JPH0363655B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンのスロツトル弁制御装置
に関するものである。

〔従来技術〕

最近、車両用エンジンにおいては、エレクトロ
ニクスの著しい発達に伴い、その各種制御を電気
的に行うことが種々提案されており、その１例と
して、従来、例えば特開昭51−138235号公報に示
されるエンジンのスロツトル弁制御装置がある。
即ち、これはアクセルペダルの動きを電気信号と
して取り出し、この電気信号によつてスロツトル
弁駆動モータ等を駆動して、スロツトル弁を電気
的に開閉するようにしたものである。この方式の
スロツトル弁制御装置では、アクセルペダルとス
ロツトル弁とをリンク機構やワイヤ機構によつて
連結してスロツトル弁を機械的に開閉するように
した通常の一般的なものに比し、所望のエンジン
出力が得られるようにスロツトル弁を自由に制御
でき、又アクセルペダルの踏込力を小さくできる
という優れた利点がある。

しかるに上記従来公報記載のスロツトル弁制御
装置では、そのアクセル操作量・スロツトル弁開
度特性を通常一般の機械的なものと同様な特性、
即ちアクセル操作量の変化に対してスロツトル弁
開度が直線的に変化するような特性に設定してい
るので、スロツトル弁開閉による吸気通路の面積
変化のばらつきに起因して吸入空気量の変化がリ
ニヤな変化ならず、そのアクセル操作量・吸入空
気量特性の非リニヤ性に起因して例えば定常運転
時にはアクセル操作量がわずかに変動しても吸入
空気量が急激に増減し、安定した定常運転が難し
く、又スロツトル弁略全開状態からの加速時には
アクセルペダルを踏み込んでも吸入空気量がほと
んど変化せず、十分な加速性が得られないという
問題があつた。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる問題点に鑑み、リニヤなア
クセル操作量・吸入空気量特性が得られるエンジ
ンのスロツトル弁制御装置を提供せんとするもの
である。

〔発明の構成〕

そして本件発明者は上述の電気制御方式のスロ
ツトル弁制御装置において、アクセル操作量・ス
ロツトル弁開度特性を種々変えてどのようなアク
セル操作量・吸入空気量特性が得られるかを実験
した結果、アクセル操作量の所定範囲領域におけ
るアクセル操作量の変化に対してスロツトル弁開
度の変化が小さく、かつ所定範囲以下及び所定範
囲以上のアクセル操作量領域におけるアクセル操
作量の変化に対してスロツトル弁開度の変化が上
記所定範囲内の場合に比し大きくなるようにすれ
ば、途中で変曲点はあるものの連続的な特性曲線
にて略リニアなアクセル操作量・吸入空気量特性
が得られることを見い出した。

そこでこの発明は、アクセル操作量に応じてス
ロツトル弁を電気的に制御するようにしたエンジ
ンのスロツトル弁制御装置において、アクセルの
所定操作量領域のアクセル操作量・スロツトル弁
開度特性を他の領域のそれよりも滑らかにするよ
うにしたものである。

即ち、この発明は、第１図の機能ブロツク図に
示されるように、アクセル検出手段３１でアクセ
ル操作量を検出し、演算手段３２でアクセル検出
手段３１の出力を受けてスロツトル弁３４の開度
を演算し、スロツトル弁駆動手段３３で演算手段
３２の出力を受けてスロツトル弁３４を駆動し、
その際特性補正手段３５がアクセル検出手段３１
の出力を受け、アクセル操作量の所定中間領域に
おける、アクセル操作量の変化に対するスロツト
ル弁開度の変化が小さく、かつ少なくとも上記所
定領域以上のアクセル操作量の変化に対するスロ
ツトル弁開度の変化が上記所定領域内に比して大
きくなるような連続的な複数の特性曲線のうちの
いずれかをエンジンの運転状態に基づいて選択
し、該選択した特性曲線に基づいてアクセル操作
量・スロツトル弁開度特性を補正するようにした
ものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図ないし第５図は本発明の一実施例による
エンジンのスロツトル弁制御装置を示す。第２図
及び第３図において、１はエンジンで、該エンジ
ン運転状態１の吸気通路２の途中にはスロツトル
弁３が配設されるとともに該スロツトル弁３を開
閉するステツプモータ、DCモータ等のスロツト
ルアクチユエータ４が取付けられている。この吸
気通路２のスロツトル上流側にはベーンタイプの
エアフローメータ５が設けられ、吸気通路２の上
流端はエアクリーナ６に至つている。

また吸気通路２の下流端側には燃料噴射弁７が
設けられ、該燃料噴射弁７は燃料供給通路８を介
して燃料タンク９に接続され、該燃料供給通路８
の途中には燃料ポンプ１０及び燃料フイルタ１１
が介設され、又燃料フイルタ１１下流側と燃料タ
ンク９との間には燃料リターン通路１２が接続さ
れ、該通路１２の途中には燃圧レギユレータ１３
が設けられており、これにより燃料噴射弁７には
一定の燃圧が供給されるようになつている。

一方、エンジン１の排気通路１４には排気ガス
浄化用の触媒１５が配設され、又排気通路１４と
吸気通路２との間にはEGR装置１６が設けられ
ている。このEGR装置１６において、排気通路
１４にはEGR通路１７の一端が、該EGR通路１
７の他端は吸気通路２に接続され、該EGR通路
１７の途中にはEGR弁１８が介設され、該EGR
弁１８にはこれを駆動するソレノイド１９が設け
られている。

また第２図中、２０はアクセルペダル、２１は
バツテリ、２２はイグナイタ、２３はデイストリ
ビユータの回転角からエンジン回転数を検出する
回転数センサ、２４はアクセルペダル２０の操作
量を検出するアクセルポジシヨンセンサ、２５は
エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ、２
６は吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、２
７はスロツトル弁３の開度を検出するスロツトル
ポジシヨンセンサ、２８は排気ガス中の酸素濃度
を検出するO₂センサ、２９はスロツトル弁開度、
燃料噴射量、EGR量及び点火時期を制御するコ
ンピユータユニツトである。

また第４図は上記コンピユータユニツト２９の
スロツトル弁開度制御の演算処理を説明するため
の図で、これは説明の便宜上コンピユータユニツ
ト２９の演算処理をハード回路にて示したもので
ある。図において、第２図及び第３図と同一符号
は同図と同一のものを示し、３０は入力をｘ値、
ｙ値としたときこれによつて決まる出力値を発生
する関数発生手段で、これは実際には所定の２次
元メモリマツプにｘ値、ｙ値をアドレス入力して
該マツプから記憶値を読み出すことによつて出力
値を得ているものであり、具体的にはアクセル操
作量αとエンジン回転数rpmとに応じた基本目標
スロツトル開度θを発生する基本目標スロツトル
開度発生手段である。ここでこの基本目標スロツ
トル開度発生手段３０は、複数の各エンジン回転
数rpm毎に、アクセル操作量・スロツトル弁開度
特性のマツプを有し、各マツプ特性は第５図に特
性曲線ａ〜ｃで示されるように、アクセル操作量
の所定範囲領域（所定中間領域）（第５図のＡ１，
Ａ２，Ａ３参照）におけるアクセル操作量の変化
に対するスロツトル弁開度の変化が小さく、かつ
所定範囲以下及び以上のアクセル操作量領域にお
けるアクセル操作量の変化に対するスロツトル弁
開度の変化が大きく、又同一アクセル操作量に対
するスロツトル弁開度がエンジン回転数が高くな
るに従つて大きくなるような特性に設定されてい
る。なお第５図において、破線ｄは通常一般の機
械的なスロツトル弁制御装置及び上記従来公報記
載のスロツトル弁制御装置におけるアクセル操作
量・スロツトル弁開度特性の特性曲線を示す。

なお以上のような構成において、上記スロツト
ルアクチユエータ４及びコンピユータユニツト２
９が第１図に示すスロツトル弁駆動手段３３とな
つており、又上記コンピユータユニツト２９が第
１図に示す演算手段３２及び特性補正手段３５の
機能を実現するものとなつている。

次に第４図及び第５図を用いて動作について説
明する。

アクセルペダルが踏込操作されると、アクセル
ポジシヨンセンサ２４でアクセル操作量αが検出
され、又回転数センサ２３でエンジン回転数rpm
が検出され、上記アクセル操作量α及びエンジン
回転数rpmはコンピユータユニツト２９に入力さ
れる。このコンピユータユニツト２９において
は、基本目標スロツトル開度発生手段３０でまず
エンジン回転数rpmに応じたアクセル操作量・ス
ロツトル弁開度特性ａ〜ｃが選択され、該特性ａ
〜ｃに基づいてアクセル操作量αに応じた基本目
標スロツトル開度θが発生されてこれがスロツト
ルアクチユエータ４に出力され、スロツトル弁３
はアクセル操作量αと、エンジン回転数rpmに応
じたアクセル操作量・スロツトル弁開度特性ａ〜
ｃとによつて決まる開度に制御されることとな
る。

またコンピユータユニツト２９はエンジンの運
転状態に応じたパルス幅の燃料噴射パルスを演算
作成してこれを燃料噴射弁７に加えて燃料噴射量
制御を行うとともに、イグナイタ２２にエンジン
の回転に応じて制御信号を加えて点火時期制御を
行い、又EGR弁１８のソレノイド１９にエンジ
ン運転の状態に応じて制御信号を加えてEGR量
制御を行うが、その動作は従来公知のものと同一
であるので、その詳細な説明は省略する。

また第６図は本発明及び従来装置におけるアク
セル操作量・吸入空気量特性の比較結果を示し、
図中ｅ，ｆは各々本装置及び従来装置においてエ
ンジン回転数を4000rpm一定とし、その状態でア
クセル操作量αを変えていつて吸入空気量を測定
した結果であり、又ｇ，ｈは同様にエンジン回転
数を2000rpm一定とした時の測定結果である。

第６図によれば、本装置及び従来装置のアクセ
ル操作量・吸入空気量特性ｅ・ｇ，ｆ・ｈはエン
ジン回転数に関係なく、いずれも途中に変曲点を
有する略く字状の特性となつているが、本装置の
特性ｅ，ｇの方が従来装置の特性ｆ，ｈに比して
リニヤ性にすぐれ、しかも変曲点までの特性は特
性曲線の傾きが小さく、かつ変曲点以上の特性は
特性曲線の傾きが大きくなつていることが分る。

以上のような本実施例の装置では、アクセル操
作量・吸入空気量特性を従来装置に比しリニヤ性
の高い特性に改善するようにしたので、下記のよ
うに運転性（ドライバビリテイ）を向上できる。
即ち、 (i) 車両の発進時においては、アクセル操作量の
少ない領域におけるアクセル操作量・吸入空気
量特性の特性曲線の傾きが大きいことから円滑
な発進性が確保できる。

(ii) 定常運転時においては、該運転時に頻繁に使
用されるアクセル操作量領域における特性曲線
の傾きが小さいことから、アクセル操作量の変
化に対する吸入空気量の変動が小さく、定常運
転の安定性を向上できる。

(iii) 通常の加速時においては、アクセル操作量・
吸入空気量特性のリニヤ性が高いことから、加
速応答性をほとんど損なうことく、加速時のト
ルクシヨツク（加速シヨツク）を軽減でき、又
スロツトル弁略全開状態からの加速時において
は、特性曲線の傾きが大きいことから、加速性
を向上できる。

(iv) 一般走行時全体について見た場合には、アク
セル操作量・吸入空気量特性のリニヤ性が高い
ことから、アクセル操作量の変化に対する車速
やエンジン出力の追従性（レスポンス）を向上
できる。

またエンジンの最大吸入空気量は一般にエンジ
ン回転数に比例しこれによつて決ままるものであ
り、従つて全エンジン回転数領域において単に１
つのアクセル操作量・スロツトル弁開度特性に基
づいてスロツトル弁開度を決定するようにすると
スロツトル弁を最大吸入空気量が得られる開度以
上に開いてしまう等、制御効率の面で問題が生じ
ることとなる。これに対し本装置では、エンジン
回転数に応じて適切なアクセル操作量・スロツト
ル弁開度特性を選択しているので、スロツトル弁
開度制御の効率が大変よいものである。

なお上記実施例ではエンジン回転数によつてア
クセル操作量・スロツトル弁開度特性を変えるよ
うにしたが、これは他の運転条件、例えば踏み込
み開始アクセル操作量、あるいはアクセルペダル
の踏み込み速度によつて変えるようにしてもよ
く、又このような運転条件によつて特性を変える
という制御は実用上は必ずしも行わなくても問題
は生じないものである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、アクセル操作量
に応じてスロツトル弁を電気的に制御するように
したエンジンのスロツトル弁制御装置において、
アクセルの所定操作量領域のアクセル操作量・ス
ロツトル弁開度特性を他の領域のそれよりも滑ら
かにするようにしたので、アクセル操作量・吸入
空気量特性のリニヤ性を改善でき、運転性を向上
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロツク図、
第２図は本発明の一実施例によるエンジンのスロ
ツトル弁制御装置の概略構成図、第３図は上記装
置の要部構成図、第４図は上記装置におけるコン
ピユータユニツト２９の演算処理を説明するため
の図、第５図は上記装置におけるアクセル操作
量・スロツトル弁開度特性を示す図、第６図は上
記装置及び従来装置におけるアクセル操作量・吸
入空気量特性の比較結果を示す図である。 ３１……アクセル検出手段、３２……演算手
段、３３……スロツトル弁駆動手段、３４……ス
ロツトル弁、３５……特性補正手段、３……スロ
ツトル弁、４……スロツトルアクチユエータ、２
４……スロツトルポジシヨンセンサ、２９……コ
ンピユータユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクセル操作量を検出するアクセル検出手段
   と、 該アクセル検出手段の出力を受けてスロツトル
   弁の開度を演算する演算手段と、 該演算手段の出力を受けスロツトル弁を駆動す
   るスロツトル弁駆動手段と、 アクセル検出手段の出力を受け、アクセル操作
   量の所定中間領域における、アクセル操作量の変
   化に対するスロツトル弁開度の変化が小さく、か
   つ少なくとも上記所定領域以上のアクセル操作量
   領域におけるアクセル操作量の変化に対するスロ
   ツトル弁開度の変化が上記所定領域内に比して大
   きくなるような連続的な特性曲線を複数有し、該
   複数の特性曲線のうちのいずれかをエンジン運転
   状態に基づいて選択し、該選択した特性曲線に基
   づいてアクセル操作量・スロツトル弁開度特性を
   補正する特性補正手段とを設けたことを特徴とす
   るエンジンのスロツトル弁制御装置。