上記実施例では、アクセル操作量・スロットル開度
特性（第４．　５．　６図の曲線ａ、ｃ”’ｅ参照）を
、機械的なスロットル弁制御装置あるいは上記従来公報
記載の電気制御方式のスロットル弁制御装置におけるア
クセル操作量・スロットル弁開度特性（第４．　５．　
６図の破線す参照）より下側に位置するような特性に設
定したが、これはアクセル操作量が所定値以下の運転領
域で上記特性すの下側に位置し、それ以外の運転領域で
上記特性すの上側に位置するような特性であってもよく
、いずれにしてもアクセル操作量が所定値以下の運転領
域におけるアクセル操作量の変化に対するスロットル弁
開度の変化が他の運転領域における変化に比して小さく
なるようにすればよい。

また上記第３の実施例では、負荷状態に応じてアクセル
操作量のスロットル弁開度を変更するようにしたが、こ
れは路面の傾斜状態に応じて変更するようにしてもよく
、この場合には坂道発進時におけるエンストの発生を防
止できるものである。

さらに上記実施例では所定のアクセル操作量・スロット
ル弁開度特性をマフプｆヒしていたが、これは基本のア
クセル操作量・スロットル弁開度特性をアクセル操作量
に応じて補正するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、アクセル操作量に応じて
スロットル弁を電気的に駆動するようにしたエンジンの
スロットル弁制御装置において、アクセル操作量が所定
値以下の運転領域におけるアクセル操作量・スロットル
弁開度特性を他の運転領域よりその傾斜がゆるやかにな
るように設定したので、発進時におけるトルクショック
の発生を低減して円滑な発進性を確保できる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例によるエンジンのス・　　　　　　賽
ットル弁制御装置の概略構成図、第３図は上記装置の要
部構成図、第４図は上記装置におけるコンビエータユニ
ット２９の演算処理を説明するための図、第５図は本発
明の他の実施例におけるコンピュータユニット２９の演
算処理を説明するための図、第６図は本発明のさらに他
の実施例におけるコンピュータユニット２９の演算処理
を説明するための図である。 ３５・・・アクセル検出手段、３６・・・演算手段、３
７・・・スロットル弁駆動手段、３８・・・スロー／　
）ル弁、３９・・・特性補正手段、３・・・スロットル
弁、４・・・スロットルアクチェエータ、２４・・・ア
クセルポジションセンサ、２９・・・コンピュータユニ
ット。 特　許　出　願　人　マツダ株式会社 代理人　　　弁理士　早　瀬　憲　− 第１図 フｑ 第３図 第４図 第５図 ｑ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクセル操作量を検出するアクセル検出手段と、
   該アクセル検出手段の出力を受けスロットル弁の開度を
   演算する演算手段と、該演算手段の出力を受けスロット
   ル弁を駆動するスロットル弁駆動手段と、上記アクセル
   検出手段の出力を受けアクセル操作量が設定値以下の運
   転領域におけるアクセル操作量の変化に対するスロット
   ル弁開度の変化が他の運転領域における変化に比して小
   さくなるようにアクセル操作量・スロットル弁開度特性
   を補正する特性補正手段とを設けたことを特徴とするエ
   ンジンのスロットル弁制御装置。