JPS61171846A - エンジンのスロツトル弁制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンのスロットル弁制御装置に関する
ものである。

〔従来技術〕

最近、車両用エンジンにおいては、エレクトロニクスの
著しい発達に伴い、その各種制御を電気的に行うことが
種々提案されており、その１例として、従来、例えば特
開昭５１−１３８２３５号公報に示されるエンジンのス
ロットル弁制御装置がある。

即ち、これはアクセルペダルの動きを電気信号として取
り出し、この電気信号によってスロットル弁駆動モータ
等を駆動して、スロットル弁を電気的に開閉するように
したものである。

またこの種の他のスロットル弁制御装置として、従来、
特開昭５９−１０７５１号公報に示されるように、アク
セル操作量に基づいてスロットル弁を電気的に制御する
とともに、アクセル操作量の変化速度が所定値以上の時
スロットル弁の目標開度を大きな値に補正し、もって急
加速時のエンジンの応答性を向上させるようにしたもの
がある。

上述のような電気制御方式のスロットル弁制御装置では
、一般に、アクセルペダルとスロットル弁とをリンク機
構やワイヤ機構によって連結してスロットル弁を機械的
に開閉するようにした通常の一般的なものに比し、所望
のエンジン出力が得られるようにスロットル弁を自由に
制御でき、又アクセルペダルの踏込力を小さくできると
いう優れた利点がある。

しかるに従来の電気制御方式のスロットル弁制御装置で
は、いずれも加速性確保の要請が強く、かかる観点から
そのアクセル操作量・スロットル弁開度特性を設定して
おり、アクセル操作量が変化するとスロットル弁がこれ
に追従性よく変化することから、急加速時にはその加速
初期に吸入空気の充填量が急激に増大し、その結果例え
ば燃料供給応答性のよい燃料供給装置を備えたエンジン
においてはエンジン出力が急激に増大し、又燃料供給応
答性の悪い燃料供給装置を備えたエンジンにおいては燃
料供給の追従遅れに起因して混合気の空燃比がリーンと
なって一旦エンジン出力が低下し、その状態からエンジ
ン出力が急激に増大し、いずれにしても急加速時の初期
にはトルクショックが発生するという問題がある。特に
、エンジン低回転域からの急加速時には、エンジン回転
の慣性が小さいことから、上述の急加速時初期のドルク
シシック発生の問題が懸念されるものである。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる問題点に鑑み、加速性を確保しつつ
、加速初期のトルクショックを抑制できるエンジンのス
ロ７）ル弁制御装置を提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

そこでこの発明は、上述の電気制御方式の装置ではスロ
ットル弁を任意に制御できるという点に着目し、アクセ
ル操作量に応じてスロットル弁を電気的に制御するよう
にしたエンジンのスロットル弁制御装置において、所定
値以上の加速時には加速初期におけるアクセル操作量の
変化に対するスロットル弁開度変化を小さくするように
したちのである。

即ち、この発明は、第１図の機能ブロック図に″＊ａ４
ｃｋ８Ｃ・７？−１１４ｆｆｌ＋ｌ１１３５ｔ’？？（
−、。

ル操装置を検出し、演算手段３６でアクセル検出手段３
５の出力を受けてスロットル弁３８の開度を演算し、ス
ロットル弁駆動手段３７で演算手段３６の出力を受けス
ロットル弁３８を駆動し、その際加速検出手段３９でエ
ンジンの加速を検出し、特性補正手段４０が加速検出手
段３９の出力を受け所定値以上の加速時には加速初期に
おけるアクセル操作量の変化に対するスロットル弁開度
の変化が小さくなるようにアクセル操作量・スロットル
弁開度特性を補正するようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図ないし第５図は本発明の一実施例によるエンジン
のスロットル弁制御装置を示す。第２図及び第３図にお
いて、１はエンジンで、該エンジン１の吸気通路２の途
中にはスロットル弁３が配設されるとともに該スロット
ル弁を開閉するステップモータ、ＤＣモータ等のスロッ
トルアクチュエータ４が取付けられている。この吸気通
路２のスロットル上流側にはベーンタイプのエアフロー
メータ５が設けられ、吸気通路２の上流端はエア゛　ク
リーナ６に至うている。

また吸気通路２の下流端側には燃料噴射弁７が設けられ
、該燃料噴射弁７は燃料供給通路８を介して燃料タンク
９に接続され、該燃料供給通路８の途中には燃料ポンプ
１０及び燃料フィルタ１１が介設され、叉燃料フィルタ
１１下流側と燃料タンク９との間には燃料リターン通路
１２が接続され、該通路１２の途中には燃圧レギュレー
タ１３が設けられており、これにより燃料噴射弁７には
一定の燃圧が供給されるようになっている。

一方、エンジン１の排気通路１４には排気ガス浄化用の
触媒１５が配設され、叉排気通路１４と吸気通路２との
間にはＥＧＲ装置１６が設けられている。このＥＧＲ装
置１６において、排気通路１４にはＥＧＲ通路１７の一
端が、該ＥＧＲ通路１７の他端は吸気通路２に接続され
、該ＥＧＲ通路１７の途中にはＥＧｌ’ｌｌ　８が介設
され、該ＥＧＲ弁１８にはこれを駆動するソレノイド１
９が設けられている。

また第２図中、２０はアクセルペダル、２１はバッテリ
、２２はイグナイタ、２３はディストリピユータ、２４
はアクセルペダル２ｏの操作量を検出するアクセルポジ
ションセンサ、２５はエンジンの冷却水温度を検出する
水温センサ、２６は吸入空気の温度を検出する吸気温セ
ンサ、２７はスロットル弁３の開度を検出するスロット
ルポジシランセンサ、２８は排気ガス中の酸素濃度を検
出する０２センサ、２９はスロットル弁開度、燃料噴射
量、ＥＧＲ量及び点火時期を制御するコンビエータユニ
ットである。

また第４図は上記コンピュータユニット２９の演算処理
を説明するための図で、これは説明の便宜上コンピュー
タユニット２９のスロットル弁開度制御の演算処理をハ
ード回路にて示したものである０図において、第２図及
び第３図と同一符号は同図と同一のものを示し、３０は
入力をＸ値としたときこれに対する特性曲線上のｙ値を
出力する関数発生手段で、これは実際には所定のメモリ
マツプにＸ値をアドレス入力して該マツプから記憶値に
読み出すことによってｙ値を得ているものであり、具体
的にはアクセル操作量αに応じた基本目標スロットル開
度ＴＶＯ１を発生する基本目標スロットル開度発生手段
である。

また３１は各種入力に対して所定の演算を行う演算手段
で、具体的には上記基本目標スロットル開度ＴＶＯ１を
所定タイミングで取り込んでこれをファストインファス
トアウトスタックメモリに順次格納し該メモリ内の複数
の格納値を平均してこれを実際目標スロットル開度ＴＶ
Ｏ２として出力する積分制御モジュールである。

さらに３２はアクセル操作量αの変化量が所定値以上か
否かの判定から所定値以上の加速時を検出して所定時間
の量検出信号を出力する加速検出手段、３３は加速検出
手段３３の出力に応じて作動するスイッチ手段である。

なお以上のような構成において、上記スロットルアクチ
ェエータ４及びコンピュータユニット２９が第１図に示
すスロットル弁駆動手段３７となっており、叉上記コン
ビエータユニット２９が第１図に示す演算手段３６．加
速検出手段３９及び　　　　　　劉特性補正手段４０の
機能を実現するものとなっている。

次に第４図及び第５図を用いて動作について説明する。

ここで第５図は上記積分制御モジエール３２の演算処理
のフローチャートを示す。

アクセルペダルが踏込操作されると、アクセルポジショ
ンセンサ２４でアクセル操作量αが検出され、基本目標
スロットル開度発生手段３１でこのアクセル操作量αに
応じた基本目標スロットル開度Ｔｖ０１が発生され、こ
の基本目標スロットル開度ＴＶＯ１は積分制御モジュー
ル３２に順次入力されてそこで複数の基本目標スロット
ル開度ＴＶＯ１の平均開度が求められ（第５図のステッ
プ４１〜４４参照）、叉加速検出手段３３でアクセル操
作量αの変化量ｄα／ｄｔが求められてこれが設定値以
上か否かの判定から所定値以上の加速時が検出される。

そして定常運転時あるいは所定値以下の加速時には、加
速検出手段３３からの検出信号は発生されておらず、す
ると上記基本目標スロットル開度ＴＶＯ１がそのまま実
際目標スロットル開度ＴＶ０２としてスロットルアクチ
ェエータ４に加えられ、スロットル弁３はアクセル操作
量αに応じた開度に制御されることとなる。

一方、所定値以上の加速時、即ち急加速時には、加速検
出手段３３から所定時間の量検出信号が出力される。す
るとスイッチ手段３４で基本目標スロットル開度発生手
段３１の出力に代えて積分制御モジュール３２の出力が
選択され、この積分制御モジュール３２の出力である複
数の基本目標スロットル開度の平均開度ＴＶＯ２がスロ
ットルアクチュエータ４に出力され、スロットル弁３は
加速初期所定時間の間この複数の基本目標スロットル開
度の平均開度ＴＶＯ２に制御され、これによりエンジン
は滑らかに加速される。所定時間が経過すると、加速検
出手段３３からの検出信号の発生は停止され、スイッチ
手段３４で再び基本目標スロットル開度発生手段３１の
出力が選択されることから、スロットル弁３はアクセル
操作量αに応じた開度に制御され、これによりエンジン
は所望の加速状態となる。

またコンピュータユニット２９はエンジンの運転状態に
応じたパルス幅の燃料噴射パルスを演算作成してこれを
燃料噴射弁７に加えて燃料噴射量制御を行うとともに、
イグナイタ２２にエンジンの回転に応じて制御信号を加
えて点火時期制御を行い、又ＥＧＲ弁１８のソレノイド
１９にエンジンの運転状態に応じて制御信号を加えてＥ
ＧＲ量制御を行うが、その動作は従来公知のものと同一
であるので、その詳細な説明は省略する。

また第６図（ａ）　（ｂ）は各々従来装置及び本装置に
おける急加速時のアクセル操作量の変化ａに対するスロ
ットル弁開度の変化す、ｃを、第７図は従来装置及び本
装置における急加速時のアクセル操作量の変化ａとトル
ク変動ｄ、ｅとの関係を示す。

図によれば、従来装置及び本装置では、アクセル操作量
の変化ａが同じであれば、スロットル弁開度の変化も第
６図（ａ）　（ｂ）に特性曲線す、　　ｃで示されるよ
うにほぼ同じであるが、本装置では加速初期におけるス
ロットル弁開度の変化Ｃが従来装置のスロー／　）ル弁
開度の変化すに比して小さくなっている。その結果、急
加速時のトルク変動について見れば、本装置では加速初
期における吸入空気の充填量の変化は小さく、そのトル
ク変動は第７図に特性曲線ｅで示されるように、従来装
置のトルク変動ｄに比し小さいことが分る。

以上のような本実施例の装置では、急加速時においては
その加速初期にスロットル弁３を複数の基本目標スロッ
トル弁開度の平均開度に制御するようにしたので、加速
初期におけるトルクショックを抑制でき、又アクセル操
作量・スロットル弁開度特性の特性曲線の傾きを従来装
置のそれとはぼ同様の傾きにできるので、加速性はほと
んど損なわれることがない。

なお上記実施例では、急加速時においては複数の基本目
標スロットル弁度を平均して実際目標スロットル開度を
求めるようにしたが、これは基本目標スロットル開度に
適当な係数を乗算して同様の実際目標スロットル開度を
求めるようにしてもよい。　　　　　　　　　　　　　
　　　デ〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、アクセル操作量に応じて
スロットル弁を電気的に制御するようにしたエンジンの
スロットル弁制御装置において、所定値以上の加速時に
は加速初期におけるアクセル操作量の変化に対するスロ
ットル弁開度変化を小さくするようにしたので、加速性
をそれほど損なうことなく、加速初期のトルクショック
を抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例によるエンジンのスロットル弁制御装
置の概略構成図、第３図は上記装置の要部構成図、第４
図は上記装置におけるコンピュータユニット２９の演算
処理を説明するための図、第５図は上記コンピュータユ
ニット２９における積分制御モジュール３２の演算処理
のフローチャートを示す図、第６図（ａ）　（ｂ）は各
々従来装置及び本装置におけるアクセル操作量の変化に
対するスロットル弁開度の変化を示す図、第７図は従来
装置及び本装置におけるアクセル操作量の変化に対する
トルク変動を示す図である。 ３５・・・アクセル検出手段、３６・・・演算手段、３
７・・・スロットル弁駆動手段、３８・・・スロットル
弁、３９・・・加速検出手段、４０・・・特性補正手段
、３・・・スロットル弁、４・・・スロットルアクチェ
エータ、２４・・・アクセルポジションセンサ、２９・
・・コンピュータユニット。 特　許　出　願　人　マツダ株式会社 代理人　　　弁理士　早　瀬　憲　− 第１図 第３図 １４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクセル操作量を検出するアクセル検出手段と、
   該アクセル検出手段の出力を受けスロットル弁の開度を
   演算する演算手段と、該演算手段の出力を受けスロット
   ル弁を駆動するスロットル弁駆動手段と、エンジンの加
   速を検出する加速検出手段と、該加速検出手段の出力を
   受け所定値以上の加速時加速初期におけるアクセル操作
   量の変化に対するスロットル弁開度の変化が小さくなる
   ようにアクセル操作量・スロットル弁開度特性を補正す
   る特性補正手段とを設けたことを特徴とするエンジンの
   スロットル弁制御装置。