JPS63167053A - 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、主として自動車用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］ 近時の自動車用エンジンには、燃料経済性を向上させる
ための種々の装置が組込まれているが、その一つとして
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、この種の制御装置は、エンジンの回転数を検
出する回転数検出手段と、閉成方向に自己復帰するスロ
ットルバルブを係止して前記スロットルバルブの閉止位
置を調節する開度調節機構と、アイドリングとみなされ
る運転領域で前記開度調節機構を制御支配下におき前記
回転数検出手段により検出されるエンジン回転数が目標
回転数に収束するように前記開度調節機構を制御する回
転数フィードバック制御手段とを具備している。

そして、前記目標回転数をエンジンの冷却水温やエアコ
ンのＯＮ、　ＯＦＦを含む電気的負荷の変動などに対応
させて更新するようにし、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、この種の制御は、アイドル回転数を所要の値
に安定保持するために実施されるものであるため、前記
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
的長い周期をもって、一定時間（例えば、−秒）毎にす
こしづつ行われる。

そのため、例えば、スロットルバルブが開成しておりア
イドル回転数制御が停止されている間にエアコンが切換
わって目標回転数が、６００ｒｐｍから１２０Ｏｒｐｍ
程度にまで大幅に変化した場合には、スロットルバルブ
が閉止位置に復帰してアイドル回転数制御が再開されて
も、エンジン回転数が変化後の目標回転数に達するのに
時間がかかる。そのため、単にこの装置を備えただけの
ものでは、制御の遅れによりスロットルバルブの閉止位
置が一時的に高くなりすぎてエンジンの回転落不良によ
る車両の前すべり感を招来したり、前記閉止位置が一時
的に低くなりすぎてエンジンストールを招くという問題
が生じる。

このような不都合を解消するために、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併設し、例えば
、スロットルバルブが開成している間にエアコンのＯＮ
、　Ｏｆ’Ｐが変化した場合等には、格別なスロットル
開度制御によりスロットルバルブの閉止位置を迅速に変
化させるようにしたものが開発されている。すなわち、
この種のスロットル開度制御装置に関する先行技術とし
ては、特開昭６１−１５２９３７号公報に示されるよう
に、スロットルバルブの最適な閉止位置をエアコンのＯ
Ｎ、　ＯＦＦやエンジンの冷却水温に関連させて選定し
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
ル開度決定手段と、前記目標スロットル開度が変化した
場合に開度調節機構を制御して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する位置にまで移行さ
せるスロットル開度制御手段とを具備してなるものがあ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、この種の装置を実用化する場合には、コスト
低減などの事情から、スロットル開度センサ以外には、
前記開度調節機構の絶対的な作動位置を検出するための
センサを格別に設けないのが通常である。そのため、ス
ロットルバルブが開成している際には、前記開度調節機
構の作動位置を実際に検知することができず、オーブン
制御を行わざるを得ない。ところが、開度調節機構をオ
ーブン制御により目標とするスロットル開度に向けて作
動させると、開度調節機構のモータへの印加電圧やモー
タ単体の特性等のばらつきにより、その見込み位置と実
際の作動位置との間に誤差が生じざるを得ない。したが
って、スロットルバルブが開成している際に、例えば、
エアコンを頻繁にＯＮ、　ＯＦＦ　したような場合には
、その誤差が集積して不具合が生じる。すなわち、開度
調節機構が突出方向に作動すればスロットルバルブの閉
止位置が開方向に移行するように構成されている場合、
第６図に示すように、その開度調節機構の突出量が予想
値よりも大きいと、前述した誤差が開方向に集積して大
きな偏差Ｑが生じることになる。その結果、アクセルペ
ダルを解放した際に、スロットルバルブが、予想に反し
て高い開度で閉止されることになり、エンジンの回転落
不良により車両に前すべり感が発生する。逆に、第７図
に示すように開度調節機構の突出量が予想値よりも小さ
いと、前述した誤差が閉方向に集積して大きな偏差Ｒが
生じることになる。その結果、アクセルペダルを解放し
た際に、スロットルバルブが予想に反して低い開度で閉
止されることになり、エンジンのもたつきやエンジンス
トールを招いてしまう。

本発明はこのような不都合を解消することを目的として
いる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、以上のような目的を達成するために、次のよ
うな構成を採用したものである。

すなわち、本発明に係るスロットル開度制御装置（Ｂ）
は、アイドリング時にエンジン回転数を目標回転数に収
束するようにスロットルバルブ（２）の閉止位置を制御
するようにしたアイドル回転数制御装置（Ａ）に併設さ
れるものであって、スロットルバルブ（２）の閉止位置
を移動調節する開度調節機構（５）と、スロットルバル
ブ（２）が閉止位置に復帰しているか否かを検出して閉
止検知信号または開成検知信号を出力するアイドルスイ
ッチ（６）と、このアイドルスイッチ（６）から開成検
知信号が出力されている際にエアコンを含む電気的負荷
が変動した場合に前記開度調節機構（５）を作動させて
スロットルバルブ（２）の閉止位置を予め定めた量だけ
移行させて次にアイドルスイッチ（６）から閉止検知信
号が出力されるまでの間その位置に保持させる開度変更
指令手段（Ｃ）とを具備してなることを特徴とする。

［作用］ このような構成によれば、通常のアイドリング状態では
、アイドル回転数制御装置（Ａ）の働きによって、スロ
ットルバルブ（２）の閉止位置が調節され、エンジンの
回転数が目標回転数に収束するように制御される。

一方、スロットルバルブ（２）が開成している際に、エ
アコン等の電気的負荷が変動した場合には、開度変更指
令手段（Ｃ）の働きにより開度調節機構（５）が作動し
てスロットルバルブ（２）の閉止位置を予め定めた量だ
け移行させる。そして、アクセルペダルを解放してスロ
ットルバルブ（２）を閉止位置に復帰させるまで、その
閉止位置が移行後の位置に保持される。スロットルバル
ブ（２）が閉止位置に復帰した後は、その保持状態が解
除され、アイドル回転数制御装置（Ａ）による制御に移
行する。そのため、スロットルバルブ（２）が開成して
いる間に電気的負荷が何度変動しても、誤差が集積して
実際の閉止位置が予想外の位置に移行してしまうことが
ない。したがって、移行後に固定される位置が適切な値
になるようにその移行量を予め設定しておきさえすれば
、スロットルバルブ（２）が閉止した瞬間にアイドル回
転数が高くなりすぎたり、低くなりすぎるという現象の
発生を防止することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図〜第５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はスロットルバルブ２とともに回動するスロッ
トルレバー、４は前記スロットルバルブ２を閉止方向に
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を係止して前記ス
ロットルバルブ２の閉止位置を調節する開度調節機構（
以下、ｒｌｓｃＪと略称する）、６はこのＩ　ＳＯ５に
関連させて設けたアイドルスイッチである。

ｌ５Ｃ５は、ＤＣモータ１１の出力軸１２に送りねじ部
１３を設け、この送りねじ部１３に袋ナツト状の作動子
１４を螺合させたもので、前記ＤＣモータ１１を作動さ
せることによって、前記作動子１４を軸心方向へ螺合進
退させるようになっている。しかして、この作動子１４
は、図示しない案内部材により回転を禁止されている。

アイドルスイッチ６は、前記Ｉ　ＳＣ５の作動子１４と
ともに進退可能に設けられた可動接点１５を有し、その
可動接点１５を静止接点１６に接離させてＯＮ、　ＯＦ
Ｆを切換えるようにしたものである。

ここで、ＤＣモータ１１は直流電圧をパルス的に印加す
ることによって駆動されるようになっている。そして、
その出力軸１２は固定フレーム１７に対して軸心方向に
一定距離だけ進退し得るように保持されており、前記ス
プリング４よりもはるかに弱いスプリング（図示せず）
で図中下方へ付勢されている。また、この出力軸１２に
螺着した作動子１４は、その先端１４ａで前記スロット
ルレバー３を係止するようになっている。

また、２１は前記Ｉ　ＳＣ５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、アイドル回転数制御装置
Ａの回転数フィードバック制御手段としての役割を担う
とともに、スロットル開度制御装置Ｂの開度変更指令手
段Ｃとしての役割を担っている。このマイコロコンピュ
ータシステム２１は、中央演算処理装置２２と、記憶装
置２３と、入出力インターフェース２４．２５とを具備
している。そして、前記インターフェース２４に、少な
くとも前記アイドルスイッチ６からの信号、回転数検出
手段３１からの信号、伝動状態検出手段３２からの信号
、水温センサ３３からの信号、車速センサ３４からの信
号およびエアコンスイッチ３５からの信号がそれぞれ入
力されるとともに、前記インターフェース２５から前記
ｌ５Ｃ５に向けて駆動信号が出力されるようになってい
る。

回転数検出手段３１は、エンジンの回転数を検出するた
めのもので、例えば、イグニッションパルス等を利用す
るようにしている。また、伝動状態検出手段３２は、エ
ンジンと駆動車輪との間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、クラッチの断続に応じて切
換わるクラッチスイッチやトランスミッションが中立位
置にシフトされた場合に切換わるニュートラルスイッチ
等がこれに相当する。また、水温センサ３３は、エンジ
ンの冷却水温を検出するためのもので、例えば、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
スタの出力をデジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ変換器
とを備えてなる。また、エアコンスイッチ３５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スイッ
チである。

そして、前記マイクロコンピュータ２１には、少なくと
も、アイドル回転数制御を行うための第１プログラムと
、スロットルバルブ開成時のスロットル開度制御を行う
ための第２プログラムとが内蔵されている。

第１プログラムは、前記アイドルスイッチ６、車速セン
サ３４および伝動状態検出手段３２からの信号等に基い
てエンジンがアイドリング運転中であると判断した場合
に、前記回転数検出手段３１からの信号をフィードバッ
ク信号として前記ｌ５Ｃ５を作動させ、実際のアイドル
回転数が目標回転数に収束するようにスロットルバルブ
２の閉止位置を調整し得るようにしたものである。しか
して、この制御は、前述したように一定時間毎に前記Ｉ
　ＳＣ５を一定量ずつ微動させるようにして実行される
。そして、前記目標回転数は、前記水温センサ３３から
の信号やエアコンスイッチ３５からの信号等に基いて最
適な値に更新されるようになっている。

第２プログラムは、第３図に概略的に示すようである。

すなわち、ステップ５１でアイドルスイッチ６がＯＦＦ
であるか否か、換言すれば、アイドルスイッチ６から開
成検知信号が出力されているか否かを判断し、開成検知
信号が出力されていない場合にはステップ５２に進み、
開成検知信号が出力されている場合にはステップ５３に
進む。

ステップ５２では、スロットル開度制御用の実行フラグ
ＰＴＡＡＣに零（零はスロットルバルブ２が開成してか
ら一度もスロットル開度制御を実行していない旨を示す
）をセットしてステップ６２へ進む。一方、ステップ５
３では、エアコンスイッチ３５がＯＮであるか否かを判
断し、ＯＮでない場合にはステップ５４へ進み、ＯＮで
ある場合にはステップ５５へ進む。ステップ５４では、
新たなエアコンのＯＮ、　ＯＦＦ状態を記憶させるため
の、新エアコン用フラグＦＡＣＩに零（エアコンがＯＦ
Ｆ’である旨を示す値）をセットしてステップ５６へ進
む。また、ステップ５５では、前記新エアコン用フラグ
ＦＡＣＩに１（エアコンがＯＮである旨を示す値）をセ
ットしてステップ５６へ進む。ステップ５６では、前回
のエアコンのＯＮ、　ＯＦＦ状態を記憶させた旧エアコ
ン用フラグＦＡＣＯの値と、前記新エアコン用フラグＦ
ＡＣＩの値との差が零であるか否か、換言すれば、エア
コンスイッチ３５が切換わったか否かを判断し、切換わ
っていないと判定した場合には直接ステップ６２に進み
、切換わったと判定した場合にはステップ５７へ進む。

ステップ５７では、スロットル開度制御用の実行フラグ
ＰＴＡＡＣが零であるか否かを判断し、零でないと判定
した場合、すなわち、スロットルバルブ２が開成した後
に、一度スロットル開度制御を行ったと判定した場合に
は直接ステップ６２へ進むが、零であると判定した場合
にはステップ５８へ進む。ステップ５８では、旧エアコ
ン用フラグＦＡＣＯの値と新エアコン用フラグＦＡＣＩ
の値との差が正であるか否かを判断し、正であると判定
した場合、すなわち、エアコンスイッチ３５がＯＮから
ＯＦＦに切換わったと判定した場合にはステップ５９へ
進み、負であると判定した場合、すなわち、エアコンス
イッチ３５がＯＦＦからＯＮに切換わったと判定した場
合にはステップ６０に進む。ステップ５９では、スロッ
トル開度移動量ＴＡＧＥＴに−Ｍなる値をセットし、こ
のスロットル開度移動量ＴＡＧＥＴに対応する量だけ前
記ｌ５Ｃ５を作動させる。一方、ステップ６０では、ス
ロットル開度移動ｆｆ１ＴＡＧＥＴにＭなる値をセット
し、このスロットル開度移動量ＴＡＧＥＴに対応する量
だけ前記Ｉ　ＳＣ５を作動させる。このＭなる値は、ス
ロットルバルブ閉止時に実行されるエアコン用アイドル
アップｆｆ１Ｎの半分の値に設定されており、具体的に
は、エンジン回転数を３０Ｏｒｐｍだけ変化させるに必
要なスロットル開度変化量に対応させである。次いで、
ステップ６１で実行フラグＰＴＡＡＣに１をセットして
、スロットル開度制御を実行した旨を記録し、ステップ
６２へ進む。ステップ６２では、旧エアコン用フラグＦ
ＡＣＯに新エアコン用フラグＦＡＣＩと同一内容の値を
セットしてメインルーチンへ復帰する。そして、エンジ
ン作動中は、以上の手順を繰返し実行する。

このような構成によれば、通常のアイドリング状態では
、アイドル回転数制御装置Ａの働きによって、スロット
ルバルブ２の閉止位置が調節され、エンジンの回転数が
目標回転数に収束するように制御される。

一方、スロットルバルブ２が開成している際に、エアコ
ンのＯＮ、　ＯＦＦ状態が変化した場合には、第４図ま
たは第５図に示すような作動が得られる。

すなわち、第４図に示すように、エアコンがＯＮの状態
でスロットルバルブ２が開成し、その開成中にエアコン
がＯＦＦに切換わった場合には、ｌ５０５が−Ｍに相当
する量だけ作動し、スロットバルブ２の閉止位置がエア
コンＯＮ時の目標回転数１２０゜ｒｐｍとエアコンＯＦ
Ｆ時の目標回転数６０Ｏｒｐｍとの中間値９００ｒｐｍ
に対応する位置Ｐに移行させられる（ステップ５１→５
３→５４→５６→５７→５８−５９）。そして、その後
は、ステップ６１において実行フラグＰＴＡＡＣに１が
セットされるため、アイドルスイッチ６がＯＮに切換わ
らない限り、エアコンのＯＮ、　ＯＦＦ’切換えが行わ
れても、スロットル開度制御は実行されず、前記Ｉ　Ｓ
Ｃ５はその一定位置Ｐに固定保持される（ステップ５１
−５３→５６→５７→６２）。そして、アクセルの解放
によりスロットルバルブ２が閉止位置に復帰し、アイド
リング状態になった場合には、その一定位置Ｐから、ア
イドル回転数制御が開始される。

また、第５図に示すように、エアコンがＯＦＦの状態で
スロットルバルブ２が開成し、その開成中にエアコンが
ＯＮに切換わった場合には、ｌ５Ｃ５がＭに相当する量
だけ作動し、スロットルバルブ２の閉止位置が前記の位
置Ｐにまで上昇させられる（ステップ５１→５３→５５
→５６→５７→５８→６０）。そして、その後は、ステ
ップ６１において実行フラグＰＴＡＡＣに１がセットさ
れるため、アイドルスイッチ６がＯＮに切換わらない限
り、エアコンのＯＮ、　ＯＦＦ切換えが行われても、ス
ロットル開度制御は実行されず、前記Ｉ　ＳＣ５はその
一定位置Ｐに固定保持される（ステップ５１→５３→５
６→５７→６２）。そして、アクセルの解放によりスロ
ットルバルブ２が閉止位置に復帰し、アイドリング状態
になった場合には、その一定位置Ｐから、アイドル回転
数制御が開始される。

したがって、この位置Ｐが適切な値になるようにスロッ
トル閉止位置の移行量Ｍを定めておきさえすれば、スロ
ットルバルブが閉止した瞬間にアイドル回転数が高くな
りすぎたり、低くなりすぎるという現象の発生を防止す
ることができる。すなわち、この開度位置Ｐは、エアコ
ンがＯＮであってもエンジンストールを招くことがなく
、シかも、エンジンの回転落不良が体感で判別できない
ような範囲で適宜選定すればよく、この実施例では、エ
アコンＯＦＦ時の通常のアイドリング位置（６００ｒｐ
ｍに対応）と、エアコンＯＮ時のアイドルアップ位置（
１２００ｒｐｎ＋に対応）の中間位置（９００ｒｐｍに
対応）を目標に設定している。そのため、前述した第３
図に示すような状態で、アイドリング状態に復帰した場
合には、約９０Ｏｒｐｍから６００ｒｐｍに向けてアイ
ドル回転数制御が開始されることになる。したがって、
例えば、スロットルバルブ２が開成している際にスロッ
トル閉止位置を一切制御せず固定しておく場合には、ス
ロットルバルブ２が閉止位置に復帰した時点でアイドリ
ング回転数が１２０Ｏｒｐｍ程度にもなるが、本発明の
ものはこのような極端なエンジンの回転落不良を招くこ
とがない。

一方、前述した第５図に示すような状態で、アイドリン
グ状態に復帰した場合には、約９０Ｏｒｐｍから１２０
０ｒｐｍに向けてアイドル回転数制御が開始される。し
たがって、例えば、スロットルバルブ２が開成している
際にスロットル閉止位置を一切制御しない場合には、ス
ロットルバルブ２が閉止した時点でアイドル回転数がエ
アコンにより負荷により６００ｒｐｒＢよりも低い値に
落込むおそれがあるが、本発明のものはこのような回転
数の落込みを回避することができ、エンジンストールを
有効に防止することができる。

なお、以上の実施例では、電気的負荷がエアコンのみで
ある場合について説明したが、本発明はこのようなもの
に限定されないのは勿論であり、例えば、スロットルバ
ルブが開成している際に、電気的負荷であるエアコンと
、フォッグランプと、ヒータの少なくとも１つがＯＮに
切換わった場合には、スロットル閉止位置を前述した所
定の位置Ｐに移行させるようにするなど、種々変形して
実施することができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、スロットルバルブが開
成している際に開度調節機構を作動させてスロットルバ
ルブの閉止位置を制御するようにしているので、スロッ
トルバルブが閉止位置に復帰した際に比較的円滑にアイ
ドル回転数制御に移行することが可能であり、しかも、
スロットルバルブ開成中の制御は一度に限り行うように
しているので、電気的負荷が頻繁に変動しても、開度調
節機構の作動誤差が集積してエンジンの回転落不良やエ
ンジンストールを招くという不都合が発生することのな
い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明図である。第
２図〜第５図は本発明の一実施例を示し、第２図はシス
テム説明図、第３図は制御の内容を示すフローチャート
図、第４図および第５図は作用説明図である。第６図お
よび第７図は従来の問題点を説明するための説明図であ
る。 １・・・気化器 ２・・・スロットルバルブ ５・・・開度調節機構（ＩＳＯ） ６・・・アイドルスイッチ ２１・・・マイクロコンピュータシステム３５・・・エ
アコンスイッチ Ａ・・・アイドル回転数制御装置 Ｂ・・・スロットル開度制御装置 Ｃ・・・開度変更指令手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アイドリング時にエンジン回転数を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制御するように
   したアイドル回転数制御装置に併設されるスロットル開
   度制御装置であって、スロットルバルブの閉止位置を移
   動調節する開度調節機構と、スロットルバルブが閉止位
   置に復帰しているか否かを検出して閉止検知信号または
   開成検知信号を出力するアイドルスイッチと、このアイ
   ドルスイッチから開成検知信号が出力されている際にエ
   アコンを含む電気的負荷が変動した場合に前記開度調節
   機構を作動させてスロットルバルブの閉止位置を予め定
   めた量だけ移行させて次にアイドルスイッチから閉止検
   知信号が出力されるまでの間その位置に保持させる開度
   変更指令手段とを具備してなることを特徴とするスロッ
   トル開度制御装置。