JPS63150444A - 内燃機関用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〕 本発明はスロットル弁を電気的に駆動する内燃機関用ス
ロットル弁制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来この種のものとして、内燃機関の始動が完了するま
での間アクセル操作量に応じた指示信号の発生を無効に
して暖機状態に応じた指示信号を出力してスロットル弁
駆動用アクチュエータを動作させるものが考えられてい
る（例えば、特開昭５９−１１９０３６号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した従来のものにおいて、もし、アクセ
ルペダルが大きく踏込まれている状態のときに始動が完
了すると、スロットル弁が急関し、運転者に不快感を与
えるのみならず、エンジンに予期しない損傷を与えるこ
とがあるという問題がある。

そこで、本発明は、アクセルペダルが大きく踏込まれて
いるときに始動が完了しても、スロットル弁の急開を防
止して、運転者に不快感を与えることがないのみならず
、エンジンの損傷も防止することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため本発明は第１図に示すごとく、内燃機関に吸入
される空気量を調節するスロットル弁と、このスロット
ル弁の開度を制御するためのアクセルセンサおよび内燃
機関の暖機状態を検出する暖機状態検出手段を含むスロ
ットル弁制御用検出手段と、前記スロットル弁を所定の
開度に駆動するためのスロットル弁駆動用アクチュエー
タと、前記スロットル弁制御用検出手段により検出され
た制御パラメータに応じて前記スロットル弁を所定の開
度にするための指令信号を発生するスロットル弁開度指
示手段と、このスロットル弁開度指示手段よりの指令信
号に応じて前記アクチュエータを駆動させるためのアク
チュエータ駆動手段と、内燃機関の始動が完了するのを
検出する始動完了検出手段と、この始動完了検出手段に
より内燃機関の始動が完了するのを検出するまでの間、
前記アクセルセンサによる前記スロットル弁開度指示手
段の開放指示信号の発生を無効にして前記暖機状態検出
手段により検出された内燃機関の暖機状態に応じた指示
信号を前記スロットル弁開度指示手段より出力するため
の始動時スロットル開度制御手段と、前記始動完了検出
手段により内燃機関の始動が完了したのを検出した後も
、アクセル操作量に応じた指示信号が暖機状態での指示
信号より小さな開度位置になるまでは暖機状態に応じた
指示信号を維持する始動時開度維持手段とを備える内燃
機関用スロットル弁制御装置を提供することを目的とす
るものである。

〔作用〕

これにより、始動完了検出手段によって始動完了を検出
した後も、アクセル操作量に応じた指示信号が暖機状態
での指示信号より小さな開度位置になるまでは始動時開
度維持手段によって暖機状態に応じた指示信号を維持し
て、始動完了直後のスロットル弁の急開を防止する。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

本発明装置による具体的な各部品の結びつきの一例を第
２図に示す。エンジン１の空気流量を制御するスロット
ル弁２は、サージタンク３の直前に取りつけられ、吸気
管４．吸気ポート５を経て吸気弁８が開いて燃焼室９へ
空気が吸入されるとともに図示しない電子式燃料噴射装
置で制御される噴射弁７からの燃料と混合し、点火プラ
グ１０で着火してピストン１１を押し下げ機関トルクを
生む。燃焼後のガスはピストン１１の動きに従って排気
弁１２が開いた時排気管１３．触媒コンバータ１３ａを
通って排出される。噴射弁７の制御に必要な情報は吸入
空気量を吸気管圧力で推定するための圧力センサ１４．
エアクリーナ１ａに取りつ任られた吸気温センサ１５．
スロットル弁２のスロットルシャフトに取りつけられた
スロットルセンサ１６．排気ガス中の酸素濃度を検出す
る空燃比センサ１７．冷却水温センサ１８．イグナイタ
２２の点火高電圧を各気筒の点火プラグ１０に分配する
ディストリピエータ２０に取りつけられた回転角センサ
１９．スタータリレー４０に接続されるスタータスイッ
チ４１等から得られる。

スロットル制御ユニット２５にもこのうち各センサ１４
，１５．１Ｂ、１９．４１の信号が入力され、さらにア
クセルペダル２６に装着されたアクセルセンサ２７から
の連続的アクセル信号２７ａ。

全閉検出信号２７ｂ、スロットル駆動用モータ３０の全
閉信号３１も入力し、スロットル弁開度を制御する。こ
のうちセンサ１６．２７はポテンショメータで回転位置
に応じた電圧を出力する。また、スロットル制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）２５はスロットルバイパス弁２８を制御し
て、アイドル回転数の安定化制御を行なう。

ＥＣＵ２５は、マイクロコンピュータを中心に構成され
、その内部構成を第３図に示す。パスライン１５０を介
してＲＯＭ１０８．ＲＡＭ１０７゜イグニション（ＩＧ
）スイッチ６１がＯＦＦの時もバッテリー６０から専用
電源回路１０５によって電流を供給されその内容を保持
するＲＡＭ１０６、内部タイマ１０９２回転角センサ１
９からの入力周期を計測する入力カウンタ１０１．入力
カウンタ１０１と内部タイマ１０９の内容によってＣＰ
Ｕ１００に割り込みをかける割り込み制御部１０２、及
び入力ポート１０３とモータ３０を駆動する出力回路１
１０がデータのやりとりを行なう。人力ポート１０３に
は入力電圧の高低のみを入力するデジタル入力ポートと
、入力をＡ／Ｄ変換して８から１０ビツトのデジタル値
として入力するＡ／Ｄ変換ポートがいくつか設けられて
いて、前者にはセンサ２７ｂ、３１．４１からの出力が
、後者にはセンサ１５．２７ａ、１４，１６．１８の出
力が接続される。バッテリ６０からＩＧスイッチ６１を
通じて電源回路１０４へ約１４Ｖの電圧が供給され、電
源回路１０４ではそれを安定化した５ｖに変換してＲＡ
Ｍ１０６以外の回路へ供給する。パスライン１５０には
出力回路１１０も接続されていてＣＰＵ１００から送ら
れるデータに基づいてモータ３０を駆動してスロットル
弁２の開度を変える。出力回路１１１は同様にしてバイ
パス弁２８を駆動する。

次に、上記構成においてその作動を説明する。

まず、回転数により始動状態を判定するための始動フラ
グＸ５ＴＡの制御のフローチャートを第４図に示す。始
動回転数は４００ｒｐｍと３０Ｏｒｐｍとに設定されて
いてヒステリシスを持たせである。

まず、ＸＪＴＡの値によって１（始動完了）ならステッ
プ５１へ、０（始動前及び始動中）ならステップ５２へ
進む。ステップ５１ではエンジン回転数Ｎｅが３０　Ｏ
ｒｐｍ以下かを判断し、以下ならステップ５３に進んで
Ｘ５ＴＡをＯにリセットし、それ以外のときには終了す
る。ステップ５２ではエンジン回転数Ｎｅが４０　Ｏｒ
ｐｍ以上かを判断し、以下ならステップ５４に進んでＸ
５ＴＡを１にセットし、それ以外のときは終了する。こ
れにより、エンジン回転数Ｎｅが４０　Ｏｒｐｍ以上に
なるとＸ５ＴＡが１にセットされ、エンジン回転数Ｎｅ
が３０　Ｏｒｐｍ以下になるとＸ５ＴＡが０にリセット
される。

ところで、始動状態から脱した場合にアクセル操作量に
応じた制御に切り替わるのであるが、もしこのときアク
セルペダルが大きく踏み込まれた状態のときにいきなり
切り替えてしまうとスロットル弁が急関し、運転者には
不快感を、エンジンには予期しない損傷を与えることが
ある。そういうことを防ぐために始動状態の制御による
スロットル開度と始動状態でないとき、すなわちアクセ
ル操作量に応じて定められるスロットル開度を比較し、
後者が前者を下回ってから制御を切り替えるとスロット
ル開度の急変を避けられる。その制御のフローチャート
を第５図に示す。フラグＸ５ＴＡは０のとき始動状態と
して求めたスロットル開度を用いることを、１のときア
クセル操作量に応じたスロットル開度に従ってスロット
ル弁２を制御するかを示すものである。まずステップ１
１０でＸ５ＴＡの値によって０ならステップ１２０へ、
１ならステップ１５０へ進む。ステップ１２０ではエン
ジン冷却水温を入力してステップ１３０で第７図に示す
ごと（水温に応じて始動時スロットル開度ＴＨ３を求め
、次のステップ１４０で目標スロットル開度ＴＨＡにＴ
ＢＳを代入して終了する。ステップ１５０に飛んだ場合
はＸ５ＴＡＲが０か１か判断し、０ならステップ２００
へ、１ならステップ１６０へ進む。ステップ１６０゜１
７０ではアクセル操作量ＡＡ、エンジン回転数Ｎｅを入
力し、ステップ１８０で第６図に示すごと（アクセル操
作量に応じた通常のスロットル開度ＴＨＮを求め、ステ
ップ１９０でＴＨＡにＴ　ＨＮを代入して終了する。ス
テップ２００へ進むのは始動状態からは脱したが、ＴＢ
Ｓをスロットル開度として用いている場合である。ステ
ップ２００．２１０，２２０ではステップ１６０，１７
０゜１８０と同様にしてＴＨＮを定め、ステップ２３０
．２４０ではステップ１２０．１３０と同様にＴＢＳを
求める。次のステップ２７０でＴ　ＨＳとＴＨＮを比較
して、ＴＨ３≧Ｔ　ＨＮならばステップ２５０でＸ５Ｔ
ＡＲを１にセットして次のステップ２６０でＴＨＡにＴ
ＨＮをいれて終了する。

ＴＢＳ＜ＴＨＮの場合はステップ２８０でＴＨＡにＴＢ
Ｓを代入して終了する。

実際の信号の動きを第８図に示す。第８図において、（
ａ）はエンジン回転数Ｎｅを示し、（ｂ）はスロットル
開度でＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅで示す線は始動からのＴＢＳ
の変化で水温の上昇に伴い減少する。

Ｆ−Ｇ−Ｃ−Ｈ−Ｄ−１で示したものはアクセル操作量
に応じて定まるＴＨＮで、運転者が始動状態のとき大き
く踏み込んだ場合を想定しである。

始動初期は（Ｃ）のＸ５ＴＡも（ｄ）のＸ５ＴＡＲも初
期化されたままの０になっている。Ｎｅが上昇して４０
０ｒｐｎ＋をこえた場合、Ｘ５ＴＡは１となるが、ＴＨ
Ｎ＞ＴＢＳであるためＸ５ＴＡＲはＯのままでＴＢＳが
有効である。アクセル操作量が小さくなって（運転者が
アクセルペダルを踏むのをやめて）、ＴＨＮ≦ＴＨ３と
なってＸ５ＴＡＲが１となり、それからはスロットル開
度はＴＨＮに従う。

したがって、実際のスロットル開度はＡ−Ｂ−Ｃ−Ｈ−
Ｄ−１と変化する。

なお、上述した実施例においては始動状態の判定を回転
数で行なう例を示したが、例えばスタータスイッチ４１
の信号を見て、スイッチＯＮで始動状態、ＯＦＦ後所定
時間で始動状態を脱したと判定してもよい。このときの
第４・図にかわるフローチャートを第９図に示す。最初
にステップ３００でＸ５ＴＡの状態を判定し、リセット
されていればステップ３１０へ進む。ステップ３１０で
は始動信号ディレィカウンタＳＴＣの値を見てＯならば
３２０へ進む。ステップ３２０ではスタータスイッチ４
１の状態をみてＯＮだったらステップ３３０に進み始動
補助フラグＸ５ＴＡＳを１にセットして終了する。なお
、Ｘ５ＴＡ、Ｘ５ＴＡＳは初期化されたときに０にリセ
ットされ、ＳＴＣは０となっているものとする。ステッ
プ３２０でスタータスイッチ４１がＯＦＦのときはステ
ップ３４０でＸ５ＴＡＳを判定し、０にリセットされて
いればそのまま終了し、１にセットされていればステッ
プ３５０でＳＴＣに５を代入して終了する。この処理は
１００ｍ５毎に実行されるため、始動のディレィ時間を
５００ｍ５に設定したことになる。ステップ３１０でＳ
ＴＣがＯでないときはステップ３６０に進んでＳＴＣを
１つ減じて次のステップ３７０でＳＴＣが０になったか
どうか判定する。ＳＴＣ≠０ならばそのまま終了するが
、５ＴＣ＝Ｏならばステップ３８０に進んでＸ５ＴＡを
１にセットして終了する。ステップ３００でＸＳＴＡが
１にセットされているとき、すなわち始動状態を完全に
脱してい、るときはステップ３９０でスタータスイッチ
４１をみてＯＮならばステップ４００．４１０でただち
にＸ５ＴＡ、Ｘ５ＴＡＳをＯにリセットして始動状態に
入ったものと判断する。ＯＦＦの場合はそのまま終了す
る。

このときの動作波形を第１０図に示す。第１０図におい
て、（ａ）はスタータスイッチ４１のＯＮ。

ＯＦＦ波形、［有］）はＸ５ＴＡＳのセット状態で、ス
タータスイッチ４１がＯＮされることにより１にセット
される。（Ｃ）はＸ５ＴＡのセット状態で、スタータス
イッチ４１がＯＮからＯＦＦした後、０゜５Ｓ経過後１
にセットされる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、エンジンの始動完
了を検出した後もアクセル操作量に応じた指示信号が暖
機状態での指示信号より小さな開度位置になるまではア
クセル操作量に応じた指示信号を無視して暖機状態に応
じた指示信号を維持し、始動完了直後のスロットル弁の
急開を防止し、運転者に不快感を与えることがないのみ
ならず、エンジンの損傷をも防止することができるとい
う優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明装置
の一実施例を示す部分断面構成図、第３図は第２図図示
装置におけるスロットル制御ユニットの詳細ブロック図
、第４図および第５図は第２図図示装置の作動説明に供
するフローチャート、第６図および第７図は第２図図示
装置におけるアクセル操作量−スロットル開度特性図お
よびエンジン水温−スロットル開度特性図、第８図は第
５図のフローチャートに対応する各部波形図、第９図は
第４図図示フローチャートの他の実施例を示すフローチ
ャート、第１０図は第９図図示フローチャートに対応す
る各部動作波形図である。 ｌ・・・エンジン、２・・・スロットル弁、１４・・・
圧力センサ、１５・・・吸気温センサ、１６・・・スロ
ットルセンサ、１８・・・冷却水温センサ、１９・・・
回転角センサ、２７・・・アクセルセンサ、３０・・・
スロットル駆動用モータ、４１・・・スタータスイッチ
、２５・・・スロットル制御ユニット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　内燃機関に吸入される空気量を調節するスロッ
   トル弁と、このスロットル弁の開度を制御するためのア
   クセルセンサおよび内燃機関の暖機状態を検出する暖機
   状態検出手段を含むスロットル弁制御用検出手段と、前
   記スロットル弁を所定の開度に駆動するためのスロット
   ル弁駆動用アクチュエータと、前記スロットル弁制御用
   検出手段により検出された制御パラメータに応じて前記
   スロットル弁を所定の開度にするための指令信号を発生
   するスロットル弁開度指示手段と、このスロットル弁開
   度指示手段よりの指令信号に応じて前記アクチュエータ
   を駆動させるためのアクチュエータ駆動手段と、内燃機
   関の始動が完了するのを検出する始動完了検出手段と、
   この始動完了検出手段に により内燃機関の始動が完了するのを検出するまでの間
   、前記アクセルセンサによる前記スロットル弁開度指示
   手段の開放指示信号の発生を無効にして前記暖機状態検
   出手段により検出された内燃機関の暖機状態に応じた指
   示信号を前記スロットル弁開度指示手段より出力するた
   めの始動時スロットル開度制御手段と、前記始動完了検
   出手段により内燃機関の始動が完了したのを検出した後
   も、アクセル操作量に応じた指示信号が暖機状態での指
   示信号より小さな開度位置になるまでは暖機状態に応じ
   た指示信号を維持する始動時開度維持手段とを備える内
   燃機関用スロットル弁制御装置。
2. （２）前記始動完了検出手段は、内燃機関の回転数が始
   動完了回転数に達したか否かを検出する機関始動完了回
   転数検出手段を含んでなる特許請求の範囲第１項記載の
   内燃機関用スロットル弁制御装置。
3. （３）　前記始動完了検出手段は、内燃機関を始動する
   ためのスタータスイッチがＯＮしてからＯＦＦするのを
   検出するスタータスイッチ開放検出手段を含んでなる特
   許請求の範囲第１項記載の内燃機関用スロットル弁制御
   装置。
4. （４）前記始動完了検出手段は、内燃機関を始動するた
   めのスタータスイッチがＯＮしてからＯＦＦするのを検
   出するスタータスイッチ開放検出手段と、このスタータ
   スイッチ開放検出手段により前記スタータスイッチがＯ
   ＦＦしたのを検出してから所定時間経過したのを検出す
   るタイマー手段とを含む特許請求の範囲第１項記載の内
   燃機関用スロットル弁制御装置。