JPH0243021B2

JPH0243021B2 -

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Publication number: JPH0243021B2
Application number: JP21214284A
Authority: JP
Priority date: 1984-10-08
Filing date: 1984-10-08
Publication date: 1990-09-26
Also published as: JPS6189952A

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
転数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、スロツトルバルブ２の
開度を検出する開度検出手段３０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開度検出手段３０により
検出されるスロツトルバルブ２の開度が制御方向
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１
０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から前記開度調節手段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スロツトルバルブ
２の開度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
過しても開度検出手段３０により検出されるスロ
ツトルバルブ２の開度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は開度調整機構であり、この開度調整機構
７のDCモータ１１は、直流電圧のパルス的印加
により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１８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１
４ａの外周に突設した突起１４ｃ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、２１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２１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、車速センサ２９から
の信号ｅおよび開度検出手段３０からの信号ｆ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から前記開度調整手段７に向けて駆動信
号ｇ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２
６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。さらに、開度検出手段
３０は、前記スロツトルバルブ２の開度を検出す
るためのもので、例えば、前記回動部３の回動変
位量を電気信号に変換するポテンシヨメータと、
このポテンシヨメータの出力をデジタル電気信号
に変換するＡ／Ｄ変換器とを具備してなる。

そして、前記マイクロコンピユータシステム２
１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、車速センサ２９およ
び開度検出手段３０からの各信号ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ，ｆ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で伝動系が非伝動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、前記開度検出手段３０からの
新たな信号を入力する。そして、ステツプ61にお
いて、前記開度検出手段３０により検出されるス
ロツトル開度が制御方向へ変化したか否かを判断
する。その結果、前記スロツトル開度が制御方向
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
スロツトル開度が、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、ステツプ60で検出されたスロツトル開度
が、DCモータ作動前に検出されたスロツトル開
度に比べて適正な値だけ変化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
て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５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開度調
節手段により検出されるスロツトル開度が制御方
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、スロツトル開度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、開度調節機構により直接駆動されるスロ
ツトルバルブの開度を検出し、その検出値に基い
てフイードバツク制御が正常に行なわれているか
否かの確認を行なうようにしているので、その確
認操作の確実化並びに迅速化を図ることが可能で
あり、応答性の高い適切な誤動作防止制御を行な
うことができる。

【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、３０…開度検
出手段。

Claims

【特許請求の範囲】

１エンジンの回転数を検出する回転数検出手段
と、スロツトルバルブの開度を検出する開度検出
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数検出手
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開度検出手段により検出
されるスロツトル開度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。