JPH02188635A - 電子制御用スロットル弁制御装置 - 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、内燃機関の出力を調整するスロットル弁の
開閉制御性能に優れたスロットル弁制御装置に関する。

（従来の技術） 従来より、内燃機関への吸入空気量を開閉制御し、該内
燃機関の出力を調整する電子制御用のスロットル弁制御
装置として、第９図に示すようなものが知られている。

すなわち、同図に示すように吸気管７内に配設されてい
るスロットル弁１は、図示しないアクセルペダルの踏込
量に伴って開閉制御されているが、この種の電子制御用
のものとしては、スロットル弁開度センサ２からの人力
信号３等に基づいてコントロールユニット４からモータ
駆動信号５ａ。

５ｂが送出され、これによりモータアクチュエータ５が
リターンスプリング６の付勢力に抗して駆動されてスロ
ットル弁１の開閉制御が行われる。

また、このスロットル弁１は、モータアクチュエータ５
のＯＦＦ時にはリターンスプリング６の付勢力による戻
し作用により全閉状態とされる。

しかして、エンジンが停止された場合には、モータアク
チュエータ５はＯＦＦとなり、スロットル弁１は全閉状
態とされてエンジン再始動時に対する待機状態となる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記スロットル弁１の周囲には、エンジンの
吹き返しによってブローバイガスおよびガソリン中に含
まれるガム質が付着するため、エンジン停止時にはエン
ジンの冷却により、スロットル弁１の周囲に付着してい
るガム質が凝固する（第８図（ａ）中の×印参照）。

このため、全閉状態にあるスロットル弁１の外周部１ａ
と吸気管７の壁面７ａ間で凝固したガム質により、エン
ジンの寒冷時始動の際にスロットル弁１が開かなくなる
という問題がある。

勿論、上記のような場合でも強い力でスロットル弁１が
開かれた場合には、ガム質による固着状態は解かれるた
め、その後はスムーズにスロットル弁１の開閉制御を行
なうことができるが、そのためには通常よりも出力の大
きいモータアクチュエータを用いなければガム質による
固着状態を解くことはできず、しかもモータアクチュエ
ータ等の消耗度も高いなどの不具合を有している。

上記のような問題を解決するためには、エンジンが停止
され再始動されるまでの期間中には、スロットル弁１は
完全な全閉状態ではなく若干開状態に維持され、ガム質
の凝固によって吸気管７の壁面７ａとは固着状態となら
ないようにされる必要があるが、この場合には、モータ
アクチュエータ５はエンジン停止時にもかかわらずスロ
ットル弁１を全閉状態へと付勢するリターンスプリング
６の付勢力に抗してスロットル弁ｌを所望開度まで引、
き戻すように動作し、かつこの状態を維持するように動
作しなければならないため、制御方式の複雑化、制御上
の信頼性、コスト面などにおいて問題を有している。

この発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので
、その目的とするところは、スロットル弁の開閉駆動機
構すなわちモータアクチュエータおよびリターンスプリ
ングを用いずに、エンジン停止時において全閉状態とな
るスロットル弁を若干開状態とすることができ、エンジ
ン始動時のスロットル弁開閉制御性能に優れた電子制御
用スロットル弁制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） この発明は上記のような目的を達成するために、内燃機
関への吸入空気量を開閉制御して該内燃機関の出力を調
整し、エンジン停止時にはリターンスプリングにより全
閉状態とされるスロットル弁と、 上記スロットル弁の回転軸を駆動するモータアクチュエ
ータと、 」二定スロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度
センサと、 上記スロットル弁開度センサからの開度信号等に基づい
て上記モータアクチュエータへ駆動信号を送出し、スロ
ットル弁の開度を制御する電子制御用のコントロールユ
ニットと、 を具備するスロットル弁制御装置において、キースイッ
チのＯＦＦ時あるいはアクセサリ設定時には動作状態と
され、リターンスプリングにより全閉状態とされるスロ
ットル弁を押し戻して若干開状態に調整し、かつキース
イッチのスタート設定時あるいはイグニッション設定時
には非動作状態とされ、スロットル弁の開閉をモータア
クチュエータおよびリターンスプリングによって制御可
能とするスロットル弁調整制御手段を有することを特徴
とする。

（作用） 上記のように構成することにより、エンジン停止時には
全閉状態となるスロットル弁を、スロットル弁の開閉駆
動機構であるモータアクチュエータおよびリターンスプ
リングを用いることなく、すなわちスロットル弁調整制
御手段を介して若干開状態として調整することができる
。

また、エンジン始動時には、スロットル弁調整制御手段
をただちに解除して非動作状態とし、モータアクチュエ
ータおよびリターンスプリングを通常通り動作させてス
ロットル弁の開閉制御を行なうことができる。

（実施例の説明） 以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する
。

第１図はこの発明に係わる実施例の概略基本構成図であ
り、同図に示すようにこの装置は、少なくとも内燃機関
への吸入空気量を調整するスロットル弁１０と、スロッ
トル弁１０の回転軸１０ａに一体に連結されたモータア
クチュエータ１１と、スロットル弁１０の回転軸１０ａ
の他端に設けられたスロットル弁開度センサ１２と、ス
ロットル弁開度センサ１２からの人力信号１２１やアク
セル開度信号１２０（θｒ）等に基づいてモータアクチ
ュエータ１１へ駆動電流１２２を送出するコントロール
ユニット１４と、スロットル弁１０がキースイッチ１３
のＯＦＦ時あるいはアクセサリ設定時においてリターン
スプリングｌｌｂにより全閉状態とされるスロットル弁
１０を、若干開状態へ押し戻すスロットル弁調整制御手
段１５とより構成されている。

上記モータアクチュエータ１１は、ギヤｌｌａを介して
回転軸１０ａを駆動しスロットル弁１０を開閉する。

また、スロットル弁調整制御手段１５の具体的構成は、
次のように構成されている。

すなわち、第２図に示すように、コイル１５ａへの通電
により可動子１５ｂがリターンスプリング１５ｃの付勢
力に抗してコイル１５ａ内へ電磁吸引されるソレノイド
よりなる（同図（ａ））。

また、コイル１５ａへの非通電時には、リターンスプリ
ング１５ｃの付勢力によって可動子１５ｂがコイル１５
ａ外へ突出する（同図（ｂ））。

このため、回転軸１０ａに取付けられているレバー１５
ｄが、非通電時には突出した可動子１５ｂを介して押し
戻されるため、スロットル弁１０は若干開状態とされる
（第２図（ｂ）、第３図（ｂ））。

そして、通電時には可動子１５ｂはコイル１５ａ内へ引
き込まれるため、スロットル弁１０はモータアクチュエ
ータ１１およびリターンスプリングｌｌｂにより開閉制
御可能となる（第２図（ａ）第３図（ｂ））。

また、この種のスロットル弁制御装置は、通常第４図に
示すように吸気管７にスロットル弁１゜をバイパスする
補助空気通路１６ａが設けられ、この補助空気通路１６
ａにアイドル制御弁１６ｂが設けられたアイドリング制
御手段１６とともに構成される。

従って、同図に基づくスロットル弁の開閉制御動作を第
５図に示すフローチャートによって説明する。

キースイッチ１３がセットされスロットル弁１Ｏの開閉
制御動作がスタートすると、エンジンが動いているか否
かが判断される（ステップ３０１）すなわち、キースイ
ッチ１３がＯＮとなっているがエンジンが作動していな
い状態（キースイッチ１３が単にセットされている状態
であるか、あるいはアクセサリ設定時）であるのか、キ
ースイッチ１３がイグニッション設定時あるいはスター
ト設定時にセットされており、エンジンが作動している
状態であるのかが判断される。

そして、エンジンが動いていないと判断された場合には
、ソレノイド１５はＯＦＦ状態とされる（ステップ３０
２）。すなわち、コイル１５ａは非通電状態とされるの
で、リターンスプリング１５ｃにより付勢された可動子
１５ｂがスロットル弁１０を押圧し若干開状態とする。

また、ステップ３０１でエンジンが動いていると判断さ
れた場合には、ソレノイド１５はＯＮ状態とされる（ス
テップ３０３）。すなわち、コイル１５ａは通電状態と
されるので、電磁吸引により可動子１５ｂはリターンス
プリング１５ｃの付勢力に抗してコイル１５ａ内へ引き
込まれる。

これによりスロットル弁１０は、モータアクチュエータ
１１およびリターンスプリングｌｌｂによって開閉可能
状態となり、アイドル制御状態となる（ステップ３０４
）。

次いで、駆動輪が動いているか否かが判断され（ステッ
プ３０５）、動いていないと判断された場合にはアイド
リング制御後ステップ３０１へ戻る。また、エンジンが
動いていると判断された場合にはスロットル弁開度制御
が行われる。なお、上記判断はクランク角センサ１７か
らの信号１２３によって判断される。

従って、本実施例における制御システム全体の動作は、
第６図に示すフローチャー１・の如くとなる。

まず、キースイッチ１３がＯＮとなると（ステップ４０
１）、ソレノイド１５がＯＮとなり（ステップ４０２）
、スロットル弁１０の若干開状態が解かれてスロットル
弁１０は全閉状態とされる（ステップ４０３）。

そして、エンジンが始動されると（ステップ４０４）、
アイドル回転数制御が行われる（ステップ４０５）。

また、アイドル回転数制御が行われた後、あるいはスロ
ットル弁開閉制御が行われた後（走行後）エンジンが停
止され（ステップ４０７）、ステップ４０８でキースイ
ッチ１３がＯＦＦとなり、次いでステップ４０９でソレ
ノイドがＯＦＦとなってエンジン停止状態となりスロッ
トル弁全閉時におけるスロットル弁１０の若干の開度が
確保される（ステップ４１０）。

なお、スロットル弁１０の開閉に対する演算制御は、第
７図に示すように行われる。

つマリ、コントロールユニット１４は、スロットル弁開
度信号１２１がスロットル弁指令開度信号１２０と等し
くなるように、図示しないスロットル弁指令開度演算部
より出力されたスロットル弁指令開度信号１２０から、
スロットル弁開度信号１２１を引いた値に対して比例ゲ
インＫＰを掛けた値、および上記値を積分した値に対し
て積分ゲインＫｉを掛けた値を得るとともにこれの合計
値を得、さらに、この合計値に対してスロットル弁開度
信号１２１の値を微分して微分ゲインＫＶを掛けた値を
引きその駆動値を求め、この駆動値に基づいて駆動回路
部から駆動電流を流してモータアクチュエータ１１を駆
動する。

このように、本実施例にあってはエンジン停止時には全
閉状態となるスロットル弁１０を、スロットル弁１０の
駆動機構であるモータアクチュエータ１１およびリター
ンスプリングｌｌｂを用いることな（、スロットル弁調
整制御手段１５により若干開状態として調整することが
できる。

また、エンジン始動時には、スロットル弁制御調整手段
をただちに解除して非動作状態とし、モータアクチュエ
ータおよびリターンスプリングにより通常通りアイドル
回転数を維持でき、さらにスロットル弁の開閉制御を行
なうことができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、エンジン停止時
となるキースイッチのＯＦＦ時あるいはアクセサリ設定
時には動作状態とされ、リターンスプリングにより全閉
状態とされるスロットル弁を押し戻して若干開状態に調
整し、かつエンジン作動時となるキースイッチのスター
ト設定値あるいはイグニッション設定値には非動作状態
とされ、スロットル弁の開閉をモータアクチュエータお
よびリターンスプリングによって調整可能とするスロッ
トル弁調整制御手段を設けるように構成したので、モー
タアクチュエータおよびリターンスプリングであるスロ
ットル弁の開閉駆動機構を用いずにエンジン停止時に全
閉状態となるスロットル弁を若干開状態とすることがで
き、エンジン冷却時においてガム質が凝固した場合でも
スロットル弁は固着されることがないので、エンジン始
動時のスロットル弁開閉制御性能に優れた電子制御用ス
ロットル弁制御装置を提供することができる。

また、スロットル弁の開閉駆動機構であるモータアクチ
ュエータおよびリターンスプリングを用いず、別系統で
あるスロットル弁調整制御手段によりスロットル弁を若
干開状態とする構成のため、制御方式の複雑化、制御上
の信頼性、コスト面などにおいて優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる概略基本構成図、第２図（ａ
）（ｂ）はスロットル弁調整制御手段における動作状態
を示す説明用断面図、第３図（ａ）（ｂ）はスロットル
弁調整制御手段によるスロットル弁の操作を示す説明用
平面図、第４図はアイドリング制御手段を有する場合の
本発明の概略基本構成図、第５図は本発明の動作を示す
フローチャート、第６図は本発明の制御システム全体を
示すフローチャート、第７図はスロットル弁の制御方式
を示す基本構成図、第８図（ａ）（ｂ）はスロットル弁
制御装置の外観を示す平面図、第９図は従来のスロット
ル弁制御装置を示す概略基本構成図である。 １０・・・スロットル弁 １１・・・モータアクチュエータ １２・・・スロットル弁開度センサ １３・・・キースイッチ １４・・・コントロールユニット １５・・・スロットル弁調整制御手段 特許出願人　日産自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　内燃機関への吸入空気量を開閉制御して該内燃機
   関の出力を調整し、エンジン停止時にはリターンスプリ
   ングにより全閉状態とされるスロットル弁と、 上記スロットル弁の回転軸を駆動するモータアクチュエ
   ータと、 上記スロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度セ
   ンサと、 上記スロットル弁開度センサからの開度信号等に基づい
   て上記モータアクチュエータへ駆動信号を送出し、スロ
   ットル弁の開度を制御する電子制御用のコントロールユ
   ニットと、 を具備するスロットル弁制御装置において、キースイッ
   チのＯＦＦ時あるいはアクセサリ設定時には動作状態と
   され、リターンスプリングにより全閉状態とされるスロ
   ットル弁を押し戻して若干開状態に調整し、かつキース
   イッチのスタート設定時あるいはイグニッション設定時
   には非動作状態とされ、スロットル弁の開閉をモータア
   クチュエータおよびリターンスプリングによって制御可
   能とするスロットル弁調整制御手段を有することを特徴
   とする電子制御用スロットル弁制御装置。