KR0144399B1 - 내연기관의 스로틀 제어장치 - Google Patents

Abstract

퍼스트 무부하 제어수단에서 전폐위치가 오프세트되어 있는 트랙션 제어계에 관계된 스로틀밸브의 오프세트량을 액셀러레이터 폐쇄시의 오프세트량에 의거해 보정한다.

시동시의 액셀러레이터 폐쇄시의 오프세트량A를 기억하고(S2), 트랙션 제어계에 관계된 스로틀밸브 전폐시의 오프세트량B를 기억하고(S5), 액셀러레이터 폐쇄시의 오프세트량 A의 퍼스트 무부하 캠에 의한 변화량에 의거해 오프세트량 B를 보정한다(S9).

Description

내연기관의 스로틀 제어장치

제1도는 본 발명의 청구항 1에 따른 구성을 도시한 블록도

제2도는 본 발명의 청구항 2에 따른 구성을 도시한 블록도

제3도는 본 발명의 청구항 1에 따른 제1 실시예를 도시한 시스템 개략도

제4도는 제3도의 제1실시예에 있어 제어내용을 도시한 흐름도

제5도는 청구항 2에 따른 제2실시예를 도시한 시스템 개략도

제6도는 제5도의 제2실시예에 있어 제어내용을 도시한 흐름도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 스로틀벨브 21 : 엑셀러레이터 페달

25 : 액셀러레이터 레버 31 : 로스트모션 레버

41 : 스텝모터 71 : 스로틀 개방도 검출기

75 : 액셀러레이터 개방도 검출기 80 : 제어 유니트

11 : 액셀러레이터 페달 112 : 제1 스로틀벨브

114 : 제1스로틀센서 115 : 제1퍼스트 무부하 캠

121:스탭모터 122:제2 스로틀 밸브

124 : 제2스로틀센서 125 : 제2퍼스트 무부하 캠

131 : 제어 유니트

본 발명은 내연기괸의 시로를 제어장치에 관한 것으로 상세하게는 스로틀 액츄에이터가 구동되는 스로틀밸브의 전폐위치 학습에 관한 것이다.

종래부터 차량의 구동바퀴가 휠스핀할 것 같으면 기관출력 토오크와 브레이크력을 제어해서 구동바퀴의 휠스핀을 방지해서 미끄러지기 쉬운 로면에 있어 발진성, 가속성을 향상시키는 트랙션 제어 시스템이라 불리우는 시스템이 실용화되고 있다[특개평 4-59049호 공보등 참조]

상기 트랙션 제어 시스템에서는 일반적으로 액셀러레이터조작에 의존해서 개폐되는 제1스로틀밸브와는 별도로 스테핑모터 등의 액츄에이터에 의해 개폐구동되는 제2스로틀밸브를 상기 제1스로틀밸브에 대해 직렬로 설치하고, 통상은 제2스로틀밸브 전폐로 해서 두어 소정의 트랙션 운전조건이 되면 상기 제2스로틀밸브를 목표개방도까지 강제적으로 폐쇄하도록 하고 있다.

또 이들의 스로틀 제어장치에 있어서는 상기 제2스로틀밸브의 개방도를 검출하는 스로틀센서를 설치하고 그 센서의 검출결과에 의거해 제2스로틀밸브의 개방도를 고정도하게 목표개방도로 피드백제어하도록 하고 있지만 센서의 산포나 열화등에 따라 개방도 제어의 정도가 악화되는 것을 회피하기 위해 키 스위치의 온 직후에 제2스로틀벨브를 강제적으로 전폐로 제어해서 이 때의 센서출력을 전폐위치 상당치로서 학습하는 것으로 해서 스로틀센서를 사용한 개방도 제어의 정도를 제어할 수 있도록 하고 있다.

또 상기와 같이 제1스로틀벨브와 제2스로틀밸브를 각각 설치하는 것이 아니라 특개평3-61654호 공보에 개시된 바와 같이, 스로틀벨브를 단일로 해서, 통상상태에 있어서는 그 스로틀밸브의 개방도를 액셀러레이터 페달의 조작에 따라 결정할 수 있음과 동시에 트랙션 운전상태에 있어서는 상기 액셀러레이터 페달의 조작에 관계없이 상기 스로틀밸브의 개방도를 스텐핑모터 등의 액츄에이터에 의해 자동적으로 제어할 수 있는 제어장치도 있다.

이것에 있어서도 상술한 바와 같이, 스로틀밸브의 개방도를 자동적으로 제어하는 엑츄에이터의 제어량 등을 검출하는 센서를 설치하고, 그 센서의 검출결과에 의거해 그 액츄에이터의 제어량을 고정도로 목표제어량으로 피드백 제어되도록 하고 있지만 센서의 산포나 열화에 따라 상기 제어의 정도가 악화하는 것을 회피하기 위해 키 스위치의 온 직후에 스로틀밸브를 전폐로 하도록 액츄에이터를 강제적으로 회동시켜 이 때의 센서출력을 전폐위치 상당치로 해서 학습하는 것으로 센서를 사용한 개방도 제어의 징도를 유지할 수 있도록 하고 있다.

그러나 액셀러레이터조작에 의존해서 개폐되는 제1스로틀밸브와 액츄에이터에 의해 구동되는 제2스로틀밸브에 의해 트랙션 제어를 실현하는 구성에 있어서, 상기 제1스로틀밸브 및 제2스로틀밸브에 그 전폐위치를 기관온도에 따라 변화시키는 퍼스트 무부하 캠이 부설되는 경우 상기 키 스위치 온 직후의 전폐위치 학습치가 기관온도의 상승에 수반해 실제로 적합하지 않게 되어 초기의 트랙션 제어를 정도 좋게 할 수 없게 될 우려가 있었다.

또 단일의 스로틀밸브에 의해 트랙션 제어를 실현하는 구성에 있어서도, 그 스로틀밸브에 그 전폐위치를 기관온도에 따라 변화시키는 퍼스트 무부하 캠이 부설될 경우 상기 키 스위치 온 직후의 전폐 위치 학습치가 기관온도의 상승에 수반해 실테에 적합하지 않게 되어 초기의 트랙션 제어를 정도 좋게할 수 없게 될 우려가 있었다.

상기 퍼스트 무부하 캠은 기관의 냉각수 온도에 감응해서 열변위하는 왁스 펠릿(감온부재)에 의해 스로틀밸브의 전폐위치를 강제적으로 변화시키도록 하는 것이다.

여기서 상기 전폐위치 학습은 조기에 확실하게 행할 필요가 있으므로 강제적인 전폐위치를 행해도 영향을 미치지 않는 키 스위치온 직후(기관시 동전)에 1회 행하도록 하고 있지만 냉각시동시 상기 퍼스트 무부하 캠에 의해 전폐위치가 개방측으로 오프세트하고 있으면 이 퍼스트 무부하 캠에 의해 개방측으로 이탈하고 있는 전폐위치를 학습하게 되어 버린다.

그리고 기관의 난기가 종료해서 스로틀밸브가 본래의 전폐위치에까지 폐쇄되도록 되었을 때에 트랙션 제어 요구에 따라 스로틀밸브를 전폐로 패쇄하는 제어를 행하려고 하더라도 전폐제어가 상기 키스위치 온 시에 학습한 전폐위치를 지표로 해서 행해지므로 퍼스트 무부하 캠으로 중간정도로 개방된 상태까지밖에 실제로는 폐쇄할 수 없어 소기의 출력 토오크 제어를 행할 수 없거나 그 만큼의 브레이크 제어에 부담이 가해진다는 문제가 생긴다.

본 발명은 상기 실정을 감안하여 창안된 것으로, 퍼스트 무부하캠에 의해 스로틀밸브의 전폐위치가 냉기시에 개방측으로 오프세트하고 있을 때에 전폐학습이 이루어지더라도 그 후의 온도상승된 상태에서 스로틀밸브를 정상의 전폐위치로까지 폐쇄 제어할 수 있도록 해서 스로틀밸브의 트랙션 제어를 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

이 때문에 본 발명에 관계된 내연기관의 스로틀 제어장치는 제1의 기술적 수단으로서 제1도에 도시한 바와 같이, 액셀러레이터조작에 의존해서 개폐되는 제1스로틀밸브와 소정의 트랙션 운전조건에서 액츄에이터에 의해 구동되어 목표개방도까지 강제적으로 폐쇄되는 제2스로틀밸브와 상기 제1스로틀밸브의 개방도에 따라 검출신호를 출력하는 제1스로틀센서와 상기 제2스로틀밸브의 개방도에 따라 검출신호를 출력하는 제2스로틀센서와 상기 제1스로틀밸브가 전폐가 되었을 때의 상기 제1스로틀센서의 검출신호를 상기 제1스로틀밸브의 전폐위치 상당치로 해서 학습하는 제1전폐위치 학습치와 전원투입 직후에 상기 제2스로틀밸브를 강제적으로 전폐로 할 수 있게 상기 액츄에이터를 제어하고, 그 전폐위치시에서 상기 제2스로틀센서의 검출신호를 상기 제2스로틀벨브의 전폐위치 상당치로서 학습하는 제2전폐위치 학습수단과 상기 제1 및 제2스로틀밸브의 전폐위치를 기관온도에 따라 감응해서 열변위하는 감온부재에 의해 냉기시만큼 개방 방향으로 변화시키는 퍼스트 무부하 제어수단과 제1전폐위치 학습수단에 의해 학습된 제1스로틀밸브의 전폐위치 상당치의 상기 퍼스트 무부하 제어수단에 의한 변화량에 의거해 상기 제2전폐위치 학습수단으로 학습된 제2스로틀밸브의 전폐위치 상당치를 보정하는 학습치 보정수단을 갖춘 구성으로 했다.

또 제2의 기술적 수단으로서 제2도에 도시한 바와 같이 액셀러레이터 조작에 의존해서 스로틀밸브를 개폐시키는 액셀러레이터조작계와 소정의 트랙션 운전조건에서 그 스로틀밸브를 액츄에이터 구동에 의해 목표개방도까지 강제적으로 폐쇄시키는 트랙션 제어계와 상기 액셀러레이터조작계에 관계된 혹은 트랙션 제어계에 관계된 개방도중 보다 작은 개방도에 의존해서 추종하는 스로틀밸브와 상기 액셀러레이터조작에 의존하는 조작량을 검출하는 액셀러레이터 조작량 검출수단과 상기 액츄에이터 구동에 의존하는 조작량을 검출하는 액츄에이터 조작량 검출수단과 상기 스로틀밸브가 전폐가 될 때의 상기 액셀러레이터 조작량 검출수단에 의해 검출된 액셀러레이터 조작량을 상기 액셀러레이터 조작계의 전폐위치 상당치로 해서 학습하는 액셀러레이터 조작계 전폐위치 학습수단과 전원투입 직후에 상기 스로틀밸브를 강제적으로 전폐로 할 수 있도록 상기 액츄에이터를 제어하고, 그 전폐제어시에 있어서 상기 액츄에이터 조작량을 상기 트랙션 제어계의 전폐위치 상당치로 해서 학습하는 트랙션 제어계 전폐위치 학습수단과 상기 스로틀밸브의 전폐위치를 기관온도에 따라 감응해서 열변위하는 감온부재에 의해 냉기시만큼 개방 방향으로 변화시키는 퍼스트 무부하 제어수단과 액셀러레이터조작계 전폐위치 학습수단에 의해 학습된 액셀러레이터 조작계의 전폐위치 상당치의 상기 퍼스트 무부하 제어수단에 의한 변화량에 의거해 상기 트랙션 제어계 전폐위치 학습수단으로 학습된 트랙션 제어계의 전폐위치 상당치를 보정하는 학습치 보정수단을 갖춘 것을 구성으로 하여도 관계없다.

이런 제1의 기술적 수단에 관계된 구성에 따르면 제1스로틀밸브 및 제2스로틀밸브의 전폐위치는 퍼스트 무부하 제어수단에 의해 기관온도에 따라 변화하는 구성이다. 따라서 냉기상태이면 제2전폐위치 학습수단에 의해 전원투입 직후의 전폐위치 학습에 있어서는 상기 퍼스트 무부하 제어수단에 의해 개방측으로 오프세트하고 있는 전폐위치를 제2스로틀밸브의 전페위치 상당치로 해서 학습하게 된다. 여기서 상기 퍼스트 무부하 제어수단에 의한 전폐위치의 오프세트는 기관온도에 따른 것으로, 기관온도에 따라 제1스로틀밸브 및 제2 스로틀밸브의 전폐위치의 오프세트량이 거의 같게 변화한다. 그래서 제1전폐위치 학습수단에 의해 학습된 제1스로틀밸브가 전폐가 되는 전폐위치 상당치의 상기 퍼스트 무부하 제어수단에 의한 변화량에 의거해 상기 학습치를 보정하는 것으로 난기후의 전폐위치에 상당하는 학습치를 얻을 수 있도록 했다.

또 제2의 기술적 수단에 관계된 구성에 의하면 스로틀밸브의 전폐위치는 퍼스트 무부하 제어수단에 의해 기관온도에 따라 변화하는 구성이므로 전원투입 직후의 전폐위치 학습에 있어서 냉기상태이면 트랙션 제어계 전폐위치 학습수단은 상기 퍼스트 무부하 제어수단에 의해 개방측으로 오프세트하고 있는 전폐위치를 트랙션 제어계의 전폐위치 상당치로서 학습하게 된다. 여기서 상기 퍼스트 무부하 제어수단에 의한 전폐위치의 오프세트는 기관온도에 따른 것으로, 기관온도에 따라 스로틀밸브의 전폐위치의 오프세트량이 변화하면 액셀러레이터조작게 전폐위치 학습수단에 의해 학습되는 액셀러레이터 조작계의 전폐위치 상당치도 변화하고, 그 액셀러레이터조작게의 전폐위치 상당치의 상기 퍼스트 무부하 제어수단에 의한 변화량에 의거해 상기 학습치를 보정하는 것으로 난기후의 전폐위치에 상당하는 학습치를 얻을 수 있도록 했다.

이하에 본 발명의 실시예를 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 관계된 시스템 구성을 도시한 제3도에 있어서, 흡입공기는 기관(101)의 흡기통로(102), 스로틀체임버(103)를 개재해서 각 기통마다 공급되고, 연료는 연료분사밸브(104)에 의해 분사공급된다. 그리고 기통내의 혼합기는 도시하지 않은 점화 플러그의 방전작용에 의해 착화, 폭발해서 배기관을 통해 외부로 배출된다.

여기서 흡입공기의 흐름은 액셀러레이터페달(111)의 밟음 동작에 연동해서 개폐 제어되는 스로틀체임버(103)내의 제1스로틀밸브(112) 상류의 흡입통로(102)에는 통상은 전개방 상태로 있고, 액츄에이터로서의 스텝모터(121)에 의해 구동되어 강제적으로 폐쇄되는 제2스로틀밸브(122)가 배치되어 있다.

제어 유니트(131)는 트랙션 제어 시스템의 제어 유니트로서도 기능하도록 되어 있고, 이런 트랙션 제어를 위해 구동축 회전센서(133), 비구동축 회전센서(134)로부터의 신호를 입력해서 이들의 회전센서(133, 134)의 검출신호에 의거해 구동축의 휠 스핀을 판정하고, 휠스핀이 발생할 것 같으면 제2스로틀밸브(122)의 개방도를 강제적으로 정지해 기관출력 토오크를 감소시킴과 동시에 구동축측의 브레이크력을 증대시켜 구동축에서 휠 스핀의 발생을 방지한다.

그리고 상기 스텝모터(121)에 의해 목표개방도에 제2스로틀밸브(122)를 구동제어하기 위해 상기 제2스로틀밸브(122)에는 그 개방도를 검출하는 포텐시오미터식의 제2스로틀센서(124)가 설치되어 있고, 그 제2스로틀센서(124)로부터 개방도에 대응해서 출력되는 검출신호에 의거해 그 제2스로틀밸브(122)를 목표개방도로 피드백제어하도록 되어 있다.

이렇게 제어 유니트(131)는 트랙션 제어러 작동시에 기관출력 토오크를 감소시키기 위한 상기 제2스로틀밸브(122)의 목표개방도를 설정하고, 그 목표개방도가 되도록 제2스로틀센서(124)의 검출신호에 따라 스텝모터(121)를 피드백 제어하는 기능을 갖고 있다. 그리고 제2스로틀밸브(122)의 개방도를 고정도로 목표개방도로 피드백제어하기 위해 제2스로틀센서(124)의 산포나 열화에 의한 개방도제어의 정도 악화를 회피하는 것을 목적으로 해서 키 스위치의 온 직후에 제2스로틀밸브(122)를 강제적으로 전폐로 제어해서 이 때의 제2스로틀센서(124)의 출력을 전폐위치 상당치로 학습하고 있다.

또 상기 제1스로틀밸브(113)에도 그 개방도를 검출하는 포테시오미터식 제2스로틀센서(114)가 설치되어 있고, 그 제1스로틀벨브(112)의 개방위치에 따라 그 개방도에 대응한 검출신호를 출력하도록 되어 있다.

또 본 발명에 관계된 구성으로서 제1스로틀밸브(112) 및 제2스로틀밸브(122)에 기관의 냉각수온도에 감응해서 열변위하는 왁스펠릿(감응부재)에 의해 냉기시만큼 그 제1스로틀밸브(112) 및 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치를 개방 방향으로 변화시키는 제1퍼스트 무부하 캠(115) 및 퍼스트 무부하 캠(125)(퍼스트 무부하 제어수단)이 부설된다.

그리고 상기 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치 학습을 행할 시에는 그 전폐위치 학습이 제2퍼스트 무부하 캠(125)의 오프세트의 영향을 받으므로 제4도에 도시한 흐름도에 따라 학습치를 정정해서 고정도인 개방도 제어를 행할 수 있도록 하고 있다.

제4도의 흐름도는 소정 시간마다 제어 유니트(131)에 의해 실행된다.

단계1(도면에서는 S1이라 기록한다. 이하같음)에서는 제1스로틀밸브(112)의 전폐시의 개방도를 학습하는 운전조건, 예를들면 시동전의 키 스위치의 오프로부터 온으로 조작 직후나 무부하 스위치(도시않음)가 온일 때 등의 여부를 판정한다.

학습을 행하는 운전조건이라 판정되었을 때에는 단계2로 나아가 학습을 행할 수 있도록 연산한다. 구체적으로는 제1스로틀센서(114)에 의해 전폐시의 출력전압의 A/D 변환치를 읽어 들인다. 혹은 이 값과 과거에 학습한 값과의 가중평균치를 새로운 전폐개방도의 학습치로 연산해서 연산설정해도 관계없다.

이어서 단계3에서는 단계2에서 연산된 제1스로틀밸브(112)의 전폐 개방도 TVO1MIN을 초기치로 해서 RAM에 기억한다.

제1스로틀밸브(112)의 전폐개방도의 학습운전 조건이 아니라고 판정되었을 때 및 상기 단계 3을 지난 후 단계 4로 나아간다.

즉 단계 1-단계3에 의해 제1전폐위치 학습수단의 기능이 행해지게 된다.

단계4에서는 제2스로틀밸브(22)의 전폐시의 개방도를 학습하는 운전조건, 예를들면 무부하 스위치(도시 않음)가 온의 무부하 운전조건에서 트랜스미션이 중간위치일 때 등인가의 여부를 판정한다.

학습을 행하는 운전조건이라 판정되었을 때에는 단계5로 나아가 제2스로틀밸브(122)의 전폐학습을 행하고, 전폐개방도 TV02MIN을 설정한다.

단계6에서는 단계5에서 학습된 제2스로틀밸브(122)의 전폐개방도 TV02MIN을 학습치로 해서 RAM에 기억한다.

제2스로틀밸브(122)의 전폐개방도의 학습운전 조건이라 판단되었을 때 및 단계6을 지난 후는 단계7로 나아간다.

즉 단계4-단계6에 의해 제2전폐위치 학습수단의 기능이 행해지게 된다.

단계7에서는 제1스로틀센서(114)의 출력전압의 A/D 변환치 TV01AD를 읽어 들인다.

단계8에서는 상기 단계7에서 읽어들인 제1스로틀센서(114)의 출력전압의 A/D변환치 TV01AD와 상기 단계 3에서 RAM에 기억된 제1스로틀밸브(112)의 전폐개방도 TV01MIN과의 비교를 행한다.

그리고 TV01ADTV01MIN이라 판정되었을 때에는 운전자가 액셀러레이터페달(111)을 전폐하도록 밟음 동작을 함으로써 제1스로틀밸브(112)가 새롭게 전폐가 되고 또 냉기시만큼 그 제1스로틀밸브(112)의 전폐위치를 개방방향으로 변화시키는 제1퍼스트 무부하 캠(115)이 부설되어 있으므로 기관온도의 상승에 의해 제1스로틀밸브(112)의 전폐위치가 폐쇄방향으로 변화한 경우라 판단해서 단계9로 나아간다.

단계9에서는 기관온도의 상승에 따라 제1스로틀밸브(112)의 전폐위치가 폐쇄방향으로 변화함과 동시에 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치도 폐쇄방향으로 변화하고 있으므로 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치는 폐쇄방향으로 다음에 나타난 변화량△TV01만큼 변화하고 있다.

△TV01=TV01MIN-TV01AD

따라서 기관온도에 따라 제1스로틀밸브(112) 및 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치의 오프세트량이 같게 변화하는 것으로 제2스로틀벨브(122)의 전폐위치에 관계된 전폐개방도 TV02MIN은 다음식과 같이 보정된다.

TV02MIN=TV02MIN-△TV01=TV02MIN-(TV01MIN-TV01AD)

단계10에서는 새로운 기관온도의 상승에 관계된 제1스로틀밸브(112)의 전폐위치의 폐쇄방향으로의 변화에 관계된 전폐위치의 학습치의 보정에 대처하기 위해 상기 단계 7에서 읽어들인 A/D 변화치 TV01AD를 새롭게 제1스로틀밸브(112)의 전폐개방도 TV01MIN으로 기억한다.

또 단계8에서 TV01ADTV01MIN이 아니라 판단되었을 때에는 TV01AD=TV01MI이든가 혹은 TV01ADTV01MIN의 경우이다. 여기서 TV01AD=TV01MI의 경우에는 운전자가 액셀러레이터페달(111)을 전폐하도록 밟음으로써 제1스로틀밸브(112)가 새롭게 전폐가 되고, 제1퍼스트 무부하 캠(115)에 의해 규정된 전폐위치까지 해당 제1스로틀밸브(112)가 폐쇄가 된 경우로 아직 기관온도가 상승하고 있지 않고 퍼스트 무부하 캠(115)에 의해서도 제1스로틀밸브(112)의 전폐위치가 폐쇄방향으로 변화하고 있지 않은 경우라 판단해서 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치에 관계된 전폐 개방도 TV01MIN의 보정을 행할 필요가 없으므로 그대로 복귀한다.

또 TV01ADTV01MIN의 경우에는 운전자가 액셀러레이터패달(111)을 전폐로 하고 있지 않으므로 상기 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치에 관계된 전폐개방도 TV02MIN의 보정을 행할 수 없으므로 그대로 복귀한다.

즉 단계7-단계10에 의해 학습보정수단의 기능이 행해진다.

따라서 이상 설명한 바와 같이, 제1스로틀밸브(112) 및 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치는 퍼스트 무부하 캠(115)에 의해 기관온도에 따라 변화하는 것이지만 본 제1실시예에 관계된 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치 학습에 따르면 운전자가 액셀러레이터페달(111)을 전폐하도록 밟는 동작을 할 때마다 제1스로틀밸브(112)의 전폐위치의 폐쇄방향의 변화를 학습하고 그 학습치에 의거해 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치를 보정하도록 했으므로 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치가 기관온도가 상승하더라도 실제로 적합하게 된다.

즉 기관의 난기가 종료해서 스로틀밸브가 본래의 전폐위치까지 폐쇄되도록 했을 때에도 주행중에 강제적으로 스텝모터(121)를 폐쇄로 하는 일없고 따라서 운전에 지장을 초래하는 일없이 제2스로틀밸브(122)의 전폐위치를 적절한 위치로 하는 것이 가능하게 된다. 따라서 트랙션 제어 요구에 따라 제2스로틀밸브(122)를 전폐로 폐쇄하는 제어를 행하는 경우에 퍼스트 무부하 캠(115)으로 중간개방도로 열려져 있는 상태로부터 완전하게 전폐로 폐쇄하는 상태로 난기한 후도 그 제2스로틀밸브(22)는 완전하게 전폐로까지 페쇄되게 되어 소기의 출력 토오크 제어를 행할 수 있고, 따라서 브레이크 제어에 부담이 가해지는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.

즉 기관온도가 상승한 상태에서 퍼스트 무부하 캠(115)으로 중간정도로 열려져 있는 상태로부터 완전하게 전폐로 폐쇄하는 상태로 난기한 후도 스로틀밸브를 정상의 전폐위치까지 폐쇄 제어할 수 있게 되고 제2스로틀벨브(122)의 전폐학습에 의한 트랙션 제어를 확실하게 행할 수 있게 된다.

이어 본 발명에 관계된 제2실시예에 대해 설명한다.

제5도는 제2실시예에 관계된 시스템 구성을 도시한 것이지만 도면상에서는 각 축의 화동은 도면상 좌우방향의 이동으로 해서 도시하고 있다. 본 제25실시예에 있어서는 전술의 제1실시예에 있어 제2스로틀밸브(122)의 개방도를 강제적으로 정지시켜 기관출력 토오크를 감소시킴과 동시에 구동바퀴측의 브레이크력을 증대시켜 구동축에서 휠스핀의 발생을 방지할 수 있도록 한 트랙션 제어를 유일의 스로틀밸브(3)에 의해 행하는 예이다. 따라서 시스템을 전체의 설명에 대해서는 전술의 제1실시예를 참조하는 것으로 구성이 다른 부분에 대해서만 설명한다.

스로틀축(2)에는 버터클라이형 스로틀밸브(3)가 고정되어 있고 스로틀 본체등(도시 않음)의 지지체에 회동자재로 지지되어 있다.

또 스로틀 본체에는 스로틀축(2)과 평행한 축선을 갖는 엑셀러레이트드럼축(22)이 축 고정되어 있고, 액셀러레이터드럼축(22)에는 액셀러레이터패달(21)의 조작에 연동해서 해당 액셀러레이터드럼축(22)의 주위를 회동하는 액셀러레이터드럼(24)이 지지된다. 또 그 액셀러레이터드럼(24)에는 걸림레버(26)를 갖는 엑셀러레이터레버(25)가 일체로 형성되어 있고 또 액셀러레이터드럼(24) 및 엑셀러레이터레버(25)는 각각 그 액셀러레이터페달(21)의 비조작방향, 즉 스로틀밸브(3)의 폐쇄방향으로 스프링(28, 29)에 의해 부세되어 있다.

또 스로틀축(2)의 축단부(2b) 근방의 스로틀본체(9)에는 스로틀축(2)과 평행한 출력축(42)을 갖는 액츄에이터로서의 스텝모터(41)가 지지되어 있다.

그리고 상기 스텝모터(41)에 연동하는 엑츄에이터 연동부재(44)가 설치된다. 즉 그 액츄에이터 연동부재(44)는 제1의 소정 부세력을 갖는 제1스프링(43)에 의해 스로틀벨브(3)의 개방 방향으로 탄성부세되어 있다.

그리고 그 액츄에이터 연동부재(44)는 스로틀축(2)의 축단부(2b)에 설치된 걸림레버(4)에 한방향만 결림으로써 상기 스로틀축(2)을 스로틀벨브(3) 폐쇄방향으로만 회동시키도록 되어 있다. 여기서 상기 스텝모터(41)가 구동제어되지 않을 때에는 그 액츄에이터 연동부재(44)는 제1스프링(43)의 소정 부세력에 의해 스탭모터(41) 전폐위치에 멈춰있다.

또 축단부(2a) 근방의 스로틀축(2)에는 보통은 걸림레버(26)와 로스트모션 스프링(32)에 의해 인장 부세됨으로써 엑셀러레이터레버(25)와 걸리고, 그 스로틀축(2)이 스로틀벨브 페쇄방향으로 회동할 때는 상기 엑셀러레이터레버(25)와는 독립해서 회동하고, 그 액셀러레이터레버(25)와의 걸림을 이탈하는 로스트모션 레버(31)가 설치된다.

즉 로스트모션(31)은 액셀러레이터드럼(24)이 스로틀벨브(3) 개방 방향으로 회동하면 로스트모션 스프링(32)의 인장 부세력에 의해 액셀러레이터레버(25)와 걸리고 있으므로 그 인장부세력에 의해 그 액셀러레이터레버(25)와 일체가 되어 스로틀밸브 개방방향으로 회동한다. 한편 엑셀러레이터드럼(24)이 일정 개방도로 고정되어 있을 때는 상기 스텝모터(41)가 스로틀벨브(3) 폐쇄방항으로 회동하면 액츄에이터 연동부재(44)가 스로틀축(2)을 스로틀벨브(3) 개방방향으로만 회동하고 로스트모션 레버(31)를 로스트모션 스프링(32)의 인장 부세력에 저항해서 스로틀밸브(3) 폐쇄방향으로 회동시킨다. 따라서 상기 로스트모션 레버(31)와 상기 액셀러레이터레버(25)의 걸림이 이탈해서 액셀러레이터드럼(24)의 위치는 그대로인채 상기 스로틀밸브(3)만은 페쇄시키도록 스로틀축(2)이 회동한다.

여기서 로스트모션 스프링(32)의 인장 부세력은 제1스프링(43)의 제1소정 부세력에 의해 켜져 있다.

또 본 제2실시예에 있어서는 액츄에이터 연동부재(44)에는 모터센서(71)가 지지, 고정되어 있고, 스텝모터 연동부재(41)의 회동량을 검출하고 있다. 즉 모터센서(71)는 액츄에이터 구동에 의존하는 조작량을 검출하는 액츄에이터 조작량 수단의 기능을 하고 있다.

또 액셀러레이터 개방도 검출기(75)가 설치되고, 액셀러레이터드럼(24)의 회동량 즉 액셀러레이터페달(21)의 조작량을 검출하고 있고 따라서 그 액셀러레이터 개방도 검출기(75)가 액셀러레이터 조작량 검출수단으로써 기능을 하고 있다.

그리고 이상의 구성에 관계된 내연기관의 스로틀 제어장치에 있어서는 제어 유니트(80)가 모터센서(71) 및 액셀러레이터 개방도 검출기(75)의 검출 개방도에 의거해 스로틀 제어를 행한다.

이렇게 제어 유니트(80)는 트랙션 제어 작동시에 검출출력 토오크를 감소시키기 위한 스로틀밸브(3)의 목표개방도를 설정하고 그 목표개방도가 되도록 모터센서(71)의 검출신호에 따라 스텝모터(41)를 피드백 제어하는 기능을 갖고 있다. 그리고 스로틀밸브(3)의 개방도를 고정도하게 목표개방도로 피드백제어하기 위해 모터센서(71)의 산포나 열화에 의한 개방도 제어의 정도 악화를 회피하는 것을 목적으로 해서 키 스위치의 온 직후에 스로틀밸브(3)를 강제적으로 전폐로 제어하고 이 때의 모터센서(71)의 출력을 전폐위치 상당치로 해서 학습하고 있다.

또 본 발명에 관계된 구성으로서 본 제2실시예에 있어서도 스로틀밸브(3)에 기관의 냉각온수에 감응해서 열변위하는 왁스펠릿(감온부재)에 의해 냉기시만큼 그 스로틀밸브(3)의 전폐위치를 개방방향으로 변화시키는 퍼스트 무부하 캠(50) (퍼스트 무부하 제어수단)이 부설된다.

그리고 상기 스로틀밸브(3)의 전폐위치 학습을 행할 시에는 그 전폐위치 학습이 퍼스트 무부하 캠(50)의 개폐측으로의 오프세트 영향을 받으므로 제6도에 도시한 흐름도에 따라 학습치를 보정해서 고정도인 개방도 제어를 행할 수 있도록 하고 있다.

제6도의 흐름도도 소정 시간마다 제어 유니트(80)에 의해 실행된다.

단계 21(도면에서는 S21이라 기록한다. 이하 같음)에서는 액셀러레이터(21)를 전폐로 할 시의 개방도를 학습하는 운전조건, 예를 들면 키 스위치의 오프로부터 온으로의 조작 직후나 무부하 스위치(도시않음)가 온 일 때 등인가의 여부를 판정한다.

학습을 행하는 운전조건이라 판정되었을 때는 단계 22로 나아가 학습을 행할 수 있도록 학습치를 연산한다. 구체적으로는 액셀러레이터 개방도 검출기(75)에 의해 액셀러레이터(21)를 전폐로 했을 때의 출력전압의 A/D 변환치를 읽어 들인다. 혹은 이 값과 과거에 학습한 값과의 가중평균치를 새로운 전폐 개방도의 학습치로서 연산 설정해도 관계없다.

이어서 단계23에서는 단계22에서 연산된 액셀러레이터(21)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐 개방도 TV01MIN을 초기치로써 RAM에 기억한다.

액셀러레이터(21)를 전폐로 해서 개방도 검출기(75)에 의해 스로틀밸브(3)의 전폐 개방도의 학습운전조건이 아니라 판정되었을 때 및 상기 단계 23을 거친 후는 단계 4로 나아간다.

즉 단계 21-단계23에 의해 액셀러레이터조작계 전폐위치 학습수단의 기능이 행해지게 된다.

단계24에서는 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐시의 개방도를 학습하는 운전조건, 예를들면 무부하 스위치(도시않음)가 온의 무부하운전 조건에서 트랜스미션이 중간위치일 때 등인가의여부를 판정한다.

학습을 행하는 운전조건이라 판정되었을 때는 단계 25로 나아가 모터센서(71)의 전폐학습을 행하고, 전폐개방도 TV02MIN을 설정한다.

단계26에서는 단계25에서 학습된 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 모터센서(71)의 전폐개방도TV02MIN를 학습치로 해서 RAM에 기억한다.

스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐시의 개방도를 학습하는 운전조건이 아니라고 판정되었을 때 및 단계6을 거친후는 단계27로 나아간다.

즉 단계24-단계26에 의해 트랙션제어계 전폐위치 학습수단의 기능이 행해지게 된다.

단계27에서는 액셀러레이터 개방도 검출기(75)의 출력전압의 A/D 변환치 TV01AD를 읽어 들인다.

단계28에서는 상기 단계27에서 읽어 들인 액셀러레이터 개방도 검출기(75)의 출력전압의 A/D 변환치 TV01AD와, 상기 단계23에서 RAM에 기억된 엑셀러레이터(21)를 전폐로 했을 시의 스로틀밸브(3)의 전폐 개방도 TV01MIN과의 비교를 행한다.

그리고 TV01ADTV01MIN이라 판정되었을 때에는 운전자가 액셀러레이트페달(21)을 전폐하도록 밟음 동작을 함으로써 스로틀밸브(3)가 새롭게 전폐가 되고 또 냉기시만큼 그 스로틀밸브(3)의 전폐위치를 개방방향으로 변화시키는 퍼스트 무부하 캠(50)이 부설되어 있으므로 기관온도의 상승에 따라 스로틀밸브(3)의 전폐위치가 폐쇄방향으로 변화한 경우라 판단해서 단계29로 나아간다.

단계29에서는 기관온도의 상승에 따라 스로틀밸브(3)의 전폐위치가 폐쇄방향으로 변화하고 있으므로 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐위치에 관계된 전폐 개방도 TV02MIN의 보정을 행한다. 즉 기관온도의 상승에 따라 스로틀밸브(3)의 전폐위치는 패쇄방향으로 다음에 나타낸 변화량 △TV01만큼 변화하고 있다.

△TV01=TV01MIN-TV01AD

따라서 기관온도에 의해 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀벨브(3)의 전폐위치의 오프세트량이 거의 같이 변화하므로 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀벨브(3)의 전폐위치에 관계된 전폐개방도 TV02MIN은 다음 식에 도시한 것과 같이 보정된다.

TV02MIN=TV02MIN-△TV01=TV02MIN-(TV01MIN-TV01AD)

단계30에서는 새로운 기관온도의 상승에 관계된 스로틀밸브(3)의 전폐위치의 폐쇄방향으로의 변화에 관계된 전폐위치의 학습치의 보정에 대처하기 위해 상기 단계 27에서 읽어들인 A/D 변환치 TV01AD를 새롭게 액셀러레이터(21)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐개방도 TV01MIN으로 기억한다.

또 단계28에서 TV01AD/TV01MIN이 아니라고 판단되었을 때에는 TV01AD=TV01MI이든가 혹은 TV01ADTV01MIN의 경우이다. 여기서 TV01AD=TV01MI의 경우에는 운전자가 엑셀러레이터페달(21)을 전폐하도록 밟음 동작함으로써 스로틀벨브(3)이 새롭게 전폐가 되고, 퍼스트 무부하 캠(50)에 의해 규정된 전폐위치까지 해당 스로틀밸브(3)가 폐쇄가 되었을 경우로 아직 기관온도가 상승하고 있지 않고, 퍼스트 무부하 캠(3)에 의해서도 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐위치가 폐쇄방향으로는 변화하고 있지 않은 경우라 판단해서 스탭모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐위치에 관계된 전폐 개방도 TV02MIN의 보정을 행할 필요가 없으므로 그대로 복귀한다.

또 TV01ADTV01MIN의 경우에는 운전자가 액셀러레이터페달(21)을 전폐로 하고 있지 않으므로 상기 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐위치에 관계된 전폐 개방도 TV02MIN의 보정을 행할 수 없으므로 그대로 복귀한다.

즉 단계27-단계30에 의해 학습치 보정수단의 기능이 행해진다.

따라서 이상 설명했듯이, 액셀러레이터페달(21)을 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐위치 및 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐위치는 퍼스트 무부하 캠(50)에 의해 기관온도에 따라 변화하는 것이지만 본 제2실시예에 관계된 스로틀밸브(3)의 전폐위치 학습에 의하면 운전자가 액셀러레이터페달(21)을 전폐하도록 밟음 동작할 때마다 액셀러레이터(21)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐개방도 TV01MIN의 변화를 학습하고 그 학습치에 의거해 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐위치를 보정하도록 했으므로 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐위치가 기관온도가 상승하더라도 실태에 적합하게 된다.

즉 기관의 난기가 종료해서 스로틀벨브가 본래의 전폐위치에까지 폐쇄되도록 되었을 때에도 주행중에 강제적으로 스텝모터(41)를 폐쇄로 하는 일 없고, 따라서 운전에 지장을 초래하는 일없이 스텝모터(41)를 전폐로 했을 때의 스로틀밸브(3)의 전폐위치를 적절한 위치로 하는 것이 가능하게 된다. 따라서 트랙션 제어 요구에 따라 스로틀벨브(3)를 전폐로 폐쇄하는 제어를 행하는 경우에 퍼스트 무부하 캠(50)으로 중간 개방조로 열려져 있는 상태로부터 완전하게 전폐로 폐쇄하는 상태로 난기한 후도 그 스텝모터(41)를 전폐로 해서 스로틀벨브(3)를 완전하게 전폐까지 닫혀지게 되어 소기의 출력 토오크 제어를 행할 수 있고 따라서 브레이크 제어에 부담이 가해지는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.

즉 기관온도가 상승한 상태에서 퍼스트 무부하 캠(50)으로 중간개방도로 열려져 있는 상태로부터 완전하게 전폐로 닫히는 상태로 난기한 후도 스로틀벨브를 정상의 전폐위치까지 폐쇄 제어할 수 있게 되고, 스로틀밸브(3)의 전폐 학습에 의한 트랙션 제어를 확실하게 행할 수 있게 된다.

이상 설명했듯이 본 발명에 따르면 전원투입시에 스로틀벨브의 전폐위치 학습을 행할 때에 스로틀밸브의 전폐위치가 기관온도에 따라 개방측으로 오프세트되어 있어도 기관온도에 따라 스로틀벨브의 전페위치 상당치의 퍼스트 무부하 제어수단에 의한 변화량에 의거해 학습치를 보정함으로써 난기후 전폐위치 상당치를 얻을 수 있고, 예를 들면 기관온도가 상승하고 나서 트랙션 제어 작동시에 스로틀밸브를 스로틀 액츄에이터에 의해 확실하게 전폐위치로 제어할 수 있도록 된다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 액셀러레이터조작에 의존해서 개폐되는 제1스로틀밸브와 소정의 트랙션 운전조건에서 액츄에이터에 의해 구동되어 목표개방도까지 강제적으로 개방되는 제2스로틀밸브와, 상기 제1스로틀밸브의 개방도에 따라 검출신호를 출력하는 제1스로틀센서와, 상기 제2스로틀밸브의 개방도에 따라 검출신호를 출력하는 제2스로틀센서와, 상기 제1스로틀벨브가 전폐가 되었을 때의 상기 제1스로틀센서의 검출신호를 상기 제1스로틀밸브의 전폐위치 상당치로서 학습하는 제1전페위치 학습수단과, 전원투입 직후에 상기 제2스로틀밸브를 강제적으로 전폐로 할 수 있도록 상기 액츄에이터를 제어하고, 그 전폐제어시에 상기 제2스로틀센서의 검출신호를 상기 제2스로틀밸브의 전폐위치 상당치로 해서 학습하는 제2전폐위치 학습수단과, 상기 제1 및 제2스로틀밸브의 전폐위치를 기관온도에 따라 감응해서 열변위하는 감온부재에 따라 냉기시만큼 폐쇄 방향으로 변화시키는 퍼스트 무부하 제어수단과, 제1전폐위치 학습수단에 의해 학습된 제1스로틀밸브의 전폐위치 상당치의 상기 퍼스트 무부하 제어수단에 의한 변화량에 의거해 상기 제2전폐위치 학습수단으로 학습된 제2스로틀밸브의 전폐위치 상당치를 보정하는 학습치 보정수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 내연기괸의 스로틀 제어장치.
2. 액셀러레이터조작에 의존해서 스로틀밸브를 개폐쇄시키는 액셀러레이터 조작계와, 소정의 트랙션 운전조건에서 그 스로틀밸브를 액츄에이터 구동에 의해 목표개방도까지 강제적으로 폐쇄시키는 트랙션 제어계와, 상기 액셀러레이터조작계에 관게된 개방도 혹은 트랙션 제어계에 관계된 개방도중보다 작은 개방도에 의존해서 추종하는 스로틀밸브와, 상기 액셀러레이터조작에 의존하는 조작량을 검출하는 액셀러레이터 조작량 검출수단과, 상기 스로틀밸브가 잔폐로 되었을 때의상기 액셀러레이터 조작량 검출수단에 의해 검출된 액셀러레이터조작량을 상기 액셀러레이터조작계의 전폐위치 상당치로 해서 학습하는 액셀러레이터조작계 전폐위치 학습수단과, 상기 스로틀밸브의 전폐위치를 기관온도에 따라 감응해서 열변위하는 감온부재에 따라 냉기시만큼 개방 방향으로 퍼스트 무부하 제어수단과, 액셀러레이터 조작계 전폐위치 학습수단에 의해 학습된 액셀러레이터조작계의 전폐위치 상당치의 상기 퍼스트 무부하 제어수단에 의한 변화량에 의거해 상기 트랙션 제어계 학습수단으로 학습된 트랙션 제어계의 전폐위치 상당치를 보정하는 학습치 보정수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 내연기관의 스로틀 제어장치.