JPS6189952A - エンジンのアイドル回転数制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、主として自動車のエンジンに適用されるアイ
ドル回転数制御システムに関するものである。

［従来の技術］ 近時の自動車用エンジンには、燃料経済性を向ヒさせる
ための種々のシステムが組み込まれているが、その一つ
として、アイドル回転数制御システムを採用しているも
のが少なくない。

しかして、この種の制御システムに関する先行技術とし
ては、例えば、特願昭５９−１３５５２２号に示される
ものがある。すなわち、このアイトル回転数制御システ
ムは、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
開成方向に自己復帰するスロットルバルブの回動部を係
止する作動子をイＴ　シ該作動子を進退動作させて前記
スロットルバルブの閉止位ｊ４を調節する開度調ｆ′ｒ
１ｖｊ、構と、このｊ用度調節機構の作動子に前記回動
部が当接した際にその′″！Ｊ接押力全押力て弾性的に
後退する可動接点を有しその後退したＯＴ動接点を静止
接点に弾接させて導通状態に切換るアイドルスイッチと
、このアイドルスイッチが導通状態に維持されている運
転旬域で前記開度調節機構を制御支配下におき前記回転
数検出手段により検出されるエンジン同転数が目標回転
数に収束するように前記作動子の進退位置を制御するフ
ィード／へツク制御手段とを具備している。そして、前
記１．＋標回転数をエンジンの冷却水温に応じて更新す
るようにし、エンジンストールを招かない範囲で、アイ
ドル回転数？可及的に低い値に安定維持し得るようにな
っている。

ところが、単にこれだけのものでは、前記アイドルスイ
ッチのいわゆる遊びに起因して、ｌノｌ　１ＪＩＪの整
合性が損なわれるという問題が生じることがある。

第４図はこの問題を具体的に説明するための説明図であ
り、ｉＡＡｌ１自動車用カンリンエンジンの気化器、２
はこの気化器１のスロットルバルブ、３はこのスロット
ルバルブ２の回動部、４は前記スロットルバルブ２を閉
止方向に付勢するスプリング、５はワイヤ６を介して前
記スロットルバルブを開成方向に付勢するためのアクセ
ルペダルである。そして、７は前記スロットルバルブ２
の回動部３を係上して該スロットルバルブ２の閉止位置
を調節する開度調節機構、８はこの開度調節機構７に関
連させて設けたアイドルスイッチである。

前記開度調節機構７は、ＤＣモータ１１の出力軸１２に
送りねじ部１３を設け、この送りねじ部１３に袋ナツト
状の作動子１４を螺合させたもので、前記ＤＣモータ１
１を前記フィードパンク制御手段からの信号により作動
させることによって８図ボしない案内部材によって回転
を禁出された前記作動子１４を軸心方向へ螺合進退させ
るようになっている。そして、前記アイドルスイッチ８
は、前記開度調節機構７の作動子１４に前記回動部３が
当接した際にその当接押力を受けて弾性的に後退する可
動接点１５を有しその後退した可動接点１５を静止接点
１６に弾接させて導通状態に切換るようにしたものであ
る。具体的には、前記ＤＣモータ１１の出力軸１２を、
一定の範囲内で軸心方向に遊動し得るように支承し且つ
°弱い力で前進方向へ弾性偏倚したうえで、前記出力軸
３に絶縁部材１７を介して前記可動接点１５を保持させ
るとともに、固定ハウシング１８に前記静止接点１６を
支持させたものである。しかして、このスイッチ８は、
気化器ｌのスロットル／′−ルプ２の同動部３が前記作
動子１４から離れている場合には、前記出力軸１２が前
進位置（イ）に保持されており前記可動接点１５が前記
静止接点１６から敲れているため非導通状態に維持され
ている（第５図Ｃ参照）が、前記回動部３が前記作動子
１４に当接しその当接押力によって前記出力軸１２が後
退位置（ロ）まで押し戻された場合に前記可動接点工５
が前記静止接点Ｉ６に接触して導通状態に切換るように
なっている（第５図Ｃ参照）。ところで、このような構
成のものでは、前記可動接点１５と前記静止接点１６と
の接触圧を確保して確実な導通状ｙ島を維持できるよう
にするために、前記出力軸１２が前記前進位置（イ）か
ら前記後退位置（ロ）へ後退する途中（ハ）において前
記可動接点１５と前記静止接点１６とが接触を開始する
ように設定されており、接触後、さらに遊び代りだけ前
記出力軸１２が前記接点１６を弾性変形させつつ後退し
た状態で適正な接点接触圧を確保することができるよう
になっている。

ところが、このようなものであると１例えば、アイドリ
ング状態（第５図Ｃ参照）から前記遊び代りの範囲内で
アクセルペダル５を踏込んだ場合に不都合が生じる。す
なわち、アイドリング状！Ｅからアクセルペダル５に足
を軽く載せたような場合には、スロットルバルブ２が若
干開成し、エンジンの回転数が少し上昇する。このとき
メロントル／ヘルプ２の開成量が少なくその回動部３の
作動呈が前記遊び代りに満たない場合（第５図すとＣと
の中間状態となった場合）には、前記アイドルスイッチ
８は導通状態を維持することになり、前記開度調節手段
７は、依然としてフィードバック制御手段の制御支配下
におかれることになる。そのため、エンジンの回転数が
若干でも１昇すると、ｒｉｉｉ記フィード／ヘー、り制
御手段は、アイドル回転数が自然上昇したものと誤って
判断し、前記開度調節手段７に向けてアイドル回転数を
下げるべき旨の信号、つまり、前記作動子１４を後退さ
せるべき旨の信号を出力することになる。したがって、
その状態から前記アクセルペダル５への足載せを解除し
た場合には、前記作動子１４が意外な位置にまで後退し
ていることになり、スロットル／（ルブ２が＃４間的に
閉じ過ぎてエンジンの回転が一時÷ 的に不調となったり、そのまま停止してしまうという不
都合を招く。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、このような苔情に、ｎ目してなされたもので
、前記アイドルスイッチのいわゆる遊びに起因して、制
御の整合性が損なわれるという問題を確実に解消するこ
とを目的としている。

［問題を解決するだめの手段］ 本発明は、このような目的を達成するために。

第１図に示すように、エンジンの回転数を検出する回転
数検出手段（２６）と、スロ７）ルパルプ（２）の開度
を検出する開度検出手段（３０）と、閉成方向に自己復
帰するスロットル／＜ルブ（２）の回動部（３）を検出
する作動子（１４）を有し該作動子（１４）を進退動作
せて前記スロットルバルブ（２）の閉止位置を調節する
開度調節機構（７）と、この開度７Ａ！ｉ機構（７）の
作動子（１４）に前記回動部（３）が当接した際にその
″！Ｉ接押力を受けて弾性的に移動する可動接点（１５
）を有しその移動したＩｆｆ動接点（１５）を静止接点
（１４）に弾接させて導通状態に切換るアイドルスイッ
チ（８）と、このアイドルスイッチ（８）が導通状態に
維持されている運転領域で前記開度調節機構（７）を制
御支配ｒにおき前記回転数検出手段（２６）により検出
されるエンジン回転数が目標アイドル回転数に近づくよ
うに前記作動子（１４）の進退位置を制御するフィート
・くンク制御手段（９）と、前記フィードバック制御手
段（９）が前記開度調節機構（７）を作Ｉｈさせたのち
一定時間が経過しても前記開度検出手段（３０）により
検出されるスロットルバルブ（２）の開度が制御方向に
変化しないことを確認した場合に前記開度調節機構（７
）をその位置に停止させるかまたは一定時間経過前の作
動位置に復帰させる訳作動防止手段（１０）とを具備し
てなるものにしたことを特徴とする。

［作用コ かかる手段によれば、アイドリング状態から、アクセル
ペダルへの足載せ等によりエンジンの回転数が若干丘昇
した場合、まず前記フィードバック制御手段（９）から
前記開度調節手段（７）に向けてアイドル回転数を低下
させるべき旨の信号が出力され前記作動子（１４）が後
退させられる。しかし、足載せ等によりエンジン回転数
が上昇している場合には、前記作動子（１４）を移動さ
せてスロットルバルブ（２）の閉止位置を変更してもス
ロットルバルブ（２）の開度はそれに追従して変化する
ことがない、しかして、前記信号を出力してから一定時
間が経過しても開度検出手段（３０）により検出される
スロットル／ヘルプ（２）の開度が制御方向に変化しな
いことを前記誤動作防止手段（１０）が確認した場合に
は、そのフィード／ヘッダ制御が一旦停止Ｆされ前記開
度調節機構（７）がその場で停止させられるかまたは前
記一定時間経過前の作動位置に復帰させられる。したが
って、足載せ等が解除されて、スロ・ントルへルブ（２
）が閉止位置に自己憚帰した場合、該スロットルバルブ
（２）は、前記開度調節手段（７）の作動子（１４）に
より適正な位置で係［ヒされることになり、エンジンの
、９．つきやエンジンスートル等の不都合は生じない。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図、第３図を参照して説
明する。

なお、第４図に示すものと同一または相当する部分には
同一の符号を付して説明を省略する。

このシステムは、第４図に示すものと同様に、自動車用
エンジンに適用されるもので、図中１は気化器、２はス
ロットルバルブ、３はスロットルバルブ２の回動部であ
る０回動部３は、レバー状のもので、スロットルバルブ
本体２ａを支承する支軸２ｂと一体に回動す、るように
なっている、また、７は開度調整機構であり、この開度
調整機構７のＤＣモータ１１は、直流電圧のパルス的印
加により駆動されるようになっている。そして、その出
力軸１２は、固定フレーム１８に対して軸心方向に一定
距ｆｉｌ！（前進位置イル後退位置口に相当する距ｇＩ
）だけ進退し得るように保持されており、前記スプリン
グ４よりもはるかに弱いスプリング（図示せず）で前方
（図中下方）へ付勢されている。また、この出力＠１２
に螺着した作動子１４は、該出力軸の１２のねじ部１３
に螺合する円筒状の本体部１４ａと、この本体部１４ａ
の先端に圧入した受圧部１４ｂとを具備してなるもので
　この受圧部１４ｂの先端で前記回動部３を検出するよ
うになっている。そして、前記本体部１４ａの外周に突
設した突起１４ｃを前記固定フレーム１８の前面に装着
されるカバーに設けた軸方向溝（図示せず）にスライド
可能に嵌合させて回転を禁止されている。また、２１は
前記開度調節機構７を制御するためのマイクロコンピュ
ータシステムであり、フィード／ヘッダ制御手段および
誤動作防止手段としての役割を′担っている。このマイ
クロコンピュータシステム２１は、中央演算処理装置（
ＣＰＵ）２２と、メモリ２３と、インタフェース２４．
２５とを具備している。そして、前記インターフェイス
２４に、前記アイドルスイッチ８からの信号ａ、回転数
検出手段２６からの信号ｂ、伝動状態検出手段２７から
の信号Ｃ１水温センサ２８からの信号ｄ、車速センサ２
９からの信号ｅおよび開度検出手段３０からの信号ｆが
それぞれ入力されるとともに、前記インターフェイス２
５から前記開度調整手段７に向けて駆動信号ｇが出力さ
れるようになっている。アイドルスイッチ８は、前記出
力軸１２に固定した絶縁部材１７に保持された可動接点
１５と、固定フレーム１８に支持された静止接点１６と
を有してなるもので、第４図および第５図に示したもの
と全く同様の構成をなしている。また１回転数検出手段
２６は、エンジンの回転数を検出するためのもので、例
えば、イグニッションパルス等を利用するようになって
いる。また、伝動状態検出手段２７は、エンジンと駆動
車輪との間の伝動状態が断たれているか否かを検出する
ためのもので、クラッチの断続に応して切換るクラッチ
スイッチやトランスミッションが中立位置にシフトされ
た場合に切換るニュートラルスイッチ等がこれに相ちす
る。また、水温センサ２８は、エンジンの冷却水温を検
出するためのもので１例えば、水温をアナログ電気信号
に変換するサーミスタと、このサーミスタの出力をデジ
タル電気信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備えてなる。

さらに、開度検出ｒ段３０は、前記スロットルバルブ２
の開度を検出するためのもので１例えば、前記回動部３
の回動変位祉を電気信号に変換するポテンショメータと
、このポテンショメータの出力をデジタル゛這気信号に
変換するＡ／Ｄ変換器とをＡｆ＃してなる。

そして、Ｉｉｎ記マイクロコンピュータシステム２１は
、第３図に概略的に示すようなｆ−ｍに沿って作動する
ようにプログラムされている。まず、ステップ５１にお
いて、特定の時点におけるアイドルスィッチ８１回転数
検出手段２６、伝動状態検出ト段２７、水温センサ２８
、車速センサ２９および開度検出手段３０からの各信号
ａ、ｂ、ｃ。

ｄ、ｅ、ｆを人力する。また、ステップ５２において、
エンジンが始動しているか否かを判断する。これは前記
回転数検出手段２６により検出されるエンジン回転数が
、例えば、５００　ｒｐｍを上回っているか否かによっ
て判断される。また、ステフプ５３で、前記アイドルス
イッチ８が導通状７９　（ＯＮ　）にあるか台かを判別
し、ステフプ５４で、車速センサ２９により検出される
東速か、例えば、２．８ｋｍ／ｈｒ未満であるか否かを
判断し、ステップ５５で伝動系が非伝達状態にあるか否
か奄可断Ｔる。そして、これら各ステップ５２〜５５に
おける撃性が全て満たされた場合にはステップ５６へ移
行する一方、前記条件のいずれかが満たされない場合に
は、前記ステップ５１に復帰し、時点を変えて同様なｆ
−順を繰返す、ステップ５６へ移行した場合には、水温
センサ２８により検出されるエンジンの冷却水温に応じ
た値の目標アイさ！し回転数Ｎ＋を、メモリ２３に格納
しであるテーブルからルックアップする。そして、ステ
ップ５７において、その目標アイドル回転数Ｎ１と　前
記回転数検出手段２６により検出される実際のエンジン
回転数Ｎ２とを比較する。その結果、実際のエンジン回
転数Ｎ１と、前記目標アイドル回転数Ｎ１との差が、許
容値（例えば、±２０・ｐ（ｔ　）を上回らない場合に
は、開度調節機構７を１　　作動させる必要がないとし
てステ・プ５１へ復帰１−　時点を変えて同様な手順を
繰返す、逆に、実際のエンジン回転数Ｎ１と、目標アイ
ドル回転数Ｎ、との差が前記許容値を越えた場合には、
ステ、プ５８へ進む、ステ・ンプ５８では、開度Ａ節ｆ
段７を作動させるべき方向を判別した上で、この開度調
節手段７のＤＣモータ１１に１パルス分の電圧を印加す
べき旨の指令を出す。すなわち、実際のエンジン回転数
Ｎ１が、目標アイドル回転数Ｎ１よりも高い場合には、
前記作動子１４が後退する方向に前記モータ１１を１パ
ルス分だけ作動させ、実際のエンジン回転数Ｎ？が前記
目標アイドル回転数Ｎ１よりも低い場合には、前記作動
子１４が前進する方向へ前記モータ１１を作動させるよ
うになっている。このようにして開度調節手段７のＤＣ
モータ１１を１パルス分だけ作動させた後、ステップ５
９で、一定時間（例えば、１秒間）経過するまで待機し
、しかる後、ステップ６０で、ｉｔＸ記開記構度検出手
段３０の新たな信号を人力する。そして、ステップ６１
において、前記開度検出−１段３０により検出されるス
ロットル開度が制御方向へ変化したか否かを判断する。

その結果、前記スロットル開度が制御方向へ変化したこ
とを確認した場合には、正常なフィードバック制御が行
なわれていると判定し、ステップ５１に戻っ、て同様な
手順を繰返す、一方、前記スロットル開度が、制御方向
に変化していないことを確認した場合、つまり５作動子
１４が後退する方向にＤＣモータ１１を作動させたにも
かかわらず、ステップ６０で検出されたスロットル開度
が、ＤＣモータ作動前に検出されたスロットル開度に比
へて適正な値だけ変化していないことを確認した場合に
は、正常なフィード／へツタ制御が行なわれていないと
判定し、ステップ６２へ移行する。ステ、・７プ６２で
は、開度調節手段７のＤＣモータｌｌを、ステ・ンゾ５
８で作動させた方向とは逆の方向へ１パルス分だけ作動
させるべき旨の指令を出力し、しかる後に、ステ・ンプ
５１へ戻る。

このような構成のものであれば、通常の場合には、ステ
。プ５１〜５７→５１またはステップ５１〜６１→５１
という手順が繰り返され、正常なフィードパンク制御が
行なわれてアイドル回転数が水温に１５した適正な範囲
の値に維持される。一方、運転者がアクセルペダル５に
軽く足を載せた場合などのように、アイドルスイッチ８
が非導通状態に切換わらない範囲（′Ｍび代りの範囲）
で、スロットルバルブ２が若干開成した場合には、前述
のフィードバック制御が解除されないままで、エンジン
の回転数が上昇するため、ステップ５７からステップ５
８へ移行し、開度調節手段７のＤＣモータ５８が作動子
１４を後退させる方向に１パルス分だけ駆動される。し
かしながら、この場合にはスロットルバルブ２がアクセ
ルペダル５の踏込によって開成しているのであるから、
前記モータ１１を作動させて作動子１４を後退させても
、前記スロットルバルブ２がその制御に追従して閉成す
るということがない。したがって、この場合には、ステ
ップ６１からステップ６２に移行することになり、前記
モータ１１が作動子１４を前進させる方向に１パルス分
だけ逆駆動される。

そして、このようなアクセルペダル５の微小な踏込を続
けている＋０１は、ステップ５１〜６２−５１という順
序で制御が杼り返される。そのため、アクセルベダル５
の踏込をどの時点で解除しても作動子１４が適正な位置
に待機していることになり、エンジンの一時的な不調を
招いたり、エンジンストールをひき起すというような不
都合が生じないつ なお、以上の実施例では、前記開度調ｔＩＡ機構を作動
させたのち一定時間が経過しても前記開度調節手段によ
り検出されるスロットル開度が制御方向に変化しないこ
とを確認した場合に前記開度調節機構を一定時間経過前
の作動位置に復帰させる場合について説明したが、本発
明は、必ずしもこのようなものに限られるわけではなく
１例えば、前記変化が検出されるまで、前記開度調節機
構機構をその作動位置で停止させておくようにしてもよ
い。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、次のような効
果が得られる。

まず、アイドル回転数をフィード／へツク制御している
際に、スロットル開度が制御に追従して変化し得なくな
った場合には、開度調ｍ機構の作中１ノｆ−のフィート
バンク的な移動が一時的に禁止されるようになっている
ので、アイドルスイッチのいわゆる遊びに起因して１．
１ｊｌＪの整合性が損なわれるということがない。すな
わち、アクセルペダルへの足載せを解除した際にエンジ
ンが惣、付きを起したり、停止してしまうというような
不都合を確実に解消するこ、とができるものである。

また、開度調節機構により直接駆動されるスロットルバ
ルブの開度を検出し、その検出値に基いてフィードバッ
ク制御が正常に行なわれているか否かの確認を行なうよ
うにしているので、その確認操作の確実化並びに迅速化
を図ることが可使であり、応答性の高い適切な誤動作防
止手段を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための全体構成図、８２図は
本発明の一実施例を示す概略構成説明図、第３図は同実
施例における制御手順を説明するための説明図、第４図
は従来例を示す概略構成説明図、第５図ａ、ｂ、ｃは同
従来例の栓用説明ｆ図である。 ■・・・気化器 ２−・囃スロットル／＜ルブ ３・・ψ【ｔ！Ｊ動部 ７・・・開度ｍ節手段 ８Φ・・アイドルスイッチ ９・管・フィードバック制御手段 ｌＯ・・・誤動作防止手段 １１＠−・ＤＣモータ １２・・・出力軸 １５・・・ｔ１１接点 １６・・・静止接点 ２１・拳・マイクロコンピュータ ２６・・・回転数検出手段 ３０拳・・開度検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、スロッ
   トルバルブの開度を検出する開度検出手段と、閉成方向
   に自己復帰するスロットルバルブの回動部を係止する作
   動子を有し該作動子を進退動作させて前記スロットルバ
   ルブの閉止位置を調節する開度調節機構と、この開度調
   節機構の作動子に前記回動部が当接した際にその当接押
   力を受けて弾性的に移動する可動接点を有しその移動し
   た可動接点を静止接点に弾接させて導通状態に切換るア
   イドルスイッチと、このアイドルスイッチが導通状態に
   維持されている運転領域で前記開度調節機構を制御支配
   下におき前記回転数検出手段により検出されるエンジン
   回転数が目標回転数に近づくように前記作動子の進退位
   置を制御するフィードバック制御手段と、前記フィード
   バック制御手段が前記開度調節機構を作動させたのち一
   定時間が経過しても前記開度検出手段により検出される
   スロットル開度が制御方向に変化しないことを確認した
   場合に前記開度調節機構をその位置に停止させるかまた
   は一定時間経過前の作動位置に復帰させる誤作動防止手
   段とを具備してなることを特徴とするエンジンのアイド
   ル回転数制御システム。