JPH0610429B2 - エンジンのスロットル弁制御装置 - Google Patents

Description

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

〔従来の技術〕

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ットル
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、この電気信号によってスロ
ットル弁駆動モータ等を駆動して、スロットル弁を電気
的に開閉するようにしたものである。この方式のスロッ
トル弁制御装置では、アクセルペダルとスロットル弁と
をリンク機構やワイヤ機構によって連結してスロットル
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ットル
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。

また、特開昭59−126036号公報に示されるように、単位
時間当たりのアクセル変位量，変位速度に基づいて複数
のアクセル変位量／スロットル弁開度特性マップのうち
から所定のものを用いてスロットル弁開度を制御するよ
うにしたものや、特開昭59−74341号公報に示されるよ
うに、走行速度に応じてアクセルストロークに対するス
ロットル弁開度変化を変更するようにして運転性を向上
しようとしたものがあった。

しかるに上記従来公報記載のスロットル弁制御装置で
は、車両発進時におけるアクセル操作量・スロットル弁
開度の特性については何ら考慮されておらず、円滑な発
進性を確保できないことがあった。

また走行時にクーラー等の走行負荷とは関連のない負荷
に起因して生じるトルクショックの防止についても何ら
考慮されておらず、不意にトルク変動が生じ違和感を与
えることがあった。

即ち、車両の発進性について考慮すると、発進加速性確
保の観点からはアクセルペダルが踏み込まれると直ちに
これに追従してスロットル弁を開く必要があり、従って
発進時におけるアクセル操作量・スロットル弁開度特性
もこれを上記従来公報に記載されているように通常運転
時のそれと同様に設定するのが望ましい。しかしこのよ
うな特性に設定した場合、例えば運転操作に不慣れな者
にとっては発進時にクラッチをうまく接続できないこと
があり、かかる場合にはトルクショックが発生し、車両
が急に発進する等、発進がぎくしゃくし、上述のような
円滑な発進ができないという問題点があった訳である。

またクーラーや発電機等のエンジン出力を利用する補機
類は運転者の意志とは全く関係なく作動するものであ
り、この補機類による負荷に起因してエンジントルクが
変動し運転者に違和感を与えることがあるという問題が
あった。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる問題点に鑑み、円滑な発進性を確保
できるとともに、エンジン出力を利用する補機類に起因
する負荷によるトルクショックを低減することができる
エンジンのスロッ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〕

そこでこの発明は、アクセル操作量に応じてスロットル
弁を電気的に駆動するようにしたエンジンのスロットル
弁制御装置において、アクセル操作量が所定値以下の運
転領域におけるアクセル操作量・スロットル弁開度特性
を他の運転領域よりその傾斜がゆるやかになるように設
定する一方、該特性をエンジンに加わる補機類の負荷の
大きさに応じて変化させ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Ｍ１でアクセル操作量を検出
し、演算手段Ｍ２でアクセル検出手段Ｍ１の出力を受け
てスロットル弁Ｍ３の開度を演算し、スロットル弁駆動
手段Ｍ３で上記演算手段Ｍ２の出力を受けてスロットル
弁Ｍ３を駆動し、その際アクセル検出手段Ｍ１の出力を
受けてアクセル操作量が設定値以下の運転領域における
アクセル操作量の変化に対するスロットル弁開度の変化
が他の運転領域における変化に比して小さくなるように
アクセル操作量・スロットル弁開度特性を補正する一
方、上記演算手段Ｍ２で負荷検出手段Ｍ５の出力を受
け、該負荷が大きい程アクセル操作量の変化に対するス
ロットル弁Ｍ３開度の変化が大きくなるようにしたもの
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４図は本発明の一実施例によるエンジン
のスロッ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１の吸気通路２の途
中にはスロットル弁３が配設されるとともに該スロット
ル弁３を開閉するステツプモータ、ＤＣモータ等のスロ
ッ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のスロッ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に至っている。

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及び燃料フィルタ１１が介設され、又燃料フィル
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ュレ
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っている。

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１７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はバッテ
リ、２２はイグナイタ、２３はデストリビュータ、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
ションセンサ、２５はエンジンの冷却水温度を検出する
水温センサ、２６は吸入空気の温度を検出する吸気温セ
ンサ、２７はスロットル弁３の開度を検出するスロット
ルポジションセンサ、２８は排気ガス中の酸素濃度を検
出するＯ_２センサ、２９はスロットル弁開度、燃料噴射
量，ＥＧＲ量及び点火時期を制御するコンピュータユニ
ットであり、３０はクーラ等の負荷状態を検出する負荷
センサで、具体的には装置の駆動信号等が用いられてい
る。

また第４図は上記コンピュータユニット２９のスロット
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ュータユニット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
エンジンに加わるクーラ負荷、電気負荷等の負荷状態を
検出する負荷センサ、３３は入力をｘ値としたときこれ
に対する特性曲線上のｙ値を出力する関数発生手段で、
これは実際には所定のメモリマップにｘ値をアドレス入
力して該マップから記憶値を読み出すことによってｙ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
負荷状態に応じた基本目標スロットル開度ＴＶＯを発生
する基本目標スロットル開度発生手段である。ここでこ
の基本目標スロットル開度発生手段３０は、アクセル操
作量・スロットル弁開度特性として、曲線ｂ，ｃ，ｄで
示されるように、同一のアクセル操作量αに対するスロ
ットル弁開度が負荷が大きくなるほど大きくなり、かつ
各負荷状態においてはアクセル操作量αの変化に対する
スロットル弁開度の変化が小さく、アクセル操作量αの
増大に伴ってアクセル操作量αの変化に対するスロット
ル弁開度の変化が大きくなるような特性を有するもので
ある。なお図中、破線ａは、通常の機械的なスロットル
弁制御装置、あるいは上記従来公報記載の電気制御方式
のスロットル弁制御装置におけるアクセル操作量・スロ
ットル弁開度特性、即ちスロットル全閉とスロットル全
開とを直線で結んで得られる特性を示す。

また３１は各種入力に対して所定の演算を行なう演算手
段で、具体的にはスロットルポジションセンサ２７の出
力と基本目的スロットル弁開度ＴＶＯとからスロットル
弁開度のフィードバック補正係数Ｃθｆｂを発生するス
ロットル開度フィードバック補正モジュール、３２は基
本目標スロットル開度ＴＶＯをフィードバック補正係数
Ｃθｆｂでもって乗算補正しこれを実際目標スロットル
弁開度ＴＶＯ１としてスロットルアクチユエータ４に出
力する乗算出段である。

なお以上のような構成において、上記アクセルポジショ
ナセンサ２４が第１図に示すアクセル検出手段Ｍ１とな
っており、又上記スロットルアクチユエータ４及びコン
ピュータユニット２９が第１図に示すスロットル弁駆動
手段Ｍ３となっており、又上記コンピュータユニット２
９が第１図に示す演算手段Ｍ２となっており、さらに負
荷センサ３０が第１図に示す負荷検出手段Ｍ５の機能を
実現するものとなっている。

次に動作について説明する。

エンジンが作動すると基本目標スロットル開度発生手段
３３ではエンジンの負荷状態に応じて特性曲線ｂ〜ｄが
選択されるとともに、この特性曲線ｂ〜ｄを用い、アク
セル操作量αに応じた基本目標スロットル開度ＴＶＯが
発生され、この基本目標スロットル開度ＴＶＯは乗算手
段３２でフィードバック補正係数Ｃθｆｂでもって乗算
補正されてスロットルアクチュエータ４に加えられ、こ
れによりスロットル弁３はアクセル操作量α及び負荷状
態に応じた開度にフィードバック制御されることとな
る。

またコンピュータユニット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なうととも
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ない、又ＥＧＲ弁１８のソレ
ノイド１９にエンジンの運転状態に応じて制御信号を加
えてＥＧＲ量制御を行なうが、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。

以上のような本実施例の装置では、アクセル操作量の変
化に対するスロットル弁開度の変化を、それがアクセル
操作量が小さい時は小さくなるように設定し、エンジン
出力を滑らかに増大させるようにしたので、車両の発進
時においてクラッチがうまく接続できない場合であって
も大きなトルクショックが発生することはなく、円滑な
発進性が確保される。

一方エンジンに作用するクーラ負荷等の負荷状態に応じ
て適切なアクセル操作量・スロットル開度特性を選択す
るようにしたので、エンジンにクーラ負荷等が作用した
場合にエンジン出力を増大してエンジンの良好な運転性
を確保でき、しかも発進時においてクーラ負荷等に起因
するエンストの発生を防止できる。

また本装置では、スロットル弁開度の変化をアクセル操
作量の増大に伴って大きくなるように設定したので、通
常運転領域におけるエンジンの加速性が損なわれること
はほとんどない。

さらに上記実施例では所定のアクセル操作量・スロット
ル弁開度特性をマップ化していたが、これは基本のアク
セル操作量・スロットル弁開度特性をアクセル操作量に
応じて補正するようにしてもよい。

〔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
スロットル弁を電気的に駆動するようにしたエンジンの
スロットル弁制御装置において、アクセル操作量が所定
値以下の運転領域におけるアクセル操作量・スロットル
弁開度特性を他の運転領域よりその傾斜がゆるやかにな
るように設定する一方、該特性をエンジンに加わる補機
類の負荷の大きさに応じて変化させるようにしたので、
発進時におけるトルクショックの発生を低減して円滑な
発進性を確保するとともに、クーラ負荷，電気負荷等の
外的負荷がエンジンに加わった場合においても良好な運
転性を確保でき、発進時にエンストが発生することを防
止することができる効果がある。

【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ック図、第２図は
本発明の一実施例によるエンジンのスロットル弁制御装
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ュータユニット２９の演算
処理を説明するための図である。 Ｍ１…アクセル検出手段、Ｍ２…演算手段、Ｍ３…スロ
ットル弁駆動手段、Ｍ４…スロットル弁、Ｍ５…負荷検
出手段、３…スロットル弁、４…スロットルアクチュエ
ータ、２４…アクセルポジシヨナ、２９…コンピュータ
ユニット、３０…負荷センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中角 忠孝 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 奥野 至 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 保立 誠 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−126036（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−157343（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−159750（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクセル操作量を検出するアクセル検出手
   段と、 エンジンに加わる走行状態とは関連のない補機類による
   負荷状態を検出する負荷検出手段と、 該負荷検出手段及び上記アクセル検出手段の出力を受け
   スロッ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ットル弁を駆動するスロッ
   トル弁駆動手段を備え、 上記演算手段はアクセル操作量が設定値以下の運転領域
   におけるアクセル操作量の変化に対するスロットル弁開
   度の変化が他の運転領域における変化に比して小さくな
   るようにアクセル操作量・スロットル弁開度特性を設定
   する一方、該特性をエンジンに加わる上記外的負荷の大
   きさに応じて、該負荷が大きい程アクセル操作量の変化
   に対するスロットル弁開度の変化が大きくなる特性に変
   更する手段であることを特徴とするエンジンのスロット
   ル弁制御装置。