JPH0312213B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はスロツトル弁の作動を電気的に制御す
るエンジンの制御装置に関するものである。

（従来技術） 近来、特開昭51−138235号公報に示すように、
スロツトル弁とアクセルペダルとを切離し、アク
セル操作量の検出信号に基づいてスロツトル弁を
電気的に制御する装置が開発されており、この装
置によれば、スロツトル弁とアクセルペダルとを
機械的に連結したものと比べ、加速時等の運転性
能やアクセルペダルの操作性などが改善される。
つまり、例えばアクセルペダルが急激に踏み込ま
れたとき、これに機械的に連動してスロツトル弁
が急激に開かれても、吸入空気および供給燃料は
それぞれの貫性のため急には増量されないので、
このような時に適当な速度でスロツトル弁が開か
れるようにスロツトル弁を電気的に制御すれば、
空気と燃料との追随性や各種制御系の応答性が向
上され、加速性能等が改善される。さらに電気的
制御によれば、アクセルペダル操作力の軽減およ
び運転者に適したアクセルペダル動作範囲の調整
も容易に可能となる等の利点がある。

ところで、このような電気的なスロツトル弁制
御手段による場合に、アクセル操作量に対応づけ
たスロツトル弁開閉量の制御値は予め制御回路に
おいて設定されるが、エンジン毎の品質的なばら
つき、経年変化、スロツトル弁作動用モータの劣
化等があつたとき、アクセル操作量とエンジン出
力との対応関係が変化し、オープン制御の場合は
アクセル操作量とスロツトル弁開度との対応関係
が変化することもある。そこで、スロツトル弁の
制御をより一層適切に行うため、上記対応関係の
変化を修正することが望まれていた。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、エンジン毎の
ばらつきや経年変化等があつた場合でも、アクセ
ル操作量に対するスロツトル弁開閉量の制御値を
修正し、適正にスロツトル弁を制御することので
きるエンジンの制御装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明装置は、エンジンの吸気通路に設けられ
たスロツトル弁と、アクセルペダル操作量を検出
するアクセル検出手段と、エンジンの運転状態を
検出する運転状態検出手段と、エンジン回転数を
検出するエンジン回転数検出手段と、上記アクセ
ル検出手段の出力を受けてアクセル操作量に応じ
て上記スロツトル弁を開閉するスロツトル弁制御
手段とを備えたエンジンにおいて、スロツトル弁
開作動手段と比較手段と補正手段とを有するエン
ジンテスト手段を設けている。上記スロツトル弁
開作動手段は、運転状態検出手段の出力を受けて
エンジンの無負荷運転時にアクセル検出手段の出
力にかかわらずスロツトル弁を強制的に所定開度
開作動させ、上記比較手段は、該スロツトル弁開
作動手段の作動時におけるエンジン回転数を上記
回転数検出手段の出力から検出し、この検出した
エンジン回転数と予め決められた基準値とを比較
する。また上記補正手段は上記比較手段の出力を
受け、上記スロツトル弁制御手段の、アクセル操
作量に対するスロツトル弁開閉量を補正する補正
するように構成している。

（実施例） 第１図において、１はエンジン、２は吸気通
路、３は吸気通路２に設けられたスロツトル弁で
ある。このスロツトル弁３は、図外のアクセルペ
ダルと機械的に切離されて、例えばステツプモー
タ４を用いたアクチユエータにより作動され、こ
のステツプモータ４がマイクロコンピユータを用
いた制御ユニツト２０によつて制御されることに
より、電気的にスロツトル弁３の開閉作動が制御
されるようにしている。

アクセルペダルにはアクセル操作量をそれに応
じた電気信号として検出するアクセルセンサ５が
具備され、その出力が制御ユニツト２０に入力さ
れている。ステツプモータ４からは、その回動位
置を検出するステツプモータ位置信号が制御ユニ
ツト２０に入力されている。また、無負荷運転状
態を検出するための運転状態検出手段は、例えば
変速機６のニユートラル状態を検出するニユート
ラルスイツチ７と、サイドブレーキ８が引かれて
いる時にこれを検出するサイドブレーキスイツチ
９と、アクセルペダルまたはスロツトル弁３の全
閉状態を検出するセンサとで構成されている。こ
の全閉状態を検出するセンサとしては上記アクセ
ルセンサ５を利用してもよいし、別にセンサを設
けてもよい。そして、これらのスイツチ７，９お
よびセンサからの信号が制御ユニツト２０に入力
されて、制御ユニツト２０内でこれらの信号から
無負荷運転状態が判定されるようにしている。さ
らに制御ユニツト２０には、エンジン回転数を検
出する回転数センサ１０からの検出信号が入力さ
れるとともに、エンジンの冷却水温、吸気温およ
び外気の圧力に応じてエンジン回転数検出値の補
正を行うため、水温センサ１１、吸気温センサ１
２および気圧センサ１３からの各検出信号も入力
されている。

１４は後述するエンジンテスト時に点灯するテ
スト表示ランプ、１５はエンジンテスト時にアラ
ーム音を発生するテストアラーム音発生器、１６
はエンジンテストで異常があつた時にアラーム音
を発生する異常アラーム音発生器で、これらも制
御ユニツト２０によつて作動されるようになつて
いる。

上記制御ユニツト２０は、第２図に示すよう
に、CPU２１と、ROM２２、RAM２３および
不揮発メモリ２４からなる記憶装置と、各種イン
タフエース２５〜３６とを備えている。上記記憶
装置には、後述するフローチヤートに従つて制御
を行うためのプログラム、アクセル操作量に応じ
たスロツトル弁開閉量の基本制御値、スロツトル
弁開閉量の補正係数等が予め記憶されるととも
に、前記の各種検出手段からの検出信号、および
後述するエンジンテストから求められる補正係数
等が随時記憶されるようにしている。入力側のイ
ンタフエースとしては、制御ユニツト２０に入力
される各信号をそれぞれ処理する信号検出用各イ
ンタフエース２５〜３２が設けられている。ま
た、出力側のインタフエースとしては、ステツプ
モータ３３に制御パルスを出力するステツプモー
タ制御インタフエース３３と、テスト表示ランプ
１４およびテストアラーム音発生器１５に対する
テスト中表示信号発生およびテスト中アラーム音
発生の各インタフエース３４，３５と、異常アラ
ーム音発生器１６に対する異常アラーム信号発生
インタフエース３６とが設けられている。

この制御ユニツト２０により、アクセル操作量
に応じたスロツトル弁制御手段が構成されるとと
もに、無負荷運転時にスロツトル弁を強制的に所
定開度開作動させるスロツトル弁開作動手段と、
このときに検出したエンジン回転数を基準値と比
較する比較手段と、この比較に基づいてスロツト
ル開閉量を補正する補正手段とを含むエンジンテ
スト手段が構成されている。

この装置における制御のプログラムをフローチ
ヤートで示すと、第３図のようになる。

この制御はイグニツシヨンスイツチがオンとな
つた時点から開始し、先ずステツプS₁〜S₃で、変
速機６がニユートラル状態か否かの判別、サイド
ブレーキ８が引かれているか否かの判別およびア
クセルまたはスロツトル弁が全閉か否かの判別を
順次行う。これらのステツプS₁〜S₃のいずれかで
NOであると判別した場合は、後述する通常のス
ロツトル弁制御のためのステツプS₁₈に移る。

上記各ステツプS₁〜S₃のいずれにおいても
YESであると判別した場合は、次にステツプS₄
で、テスト中表示信号およびテスト中アラーム信
号を出力する。これにより、前記テスト表示ラン
プ１４が点灯するとともにテストアラーム音発生
器１５が作動する。このようにしているのは、エ
ンジンテスト中、運転者に不信感を与えないため
である。

ついで、ステツプS₅で水温センサ１１、吸気温
センサ１２および気圧センサ１３からの各検出信
号を読取つた後、ステツプS₆で予め定められたス
ロツトル弁作動のテストパターンを実行すること
により、スロツトル弁開作動手段としての処理を
行う。このテストパターンは、前記ステツプモー
タ４を作動させることにより、第４図において示
したようにスロツトル弁３を所定開度に開き、一
定時間この開度に保つようにしたものである。こ
のテストパターンの実行により、第４図において
示したようにスロツトル弁３が開いている期間中
にエンジン回転数が次第に増加し、この場合、エ
ンジン毎のばらつきや経年変化等があればエンジ
ン回転数の特性が曲線Ａ，Ｂ，Ｃに示すように変
化する。このような特性の変化を調べるため、S₇
でテストパターン中の所定時刻ｔでのエンジン回
転数を読み取り、ステツプS₈で上記回転数を水
温、吸気温および気圧に応じて補正、換算してか
ら、ステツプS₉，S₁₀でこの換算した回転数検出
値と基準回転数とを比較することにより、比較手
段としての処理を行う。つまり、ステツプS₉で基
準回転数と一致するか否かを判別し、一致しなけ
ればステツプS₁₀で基準回転数より高いか低いか
を判別する。

上記基準回転数は予め実験的に求められた最良
回転数であつて、例えば第４図における曲線Ａが
出力面および燃費面から最良の特性であるとする
と、この特性の前記時刻ｔでの回転数が予め実験
的に求められ、基準回転数としてROM内に記憶
されている。

上記ステツプS₉，S₁₀での判別結果に応じ、エ
ンジン回転数が基準回転数と一致している場合は
そのまま後述するステツプS₁₇に移つてエンジン
テストを完了する。また、基準回転数よりも低い
場合、つまり第４図に曲線Ｂで示すような回転数
特性の変化が生じた場合は、ステツプS₁₁で、基
準回転数と検出値との差に応じた１以上の補正係
数をデータテーブルからルツクアツプする。一
方、基準回転数より高い場合、つまり第４図に曲
線Ｃで示すような回転数特性の変化が生じた場合
は、ステツプS₁₂で、検出値と基準回転数との差
に応じた１以下の補正係数をデータテーブルから
ルツクアツプする。こうして補正手段としての処
理を行う。

このようにして求めた補正係数が大き過ぎまた
は小さ過ぎる場合はエンジンに異常があると考え
られるので、ステツプ₁₃で上記補正係数が所定範
囲外（例えば1.5以上または0.5以下）か否かの判
別を行う。そして、上記補正係数が所定範囲内で
あれば、ステツプ₁₄でその補正係数を不揮発メモ
リに格納する。また、上記補正係数が所定範囲外
であれば、ステツプS₁₅で異常アラーム信号を出
力するとともにその情報を不揮発メモリに格納
し、かつ、ステツプS₁₆で補正係数を１として不
揮発メモリに格納する。その後、ステツプS₁₇で
テスト中表示信号およびテスト中アラーム信号を
停止し、エンジンテストを完了する。

エンジンテストが完了するとステツプS₁₈に移
つて通常のスロツトル弁制御を行う。つまり、ア
クセル操作量の検出信号とステツプモータ位置検
出信号の比較に基づいてステツプモータ４を制御
することにより、アクセル操作量に応じてスロツ
トル弁３を開閉作動する。但しこの場合、アクセ
ル操作量から求められた補正係数を乗算した値
に、スロツトル弁開閉量を制御する。

このような制御により、エンジンごとのばらつ
きや経年変化によつてアクセル操作量とエンジン
出力と対応関係が変化しても、無負荷運転状態の
エンジンテストによつてこのような変化に見合う
だけのスロツトル弁開閉量の補正係数が求めら
れ、この補正係数をもつて通常運転時のアクセル
操作に応じたスロツトル弁開閉量が補正され、適
正化されることとなる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、アクセル操作量に応じ
てスロツトル弁開度を電気的に制御する装置にお
いて、無負荷運転時にスロツトル弁を強制的に所
定開度開作動させ、そのときのエンジン回転数を
検出してその検出値と基準値とを比較し、この比
較に基づいてアクセル操作量に対するスロツトル
弁開閉量を補正しているため、エンジンごとのば
らつきや経年変化等による制御誤差を吸収し、適
正にスロツトル弁を制御することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す概略図、第
２図は制御ユニツトのブロツク図、第３図は制御
のフローチヤート、第４図はエンジンテストによ
るスロツトル弁の作動パターンとそれに伴うエン
ジン回転数変動特性を示す説明図である。 １……エンジン、２……吸気通路、３……スロ
ツトル弁、４……ステツプモータ、５……アクセ
ルセンサ、７……ニユートラルスイツチ、９……
サイドブレーキスイツチ、１０……回転数セン
サ、２０……制御ユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの吸気通路に設けられたスロツトル
   弁と、アクセル操作量を検出するアクセル検出手
   段と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検
   出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回
   転数検出手段と、上記アクセル検出手段の出力を
   受け、アクセル操作量に応じて上記スロツトル弁
   を開閉するスロツトル制御手段とを備えたエンジ
   ンの制御装置において、上記運転状態検出手段の
   出力を受けてエンジンの無負荷運転時にアクセル
   検出手段の出力にかかわらずスロツトル弁を強制
   的に所定開度開作動させるスロツトル弁開作動手
   段と、該スロツトル弁開作動手段の作動時におけ
   るエンジン回転数を上記回転数検出手段の出力か
   ら検出し、この検出したエンジン回転数と予め決
   められた基準値とを比較する比較手段と、該比較
   手段の出力を受け、上記スロツトル制御手段のア
   クセル操作量に対するスロツトル開閉量を補正す
   る補正手段とを有するエンジンテスト手段を設け
   たことを特徴とするエンジンの制御装置。