JPS6325344A - 車載内燃エンジンの絞り弁制御装置 - 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】 瓦地会上 本発明は車載内燃エンジンンの絞り弁制御２ＩＩ装置に
関する。

１旦且皿 従来の絞り弁制御装置としては、例えば、待聞昭６０−
１９２８４３号公報の如く運転性の向上のためにアクセ
ルの作動位置及びエンジン回転数に応じて絞り弁開度を
定めてその開度に絞り弁を駆動する装置がある。

一方、エンジンの燃費の向上を図るために絞り弁の開度
を制御することが考えられており、例えば、エンジン回
転数に対応して最小燃費消費率が得られる目標吸気管内
圧力を設定し、実際の吸気管内圧力と目標吸気管内圧力
との偏差を減少せしめる制御開度になるように絞り弁を
モータ等によって駆動する装置が本出願人によって提案
されている。しかしながら、絞り弁の低開度ｉ［では中
古開度領域に比べて僅かな開度差でエンジンの吸入空気
量が大きく変化するのでモータ等によって絞り弁を機械
的に駆動すると運転者の微妙なアクセル操作に対して満
足できる運転性が得られない可能性がある。またアクセ
ルペダルを急速に踏み込んだ場合、ＩＩ／ｌＩ２１１応
答「れにより絞り弁開度が制御ｌｌ１１度に対して大き
くハンチングし良好な運転性を確保することが不可能と
なるのでこの対策を講じることが望まれる。

免豆立盃Ｉ そこで、本発明の目的は、低絞り弁開度？ａ域における
運転性を確保しつつ燃費の向上を図ることができる内燃
エンジンの絞り弁制御装置を提供することである。

本発明の絞り弁制御装置は、エンジン回転数に応じて最
小燃料消費率が得られる所定運転パラメータの目標値を
設定し、アクセルペダルの実際の作動位置が所定位置よ
り浅い踏み込み位置であるときにはアクセルペダルの実
際の作動位置に比例した開度に絞り弁を駆動し、アクセ
ルペダルの実際の作動位置が所定位置より深い踏み込み
位置であるときには設定された目標値と所定運転パラメ
ータの検出値との偏差を減少せしめるように絞り弁を駆
動することを特徴としている。

支−盈−１ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図及び第２図に示した本発明の一実施例たる車載内
燃エンジンの絞り弁制御装置において、絞り弁１のシャ
フト１ａはエンジン吸気管２外に伸長しており、その伸
長部分にはスロットルドラム３がフリーカラー４によっ
てシャフト１ａに対して回転自在に設けられていると共
にスロットル直結レバー５が固定されている。スロット
ルドラム３にはワイヤ溝３ａが外周部に連続的に形成さ
れ、−ｍがスロットルドラム３に結合したスロットルワ
イヤ６がワイヤ溝３８に巻き付いている。

スロットルワイヤ６の他端はアクセルペダル１４のリン
ク機構部１４ａに結合してアクセルペダルが踏み込まれ
るほどスロットルワイヤ６がアクセルペダル側に引張ら
れてスロットルドラム３が矢印ａの方向に回転するよう
になっている。またスロットルドラム３には当接レバー
３ｂ及び強制開放レバー３Ｃが設けられている。一方、
スロットル直結レバー５には回転軸を中心にして対称に
当接アーム５ａ及び係合アーム５ｂが形成されている。

スロットル直結レバー５はリターンスプリング７によっ
て絞り弁１の閉弁方向に回転するよう付勢され、またス
ロットルドラム３とスロットル直結レバー５とはロスト
モーションスプリング８によって当接レバー３ｂと当接
アーム５ａとが万いに当接するように付勢されでいる。

これによりアクセルペダルの踏み込みに応じて絞り弁１
の開度が変化するのである。またシャフト１ａの外部伸
長部分にはスロットル閉鎖レバー９がフリーカラー４に
よって回転自在に設けられている。スロットル開鎖レバ
ー９の一端には絞り弁１の開弁を制限するように係合ア
ーム５ｂに係合するようにストッパアーム９ａが形成さ
れ、他端には連結部９ｂが突出形成されている。このス
ロットル閉鎖レバー９はパルスモータ１０によって駆動
される。

パルスモータ１０の回転シャフト１０ａにはくの字状の
モータレバー１１が結合し、モータレバー１１の一端は
連結アーム１２を介して連結部９ｂに回転運動を与える
と共にパルスモータ１ｏの基準角度位置からの所定角度
以上の正回転を停止させるためにモータストッパ１３に
当接し、（Ｉ！！端はパルスモータ１０の基準角度位置
からの逆回転を停止させるためにモータストッパ１３に
当接するようになされている。

またアクセルペダル１４のリンク機構部１４ａにはアク
セル作動位置センサ１５が設けられ、アクセル作動位置
センサ１５はアクセルペダル１４の作動位置、すなわち
シャフト１４ｂを中心にアイドル位置からの回転角度で
あるアクセル角度に応じた出力電圧を発生する。

一方、絞り弁１のシャフト１ａには同じくポテンショメ
ータからなる絞り弁開度センサ１６が設けられ、絞り弁
開度センサ１６は絞り弁１の開度に応じた出力電圧を発
生する。またシャフト１ａにはパルスモータ１０の回転
シャフトが結合している。

アクセル作動位置センサ１５、絞り弁開度センサ１６及
びパルスモータ１０は制御回路１７に接続されている。

制御回路１７には更にエンジンのクランクシャフト（図
示せず）の回転に応じて特定のクランク角度でパルスを
発生するクランク角センサ１８、吸気管２内の絶対圧に
応じた出力を発生する絶対圧センサ１９、エンジンに燃
料を噴射供給するためのインジェクタ２０が接続されて
いる。

制御回路１７は第２図に示すようにアクセル作動位置セ
ンサ１５、絞り弁開度センサ１６及び絶対圧センサ１９
の各出力レベルを変換するレベル変換回路２１と、レベ
ル変換回路２１を経た各電圧信号の１つを選択的に出力
するマルチプレクサ２２と、マルチプレクサ２２の出力
電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２３と、クランク角
センサ１８の出力信号を波形整形する波形整形回路２４
と、波形整形回路２４からパルスとして出力されるＴＤ
Ｃ信号の発生間隔をクロックパルス発生回路（図示せず
）から出力されるクロックパルス数によって計測するカ
ウンタ２５と、パルスモータ１０を駆動する駆動回路２
６ａと、インジェクタ２０を駆動する駆動回路２６ｂと
、プログラムに従ってディジタル演算を行なうＣＰＵ　
（中央演算回路）２７と、プログラム及びデーゾが予め
書き込まれたＲＯＭ２８と、ＲＡＭ２９とを備えている
。マルチプレクサ２２、Ａ／Ｄ変換器２３、カウンタ２
５、駆動回路２６ａ、２６ｂ、ＣＰＵ２７、ＲＯＭ２８
及びＲＡＭ２９はバス３０によって互いに接続されてい
る。なお、ＣＰＵ２７には図示しないクロックパルス発
生回路からクロックパルスが供給される。参枳ＣＰ　Ｕ
　２７が設定手段をなし、またＣＰＵ２７、駆動回路２
６ａ及び第１図に示した駆ｖＪ灘構部分が駆動手段をな
している。

かかる構成においては、Ａ／Ｄ変換器２３からアクセル
角度θＡＣＣ１絞り弁開度θｔｈ及び吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡの各情報が択一的に、カウンタ２５からエンジン回
転数Ｎｅの情報がＣＰＵ　２７にバス３０を介して供給
される。ＣＰＵ２７はクロックパルスに同期してＲＯＭ
２８に記憶された演算プログラムに従って上記の各情報
を読み込み、後述する処理動作によってパルスモータ１
０を駆動するためのパルスモータ開弁駆動指令及びパル
スモータ閉弁駆動指令、又はパルスモータ１０の駆動を
停止するためのパルスモータ駆動停止指令を駆動回路２
６ａに対して発生する。

次に、かかる本発明による絞り弁制御ｎ装置の動作を第
３図に示したＣＰＵ２７の動作フロー図に従って説明す
る。

ＣＰＵ２７は所定周期毎にエンジン回転数Ｎｅ、吸気管
内絶対圧ＰＥＩＡ、絞り弁開度θ【ｈ及びアクセル角度
θＡ　ＣＣ’ｌｒＨみ込み（ステップ５１）、読み込ん
だエンジン回転数Ｎｅに応じた目標吸気管内絶対圧Ｐａ
　Ａ　ｒｅｒをＲＯＭ２８から検索する（ステップ５２
）。ＲＯＭ２８には第４図に示すような特性でエンジン
回転数Ｎｅに応じた目標吸気管内絶対圧Ｐａ　Ａ　ｒｅ
ｆがＰａＡｒｅ４デー’ｌＺ７ツプとして予め記憶され
ているので、読み込んだエンジン回転数Ｎｅに応じた目
標吸気管内絶対圧ＰＢ　Ａ　ｒｅｒをＰａ　Ａ　ｒｅｒ
データマツプから検索する。

次いで、読み込んだアクセル角度θＡＣＣが所定角度θ
１より小であるか否かを判別する（ステップ５３）。θ
ＡＣＣ＜θ１ならば、低絞り弁開度領域であるのでアク
セル角度θＡＣＣに比例した絞り弁開度θｔｈを与える
ために駆動回路２６ａに対してパルスモータ開弁駆動指
令を発生する（ステップ５４）。一方、θＡＣＣ≧θ１
ならば、中及び高絞り弁開度領域であるので最小燃費消
費率になるように絞り弁開度を制御するために目標吸気
管内絶対圧Ｐａ　Ａ　ｒｅｆと読み込んだ吸気管内絶対
圧ＰＢＡとの偏差ΔＰＥＡを算出しくステップ５５）、
偏差ΔＰＢＡに応じた絞り弁１２の開度補正量Δθｔｈ
を第５図に示すような特性でＲＯＭ２８に予め記憶され
たΔθｔｈデータマツプから検索しくステップ５６）、
検索した・開度補正量Δθｔｈに読み込んだ絞り弁開度
θｔｈを加算することにより制御Ｉ開度θｏｕｔを算出
する（ステップ５７）。

制ｍ同度θｏｕｔを算出すると、読み込んだ絞り弁開度
θｔｈが制御開度θｏｕｔに等しいか否かを判別する（
ステップ５日）。θｔｈ＝θｏｕｔならば、駆動回路２
６ａに対してパルスモータ駆動停止指令を発生する（ス
テップ５９）。θｔｈ≠θｏｕｔならば、絞り弁開度θ
ｔｈが制御開度θｏｕｔより大であるか否かを判別する
（ステップ６０）。θｔｈ＞θｏｕｔならば、絞り弁を
開度を制限するために駆動回路２６ａに対してパルスモ
ータ開弁駆動指令を発生しくステップ６１）、６ｔｈ＞
θｏｕｔでないならば、すなわちθｔｈ＜θｏｕｔなら
ば、絞り弁を開弁方向に自由にするために駆動回路２６
ａに対してパルスモータ開弁駆動指令を発生する（ステ
ップ５４）。

駆動回路２６ａはパルスモータ開弁駆動指令に応じてパ
ルスモータ１０を正回転させることによりスロットル閉
鎖レバー９を矢印ａの方向に回転させる。またパルスモ
ータ閉弁駆動指令に応じてパルスモータ１０を逆回転さ
せることによりスロットル閉鎖レバー９を矢印ａとは逆
方向に回転させる。

パルスモータ１０の回転角度が基準角度位置から正回転
方向にあるときにアクセルペダル１４を踏み込むと、ス
ロットルワイヤ５がアクセルペダル１４方向に引張られ
てスロットルドラム３が矢印ａの方向に回転し、ロスト
モーションスプリング８の付勢力によりスロットル直結
レバー５も当接レバー３ｂに当接アーム５ａが当接した
状態で矢印ａの方向に回転するので絞り弁１がアクセル
角度θＡＣＣに比例した開度で開弁方向に駆動される。

よって、θＡＣＣ＜８１の低絞り弁開度領域ではパルス
モータ開弁駆動指令が発生されるので絞り弁開度θ【ｈ
はアクセル角度θＡＣＣに比例した開度になる。アクセ
ルペダル１４が更に踏み込まれるならば、やがて係合ア
ーム５ｂがストッパアーム９ａに当接する。絞り弁１は
その開度で停止し、当接レバー３ｂが当接アーム５ａか
ら離間した状態でスロットルドラム３が矢印ａの方向に
回転する。

パルスモータ１０を逆回転させたときに、アクセル角度
θＡＣＣに比例した絞り弁開度６ｔｈが得られているな
らば、パルスモータ１０の逆回転により係合アーム５ｂ
にストッパアーム９ａが当接しスロットル直結レバー５
を矢印ａとは逆方向に回転させるので絞り弁１がアクセ
ル角度θＡＣＣとは無関係に閉弁方向に駆動されるので
ある。またパルスモータ駆動停止指令に応じてパルスモ
ータ１０の回転を停止させてそのときの絞り弁開度を維
持させるのでθＡＣＣ≧０１の中高絞り弁開度領域では
絞り弁開度θｔｈを制御開度θｏｕｔに追従させること
ができるのである。

なお、上記した本発明の実施例においては、θＡＣＣ≧
θ１の中高絞り弁開度領域ではエンジン回転数に対応し
て最小燃料消費率が得られる目標吸気管内絶対圧と実際
と吸気管内絶対圧との偏差を減少せしめるように絞り弁
開度を制御するようになっているが、第６図に示すよう
にエンジン回転数に対応して最小燃料消費率が得られる
目標絞り弁開度θｔｈｒｅｆを予め記憶されたデータマ
ツプから検索しくステップ５２ａ）、θＡＣＣ≧θ１な
らば、検索した目標絞り弁開度θｔｈｒｅｆを制御開度
θｏｕｔとする（ステップ５５ａ）ことにより絞り弁開
度を制御しても良い。

また、上記した本発明の実施例においては、ＣＰＵ２７
からのパルスモータ開弁駆動指令又は閉弁駆動指令に応
じて駆動回路２６ａがパルスモータ１０に対して所定速
度でパルスを発生するようになっているが、実際の絞り
弁開度θｔｈと制御開度θｏｕｔとの差に相当するパル
ス数を表わすパルスモータ開弁駆動指令又は閉弁駆動指
令をＣＰＵ２７が駆動回路２６ａに対して発生し、駆動
回路２６ａはそのパルス数だけ駆動パルスをパルスモー
タ１０に供給するようにしても良い。またパルスモータ
に限らず、通常の直流モータを用いても良い。

ｌ旦立羞■ 以上の如く、本発明の車載内燃エンジンの絞り弁制御装
置においては、アクセルペダルの実際の作動位置が所定
位置より浅い踏み込み位置であるときにはアクセルペダ
ルの実際の作動位置に比例した開度に絞り弁を駆動する
ので低絞り弁開度領域における運転者の微妙なアクセル
操作に対応した運転状態を得ることができる。また絞り
弁制部の応答遅れによる絞り弁のハンチングを防止する
ことができ良好な運転性を確保することができるのであ
る。

また本発明の絞り弁制ｍ装置は、アクセル作動位置応じ
てエンジン回転数を制御するＣＶＴ　（自動変速）装置
等と併用すると好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実ｙＭ＠を示す概略構成図、第２図は
第１図の装置中の制御回路の具体的構成を示すブロック
図、第３図はＣＰＵの動作を示すフロー図、第４図及び
第５図はＲＯＭに予め記憶されたデータマツプの特性を
示す図、第６図はＣＰＵのめ動作を示すフロー図である
。 主要部分の符号の説明 １・・−・・・絞り弁 ２・・・・・・吸気管 １０・・・・・・パルスモータ １４・・・・・・アクセルペダル １５・・・・・・アクセル作動位置センサ１６・・・・
・・絞り弁開度センサ １７・・・・・・制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車載内燃エンジンの吸気系に配設された絞り弁の
   開度を制御する絞り弁制御装置であって、アクセルペダ
   ルの作動位置を検出するアクセル作動検出手段と、エン
   ジン回転数検出手段と、エンジン回転数以外の所定運転
   パラメータを検出するパラメータ検出手段と、エンジン
   回転数に応じて最小燃料消費率が得られる前記所定運転
   パラメータの目標値を設定する設定手段と、検出された
   前記アクセルペダルの実際の作動位置が所定位置より浅
   い踏み込み位置であるときには前記アクセルペダルの実
   際の作動位置に比例した開度に前記絞り弁を駆動し、前
   記アクセルペダルの実際の作動位置が所定位置より深い
   踏み込み位置であるときには設定された目標値と前記パ
   ラメータ検出手段によつて検出された検出値との偏差を
   減少せしめるように前記絞り弁を駆動する駆動手段とを
   含むことを特徴とする絞り弁制御装置。
2. （２）前記パラメータ検出手段は前記絞り弁下流の吸気
   管内圧力を検出することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の絞り弁制御装置。
3. （３）前記パラメータ検出手段は前記絞り弁開度を検出
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の絞り
   弁制御装置。