JPH0584832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関の吸気絞弁の全閉位置を検出
する装置の改良に関する。

（従来の技術） 内燃機関の吸気量を制御するために、吸気通路
にはアクセルペダルに連動して開閉する吸気絞弁
が設けられている。そして内燃機関の燃料供給量
はこの吸気量に対応して制御されるが、このため
に電子制御燃料噴射装置を備えたものでは、前記
吸気量を測定するエアフローメータなどからの信
号と機関回転数信号とにより、混合気が所定の空
燃比となるように燃料の噴射量を演算している。

この場合機関の運転状態によつて制御される空
燃比の目標値を変化させ、例えばアイドル時や加
速時は空燃比を通常の理論空燃比近傍よりも濃く
なるようにして、機関の運転性や排気組成の改善
を図つている。したがつて燃料供給量を演算する
制御回路には、前記吸気量や回転数信号の他にも
運転状態を代表する信号、吸気絞弁の開度や機関
冷却水温などの検出信号を入力するようにしてい
る。

このために従来、機関のアイドル時や全開加速
時を判別するものとして、第９図、第１０図に示
すように、絞弁の全閉、全開を検出するスロツト
ルスイツチを絞弁の近傍に設けている（実公昭57
−6961号公報参照）。

このスロツトルスイツチは、吸気通路のスロツ
トルチヤンバの外壁に対して支持ブラケツト１ａ
を介して取付けられるハウジング１に、図示しな
い絞弁のシヤフト２と連動して回転するガイドコ
ンタクト３が設けられ、このガイドコンタクト３
の回転に伴いハウジング１に支持されたボス４を
軸として回動するカム５が配設される。カム５に
はガイド溝６が形成されていて、このガイド溝６
に案内される中心接点７が、カム５の回動角変位
により左右に揺動する。中心接点７の左右には絞
弁が全閉位置のとき接触するアイドル接点８と、
同じく全開位置のときに接触するフル接点９とが
対設される。

したがつて絞弁のシヤフト２と共にカム５が回
動すると、中心接点７がガイド溝６に案内されて
左右に揺動し、絞弁の全閉するアイドル時には中
心接点７とアイドル接点８が接触して全閉信号を
出力し、また絞弁の全開する加速時などには中心
接点７とフル接点９が接触して全開信号を出力す
るのである。

（発明が解決しようとする問題点） ところでこのスロツトルスイツチは、絞弁のシ
ヤフト２に対して各接点７，８，９は相対的な関
連性をもつので、ハウジング１をスロツトルチヤ
ンバに取付けるには、絞弁の開度位置との関係に
基づいて正確に位置決めしてやる必要があり、ま
た機関のアイドル回転数の経時変化などに対して
絞弁全閉位置を変更して調整した場合には、同時
にハウジング１の固定位置を再調整しなければな
らず、このようなスロツトルスイツチの取付作業
は面倒で、しかもこの位置決め精度にスロツトル
スイツチとしての絞弁の全閉、全開位置の検出精
度が依存するため、この位置決めには高精度の調
整作業が要求されることになる。

またこのスロツトルスイツチでは、機関の暖機
時等絞弁の全閉位置がフアーストアイドルカムに
よつて規制されているときは、絞弁の全閉状態を
判断するのが実質的に不可能な状態になり、機関
の始動後しばらくたつまでは絞弁全閉を検出する
ことができないという問題もあつた。

本発明はこのような問題を解決することを目的
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は第１図に示すように構成される。

吸気通路１１の吸気絞弁１２の全閉位置は、機
関の冷却水温に応じてフアーストアイドルカム１
３によつて制御され、機関の始動後水温の上昇に
応じて絞弁１２の全閉位置を次第に減少させるよ
うになつている。一方、この絞弁１２の開度に比
例した信号を出力する絞弁開度検出手段１４と、
同じく前記冷却水温に比例した信号を出力する水
温検出手段１５が設けられる。そしてこの冷却水
温に応じて予め定められた絞弁１２の全閉位置の
上限値を記憶している手段１６が設けられる。さ
らに機関始動後の絞弁１２の最小開度を全閉判定
基準値として前記絞弁開度検出手段１４の出力に
基づいて記憶すると共に、最小開度が更新された
ときはこの値を順次更新していく記憶手段１７を
設ける。そして前記絞弁１２の現在の実開度が予
め記憶されたそのときの冷却水温での全閉上限値
以下であるか否かを判別する手段１８を設け、こ
の判別手段１８の出力時、つまり上限値以下のと
きに前記更新された全閉判定基準値と現在の絞弁
１２の実開度とを比較して、この差が予め設定し
た所定値よりも小さいときに絞弁１２が全閉であ
ると判断する手段１９を備える。

（作用） したがつて絞弁１２が全閉であるかどうかを判
断するための基準値となる絞弁最小開度は、機関
始動直後の暖機中のようにフアーストアイドルカ
ム１３によつて強制的に開かれているときを含め
て、そのときどきで正確に設定され、この全閉判
定基準値を実際の絞弁開度と比較することにより
絞弁１２が全閉であるか否かが判断される。この
ため、機関の始動直後から絞弁１２の全閉位置を
正確に判定することができ、また絞弁１２の全閉
位置が経時変化により変動したり、再調整により
変動しても、特別な補正や修正を要することなく
絞弁１２の全閉したことを常に正しく検出でき
る。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する
ことにする。

第２図において、吸気通路１１に介装される吸
気絞弁１２は、図示しないアクセルペダルに連動
して開閉すると共に、その全閉位置（最小開度）
は機関冷却水温（換言すると機関温度）に対応し
て作動するフアーストアイドルカム１３によつて
規制される。このフアーストアイドルカム１３に
よる絞弁全閉位置特性は、第６図に示すように設
定され、冷却水温の低いときは全閉時の絞弁開度
が大きく、温度が上昇するにしたがつて開度が減
少し、暖機の終了時にはフアーストアイドルカム
１３による規制が解除され、絞弁１２が通路等の
関係で機械的に拘束される本来の全閉位置に戻
る。絞弁１２のシヤフト２０に連動してスロツト
ルポジシヨンセンサ（ポテンシヨメータ）２１が
取付けられる。このスロツトルポジシヨンセンサ
２１は絞弁１２の開度に比例した電圧を出力する
もので、その検出開度範囲は絞弁１２の実作動角
よりも大きく設定してあり、絞弁１２の全閉位置
が調整初期の全閉角度からさらに小さくなつて
も、スロツトルポジシヨンセンサ２１はこれを検
出できるようになつている。一方、機関温度とし
て冷却水温度に応じた電圧を出力する水温センサ
２２が設けられ、これら各センサ２１，２２の出
力信号はAD変換器２３によつてアナログ信号か
らデジタル信号に変換された上、機関回転数信号
や変速機のギヤ位置信号等と共に、絞弁１２の全
閉位置を判断するためのマイクロコンピユータ２
４に入力される。このマイクロコンピユータ２４
は同時に機関を制御するために必要な燃料噴射量
や点火時期等の種々の制御信号を演算して出力す
るもので、その記憶回路２５には予め設定された
種々のデータや演算結果等が記憶される。この記
憶回路２５は内燃機関の電源が遮断されても記憶
を保持できるようにバツクアツプ電源２６に接続
されている。

次に第３図〜第５図にしたがつて、マイクロコ
ンピユータ２４が行う絞弁１２の全閉位置を判断
するための演算動作について説明する。

この演算は例えば所定の短時間またはエンジン
回転に同期するなどして繰り返されるが、まずス
テツプ31において水温センサ２２の出力にもとづ
いて冷却水温Twに対応するフアーストアイドル
カム１３によつて規制される絞弁全閉上限値
TVOTWを検索する。この絞弁全閉上限値
TVOTWは水温Twに対して第７図に示すように
変化する特性として予め設定される。第６図はフ
アーストアイドルカム１３により規制される絞弁
１２の全閉位置の開度変化であるが、第７図はこ
の特性のバラツキの上限値を意味し、かつその最
小値が０である点で第６図とは異なる。

次にステツプ32で機関始動後にその水温Twに
なるまでの絞弁開度の最小値TVOMiNに対し
て、上記TVOTWと暖機終了時の絞弁全閉位置
での全閉値TVOiNTとの加算値との大小が比較
される。ここで上記TVOMiNは絞弁開度の全閉
位置を比較判断するための基準となる値であつ
て、機関の始動後にその水温になるまでにスロツ
トルポジシヨンセンサ２１が出力した電圧の最小
値として、後述するように記憶されたものである
が、機関の始動後に演算が初めて行なわれるとき
は、予め決められた所定の値に設定されている。
またTVOiNTは暖機を終了してフアーストアイ
ドルカム１３がカム落ちして絞弁１２が本来の全
閉位置に戻つたときのスロツトルポジシヨンセン
サ２１が出力値であるが、上記のように機関の始
動直後の最初の演算では、バツクアツプ電源によ
り記憶回路２５に保持されている、前回機関が運
転されたときに使用されていた値が用いられる。

上述したように、TVOTWはフアーストアイ
ドルカム１３が作動しているときの当該作動角度
に応じて決まる絞弁全閉開度の増大分の上限値
を、TVOiNTは暖機が完了してフアーストアイ
ドルカム１３がカム落ちした後の絞弁開度の初期
値をそれぞれ意味しているから、TVOTW＋
TVOiNTは暖気中に水温で決まる絞弁全閉値の
上限値を与えることになる。これをそれまでの絞
弁最小値と比較するのがステツプ32であつて、こ
の結果、TVOMiNがこの上限値よりも小さいと
きはそのままとするが、大きいときはステツプ33
で上限値と一致するように修正する。この修正動
作はとくに機関始動直後の最初の演算開始時のよ
うにTVOMiNが予め決まつた値に設定されてい
るときに行なわれるのであり、これにより最小値
TVOMiNはそのときの水温に対応した適正な値
となる。

次ぎに上記最小値を更新するための操作とし
て、ステツプ34でTVOMiNと、その時点での絞
弁開度信号であるスロツトルポジシヨンセンサ２
１のAD交換出力値TVOとを比較する。ここで
TVOがTVOMiNよりも大きいときは、それまで
に既に更新された最小値があるということで、ス
テツプ35においてカウンタＮをφにセツトする。
これに対してTVOがTVOMiNよりも小さいとき
はステツプ36でカウンタＮを所定値Nφと比較
し、ＮがNφよりも小さければステツプ38に進む
が、大きいときはステツプ37でTVOMiNをTVO
に更新し、カウンタＮをクリア（φにセツト）す
る。このステツプ34〜37ではTVOがTVOMiNよ
りNφ回連続して小さければ、TVOMiNを新た
にそのときの絞弁開度の最小値であるTVOに更
新することを意味する。

ステツプ38ではTVOMiNとTVOiNTとを比
較して、TVOMiNの方が小さければ、フアース
トアイドルカムによるカム落ちが行なわれたとし
て、ステツプ39でTVOiNT＝TVOMiNとして
TVOiNTを更新する。ステツプ40はそのときの
運転状態が暖機を終了したアイドル状態かどうか
を判定するもので、例えば水温が75℃以上、変速
機のギヤ位置がニユートラル、機関回転数が
900rpm以下であれば暖機が終了と判定する。暖
機が終了していれば、ステツプ41において
TVOiNTとしてそのときのTVOMiNをセツト
する。これは何等かの原因でTVOiNTの値が不
当に小さくなつたときに正規の値に復帰させるた
めである。

ここまでは絞弁開度を比較判断するための前提
となる基準値を設定する過程であり、次にステツ
プ42から44へ移行して実際の絞弁開度が全閉であ
るかどうかの判断を行う。すなわち絞弁１２の実
開度TVOとそれまでの最小値TVOMiNとの差
が、所定値T₁以上かどうかを比較し、それ以下
であればステツプ45で全閉であると判定し、それ
以上のときはステツプ46で全閉ではないと判断す
るのである。

第８図は機関の始動後における水温Twの変化
と、実走行時の絞弁開度最小値（全閉判定基準
値）TVOMiNの変化する様子を表すものであ
る。

この場合TVOMiNは始動後の時間経過に伴い
フアーストアイドルカムによつて絞弁全閉開度が
小さくなるのにしたがつて、順次小さな最新値に
更新されていくが、実際の絞弁開度TVOが全閉
から開かれているときは、更新動作は停止してい
て全閉位置に戻つたときに更新されることにな
る。

次ぎに第５図は水温による絞弁全閉上限値
TVOTWの水温特性を学習するためのフローチ
ヤートであり、そのときの水温Twにおける上限
値TVOTWの値を、そのときのTVOMiN−
TVOiNTの値から重みＷで加重平均することに
より学習する。なおTVOTW₀はそれまでの水温
Twでの上限値を意味する。ここで上記Ｗは０＜
Ｗ≦１となる適当な値を選ぶ。

このようにすることにより、絞弁１２のアイド
ル開度を決めるフアーストアイドルカム１３の水
温変化に対する特性上のバラツキを吸収し、その
フアーストアイドルカム１３の実際の特性に対応
した上限値特性となるように修正することができ
る。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、絞弁が全閉であ
るかどうかを判断するための基準値となる絞弁最
小開度が、機関始動直後の暖機中のようにフアー
ストアイドルカムによつて強制的に開かれている
ときを含めて、そのときどきで正確に設定され、
この全閉判定基準値を実際の絞弁開度と比較する
ことにより絞弁が全閉であるか否かが判断される
ため、機関の始動直後から絞弁開度の全閉位置を
正確に判定でき、また絞弁の全閉位置が経時変化
により変動したり、再調整により変動しても、従
来のように特別な補正や修正を要することなく、
絞弁が全閉したことを常に正しく判定できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本
発明の実施例を示す構成図、第３図〜第５図は制
御動作を示すフローチヤート、第６図はフアース
トアイドルカムによる絞弁全閉開度特性を示す説
明図、第７図は絞弁全閉上限値特性を示す説明
図、第８図は絞弁開度最小値と水温の関係を表す
説明図である。第９図は従来のスロツトルスイツ
チの正面図、第１０図は同じく断面図である。 １１……吸気通路、１２……絞弁、１３……フ
アーストアイドルカム、２１……スロツトルポジ
シヨンセンサ、２２……水温センサ、２４……マ
イクロコンピユータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気通路の吸気絞弁の全閉位置を、機関の冷
   却水温に応じてフアーストアイドルカムによつて
   制御し、機関の始動後水温の上昇に応じて絞弁の
   全閉位置を次第に減少させるようにした内燃機関
   において、前記絞弁の開度に比例した信号を出力
   する絞弁開度検出手段と、同じく前記冷却水温に
   比例した信号を出力する水温検出手段と、冷却水
   温に応じて予め定められた絞弁の全閉位置の上限
   値を記憶している手段と、機関始動後の絞弁の最
   小開度を前記絞弁開度検出手段の出力に基づいて
   全閉判定基準値として記憶すると共に最小開度が
   更新されたときはこの値を順次更新してゆく記憶
   手段と、前記絞弁の検出開度が予め記憶されたそ
   のときの冷却水温での全閉上限値以下であるか否
   かを判別する手段と、この判別結果から上限値以
   下のときに前記全閉判定基準値と絞弁の検出開度
   とを比較してこの差が予め設定した所定値よりも
   小さいときに絞弁が全閉であると判断する手段を
   備えたことを特徴とする内燃機関の絞弁全閉位置
   検出装置。