JPS6248942A - エンジンのスロツトル開度制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、主として自動型のエンジンに適用されるスロ
ットル開度制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 近時（７）自動＋ｌｔ−ｌｔ−ジエンジン燃料経済性を
向トさせるための種々の装置が組み込まれているが、そ
の一つとして回転数フィードバック制御手段を備えたア
イドル回転数制御装置を設けているものが少なくない。

しかして、この種の制御装置に関する先行技術としては
１例えば、先に出願した特願昭５９−１３５５２２号に
示されるものがある。すなわち、このアイト九・回転数
制御装置は、実際のエンジン回転数を検出する回転数検
出ト段と、エンジンの運転状７シに応じた最適回転数を
選定しその最適回転数を１１杼口転数と定めるに１１秒
転数設定手段と、スロットルバルブの閉止位置を調節す
る／ヘルプ開度副筒機構と、このバルブ開度調節機構上
作動させてアイドリング時の実際のエンジン回転数を前
記目標回転数に収束制御するフィードバック制御手段と
を具備してなるもので、エンジンストールを招かない範
囲で、アイドル回転数を可及的に低い値に安定維持し得
るようになっている。

ところが、単にこれだけのものでは、前記目標回転数が
急激に変化した場合に不都合が生じる。

すなわち、前述したアイドル回転数制御装置では、アイ
ドリング時にエアコンスイッチをＯＦＦからＯＮに切換
えたような場合、目標回転数が、例えば、８００　ｒｐ
ｍから１２０Ｏｒｐｍにまで高められるので、その時点
からバルブ開度Ａｆ！５ｍ構を作動させてエンジン回転
数がこの新たな目標回転数に収束するようにスロットル
バルブの閉止位置を開成方向に移行させていく、シかし
ながら、エンジン回転数に基くフィードバック制御は、
アイドル回転数を所要のイ１に安定保持するために実施
されるものであるため、前記バルブ開度調節機構による
スロットルバルブの開閉動作は比較的侵い周期をもって
一定時間（例えば、１秒）毎に少しずつ行なわれる。そ
のため、目標回転数が６００　ｒｐｖｒから１２００　
ｒｐ層へと大幅に変化した場合には、エンジン回転数が
変化後の１秒回転数に達するのに時間がかかるという不
具合を招く。

また、レーシング時や通常走行運転時などのようにスロ
ットルバルブが開成している際にエアコンのＯＮ・ＯＦ
Ｆ切換え等により目標回転数が変更されても、＋７０述
したアイドル回転数制御装置は作動し得ない、そのため
、スロットルバルブが閉止位置に復帰した直後はスロッ
トル開度が適正でなく、一時的にエンジンの不調を招い
たり、不必要な吹上がりを招来する恐れがある。

このような不都合を解消するために、例えば。

先に出願した特願昭５９−２８０９５０号に示されるよ
うに、前記アイドル回転数制御装置にスロットル開度制
御装置を付設しておき、エアコンのＯＮ　−ＯＦＦが変
化したリフユーエツカット状態が切換って前記目標回転
数が変更された場合に、エンジン回転数に基〈フィード
バック制御を一時的に休＋ｈさせて、スロットル開度制
御（以丁ｒＴＡＳ制御」と略称する場合がある）により
スロットルバルブの閉止位置を迅速に変化させ得るよう
にしたものが考えられている。すなわち、このものは、
エンジンの運転条件の変化に対応して変更される目標ス
ロットル開度と、バルブ開度調節機構により規定される
スロー／　）ルバルブの閉旧位置に対応するメモリスロ
ットル開度とを比較し、その差が許容１１以内に収るま
で前記バルブ開度ｍ節機構を高速作動させてスロットル
バルブの閉止位置を前記目標スロットル開度に収束させ
るようにしたものである。

し発明が解決しようとする問題点］ ところが、前記目標スロットル開度は５アイドル回転数
が前記目標回転数にｉＬくなるであろうという予想に基
いて定められた値であるため、いｈわゆるアイシング発
生時などのように通常の吸気状態と異なった状況の下で
は、不具合が生じる。

すなわち、気温の低い場所でエンジンを始動させた場合
、気化熱を奪われて冷却され易い気化器部分で氷結が発
生し、スロットルバルブ周囲の流路面積が通常の場合よ
りも狭められてしまうことがある。このようなアイシン
グが発生している際に前述したＴＡＳ制御を実行すると
、実質的に所望のスロットル開度が得られないことにな
り、アイドル回転数がｔ想に反した値にまで低下してエ
ンジンの不調あるいはストールを招いてしまうという問
題がある。

末完ＩＪ１はかかる問題を確実に解消することを目的と
している。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、このような目的を達成するために。

スロットル開度制御装置を、第１図に示すように、スロ
ットルバルブ（２）の閉１ヒ位置を調節するバルブ開度
調節機構（５）と、エンジンの運転条件に応じた最適な
アイドリング回転数を逐次選定しその選定イ４を目標回
転数と定める目標回転数設定手段（Ａ）と、エンジンの
運転条件に応じた最適なスロットルバルブ（２）の閉ｆ
Ｆ位置を選定しその選定値を目標スロットル開度と定め
る目標スロットル開度設定手段（Ｂ）と、■ｊ記ｌ標ス
ロットル開度が変化した場合に前記バルブ開度Ｊｇ節機
構（５）を・　作動させてスロットルバルブ（２）の閉
止位置を前記目標スロットル開度に対応する位置にまで
移行させる閉止位こ制御手段（Ｃ）と、この閉止位置制
御手段ＣＣ）によるｍ制御が実行された結果、実際のア
イドル回転数が対応する目標回転数よりも許容値を越え
て低下した場合にアイシング判定をなすアイシング検出
手段（ロ）と、このアイシング判定がなされた場合に前
記目標スロットル開度を一時的に開成側に補正する目標
スロットル開度補正手段（Ｅ）とを具備してなるものに
したことを特徴とする。

Ｌ作用］ このような構成によれば、丁ＡＳ制御を実行した結果、
アイシングの発生によりアイドル回転数が目標回転数よ
りも許容値を越えて低下してしまった場合には、アイシ
ング検出手段（ロ）によりアイシング判定がなされる。

その結果、目標スロットル開度補正手段（Ｅ）の働きに
より、目標スロー２トル開度が開成側に補正され、アイ
シングによるスロットル開度の実質的な減少分が補完さ
れる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図および第３図を参照し
て説明する。

図中１は自動車用エンジンの気化器、２はスロットルバ
ルブ、３はこのスロットルバルブ２と共に回動するスロ
ットルレバー、４は前記スロットルバルブ２を閉１Ｆ方
向に付勢するスプリングである。そして、５は前記スロ
ットルレバー３を係ＩＦシて前記スロットルバルブ２の
閉止位置を調節するバルブ開度ｉＡ節機構である。

バルブ開度調節機構５は１口Ｃモータ６の出力輪７に送
りねじ部８を設け、この送りねじ部８に袋ナツト状の作
動子９を螺合させたもので、ＳＪ記ＤＣモータ６を作動
させることによって図示しない案内レールにより回転を
禁止された作動子９を軸心方向に螺合進退させ得るよう
になっている。

また、１１は、前記バルブ開度、ｉ１ｉＪｍ機構５を制
御するためのマイクロコンピュータシステムであり１本
発明に係る目標回転数設定手段Ａ、目標スロットル開度
設定手段Ｂ、閉止位置制御手段Ｃ。

アイシング検出手段りおよび目標スロットル開度補正手
段Ｅとしての役割をも担っている。このマイクロコンピ
ュータシステム１１は、中央＠算処理装ｇ！１１２と、
メモリ１３と、インターフェース１４．１５とを具備し
ている。そして、入力側のインターフェース１４にアイ
ドルスイッチ１６からの信号ａ１回転数検出手段１７か
らの信号ｂ、伝動状態検出手段１８からの信号Ｃ１温度
検出手段１９からの信号ｄ、スロットル開度センサ２１
からの信号ｅ、エアコンスイッチ２２からの信号ｆ、車
速センサ２３からの信号ｇ等がそれぞれ人力されるとと
もに、出力側インターフェース１５から前記バルブ開度
調ｍ機構５に向けて駆動信号りが出力されるようになっ
ている。アイドルスイッチ１６は、スロットルバルブ２
が閉１ヒ位置に復帰しているか否かを検出するためのも
ので、前記スロットルレバー３が前記パルプ開度ｍ箇機
構５の作動子９に係止されている場合にのみＯＮ状態に
切換わるようになっている０回転数検出手段１７は、エ
ンジンの回転数を検出するためのもので。

イグニッションパルス等を利用している。伝動状態検出
手段１８は、エンジンと駆動車輪との伝動状態が断たれ
ているか否かを検出するためのもので、クラッチスイッ
チおよびニュートラルスイッチ等がこれに相九する。温
度検出手段１９は、機関温度を検出するためのもので、
例えば、エンジンの冷却水温をアナログ電気信号に変換
するサーミスタと、このサーミスタ（図示せず）の出力
をデジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ変検器（図示せず
）とを具備してなる。スロットル開度センサ２１は、ス
ロットルバルブ２の開度をアナログ電気信号に変換する
ポテンショメータ（図示せず）と、このポテンショメー
タの出力をデジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ　４１換
器（図示せず）とを具備してなる。エアコンスイッチ２
２は、エアーコンディショナを作動または停止させるた
めのＯＮ、ＯＦＦスイッチである。

しかして、前記マイクロコンピュータシステム１１は、
第３図に概略的に示す手順に沿って作動するようにプロ
グラムされている。

まず、ステップ５０において、インクリメントカウンタ
ＣＩＣＨに５分以りの初期値をセットするとともに、フ
ラグ１をクリアしておく０次いで、ステップ５１におい
て、前記アイドルスイッチ１６、回転数検出手段１７．
伝動状態検出手段１８、温度検出手段１９．スロットル
開度センサ２１、ニアコンスイー２チ２２および車速セ
ンサ２３等からの信号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇをそ
れぞれ入力する０次に、ステップ５２で、アイドル回転
数制御（回転Ｆ／Ｂ制御）を実行するための条件が成立
しているか否かを判断する。アイドル回転ａ制御の実行
条件としては、「アイドルスイッチ１６のＯＮ状態が５
秒以上継続している」、ｒ車速が２．８に層７６未満で
ある」、「エンジンと駆動車輪との伝動状態が断たれて
いる」、「エアコンのＯＮ−ＯＦＦ　Ｉ）Ｊ換えあるい
はフューエルカー／　トパルブの切換えがなされてから
３秒以上経過している」という条件が挙げられ、これら
の条件がすべて成立した場合にステップ７１へ進んでア
イドル回転数制御を実行する。アイドル回転数制御は、
回転数検出手段１７により検出される実際のエンジン　
゛回転数ＭＥと、運転状態に応じて設定される目標回転
数ＮＥＧＥＴとを比較し、その差の絶対値が許容値以上
の場合には、その差を小さくする方向にバルブ開度調節
機構５を作動させる。すなわち、その比較動作は、例え
ば、１秒毎に実行され、その比較結果が出る毎に前記バ
ルブ開度調節機構５のＤＣモータ６にパルス電圧を印加
してスロットルバルブ２の閉止位置を移動させる。一方
、前記ステップ５２で、アイドル回転数制御の実行条件
が成立していないと判断してステップ５３へ進んだ場合
には、ここで予備目標スロットル開度ＴＡＩＳＣを演算
する。この予備目標スロットル開度ＴＡＩＳＧは、基本
目標スロットル開度ＴＡＧＥＴＩと学習値ＴＡＩＤＧと
を加算することにより得られる。基本目標スロットル↑
ＡＣＥＴ　１には、「水温マツプ値ＴＡＦＩ　（暖ａ後
はゼロ）とエアコン用アイドルアップ値ＴＡＡＣ（エア
コンＯＦＦ時はゼロ）との和」、［フューエルカット時
用アイドルアップ値丁Ａ口Ｐ（フューエルカット解除時
は原則として七〇）Ｊまたは「高温時用アイドルアップ
（ＩｉｌＩＴＡＢ？（異常高温時以外はゼロ）」の内、
最も大きな値のものが選択的にセットされる。一方、学
習値ＴＡＩ［ｌＧは、完全暖機状態で目標回転数を例え
ば、８００ｒｐｍとするアイドル回転数制御が実行され
、その制御が安定した際におけるスロットル開度を学習
した値であり、バックアップメモリに格納されている。

このようにして予備目標スロットル開度丁Ａｌ５Ｏを選
定した後、ステップ５４へ進む、ステップ５４では、イ
ンクリメントカウンタＣＩＣＥの計時値が５分未満であ
るか否かを判断し、５分未満の場合にはステップ５５へ
進み、５分以上にカウントアツプしている場合にはステ
ップ５６へ進む、ステップ５５では、最終的な目標、ス
ロットル開度ＴＡＧＥ丁に、前記予備目標スロットル開
度ＴＡＩＳＯと補正値（例えば２°）とを加えた値をセ
ットしてステップ５７へ進む、一方、ステップ５６では
、最終的な目標スロットル開度ＴＡＧＥＴに前記予備目
標スロットル開度丁Ａｌ５Ｏと同一のｆ内をセットして
ステップ５７へ進む、ステップ５７では、ＴＡＳ制御を
実行するための条件が成立しているか否かを判断し、成
立している場合にはステップ８１へ進んでＴＡＳ制御を
実行し。

成立していない場合にはステップ５８へ進む、ここで、
ＴＡＳ制御の実行条件としては、「アイドル回転数制御
中でない」、「エアコン（７）ＯＮ・０ＦＦ９Ｊ換やフ
ューエルカット状ｆムの切換えあるいは後述するアイシ
ング判定等により目標スロットル開度丁ＡＧＥＴが変化
した」という条件が挙げられ、これらの条件がすべて成
立した場合に、ステップ８１へ進んでＴＡＳ制御を実行
する。　ＴＡＳ制御は、エアコンのＯＮ・ＯＦＦ切換え
など運転状ｍの変化に対応して変更される目標スロット
ル開度τＡＧＥＴと、バルブ開度調節機構５の作動位置
に対応するメモリスロットル開度ＭＴＡとを比較し、そ
の差の絶対値が許容１１以上の場合にはその差を小さく
する方向に前記バルブ開度調ｇＢａ構５を作動させる。

そして、その差の絶対値が前記許容値以下になった場合
に処理を停止する。なお、前記メモリスロットル開［Ｍ
ＴＡは、マイクロコンピュータシステム１１のメモリ１
４内に保存される値であり、バルブ開度調ｆＭａ構５の
作動位置に対応するように逐次更新される。すなわち、
アイドルスイッチ１６がＯＮの場合には、スロットル開
度センサ２１により検出される実際のスロットル開度Ｖ
ＴＡと同一の値をメモリスロットル開度に丁Ａにセット
する。アイドルスイッチ１６がＯＦＦの状態でバルブ開
度調節機構５が作動した場合には、このバルブ開度調節
機構５に駆動用パルス電圧が印加される毎に一定角度（
バルブ開度調節機構５が１パルス分駆動された場合に変
化すると予想されるスロットルバルブ２の変化に対応す
る値）だけメモリスロットル開度ＭＴＡを更新する。そ
して、前記目標スロットル開度子ＡＧＥＴと前記メモリ
スロットル開度ＭＴＡとの差の絶対イ１が許容値以内に
収まって〒ＡＳ制御が終ｒした段階で、このメモリスロ
ットル開度ＭＴＡを前記［Ｉ標スロットル開度ＴＡＧＥ
Ｔと同一の値に更新するようにしている。一方、ステッ
プ５７からステップ５８へ進んだ場合には、アイシング
判定用のフラグｌに１がセットされているか否かを判断
し、セットされていない場合に限ってステップ５９へ進
む、ステップ５９では、エンジンの冷却水温が５℃未満
であるか否かを判断し、５℃未満の場合にはステップ６
０へ進む、ステップ６０では回転数検出手段により検出
される実際のエンジン回転数（アイドル回転数）　ＮＥ
が前述した目標回転数ＮＥＧＥＴよりも許容値（例えば
２００　　ｒｐ腸）を越えて低下しているか否かを判断
し、低下していると判断した場合には、アイシングが発
生していると判定してステップ６１へ進む、ステップ６
１では、アイシング判定用のフラグｌに１をセットして
ステップ６２へ進み、インクリメントカウンタＣＩＣＥ
をクリアしてステップ５１へ戻る。そして。

以上の手順をイグニッションスイッチがＯＮの間中繰り
返し実行する。

次いで、この実施例の作動を説明する。エンジンの運転
条件が一定しているアイドリング運転時には通常、アイ
ドル回転数制御が実行され、実際のエンジン回転数がそ
の運転条件に対応した目標回転数に収束するように、ス
ロットルバルブ２の閉止位置が制御される。この状態か
ら、エアコンのＯＮ・ＯＦＦが切換わったり、フューエ
ルカット状ｍが切換わったような場合には、−、Ｆｌ前
記アイドル回転数制御が休止され、　丁ＡＳ制御が実行
される。しかして、この丁ＡＳ制御の実行によりバルブ
開度ｉＡ節機構５の作動位置、換言すれば、スロットル
バルブの閉止位置が迅速に目標スロットル開度ＴＡＧＥ
Ｔに収束制御される。そして、このＴＡＳ制御によりス
ロットルバルブ２の閉止位置が目標スロットル開度ＴＡ
ＧＥＴに達した段階で、第３図に示す制御は、ステップ
５７→５８→５９と進行し、アイシングが発生する可山
性のある水温５℃以下の冷間時には、さらに、ステップ
５９からステップ６０へ進んで、アイドル回転ｆｉＮＥ
の落ち込みを調べる。ここで、￥際のアイドル回転数Ｍ
Ｅが、目標回転数ＮＥＧＥＴよりも２００ｒｐ鳳以上落
ち込んでいると判断された場合にはアイシングが発生し
ている旨のアイシング判定がなされ、フラグ１がセｙ）
されるとともに、インクリメントカウンタＣＩＣＥがク
リアされてゼロから計時を開始することになる。その結
果、その時点から５分が経過するまでは、第３図に示す
制御がステップ５４からステップ５５を経由して実行さ
れるため、目標スロットル開Ｉｆ！ＬＴＡ（ｉＥＴが補
正値（２°）だけ開成側に補正された状態で、ＴＡＳｆ
’ｉ制御が行なわれることになる。よって、ＴＡＳ　ｉ
ｌｊ制御の実行により適宜調整されるスロットル開度の
閉止位ｔが通常の場合よりも開成側に修正されることに
なり、アイシングによる空気流路面積減少分が補完され
ることになる。

そして、アイシング判定から５分が経過すると。

エンジンが暖まってアイシングが生じ得ない状態になっ
ていると予想されるため、第３図の制御はステップ５４
からステップ５６へ進むようになっており、以後は補正
のない通常のＴＡＳ制御が行なわれる。

したがって、このようなものであれば、アイシングが発
生した状態でＴＡＳ制御を行なっても、アイドル回転数
が不当に低下してしまうという不具合がなく、エンジン
の不調やストールを有効に防＋ｈすることができる。

なお、前記実施例では、エンジンの冷却水温が５℃未満
の領域でのみアイシング判定をなす場合について説明し
たが１本発明にはこのような温度条件を有さないものも
含まれる。

また、前記実施例では、アイシング判定をなしてから５
分経過するまで目標スロットル開度を補正する場合につ
いて説明したが、この時間はかならずしも５分に限られ
るものではない。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、アイシングが
発生している状態で、スロットルバルブの閉止位置を目
標スロットル開度に対応させて制御しても、アイドル回
転数の不当な低下を招くことがなく、塞冷地等における
使用に際しても常に適正な制御を行なわせることができ
るエンジンのスロットル開度制御装置を提供できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための構成説ＩＪＩ図である
。第２図は本発明の一実施例を示すシステム説明図″、
第３図は同実施例における制御の手順を示すフローチャ
ート図である。 Ａ・・・目標回転数設定手段 Ｂ・・・目標スロットル開度設定手段 Ｃ・・・閉＋ｈ位置制御ｆ段 Ｄ−−・アイシング検出手段 Ｅ・・・目標スロットル開度補正手段 ｌ・・・気化器 ２・・・スロットルバルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スロットルバルブの閉止位置を調節するバルブ開度調節
   機構と、エンジンの運転条件に応じた最適なアイドリン
   グ回転数を逐次選定しその選定値を目標回転数と定める
   目標回転数設定手段と、エンジンの運転条件に応じた最
   適なスロットルバルブの閉止位置を選定しその選定値を
   目標スロットル開度と定める目標スロットル開度設定手
   段と、前記目標スロットル開度が変化した場合に前記バ
   ルブ開度調節機構を作動させてスロットルバルブの閉止
   位置を前記目標スロットル開度に対応する位置にまで移
   行させる閉止位置制御手段と、この閉止位置制御手段に
   よる制御が実行された結果、実際のアイドル回転数が対
   応する目標回転数よりも許容値を越えて低下した場合に
   アイシング判定をなすアイシング検出手段と、このアイ
   シング判定がなされた場合に前記目標スロットル開度を
   一時的に開成側に補正する目標スロットル開度補正手段
   とを具備してなることを特徴とするエンジンのスロット
   ル開度制御装置。