JPH0237135A

JPH0237135A - 車載内燃機関のスロットル開度制御装置

Info

Publication number: JPH0237135A
Application number: JP18790488A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Arai; 康久新井; Norio Suzuki; 典男鈴木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1988-07-27
Publication date: 1990-02-07
Also published as: JPH0433972B2

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介して機関の
運転状態に応じ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）自動車用の内燃機関においてアイドリング時に機関回転
数を一定に保つアイドル回転数制御技術は良く知られて
いるところであり、また走行時に車速を一定に保つオー
トクルーズ（オートドライブ）技術も良く知られている
ところである。而して、従前は其れ等の制御が独立した
装置を用いて個別に行われていたところから、それを単
一の装置に集約した技術が提案されており、その−例と
して特公昭６２−１１５７４９号公報記載の技術を挙げ
ることが出来る。

（発明が解決しようとする課題）而して、アイドル開度及びオートクルーズ開度或いはそ
の他の機関運転状態時のスロットル開度を単一の装置で
制御する場合、それ等の運転状態が重複する状況におい
て個別に決定されたスロットル開度をどのように調和さ
せるか従来必ずしも分明ではなかった。

従って、本発明の目的は従来技術の上述の欠点を解消す
ることにあり、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該アクチュエータを駆動して
スロットル弁を開閉し、アイドル回転数制御、オートク
ルーズ制御並びに其れ以外の機関運転状態時のスロット
ル開度をそれぞれ決定すると共に、該アクチュエータに
は決定したスロットル開度の中の最大値を与える如く構
成し、よって例えばアイドル制御域とオートクルーズ制
御域とが重複する運転状態が生じた場合であっても双方
を満足させつつスロットル開度を最適に制御することが
出来る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）上記の目的を達
成するために、本発明に係る車載内燃機関のスロットル
開度制御装置は第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、機関の運転状態を決定する機関運
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人力して機関吸気
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・ントル弁６
を備え、前記スロットル開度設定手段は、機関の運転状
態に応じてアイドル回転数制御用開度及びオートクルー
ズ制御用開度並びに其の他の機関運転状態用の開度をそ
れぞれ設定すると共に、前記アクチュエータ指令値演算
手段は、設定されたスロットル開度の中の最大値を選択
して前記アクチュエータに指令する如く構成した。

（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で開閉される排気ポ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
、運転者の踏込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・ノトル弁軸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
ヘ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が設げられ、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、シフトレバ−（図示せず）の
レンジ位置を検出するレンジセレクタスイッチ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８０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４０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ＲＡ
Ｍ９０ｅに一時格納される。又、クランク角センサ５２
等のデジタル出力は波形整形回路９２で波形整形されて
入力ポート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ＣＰＵ９
０　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
力ポート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、アクセルセンサ４８を除くク
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、マイクロ・コンピュータ９０が前記したスロットル
開度設定手段及びモ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、ＳＩＯ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。第５図に示す如く、本制御手法においては演算周
期は１ｏＩｕｓ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、３１２において機関回転数Ｎｅ、アクセル開度
θＡＰ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ＲＯＭ９０ｄに格納され
ているマツプを参照してアクセル開度θＡＰと機関回転
数Ｎｅとからスロットル弁の基準開度θＴＨＭを検索す
る。

続いて、Ｓ１６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、レンジセレク
タ信号、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、３１８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
ル制御域の上限開度たる１０度（但し、ＷＯＴ　＝　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
、オートクルーズメインスイッチ７６等の出力信号から
判断する。而して、クルーズ制御域にあると判断された
場合はＳ２４に進んで設定車速を一定に保つべく適宜オ
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においてオート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θＴＨＭ　、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。

斯く最大値を選択することによって、例えばアイドル制
御域とオートクルーズ制御域とが重複する運転状態が生
じた場合であっても、アイドル制御とオートクルーズ制
御とを両立させるスロットル開度制御が可能となる。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θＴＨＰ
ｎ−１にＳＩＯで出力した前回の指令値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を算出する。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θＣＭＯｎ　（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（３３６３８．４０）。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
周期に亘フて出力され続けられると３３０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
リミットを設けるものであり、この結実現在開度を正確
に把握することが出来る。

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算出する。即ち、
スロットル弁が物理的に開弁可能な最大の開度（ＷＯＴ
）に相当する上限開度θＴＨＭＡＸ　　（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。これは前述の如く、スロッ
トル弁は弁軸６ａにスプリングを取着されて全閉方向に
付勢されているため、全開度以上の指令値をパルスモー
タに与えた場合にはスロットル弁が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、滅するため
であり、従ってその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閉位
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、演算した指令値は直ちに出力することなく
ＲＡＭ内にストアしておき、次回のプログラム起動時に
Ｓ１０において出力することは前述した通りである。

本実施例においては、スロットル弁にパルスモータを連
結すると共に、アクセルペダル踏み込み量を含む機関の
運転状態からアイドル制御域、オートクルーズ制御域等
を検出し、現に該運転状態にあると否とに関わらず、其
れ等の運転状態毎にスロットル開度をそれぞれ決定し、
次いで其れ等の決定値の中の最大値を選択してアクチュ
エータに供給してスロットル弁を開閉する如く構成した
ので、全ての運転状態に妥当する如くにスロットル開度
を決定することが出来、例えばアイドル制御域とオート
クルーズ制御域とが重複する運転状態が生じた場合であ
っても其の両方を満足するスロットル開度を最適に実現
することが出来る。

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け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、スロットル開度設定手段は、機関の運転状態
に応じてアイドル回転数制御用開度及びオートクルーズ
制御用開度並びに其の他の機関運転状態用の開度をそれ
ぞれ設定すると共に、アクチュエータ指令値演算手段は
、設定されたスロットル開度の中の最大値を選択してア
クチュエータに指令する如く構成したので、アイドル回
転数制御とオートクルーズ制御とが重複する如き運転状
態が生じた場合であっても、それ等の双方を満足するス
ロットル開度を実現することが出来、あらゆる運転状態
を通じてスロットル開度を最適に制御することが出来る
。

【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・
チャート及び第５図は本制御装置の動作を示すタイミン
グチャートである。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、１０・・・内燃機関、１２・・・吸気路、３
２・・・アクセルペダル、３４・・・パルスモータ、４
０・・・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、４
８・・・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・・・レンジセレクタスイッチ、７２・・
・シフトポジションスイッチ、７４・・・ブレーキスイ
ッチ、７６・・・ＡＣメインスインチ、７８・・・ＡＣ
セ・ントスイ・ンチ、８０・・・ＡＣリジュームスイッ
チ、９０・・・マイクロ・コンピュータ

Claims

【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、ｄ、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ｅ、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、を備え、前記スロットル開度設定手段は、機関の運転状
態に応じてアイドル回転数制御用開度及びオートクルー
ズ制御用開度並びに其の他の機関運転状態用の開度をそ
れぞれ設定すると共に、前記アクチュエータ指令値演算
手段は、設定されたスロットル開度の中の最大値を選択
して前記アクチュエータに指令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。