JPS639643A - エンジン制御装置 - 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、スロットルバルブで燃料供給量を制御するよ
うにしたエンジン制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、エンジンのスロットルバルブは、アクセルペダ
ルの踏込み量と常に一定の対応関係で開閉運動するよう
に、ワイヤやロッド等の種々のリンクを介して駆動され
る。ところが、このような機械的リンケージを介してス
ロットルバルブを駆動する構成では、各リンクの取付誤
差、摩耗、伸縮等によりアクセルペダルの踏込み量とス
ロットルバルブの開度との間の対応関係を一定に維持す
ることが困難となる。

そこで近年ではアクセルペダルの踏込み量に応じた信号
に基づき、マイクロコンピュータ構成の電子制御装置で
制御されるスロットルモータ、例えばステップモータに
よってスロットルバルブを直接駆動して、スロットルバ
ルブの開度を高精度に制御するものが開発されている。

このようなスロットルバルブ駆動装置としては、例えば
本件出願人による実願昭５９−１０５３８７号に示され
るものがある。

このスロットルバルブ駆動装置は、ステップモータの駆
動回路に挿入した外付は抵抗（回路保護用抵抗）の接続
中点とスタータ回路との間にダイオードを接続して、エ
ンジン始動時に、ダイオードを介してバッテリ電圧を直
接ステップモータに供給している。そしてこれによって
、エンジン始動時の、スタータ回路への大電流によるバ
ッテリ電圧の低下に起因して生じるステップモータの税
調という問題を解決しようとした。

このようなスロットルバルブ駆動装置によれば、エンジ
ン始動時には外付き抵抗を介することなくダイオードを
通して直接バッテリ電圧がステップモータに供給される
ので、外付き抵抗による電圧降下を避けることが可能と
なる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、エンジン始動時にバッテリ電圧が低下す
るという事実には変わりがなく、従ってダイオードを通
して直接バッテリ電圧をステップモータに供給しても、
その低下したバッテリ電圧がステップモータに作用する
以上、依然として八ツテリ電圧の低下に甚くステップモ
ータの脱調という点では、完全な解決とはなっていない
。

ステップモータによるスロットルバルブの駆動に際し、
ステップモータが税調（所定の駆動パルス数に応じた回
転角度よりも小さな回転角度しか回転しない現象）する
ことなく、かつ応答性（所定の駆動パルス数に応じた回
転角度よりも大きな回転角度まで回転してしまう現象）
を損なうことなく正確に回転するためには、エンジン始
動時および走行中にバッテリ電圧に変動が生じたとして
も、スロットルバルブを正確に駆動するのに必要かつ十
分なトルクでステップモータが回転制御される必要があ
る。このためには、バー２テリ電圧に変動が生じても、
ステップモータには必要かつ十分な電力が常に供給され
るようにしなければならない、過小電力が供給されると
きは゛ステップモータの脱調をきたし、また、過大電力
を供給するときは応答性を損なうからである。

ところが、従来のエンジン制御装装置では、ステップモ
ータの送り速度がエンジン回転数の変動、従ってバッテ
リ電圧の変動とは無関係に常に一定になるように構成さ
れていた。このため、通常負荷制御時（エンジン始動時
以外の時）に必要とされる発生トルクに基いてステップ
モータの送り速度を設定した場合には、エンジン始動時
のバッテリ電圧の低下によりステップモータに十分な電
力が供給できないことから、ステップモータの脱調をき
たしていた。

逆にエンジン始動時に必要とされる発生トルクに基いて
ステップモータの送り速度を設定した場合には、通常負
荷制御時におけるバッテリ電圧の上昇によりステップモ
ータに過大な電力が供給されるため、ステップモータの
応答性を損なうものとなっていた。

本発明の目的は、エンジン始動時および通常負荷制御時
に、バッテリ電圧に変動が生じても、常に必要かつ十分
な電力をステップモータに供給して適正なトルクを与え
ることで、スロットルバルブを精度良く制御できるよう
にしたエンジン制御装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明によれば、燃料供給手段
を駆動するステップモータと、エンジン回転数が所定回
転数以下のときのステップモータの送り速度に１と所定
回転数以上のときのステップモータの送り速度に２との
関係を、Ｋｌ＜Ｋ２に設定する制御手段とを具備したこ
とを特徴とするエンジン制御装置が提供される。

（作用） 本発明のエンジン制御装置は、単位時間当りのステップ
モータ送り速度を小さくしてステップモータにはより多
くの電流を流し、バッテリ電圧の低下があっても充分な
電力をステップモータに供給してトルクアップを図って
いる０反面、走行中にエンジン回転数が所定回転数以上
になったときには、ステップモータの送り速度を大きく
してステップモータに流す電流を減少するようにしてい
る。

（実施例） 以下１本発明のエンジン制御装置の一実施例を添付図面
を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明に係るエンジン制御装置を有する電子
制御車両の概略構成を示すブロック図、第２図は、スロ
ットルバルブを駆動するステップモータの制御回路図で
ある。

第１図において、エンジンｌは、摩擦クラッチ２を介し
てトランスミッション３に結合されており、摩擦クラッ
チ２は、クラッチアクチュエータ２ａによって接Φ断操
作が行なわれる。このクラッチアクチュエータ２ａは、
マイクロコンピュータ構成の電子制御装置４により制御
される。

上記エンジンｌの回転数は、センサＳｌにより検出され
、°トランスミッション３には、いずれのギヤ段に入っ
ているかを検出するセンサＳ２が設けられている。５は
セレクタレバー、６はアクセルペダルであり、セレクタ
レバー５には、その選択位置を検出するセンサＳ５が、
アクセルペダル６には、その踏込み量を検出するセンサ
Ｓ４がそれぞれ設けられている。これらエンジン回転数
、セレクタレバー５の選択位置、アクセル踏込み量等の
信号は、センサＳｓ　＋　Ｓ＝ｓ　、５４等から電子制
御装置４に入力される。

上記トランスミッション３は、セレクトアクチュエータ
３ａおよびシフトアクチュエータ３ｂを有し、これらの
セレクトおよびシフトアクチュエータ３ａ、３ｂによっ
てシフト方向およびセレクト方向に操作されて最適のギ
ヤ段が選定されるようになっている。

上記エンジンｌの吸気管路には、スロットルバルブ７が
設けられ、エンジン回転数検出センサＳ１、トランスミ
ッションギヤ段検出センサＳ２、セレクタレバー位置検
出センサＳ３、アクセルペダル踏込み量検出センサＳ４
等からの入力信号が供給される電子制御装置４により、
スロットルバルブ７が最適な開度となるように制御され
ている。なお、８はエンジン１を始動させるスタータで
ある。

第２図は、上記スロットルバルブ７を駆動するステップ
モータ制御回路の一例を示している０図面において、９
はバー２テリ、１０はキースイッチであり、点火回路（
ＩＣ）およびスタータ回路（ｓｒ）との接点を有する。

１１はステップモータ１２の駆動回路保護用の外付は抵
抗、１３はダイオードである。ダイオード１３のアノー
ドはスタータ回路側に、カソードはステップモータ１２
側に接続され、バッテリ９からの直流電流が外付は抵抗
１１を通ることなく、ダイオード１３を通ってステップ
モータ１２の界磁コイル１２ａ〜１２ｄに流し得るよう
に構成されている。即ち、エンジン始動時には、外付は
抵抗１１による電圧降下がないようにしである。

電子制御装置４には、センサＳ１からのエンジン回転数
検出信号、センサＳ２からのトランスミッションギヤ段
検出信号、センサＳ３からのセレクタレバー位置検出信
号およびセンサＳ４からのアクセルペダル踏込み量検出
信号が入力され、これらの各信号からステップモータ１
２が最適の送り速度で回転されるように界磁コイル１２
ａ〜１２ｄに流れる電流を制御できる。

次に、上記ステップモータ制御回路によるエンジン制御
の一例について、フローチャートに基き説明する。

［ステップａ］ センサＳ３からの入力信号に基き、セレクタレバ−５が
ニュートラル位置に入っているか否かの判定を行なう、
ニュートラル位置に入っている（ＹＥＳ）ときは、ステ
ップｂに移行する。

［ステップｂ］ センサＳ２からの入力信号に基き、トランスミッション
３のギヤ段がニュートラルになっているか否かの判定を
行なう、ニュートラルになっている（Ｙ　Ｅ　Ｓ）とき
は、ステップＣに移行する。

［ステップＣ］ センサＳ１からの入力信号に基き、エンジン１の回転数
が設定値Ｎ以下であるか否かを判定する。設定値Ｎは、
例えばアイドリング回転数とすることができるが、アイ
ドリング回転数以下の任意の回転数に設定してもよい、
エンジン回転数が設定値Ｎ以下（ＹＥＳ）のときはステ
ップｄに移行する。

［ステップｄ］ 上記ステップａ−Ｃの条件がすべてＹＥＳであることは
、エンジン始動前であることを意味し、。

従って、ステップｄにおいては、エンジン始動時にバッ
テリ電圧が低下してもステップモータ１２が税調しない
設定値に１を、ステップモータ送り速度として設定する
。これによりエンジン始動時には、ステップモータ１２
は設定値に１の小さな送り速度で回転するため、界磁コ
イル１２ａ〜１２ｂには大きな電流が流れることとなり
、バッテリ電圧の低下にもかかわらずスロットルバルブ
７を駆動するに充分なトルクで回転することができる。

［ステップｅ］ センサＳ１〜Ｓ４からの入力信号に基き、エンジン負荷
に応じたスロットルバルブ開度となるようにステップモ
ータ１２の回転角度を制御する。

ステップモータ１２の回転角度は、電子制御装置４での
発生パルス数を制御することにより定められる。

［ステップｆ］ 上記ステー、プａ　−Ｃのいずれか１つでもその判定結
果がＮＯであるときは、エンジン始動時には該当せず、
スタータ回路によるバー２テリ低下も生しない場合であ
るから、このときは通常負荷制御時（エンジン始動時以
外の時）の設定値に２をステップモータ送り速度として
設定する。通常負荷制御時の設定値に２には、エンジン
始動時の設定値ＫＬよりも大きい値であり、従ってステ
ップモータ１２は通常負荷制御時においてはエンジン始
動時よりも大きな送り速度で駆動され、このため界磁コ
イル１２ａ〜１２ｂに流れる電流が減少する。従って、
ステップモータ１２のロータ１２ｅが過大電流による強
い磁界の影響を受けて応答性を損なうという問題も解決
できる。ステップｆで設定した設定値に２に従い、ステ
ップｅでスロットルバルブ７が駆動される。

（発明の効果） 本発明のエンジン制御装置によれば、エンジン始動時す
なわちセレクタレバー位置およびトランスミッションギ
ヤ位置がニュートラルにあり、かつエンジン回転数く所
定回転数（例えばアイドリング回転数）の条件を満たす
ときには、単位時間当りのステップモータ送り速度を小
さくしてステップモータにより多くの電流を流すことが
でき、バッテリ電圧の低下があっても充分な電力をステ
ップモータに供給してトルクアップを図っている０反面
、走行中にエンジン回転数が所定回転数以上になったと
きには、ステップモータの送り速度を大きくしてステッ
プモータに流す電流を減少できるので、バッテリ電圧が
上昇しても過大電力が供給されない。

従って、エンジン始動時におけるバッテリ電圧の低下に
起因するステップモータの税調および通常負荷制御時に
おけるバッテリ電圧の復帰に起因するステップモータの
応答性の低下の問題が解決され、スロットルバルブが車
両の走行条件に応じた最適の開度となるように常に正確
に制御されるので、電子制御車両本来の目的である燃費
の向上、イージードライブ性能の向上等を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のエンジン制御装置を有す
る電子制御車両の概略構成を示すブロック図、第２図は
、ステップモータ制御回路の一例を示す回路構成図、第
３図は、本発明に係るスロットルバルブの制御方法を示
すフローチャートである。 ｌ・・・エンジン、４・・・電子制御装置、７・・・ス
ロットルバルブ、１２・・・ステップモータ、Ｓｌ・・
・エンジン回転数検出センサ、Ｓ２・・・トランスミッ
ションギヤ段検出センサ、Ｓ３・・・セレクタレバー位
置検出センサ、Ｓ４・・・アクセルペダル踏込み量検出
センサ。 特許出願人　いすＣ自動車株式会社 代　　理　　人　　弁理士　　辻　　　　　　實第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃料供給手段を駆動するステップモータと、エンジン回
   転数が所定回転数以下のときのステップモータの送り速
   度Ｋ＿１と所定回転数以上のときのステップモータの送
   り速度Ｋ＿２との関係を、Ｋ＿１＜Ｋ＿２ に設定する制御手段とを具備したことを特徴とするエン
   ジン制御装置。