JPS63150445A - 内燃機関用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〕 本発明は内燃機関のスロットル弁を、機械的なリンク機
構を用いずに電気的に駆動する内燃機関用スロットル弁
制御装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、スロットル弁をステップモータなどのアクチュエ
ータで駆動する、いわゆるリンクレススロットルが多数
提案されており、従来のこの種のものとしては、エンジ
ンが運転されている状態でスロットル弁の制御ができな
くてはならないので、スロットル弁駆動用アクチュエー
タやその制御回路の電源は通常キースイッチの点火接点
を閉じるのと連動している（例えば、特開昭５９−１１
９０３６号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上述した従来のものでは、エンジンをかけず
に点火接点を閉じている状態でもスロットル弁が駆動可
能な状態となり、万一、アクセルを踏み込んだ状態でエ
ンジンを始動するとエンジの回転が過大になったり、エ
ンジンがかかっていない状態でのスロットル弁駆動用ア
クチュエータの動作により、バッテリが上がり易いとい
う問題があった。

そこで本発明は、始動時にエンジン回転が過大に上昇す
ることや始動前のスロットル弁駆動用アクチュエータの
動作によるバッテリ上がりを防止することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため本発明は第１図に示すごとく、内燃機関に吸入
される空気量を調節するスロットル弁と、このスロット
ル弁の開度を制御するためのアクセルセンサを含むスロ
ットル弁制御用検出手段と、前記スロットル弁を所定の
開度に駆動するためのスロットル弁駆動用アクチュエー
タと、前記スロットル弁制御用検出手段により検出され
た制御パラメータに応じて前記スロットル弁を所定の開
度にするための指令信号を発生するスロットル弁開度指
示手段と、このスロットル弁開度指示手段よりの指令信
号に応じて前記アクチュエータを駆動させるためのアク
チュエータ駆動手段と、少なくとも内燃機関が始動され
る以前における前記アクセルセンサによる前記スロット
ル弁の制御を禁止して前記スロットル弁開度指示手段に
よる指令信号をスロットル全閉位置に固定する始動時ス
ロットル弁全閉手段とを備える内燃機関用スロットル弁
制御装置を提供するものである。

〔作用〕

これにより、少なくとも内燃機関が始動される以前にお
けるアクセルセンサによるスロットル弁の制御が禁止さ
れて、スロットル弁開度指示手段による指令信号が始動
時スロットル弁全閉手段によりスロットル全閉位置に固
定される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第２図は本実施例の概略構成を示す構成図であって、エ
ンジン１は車両に搭載される火花点火式の４気筒エンジ
ンであり、このエンジン１には吸気管２、および排気管
３が接続されている。

吸気管２は集合管２ａ、サージタンク２ｂ、およびエン
ジン１の各気筒に対応して分岐している分岐管２ｃから
構成されている。吸気管２の集合管２ａには最上流側に
エアクリーナｌａが設けられ、その下流側にエンジン１
に吸入される空気量を調節するスロットル弁４が設けら
れている。また吸入空気温度を検出する吸気温センサ５
がエアクリーナ１ａとスロットル弁４との間に設けられ
ている。さらに、集合管２ａの外周壁にはスロットル弁
４の回転軸と連結された回転子を有するスロットル弁駆
動用アクチュエータをなす可逆転モータ６が設けられて
おり、このモータ６は例えば、ステップモータあるいは
ＤＣモータで構成される。

またスロットル弁４の回転軸の他端にはスロットル弁４
の開度に応じたアナログ信号を出力してスロットル弁開
度を検出するための開度センサ７が設けられている。

サージタンク２ｂにはサージタンク内の吸気圧を検出す
るための吸気圧センサ８が接続されており、また各分岐
管２Ｃにはエンジン１のインテークバルブ１ｂ近傍に燃
料を噴射する電磁作動式の噴射弁９が設けられている。

排気管３には排気ガス中の残留酸素濃度がら空燃比を検
出するための空燃比センサ１０が設けられている。

エンジン１にはエンジン冷却用の冷却水の水温を検出す
る水温センサ１１、及び各気筒に対応して点火プラグＩ
Ｃが設けられ、この点火プラグＩＣにはエンジン１によ
り駆動されるディストリビュータ１ｄを介して点火用の
高電圧が印加される。

また、ディストリビュータ１ｄにはエンジン１の回転速
度に応じたパルス信号を発生してエンジン回転数を検出
するための回転センサ１２が設けられている。

２０は主要部がマイクロコンピュータで構成される電子
制御ユニッ）　（ＥＣＵ）であり、上記各センサからの
エンジン状態信号が入力されると共に、モータ６、噴射
弁９に対して駆動を指令する指令信号を与える。またＥ
ＣＵ２０は上記センサの他に、運転者により操作される
アクセルペダル１３ａに接続されたアクセルセンサ１３
からのその操作量に応じた信号が入力されている。

なお、１５は運転者により操作されるキースイッチ、１
７はエンジン１を始動するためのスタータである。

上記ＥＣｔＪ２０の主要構成を第３図に示す。２１は上
記センサ等からの信号に基づいて噴射弁９の開弁時間や
、モータ６の駆動量等の演算を行うＣＰＵである。２２
はＣＰＵ２１での処理において使用される定数や、デー
タ等が記憶されている読み出し専用のメモリーであるＲ
ＯＭ、２３はＣＰＵ２１で求められた演算結果や、各セ
ンサからの検出データ等が一時記憶される書き込み可能
なメモリーであるＲＡＭである。なお、ＲＡＭ２３はＥ
ＣＵ２０への電力供給が無くなった状態でもその記憶内
容が保持されるように構成されている。

２４は入力部であって、各センサからの信号を受信する
と共に、それらの信号に対してＡ／Ｄ変換や、波形整形
等の信号処理を実行する。２５は出力部であって、ＣＰ
Ｕ２１で実行された処理結果に基づき、噴射弁９やモー
タ６を駆動させるための信号を出力する。２６はコモン
バスであって、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、
人力部２４、出力部２５間を結び、データの相互伝達に
用いられる。２７は電源回路であって、通電ライン１４
ａ、１４ｂと接続されており、通電ライン１４ａはキー
スイッチ１５の点火接点１５ａを介してバッテリ１４に
接続され、通電ライン１４ｂはキースイッチ１５を介す
ることなく直接バッテリ１４に接続されていて、ＣＰＵ
２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入力部２４、出力部２
５に電力を供給している。１５ｂはキースイッチ１５に
設けられ、エンジン始動時にスタータ１７に電力を供給
するために点火接点１５ａに続いてＯＮされるスタータ
接点である。

次に、上記構成においてその作動を説明する。

キースイッチ１５の点火接点１５ａがＯＮされＥＣＵ２
０に電力が供給されることで、ＣＰＵ２１のメインルー
チンの処理が開始され、まずＲＡＭ２３内の所定番地の
データや、入力部２４、出力部２５の初期化を実行し、
その後吸気温信号ＴＡ、スロットル開度信号θ８、吸気
圧信号Ｐ１、水温信号ＴＷ、回転数信号Ｎ０、空燃比信
号Ｓ　Ａ／Ｆ、アクセル操作量信号θ１、スタータＯＮ
、ＯＦＦ信号等が取り込まれ、燃料噴射量の演算がされ
る。

第４図にはＣＰＵ２１にてアクチュエータがＤＣモータ
の場合、例えば３０ｍ５の時間割り込みにて実行される
スロットル弁制御ルーチンを示す。

スロットル弁制御ルーチンの実行が開始されると、まず
、ステップ４０１にてスタータフラグＦＳＴＡが１か否
かの判断をする。このスタータフラグＦＳＴＡはメイン
ルーチンによる初期化処理によってあらかじめ０に初期
化されているものとする。

そして、ＦＳＴＡ＝１のときステップ４０２に進み、Ｎ
ｏのときステップ４０３に進む、ステップ４０３ではス
タータ１７がＯＮか否かを判断し、ＯＮのときステップ
４０４に進んでＦＳＴＡを１とし、ＯＦＦのときステッ
プ４０５に進んでスロットル弁４の今回の目標開度を０
（全閉位置）とした後ステップ４０６に進む。

ステップ４０２ではアクセル操作量θ、に基づいてスロ
ットル弁４の基本目標開度θ、。をＲＯＭ２２に記憶さ
れている図示しない基本目標開度マツプより読み出すと
共に、他の各信号に基づいて補正値を求め、この補正値
により基本目標開度θ、。

を補正して今回の目標開度θ５．を算出する。ステップ
４０６では今回の目標開度θＳ、に基づいて今回の制御
量り、をＲＯＭ２２に記憶されている制御量マツプより
読み出し、ステップ４０７にてこの制御量り、を出力部
２５に出力して本ルーチンを終了する。

上記処理により出力部２５は制御ＩＤ、に応じたスロッ
トル弁４を駆動するための駆動信号を形成した後、モー
タ６に対してこの駆動信号を出力する。するとモータ６
は駆動信号に基づいてスロットル弁４を回転駆動し、従
ってスロットル弁４はアクセル操作量信号θいと各種エ
ンジンパラメータによって定まる最適の開度に調節され
る。これにより、キースイッチ１５が操作されても、ス
タータ１７がＯＮされるまではスロットル弁４は全閉位
置に固定され、モータ６も駆動されない。

なお、アクチュエータがステップモータの場合は、本ル
ーチンの割り込み間隔は一定ではなく、そのときのパル
スレートによって定まる間隔となる。たとえば、パルス
レートが５０ｐｐｓ（パルス・パー・セカンド）の場合
は１１５０＝０．０２＝２０躯の割り込み間隔となる。

また従来周知の手段によって噴射弁９に対する噴射時間
がＣＰＵ２１で求められ、噴射弁９は出力部２５からの
噴射時間に応じたパルス状の指令信号により駆動し、分
岐管２ｃ内に所定量の燃料を噴射する。

なお、上述した実施例においては、スタータ１７がＯＮ
することによりＦＳＴＡを１としたが、第５図に示すご
とく、ステップ４０３にてスタータ１７がＯＮＬ、てい
ると判断するとステップ４゜３Ａに進んでスタータＯＮ
フラグＦＳＴＡＯＮを１にしくＦＳＴＡＯＮはメインル
ーチンによる初期化処理によって、あらかじめ０に初期
化される）、次に、ステップ４０５に進んで、スロット
ル弁４の目標開度をＯ（全閉位置）とした後、ステップ
４０６に進む。スタータ１７が０ＦＦＬ、ているときに
はステップ４０３Ｂに進んですてにＦＳＴＡＯＮが１に
なっているか否かを判断し、即ち、■Ｇスイッチ１５が
ＯＮになってから、スタータ１７が、かつてＯＮになっ
たことがあるか否かを判定し、ＦＳＴＡＯＮが１になっ
ていると判断したとき、即ち、スタータ１７が、かって
ＯＮになったことがあるときにはステップ４０４に進ん
でＦＳＴＡを１とし、ＦＳＴＡＯＮが１になっていない
と判断したとき、即ちスタータが、かってＯＮになった
ことがないときにはステップ４０５に進んでθ８．を０
にして、ステップ４０６に進む。以上示した方法によっ
て、スタータ１７がＯＮからＯＦＦして始動が完了する
以前まではスロットル弁４を全閉位置に固定することが
できる。また第６図に示すごとく、第４図のステップ４
０３の代わりに、エンジン回転数Ｎ１が始動回転数：４
００　ｒｐｍ以上か否かを判断して、エンジン回転数が
始動回転数になるまでは、スロットル弁４を全閉位置に
固定するようにしてもよい。

この第５図および第６図に示すごとく、エンジン１の始
動が完了するまで、スロットル弁４を全閉位置に固定す
ることにより、スタータ１７を動作中にエンジン回転数
が過大に上昇することも防。

止できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、少なくとも内燃機
関が始動される以前におけるアクセルセンサによるスロ
ットル弁の制御が禁止されて、スロットル弁開度指示手
段による指令信号がスロットル全閉位置に固定されるか
ら、始動時にエンジン回転が過大に上昇することや始動
前のスロントル弁駆動用アクチュエータの不用意な動作
によるバッテリ上がりを防止することができるという優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明装置
の一実施例を示す部分断面構成図、第３図は第２図図示
装置におけるＥＣＵの詳細ブロック図、第４図は第２図
図示装置の作動説明に供するフローチャート、第５図お
よび第６図は第４図図示フローチャートにおける要部の
他の実施例を示すフローチャートである。 １・・・内燃機関、２・・・吸気管、４・・・スロット
ル弁。 ５・・・吸気温センサ、６・・・スロットル弁駆動用ア
クチュエータ、７・・・開度センサ、８・・・吸気圧セ
ンサ。 １０・・・空燃比センサ、１１・・・水温センサ、１２
・・・回転センサ、１３・・・アクセルセンサ、１５・
・・キースイッチ、１７・・・スタータ、２０・・・電
子制御ユニッ　ト　（ＥＣＵ）　　。 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　内燃機関に吸入される空気量を調節するスロッ
   トル弁と、このスロットル弁の開度を制御するためのア
   クセルセンサを含むスロットル弁制御用検出手段と、前
   記スロットル弁を所定の開度に駆動するためのスロット
   ル弁駆動用アクチュエータと、前記スロットル弁制御用
   検出手段により検出された制御パラメータに応じて前記
   スロットル弁を所定の開度にするための指令信号を発生
   するスロットル弁開度指示手段と、このスロットル弁開
   度指示手段よりの指令信号に応じて前記アクチュエータ
   を駆動させるためのアクチュエータ駆動手段と、少なく
   とも内燃機関が始動される以前における前記アクセルセ
   ンサによる前記スロットル弁の制御を禁止して前記スロ
   ットル弁開度指示手段による指令信号をスロットル全閉
   位置に固定する始動時スロットル弁全閉手段とを備える
   内燃機関用スロットル弁制御装置。
2. （２）　前記始動時スロットル弁全閉手段は、内燃機関
   を始動するためのスタータが動作するのを検出するスタ
   ータ動作検出手段と、このスタータが動作する以前にお
   ける前記スロットル弁開度指示手段による指令信号をス
   ロットル全閉位置に固定するスロットル全閉指示手段と
   を有してなる特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用ス
   ロットル弁制御装置。
3. （３）　前記始動時スロットル弁全閉手段は、内燃機関
   の始動が完了するのを検出する始動完了検出手段と、こ
   の始動完了検出手段により内燃機関の始動が完了するの
   を検出する以前における前記スロットル弁開度指示手段
   による指令信号をスロットル全閉位置に固定するスロッ
   トル全閉指示手段とを有してなる特許請求の範囲第１項
   記載の内燃機関用スロットル弁制御装置。