JPH09126036A

JPH09126036A - 内燃機関のスロットル開度学習装置

Info

Publication number: JPH09126036A
Application number: JP29017595A
Authority: JP
Inventors: Akio Kunimasa; 愛生國政
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1997-05-13

Abstract

(57)【要約】【課題】スロットルセンサの特性を適正に修正し、正確
なスロットル開度を把握する。【解決手段】吸気管１１内にはスロットル弁１９が設け
られ、その近傍には同バルブ１９の開度を検出するため
のスロットルセンサ３１が設けられる。エアクリーナ１
５の下流側には吸入空気量を検出するエアフローメータ
３２が設けられる。電子制御装置（ＥＣＵ）５１は、そ
のときどきのスロットル開度を領域毎に区分するととも
に、その領域毎に、学習後スロットル開度及びエンジン
回転数に基づいて基準吸入空気量を算出し、当該基準吸
入空気量と実際の吸入空気量とを比較する。また、その
比較結果等に基づいて、補正値を算出し、その補正値に
基づいて、学習後スロットル開度を認識し、検出すべき
スロットル弁１９の開度を学習する。学習後スロットル
開度は、それが中開度領域であろうが、全開近傍であろ
うが、上記補正値の算出及び学習によってより実際の値
に近いものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のスロッ
トル開度学習装置に係り、詳しくは、スロットルセンサ
からの検出値を適宜補正して、適正な制御を行うべく正
確なスロットル開度を把握するための内燃機関のスロッ
トル開度学習装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの運転中におけるス
ロットル弁の全閉状態の正確な検出を図る技術が一般的
に知られている。例えば、エンジンの始動当初、スロッ
トル弁の開度（スロットル開度）が、最小値（開度セン
サの出力電圧が、スロットル弁開度が小さいほど大きく
なる特性の場合は当該出力電圧の最大値）として記憶さ
れる。その後、これよりも開度が小さいことを示す信号
が入力される毎に、当該電圧値に基づき補正値が新たな
全閉位置として記憶され、当該記憶値との比較がなされ
る。つまり、現在の信号値が記憶値に対して所定の許容
範囲内にあるか否か、或いは、両信号値が一致するか否
かについて肯定判定がなされた場合には、スロットル弁
が全閉であると判断される。

【０００３】このため、上記技術によれば、アイドルス
イッチがファーストアイドル機構の働きによりその最小
開度が広げられているような場合や、経時変化でスロッ
トル弁の全閉位置が大きくなったような場合でも、全閉
状態の検出が正確に行われる。その結果、全閉状態の検
出精度の向上が図られる。

【０００４】しかし、上記従来技術では、スロットル弁
の全閉状態については上記制御により、正確な検出が図
られうるものの、スロットル弁の中開度、或いは全開状
態を正確に把握することは困難であった。すなわち、ス
ロットルセンサは経時的に摩耗を起こしやすいものであ
り、従って、その出力値も経時的に変動を起こすおそれ
がある。従って、単なる全閉状態の正確な把握のみで
は、スロットル弁の開度の全領域における正確な把握を
行うことは非常に困難であった。

【０００５】これに対し、例えば特開昭６３−１４３３
４８号公報においては、スロットル弁の開度及びエンジ
ン回転数からエンジンの吸入空気量が推定され、また、
実際の吸入空気量が検出される。そして、エンジンの運
転状態が定常状態にある場合において、推定された吸入
空気量と実際の吸入空気量とが比較され、その比較結果
に基づいて、推定仕様が学習変更される。このような技
術によれば、スロットルセンサの出力値が経時的に変動
を起こしたとしても、その変動にある程度追従すること
ができ、ひいては燃料噴射制御に際しての制御性の向上
が図られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、スロットル
センサからの出力値の変動特性は、スロットル開度の大
きさに対応したリニアなものではなかった。例えば比較
的小さい開度状態では、その出力値誤差は小さくとも、
大きな開度状態では誤差が大きくなることもあった。こ
のため、上記公報に記載された技術によって推定仕様を
学習変更するだけでは、必ずしも正確なスロットル開度
の把握を行うことができなかった。その結果、例えば当
該スロットル弁の開度に基づいて、オープンループ制御
を行うような場合には、不正確な検出値に基づいて制御
を行ってしまう場合が生じ、かかる場合には、当該制御
内容に適確な修正を加えることができず、制御性の低下
をも招くおそれがあった。

【０００７】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、内燃機関のスロットル開度学
習装置において、別途ストッパや基準位置センサ等を新
たに設けたりする必要がなく、開度によって特性に差異
があった場合でもスロットルセンサの特性を適正に修正
し、正確なスロットル開度を把握することの可能な内燃
機関のスロットル開度学習装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、図１に示すように、内燃機関Ｍ１
の吸気通路Ｍ２の途中に設けられたスロットル弁Ｍ３の
開度を検出するためのスロットルセンサＭ４と、前記内
燃機関Ｍ１の吸気通路Ｍ２の途中に設けられ、前記内燃
機関Ｍ１に導入される実際の吸入空気量を検出するため
の吸入空気量センサＭ５と、前記スロットル弁Ｍ３の開
度及び前記吸入空気量を除く前記内燃機関Ｍ１の運転状
態を検出する運転状態検出手段Ｍ６と、前記運転状態検
出手段Ｍ６の検出結果に基づき、基準となる吸入空気量
を算出する基準吸入空気量算出手段Ｍ７と、前記吸入空
気量センサＭ５からの出力値と前記基準吸入空気量算出
手段Ｍ７により算出された算出値とを比較するととも
に、当該比較結果に基づいて前記スロットルセンサＭ４
からの出力値の補正値を算出する補正値算出手段Ｍ８
と、前記補正値算出手段Ｍ８により算出された補正値
と、前記スロットルセンサＭ４からの算出値とに基づい
て、スロットル弁Ｍ３の開度を学習する開度学習手段Ｍ
９とを備えた内燃機関のスロットル開度学習装置であっ
て、前記スロットルセンサＭ４からの出力値を領域毎に
区分するとともに、前記補正値算出手段Ｍ８による前記
比較及び前記補正値の算出、並びに、前記開度学習手段
Ｍ９による前記スロットル弁開度Ｍ９の学習を、前記区
分された領域毎に行うようにしたことをその要旨として
いる。

【０００９】上記の構成によれば、図１に示すように、
内燃機関Ｍ１の吸気通路Ｍ２の途中に設けられたスロッ
トル弁Ｍ３の開度がスロットルセンサＭ４によって検出
される。また、吸気通路Ｍ２の途中に設けられた吸入空
気量センサＭ５によって、内燃機関Ｍ１に導入される実
際の吸入空気量が検出される。さらに、運転状態検出手
段Ｍ６では、スロットル弁Ｍ３の開度及び吸入空気量を
除く内燃機関Ｍ１の運転状態が検出される。

【００１０】そして、基準吸入空気量算出手段Ｍ７によ
り、運転状態検出手段Ｍ６の検出結果に基づき、基準と
なる吸入空気量が算出される。また、補正値算出手段Ｍ
８によって、吸入空気量センサＭ５からの出力値と基準
吸入空気量算出手段Ｍ７により算出された算出値とが比
較される。これとともに、当該比較結果に基づいてスロ
ットルセンサＭ４からの出力値の補正値が算出される。
そして、補正値算出手段Ｍ８により算出された補正値
と、スロットルセンサＭ４からの算出値とに基づいて、
スロットル弁Ｍ３の開度が、開度学習手段Ｍ９によって
学習される。

【００１１】このため、学習された後のスロットル弁Ｍ
３の開度は、それが中開度領域であろうが、全開近傍で
あろうが、吸入空気量を基本とした補正値の算出及び当
該補正値による学習によってより実際の値に近いものと
なる。従って、スロットルセンサＭ４からの出力値が、
たとえ経時的に変動を起こしたとしても、正確なスロッ
トル弁Ｍ３の開度の把握を行うことが可能となる。

【００１２】また、本発明では、スロットルセンサＭ４
からの出力値が領域毎に区分されるとともに、前記補正
値算出手段Ｍ８による前記比較及び前記補正値の算出、
並びに、前記開度学習手段Ｍ９による前記スロットル弁
開度Ｍ９の学習が、その区分された領域毎に行われる。
このため、スロットル弁Ｍ３の開度領域毎にスロットル
センサＭ４の特性が異なるような（リニアな関係でな
い）場合であっても、その特性が区分された領域毎に適
正に修正されうる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明における内燃機関の
スロットル開度学習装置をガソリンエンジンのそれに具
体化した一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００１４】図２は本実施の形態において、内燃機関と
してのエンジン１のスロットル開度学習装置を示す概略
構成図である。自動車に搭載されたエンジン１は、複数
気筒よりなり、エンジン１を構成するシリンダブロック
２には気筒数分のシリンダボア３が形成されている。シ
リンダブロック２の上側には各シリンダボア３を閉塞す
るようにシリンダヘッド４が組み付けられている。各シ
リンダボア３にはピストン５が上下動可能に設けられ、
そのピストン５がコンロッド６を介して図示しないクラ
ンクシャフトに連結されている。そして、シリンダボア
３の内部において、ピストン５とシリンダヘッド４とで
囲まれた空間が燃焼室７となっている。また、シリンダ
ボア３やコンロッド６等の各部には、エンジン１の運転
時に図示しないオイルパン内の潤滑オイルが供給される
ようになっている。

【００１５】シリンダヘッド４には、各燃焼室７のそれ
ぞれに対応して点火プラグ８が設けられている。また、
シリンダヘッド４には、各燃焼室７に連通する吸気ポー
ト９及び排気ポート１０がそれぞれ設けられ、これら各
ポート９，１０には吸気管（吸気通路を構成する）１１
及び排気管１２がそれぞれ連通して接続されている。さ
らに、吸気ポート９及び排気ポート１０の燃焼室７に連
通する各開口端には、開閉用の吸気バルブ１３及び排気
バルブ１４がそれぞれ設けられている。これら吸気バル
ブ１３及び排気バルブ１４は、図示しないカムシャフト
を含む動弁装置によりクランクシャフトの回転に連動し
て開閉されるようになっている。また、これら各バルブ
１３，１４の開閉タイミングは、クランクシャフトの回
転に同期している。すなわち、各バルブ１３，１４は吸
気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程及び排気行程の一連
の行程に同期して、所定のタイミングで開閉されるよう
になっている。

【００１６】吸気管１１の入口側にはエアクリーナ１５
が設けられている。また、吸気管１１の途中には、同通
路１１を通過する空気の脈動を平滑化させるためのサー
ジタンク１６が設けられている。さらに、このサージタ
ンク１６の下流側にて、各気筒毎の吸気ポート９の近傍
には、燃料噴射用のインジェクタ１７がそれぞれ設けら
れている。これらインジェクタ１７には図示しない燃料
タンクから、燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給
されるようになっている。一方、排気管１２の出口側に
は、排気を浄化するための三元触媒を内蔵してなる触媒
コンバータ１８が設けられている。

【００１７】そして、エンジン１にはエアクリーナ１５
から取り込まれた外気が、サージタンク１６を含む吸気
管１１を通じて導入される。また、その外気の導入と同
時に各インジェクタ１７から燃料が噴射されることによ
り、その外気と燃料との混合気が吸入行程における吸気
バルブ１３の開きに同期して燃焼室７に取り込まれる。
さらに、燃焼室７に取り込まれた混合気が点火プラグ８
によって点火されることにより、その混合気が爆発・燃
焼してエンジン１に駆動力が得られる。そして、爆発・
燃焼後の排気ガスは、排気行程における排気バルブ１４
の開きに同期して排気管１２へと導かれ、その排気管１
２から触媒コンバータ１８等を通じて外部へ排出され
る。

【００１８】サージタンク１６の上流側には、図示しな
いアクセルペダルの操作に連動して開閉されるスロット
ル弁１９が設けられている。そして、このスロットル弁
１９が開閉されることにより、吸気管１１への外気の取
り込み量、すなわち、吸入空気量Ｑが調節される。

【００１９】スロットル弁１９の近傍には、同バルブ１
９の開度、すなわち検知スロットル開度ＡＤＴＡを検出
するためのスロットルセンサ３１が設けられている。こ
のスロットルセンサ３１は、検知スロットル開度ＡＤＴ
Ａの信号（後述するＥＣＵ５１によりＡ／Ｄ変換され
る）を出力すると共に、スロットル弁１９が全閉位置に
あるときのみオンされるアイドル接点によりアイドル信
号を出力するようになっている。

【００２０】また、エアクリーナ１５の下流側には、吸
気管１１への吸入空気量Ｑを検出する吸入空気量センサ
としてのエアフローメータ３２が設けられている。併せ
て、エアクリーナ１５とエアフローメータ３２との間に
は、吸気管１１に取り込まれる空気の温度、すなわち吸
気温ＴＨＡを検出する吸気温センサ３３が設けられてい
る。

【００２１】さらに、排気管１２の途中には、排気中の
酸素濃度ＯＸを検出する、すなわち排気管１２における
排気空燃比を検出する酸素センサ３４が設けられてい
る。また、シリンダブロック２には、エンジン１の冷却
水の温度、すなわち冷却水温ＴＨＷを検出する水温セン
サ３５が設けられている。

【００２２】各気筒毎の点火プラグ８には、ディストリ
ビュータ２０にて分配された点火信号が印加される。デ
ィストリビュータ２０はイグナイタ２１から出力される
高電圧をクランクシャフトの回転、すなわちクランク角
に同期して各点火プラグ８に分配するためのものであ
る。そして、各点火プラグ８の点火タイミングは、イグ
ナイタ２１からの高電圧出力タイミングによって決定さ
れる。

【００２３】ディストリビュータ２０にはクランクシャ
フトの回転に連動して回転される図示しないロータが内
蔵されている。そして、ディストリビュータ２０には、
そのロータの回転からエンジン１の回転数、すなわちエ
ンジン回転数ＮＥを検出する回転数センサ３６が設けら
れている。同じくディストリビュータ２０には、そのロ
ータの回転に応じてエンジン１のクランク角基準信号を
所定の割合で検出する気筒判別センサ３７が設けられて
いる。この実施の形態では、エンジン１における一連の
行程に対してクランクシャフトが２回転するものとし、
回転数センサ３６は１パルス当たり３０°ＣＡの割合で
クランク角を検出する。また、気筒判別センサ３７は１
パルス当たり３６０°ＣＡの割合でクランク角を検出す
る。さらに、エンジン１に駆動連結された自動変速機２
５には、自動車の速度、すなわち車速ＳＰを検出する車
速センサ３８が設けられている。

【００２４】加えて、この実施の形態の吸気管１１に
は、スロットル弁１９を迂回して同バルブ１９の上流側
と下流側とを互いに連通させるバイパス通路２２が設け
られている。このバイパス通路２２の途中には、周知の
リニアソレノイド式のアイドルスピードコントロールバ
ルブ（ＩＳＣＶ）２３が設けられている。そして、ＩＳ
ＣＶ２３が所定の制御信号に基づいて駆動制御されるこ
とにより、バイパス通路２２が開閉されるようになって
いる。このＩＳＣＶ２３はスロットル弁１９が全閉とな
るエンジン１のアイドリング時に、そのアイドリング状
態を安定させるために作動させるものであり、アイドリ
ング時の目標回転数となるように実際の回転数をフィー
ドバック制御するものである。従って、エンジン１のア
イドリング時に、ＩＳＣＶ２３の開度及びその開弁時間
が制御されることにより、つまりＩＳＣ制御が行われる
ことによりバイパス通路２２を流れる空気量が調節さ
れ、燃焼室７への吸入空気量Ｑが調節される。

【００２５】併せて、エンジン１には、その始動時にク
ランキングによってエンジン１に回転力を付与するため
のスタータ２４が設けられている。また、このスタータ
２４には、その作動・非作動を検知するスタータスイッ
チ３９が設けられている。周知のようにスタータスイッ
チ３９は、図示しないイグニッションスイッチの操作に
よってオン・オフされるものであり、イグニッションス
イッチが操作されている間はスタータ２４が作動されて
いることから、スタータスイッチ３９からは「オン」の
スタータ信号ＳＴＳが出力される。

【００２６】前記自動変速機２５は、例えば図示しない
エアーコンディショナ（エアコン）等とともに、外部負
荷の一部を構成している。併せて、自動変速機２５の内
部には、ニュートラルスタートスイッチ４０が設けられ
ている。このニュートラルスタートスイッチ４０は、現
在のシフト位置ＳｈＰがニュートラルレンジ［Ｎレンジ
（Ｐレンジも含む）］にあることを検出する。すなわ
ち、現在のシフト位置ＳｈＰがＮレンジにあるのかドラ
イブレンジ（Ｄレンジ）にあるのかを検出することがで
きるようになっている。

【００２７】そして、各インジェクタ１７、イグナイタ
２１、ＩＳＣＶ２３は電子制御装置（以下単に「ＥＣ
Ｕ」という）５１に電気的に接続され、同ＥＣＵ５１の
作動によってそれらの駆動タイミングが制御される。こ
のＥＣＵ５１は、基準吸入空気量算出手段、補正値算出
手段及び開度学習手段を構成している。このＥＣＵ５１
には前述したスロットルセンサ３１、エアフローメータ
３２、吸気温センサ３３、酸素センサ３４、水温センサ
３５、回転数センサ３６、気筒判別センサ３７、車速セ
ンサ３８、スタータスイッチ３９及びニュートラルスタ
ートスイッチ４０（これらのうち、スロットルセンサ３
１及びエアフローメータ３２を除く全ては運転状態検出
手段を構成する）がそれぞれ接続されている。そして、
ＥＣＵ５１はエンジン１の点火時期制御、燃料噴射量制
御及びＩＳＣ制御等を司るために、各センサ３１〜３
８、スタータスイッチ３９及びニュートラルスタートス
イッチ４０からの出力信号に基づき、各インジェクタ１
７、イグナイタ２１及びＩＳＣＶ２３等を好適に駆動制
御するようになっている。

【００２８】ここで、ＥＣＵ５１の電気的構成を図３の
ブロック図に従って説明する。ＥＣＵ５１は中央処理装
置（ＣＰＵ）５２、所定の制御プログラム等を予め記憶
した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５３、ＣＰＵ５２の
演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（Ｒ
ＡＭ）５４、記憶されたデータを保存するバックアップ
ＲＡＭ５５、タイマカウンタ５６等と、これら各部と外
部入力回路５７及び外部出力回路５８等とをバス５９に
よって接続してなる理論演算回路として構成されてい
る。この実施の形態において、ＲＯＭ５３には、後述す
る「スロットル開度補正値算出及び学習ルーチン」等の
スロットル開度ＴＡの学習認識に関するプログラムや、
その他の燃料噴射制御、点火時期制御等に関するプログ
ラム、あるいは所定のマップ等が予め記憶されている。
また、本実施の形態において、タイマカウンタ５６は所
定時間毎の割り込み信号を出力すると共に、同時に複数
のカウント動作を行うこともできるようになっている。

【００２９】外部入力回路５７には、前述したスロット
ルセンサ３１、エアフローメータ３２、吸気温センサ３
３、酸素センサ３４、水温センサ３５、回転数センサ３
６、気筒判別センサ３７、車速センサ３８、スタータス
イッチ３９及びニュートラルスタートスイッチ４０等が
それぞれ接続されている。また、外部出力回路５８に
は、各インジェクタ１７、イグナイタ２１及びＩＳＣＶ
２３がそれぞれ接続されている。

【００３０】そして、ＣＰＵ５２（ＥＣＵ５１）は外部
入力回路５７を介して入力される各センサ３１〜３８、
スタータスイッチ３９及びニュートラルスタートスイッ
チ４０からの各信号を入力値として読み込む。また、Ｃ
ＰＵ５１（ＥＣＵ５１）はそれら読み込んだ入力値に基
づき、各インジェクタ１７、イグナイタ２１及びＩＳＣ
Ｖ２３等を好適に駆動制御する。

【００３１】次に、上記のように構成されたエンジンの
スロットル開度学習装置におけるスロットル開度学習の
ための処理動作について図４〜図９に従って説明する。
図４，５はＥＣＵ５１により実行される「スロットル開
度補正値算出及び学習ルーチン」を説明するフローチャ
ートであって、同ルーチンは所定時間毎の定時割り込み
で実行される。

【００３２】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ１０１において、ＥＣＵ５１は、エアフローメー
タ３２、スロットルセンサ３１、回転数センサ３６及び
車速センサ３８等からの各信号に基づき吸入空気量Ｑ、
検知スロットル開度ＡＤＴＡ、エンジン回転数ＮＥ及び
車速ＳＰＤ等の各種運転状態を示す検出信号をそれぞれ
読み込む。

【００３３】次に、ステップ１０２において、ＥＣＵ５
１は、今回読み込んだ各種運転状態を示す検出信号に基
づき、現在の運転状態がスロットル開度を学習するにふ
さわしい定常状態にあるか否かを判断する。ここで、定
常状態であることの条件としては、例えば、前回のル
ーチンと比較した今回の車速ＳＰＤの偏差が「±３km/
h」未満であること、前回のルーチンと比較した今回
の吸入空気量Ｑの偏差が「±０．１m³/h」未満であるこ
と、前回のルーチンと比較した今回の検知スロットル
開度ＡＤＴＡの偏差が「±１°」未満であること、前
回のルーチンと比較した今回のエンジン回転数ＮＥの偏
差が「±１０rpm 」未満であること等が挙げられる。そ
して、現在の運転状態が定常状態にない場合には、スロ
ットル開度を学習するには運転状態が不安定であるもの
としてその後の処理を一旦終了する。

【００３４】また、現在の運転状態が定常状態にある場
合には、続くステップ１０３において、学習後スロット
ル開度ＴＡ及び今回読み込んだエンジン回転数ＮＥに基
づいて基準吸入空気量ＱＣＡＬを算出する。ここで、学
習後スロットル開度ＴＡというのは、スロットルセンサ
３８から読み込まれた検知スロットル開度ＡＤＴＡに、
後述する補正値ＧＴＡを加算した値である。また、基準
吸入空気量ＱＣＡＬは、学習後スロットル開度ＴＡ及び
エンジン回転数ＮＥに基づき、例えば図６に示すような
マップが参照されることにより算出される。すなわち、
そのときのエンジン回転数ＮＥが高い場合には、基準吸
入空気量ＱＣＡＬは、学習後スロットル開度ＴＡの増大
に伴い大きい値となる。これに対し、そのときのエンジ
ン回転数ＮＥが比較的低い場合には、基準吸入空気量Ｑ
ＣＡＬは、学習後スロットル開度ＴＡが増大しても、さ
ほど大きい値とはならない。

【００３５】次に、ＥＣＵ５１は、ステップ１０４（サ
ブルーチン）において、スロットルゾーンｉを設定す
る。これは、以降の処理において、スロットル開度のい
かなる領域について、学習の対象となる補正値ＧＴＡ、
ひいては学習後スロットル開度ＴＡを算出するかを決定
するための処理である。ここで、本ルーチンについての
説明を一旦中断して、当該スロットルゾーンｉを設定す
るに際しての処理動作につい図７のフローチャートに従
って説明する。なお、本実施の形態においては、スロッ
トルゾーンｉは、そのときどきの検知スロットル開度Ａ
ＤＴＡ等に応じて、「０」，「１」，「２」，「３」，
（「４」）のいずれかの領域に設定される。

【００３６】図７は、ＥＣＵ５１により実行されるスロ
ットルゾーンｉを設定するための「スロットルゾーン設
定ルーチン」を示すフローチャートであって、上記ステ
ップ１０４のサブルーチンとして実行される。

【００３７】ステップ２０１において、ＥＣＵ５１は、
先ずスロットルゾーンｉを「１」に設定する。次に、ス
テップ２０２において、検知スロットル開度ＡＤＴＡが
そのときのスロットルゾーン値ＴＡｉ以上であるか否か
を判断する。ここで、スロットルゾーン値ＴＡｉという
のは、図８に示すように、そのときどきのスロットルゾ
ーンｉにおけるスロットル開度を角度で表した値であっ
て、例えばスロットルゾーンｉが「１」の場合にはスロ
ットルゾーン値ＴＡｉは「２０°」となる。そして、検
知スロットル開度ＡＤＴＡがスロットルゾーン値ＴＡｉ
（最初はｉ＝「１」なのでＴＡｉ＝「２０°」）未満の
場合には、ステップ２０３へ移行し、それまでのスロッ
トルゾーンｉから「１」を減算した値を最終的なスロッ
トルゾーンｉとして設定する。従って、例えば、検知ス
ロットル開度ＡＤＴＡが「２０°」未満の場合にはスロ
ットルゾーンｉは「０」に設定される。そして、ＥＣＵ
５１はその後の処理を一旦終了する。

【００３８】また、検知スロットル開度ＡＤＴＡがスロ
ットルゾーン値ＴＡｉ以上の場合には、ステップ２０４
へ移行する。ステップ２０４においては、それまでのス
ロットルゾーンｉに「１」を加算した値をスロットルゾ
ーンｉとして一時的に設定する（当初ｉ＝「１」であっ
た場合にはｉ＝「２」に一時的に設定される）。

【００３９】さらに、ステップ２０５においては、現在
設定されているスロットルゾーンｉが、最大ゾーンｉｍ
ａｘ（本実施の形態ではｉｍａｘ＝「４」）以上となっ
ているか否かを判断する。そして、スロットルゾーンｉ
が最大ゾーンｉｍａｘ以上となっている場合には、ステ
ップ２０３へ移行し、それまでのスロットルゾーンｉか
ら「１」を減算した値を最終的なスロットルゾーンｉと
して設定する。また、スロットルゾーンｉが最大ゾーン
ｉｍａｘ以上となっていない場合には、ステップ２０２
に移行し上記処理を実行する。

【００４０】このように、本ルーチンにおいては、その
ときどきの検知スロットル開度ＡＤＴＡに応じてスロッ
トルゾーンｉが「０」，「１」，「２」，「３」のいず
れかに設定される。すなわち、検知スロットル開度ＡＤ
ＴＡが「２０°」未満の場合にはスロットルゾーンｉが
「０」に、検知スロットル開度ＡＤＴＡが「２０°」以
上、「４０°」未満の場合にはスロットルゾーンｉが
「１」に、検知スロットル開度ＡＤＴＡが「４０°」以
上、「６０°」未満の場合にはスロットルゾーンｉが
「２」に、検知スロットル開度ＡＤＴＡが「６０°」以
上の場合にはスロットルゾーンｉが「３」にそれぞれ設
定される。

【００４１】さて、前記「スロットル開度補正値算出及
び学習ルーチン」に戻って処理の続きを説明することと
する。上記のように、ステップ１０４のサブルーチンで
スロットルゾーンｉが設定された後は、ステップ１０５
において、カウンタのカウント値Ｎが「０」にクリヤさ
れる。

【００４２】次に、ステップ１０６においては、今回読
み込まれた吸入空気量Ｑと今回算出された基準吸入空気
量ＱＣＡＬとの差が予め定められた所定値α（α＞０）
よりも大きいか否かを判断する。また、ステップ１０７
においては、吸入空気量Ｑと基準吸入空気量ＱＣＡＬと
の差が予め定められた所定値−β（β＞０）よりもマイ
ナス側に大きいか否かを判断する。そして、ステップ１
０６及びステップ１０７において、共に否定判定された
場合には、吸入空気量Ｑと基準吸入空気量ＱＣＡＬとの
間にほとんど差異がなく、学習後スロットル開度ＴＡの
算出に際して補正値ＧＴＡによる補正を行う必要がない
ものと判断してその後の処理を一旦終了する。

【００４３】これに対し、ステップ１０６において、吸
入空気量Ｑと基準吸入空気量ＱＣＡＬとの差が所定値α
よりも大きい場合には、実際のスロットル弁１９の開度
は検知スロットル開度ＡＤＴＡよりも意外に大きいもの
と判断して、ステップ１０８〜ステップ１１６の処理を
実行する。また、ステップ１０７において、吸入空気量
Ｑと基準吸入空気量ＱＣＡＬとの差が所定値−βよりも
マイナス側に大きい場合には、実際のスロットル弁１９
の開度は検知スロットル開度ＡＤＴＡよりも意外に小さ
いものと判断して、ステップ１１７〜ステップ１２５の
処理を実行する。

【００４４】まず、ステップ１０６において、吸入空気
量Ｑと基準吸入空気量ＱＣＡＬとの差が所定値αよりも
大きいと判定された場合には、ステップ１０８におい
て、ステップ１０４のサブルーチンで設定されたスロッ
トルゾーンｉが「０」であるか否かを判断する。そし
て、スロットルゾーンｉが「０」の場合には、ステップ
１０９に移行する。

【００４５】ステップ１０９においては、それまでのス
ロットルゾーンｉに「１」を加算した値を新たなスロッ
トルゾーンｉとして設定する。また、続くステップ１１
０においては、カウンタのカウント値Ｎを「１」ずつイ
ンクリメントする。

【００４６】さらに、ステップ１１１においては、カウ
ンタのカウント値Ｎを「１」ずつインクリメントする。
そして、続くステップ１１２においては、前回の補正値
ＧＴＡ_i-1に所定値γ（例えば「０．５°」）を加算し
た値を今回の補正値ＧＴＡ_iとして設定する。

【００４７】また、ステップ１１３においては、今回設
定された補正値ＧＴＡが許容最大補正値ＧＴＡＭＡＸを
超えているか否かを判断する。この許容最大補正値ＧＴ
ＡＭＡＸは、予め定められた所定の値であってもよい
し、或いはそのときどきの検知スロットル開度ＡＤＴＡ
の２０％程度の値であってもよい。そして、補正値ＧＴ
Ａが許容最大補正値ＧＴＡＭＡＸを超えていない場合に
は、そのままステップ１１５へ処理を移行する。また、
補正値ＧＴＡが許容最大補正値ＧＴＡＭＡＸを超えてい
る場合には、補正の上限としてガードをかけるべく、ス
テップ１１４において、許容最大補正値ＧＴＡＭＡＸを
補正値ＧＴＡとして設定する。

【００４８】さらに、ステップ１１５においては、カウ
ンタのカウント値Ｎが「２」以上となっているか否かを
判断する。そして、カウント値Ｎが「２」以上となって
いない場合には、前述したステップ１０９へ処理を移行
する。また、カウント値Ｎが「２」以上となっている場
合には、補正値ＧＴＡの算出を終了するべく、その後の
処理を一旦終了する。

【００４９】一方、ステップ１０８において、スロット
ルゾーンｉが「０」でない場合には、ステップ１１６へ
移行する。このステップ１１６においては、スロットル
ゾーンｉが「３」であるか否かを判断する。そして、ス
ロットルゾーンｉが「３」でない場合には、ステップ１
１１に処理を移行する。また、スロットルゾーンｉが
「３」の場合には、ステップ１１０に処理を移行する。

【００５０】このため、例えば前記ステップ１０４のサ
ブルーチンで設定されたスロットルゾーンｉが「０」の
場合には、ステップ１０８で肯定判定され、ステップ１
０９にてスロットルゾーンｉが一旦「１」に設定され
る。そして、ステップ１１０，１１１を経ることによっ
てカウント値Ｎが「２」となり、ステップ１１２でスロ
ットルゾーンｉ＝「１」における補正値ＧＴＡが加算算
出される。その後、ステップ１１３，（１１４）を経た
後、ステップ１１５で肯定判定され、その後の処理が一
旦終了される。すなわち、スロットルゾーンｉが「０」
の場合には、スロットルゾーンｉ＝「１」における補正
値ＧＴＡが加算算出される。

【００５１】また、例えばスロットルゾーンｉが「１」
の場合には、ステップ１０８で否定判定され、ステップ
１１６にて否定判定される。そして、ステップ１１１に
てカウント値が「１」となり、ステップ１１２でスロッ
トルゾーンｉ＝「１」における補正値ＧＴＡが加算算出
される。その後、ステップ１１３，（１１４）を経た
後、ステップ１１５で否定判定され、ステップ１０９で
スロットルゾーンｉが今度は「２」に設定される。そし
て、ステップ１１０，１１１にてカウント値Ｎが「３」
となり、ステップ１１２でスロットルゾーンｉ＝「２」
における補正値ＧＴＡが加算算出される。その後、ステ
ップ１１３，（１１４）を経た後、ステップ１１５で肯
定判定され、その後の処理が一旦終了される。すなわ
ち、スロットルゾーンｉが「１」の場合には、スロット
ルゾーンｉ＝「１」及び「２」における補正値ＧＴＡが
加算算出される。

【００５２】さらに、例えばスロットルゾーンｉが
「２」の場合には、ステップ１０８で否定判定され、ス
テップ１１６にて否定判定される。そして、ステップ１
１１にてカウント値が「１」となり、ステップ１１２で
スロットルゾーンｉ＝「２」における補正値ＧＴＡが加
算算出される。その後、ステップ１１３，（１１４）を
経た後、ステップ１１５で否定判定され、ステップ１０
９でスロットルゾーンｉが今度は「３」に設定される。
そして、ステップ１１０，１１１にてカウント値Ｎが
「３」となり、ステップ１１２でスロットルゾーンｉ＝
「３」における補正値ＧＴＡが加算算出される。その
後、ステップ１１３，（１１４）を経た後、ステップ１
１５で肯定判定され、その後の処理が一旦終了される。
すなわち、スロットルゾーンｉが「２」の場合には、ス
ロットルゾーンｉ＝「２」及び「３」における補正値Ｇ
ＴＡが加算算出される。

【００５３】併せて、例えばスロットルゾーンｉが
「３」の場合には、ステップ１０８で否定判定され、ス
テップ１１６にて肯定判定される。そして、ステップ１
１０，１１１にてカウント値が「２」となり、ステップ
１１２でスロットルゾーンｉ＝「３」における補正値Ｇ
ＴＡが加算算出される。その後、ステップ１１３，（１
１４）を経た後、ステップ１１５で肯定判定され、その
後の処理が一旦終了される。すなわち、スロットルゾー
ンｉが「３」の場合には、スロットルゾーンｉ＝「３」
における補正値ＧＴＡが加算算出される。

【００５４】また、上述したとおり、ステップ１０７に
おいて、吸入空気量Ｑと基準吸入空気量ＱＣＡＬとの差
が所定値−βよりもマイナス側に大きい場合には、実際
のスロットル弁１９の開度は検知スロットル開度ＡＤＴ
Ａよりも意外に小さいものと判断して、ステップ１１７
〜ステップ１２５の処理を実行する。

【００５５】まず、ステップ１１７において、ステップ
１０４のサブルーチンで設定されたスロットルゾーンｉ
が「０」であるか否かを判断し、「０」の場合には、ス
テップ１１８に移行する。

【００５６】ステップ１１８においては、それまでのス
ロットルゾーンｉに「１」を加算した値を新たなスロッ
トルゾーンｉとして設定する。また、続くステップ１１
９，１２０においては、カウンタのカウント値Ｎをそれ
ぞれ「１」ずつインクリメントする。

【００５７】そして、続くステップ１２１においては、
前回の補正値ＧＴＡ_i-1から所定値δ（例えば「０．５
°」）を減算した値を今回の補正値ＧＴＡ_iとして設定
する。

【００５８】また、ステップ１２２においては、今回設
定された補正値ＧＴＡが許容最小補正値ＧＴＡＭＩＮよ
りもさらに低い値となっているか否かを判断する。この
許容最小補正値ＧＴＡＭＩＮは、予め定められた所定の
値であってもよいし、或いはそのときどきの検知スロッ
トル開度ＡＤＴＡの２０％程度の値であってもよい。そ
して、補正値ＧＴＡが許容最小補正値ＧＴＡＭＩＮより
も低い値となっていない場合には、そのままステップ１
２４へ処理を移行する。また、補正値ＧＴＡが許容最小
補正値ＧＴＡＭＩＮよりも低い値となっている場合に
は、補正の下限としてガードをかけるべく、ステップ１
２３において、許容最小補正値ＧＴＡＭＩＮを補正値Ｇ
ＴＡとして設定する。

【００５９】さらに、ステップ１２４においては、カウ
ンタのカウント値Ｎが「２」以上となっているか否かを
判断する。そして、カウント値Ｎが「２」以上となって
いない場合には、前述したステップ１１８へ処理を移行
する。また、カウント値Ｎが「２」以上となっている場
合には、補正値ＧＴＡの算出を終了するべく、その後の
処理を一旦終了する。

【００６０】一方、ステップ１１７において、スロット
ルゾーンｉが「０」でない場合には、ステップ１２５へ
移行する。このステップ１２５においては、スロットル
ゾーンｉが「３」であるか否かを判断する。そして、ス
ロットルゾーンｉが「３」でない場合には、ステップ１
２０に処理を移行する。また、スロットルゾーンｉが
「３」の場合には、ステップ１１９に処理を移行する。

【００６１】このため、ステップ１０８〜ステップ１１
６の処理で既述したとおり、例えばスロットルゾーンｉ
が「０」の場合には、スロットルゾーンｉ＝「１」にお
ける補正値ＧＴＡが加算算出される。また、スロットル
ゾーンｉが「１」の場合には、スロットルゾーンｉ＝
「１」及び「２」における補正値ＧＴＡが加算算出され
る。さらに、スロットルゾーンｉが「２」の場合には、
スロットルゾーンｉ＝「２」及び「３」における補正値
ＧＴＡが加算算出される。併せて、スロットルゾーンｉ
が「３」の場合には、スロットルゾーンｉ＝「３」にお
ける補正値ＧＴＡが加算算出される。

【００６２】以上説明したように、本実施の形態におい
ては、学習後スロットル開度ＴＡ（ＡＤＴＡ＋ＧＴＡ）
及びエンジン回転数ＮＥに基づいて基準吸入空気量ＱＣ
ＡＬを算出するとともに、当該基準吸入空気量ＱＣＡＬ
と実際の吸入空気量Ｑとを比較するようにした。また、
その比較結果に基づいて、スロットルセンサ３１からの
検知スロットル開度ＡＤＴＡが実際のスロットル弁１９
の開度に対し大きい側にずれているのか小さい側にずれ
ているのかを判定するようにした。そして、その判定結
果に基づき、補正値ＧＴＡを算出するようにした。さら
には、その補正値ＧＴＡに基づいて、学習後スロットル
開度ＴＡ（ＡＤＴＡ＋ＧＴＡ）を認識し、検出すべきス
ロットル弁１９の開度を学習することとした。

【００６３】このため、学習された後の学習後スロット
ル開度ＴＡは、それが中開度領域であろうが、全開近傍
であろうが、吸入空気量Ｑを基本とした上記補正値ＧＴ
Ａの算出及び当該補正値による学習によってより実際の
値に近いものとなる。従って、スロットルセンサ３１が
摩耗したりすることによって、スロットルセンサ３１か
らの出力値たる検知スロットル開度ＡＤＴＡが、たとえ
経時的に変動を起こしたとしても、正確なスロットル弁
１９の開度の把握を行うことが可能となる。

【００６４】従って、スロットル弁１９の開度に基づい
て、例えば非同期噴射制御、ＦＯＴＰ制御等のオープン
ループ制御を行うような場合には、不正確な開度検出値
に基づいて制御を行ってしまうという事態を回避するこ
とができる。その結果、当該制御内容に的確な修正を加
えることができ、ひいては制御性の向上を図ることがで
きる。

【００６５】また、本実施の形態では、別途ストッパや
基準位置センサ等を新たに設けることなく、スロットル
センサ３１の特性を適正に修正し、正確なスロットル弁
１９の開度を把握することができる。このため、コスト
の増大を招くことがなく上記作用効果を奏せしめること
ができる。

【００６６】さらに、本実施の形態では、スロットルセ
ンサからの出力値（検知スロットル開度ＡＤＴＡ）に基
づき、スロットルゾーンｉ（領域）を設定するととも
に、当該スロットルゾーンｉ毎に補正値ＧＴＡの算出及
びスロットル弁１９の開度の学習を行うようにした。こ
のため、スロットル弁１９の開度領域毎にスロットルセ
ンサ３１の特性が異なるような（リニアな関係でない）
場合であっても、その特性を適正に修正することができ
る。例えば、図９に示すように、小・中開度領域では、
検知スロットル開度ＡＤＴＡがプラス側にずれており、
大開度領域では、検知スロットル開度ＡＤＴＡがマイナ
ス側にずれているような場合であっても、当該ずれを適
正に補正することができる。その結果、上述した作用効
果をより確実ならしめることができる。

【００６７】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、例えば次の如く構成してもよい。（１）前記実施の形態では、そのときどきの検知スロッ
トル開度ＡＤＴＡに応じてスロットルゾーンｉを設定す
るとともに、当該スロットルゾーンｉとして「０」〜
「３」の４つの区分を採用することとした。これに対
し、３つ以下の区分、５つ以上の区分を採用するように
してもよい。（２）前記実施の形態では、吸入空気量Ｑをエアフロー
メータ３２で検出すようにしたが、吸気管１１内の圧力
及びエンジン回転数ＮＥ等に基づいて算出した値を検出
値として採用してもよい。

【００６８】（３）定常状態であるか否かの判断に際し
ては、前記実施の形態に記載の条件以外の条件を採用す
るようにしてもよい。（４）前記実施の形態では、ガソリンエンジン１に搭載
されたスロットル弁１９の開度を学習する場合に具体化
したが、ディーゼルエンジンのそれに具体化することも
できる。

【００６９】（５）前記実施の形態では、そのときどき
の検知スロットル開度ＡＤＴＡに応じてスロットルゾー
ンｉを設定するとともに、当該スロットルゾーンｉとし
て「０」〜「３」の４つの区分を採用することとした。
これに対し、スロットルゾーンｉとして連続的（リニ
ア）な値を採用し、学習値ＧＴＡの算出に際しては補完
計算するようにしてもよい。

【００７０】特許請求の範囲の請求項に記載されないも
のであって、上記実施の形態から把握できる技術的思想
について以下にその効果とともに記載する。（ａ）請求項１に記載の内燃機関のスロットル開度学習
装置により学習されたスロットル開度に基づいて、制御
を行うようにした内燃機関の制御装置。

【００７１】（ｂ）上記付記（ａ）に記載の内燃機関の
制御装置において、前記制御はオープンループ制御であ
ることを特徴とする。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
内燃機関のスロットル開度学習装置おいて、別途ストッ
パや基準位置センサ等を新たに設けたりする必要がな
く、開度によって特性に差異があった場合でもスロット
ルセンサの特性を適正に修正し、正確なスロットル開度
を把握することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な概念構成を説明する概念構成
図である。

【図２】一実施の形態におけるエンジンのスロットル開
度学習装置を示す概略構成図である。

【図３】ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。

【図４】ＥＣＵにより実行される「スロットル開度補正
値算出及び学習ルーチン」を示すフローチャートであ
る。

【図５】図４の続きを示すフローチャートである。

【図６】学習後スロットル開度及びエンジン回転数に対
する基準吸入空気量の関係を示すマップである。

【図７】サブルーチンたる「スロットルゾーン設定ルー
チン」を示すフローチャートである。

【図８】スロットルゾーンとスロットルゾーン値との関
係を示す図表である。

【図９】各スロットルゾーンに対する補正値の一例を示
すグラフである。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、１１…吸気通路として
の吸気管、１９…スロットル弁、３１…スロットルセン
サ、３２…吸入空気量センサとしてのエアフローメー
タ、３３…運転状態検出手段を構成する吸気温センサ、
３４…運転状態検出手段を構成する酸素センサ、３５…
運転状態検出手段を構成する水温センサ、３６…運転状
態検出手段を構成する回転数センサ、３７…運転状態検
出手段を構成する気筒判別センサ、３８…運転状態検出
手段を構成する車速センサ、３９…運転状態検出手段を
構成するスタータスイッチ、４０…運転状態検出手段を
構成するニュートラルスタートスイッチ、５１…基準吸
入空気量算出手段、補正値算出手段及び開度学習手段と
してのＥＣＵ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の吸気通路の途中に設けられた
スロットル弁の開度を検出するためのスロットルセンサ
と、前記内燃機関の吸気通路の途中に設けられ、前記内燃機
関に導入される実際の吸入空気量を検出するための吸入
空気量センサと、前記スロットル弁の開度及び前記吸入空気量を除く前記
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、基準となる
吸入空気量を算出する基準吸入空気量算出手段と、前記吸入空気量センサからの出力値と前記基準吸入空気
量算出手段により算出された算出値とを比較するととも
に、当該比較結果に基づいて前記スロットルセンサから
の出力値の補正値を算出する補正値算出手段と、前記補正値算出手段により算出された補正値と、前記ス
ロットルセンサからの算出値とに基づいて、スロットル
弁の開度を学習する開度学習手段とを備えた内燃機関の
スロットル開度学習装置であって、前記スロットルセンサからの出力値を領域毎に区分する
とともに、前記補正値算出手段による前記比較及び前記補正値の算
出、並びに、前記開度学習手段による前記スロットル弁
開度の学習を、前記区分された領域毎に行うようにした
ことを特徴とする内燃機関のスロットル開度学習装置。