JPS647213B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンのアイドル運転状態を制御
するための装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、この種のエンジンアイドル制御装置
の中には、エンジン回転数やスロツトル弁の開度
あるいは車速等を検出し、これらの検出信号に基
づく制御信号をモータへ供給することにより、ロ
ツドを前進あるいは後退させて、スロツトル弁の
ストツプ位置を移動させることによつて、アイド
ル運転時のある条件下で、エンジン回転数のフ
イードバツク制御（回転数フイードバツク制御）
を行なう一方、アイドル運転時の他の条件下
で、スロツトル弁のポジシヨンフイードバツク制
御を行なえるようにしたものが提案されている。

ここで、上記条件とは少なくとも次の事項が
満足された場合をいい、エンジンが比較的安定し
ている条件をいう。

(1) アイドルスイツチがオフからオンへ変化した
のち、所定時間が経過していること。

(2) 車速が極く低速（例えば2.5Km／ｈ以下）で
ある、即ち車速に比例した周波数を有するパル
ス信号で車速を検出する車速センサからの信号
周波数が所定値以下であること。

(3) 実際のエンジン回転数（実回転数）の目標回
転数からのずれが、所定範囲内であること。

(4) クーラを有する車両等においては、クーラ負
荷に応じてクーラリレー等が切り替つたのち、
所定時間が経過していること。

また、上記条件とは、上記条件を満足せ
ず、エンジンが比較的安定しておらず、迅速にフ
イードバツク制御したい場合の条件をいう。

ところで、従来のエンジンアイドル制御装置
は、スロツトル弁急閉時のシヨツクを防止するた
めダツシユポツト制御と呼ばれる見込制御も行な
えるようになつている。

すなわち、このダツシユポツト制御では、まず
エンジンがある運転状態（例えば高負荷状態）を
所定時間以上つづけると、スロツトル弁が閉じて
いなくても、ロツドを予めある位置（この位置に
対応するスロツトル開度をダツシユポツト待機開
度といい、通常のフアストアイドル開度よりも大
きい）まで見込によつて前進させることが行なわ
れる。

これによりスロツトル弁ストツプ位置が通常の
アイドル開度位置よりも大きいところに設定され
る。

このような動作をダツシユポツト待機見込動作
という。そして、このようなダツシユポツト待機
状態でスロツトル弁が急に閉じてくることによ
り、スロツトル弁が全閉状態になると、正常にア
イドルスイツチが働いた場合、これがオン状態と
なるが、このアイドルスイツチオンをトリガとし
て、ロツドが徐々に後退する。これによりスロツ
トル弁はダツシユポツト待機開度から徐々に所望
開度（例えばフアストアイドル開度）まで減少し
てゆくのである。

なおこのような動作をダツシユポツトテーリン
グ動作という。

このようにして、スロツトル弁急閉時に生じう
る一時的な燃料滞留に伴うオーバリツチ状態を招
かずにすみ、シヨツクの防止に寄与している。

また、エンジン冷態時に、フアストアイドル制
御を実現するため、アクセルペダルを踏んでエン
ジンをかけているとき（アイドルスイツチがオ
フ）のときでも、冷却水温が低い場合にロツドを
見込で突出させ、その後冷却水温の上昇とともに
ロツドを後退させてゆくことも行なわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のエンジンアイドル制御装
置では、アイドルスイツチが故障（ハーネスの断
線を含む）していた場合は、アイドルスイツチが
オンにならないため、トリガ信号が入らず、これ
によりロツドの後退動作、即ちダツシユポツトテ
ーリング動作や冷却水温の上昇とともにスロツト
ル開度を小さくしてゆく動作などが開始されず、
その結果高エンジン回転状態が持続されることに
なつて、運転制御性の悪化を招くという問題点が
ある。

本発明は、このような問題点を解決しようとす
るもので、アイドルセンサが故障を起こした場合
に、例えば従来のようにダツシユポツト待機状態
や低温フアストアイドル状態を持続させないで、
適切なアイドル開度状態へ移行できるようにし
た、エンジンアイドル制御装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明のエンジンアイドル制御装置
は、エンジンの吸気通路に設けられたスロツトル
弁の全閉ストツプ位置を規制するストツパ部材
と、同ストツパ部材を駆動することにより上記全
閉ストツプ位置を変更して上記スロツトル弁の開
度を制御するアクチユエータと、エンジンがアイ
ドル運転状態であることを検出すべく上記スロツ
トル弁が上記全閉ストツプ位置にあることを検出
するアイドルセンサと、上記スロツトル弁の開度
を検出するスロツトルセンサと、エンジン回転数
を検出する回転数センサとをそなえるとともに、
アイドル運転時にエンジン回転数のフイードバツ
ク制御または上記スロツトル弁のポジシヨンフイ
ードバツク制御を行なうべく、上記の各センサか
らの検出信号を受け同検出信号に基づくアイドル
制御信号を上記アクチユエータへ出力する第１制
御手段と、上記アイドル運転状態が検出されない
場合にも上記ストツパ部材を移動させうる第２制
御手段とをそなえ、上記アイドルセンサについて
故障の判定を行なうアイドルセンサ故障判定手段
と、上記スロツトル弁の基準開度に対応する上記
ストツパ部材の基準位置を検出するポジシヨンセ
ンサとが設けられ、同アイドルセンサ故障判定手
段からの判定信号および上記ポジシヨンセンサか
らの信号を受け上記アイドルセンサの故障時に上
記ストツパ部材を上記基準位置へ駆動するための
較正用制御信号を上記アクチユエータへ出力する
較正制御手段と、上記アイドルセンサ故障判定手
段からのアイドルセンサ故障判定信号が入力され
ている状態で上記ポジシヨンセンサからの基準位
置検出信号が入力されると、同基準位置検出信号
をトリガ信号として上記ストツパ部材を所定の初
期アイドル開度状態まで駆動してゆくための初期
スロツトル開度設定用信号を上記アクチユエータ
へ出力する故障時初期アイドル開度設定手段とが
設けられたことを特徴としている。

〔作用〕

このような構成により、上記アイドルセンサが
故障していない場合は、例えばダツシユポツト待
機動作とダツシユポツトテーリング動作とからな
るダツシユポツト制御を所要の条件下で実行した
り、フアストアイドル制御を実行したりする一
方、上記アイドルセンサが故障であると判定され
ると、上記ストツパ部材を一旦基準位置へ駆動し
て較正を行なつてから、同ストツパ部材を所定の
初期アイドル開度状態まで駆動してゆくことがな
される。これにより適切なアイドル開度状態でエ
ンジンの運転が行なわれる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としてのエ
ンジンアイドル制御装置について説明すると、第
１図はその全体構成図、第２図はその要部構成
図、第３〜７図はそれぞれその作用を説明するた
めのグラフ、第８〜１４図はそれぞれその作用を
説明するための流れ図である。

第１図に示すごとく、本実施例にかかる自動車
搭載用のガソリンエンジンのごとき内燃機関Ｅ
（以下単に「エンジンＥ」という）は、ターボチ
ヤージヤ３をそなえている。このターボチヤージ
ヤ３は、エンジンＥの排気通路２に介装されるタ
ービン４をそなえるとともに、エンジンＥの吸気
通路１に介装されタービン４によつて回転駆動さ
れるコンプレツサ５をそなえている。

なお、排気通路２のタービン配設部分を迂回す
るバイパス通路が排気通路２に接続されており、
このバイパス通路を開閉するウエストゲートバル
ブ６が設けらている。このウエストゲートバルブ
６は２枚ダイアフラム式圧力応動装置７によつて
開閉駆動されるようになつているが、電磁式切替
弁３４（この弁３４は弁体用の図示しない戻しば
ねをもつ）によつて、圧力応動装置７の一圧力室
へ大気圧および過給圧を選択的に供給すること
で、ウエストゲートバルブ６の開時期等を調整
し、少なくとも２種の過給圧特性を実現できるよ
うになつている。

また、エンジンＥの吸気通路１には、その上流
側（エアクリーナ側）から順に、エアフローセン
サ１６，ターボチヤージヤ３のコンプレツサ５，
インタクーラ８，電磁式燃料噴射弁９，１０（こ
れらの弁９，１０は噴射容量が異なる）およびス
ロツトル弁１１が設けられ、エンジンＥの排気通
路２には、その上流側（エンジン燃焼室側）から
順に、ターボチヤージヤ３のタービン４，触媒コ
ンバータ３１および図示しないマフラーが設けら
れている。

第２図に示すごとく、エンジンＥの吸気通路１
に配設されるスロツトル弁１１の軸１１ａは吸気
通路１の外部でスロツトルレバー１１ｃに連結さ
れている。

また、スロツトルレバー１１ｃの端部１１ｄに
は、アクセルペダル（図示せず）を踏み込むと、
スロツトルレバー１１ｃを介してスロツトル弁１
１を第２図中時計まわりの方向（開方向）へ回動
させるワイヤ（図示せず）が連結されており、さ
らにスロツトル弁１１には、これを閉方向へ付勢
する戻しばね（図示せず）が装着されていて、こ
れにより上記ワイヤの引張力を弱めると、スロツ
トル弁１１は閉じてゆくようになつている。

ところで、エンジンアイドル運転時にスロツト
ル弁１１の開度を制御するアクチユエータ１２が
設けられており、このアクチユエータ１２は、回
転軸にウオーム１４ａを有する直流モータ（以下
単に「モータ」という。）１３をそなえていて、
このモータ１３付きのウオーム１４ａは環状のウ
オームホイール１４ｂに噛合している。

このウオームホイール１４ｂには雌ねじ部１４
ｄを有するパイプ軸１４ｃが一体に設けられてお
り、このパイプ軸１４ｃの雌ねじ部１４ｄに螺合
する雄ねじ部１５ａを有するロツド（ストツパ部
材）１５が、ウオームホイール１４ｂおよびパイ
プ軸１４ｃを貫通して取り付けられている。

そして、ロツド１５の先端部は、アイドルセン
サとしてのアイドルスイツチ２５を介して、スロ
ツトルレバー１１ｃの端部１１ｄに、スロツトル
弁１１が全閉状態にあるときに当接するようにな
つている。すなわち、ロツド１５でスロツトル弁
１１の全閉ストツプ位置を規制するようになつて
いる。

ここで、アイドルスイツチ２５は、スロツトル
弁１１が全閉ストツプ位置にあるとき（エンジン
アイドル運転状態時）にオン（閉）、それ以外で
オフ（開）となるスイツチである。

なお、ロツド１５には長穴１５ｂが形成されて
おり、この長穴１５ｂにはアクチユエータ本体側
のピン（図示せず）が案内されるようになつてお
り、これによりロツド１５の回転防止がはかられ
ている。

このように、ロツド１５の先端部は、エンジン
Ｅがアイドル運転状態にあるときに当接している
ので、モータ１３をある方向に回転させることに
より、ウオームギヤを介しパイプ軸１４ｃを回転
させ、ロツド１５をアクチユエータ１２から突出
させる（前進させる）と、スロツトル弁１１を開
き、モータ１３を逆方向に回転させて、ロツド１
５をアクチユエータ１２内へ引つ込ませる（後退
させる）と、スロツトル弁１１を戻しばねの作用
によつて閉じるように制御することができる。

すなわち、ロツド１５を駆動することにより、
スロツトル弁１１の全閉ストツプ位置を変更し
て、スロツトル弁１１のアイドル開度を制御でき
るのである。

また、スロツトル弁１１の開度（スロツトル開
度）を検出するスロツトルセンサ２０が設けられ
ており、このスロツトルセンサ２０としては、ス
ロツトル開度に比例した電圧を発生するポテンシ
ヨメータ等が用いられる。

さらに、第１図に示すごとく、エンジンＥの暖
機温度としての冷却水温を検出する水温センサ２
１が設けられるとともに、エンジン回転数を例え
ばイグニツシヨンコイル３２の１次側マイナス端
子から得られる点火パルス情報で検出する回転数
センサ１７が設けられている。

さらにまた、車速をこれに比例した周波数を有
するパルス信号で検出する車速センサ２４が設け
られており、この車速センサ２４としては、公知
のリードスイツチが用いられる。

また、エンジンクランキング状態を検出するク
ランキングセンサとしてのクランキングスイツチ
２６が設けられており、このクランキングスイツ
チ２６は、セルモータがオンされたときにオン
（閉）、それ以外でオフ（開）となるスイツチであ
る。

ところで、エアフローセンサ１６は、吸気通路
１内に配設された柱状体によつて発生するカルマ
ン渦の個数を超音波変調手段によつて検出した
り、抵抗値の変化によつて検出したりすることに
より、吸気通路１の吸入空気量を検出するもの
で、エアフローセンサ１６からのデイジタル出力
はコントローラ２９へ入力されるようになつてい
る。なお、エアフローセンサ１６からのデイジタ
ル出力はコントローラ２９内で例えば1/2分周器
にかけられてから各種の処理に供される。

また、一般にエアフローセンサ１６はエンジン
Ｅの低速高負荷状態において吸気脈動等により誤
動作するといわれているが、本実施例では、エア
フローセンサ１６の下流側にインタクーラ８を設
けエアクリーナ部分の寸法等を適宜調整すること
により、上記のような吸気脈動はほとんど起きな
くなつたので、エアフローセンサ１６による計測
信頼性あるいは精度は十分に高いものと考えられ
る。

さらに、上記のセンサやスイツチのほか、吸気
温度を検出する吸気温センサ１８，大気圧を検出
する大気圧センサ１９，排気中の酸素濃度を検出
するO₂センサ２２，エンジンノツク状態を検出
するノツクセンサ２３，デイストリビユータ３３
付き光電変換手段によつてクランク角度を検出す
るクランク角度センサ２７，スロツトル弁１１の
基準開度（この開度は例えばエンジン回転数
600rpm前後に対応する小さい開度として設定さ
れている。）に対応するアクチユエータ１２付き
のロツド１５の位置（基準位置）を検出するポジ
シヨンセンサとしてのモータポジシヨンスイツチ
２８などが設けられており、これらのセンサやス
イツチからの信号はコントローラ２９へ入力され
るようになつている。

なお、モータポジシヨンスイツチ２８は、第２
図に示すごとく、ロツド１５の後端面より後方に
設けられており、ロツド１５が最も後退した状態
の近傍でオン（閉）、それ以外でオフ（開）とな
るように構成されている。

また、吸気温センサ１８，大気圧センサ１９，
水温センサ２１，スロツトルセンサ２０，O₂セ
ンサ２２，ノツクセンサ２３などは、その検出信
号がアナログ信号であるので、Ａ／Ｄコンバータ
を介してコントローラ２９へ入力される。

なお、大気圧センサ１９はコントローラ２９内
に組み込んでもよい。

また、イグニツシヨンコイル３２が設けられて
おり、このイグニツシヨンコイル３２はスイツチ
ングトランジスタとしてのパワートランジスタ３
０によつて１次側電流を断続されるようになつて
いる。

さらに、車室内には、表示計３５が設けられて
いる。

この表示計３５としては、針式表示部３５ａを
もつものや、発光ダイオード（LED）を列状に
配設して、これらのLEDが適宜点滅するセグメ
ント式表示部３５ｂをもつものなどが考えられ
る。

ところで、コントローラ２９は、CPUやメモ
リー（マツプを含む），適宜の入出力インタフエ
ースをそなえて構成されているが、このコントロ
ーラ２９は、アイドルスイツチ２５によるアイド
ル運転状態検出時（アイドルスイツチがオンの状
態でエンジン回転数が所定値よりも小さい時）の
設定された条件の下において、回転数センサ１
７からの信号によりエンジン回転数のフイードバ
ツク制御（回転数フイードバツク制御）を行なう
一方、上記アイドル状態検出時の他の設定された
条件の下において、スロツトルセンサ２０から
の信号によりスロツトル弁１１のポジシヨンフイ
ードバツク制御を行なうために、アイドルスイツ
チ２５，回転数センサ１７，スロツトルセンサ２
０，車速センサ２４からの検出信号を受け、これ
らの検出信号に基づくアイドル制御信号をアクチ
ユエータ１２のモータ１３へ出力するアイドル制
御手段（第１制御手段）Ｍ１の機能を有してい
る。

また、回転数フイードバツク制御を行なうに際
しては、冷却水温に応じて目標エンジン回転数を
第３図のように変更し、ポジシヨンフイードバツ
ク制御を行なうに際しては、冷却水温に応じて目
標スロツトル開度を第４図のように変更すること
が行なわれる。

さらに、アクチユエータ１２のモータ１３の駆
動時間ΔDと、偏差ΔNまたはΔPとの関係は、そ
れぞれ第５，６図に示すようになつている。ここ
で、偏差ΔNとは、実エンジン回転数と目標エン
ジン回転数との差を意味し、偏差ΔPとは、実ス
ロツトル開度と目標スロツトル開度との差を意味
する。

なお、上記条件については既に述べたが、こ
の条件とは少なくとも次の事項が満足された場
合をいい、エンジンが比較的安定している条件を
いう。

(1) アイドルスイツチ２５がオフからオンへ変化
したのち、所定時間が経過していること。

(2) 車速が極く低速（例えば2.5Km／ｈ以下）で
あること。

(3) 実際のエンジン回転数（実回転数）の目標回
転数からのずれが、所定範囲内であること。

(4) クーラを有する車両等においては、クーラ負
荷に応じてクーラリレー等が切り替つたのち、
所定時間が経過していること。

また、上記条件とは、上記条件を満足せ
ず、エンジンが比較的安定しておらず、迅速にフ
イードバツク制御したい場合の条件をいう。

さらに、このアイドル制御手段Ｍ１による処理
の流れを示すと、第８図のようになる。すなわ
ち、まずステツプＡ１で、各種のデータが入力さ
れたのち、ステツプＡ２で、エンジンアイドル運
転状態かどうかが判断される。もしエンジンアイ
ドル運転状態（アイドルスイツチ２５がオンでし
かもエンジン回転数がある値よりも小さい運転状
態）であるから、ステツプＡ２でYESルートを
とり、ステツプＡ２′，Ａ２″で、フラグＳ１＝
０，Ｓ４＝０としたのち、ステツプＡ３で、前記
の条件かかを判断する。もし条件、即ち回
転数フイードバツク制御を行ないたい条件下であ
ると、ステツプＡ４で、回転数フイードバツク制
御モードが選択される。

これによりエンジンＥについて、目標エンジン
回転数となるよう回転数フイードバツク制御が行
なわれる。

また、ステツプＡ３で、条件であると判断さ
れると、ステツプＡ５で、ポジシヨンフイードバ
ツク制御モードが選択される。

これによりエンジンＥについて、目標スロツト
ル開度となるようポジシヨンフイードバツク制御
が行なわれる。

なお、ステツプＡ２でNOの場合は、リターン
される。

また、フラグＳ１やＳ４についての説明は後で
行なう。

なお、たとえ上記の条件，のいずれかを満
足していても、例えばスロツトル最低開度以下あ
るいはスロツトル最高開度以上への制御が不可能
な場合は、コントローラ２９から出力はされな
い。

さらに、コントローラ２９は、アイドル運転状
態が検出されない場合にもロツド１５を例えば次
のような要領で移動させる第２制御手段Ｍ２の機
能を有している。

すなわち、コントローラ２９は、スロツトル開
度が所定値以上の場合に、ロツド１５を予め高ス
ロツトル開度（これはスロツトル開度の状態によ
つて２種選択される）側へ駆動しておき、アイド
ルスイツチ２５によりスロツトル弁１１が全閉ス
トツプ位置にあることが検出されると、ロツド１
５を上記高スロツトル開度よりも小さい所定の低
スロツトル開度（例えばフアストアイドル開度）
側へ駆動させるようなダツシユポツト動作を行な
わせるべく、各センサからの検出信号を受けこれ
らの検出信号に基づくダツシユポツト制御信号を
アクチユエータ１２のモータ１３へ出力するダツ
シユポツト制御手段（第２制御手段）Ｍ２の機能
も有している。ここで、このダツシユポツト制御
手段Ｍ２によつて制御されるロツド１５のダツシ
ユポツト動作は、ダツシユポツト待機見込動作と
ダツシユポツトテーリング動作とから成る。

まず、ダツシユポツト待機見込動作は２段（モ
ード１およびモード２）となつており、次の条件
を満たせばそれぞれのダツシユポツト待機開度
θd₁，θd₂までロツド15を前進させ、その後のダツ
シユポツトテーリング動作にそなえるための動作
である。

ここで、モード１によりロツド前進が行なわれ
るための条件は、スロツトル開度が所定値θ₁以上
のゾーンに所定時間（例えば0.5秒程度）以上滞
在することであり、モード２によるロツド前進が
行なわれるための条件は、スロツトル開度が他の
所定値θ₂（＞θ₁）以上で且つエンジン回転数が所
定値N₀以上のゾーンに所定時間（例えば0.5秒程
度）以上滞在することである。

なお、モード１によるロツド１５の前進度（ダ
ツシユポツト待機開度θd₁）はモード２によるロ
ツド１５の前進度（ダツシユポツト待機開度θd₂）
よりも小さい（第７図参照）。

また、ダツシユポツトテーリング動作とは、上
記のダツシユポツト待機見込動作終了後、スロツ
トル弁１１の急閉によつて、アイドルスイツチ２
５がオンすると、所望の勾配でフアストアイドル
開度θiへ向けてロツド１５を徐々に後退させてゆ
くような動作をいう。

さらに、このダツシユポツト制御手段Ｍ２によ
る処理の流れを示すと、第９図のようになる。す
なわち、まずステツプａ１で、各種のデータが入
力されたのち、ステツプａ２で、モード１かモー
ド２かあるいはモード１，２以外であるかの判定
が行なわれる。

もし、モード１であると判定されると、ステツ
プａ３で、ダツシユポツト待機開度θd₁までロツ
ド１５を見込前進させる。またモード２であると
判定されると、ステツプａ４で、ダツシユポツト
待機開度θd₂までロツド１５を見込前進させる。

これにより、ロツド１５は各モードに応じた位
置まで見込前進せしめられ、その結果ダツシユポ
ツト待機見込動作が完了する。

なお、モード１，２のいずれでもない場合はダ
ツシユポツト待機は行なわない。

かかるダツシユポツト待機見込動作のあとは、
ステツプａ５で、フラグＳ４＝０とするが、その
後、スロツトル弁１１が急閉して、アイドルスイ
ツチ２５が閉じると、ステツプａ５′でYESルー
トをとつて、ステツプａ６で、ダツシユポツトテ
ーリング動作が行なわれる。これによりスロツト
ル弁１１が徐々にフアストアイドル開度まで閉じ
てゆく。

これら一連のダツシユポツト動作特性を示す
と、第７図のようになる。

さらに、コントローラ２９は、例えばロツド１
５がダツシユポツト突出し状態から戻りそこねる
ことによつてエンジンが高回転状態になつたりロ
ツド１５が低温フアストアイドル突出し状態から
高温移行時の状態へ戻りそこねることによつてエ
ンジンが高回転状態になつたりすることを防止す
るために使用すべく、アイドルセンサ２５につい
て故障の判定を行なうアイドルセンサ故障判定手
段Ｊの機能を有している。かかる手段Ｊについて
の処理の流れを示すと、第１０図のようになる。

すなわち、まずステツプＢ１で、スロツトルセ
ンサ２０などからのデータが入力され、ステツプ
Ｂ２で、検出されたスロツトル開度の変化量
dθ／dtが設定値α₀（このα₀は小さい値に設定され
る）よりも小さい状態が所定時間（例えば0.5秒）
継続しており、検出されたスロツトル開度θが設
定値θ₀（このθ₀はロツド１５のとりうる範囲を含
み全開よりも小さい値である）よりも小さいかど
うかが判断される。

ところで、スロツトル開度の変化量dθ／dtが所
定値α₀よりも小さい状態が継続している場合、ス
ロツトル弁１１が全閉ストツプ位置にある可能性
が推定できるが、さらに誤判定を避けるためにス
ロツトル開度がロツド１５の動きにより全閉スト
ツプ位置にありうる範囲にいることを確認するこ
とが望ましく、したがつてスロツトル開度θがθ₀
よりも小さいことを知ることが必要となる。

このようにして、θ＜θ₀且つdθ／dt＜α₀を満足
すれば、アイドルセンサ２５がオンになるべきで
あるのにオンにならないような故障状態を検出で
きる。

したがつて、ステツプＢ２で、YESと判断さ
れると、アイドルセンサ２５が故障であると判定
して、ステツプＢ３で、フラグＳ１＝１とする。

また、もしステツプＢ２でNOであるなら、リ
ターンする。

さらに、コントローラ２９は、アイドルセンサ
故障判定手段Ｊからの判定信号およびモータポジ
シヨンスイツチ２８からの信号を受けアイドルセ
ンサ２５の故障時にロツド１５を後退させた基準
位置へ駆動するための較正用制御信号をモータ１
３へ出力する較正制御手段Ｍ３の機能を有するほ
か、アイドルセンサ故障判定手段Ｊからのアイド
ルセンサ故障判定信号が入力されている状態でモ
ータポジシヨンスイツチ２８からの基準位置検出
信号が入力されると、この基準位置検出信号をト
リガ信号としてロツド１５を所定の初期アイドル
開度状態まで駆動してゆくための初期スロツトル
開度設定用信号をモータ１３へ出力する故障時初
期アイドル開度設定手段Ｍ４の機能も有してい
る。

まず、較正制御手段Ｍ３によつて行なわれる処
理につき、第１１図を用いて説明する。すなわち
ステツプＣ１で、モータポジシヨンスイツチ２８
等のデータが入力され、ステツプＣ２で、フラグ
Ｓ１＝１かどうかが判断される。もしアイドルセ
ンサ２５が故障の場合は、第１０図からも明らか
なようにフラグＳ１＝１であるから、ステツプＣ
２でYESルートをとつて、次のステツプＣ２′で
Ｓ４＝１かどうかがチエツクされる。Ｓ４ははじ
めにＳ４＝０であるから、NOルートをとつて、
次のステツプＣ３で、フラグＳ２＝１かどうかが
判断される。

なお、Ｓ１＝１であつても後述の故障時初期ア
イドル開度設定手段Ｍ４による処理が終わりスロ
ツトル弁１１が設定開度状態になつていれば、Ｓ
４＝１となつているので、YESルートを通り何
の処理もされない。

最初はフラグＳ２＝０であるから、ステツプＣ
３でNOルートをとつて、ステツプＣ４で、モー
タポジシヨンスイツチ２８がオン（閉）かどうか
が判断される。通常はロツド１５の後端がモータ
ポジシヨンスイツチ２８の前方にあるので、モー
タポジシヨンスイツチ２８はオフ（開）である。
したがつてステツプＣ４では、NOルートをとつ
て、ステツプＣ５で、パルス幅Ｌ１でモータ１３
を駆動させてロツド１５を後退駆動させることが
行なわれる。

ここで、パルス幅Ｌ１は比較的大きく設定され
ているので、ロツド１５は大きく後退駆動されて
ゆく。

このようにして、ロツド１５が後退していつた
結果、モータポジシヨンスイツチ２８がオン
（閉）すると、ステツプＣ６で、フラグＳ２＝１
として、ステツプＣ７で、モータポジシヨンスイ
ツチ２８がオフ（開）かどうかが判断されるが、
このときモータポジシヨンスイツチ２８はオンで
あるので、ステツプＣ８において、パルス幅Ｌ２
（＜Ｌ１）でモータ１３を駆動させて、ロツド１
５を前進駆動させることが行なわれる。

ここで、パルス幅Ｌ２は比較的小さく設定され
ているので、ロツド１５の前進度は小さい。この
処理の後はリターンされ、例えば次のタイマ割込
み信号が入力されると、再びステツプＣ１，Ｃ
２，Ｃ２′，Ｃ３と続く処理がなされるが、この
場合ステツプＣ６でＳ２＝１とされているので、
ステツプＣ３でステツプＣ７へジヤンプし、その
後ステツプＣ７，Ｃ８の処理がなされる。

このようにして、ロツド１５が徐々に前進して
ゆくことにより、モータポジシヨンスイツチ２８
がオフする。これによりロツド１５は基準位置を
とることになる。

したがつてその後は、ステツプＣ７でNOルー
トをとり、ステツプＣ９で、Ｓ３＝１とする処理
が行なわれる。ここで、フラグＳ３＝１とする処
理は、ロツド１５の較正が終了したことを示す処
理である。

次に、故障時初期アイドル開度設定手段Ｍ４に
よつて行なわれる処理につき、第１２図を用いて
説明する。

すなわち、まずステツプＤ１で、フラグＳ１＝
１かどうかが判断される。

アイドルセンサ故障時はＳ１＝１であるから、
ステツプＤ１でYESルートをとつて、次のステ
ツプＤ２で、フラグＳ３＝１かどうかが判断され
る。

もしロツド１５の較正が終了している、即ちロ
ツド１５が基準位置にあると、Ｓ３＝１であるか
ら、ステツプＤ２でYESルートをとつて、次の
ステツプＤ３で、設定スロツトル開度に応じたモ
ータ駆動時間ΔDをタイマにセツトし、ステツプ
Ｄ４で、タイマが０になるまでモータ１３を駆動
する。

これにより、ロツド１５が更に前進し、スロツ
トル弁１１が所定の初期アイドル開度状態にな
る。

また、ロツド１５が所定位置まで前進して初期
アイドル開度に設定されると、ステツプＤ５，Ｄ
６，Ｄ７，Ｄ８で、それぞれＳ２＝０，Ｓ３＝
０，Ｓ４＝１，Ｓ１＝０とすることが行なわれ
る。

なお、フラグＳ４＝１とする処理は初期アイド
ル開度に設定されたことを示す処理である。

このように、Ｓ４＝１となると、アイドルスイ
ツチ２５がオンとなり、第８図によつてＳ４＝０
となるまで、またはダツシユポツト待機が行なわ
れて、第９図でＳ４＝０となるまではＳ４＝１が
つづくため、上記の較正制御や設定制御は１度限
りとなる。すなわち、たまたまスロツトル開度一
定で走行していたため、上記のアイドルセンサ故
障判定が成立した場合、上記の制御後も故障判定
が引きつづき成立しているが、上記の較正制御や
設定制御は１度だけしか行なわれず、これにより
無駄な作動による耐久性悪化や、較正作業中にス
ロツトル弁１１を戻してエンジン回転が無駄に低
下するような不利益を避けることができる。

なお、コントローラ２９は、ロツド１５をダツ
シユポツト制御時以外に見込み突出しさせるため
の見込制御手段（第２制御手段）としての機能も
有している。すなわちこの見込制御手段は、クラ
ンキングやフアストアイドルを行なう場合に使用
される。つまりアクセルペダルを踏んでエンジン
をかけた場合に、その後足をアクセルペダルから
離してアイドルスピードコントロールがきくまで
の回転落ちを防止するため、クランキングやフア
ストアイドルを実現すべく、ロツド１５を見込前
進させるのである。

そして、かかる場合も、ダツシユポツト制御時
と同様、アイドルスイツチ２５の故障によつて、
ロツド１５の後退が行なわれない場合があるの
で、アイドルスイツチ故障の場合は、ロツド１５
を、一旦基準位置へ戻したのち、設定位置まで前
進させるようにするのである。なお、この場合の
処理フローは、第１１，１２図で説明したものと
同じである。

また、コントローラ２９は、例えば表示器３５
がブーストメータの場合、エアフローセンサ１
６，回転数センサ１７，吸気温センサ１８，大気
圧センサ１９からの信号を受け吸入空気量Ａの情
報，エンジン回転数Ｎの情報，吸気温Ｔの情報，
大気圧APの情報に基づいて吸気通路圧力Ｐに対
応した信号を表示器３５へ出力する吸気通路圧力
表示用制御手段Ｍ５の機能を有している。

今、この吸気通路圧力表示処理に着目して、コ
ントローラ２９内で行なわれる処理の流れを簡単
に示すと、第１３図のようになる。すなわち、第
１３図のステツプＥ１で、エアフローセンサ１
６，回転数センサ１７，吸気温センサ１８，大気
圧センサ１９からの各データを入力し、次のステ
ツプＥ２で、吸気温Ｔや大気圧APに応じ補正さ
れた吸入空気量Ａとエンジン回転数Ｎとから、
Ａ／Ｎを演算する。

このＡ／Ｎは、吸気通路１内密度（マニホルド
内密度）に比例し、吸気通路１内密度は、吸気通
路圧力（Ｐ／Ｔ）に比例するので、Ａ／Ｎ，吸気
温Ｔがわかれば、吸気通路圧力Ｐもわかるから、
その後はステツプＥ３で、上記のように吸気通路
圧力Ｐの情報をもつたＡ／Ｎに対応した駆動信号
（表示信号）が表示器３５へ出力される。これに
より表示器３５で吸気通路圧力が表示される。こ
の場合表示器３５へ出力される信号は電流信号で
あるが電圧信号でもよい。

さらに、コントローラ２９は、アイドルセンサ
故障判定手段Ｊからの判定信号に基づき吸気通路
圧力表示用制御手段Ｍ５に優先して、表示器３５
にアイドルセンサ故障表示信号を出力する故障表
示用制御手段Ｍ６の機能も有している。

次に主としてこれらのアイドルセンサ故障判定
手段Ｊや故障表示用制御手段Ｍ６による処理の流
れを示すと、第１４図のようになる。

まず、ステツプＦ１で各種のセンサやスイツチ
からのデータが入力され、ついでステツプＦ２
で、フラグＳ１が１かどうかが判断される。もし
アイドルセンサ２５が故障である場合は、第１０
図からもわかるように、フラグＳ１＝１とされる
から、アイドルセンサ２５が故障である場合は、
ステツプＦ２でYESルートが選択される。

このように、ステツプＦ２でYESと判断され
ると、アイドルセンサ２５が故障であると判定
し、ステツプＦ３で、故障表示用制御手段Ｍ６に
よつて吸気通路圧力表示用制御手段Ｍ５に優先し
て、表示器３５へ故障表示信号が出力され、これ
により表示器３５にアイドルセンサ２５が故障で
ある旨の表示を行なわせる。

故障表示の仕方としては例えば針の指す値を運
転状態にかかわらず一定値とすることが行なわれ
る。このように一定値を指しつづけることによつ
て、アイドルセンサ２５が故障していることを警
告するのである。

なお、ステツプＦ２でNOすなわちＳ１＝０で
あるなら、ステツプＦ４で、吸気通路圧力表示用
制御手段Ｍ５によつて表示器３５に通常の吸気通
路圧力表示を行なわせる。その具体的手段は、前
述のとおりである。

また、コントローラ２９は、上記の各センサや
スイツチからの信号を受けてその他エンジンＥの
運転状態に応じ電磁式燃料噴射弁９，１０へ燃料
供給のための信号を出力する燃料供給用制御手
段，エンジンＥの運転状態に応じ点火時期制御信
号を出力する点火時期制御手段，異なつた過給圧
特性を得るためにウエストゲートバルブ６の開時
期等を調整すべく２枚ダイアフラム式圧力応動装
置７を制御する電磁式切替弁２４（この弁２４は
弁体用の図示しない戻しばねをもつ）へ信号を出
力するウエストゲートバルブ用制御手段の機能も
有している。

なお、上記のようにＡ／Ｎ情報は吸気通路圧力
情報をもつているため、これをエンジン負荷情報
とし、この情報とエンジンの回転数情報とからエ
ンジンの運転状態を検出して、燃料供給制御など
が行なわれている。

換言すれば、エアフローセンサ１６，回転数セ
ンサ１７あるいは吸気温センサ１８，大気圧セン
サ１９は吸気通路圧力Ｐを表示するためにだけ使
われているのではなく、本来的には、電子燃料供
給制御等のために使われており、したがつて吸気
通路圧力を表示するため新たにエアフローセンサ
１６，回転数センサ１７等を設けるわけではな
い。

また、故障表示を行なわせるための表示手段と
して、ブーストメータのほかに、コントローラ２
９からの信号によつて駆動されるもの、例えば速
度計やタコメータ等を用いてもよい。

なお、第１図中の符号３６はイグニツシヨンキ
ースイツチ、３７はバツテリを示す。

また第１図において、バツテリ３７から直接コ
ントローラ２９へ接続されるラインはコントロー
ラ２９内のバツクアツプメモリにつながつてい
る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のエンジンアイド
ル制御装置によれば、エンジンの吸気通路に設け
られたスロツトル弁の全閉ストツプ位置を規制す
るストツパ部材と、同ストツパ部材を駆動するこ
とにより上記全閉ストツプ位置を変更して上記ス
ロツトル弁の開度を制御するアクチユエータと、
エンジンがアイドル運転状態であることを検出す
べく上記スロツトル弁が上記全閉ストツプ位置に
あることを検出するアイドルセンサと、上記スロ
ツトル弁の開度を検出するスロツトルセンサと、
エンジン回転数を検出する回転数センサとをそな
えるとともに、アイドル運転時にエンジン回転数
のフイードバツク制御または上記スロツトル弁の
ポジシヨンフイードバツク制御を行なうべく、上
記の各センサからの検出信号を受け同検出信号に
基づくアイドル制御信号を上記アクチユエータへ
出力する第１制御手段と、上記アイドル運転状態
が検出されない場合にも上記ストツパ部材を移動
させうる第２制御手段とをそなえ、上記アイドル
センサについて故障の判定を行なうアイドルセン
サ故障判定手段と、上記スロツトル弁の基準開度
に対応する上記ストツパ部材の基準位置を検出す
るポジシヨンセンサとが設けられ、且つ、同アイ
ドルセンサ故障判定手段からの判定信号および上
記ポジシヨンセンサからの信号を受け上記アイド
ルセンサの故障時に上記ストツパ部材を上記基準
位置へ駆動するための較正用制御信号を上記アク
チユエータへ出力する較正制御手段と、上記アイ
ドルセンサ故障判定手段からのアイドルセンサ故
障判定信号が入力されている状態で上述ポジシヨ
ンセンサからの基準位置検出信号が入力される
と、同基準位置検出信号をトリガ信号として上記
ストツパ部材を所定の初期アイドル開度状態まで
駆動してゆくための初期スロツトル開度設定用信
号を上記アクチユエータへ出力する故障時初期ア
イドル開度設定手段とが設けられるという簡素な
構成で、アイドルセンサが故障した場合に、スト
ツパ部材をアクチユエータで基準位置へ移動させ
て較正したのち、スロツトル弁が所定の初期アイ
ドル開度状態になるまでアクチユエータを駆動し
てストツパ部材を移動させることが行なわれるの
で、アイドルセンサが故障した場合に、例えば従
来のようにダツシユポツトテーリング動作が開始
されなかつたり、冷却水温の上昇とともにスロツ
トル開度を小さくしてゆく動作が開始されなかつ
たりすることにより、高エンジン回転状態が持続
されるような事態を招くことがなく、これにより
信頼性の高いエンジンアイドル制御を実現できる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としてのエンジンアイド
ル制御装置を示すもので、第１図はその全体構成
図、第２図はその要部構成図、第３〜７図はそれ
ぞれその作用を説明するためのグラフ、第８〜１
４図はそれぞれその作用を説明するための流れ図
である。 １…吸気通路、２…排気通路、３…ターボチヤ
ージヤ、４…タービン、５…コンプレツサ、６…
ウエストゲートバルブ、７…圧力応動装置、８…
インタクーラ、９，１０…電磁式燃料噴射弁、１
１…スロツトル弁、１１ａ…軸、１１ｃ…スロツ
トルレバー、１１ｄ…スロツトルレバー端部、１
２…アクチユエータ、１３…モータ、１４ａ…ウ
オーム、１４ｂ…ウオームホイール、１４ｃ…パ
イプ軸、１４ｄ…雌ねじ部、１５…ストツパ部材
としてのロツド、１５ａ…雄ねじ部、１５ｂ…長
穴、１６…エアフローセンサ、１７…回転数セン
サ、１８…吸気温センサ、１９…大気圧センサ、
２０…スロツトルセンサ、２１…水温センサ、２
２…O₂センサ、２３…ノツクセンサ、２４…車
速センサ、２５…アイドルセンサとしてのアイド
ルスイツチ、２６…クランキングスイツチ、２７
…クランク角度センサ、２８…ポジシヨンセンサ
としてのモータポジシヨンスイツチ、２９…コン
トローラ、３０…パワートランジスタ、３１…触
媒コンバータ、３２…イグニツシヨンコイル、３
３…デイストリビユータ、３４…電磁式切替弁、
３５…表示器、３５ａ…針式表示部、３５ｂ…セ
グメント式表示部、３６…イグニツシヨンキース
イツチ、３７…バツテリ、Ｅ…エンジン、Ｊ…ア
イドルセンサ故障判定手段、Ｍ１…第１制御手段
としてのアイドル制御手段、Ｍ２…第２制御手段
としてのダツシユポツト制御手段、Ｍ３…較正制
御手段、Ｍ４…故障時初期アイドル開度設定手
段、Ｍ５…吸気通路圧力表示用制御手段、Ｍ６…
故障表示用制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの吸気通路に設けられたスロツトル
   弁の全閉ストツプ位置を規制するストツパ部材
   と、同ストツパ部材を駆動することにより上記全
   閉ストツプ位置を変更して上記スロツトル弁の開
   度を制御するアクチユエータと、エンジンがアイ
   ドル運転状態であることを検出すべく上記スロツ
   トル弁が上記全閉ストツプ位置にあることを検出
   するアイドルセンサと、上記スロツトル弁の開度
   を検出するスロツトルセンサと、エンジン回転数
   を検出する回転数センサとをそなえるとともに、
   アイドル運転時にエンジン回転数のフイードバツ
   ク制御または上記スロツトル弁のポジシヨンフイ
   ードバツク制御を行なうべく、上記の各センサか
   らの検出信号を受け同検出信号に基づくアイドル
   制御信号を上記アクチユエータへ出力する第１制
   御手段と、上記アイドル運転状態が検出されない
   場合にも上記ストツパ部材を移動させうる第２制
   御手段とをそなえ、上記アイドルセンサについて
   故障の判定を行なうアイドルセンサ故障判定手段
   と、上記スロツトル弁の基準開度に対応する上記
   ストツパ部材の基準位置を検出するポジシヨンセ
   ンサとが設けられ、且つ、同アイドルセンサ故障
   判定手段からの判定信号および上記ポジシヨンセ
   ンサからの信号を受け上記アイドルセンサの故障
   時に上記ストツパ部材を上記基準位置へ駆動する
   ための較正用制御信号を上記アクチユエータへ出
   力する較正制御手段と、上記アイドルセンサ故障
   判定手段からのアイドルセンサ故障判定信号が入
   力されている状態で上記ポジシヨンセンサからの
   基準位置検出信号が入力されると、同基準位置検
   出信号をトリガ信号として上記ストツパ部材を所
   定の初期アイドル開度状態まで駆動してゆくため
   の初期スロツトル開度設定用信号を上記アクチユ
   エータへ出力する故障時初期アイドル開度設定手
   段とが設けられたことを特徴とする、エンジンア
   イドル制御装置。