JPH0237132A - 車載内燃機関のスロットル開度制御装置 - 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） 本発明は車載内燃機関のスロットル開度制御装置に関し
、より具体的にはパルスモータ等のアクチュエータをス
ロットル弁に連結し、該アクチュエータを作動してスロ
ットル弁を開閉制御する車載内燃機関のスロットル開度
制御装置に関する（従来の技術） 車両に搭載される内燃機関のスロットル弁にアクチュエ
ータを連結し、機関の運転状態に応じて其の開閉を制御
することは良く知られており、その−例として特開昭６
１−２１０２３’？公報記載の技術を挙げることが出来
る。この従来技術においては変速機の前進側のシフト位
置に応じて燃料供給量を可変としている。

（発明が解決しようとする課題） 而して、車両の運転において、交差点等で停止している
際にアクセルペダルをスナップ（空ふかし）することは
良く経験するところであるが、燃費上望ましいものでは
なく、又エミッションの点でも好ましいものではなかっ
た。又、ギヤが後退位置にあるときには車庫入れ等で徐
行することが多く、高速力を必要としないことから、機
関の回転は低い方がむしろ望ましい。

従って、本発明の目的は上記の欠点を解消することにあ
り、変速ギヤが前進位置にないときはスロットル開度を
減少補正して燃費性を向上する様にしだ車載内燃機関の
スロットル開度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及び作用）上記の課題を解
決するために本発明は第１図に示す如く、車両運転席床
面に配されたアクセルペダルの踏込量を検出するアクセ
ルペダル踏込量検出手段１、機関の運転状態を検出する
機関運転状態検出手段２、該機関運転状態検出手段及び
前記アクセルペダル踏込量検出手段の出力を入力して機
関吸気路に設けられたスロットル弁の開度を設定するス
ロットル開度設定手段３、該スロットル開度設定手段の
出力を入力してスロットル弁を駆動するアクチュエータ
への指令値を演算するアクチュエータ指令値演算手段４
、該アクチュエータ指令値演算手段の出力を入力して作
動するアクチュエータ５及び該アクチュエータに連結さ
れ、その作動に応じて機関吸気路を開閉するスロットル
弁６からなる車載内燃機関のスロットル開度制御装置に
おいて、変速機のギヤ比又はギヤ位置を検出するギヤ状
態検出手段７を設け、前記スロットル開度設定手段は、
該ギヤ状態検出手段の出力を入力し、ギヤが前進位置に
ないことが検出されたときはスロットル開度を所定の値
以下に抑制する如く構成した。

（実施例） 以下、添付図面に即して本発明の詳細な説明する。第２
図は本発明に係る車載内燃機関のスロットル開度制御装
置を全体的に示す概略図であり、同図に従って説明する
と、符号１０は内燃機関を示す。内燃機関１０は吸気路
１２を備えており、その先端側に取着されるエアクリー
ナ１４を介して導入された吸気は、前記したスロットル
弁６によって流量を調節されつつインテークマニホルド
１８に入り、燃料噴射弁２０を介して燃料の供給を受け
、吸気弁２２が開閉する吸気ボートを通じて燃焼室２４
に流入する。流入した混合気は、点火プラグ（図示せず
）によって点火されて燃焼し、ピストン２６を駆動した
後、排気弁２８で開閉される排気ボートを通ってエキゾ
ーストマニホルド３０に入り、エキゾーストパイプ（図
示せず）を経て機関外に放出される。

又、該内燃機関が搭載される車両の運転室床面にはアク
セルペダル３２が配置されており、該ペダルは図示しな
いスプリングによってアイドル位置に付勢されると共に
、運転者の踏み込み動作に応じて回動する。図示の如く
、該アクセルペダルとスロットル弁６との機械的連結は
断たれており、それに代えてスロットル弁の近傍には前
記したアクチュエータたるパルスモータ３４が設けられ
る。該パルスモータは、クラッチ機構及び減速ギヤ機構
（図示せず）を介してスロットル弁の弁軸６ａと連結し
て該弁を開閉駆動する。尚、該スロットル弁軸６ａには
リターンスプリング（図示せず）が設けられており、ス
ロットル弁を全閉方向に常時付勢している。該スロット
ル弁の開度は、ポテンショメータ等からなるスロットル
センサ４０を通じて検出される。

更に、吸気路１２のスロットル弁下流の適宜位置には、
吸入空気の圧力を絶対圧力で検出する吸気圧センサ４２
が設けられ、更に其の下流側には吸入空気の温度を検出
する吸気温センサ４４が設けられると共に、スロットル
弁の上流側の適宜位置には大気圧を検出する大気圧セン
サ４６が設けられる。又、アクセルペダルの付近には其
の踏込量（アクセル開度）を検出する前記したアクセル
ペタル踏込量検出手段たるアクセルセンサ４８が設けら
れると共に、燃焼室付近の適宜位置には冷却水温を検出
する水温センサ５０が設けられ、更にディストリビュー
タ（図示せず）内等の適宜位置には機関のクランク角度
を検出するクランク角センサ５２が設けられ、他方トラ
ンスミッション（図示せず）の適宜位置にも車両の走行
速度を検出する車速センサ５４が設けられる。これらセ
ンサの出力は、制御ユニット５８に送出される。

更に、本制御装置においては、オルタネータ（図示せず
）のフィールド電流を検出するＡＣＧセンサ６０、パワ
ーステアリング（図示せず）の作動／不作動を検出する
パワステスイッチ６２、ニアコンディショナ（図示せず
）の作動／不作動を検出するエアコンスイッチ６４、ス
タータ（図示せず）の作動／不作動を検出するスタータ
スイッチ６６、バッテリ（図示せず）の電゛圧を検出す
るバッテリ電圧センサ６８、セレクトレバー（図示セス
）のレンジ位置を検出するセレクトレバースイッチ７０
及びシフト位置（ギヤ・段）を検出するシフトポジショ
ンスイッチ７２（例えば、ミッション制御ユニットのソ
レノイド励磁信号を参照して検出する）が設けられて制
御ユニットに出力を送ると共に、オートクルーズ制御の
ためにブレーキスイッチ７４、メインスイッチ７６、セ
ットスイッチ７８及びリジュームスイッチ８ｏも設けら
れる。

第３図は此の制御ユニット５８の詳細を示すが、該ユニ
ッ、トにおいてスロットルセンサ４ｏ等のアナログ出力
はレベル変換回路８８に入力され、そこで適宜レベルに
変換された後マイクロ・コンピュータ９０に入力され、
そのＡ／Ｄ変換回路９０ａでデジタル値に変換されてＲ
ＡＭ９０ｅに一時格納される。又、クランク角センサ５
２等のデジタル出力は波形整形回路９２で波形整形され
て入力ボート９０ｂを介してマイクロ・コンピュータ内
に入力される。マイクロ・コンピュータにおいてＣＰＵ
９０　ｃは、これらの入力からＲＯＭ９０ｄに格納され
ているプログラムに従って後述の如く制御値を演算し、
出力ボート９０ｆを介して出力回路９４に送り、更にト
ランジスタ等からなる駆動回路９６を介してパルスモー
タ３４を駆動し、よってスロットル弁６を開閉制御する
。尚、以上の構成において、クランク角センサ５２等が
前記した機関運転状態検出手段に、セレクトレバースイ
ッチ７０及びシフトポジションスイッチ７２が前記した
ギヤ状態検出手段に、マイクロ・コンピュータ９０が前
記したスロットル開度設定手段及びアクチュエータ指令
値演算手段に相当する。

続いて、第４図フロー・チャートを参照して本制御装置
の動作を説明する。尚、このプログラムは、所定時間、
例えば１０ｍ５毎にループして繰り返される。

先ず、３１０において前回演算した指令値θＣＭＤｎ−
１を出力する。この指令値はパルス数（変位量）で示さ
れる。本制御手法においては第５図に示す如く、演算周
期は１０ｍ５毎の比較的短時間の等間隔とすると共に、
演算した指令値を直ちに出力することなく、−旦スドア
しておいて次の周期の初めに出力する。

続いて、Ｓ１２において機関回転数Ｎｅ、アクセル開度
θＡＰ、セレクトレバー位置等の制御パラメータを順次
読み込んでＲＡＭ９０　ｅに格納し、Ｓ１４において基
準開度θＴＨＭ　　（パルス絶対値）を決定する。

第６図はこのマツプ検索のサブルーチンを示すフロー・
チャートであり、同図に従って説明すると、先ず５１４
ａにおいてセレクトレバーがＮレンジにあるか否か判断
し、Ｎレンジにある場合には５１４ｂにおいてアクセル
開度θ＾Ｐに補正係数Ｋ　ＳＮＰを乗じて積を求め、そ
の積からＲＯＭ９０ｄに格納しであるテーブルを検索し
、基準開度θＴ）ＩＭを算出する。尚、この補正係数Ｋ
　ＳＮＰは、例えば１．０，０．８等と適宜設定する。

次いで、５１４ｃにおいて基準開度が上限値θＳＮＰを
超えているか否か判断し、超えている場合は５１４ｄに
おいて該上限値に制限する。この上限値は例えば３０度
とする（スロットル開度を零（全閉）〜８４度（全開）
とした場合）。従って、実際にアクセルペダルが全開位
置まで踏み込まれた場合でもスロットル開度は３０度を
もって上限とする。

而して、５１４ａにおいてＮレンジにないと判断された
場合、続いて５１４ｅに進んでＰレンジにあるか否か判
断する。Ｐレンジにあると判断されるときは機関無負荷
の点でＮレンジと同様であるので、５１４ｂに移行して
前述の如き手順で開度が決定される。又、５１４ｅにお
いてＰレンジにないと判断されるときは５１４ｆに進ん
でＲレンジにあるか否か判断し、肯定されるときは８１
４ｇにおいてアクセル開度θＡＰに補正係数ＫＲＶＳを
乗じて前述の手順と同様に基準開度θＴＨＭを算出し、
５１４ｈで上限値θＲＶＳを超えるか否か判断し、超え
るときはＳ１４　ｉで上限値に制限する。斯くの如く構
成した結果、車両を後退する時にはスロットル開度は３
０度以上開くことがなく、リバースギヤが噛合して負荷
が加わることから機関回転数も低く押さえられて徐行し
、後退時の操縦が容易となる。

尚、５１４ｆでも否定されたときはセレクトレバーはＮ
、Ｐ、Ｒレンジになく、従って前進側にあることになる
ので、５１４ｊにおいてＲＯＭ９０ｄに格納したマツプ
を検索して基準開度を決定する。この場合、マツプ内に
おいて基準開度は適宜に設定した関数関係で決定されて
おり、アクセル開度θＡＰと機関回転数Ｎｅとから検索
する。

尚、Ｄレンジにおいてはスロットル開度は所定値以下に
抑制されることがない。

再び、第４図フロー・チャートに戻ると、続いて３１６
においてアイドル制御域にあるか否か判断する。これは
、スタータスイッチ信号、セレクトレバー位置信号、車
速、吸気圧力、スロットル開度及び機関回転数等から判
断し、特に機関回転数が適宜設定した減速回転数以下で
アイドル判別回転数以上である場合にアイドル制御域に
あると判断し、３１Ｂに進んでアイドル制御用のスロッ
トル開度θ１ｄｌｅを適宜決定する。

Ｓ１６においてアイドル制御域にないと判断された場合
はＳ２０に進み、所定の開度θ１ｄｌｅ−ｒｅｆをもっ
てアイドル開度とする。この所定開度は例えば、アイド
ル制御域での上限開度たる１０度（但し、ＨＯＴ　−８
４度）とする。

続いて、Ｓ２２においてオートクルーズ制御域にあるか
否か判断する。これは、前記したブレーキスイッチ７４
、メインスイッチ７６等の出力信号から判断する。而し
て、オートクルーズ制御域にあると判断された場合はＳ
２４に進んで設定車速を保つべく適宜オートクルーズ開
度θｃｒｕを演算すると共に、然らざる場合は３２Ｂに
おいてクルーズ開度を零とする。

続いて、３２８において目標開度θＴＨＯを算出する。

これは、それまでに算出した開度、即ち、基準開度θＴ
ＨＭ　、アイドル開度θ１ｄｌｅ及びオートクルーズ開
度θｃｒｕの中から最大値を選んで行う。斯く最大値を
採ることによって、例えばアイドル制御域とオートクル
ーズ制御域が重複する運転状態においても両者を満足す
るスロットル開度を実現することができる。尚、選択し
た最大値は開度で示されているので、本ステップにおい
て所定数（１パルス当たりの開度）で割ってパルス数に
変換する。

続いて、Ｓ３０において、前回のスロットル開度θＴＨ
Ｐｎ−１（パルス絶対値）にＳＩＯで出力した前回指令
値θＣＭＤｎ−１を加算して現在の開度、より正確には
現在移動中のスロットル開度θＴＨＰｎを算出し、続い
てＳ３２において、その現在開度と目標値との偏差を算
出して今回のモータ指令値θＣＭＤｎ　（パルス変位量
）を決定する。

続いて、Ｓ３４において今回の指令値の絶対値、即ち正
逆の回転方向を問わない値が上限値θＭＡＸを超えるか
否か判断し、超える場合には回転方向に応じて制御値を
上限値に制限する（８３６３８．４０）。この上限値θ
ＭＡＸは、演算周期１０ｍ５内に出力し終えることが可
能な上限の値を意味する。即ち、指令パルスが２以上の
周期に亘って出力され続けられると、Ｓ３０における現
在開度の算出を正確に行うことが出来ないので、この様
にリミットを設けて現在開度を正確に把握する。

続いて、Ｓ４２において指令値に付いて再びリミットチ
エツクを行う。これはスロットル弁が指令される如くに
移動可能か否かを判断するためのものであり、Ｓ４２に
おいて回転方向を判断し、開弁方向にあると判断される
場合には続いてＳ４４において演算した指令値通りにス
ロットル弁が移動可能な様に制御値を決定する。即ち、
スロットル弁が物理的に開弁可能な最大開度（ＷＯＴ　
）に相当する上限開度θＴｌ（）ＩＡＸ　　（パルス絶
対値）から現在開度θＴＨＰｎを減算した値が移動可能
範囲と云うことになるので、その値と演算指令値とを比
較して小さい方の値を選択する。これは、スロットル弁
が弁軸６ａにスプリングを取着されて全開方向に付勢さ
れているため、全開以上の指令値をパルスモータに与え
た場合にはストッパに衝き当たった時点で特性上パルス
モータが脱調してスプリング力で直ちに全閉位置に戻さ
れて機関出力が象、滅する不都合を回避するためである
。尚、指令値が閉弁方向の値である場合には現在開度は
全開位置を零として算出される正の値であるので、単に
制御値（絶対値）と現在開度とを比較して少ない方の値
を選択するのみで指令値を移動可能な範囲に制限するこ
とが出来る（Ｓ４６）。この場合、閉弁方向に付いては
スプリングによる付勢力の問題はないが、斯る如く構成
することによってスロットル弁の作動に関与しないパル
スの出力を制限することが出来、演算速度及び制御応答
性が向上する。尚、斯る如く演算した指令値は演算が終
了した時点で出力することなくＲＡＭ内にストアしてお
き、次回のプログラム起動時にＳＩＯにおいて出力する
ことは前記した通りである。

上記の如く、本実施例においてはセレクトレバー位置信
号からギヤがＮ、　Ｐ、　Ｒのいづれかにあるときはア
クセル開度に補正係数を乗じて基準開度を決定し、次い
で決定した基準開度を上限値と比較して上限値を超える
ときは該上限値に制限する如く構成したので、Ｎ、　　
Ｐレンジにあって機関無負荷状態にあるときにアクセル
ペダルがスナップされても機関回転数が不要に上昇する
ことがなく、またＲレンジにあるときも機関回転数は比
較的低く押さえられるので、後退時の操縦が容易となる
。

尚、本発明をアクセルペダルとスロットル弁との機械的
連結が完全に切り離された機構に付いて説明して来たが
、本発明はアクセルワイヤ等の機械的連結を残したまま
パルスモータを追加的に設たものに付いても妥当するこ
とは云うまでもない。

（発明の効果） 本発明に係る車載内燃機関のスロットル開度制御■装置
においては、変速機のギヤ比又はギヤ位置を検出するギ
ヤ状態検出手段を設け、スロットル開度設定手段は其の
出力を入力し、ギヤが前進位置にないことが検出された
ときはスロットル開度を所定の値以下に抑制する如く構
成したので、車両が停止状態にあるときにアクセルペダ
ルが空吹かしされても機関回転数が不要に上昇して燃費
性が不用に悪化することがなく、また車両後退時にも回
転数が押さえられて操縦が容易となる利点を備える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車載内燃機関のスロットル開度制
御装置のクレーム対応図、第２図は該制御装置を全体的
に示す概略図、第３図は其の中の制御ユニットの詳細を
示すブロック図、第４図は該装置の動作を示すフロー・
チャート、第５図は本制御装置の動作を示すタイミング
チャート及び第６図は基準開度決定のサブルーチンを示
すフロー・チャートである。 １・・・アクセルペダル踏込量検出手段（アクセルセン
サ４Ｂ）、２・・・機関運転状態検出手段（クランク角
センサ５２他）、３・・・スロットル開度設定手段（マ
イクロ・コンピュータ９０）、４・・・アクチュエータ
指令値演算手段（マイクロ・コンピュータ９０）、５・
・・アクチュエータ（パルスモータ３４）、６・・・ス
ロットル弁、７・・・ギヤ状態検出手段（セレクトレバ
ースイッチ７０、シフトポジションスイッチ７２）ｌＯ
・・・内燃機関、１２・・・吸気路、３２・・・アクセ
ルペダル、３′４・・・パルスモータ、４０・・・スロ
ットルセンサ、４２・・・吸気圧センサ、４４・・・吸
気温センサ、４６・・・大気圧センサ、４８・・・アク
セルセンサ、５０・・・水温センサ、５２・・・クラン
ク角センサ、５４・・・車速センサ、５８・・・制御ユ
ニット、６０・・・ＡＣＧセンサ、６２・・・パワステ
スイッチ、６４・・・エアコンスイッチ、６６・・・ス
タータスイッチ、６８・・・バッテリ電圧センサ、７０
・・・セレクトレバースイッチ、７２・・・シフトポジ
ションスイッチ、７４・・・ブレーキスイッチ、７６・
・・ＡＣメインスイッチ、７８・・・ＡＣセットスイッ
チ、８０・・・ＡＣリジュームスイッチ、９０・・・マ
イクロ・コンピュータ 出願人　　　　本田技研工業株式会社 代理人　　　　弁理士　　吉１）　豊 第５図 第４図 １、　事件の表示 昭和６３年特許願第１８７９０５号 ２、発明の名称 車載内燃機関のスロットル開度制御装置３、補正をする
者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都港区南青山２丁目ｌ＃ｒ１号傘シダ　　
ギケシスウク嘗つ 名　称　本田技研工業株式会社 ９　　　糞　　　クダ　　し 代表者久米是志 ４、代理人 ◎１６２電話０３　（２３５）　４５３７住　所　東京
都新宿区市谷本村町３番地２５号６、補正により増加す
る請求項の数　２８、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書の発明の詳細な説明を以下の通り補正する
■明細書第４頁第９行の「て機関吸気路に設けられたス
ロットル弁の開度を」を「、所定の特性に基づいて機関
吸気路に設けられたスロットル弁の開度を」と補正する
。 ■明細書第４頁第１０行乃至第１１行「設定するスロッ
トル開度設定手段３、該スロットル開度設定手段の出力
を入力してスロットル弁を」を「決定するスロットル開
度決定手段３、該スロットル開度決定手段の出力を入力
してスロットル弁を」と補正する■明細書第４頁第２０
行の「トル開度設定手段」を「トル開度決定手段」と補
正する。 ■明細書第５頁第２行の［たときはスロットル開度を所
定の値以下に抑制す」を「たときは前記所定の特性と異
なる第２の特性に基づいてスロットル開度を決定す」と
補正する。 ■明細書第１７頁第１３行のｒ本発明」を「請求項１項
」と補正する。 ■明細書第１７頁第１６行の「小開度設定手段」を「小
開度決定手段」と補正する。 ■明細書第１７頁第１７行乃至第１８行「位置にないこ
とが検出されたときはスロットル開度を所定の値以下に
抑制する如く構成したので、」を「位置にないことが検
出されたときは前記所定の特性と異なる第２の特性に基
づいてスロットル開度を決定する如く構成したので、車
両停止時乃至は後退時にスロットル開度を走行時のそれ
と異なる特性で制御することが可能となり、その特性を
適宜設定することによって停止時の燃費性或いは後退時
の運転性等を向上させることが出来る。 また請求項２項に係る装置においては、前記第２の特性
は、アクセルペダル踏込量に補正係数を乗算及び／又は
加算して求められる値に応じて設定される如く構成した
ので、アクセルペダル踏込量に示される運転者の出力要
求を満足させつつ、停止時乃至は後退時のスロットル開
度を最適位置に制御することが出来る。 また請求項３項に係る装置においては、前記第２の特性
は、ギヤ状態に応じてスロットル開度の上限値を設けて
なる如く構成したので、」と補正する■明細書第１８頁
第１行の「不用」を「不要」と補正する。 （３）明細書の図面の簡単な説明を以下の通り補正する
明細書第１８頁第１６行の「小開度設定手段」を「小開
度決定手段」と補正する。 （４）図面 第１図を別紙の通り補正する。 ２、特許請求の範囲 ａ、車両運転席床面に配されたアクセルペダルの踏込量
を検出するアクセルペダル踏込量検出手段、 ｂ０機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手段、 Ｃ１該機関運転状態検出手段及び前記アクセルペダル踏
込量検出手段の出力を入力し、所定■Ｗζ１ニハΔＸ−
機関吸気路に設けられたスロットル弁の開度を決定する
スロットル開度人定手段、 ｄ、該スロットル開度人定手段の出力を入力してスロッ
トル弁を駆動するアクチュエータへの・指令値を演算す
るアクチュエータ指令値演算手段、 ｅ、該アクチュエータ指令値演算手段の出力を人力して
作動するアクチュエータ、 及び ｆ、該アクチュエータに連結され、その作動に応じて機
関吸気路を開閉するスロットル弁、からなる車載内燃機
関のスロットル開度制御装置において、 ｇ、変速機のギヤ比又はギヤ位置を検出するギヤ状態検
出手段、 を設け、前記スロットル開度法、定手段は、該ギヤ状態
検出手段の出力を入力し、ギヤが前進位置にないことが
検出されたときはＦ１１柁Ｐ　　の　　となる　２の特
　に　づいてスロットル　　を。 することを特徴とする車載内燃機関のスロットル開度制
御装置。 上に」団Ｕ引」礼！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ．車両運転席床面に配されたアクセルペダルの踏込量
   を検出するアクセルペダル踏込量検出手段、 ｂ．機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手段、 ｃ．該機関運転状態検出手段及び前記アクセルペダル踏
   込量検出手段の出力を入力して機関吸気路に設けられた
   スロットル弁の開度を設定するスロットル開度設定手段
   、 ｄ．該スロットル開度設定手段の出力を入力してスロッ
   トル弁を駆動するアクチュエータへの指令値を演算する
   アクチュエータ指令値演算手段、 ｅ．該アクチュエータ指令値演算手段の出力を入力して
   作動するアクチュエータ、 及び ｆ．該アクチュエータに連結され、その作動に応じて機
   関吸気路を開閉するスロットル弁、 からなる車載内燃機関のスロットル開度制御装置におい
   て、 ｇ．変速機のギヤ比又はギヤ位置を検出するギヤ状態検
   出手段、 を設け、前記スロットル開度設定手段は、該ギヤ状態検
   出手段の出力を入力し、ギヤが前進位置にないことが検
   出されたときはスロットル開度を所定の値以下に抑制す
   ることを特徴とする車載内燃機関のスロットル開度制御
   装置。