JPH0243020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、主として自動車のエンジンに適用さ
れるアイドル回転数制御システムに関するもので
ある。

［従来の技術］ 近時の自動車用エンジンには、燃料経済性を向
上させるための種々のシステムが組み込まれてい
るが、その一つとして、アイドル回転数制御シス
テムを採用しているものが少なくない。

しかして、この種の制御システムに関する先行
技術としては、例えば、特願昭59−135522号に示
されるものがある。すなわち、このアイドル回転
数制御システムは、エンジンの回転数を検出する
回転数検出手段と、閉成方向に自己復帰するスロ
ツトルバルブの回動部を係止する作動子を有し該
作動子を進退動作させて前記スロツトルバルブの
閉止位置を調節する開度調節機構と、この開度調
節機構の作動子に前記回動部が当接した際にその
当接押力を受けて弾性的に後退する可動接点を有
しその後退した可動接点を静止接点に弾接させて
導通状態に切換るアイドルスイツチと、このアイ
ドルスイツチが導通状態に維持されている運転領
域で前記開度調節機構を制御支配下におき前記回
転検出手段により検出されるエンジン回転数が目
標回転数に収束するように前記作動子の進退位置
を制御するフイードバツク制御手段とを具備して
いる。そして、前記目標回転数をエンジンの冷却
水温に応じて更新するようにし、エンジンストー
ルを招かない範囲で、アイドル回転数を可及的に
低い値に安定維持し得るようになつている。

ところが、単にこれだけのものでは、前記アイ
ドルスイツチのいわゆる遊びに起因して、制御の
整合性が損なわれるという問題が生じることがあ
る。

第４図はこの問題を具体的に説明するための説
明図であり、図中１は自動車用ガソリンエンジン
の気化器、２はこの気化器１のスロツトルバル
ブ、３はこのスロツトルバルブ２の回動部、４は
前記スロツトルバルブ２を閉止方向に付勢するス
プリング、５はワイヤ６を介して前記スロツトル
バルブを開成方向に付勢するためのアクセルペダ
ルである。そして、７は前記スロツトルバルブ２
の回動部３を係止して該スロツトルバルブ２の閉
止位置を調節する開度調節機構、８はこの開度調
節機構７に関連させて設けたアイドルスイツチで
ある。

前記開度調節機構７は、DCモータ１１の出力
軸１２に送りねじ部１３を設け、この送りねじ部
１３に袋ナツト状の作動子１４を螺合させたもの
で、前記DCモータ１１を前記フイードバツク制
御手段からの信号により作動させることによつ
て、図示しない案内部材によつて回転を禁止され
た前記作動子１４を軸心方向へ螺合進退させるよ
うになつている。そして、前記アイドルスイツチ
８は、前記開度調節機構７の作動子１４に前記回
動部３が当接した際にその当接押力を受けて弾性
的に後退する可動接点１５を有しその後退した可
動接点１５を静止接点１６に弾接させて導通状態
に切換るようにしたものである。具体的には、前
記DCモータ１１の出力軸１２を、一定の範囲内
で軸心方向に遊動し得るように支承し且つ弱い力
で前進方向へ弾性偏倚したうえで、前記出力軸３
に絶縁部材１７を介して前記可動接点１５を保持
させるとともに、固定ハウジング１８に前記静止
接点１６を支持させたものである。しかして、こ
のスイツチ８は、気化器１のスロツトルバルブ２
の回動部３が前記作動子１４から離れている場合
には、前記出力軸１２が前進位置イに保持されて
おり前記可動接点１５が前記静止接点１６から離
れているため非導通状態に維持されている（第５
図ａ参照）が、前記回動部３が前記作動子１４に
当接しその当接押力によつて前記出力軸１２が後
退位置ロまで押し戻された場合に前記可動接点１
５が前記静止接点１６に接触して導通状態に切換
るようになつている（第５図ｃ参照）。ところで、
このような構成のものでは、前記可動接点１５と
前記静止接点１６との接触圧を確保して確実な導
通状態を維持できるようにするために、前記出力
軸１２が前記前進位置イから前記後退位置ロへ後
退する途中ハにおいて前記可動接点１５と前記静
止接点１６とが接触を開始するように設定されて
おり、接触後、さらに遊び代Ｌだけ前記出力軸１
２が前記接点１６を弾性変形させつつ後退した状
態で適正な接点接触圧を確保することができるよ
うになつている。ところが、このようなものであ
ると、例えば、アイドリング状態（第５図ｃ参
照）から前記遊び代Ｌの範囲内でアクセルペダル
５を踏込んだ場合に不都合が生じる。すなわち、
アイドリング状態からアクセルペダル５に足を軽
く載せたような場合には、スロツトルバルブ２が
若干開成し、エンジンの回転数が少し上昇する。
このときスロツトルバルブ２の開成量が少なくそ
の回動部３の作動量が前記遊び代Ｌに満たない場
合（第５図ｂとｃとの中間状態となつた場合）に
は、前記アイドルスイツチ８は導通状態を維持す
ることになり、前記開度調節手段７は、依然とし
てフイードバツク制御手段の制御支配下におかれ
ることになる。そのため、エンジンの回転数が若
干でも上昇すると、前記フイードバツク制御手段
は、アイドル回転数が自然上昇したものと誤つて
判断し、前記開度調節手段７に向けてアイドル回
転数を下げるべき旨の信号、つまり、前記作動子
１４を後退させるべき旨の信号を出力することに
なる。したがつて、その状態から前記アクセルペ
ダル５への足載せを解除した場合には、前記作動
子１４が意外な位置にまで後退していることにな
り、スロツトルバルブ２が瞬間的に閉じ過ぎてエ
ンジンの回転が一時的に不調となつたり、そのま
ま停止してしまうという不都合を招く。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、このような事情に着目してなされた
もので、前記アイドルスイツチのいわゆる遊びに
起因して、制御の整合性が損なわれるという問題
を確実に解消することを目的としている。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、このような目的を達成するために、
第１図に示すように、エンジンの回転数を検出す
る回転数検出手段２６と、閉成方向に自己復帰す
るスロツトルバルブ２の回動部３を係止する作動
子１４を有し該作動子１４を進退動作せて前記ス
ロツトルバルブ２の閉止位置を調節する開度調節
機構７と、この開度調節機構７の作動子１４に前
記回動部３が当接した際にその当接押力を受けて
弾性的に移動する可動接点１５を有しその移動し
た可動接点１５を静止接点１４に弾接させて導通
状態に切換るアイドルスイツチ８と、このアイド
ルスイツチ８が導通状態に維持されている運転領
域で前記開度調節機構７を制御支配下におき前記
回転数検出手段２６により検出されるエンジン回
転数が目標アイドル回転数に近づくように前記作
動子１４の進退位置を制御するフイードバツク制
御手段９と、前記フイードバツク制御手段９が前
記開度調節機構７を作動させたのち一定時間が経
過しても前記回転数検出手段２６により検出され
るエンジン回転数が制御方向に変化しないことを
確認した場合に前記開度調節機構７をその位置に
停止させるかまたは一定時間経過前の作動位置に
復帰させる誤作動防止手段１０とを具備してなる
ものにしたことを特徴とする。

［作用］ かかる手段によれば、アイドリング状態から、
アクセルペダルへの足載せ等によりエンジンの回
転数が若干上昇した場合、まず前記フイードバツ
ク制御手段９から前記開度調節機構７に向けてア
イドル回転数を低下させるべき旨の信号が出力さ
れ前記作動子１４が後退させられる。しかし、足
載せ等によりエンジン回転数が上昇している場合
には、前記作動子１４を移動させてスロツトルバ
ルブ２の閉止位置を変更してもエンジンの回転数
はそれに追従して変化することがない。しかし
て、前記信号を出力してから一定時間が経過して
も回転数検出手段７により検出されるエンジン回
転数が制御方向に変化しないことを前記誤動作防
止手段１０が確認した場合には、そのフイードバ
ツク制御が一旦停止され前記開度調節機構７がそ
の場で停止させられるかまたは前記一定時間経過
前の作動位置に復帰させられる。したがつて、足
載せ等が解除されて、スロツトルバルブ２が閉止
位置に自己復帰した場合、該スロツトルバルブ２
は、前記開度調節手段７の作動子１４により適正
な位置で係止されることになり、エンジンの息つ
きやエンジンスートル等の不都合は生じない。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図、第３図を参
照して説明する。

なお、第４図に示すものと同一または相当する
部分には同一の符号を付して説明を省略する。

このシステムは、第４図に示すものと同様に、
自動車用エンジンに適用されるもので、図中１は
気化器、２はスロツトルバルブ、３はスロツトル
バルブ２の回動部である。回動部３は、レバー状
のもので、スロツトルバルブ本体２ａを支承する
支軸２ｂと一体に回動するようになつている。ま
た、７は開度調節機構であり、この開度調節機構
７のDCモータ１１は、直流電圧をパルス的に印
加することによつて駆動されるようになつてい
る。そして、その出力軸１２は、固定フレーム１
８に対して軸心方向に一定距離（前進位置イ〜後
退位置ロに相当する距離）だけ進退し得るように
保持されており、前記スプリング４よりもはるか
に弱いスプリング（図示せず）で前方（図中下
方）へ付勢されている。また、この出力軸１２に
螺着した作動子１４は、該出力軸の１２のねじ部
１３に螺合する円筒状の本体部１４ａと、この本
体部１４ａの先端に圧入した受圧部１４ｂとを具
備してなるもので、この受圧部１４ｂの先端で前
記回動部３を係止するようになつている。そし
て、前記本体部１４ａの外周に突設した突起１４
ｃを前記固定フレーム１８の前面に装着されるカ
バーに設けた軸方向溝（図示せず）にスライド可
能に嵌合させて回転を禁止されている。また、２
１は前記開度調節機構７を制御するためのマイク
ロコンピユータシステムであり、フイードバツク
制御手段および誤動作防止手段としての役割を担
つている。このマイクロコンピユータシステム２
１は、中央演算処理装置（CPU）２２と、メモ
リ２３と、インタフエース２４，２５とを具備し
ている。そして、前記インターフエイス２４に、
前記アイドルスイツチ８からの信号ａ、回転数検
出手段２６からの信号ｂ、伝動状態検出手段２７
からの信号ｃ、水温センサ２８からの信号ｄおよ
び車速センサ２９からの信号ｅがそれぞれ入力さ
れるとともに、前記インターフエイス２５から前
記開度調節手段７に向けて駆動信号ｆが出力され
るようになつている。アイドルスイツチ８は、前
記出力軸１２に固定した絶縁部材１７に保持され
た可動接点１５と、固定フレーム１８に支持され
た静止接点１６とを有してなるもので、第４図お
よび第５図に示したものと全く同様の構成をなし
ている。また、回転数検出手段２６は、エンジン
の回転数を検出するためのもので、例えば、イグ
ニツシヨンパルス等を利用するようになつてい
る。また、伝動状態検出手段２７は、エンジンと
駆動車輪との間の伝動状態が断たれているか否か
を検出するためのもので、クラツチの断続に応じ
て切換るクラツチスイツチやトランスミツシヨン
が中立位置にシフトされた場合に切換るニユート
ラルスイツチ等がこれに相当する。また、水温セ
ンサ２８は、エンジンの冷却水温を検出するため
のもので、例えば、水温をアナログ電気信号に変
換するサーミスタと、このサーミスタの出力をデ
ジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備え
てなる。

そして、前記マイクロコンピユータシステム
は、第３図に概略的に示すような手順に沿つて作
動するようにプログラムされている。まず、ステ
ツプ５１において、特定の時点におけるアイドル
スイツチ８、回転数検出手段２６、伝動状態検出
手段２７、水温センサ２８および車速センサ２９
からの各信号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを入力する。ま
た、ステツプ５２において、エンジンが始動して
いるか否かを判断する。これは前記回転数検出手
段２６により検出されるエンジン回転数が、例え
ば、500rpmを上回つているか否かによつて判断
される。また、ステツプ５３で、前記アイドルス
イツチ８が導通状態（ON）にあるか否かを判別
し、ステツプ５４で、車速センサ２９により検出
される車速が、例えば、2.8Km／hr未満であるか
否かを判断し、ステツプ55で伝動系が非伝達状態
にあるか否かを判断する。そして、これら各ステ
ツプ52〜55における条件が全て満たされた場合に
はステツプ５６へ移行する一方、前記条件のいず
れかが満たされない場合には、前記ステツプ51に
復帰し、時点を変えて同様な手順を繰返す。ステ
ツプ56へ移行した場合には、水温センサ２８によ
り検出されるエンジンの冷却水温に応じた値の目
標アイドル回転数N₁を、メモリ２３に格納して
あるテーブルからルツクアツプする。そして、ス
テツプ57において、その目標アイドル回転数N₁
と、前記回転数検出手段２６により検出される実
際のエンジン回転数N₂とを比較する。その結果、
実際のエンジン回転数N₂と、前記目標アイドル
回転数N₁との差が、許容値（例えば、±20rpm）
を上回らない場合には、開度調節機構７を作動さ
せる必要がないとしてステツプ51へ復帰し、時点
を変えて同様な手順を繰返す。逆に、実際のエン
ジン回転数N₂と、目標アイドル回転数N₁との差
が前記許容値を越えた場合には、ステツプ58へ進
む。ステツプ58では、開度調節手段７を作動させ
るべき方向を判別した上で、この開度調節手段７
のDCモータ１１に１パルス分の電圧を印加すべ
き旨の指令を出す。すなわち、実際のエンジン回
転数N₂が、目標アイドル回転数N₁よりも高い場
合には、前記作動子１４が後退する方向に前記モ
ータ１１を１パルス分だけ作動させ、実際のエン
ジン回転数N₂が前記目標アイドル回転数N₁より
も低い場合には、前記作動子１４が前進する方向
へ前記モータ１１を作動させるようになつてい
る。このようにして開度調節手段７のDCモータ
１１を１パルス分だけ作動させた後、ステツプ59
で、一定時間（例えば、１秒間）経過するまで待
機し、しかる後、ステツプ60で、前記回転検出手
段２６からの新たな情報を入力する。そして、ス
テツプ61において、前記回転数検出手段２６によ
り検出されるエンジン回転数N₂が制御方向へ変
化したか否かを判断する。その結果、前記エンジ
ン回転数N₂が制御方向へ変化したことを確認し
た場合には、正常なフイードバツク制御が行なわ
れていると判定し、ステツプ51に戻つて同様な手
順を繰返す。一方、前記エンジン回転数N₂が、
制御方向に変化していないことを確認した場合、
つまり、作動子１４が後退する方向にDCモータ
１１を作動させたにもかかわらず、モータ作動後
に検出されたエンジン回転数N₂が、モータ作動
前に検出されたエンジン回転数N₂に比べて適正
な値だけ低下していないことを確認した場合に
は、正常なフイードバツク制御が行なわれていな
いと判定し、ステツプ62へ移行する。ステツプ62
では、開度調節手段７のDCモータ１１を、ステ
ツプ58で作動させた方向とは逆の方向へ１パルス
分だけ作動させるべき旨の指令を出力し、しかる
後に、ステツプ51へ戻る。

このような構成のものであれば、通常の場合に
は、ステツプ51〜57→51またはステツプ51〜61→
51という手順が繰り返され、正常なフイードバツ
ク制御が行なわれてアイドル回転数が水温に応じ
た適正な範囲の値に維持される。一方、運転者が
アクセルペダル５に軽く足を載せた場合などのよ
うに、アイドルスイツチ８が非導通状態に切換わ
らない範囲（遊び代Ｌの範囲）で、スロツトルバ
ルブ２が若干開成した場合には、前述のフイード
バツク制御が解除されないままで、エンジンの回
転数が上昇するため、ステツプ57からステツプ58
へ移行し、開度調節手段７のDCモータ５８が作
動子１４を後退させる方向に１パルス分だけ駆動
される。しかしながら、この場合にはスロツトル
バルブ２がアクセルペダル５の踏込によつて開成
しているのであるから、前記モータ１１を作動さ
せて作動子１４を後退させても、前記スロツトル
バルブ２がその制御に追従して閉成しエンジンの
回転数が低下方向に変化するということがない。
したがつて、この場合には、ステツプ61からステ
ツプ62に移行することになり、前記モータ１１が
作動子１４を前進させる方向に１パルス分だけ逆
駆動される。そして、このようなアクセルペダル
の微小な踏込を続けている間は、ステツプ51〜62
→51という順序で制御が繰り返される。そのた
め、アクセルペダル５の踏込をどの時点で解除し
ても作動子１４が適正な位置に待機していること
になり、エンジンの一時的な不調を招いたり、エ
ンジンストールをひき起すというような不都合が
生じない。

なお、以上の実施例では、前記開度調節機構を
作動させたのち一定時間が経過しても前記回転数
検出手段により検出されるエンジン回転数が制御
方向に変化しないことを確認した場合に前記開度
調節機構を一定時間経過前の作動位置に復帰させ
る場合について説明したが、本発明は、必ずしも
このようなものに限られるわけではなく、例え
ば、前記変化が検出されるまで、前記開度調節機
構をその作動位置で停止させておくようにしても
よい。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、次の
ような効果が得られる。

まず、アイドル回転数をフイードバツク制御し
ている際に、エンジン回転数が制御に追従して変
化し得なくなつた場合には、開度調節機構の作動
子のフイードバツク的な移動が一時的に禁止され
るようになつているので、アイドルスイツチのい
わゆる遊びに起因して、制御の整合性が損なわれ
るということがない。すなわち、アクセルペダル
への足載せを解除した際にエンジンが息付きを起
したり、停止してしまうというような不都合を確
実に解消することができるものである。

また、制御の最終目標たるエンジン回転数を直
接検出し、その検出値に基いてフイードバツク制
御と誤動作防止制御とを行なうようにしているの
で、間接的な要因を検出して制御を行なう場合に
比べて精度の高い制御が可能である。そのため、
運転者に対する不快感やエンジンストールを招か
ない範囲で、アイドル回転数を極力低い値に設定
した経済的な運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための全体構成図、
第２図は本発明の一実施例を示す概略構成説明
図、第３図は同実施例における制御手順を説明す
るための説明図、第４図は従来例を示す概略構成
説明図、第５図ａ，ｂ，ｃは同従来例の作用説明
図である。 １……気化器、２……スロツトルバルブ、３…
…回動部、７……開度調節手段、８……アイドル
スイツチ、９……フイードバツク制御手段、１０
……誤動作防止手段、１１……DCモータ、１２
……出力軸、１５……可動接点、１６……静止接
点、２１……マイクロコンピユータ、２６……回
転数検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの回転数を検出する回転数検出手段
   と、閉成方向に自己復帰するスロツトルバルブの
   回動部を係止する作動子を有し該作動子を進退動
   作せて前記スロツトルバルブの閉止位置を調節す
   る開度調節機構と、この開度調節機構の作動子に
   前記回動部が当接した際にその当接押力を受けて
   弾性的に移動する可動接点を有しその移動した可
   動接点を静止接点に弾接させて導通状態に切換る
   アイドルスイツチと、このアイドルスイツチが導
   通状態に維持されている運転領域で前記開度調節
   機構を制御支配下におき前記回転検出手段により
   検出されるエンジン回転数が目標回転数に近づく
   ように前記作動子の進退位置を制御するフイード
   バツク制御手段と、前記フイードバツク制御手段
   が前記開度調節機構を作動させたのち一定時間が
   経過しても前記回転数検出手段により検出される
   エンジン回転数が制御方向に変化しないことを確
   認した場合に前記開度調節機構をその位置に停止
   させるかまたは一定時間経過前の作動位置に復帰
   させる誤作動防止手段とを具備してなることを特
   徴とするエンジンのアイドル回転数制御システ
   ム。