JPH11270363A - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents
内燃機関のスロットル制御装置Info
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- JPH11270363A JPH11270363A JP7367598A JP7367598A JPH11270363A JP H11270363 A JPH11270363 A JP H11270363A JP 7367598 A JP7367598 A JP 7367598A JP 7367598 A JP7367598 A JP 7367598A JP H11270363 A JPH11270363 A JP H11270363A
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Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トルクモータを用いた電子スロットルシステ
ムにおけるスロットルバルブの開度の追従安定性を向上
すること。 【解決手段】 トルクモータ19を用いた電子スロット
ルシステムにおいては、部品点数が少なく機構が簡素化
されて減速ギヤ列が介在されない分だけスロットルバル
ブの開度を安定し難くし、オーバシュートもし易くなる
という傾向にある。このため、目標スロットル開度に実
スロットル開度TAを一致させるための制御量がスロッ
トル制御系におけるトルクモータ19に必要なモータ電
流とそのモータ電流及び実スロットル開度TAにより算
出される逆起電圧とに応じて算出される。これにより、
トルクモータ19の非線形な逆起電圧特性が考慮された
正確なスロットル制御が可能となる。
ムにおけるスロットルバルブの開度の追従安定性を向上
すること。 【解決手段】 トルクモータ19を用いた電子スロット
ルシステムにおいては、部品点数が少なく機構が簡素化
されて減速ギヤ列が介在されない分だけスロットルバル
ブの開度を安定し難くし、オーバシュートもし易くなる
という傾向にある。このため、目標スロットル開度に実
スロットル開度TAを一致させるための制御量がスロッ
トル制御系におけるトルクモータ19に必要なモータ電
流とそのモータ電流及び実スロットル開度TAにより算
出される逆起電圧とに応じて算出される。これにより、
トルクモータ19の非線形な逆起電圧特性が考慮された
正確なスロットル制御が可能となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクセル操作量等
に応じてトルクモータを駆動しスロットルバルブの開度
を制御する内燃機関のスロットル制御装置に関するもの
である。
に応じてトルクモータを駆動しスロットルバルブの開度
を制御する内燃機関のスロットル制御装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、アクセル操作量等に応じてアクチ
ュエータとしてのDC(直流)モータを駆動し実際のス
ロットルバルブの開度である実スロットル開度を制御す
る『電子スロットルシステム』と称する内燃機関のスロ
ットル制御装置が知られている。このようなスロットル
制御装置においては、例えば、アクセルペダルの踏込量
に対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ
からの信号に応じてDCモータにモータ電流を流し、D
Cモータが駆動されることでスロットルバルブが開閉さ
れ内燃機関に供給される空気量が制御される。このと
き、実スロットル開度を検出するスロットル開度センサ
からの信号とアクセル開度センサからの信号との偏差が
なくなるようにDCモータに対して比例・積分・微分制
御(Proportional Integral Differential Control;以
下、単に『PID制御』という)によるフィードバック
制御が実行されている。
ュエータとしてのDC(直流)モータを駆動し実際のス
ロットルバルブの開度である実スロットル開度を制御す
る『電子スロットルシステム』と称する内燃機関のスロ
ットル制御装置が知られている。このようなスロットル
制御装置においては、例えば、アクセルペダルの踏込量
に対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ
からの信号に応じてDCモータにモータ電流を流し、D
Cモータが駆動されることでスロットルバルブが開閉さ
れ内燃機関に供給される空気量が制御される。このと
き、実スロットル開度を検出するスロットル開度センサ
からの信号とアクセル開度センサからの信号との偏差が
なくなるようにDCモータに対して比例・積分・微分制
御(Proportional Integral Differential Control;以
下、単に『PID制御』という)によるフィードバック
制御が実行されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、DC(直
流)モータにおける逆起電圧特性は、Ve =Ke ×(d
θ/dt)で近似できることが知られている。ここで、
Ve は逆起電圧、Ke は逆起電圧定数、(dθ/dt)
は実スロットル開度の単位時間当たりの変化量としての
実スロットル速度である。即ち、実スロットル速度(d
θ/dt)に応じて逆起電圧Ve がほぼ直線的に得られ
ることを示している。
流)モータにおける逆起電圧特性は、Ve =Ke ×(d
θ/dt)で近似できることが知られている。ここで、
Ve は逆起電圧、Ke は逆起電圧定数、(dθ/dt)
は実スロットル開度の単位時間当たりの変化量としての
実スロットル速度である。即ち、実スロットル速度(d
θ/dt)に応じて逆起電圧Ve がほぼ直線的に得られ
ることを示している。
【0004】これに対して、電子スロットルシステムに
おいて、スロットルバルブ周辺の駆動機構を簡素化し部
品点数を減少させコストダウンを図ろうとする目的で、
アクチュエータとしてDCモータに替えてトルクモータ
を用いることが考えられる。このトルクモータの逆起電
圧特性は、逆起電圧Ve 〔V〕がモータ電流i〔A〕と
実スロットル開度θ〔°〕との2次元関数Ve =f
(i,θ)にて表される。また、トルクモータの駆動軸
はスロットルバルブの回動軸と直結されて構成されるこ
とから、その間に減速ギヤ列が介在されない分だけ却っ
てスロットルバルブの開度を安定し難く精度が低下する
こととなる。
おいて、スロットルバルブ周辺の駆動機構を簡素化し部
品点数を減少させコストダウンを図ろうとする目的で、
アクチュエータとしてDCモータに替えてトルクモータ
を用いることが考えられる。このトルクモータの逆起電
圧特性は、逆起電圧Ve 〔V〕がモータ電流i〔A〕と
実スロットル開度θ〔°〕との2次元関数Ve =f
(i,θ)にて表される。また、トルクモータの駆動軸
はスロットルバルブの回動軸と直結されて構成されるこ
とから、その間に減速ギヤ列が介在されない分だけ却っ
てスロットルバルブの開度を安定し難く精度が低下する
こととなる。
【0005】したがって、トルクモータを用いた電子ス
ロットルシステムでは、PID制御のフィードバック制
御によってトルクモータの非線形なトルク特性等を吸収
し正確なスロットル制御をすることは無理であった。
ロットルシステムでは、PID制御のフィードバック制
御によってトルクモータの非線形なトルク特性等を吸収
し正確なスロットル制御をすることは無理であった。
【0006】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、トルクモータを用いた電子ス
ロットルシステムにおけるスロットルバルブの開度の追
従安定性が向上できると共に、スロットルバルブ周辺の
駆動機構の簡素化も可能な内燃機関のスロットル制御装
置の提供を課題としている。
るためになされたもので、トルクモータを用いた電子ス
ロットルシステムにおけるスロットルバルブの開度の追
従安定性が向上できると共に、スロットルバルブ周辺の
駆動機構の簡素化も可能な内燃機関のスロットル制御装
置の提供を課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の内燃機関のス
ロットル制御装置によれば、スロットル制御手段で制御
される実スロットル開度を目標スロットル開度に一致さ
せるための制御量が、その目標スロットル開度と実スロ
ットル開度との偏差に応じてトルク演算手段で算出され
たトルクモータの要求トルクと実スロットル開度とから
算出されるモータ電流とそのモータ電流及び実スロット
ル開度により算出される逆起電圧とに応じて制御量演算
手段で算出される。つまり、トルクモータを用いた電子
スロットルシステムにおいては、部品点数が少なく機構
が簡素化されて減速ギヤ列が介在されない分だけスロッ
トルバルブの開度を安定し難くし、オーバシュートもし
易くなるという傾向にある。このため、目標スロットル
開度に実スロットル開度を一致させるための制御量がス
ロットル制御系におけるトルクモータに必要なモータ電
流とそのモータ電流及び実スロットル開度により算出さ
れる逆起電圧とに応じて算出される。これにより、トル
クモータの非線形な逆起電圧特性が考慮された正確なス
ロットル制御が可能となり、目標スロットル開度に対す
る実スロットル開度の追従安定性を向上することができ
る。
ロットル制御装置によれば、スロットル制御手段で制御
される実スロットル開度を目標スロットル開度に一致さ
せるための制御量が、その目標スロットル開度と実スロ
ットル開度との偏差に応じてトルク演算手段で算出され
たトルクモータの要求トルクと実スロットル開度とから
算出されるモータ電流とそのモータ電流及び実スロット
ル開度により算出される逆起電圧とに応じて制御量演算
手段で算出される。つまり、トルクモータを用いた電子
スロットルシステムにおいては、部品点数が少なく機構
が簡素化されて減速ギヤ列が介在されない分だけスロッ
トルバルブの開度を安定し難くし、オーバシュートもし
易くなるという傾向にある。このため、目標スロットル
開度に実スロットル開度を一致させるための制御量がス
ロットル制御系におけるトルクモータに必要なモータ電
流とそのモータ電流及び実スロットル開度により算出さ
れる逆起電圧とに応じて算出される。これにより、トル
クモータの非線形な逆起電圧特性が考慮された正確なス
ロットル制御が可能となり、目標スロットル開度に対す
る実スロットル開度の追従安定性を向上することができ
る。
【0008】請求項2の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量演算手段により逆起電圧がモータ電流と実
スロットル開度との2次元関数にて算出される磁束密度
の単位時間当たりの変化量に基づき算出される。このよ
うに、予め算出可能なパラメータにより実際の逆起電圧
が求められるため、この逆起電圧に対応するスロットル
制御の補正量が正確に算出されることとなる。これによ
り、トルクモータの非線形な逆起電圧特性が考慮された
正確なスロットル制御が可能となり、目標スロットル開
度に対する実スロットル開度の追従安定性を向上するこ
とができる。
では、制御量演算手段により逆起電圧がモータ電流と実
スロットル開度との2次元関数にて算出される磁束密度
の単位時間当たりの変化量に基づき算出される。このよ
うに、予め算出可能なパラメータにより実際の逆起電圧
が求められるため、この逆起電圧に対応するスロットル
制御の補正量が正確に算出されることとなる。これによ
り、トルクモータの非線形な逆起電圧特性が考慮された
正確なスロットル制御が可能となり、目標スロットル開
度に対する実スロットル開度の追従安定性を向上するこ
とができる。
【0009】請求項3の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量演算手段により目標スロットル開度と実ス
ロットル開度とが離れる方向であるときには、逆起電圧
に対応する補正量にてトルクモータを駆動するための制
御量を補正するとオーバシュートを助長することとなる
ため、逆起電圧に対応する補正量を零として逆起電圧に
対応する補正をしない、または逆起電圧分による補正が
実行される。これにより、実スロットル開度が目標スロ
ットル開度に素早く近づき、かつオーバシュートが抑止
されることとなり、スロットル制御における目標スロッ
トル開度に対する実スロットル開度の追従安定性を向上
することができる。
では、制御量演算手段により目標スロットル開度と実ス
ロットル開度とが離れる方向であるときには、逆起電圧
に対応する補正量にてトルクモータを駆動するための制
御量を補正するとオーバシュートを助長することとなる
ため、逆起電圧に対応する補正量を零として逆起電圧に
対応する補正をしない、または逆起電圧分による補正が
実行される。これにより、実スロットル開度が目標スロ
ットル開度に素早く近づき、かつオーバシュートが抑止
されることとなり、スロットル制御における目標スロッ
トル開度に対する実スロットル開度の追従安定性を向上
することができる。
【0010】請求項4の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量演算手段により逆起電圧に対応する補正量
に対する反映率が目標スロットル開度と実スロットル開
度との偏差に応じて変化されることで、スロットル制御
におけるオーバシュートを抑止しつつ目標スロットル開
度に対する実スロットル開度の追従安定性を向上するこ
とができる。
では、制御量演算手段により逆起電圧に対応する補正量
に対する反映率が目標スロットル開度と実スロットル開
度との偏差に応じて変化されることで、スロットル制御
におけるオーバシュートを抑止しつつ目標スロットル開
度に対する実スロットル開度の追従安定性を向上するこ
とができる。
【0011】請求項5の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量演算手段により逆起電圧がモータ電流によ
る変化分と実スロットル開度による変化分とに分離さ
れ、各変化分に対応する補正量への反映率のうち何れか
一方の反映率が相対的に小さくされる。つまり、逆起電
圧の変化分に対応する補正量に対する反映率を変えるこ
とで、実際の電子スロットルシステムのスロットル制御
特性に対応させることができ、オーバシュートを抑止し
つつ目標スロットル開度に対する実スロットル開度の追
従安定性を向上することができる。
では、制御量演算手段により逆起電圧がモータ電流によ
る変化分と実スロットル開度による変化分とに分離さ
れ、各変化分に対応する補正量への反映率のうち何れか
一方の反映率が相対的に小さくされる。つまり、逆起電
圧の変化分に対応する補正量に対する反映率を変えるこ
とで、実際の電子スロットルシステムのスロットル制御
特性に対応させることができ、オーバシュートを抑止し
つつ目標スロットル開度に対する実スロットル開度の追
従安定性を向上することができる。
【0012】請求項6の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量演算手段により逆起電圧が実スロットル開
度に替えて目標スロットル速度と実スロットル速度とか
ら前以て予測された予測スロットル開度に基づき算出さ
れることで、より素早く正確なスロットル制御が可能と
なり、目標スロットル開度に対する実スロットル開度の
追従安定性を向上することができる。
では、制御量演算手段により逆起電圧が実スロットル開
度に替えて目標スロットル速度と実スロットル速度とか
ら前以て予測された予測スロットル開度に基づき算出さ
れることで、より素早く正確なスロットル制御が可能と
なり、目標スロットル開度に対する実スロットル開度の
追従安定性を向上することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
例に基づいて説明する。
【0014】図1は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置が適用された内燃機
関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
かる内燃機関のスロットル制御装置が適用された内燃機
関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【0015】図1において、内燃機関1はV型6気筒の
4サイクルエンジンとして構成されている。内燃機関1
の吸気通路2の上流側にはエアクリーナ3が設けられ、
エアクリーナ3の下流側には吸気量(吸入空気量)を検
出するエアフローメータ4が設置されている。また、吸
気通路2のエアフローメータ4より下流側にはスロット
ルバルブ5が設けられ、このスロットルバルブ5の回動
軸5aに連結されたトルクモータ19の駆動力によりス
ロットルバルブ5の開度である実スロットル開度TAが
制御され、内燃機関1に供給される吸気量が調整され
る。このスロットルバルブ5の実スロットル開度TAが
スロットル開度センサ16によって検出される。なお、
アイドル時にあっても、トルクモータ19の駆動力によ
って実スロットル開度TAが制御され、これによって吸
気量GNが制御され機関回転数NEが目標アイドル回転
数に一致されるようにフィードバック制御される。更
に、吸気通路2はインテークマニホルド6を介して内燃
機関1の各気筒に接続され、吸気通路2からの吸入空気
がインテークマニホルド6内を経て各気筒に分配供給さ
れる。
4サイクルエンジンとして構成されている。内燃機関1
の吸気通路2の上流側にはエアクリーナ3が設けられ、
エアクリーナ3の下流側には吸気量(吸入空気量)を検
出するエアフローメータ4が設置されている。また、吸
気通路2のエアフローメータ4より下流側にはスロット
ルバルブ5が設けられ、このスロットルバルブ5の回動
軸5aに連結されたトルクモータ19の駆動力によりス
ロットルバルブ5の開度である実スロットル開度TAが
制御され、内燃機関1に供給される吸気量が調整され
る。このスロットルバルブ5の実スロットル開度TAが
スロットル開度センサ16によって検出される。なお、
アイドル時にあっても、トルクモータ19の駆動力によ
って実スロットル開度TAが制御され、これによって吸
気量GNが制御され機関回転数NEが目標アイドル回転
数に一致されるようにフィードバック制御される。更
に、吸気通路2はインテークマニホルド6を介して内燃
機関1の各気筒に接続され、吸気通路2からの吸入空気
がインテークマニホルド6内を経て各気筒に分配供給さ
れる。
【0016】インテークマニホルド6には各気筒に対応
してインジェクタ7が設置され、各インジェクタ7から
噴射された燃料は、吸入空気と混合され各気筒に供給さ
れる。この混合気は吸気バルブ8の開閉に伴って各気筒
の燃焼室9内に導入され、点火プラグ10の点火により
燃焼され、ピストン11が押下げられクランクシャフト
12にトルクが付与される。燃焼後の排気ガスは排気バ
ルブ13の開閉に伴って排気通路14を経て外部に排出
される。また、クランクシャフト12の近接位置にはク
ランク角センサ15が設置され、このクランク角センサ
15からは30°CA(Crank Angle:クランク角)毎に
パルス信号が出力される。
してインジェクタ7が設置され、各インジェクタ7から
噴射された燃料は、吸入空気と混合され各気筒に供給さ
れる。この混合気は吸気バルブ8の開閉に伴って各気筒
の燃焼室9内に導入され、点火プラグ10の点火により
燃焼され、ピストン11が押下げられクランクシャフト
12にトルクが付与される。燃焼後の排気ガスは排気バ
ルブ13の開閉に伴って排気通路14を経て外部に排出
される。また、クランクシャフト12の近接位置にはク
ランク角センサ15が設置され、このクランク角センサ
15からは30°CA(Crank Angle:クランク角)毎に
パルス信号が出力される。
【0017】20はECU(Electronic Control Unit:
電子制御ユニット)であり、ECU20はエアフローメ
ータ4によって検出された吸気量GN信号やクランク角
センサ15によって検出された機関回転数NE信号に基
づいてインジェクタ7の駆動を制御すると共に、スロッ
トル開度センサ16によって検出された実スロットル開
度TA信号やアクセルペダル17の踏込量がアクセル開
度センサ18によって検出されたアクセル開度Ap信号
等に基づいてスロットルバルブ5を開閉制御するCPU
21,ROM22,RAM23等からなるマイクロコン
ピュータを主体として構成されている。
電子制御ユニット)であり、ECU20はエアフローメ
ータ4によって検出された吸気量GN信号やクランク角
センサ15によって検出された機関回転数NE信号に基
づいてインジェクタ7の駆動を制御すると共に、スロッ
トル開度センサ16によって検出された実スロットル開
度TA信号やアクセルペダル17の踏込量がアクセル開
度センサ18によって検出されたアクセル開度Ap信号
等に基づいてスロットルバルブ5を開閉制御するCPU
21,ROM22,RAM23等からなるマイクロコン
ピュータを主体として構成されている。
【0018】次に、ECU20及びその周辺の構成につ
いて、図1を参照し更に詳しく説明する。
いて、図1を参照し更に詳しく説明する。
【0019】ECU20において、CPU21は吸気量
GN信号や機関回転数NE信号、更には実スロットル開
度TA信号やアクセル開度Ap信号等を読込み、内燃機
関1の運転状態に応じてその都度要求されるインジェク
タ7の燃料噴射量やトルクモータ19によるスロットル
バルブ5の目標とする指令値である目標スロットル開度
TTP等を演算する周知の中央処理装置である。
GN信号や機関回転数NE信号、更には実スロットル開
度TA信号やアクセル開度Ap信号等を読込み、内燃機
関1の運転状態に応じてその都度要求されるインジェク
タ7の燃料噴射量やトルクモータ19によるスロットル
バルブ5の目標とする指令値である目標スロットル開度
TTP等を演算する周知の中央処理装置である。
【0020】また、ROM22は所謂プログラムメモリ
として、内燃機関1の運転状態を制御するための各種制
御プログラム、即ち、燃料噴射制御プログラムやスロッ
トル制御プログラム等が予め格納されたメモリである。
CPU21では、このROM22に格納されているプロ
グラムに従って各種の演算処理を実行する。また、RA
M23は所謂データメモリとして、各種センサの入出力
データやCPU21による演算処理データ等が一時的に
格納されるメモリである。
として、内燃機関1の運転状態を制御するための各種制
御プログラム、即ち、燃料噴射制御プログラムやスロッ
トル制御プログラム等が予め格納されたメモリである。
CPU21では、このROM22に格納されているプロ
グラムに従って各種の演算処理を実行する。また、RA
M23は所謂データメモリとして、各種センサの入出力
データやCPU21による演算処理データ等が一時的に
格納されるメモリである。
【0021】インジェクタ駆動回路24は、吸気量GN
信号や機関回転数NE信号に基づきCPU21を通じて
演算される燃料噴射量に対応した所定パルス幅の信号を
形成してインジェクタ7を駆動する回路である。これに
より、インジェクタ7からは演算された燃料噴射量に対
応した量の燃料が内燃機関1の各気筒に対して噴射供給
されるようになる。また、A/D変換回路27は、読込
まれる吸気量GN信号、実スロットル開度TA信号、ア
クセル開度Ap信号及び冷却水温THW信号等をA/D
(アナログ−ディジタル)変換してCPU21に出力す
るための回路である。
信号や機関回転数NE信号に基づきCPU21を通じて
演算される燃料噴射量に対応した所定パルス幅の信号を
形成してインジェクタ7を駆動する回路である。これに
より、インジェクタ7からは演算された燃料噴射量に対
応した量の燃料が内燃機関1の各気筒に対して噴射供給
されるようになる。また、A/D変換回路27は、読込
まれる吸気量GN信号、実スロットル開度TA信号、ア
クセル開度Ap信号及び冷却水温THW信号等をA/D
(アナログ−ディジタル)変換してCPU21に出力す
るための回路である。
【0022】そして、CPU21では、後述の演算処理
により、トルクモータ19によるスロットルバルブ5の
目標スロットル開度TTPとスロットル開度センサ16
からの実スロットル開度TAとの偏差に応じて、その偏
差を縮小するためPWM(パルス幅変調)変換されたデ
ューティ比信号としての制御DUTY(制御量)が算出
され、モータ駆動回路30に出力される。すると、モー
タ駆動回路30によってPWM変換された制御電流DU
TYによりトルクモータ19が駆動され、スロットル開
度センサ16で検出される実スロットル開度TAが最終
的に目標スロットル開度TTPに一致するように調整さ
れる。
により、トルクモータ19によるスロットルバルブ5の
目標スロットル開度TTPとスロットル開度センサ16
からの実スロットル開度TAとの偏差に応じて、その偏
差を縮小するためPWM(パルス幅変調)変換されたデ
ューティ比信号としての制御DUTY(制御量)が算出
され、モータ駆動回路30に出力される。すると、モー
タ駆動回路30によってPWM変換された制御電流DU
TYによりトルクモータ19が駆動され、スロットル開
度センサ16で検出される実スロットル開度TAが最終
的に目標スロットル開度TTPに一致するように調整さ
れる。
【0023】次に、図2及び図3に基づき内燃機関のス
ロットル制御装置の構成について説明する。
ロットル制御装置の構成について説明する。
【0024】図2及び図3において、アクセルペダル1
7にはアクセル開度センサ18が配設され、アクセルペ
ダル17はアクセルレバー41に連結されている。この
アクセルレバー41は、アクセルリターンスプリング4
2a,42bによってアクセルペダル17の戻り方向
(時計回り方向)に付勢されている。アクセルペダル1
7が操作されない状態(アクセルOFF)では、アクセ
ルレバー41はアクセルリターンスプリング42a,4
2bによってアクセル全閉ストッパ43に当接した状態
に保持される。内燃機関1の運転中は、アクセルペダル
17の操作量に基づくアクセルレバー41の位置がアク
セル開度センサ18によってアクセル開度Apとして検
出される。
7にはアクセル開度センサ18が配設され、アクセルペ
ダル17はアクセルレバー41に連結されている。この
アクセルレバー41は、アクセルリターンスプリング4
2a,42bによってアクセルペダル17の戻り方向
(時計回り方向)に付勢されている。アクセルペダル1
7が操作されない状態(アクセルOFF)では、アクセ
ルレバー41はアクセルリターンスプリング42a,4
2bによってアクセル全閉ストッパ43に当接した状態
に保持される。内燃機関1の運転中は、アクセルペダル
17の操作量に基づくアクセルレバー41の位置がアク
セル開度センサ18によってアクセル開度Apとして検
出される。
【0025】一方、スロットルバルブ5の回動軸5aに
はバルブレバー44が連結され、このバルブレバー44
が退避走行用スプリング45によってスロットルバルブ
5の開方向(図2の上方向)に付勢されている。このた
め、図2(b)に示すモータOFF(トルクモータ19
への電源OFF)時には、退避走行スプリング45によ
ってバルブレバー44が中間レバー47に当接した中間
ストッパ位置に保持される。このとき、中間レバー47
は、バルブリターンスプリング48によってスロットル
バルブ5の閉方向(図2の下方)に付勢され、中間スト
ッパ49に当接されている。
はバルブレバー44が連結され、このバルブレバー44
が退避走行用スプリング45によってスロットルバルブ
5の開方向(図2の上方向)に付勢されている。このた
め、図2(b)に示すモータOFF(トルクモータ19
への電源OFF)時には、退避走行スプリング45によ
ってバルブレバー44が中間レバー47に当接した中間
ストッパ位置に保持される。このとき、中間レバー47
は、バルブリターンスプリング48によってスロットル
バルブ5の閉方向(図2の下方)に付勢され、中間スト
ッパ49に当接されている。
【0026】つまり、バルブリターンスプリング48の
引張力は退避走行用スプリング45の引張力よりも大き
く設定されている。したがって、図2(b)に示すモー
タOFF時には、バルブリターンスプリング48の引張
力が退避走行用スプリング45の引張力に打勝って、中
間レバー47が中間ストッパ49に当接し保持され、ス
ロットルバルブ5の実スロットル開度TAが中間ストッ
パ49で規制される中間ストッパ位置(実スロットル開
度TA=約3°)に保持される。
引張力は退避走行用スプリング45の引張力よりも大き
く設定されている。したがって、図2(b)に示すモー
タOFF時には、バルブリターンスプリング48の引張
力が退避走行用スプリング45の引張力に打勝って、中
間レバー47が中間ストッパ49に当接し保持され、ス
ロットルバルブ5の実スロットル開度TAが中間ストッ
パ49で規制される中間ストッパ位置(実スロットル開
度TA=約3°)に保持される。
【0027】一方、図2(a)に示す通常制御時(モー
タON時)には、アクセルペダル17の操作量に応じて
トルクモータ19が正転または逆転されスロットルバル
ブ5の実スロットル開度TAが調整され、そのときのス
ロットルバルブ5の実スロットル開度TAがスロットル
開度センサ16によって検出される。この際、実スロッ
トル開度TAを大きくする場合には、トルクモータ19
に正側のモータ電流が供給されトルクモータ19が正転
されることで、図2(a)に示すようにバルブレバー4
4がバルブリターンスプリング48の引張力に抗して中
間レバー47が押上げられスロットルバルブ5が開方向
に駆動される。これとは逆に、実スロットル開度TAを
小さくする場合には、トルクモータ19に負側のモータ
電流が供給されトルクモータ19が逆転されることで、
バルブレバー44が下降されスロットルバルブ5が閉方
向に駆動される。そして、中間レバー47が中間ストッ
パ49に当接されたのちのスロットルバルブ5の閉方向
の駆動では、バルブレバー44が退避走行用スプリング
45の引張力に抗して下降されスロットルバルブ5が全
閉ストッパ位置(実スロットル開度TA=0°)まで閉
じると、バルブレバー44がスロットル全閉ストッパ4
6に当接され、それ以上の回動が阻止される。
タON時)には、アクセルペダル17の操作量に応じて
トルクモータ19が正転または逆転されスロットルバル
ブ5の実スロットル開度TAが調整され、そのときのス
ロットルバルブ5の実スロットル開度TAがスロットル
開度センサ16によって検出される。この際、実スロッ
トル開度TAを大きくする場合には、トルクモータ19
に正側のモータ電流が供給されトルクモータ19が正転
されることで、図2(a)に示すようにバルブレバー4
4がバルブリターンスプリング48の引張力に抗して中
間レバー47が押上げられスロットルバルブ5が開方向
に駆動される。これとは逆に、実スロットル開度TAを
小さくする場合には、トルクモータ19に負側のモータ
電流が供給されトルクモータ19が逆転されることで、
バルブレバー44が下降されスロットルバルブ5が閉方
向に駆動される。そして、中間レバー47が中間ストッ
パ49に当接されたのちのスロットルバルブ5の閉方向
の駆動では、バルブレバー44が退避走行用スプリング
45の引張力に抗して下降されスロットルバルブ5が全
閉ストッパ位置(実スロットル開度TA=0°)まで閉
じると、バルブレバー44がスロットル全閉ストッパ4
6に当接され、それ以上の回動が阻止される。
【0028】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で用いられているス
ロットルバルブ5の回動軸5aと連結されたトルクモー
タ19の構成について図4及び図5を参照して説明す
る。なお、図5は図4のトルクモータ19からカバー6
3を取去ってA方向から見た矢視図である。
かる内燃機関のスロットル制御装置で用いられているス
ロットルバルブ5の回動軸5aと連結されたトルクモー
タ19の構成について図4及び図5を参照して説明す
る。なお、図5は図4のトルクモータ19からカバー6
3を取去ってA方向から見た矢視図である。
【0029】図4に示すように、吸気通路2途中に配設
されたスロットルボデー60には軸受61,62を介し
てスロットルバルブ5が回動自在に支持されている。こ
のスロットルバルブ5は円板状に形成されており、回動
軸5aにビス止めされ固定されている。そして、スロッ
トルバルブ5が回動軸5aと共に回動されることによ
り、スロットルボデー60の内壁により形成された吸気
流路60aの流路面積が調整され、吸気通路2を通過す
る吸気量が制御される。
されたスロットルボデー60には軸受61,62を介し
てスロットルバルブ5が回動自在に支持されている。こ
のスロットルバルブ5は円板状に形成されており、回動
軸5aにビス止めされ固定されている。そして、スロッ
トルバルブ5が回動軸5aと共に回動されることによ
り、スロットルボデー60の内壁により形成された吸気
流路60aの流路面積が調整され、吸気通路2を通過す
る吸気量が制御される。
【0030】また、スロットルバルブ5の回動軸5aの
一方の端部にはバルブレバー44が圧入固定されてお
り、回動軸5aと共に回動される。このバルブレバー4
4がスロットル全閉ストッパ46に当接されることによ
りスロットルバルブ5の全閉位置が規定される。なお、
スロットル全閉ストッパ46のねじ込量を変更すること
によりスロットルバルブ5の全閉位置が調整される。な
お、図4では退避走行スプリング45等は省略されてい
る。
一方の端部にはバルブレバー44が圧入固定されてお
り、回動軸5aと共に回動される。このバルブレバー4
4がスロットル全閉ストッパ46に当接されることによ
りスロットルバルブ5の全閉位置が規定される。なお、
スロットル全閉ストッパ46のねじ込量を変更すること
によりスロットルバルブ5の全閉位置が調整される。な
お、図4では退避走行スプリング45等は省略されてい
る。
【0031】そして、スロットル開度センサ16はバル
ブレバー44よりも更に回動軸5aの端側に配設され、
コンタクト部16a、抵抗体を塗布した基板16b及び
ハウジング16cによって構成されている。コンタクト
部16aは回動軸5aに圧入されており、回動軸5aと
共に回動される。基板16bはハウジング16cに固定
されており、基板16bに塗布された抵抗体上をコンタ
クト部16aが摺動される。基板16bに塗布された抵
抗体には5〔V〕の一定電圧が印加されており、この抵
抗体とコンタクト部16aとの摺動位置がスロットルバ
ルブ5の開度に応じて変化され出力電圧値が変動され
る。このスロットル開度センサ16からの出力電圧値が
ECU20に入力されスロットルバルブ5の実スロット
ル開度TAが検出される。
ブレバー44よりも更に回動軸5aの端側に配設され、
コンタクト部16a、抵抗体を塗布した基板16b及び
ハウジング16cによって構成されている。コンタクト
部16aは回動軸5aに圧入されており、回動軸5aと
共に回動される。基板16bはハウジング16cに固定
されており、基板16bに塗布された抵抗体上をコンタ
クト部16aが摺動される。基板16bに塗布された抵
抗体には5〔V〕の一定電圧が印加されており、この抵
抗体とコンタクト部16aとの摺動位置がスロットルバ
ルブ5の開度に応じて変化され出力電圧値が変動され
る。このスロットル開度センサ16からの出力電圧値が
ECU20に入力されスロットルバルブ5の実スロット
ル開度TAが検出される。
【0032】更に、図4及び図5に示すように、トルク
モータ19は回転子65、コア69、一対のソレノイド
部70,75により回動軸5aの他方の端部に連結され
ている。トルクモータ19の端部はカバー63により覆
われている。回転子65は、回動軸5aに圧入固定され
た鉄心66及び永久磁石67,68により構成され、コ
ア69の内壁により形成された収容孔69aに回動自在
に収容されている。鉄心66は円筒状に形成されてお
り、回動軸5aの他方の端部に圧入固定されている。永
久磁石67,68は円弧状に形成されており、鉄心66
の外周に等間隔をあけて接着固定されている。スロット
ルバルブ5の回動範囲は通常90°以下であるから、永
久磁石67,68の円弧長はスロットルバルブ5の回動
範囲内で回転子65を回動可能なトルクが働く長さがあ
ればよい。なお、永久磁石67,68はネオジウム系、
サマリウム−コバルト系等の高い磁力を発生する、所
謂、希土類磁石が採用されている。
モータ19は回転子65、コア69、一対のソレノイド
部70,75により回動軸5aの他方の端部に連結され
ている。トルクモータ19の端部はカバー63により覆
われている。回転子65は、回動軸5aに圧入固定され
た鉄心66及び永久磁石67,68により構成され、コ
ア69の内壁により形成された収容孔69aに回動自在
に収容されている。鉄心66は円筒状に形成されてお
り、回動軸5aの他方の端部に圧入固定されている。永
久磁石67,68は円弧状に形成されており、鉄心66
の外周に等間隔をあけて接着固定されている。スロット
ルバルブ5の回動範囲は通常90°以下であるから、永
久磁石67,68の円弧長はスロットルバルブ5の回動
範囲内で回転子65を回動可能なトルクが働く長さがあ
ればよい。なお、永久磁石67,68はネオジウム系、
サマリウム−コバルト系等の高い磁力を発生する、所
謂、希土類磁石が採用されている。
【0033】コア69は磁性体からなる薄板が回動軸5
aの軸方向に積層され形成されており、収容孔69aに
回転子65を回動自在に収容している。コア69は回転
子65を取囲む周上において切目のないスロットレスに
構成されている。ソレノイド部70,75はそれぞれ鉄
心71,76にコイル72,77が巻回され形成されて
おり、コア69に圧入固定されている。コイル72,7
7にはコネクタ80に埋設されたピン81から制御電流
が供給される。また、バルブリターンスプリング48
は、一方の端部が鉄心66に固定され、他方の端部がね
じ64に固定されており、このバルブリターンスプリン
グ48によりスロットルバルブ5が閉側に付勢されてい
る。
aの軸方向に積層され形成されており、収容孔69aに
回転子65を回動自在に収容している。コア69は回転
子65を取囲む周上において切目のないスロットレスに
構成されている。ソレノイド部70,75はそれぞれ鉄
心71,76にコイル72,77が巻回され形成されて
おり、コア69に圧入固定されている。コイル72,7
7にはコネクタ80に埋設されたピン81から制御電流
が供給される。また、バルブリターンスプリング48
は、一方の端部が鉄心66に固定され、他方の端部がね
じ64に固定されており、このバルブリターンスプリン
グ48によりスロットルバルブ5が閉側に付勢されてい
る。
【0034】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20内のCPU21におけるスロットル制御の処理
手順を示す図6のブロック図に基づいて説明する。
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20内のCPU21におけるスロットル制御の処理
手順を示す図6のブロック図に基づいて説明する。
【0035】図6において、まず、目標スロットル速度
演算処理S1では、各種センサ信号に基づき設定される
目標スロットル開度TTPとスロットル開度センサ16
からの実スロットル開度TAとの偏差に基づいて目標ス
ロットル速度ΔTTPが算出される。同時に、実スロッ
トル速度演算処理S2では、スロットル開度センサ16
からの実スロットル開度TAが微分され実スロットル速
度ΔTAが算出される。次に、加速トルク演算処理S3
では、前段で算出された目標スロットル速度ΔTTPと
実スロットル速度ΔTAとの偏差にスロットル制御系の
慣性Jが乗算され加速トルク〔N・m〕が算出される。
演算処理S1では、各種センサ信号に基づき設定される
目標スロットル開度TTPとスロットル開度センサ16
からの実スロットル開度TAとの偏差に基づいて目標ス
ロットル速度ΔTTPが算出される。同時に、実スロッ
トル速度演算処理S2では、スロットル開度センサ16
からの実スロットル開度TAが微分され実スロットル速
度ΔTAが算出される。次に、加速トルク演算処理S3
では、前段で算出された目標スロットル速度ΔTTPと
実スロットル速度ΔTAとの偏差にスロットル制御系の
慣性Jが乗算され加速トルク〔N・m〕が算出される。
【0036】また、摩擦トルク演算処理S4では、目標
スロットル開度TTPと実スロットル開度TAとからそ
のときの摩擦状態に応じて軸受61,62等によるスロ
ットル制御系の摩擦トルク〔N・m〕が算出される。そ
して、ばねトルク演算処理S5では、実スロットル開度
TAが中間ストッパ位置より大きい開側ではバルブリタ
ーンスプリング48に対応し、また、実スロットル開度
TAが中間ストッパ位置より小さい閉側では退避走行用
スプリング45に対応するスロットル制御系のばねトル
ク〔N・m〕が算出される。ここで、実スロットル開度
TAに応じてばねトルクを算出するのに対して、更に応
答性を向上させるために、目標スロットル開度TTPま
たは予測スロットル開度(=実スロットル開度+実スロ
ットル速度×所定時間)に応じてばねトルクを算出する
ようにしてもよい。そして、前段で算出された加速トル
ク、摩擦トルク及びばねトルクが加算されトルクモータ
19の要求トルクTR 〔N・m〕が算出される。
スロットル開度TTPと実スロットル開度TAとからそ
のときの摩擦状態に応じて軸受61,62等によるスロ
ットル制御系の摩擦トルク〔N・m〕が算出される。そ
して、ばねトルク演算処理S5では、実スロットル開度
TAが中間ストッパ位置より大きい開側ではバルブリタ
ーンスプリング48に対応し、また、実スロットル開度
TAが中間ストッパ位置より小さい閉側では退避走行用
スプリング45に対応するスロットル制御系のばねトル
ク〔N・m〕が算出される。ここで、実スロットル開度
TAに応じてばねトルクを算出するのに対して、更に応
答性を向上させるために、目標スロットル開度TTPま
たは予測スロットル開度(=実スロットル開度+実スロ
ットル速度×所定時間)に応じてばねトルクを算出する
ようにしてもよい。そして、前段で算出された加速トル
ク、摩擦トルク及びばねトルクが加算されトルクモータ
19の要求トルクTR 〔N・m〕が算出される。
【0037】モータ電流演算処理S6では、TR =f
(TA,IM )の逆モデル式を用いた実測値に基づき、
前段で算出された要求トルクTR 〔N・m〕をパラメー
タとし、各要求トルクの発生に必要なモータ電流IM
〔A〕が実スロットル開度TA〔°〕に応じて算出され
る。また、電圧変換処理S7では、前段で算出されたモ
ータ電流IM 〔A〕がトルクモータ19に固有のモータ
コイル抵抗及び配線(ワイヤハーネス)抵抗等の抵抗値
によって変換された変換電圧が算出される。
(TA,IM )の逆モデル式を用いた実測値に基づき、
前段で算出された要求トルクTR 〔N・m〕をパラメー
タとし、各要求トルクの発生に必要なモータ電流IM
〔A〕が実スロットル開度TA〔°〕に応じて算出され
る。また、電圧変換処理S7では、前段で算出されたモ
ータ電流IM 〔A〕がトルクモータ19に固有のモータ
コイル抵抗及び配線(ワイヤハーネス)抵抗等の抵抗値
によって変換された変換電圧が算出される。
【0038】更に、逆起電圧演算処理S8では、後述す
るように、前段で算出されたモータ電流IM 〔A〕及び
実スロットル開度TA〔°〕に応じて逆起電圧Ve が算
出され、この逆起電圧Ve に対応する逆起電圧補正量C
Ve が算出される。そして、前段で算出されたモータ電
流IM の変換電圧と逆起電圧Ve に対応する逆起電圧補
正量CVe とが加算されてトルクモータ19の要求電圧
VM 〔V〕が算出される。次に、要求DUTY演算処理
S9では、前段で算出された要求電圧VM 〔V〕に(1
00/VB )が乗算されPWM(パルス幅変調)変換さ
れたデューティ比信号としてのトルクモータ19の要求
DUTYが算出される。なお、VB はトルクモータ19
の電源電圧である。
るように、前段で算出されたモータ電流IM 〔A〕及び
実スロットル開度TA〔°〕に応じて逆起電圧Ve が算
出され、この逆起電圧Ve に対応する逆起電圧補正量C
Ve が算出される。そして、前段で算出されたモータ電
流IM の変換電圧と逆起電圧Ve に対応する逆起電圧補
正量CVe とが加算されてトルクモータ19の要求電圧
VM 〔V〕が算出される。次に、要求DUTY演算処理
S9では、前段で算出された要求電圧VM 〔V〕に(1
00/VB )が乗算されPWM(パルス幅変調)変換さ
れたデューティ比信号としてのトルクモータ19の要求
DUTYが算出される。なお、VB はトルクモータ19
の電源電圧である。
【0039】更に、誤差補正量演算処理S10では、モ
デルと実機との誤差を補正するための補正量が算出され
る。この補正量が前段で算出された要求DUTYに加算
され制御DUTYとされる。この制御DUTYがモータ
駆動回路30に出力されることでトルクモータ19が駆
動され、スロットル開度センサ16で検出された実スロ
ットル開度TAが最終的に目標スロットル開度TTPに
一致するように調整される。
デルと実機との誤差を補正するための補正量が算出され
る。この補正量が前段で算出された要求DUTYに加算
され制御DUTYとされる。この制御DUTYがモータ
駆動回路30に出力されることでトルクモータ19が駆
動され、スロットル開度センサ16で検出された実スロ
ットル開度TAが最終的に目標スロットル開度TTPに
一致するように調整される。
【0040】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
具体的な処理手順を示す図7のフローチャートに基づ
き、図8及び図9を参照して説明する。ここで、図8は
モータ電流IM 〔A〕と実スロットル開度TA〔°〕と
に応じてトルクモータ19のコイル間の磁束密度B〔G
S 〕を算出するマップである。また、図9は目標スロッ
トル開度TTP〔°〕に対する実スロットル開度TA
〔°〕の遷移状態に対応する逆起電圧Ve 〔V〕及び逆
起電圧補正量CVe〔V〕を示すタイムチャートであ
る。なお、この逆起電圧演算ルーチンは所定時間毎にE
CU20内のCPU21にて繰返し実行される。
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
具体的な処理手順を示す図7のフローチャートに基づ
き、図8及び図9を参照して説明する。ここで、図8は
モータ電流IM 〔A〕と実スロットル開度TA〔°〕と
に応じてトルクモータ19のコイル間の磁束密度B〔G
S 〕を算出するマップである。また、図9は目標スロッ
トル開度TTP〔°〕に対する実スロットル開度TA
〔°〕の遷移状態に対応する逆起電圧Ve 〔V〕及び逆
起電圧補正量CVe〔V〕を示すタイムチャートであ
る。なお、この逆起電圧演算ルーチンは所定時間毎にE
CU20内のCPU21にて繰返し実行される。
【0041】図7において、まず、ステップS101で
は前段のモータ電流演算処理S6で算出されたモータ電
流IM 及び実スロットル開度TAが読込まれる。次にス
テップS102に移行して、磁気ベクトルポテンシャル
を用いた方程式、B=f(IM ,TA)を有限要素法に
て解くことで得られる図8に示すマップにより、コイル
間の磁束密度Bが算出される。なお、磁束密度Bは実測
により求めてもよい。
は前段のモータ電流演算処理S6で算出されたモータ電
流IM 及び実スロットル開度TAが読込まれる。次にス
テップS102に移行して、磁気ベクトルポテンシャル
を用いた方程式、B=f(IM ,TA)を有限要素法に
て解くことで得られる図8に示すマップにより、コイル
間の磁束密度Bが算出される。なお、磁束密度Bは実測
により求めてもよい。
【0042】次にステップS103に移行して、渦電流
損失があるときには簡易的に近似でき、トルクモータ1
9における逆起電圧Ve が次式(1)により算出され
る。ここで、nはコイル巻数、Sはコイル断面積、Ku
は渦電流定数である。
損失があるときには簡易的に近似でき、トルクモータ1
9における逆起電圧Ve が次式(1)により算出され
る。ここで、nはコイル巻数、Sはコイル断面積、Ku
は渦電流定数である。
【0043】
【数1】 Ve =−n・S・{(dB/dt)+Ku (dB/dt)} ・・・(1) 次にステップS104に移行して、実スロットル開度T
Aが目標スロットル開度TTPに接近中であるかが判定
される。ステップS104の判定条件が成立、即ち、図
9の時刻t0 〜時刻t1 に示すように、目標スロットル
開度TTPと実スロットル開度TAとの偏差が縮小して
いるときにはステップS105に移行し、逆起電圧補正
量CVe 〔V〕として逆起電圧Ve 〔V〕の符号を反転
した電圧値−Ve 〔V〕が算出され、本ルーチンを終了
する。
Aが目標スロットル開度TTPに接近中であるかが判定
される。ステップS104の判定条件が成立、即ち、図
9の時刻t0 〜時刻t1 に示すように、目標スロットル
開度TTPと実スロットル開度TAとの偏差が縮小して
いるときにはステップS105に移行し、逆起電圧補正
量CVe 〔V〕として逆起電圧Ve 〔V〕の符号を反転
した電圧値−Ve 〔V〕が算出され、本ルーチンを終了
する。
【0044】つまり、図9の時刻t0 〜時刻t1 では、
逆起電圧Ve は電流を流さない方向、即ち、トルクモー
タ19の動きを妨げる方向に働く。これに対処するた
め、逆起電圧補正量CVe 〔V〕による補正が実行され
ることによって逆起電圧Ve 分が打消されトルクモータ
19の今の動きがそのまま維持されるのである。
逆起電圧Ve は電流を流さない方向、即ち、トルクモー
タ19の動きを妨げる方向に働く。これに対処するた
め、逆起電圧補正量CVe 〔V〕による補正が実行され
ることによって逆起電圧Ve 分が打消されトルクモータ
19の今の動きがそのまま維持されるのである。
【0045】一方、ステップS104の判定条件が成立
せず、即ち、図9の時刻t1 以降に示すように、目標ス
ロットル開度TTPと実スロットル開度TAとの偏差が
縮小することなく変化せずまたは逆に拡大しているとき
にはステップS106に移行し、逆起電圧補正量CVe
〔V〕が電圧値0〔V〕とされ、本ルーチンを終了す
る。
せず、即ち、図9の時刻t1 以降に示すように、目標ス
ロットル開度TTPと実スロットル開度TAとの偏差が
縮小することなく変化せずまたは逆に拡大しているとき
にはステップS106に移行し、逆起電圧補正量CVe
〔V〕が電圧値0〔V〕とされ、本ルーチンを終了す
る。
【0046】つまり、図9の時刻t1 以降では、逆起電
圧補正量CVe 〔V〕による補正を実行すると却ってオ
ーバシュートを助長することが考えられるのである。な
お、図9の時刻t1 以降、ステップS106における逆
起電圧補正量CVe 〔V〕を逆起電圧Ve 〔V〕として
もよい。この場合には、トルクモータ19に逆起電圧V
e 分をそのまま与えることで目標スロットル開度TTP
を実スロットル開度TAが越えたのちにおける偏差の拡
大を抑止することができる。
圧補正量CVe 〔V〕による補正を実行すると却ってオ
ーバシュートを助長することが考えられるのである。な
お、図9の時刻t1 以降、ステップS106における逆
起電圧補正量CVe 〔V〕を逆起電圧Ve 〔V〕として
もよい。この場合には、トルクモータ19に逆起電圧V
e 分をそのまま与えることで目標スロットル開度TTP
を実スロットル開度TAが越えたのちにおける偏差の拡
大を抑止することができる。
【0047】このように、本実施例の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、各種センサ信号に基づき設定されるス
ロットルバルブ5の目標とする目標スロットル開度TT
Pと実際のスロットルバルブ5の開度である実スロット
ル開度TAとの偏差に応じてトルクモータ19の要求ト
ルクTR を算出するECU20内のCPU21にて達成
されるトルク演算手段と、前記トルク演算手段で算出さ
れる要求トルクTR と実スロットル開度TAとから算出
されるモータ電流IM とそのモータ電流IM 及び実スロ
ットル開度TAにより算出される逆起電圧Ve とに応じ
て実スロットル開度TAを目標スロットル開度TTPに
一致させるための制御量としての制御DUTYを算出す
るECU20内のCPU21にて達成される制御量演算
手段と、前記制御量演算手段で算出される制御DUTY
によりトルクモータ19を駆動し、実スロットル開度T
Aを制御するECU20内のCPU21及びモータ駆動
回路30にて達成されるスロットル制御手段とを具備す
るものである。
トル制御装置は、各種センサ信号に基づき設定されるス
ロットルバルブ5の目標とする目標スロットル開度TT
Pと実際のスロットルバルブ5の開度である実スロット
ル開度TAとの偏差に応じてトルクモータ19の要求ト
ルクTR を算出するECU20内のCPU21にて達成
されるトルク演算手段と、前記トルク演算手段で算出さ
れる要求トルクTR と実スロットル開度TAとから算出
されるモータ電流IM とそのモータ電流IM 及び実スロ
ットル開度TAにより算出される逆起電圧Ve とに応じ
て実スロットル開度TAを目標スロットル開度TTPに
一致させるための制御量としての制御DUTYを算出す
るECU20内のCPU21にて達成される制御量演算
手段と、前記制御量演算手段で算出される制御DUTY
によりトルクモータ19を駆動し、実スロットル開度T
Aを制御するECU20内のCPU21及びモータ駆動
回路30にて達成されるスロットル制御手段とを具備す
るものである。
【0048】つまり、トルクモータ19を用いた電子ス
ロットルシステムにおいては、部品点数が少なく機構が
簡素化されて減速ギヤ列が介在されない分だけスロット
ルバルブの開度を安定し難くし、オーバシュートもし易
くなるという傾向にある。このため、目標スロットル開
度TTPに実スロットル開度TAを一致させるための制
御量としての制御DUTYがスロットル制御系における
トルクモータ19に必要なモータ電流IM とそのモータ
電流IM 及び実スロットル開度TAにより算出される逆
起電圧Ve とに応じて算出される。これにより、トルク
モータ19の非線形な逆起電圧特性が考慮された正確な
スロットル制御が可能となり、目標スロットル開度TT
Pに対する実スロットル開度TAの追従安定性を向上す
ることができる。
ロットルシステムにおいては、部品点数が少なく機構が
簡素化されて減速ギヤ列が介在されない分だけスロット
ルバルブの開度を安定し難くし、オーバシュートもし易
くなるという傾向にある。このため、目標スロットル開
度TTPに実スロットル開度TAを一致させるための制
御量としての制御DUTYがスロットル制御系における
トルクモータ19に必要なモータ電流IM とそのモータ
電流IM 及び実スロットル開度TAにより算出される逆
起電圧Ve とに応じて算出される。これにより、トルク
モータ19の非線形な逆起電圧特性が考慮された正確な
スロットル制御が可能となり、目標スロットル開度TT
Pに対する実スロットル開度TAの追従安定性を向上す
ることができる。
【0049】また、本実施例の内燃機関のスロットル制
御装置は、ECU20内のCPU21にて達成される制
御量演算手段が逆起電圧Ve をモータ電流IM 及び実ス
ロットル開度TAによる磁束密度B変化に基づいて算出
するものである。つまり、磁束密度Bがモータ電流IM
と実スロットル開度TAとの2次元関数にて算出され、
この磁束密度Bの単位時間当たりの変化量(dB/d
t)に基づき逆起電圧Ve が算出されるのである。この
ように、予め算出可能なパラメータにより実際の逆起電
圧Ve が求められるため、この逆起電圧Ve に対応する
スロットル制御の補正量が正確に算出されることとな
る。これにより、トルクモータ19の非線形な逆起電圧
特性が考慮された正確なスロットル制御が可能となり、
目標スロットル開度TTPに対する実スロットル開度T
Aの追従安定性を向上することができる。
御装置は、ECU20内のCPU21にて達成される制
御量演算手段が逆起電圧Ve をモータ電流IM 及び実ス
ロットル開度TAによる磁束密度B変化に基づいて算出
するものである。つまり、磁束密度Bがモータ電流IM
と実スロットル開度TAとの2次元関数にて算出され、
この磁束密度Bの単位時間当たりの変化量(dB/d
t)に基づき逆起電圧Ve が算出されるのである。この
ように、予め算出可能なパラメータにより実際の逆起電
圧Ve が求められるため、この逆起電圧Ve に対応する
スロットル制御の補正量が正確に算出されることとな
る。これにより、トルクモータ19の非線形な逆起電圧
特性が考慮された正確なスロットル制御が可能となり、
目標スロットル開度TTPに対する実スロットル開度T
Aの追従安定性を向上することができる。
【0050】そして、本実施例の内燃機関のスロットル
制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成される
制御量演算手段が目標スロットル開度TTPと実スロッ
トル開度TAとが離れる方向であるときには、制御DU
TYに反映する逆起電圧Veに対応する補正量としての
逆起電圧補正量CVe を零または逆起電圧Ve に対応す
る逆起電圧補正量CVe の補正方向を反転するものであ
る。つまり、目標スロットル開度TTPと実スロットル
開度TAとが離れる方向であるときには、逆起電圧Ve
に対応する補正量としての逆起電圧補正量CVe にて制
御DUTYを補正するとオーバシュートを助長すること
となるため、逆起電圧Ve に対応する逆起電圧補正量C
Ve を零として逆起電圧Ve に対応する補正をしない、
または逆起電圧Ve 分による補正が実行される。これに
より、実スロットル開度TAが目標スロットル開度TT
Pに素早く近づき、かつオーバシュートが抑止されるこ
ととなり、スロットル制御における目標スロットル開度
TTPに対する実スロットル開度TAの追従安定性を向
上することができる。
制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成される
制御量演算手段が目標スロットル開度TTPと実スロッ
トル開度TAとが離れる方向であるときには、制御DU
TYに反映する逆起電圧Veに対応する補正量としての
逆起電圧補正量CVe を零または逆起電圧Ve に対応す
る逆起電圧補正量CVe の補正方向を反転するものであ
る。つまり、目標スロットル開度TTPと実スロットル
開度TAとが離れる方向であるときには、逆起電圧Ve
に対応する補正量としての逆起電圧補正量CVe にて制
御DUTYを補正するとオーバシュートを助長すること
となるため、逆起電圧Ve に対応する逆起電圧補正量C
Ve を零として逆起電圧Ve に対応する補正をしない、
または逆起電圧Ve 分による補正が実行される。これに
より、実スロットル開度TAが目標スロットル開度TT
Pに素早く近づき、かつオーバシュートが抑止されるこ
ととなり、スロットル制御における目標スロットル開度
TTPに対する実スロットル開度TAの追従安定性を向
上することができる。
【0051】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
具体的な処理手順の変形例を示す図10のフローチャー
トに基づいて説明する。図10では、上述の図7のステ
ップS105の処理に対応する部分のみが相違してお
り、その部分についてのみ詳述する。なお、この逆起電
圧演算ルーチンは所定時間毎にECU20内のCPU2
1にて繰返し実行される。
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
具体的な処理手順の変形例を示す図10のフローチャー
トに基づいて説明する。図10では、上述の図7のステ
ップS105の処理に対応する部分のみが相違してお
り、その部分についてのみ詳述する。なお、この逆起電
圧演算ルーチンは所定時間毎にECU20内のCPU2
1にて繰返し実行される。
【0052】図10において、ステップS201〜ステ
ップS204は上述の図7のステップS101〜ステッ
プS104と同様に説明される。ステップS204の判
定条件が成立、即ち、目標スロットル開度TTPと実ス
ロットル開度TAとの偏差が縮小しているときにはステ
ップS205に移行し、偏差Δθが目標スロットル開度
TTPから実スロットル開度TAを減算することで算出
される。次にステップS206に移行して、ステップS
205で算出された偏差Δθに対応する反映率αがマッ
プにより算出される。このマップでは、トルクモータ1
9の追従安定性が重視され、偏差Δθの絶対値が所定値
となるまでは反映率αが「1」とされ、所定値より小さ
くなるに連れて反映率αも徐々に小さくされる。そし
て、偏差Δθが「0」となると反映率αも「0」とされ
る。
ップS204は上述の図7のステップS101〜ステッ
プS104と同様に説明される。ステップS204の判
定条件が成立、即ち、目標スロットル開度TTPと実ス
ロットル開度TAとの偏差が縮小しているときにはステ
ップS205に移行し、偏差Δθが目標スロットル開度
TTPから実スロットル開度TAを減算することで算出
される。次にステップS206に移行して、ステップS
205で算出された偏差Δθに対応する反映率αがマッ
プにより算出される。このマップでは、トルクモータ1
9の追従安定性が重視され、偏差Δθの絶対値が所定値
となるまでは反映率αが「1」とされ、所定値より小さ
くなるに連れて反映率αも徐々に小さくされる。そし
て、偏差Δθが「0」となると反映率αも「0」とされ
る。
【0053】次にステップS207に移行して、逆起電
圧補正量CVe 〔V〕としてステップS203で算出さ
れた逆起電圧Ve 〔V〕の符号を反転した電圧値−Ve
〔V〕にステップS206で算出された反映率αが乗算
され電圧値−α・Ve 〔V〕が算出され、本ルーチンを
終了する。一方、ステップS204の判定条件が成立せ
ず、即ち、目標スロットル開度TTPと実スロットル開
度TAとの偏差が縮小することなく変化せずまたは逆に
拡大しているときにはステップS208に移行し、逆起
電圧補正量CVe 〔V〕が電圧値0〔V〕とされ、本ル
ーチンを終了する。
圧補正量CVe 〔V〕としてステップS203で算出さ
れた逆起電圧Ve 〔V〕の符号を反転した電圧値−Ve
〔V〕にステップS206で算出された反映率αが乗算
され電圧値−α・Ve 〔V〕が算出され、本ルーチンを
終了する。一方、ステップS204の判定条件が成立せ
ず、即ち、目標スロットル開度TTPと実スロットル開
度TAとの偏差が縮小することなく変化せずまたは逆に
拡大しているときにはステップS208に移行し、逆起
電圧補正量CVe 〔V〕が電圧値0〔V〕とされ、本ル
ーチンを終了する。
【0054】このように、本実施例の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成さ
れる制御量演算手段が目標スロットル開度TTPと実ス
ロットル開度TAとの偏差Δθに応じて逆起電圧Ve に
対応する補正量としての逆起電圧補正量CVe への反映
率αを変化するものである。例えば、目標スロットル開
度TTPと実スロットル開度TAとの偏差Δθが小さく
なって、目標スロットル開度TTPに実スロットル開度
TAが近づいたときには逆起電圧Ve に対応する逆起電
圧補正量CVe の反映率αが小さくされる。つまり、逆
起電圧Ve に対応する逆起電圧補正量CVe に対する反
映率αを偏差Δθに応じて変化させることで、スロット
ル制御におけるオーバシュートを抑止しつつ目標スロッ
トル開度TTPに対する実スロットル開度TAの追従安
定性を向上することができる。
トル制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成さ
れる制御量演算手段が目標スロットル開度TTPと実ス
ロットル開度TAとの偏差Δθに応じて逆起電圧Ve に
対応する補正量としての逆起電圧補正量CVe への反映
率αを変化するものである。例えば、目標スロットル開
度TTPと実スロットル開度TAとの偏差Δθが小さく
なって、目標スロットル開度TTPに実スロットル開度
TAが近づいたときには逆起電圧Ve に対応する逆起電
圧補正量CVe の反映率αが小さくされる。つまり、逆
起電圧Ve に対応する逆起電圧補正量CVe に対する反
映率αを偏差Δθに応じて変化させることで、スロット
ル制御におけるオーバシュートを抑止しつつ目標スロッ
トル開度TTPに対する実スロットル開度TAの追従安
定性を向上することができる。
【0055】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
具体的な処理手順の他の変形例を示す図11のフローチ
ャートに基づいて説明する。なお、この逆起電圧演算ル
ーチンは所定時間毎にECU20内のCPU21にて繰
返し実行される。
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
具体的な処理手順の他の変形例を示す図11のフローチ
ャートに基づいて説明する。なお、この逆起電圧演算ル
ーチンは所定時間毎にECU20内のCPU21にて繰
返し実行される。
【0056】図11において、ステップS301では前
段のモータ電流演算処理S6で算出されたモータ電流I
M 及び実スロットル開度TAが読込まれる。次にステッ
プS302に移行して、上述したように磁気ベクトルポ
テンシャルを用いた方程式、B=f(IM ,TA)を有
限要素法にて解くことでコイル間の磁束密度Bが算出さ
れる。また、磁束密度Bの変化分dB/dtがモータ電
流変化分dB(IM )/dtと実スロットル開度変化分
dB(TA)/dtとに分離でき、磁束密度Bのモータ
電流変化分dB(IM )/dt=f(dIM /dt,T
A)、磁束密度Bの実スロットル開度変化分dB(T
A)/dt=f(IM ,dTA/dt)としてそれぞれ
算出される。
段のモータ電流演算処理S6で算出されたモータ電流I
M 及び実スロットル開度TAが読込まれる。次にステッ
プS302に移行して、上述したように磁気ベクトルポ
テンシャルを用いた方程式、B=f(IM ,TA)を有
限要素法にて解くことでコイル間の磁束密度Bが算出さ
れる。また、磁束密度Bの変化分dB/dtがモータ電
流変化分dB(IM )/dtと実スロットル開度変化分
dB(TA)/dtとに分離でき、磁束密度Bのモータ
電流変化分dB(IM )/dt=f(dIM /dt,T
A)、磁束密度Bの実スロットル開度変化分dB(T
A)/dt=f(IM ,dTA/dt)としてそれぞれ
算出される。
【0057】次にステップS303に移行して、トルク
モータ19における逆起電圧のモータ電流変化分Ve(I
M )が次式(2)、逆起電圧の実スロットル開度変化分
Ve(TA)が次式(3)により算出される。ここで、n
はコイル巻数、Sはコイル断面積、Ku は渦電流定数で
ある。
モータ19における逆起電圧のモータ電流変化分Ve(I
M )が次式(2)、逆起電圧の実スロットル開度変化分
Ve(TA)が次式(3)により算出される。ここで、n
はコイル巻数、Sはコイル断面積、Ku は渦電流定数で
ある。
【0058】
【数2】 Ve(IM )=−n・S・[{dB(IM )/dt} +Ku {dB(IM )/dt}] ・・・(2)
【0059】
【数3】 Ve(TA)=−n・S・[{dB(TA)/dt} +Ku {dB(TA)/dt}] ・・・(3) 次にステップS304に移行して、実スロットル開度T
Aが目標スロットル開度TTPに接近中であるかが判定
される。ステップS304の判定条件が成立、即ち、目
標スロットル開度TTPと実スロットル開度TAとの偏
差が縮小しているときにはステップS305に移行し、
偏差Δθが目標スロットル開度TTPから実スロットル
開度TAを減算することで算出される。次にステップS
306に移行して、ステップS305で算出された偏差
Δθに対応する逆起電圧のモータ電流変化分Ve(IM )
の反映率β、逆起電圧の実スロットル開度変化分Ve(T
A)の反映率γがマップによりそれぞれ算出される。こ
のマップでは、トルクモータ19の追従安定性が重視さ
れ、偏差Δθの絶対値が所定値となるまでは反映率β,
γが一定とされ、所定値より小さくなるに連れて反映率
β,γも徐々に小さくされる。そして、偏差Δθが
「0」となると反映率β,γも「0」とされる。なお、
β≦γ,0≦β,γ≦1であり、β,γの残り分(1−
β),(1−γ)はハード自体のブレーキとして使用さ
れる。
Aが目標スロットル開度TTPに接近中であるかが判定
される。ステップS304の判定条件が成立、即ち、目
標スロットル開度TTPと実スロットル開度TAとの偏
差が縮小しているときにはステップS305に移行し、
偏差Δθが目標スロットル開度TTPから実スロットル
開度TAを減算することで算出される。次にステップS
306に移行して、ステップS305で算出された偏差
Δθに対応する逆起電圧のモータ電流変化分Ve(IM )
の反映率β、逆起電圧の実スロットル開度変化分Ve(T
A)の反映率γがマップによりそれぞれ算出される。こ
のマップでは、トルクモータ19の追従安定性が重視さ
れ、偏差Δθの絶対値が所定値となるまでは反映率β,
γが一定とされ、所定値より小さくなるに連れて反映率
β,γも徐々に小さくされる。そして、偏差Δθが
「0」となると反映率β,γも「0」とされる。なお、
β≦γ,0≦β,γ≦1であり、β,γの残り分(1−
β),(1−γ)はハード自体のブレーキとして使用さ
れる。
【0060】次にステップS307に移行して、逆起電
圧補正量CVe 〔V〕としてステップS303で算出さ
れた逆起電圧のモータ電流変化分Ve(IM )〔V〕の符
号を反転した電圧値−Ve(IM )〔V〕にステップS3
06で算出された反映率βが乗算された電圧値−β・V
e(IM )〔V〕とステップS303で算出された逆起電
圧の実スロットル開度変化分Ve(TA)〔V〕の符号を
反転した電圧値−Ve(TA)〔V〕にステップS306
で算出された反映率γが乗算された電圧値−γ・Ve(T
A)〔V〕とが加算され電圧値−β・Ve(IM )−γ・
Ve(TA)〔V〕が算出され、本ルーチンを終了する。
圧補正量CVe 〔V〕としてステップS303で算出さ
れた逆起電圧のモータ電流変化分Ve(IM )〔V〕の符
号を反転した電圧値−Ve(IM )〔V〕にステップS3
06で算出された反映率βが乗算された電圧値−β・V
e(IM )〔V〕とステップS303で算出された逆起電
圧の実スロットル開度変化分Ve(TA)〔V〕の符号を
反転した電圧値−Ve(TA)〔V〕にステップS306
で算出された反映率γが乗算された電圧値−γ・Ve(T
A)〔V〕とが加算され電圧値−β・Ve(IM )−γ・
Ve(TA)〔V〕が算出され、本ルーチンを終了する。
【0061】一方、ステップS304の判定条件が成立
せず、即ち、目標スロットル開度TTPと実スロットル
開度TAとの偏差が縮小することなく変化せずまたは逆
に拡大しているときにはステップS308に移行し、逆
起電圧補正量CVe 〔V〕が電圧値0〔V〕とされ、本
ルーチンを終了する。なお、ステップS308における
逆起電圧補正量CVe 〔V〕を逆起電圧β・Ve(IM )
+γ・Ve(TA)〔V〕としてもよい。この場合には、
トルクモータ19に逆起電圧β・Ve(IM )+γ・Ve
(TA)分をそのまま与えることで目標スロットル開度
TTPを実スロットル開度TAが越えたのちにおける偏
差Δθの拡大を抑止することができる。
せず、即ち、目標スロットル開度TTPと実スロットル
開度TAとの偏差が縮小することなく変化せずまたは逆
に拡大しているときにはステップS308に移行し、逆
起電圧補正量CVe 〔V〕が電圧値0〔V〕とされ、本
ルーチンを終了する。なお、ステップS308における
逆起電圧補正量CVe 〔V〕を逆起電圧β・Ve(IM )
+γ・Ve(TA)〔V〕としてもよい。この場合には、
トルクモータ19に逆起電圧β・Ve(IM )+γ・Ve
(TA)分をそのまま与えることで目標スロットル開度
TTPを実スロットル開度TAが越えたのちにおける偏
差Δθの拡大を抑止することができる。
【0062】このように、本実施例の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成さ
れる制御量演算手段が逆起電圧Ve をモータ電流IM に
よるモータ電流変化分Ve(IM )と実スロットル開度T
Aによる実スロットル開度変化分Ve(TA)とに分離
し、それらに対応する補正量としての逆起電圧補正量C
Ve の反映率β,γのうち一方の反映率βを相対的に小
さくするものである。
トル制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成さ
れる制御量演算手段が逆起電圧Ve をモータ電流IM に
よるモータ電流変化分Ve(IM )と実スロットル開度T
Aによる実スロットル開度変化分Ve(TA)とに分離
し、それらに対応する補正量としての逆起電圧補正量C
Ve の反映率β,γのうち一方の反映率βを相対的に小
さくするものである。
【0063】即ち、逆起電圧Ve がモータ電流変化分V
e(IM )と実スロットル開度変化分Ve(TA)とに分離
され、各変化分に対応する逆起電圧補正量CVe の反映
率β,γのうち一方の反映率βが反映率γに比べて小さ
くされる。この場合には、逆起電圧Ve の実スロットル
開度変化分Ve(TA)に対する反映率γがモータ電流変
化分Ve(IM )に対する反映率βより大きいことで逆起
電圧演算に、より反映される。つまり、逆起電圧Ve の
変化分に対応する逆起電圧補正量CVe に対する反映率
β,γを変えることで、実際の電子スロットルシステム
のスロットル制御特性に対応させることができ、オーバ
シュートを抑止しつつ目標スロットル開度TTPに対す
る実スロットル開度TAの追従安定性を向上することが
できる。
e(IM )と実スロットル開度変化分Ve(TA)とに分離
され、各変化分に対応する逆起電圧補正量CVe の反映
率β,γのうち一方の反映率βが反映率γに比べて小さ
くされる。この場合には、逆起電圧Ve の実スロットル
開度変化分Ve(TA)に対する反映率γがモータ電流変
化分Ve(IM )に対する反映率βより大きいことで逆起
電圧演算に、より反映される。つまり、逆起電圧Ve の
変化分に対応する逆起電圧補正量CVe に対する反映率
β,γを変えることで、実際の電子スロットルシステム
のスロットル制御特性に対応させることができ、オーバ
シュートを抑止しつつ目標スロットル開度TTPに対す
る実スロットル開度TAの追従安定性を向上することが
できる。
【0064】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
更に他の変形例について以下に述べる。
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
更に他の変形例について以下に述べる。
【0065】目標スロットル開度TTPの単位時間当た
りの変化量である目標スロットル速度ΔTTPから実ス
ロットル開度TAの単位時間当たりの変化量である実ス
ロットル速度ΔTAを減算した値を実スロットル開度T
Aに加算することで予測スロットル開度ETAを求め、
この予測スロットル開度ETAを上述の図7、図10及
び図11の逆起電圧演算ルーチンにおける実スロットル
開度TAに置換えることでスロットル制御に必要な逆起
電圧Ve に対応する逆起電圧補正量CVe を予測するこ
とができる。
りの変化量である目標スロットル速度ΔTTPから実ス
ロットル開度TAの単位時間当たりの変化量である実ス
ロットル速度ΔTAを減算した値を実スロットル開度T
Aに加算することで予測スロットル開度ETAを求め、
この予測スロットル開度ETAを上述の図7、図10及
び図11の逆起電圧演算ルーチンにおける実スロットル
開度TAに置換えることでスロットル制御に必要な逆起
電圧Ve に対応する逆起電圧補正量CVe を予測するこ
とができる。
【0066】このように、本実施例の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成さ
れる制御量演算手段が逆起電圧Ve を現在の目標スロッ
トル開度TTPの単位時間当たりの変化量である目標ス
ロットル速度ΔTTPと実スロットル開度TAの単位時
間当たりの変化量である実スロットル速度ΔTAとから
予測される次回の予測スロットル開度ETAに基づき算
出するものである。即ち、実スロットル開度TAに替え
て前以て算出された予測スロットル開度ETAに基づき
逆起電圧Ve が算出されることで、より素早く正確なス
ロットル制御が可能となり、目標スロットル開度TTP
に対する実スロットル開度TAの追従安定性を向上する
ことができる。
トル制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成さ
れる制御量演算手段が逆起電圧Ve を現在の目標スロッ
トル開度TTPの単位時間当たりの変化量である目標ス
ロットル速度ΔTTPと実スロットル開度TAの単位時
間当たりの変化量である実スロットル速度ΔTAとから
予測される次回の予測スロットル開度ETAに基づき算
出するものである。即ち、実スロットル開度TAに替え
て前以て算出された予測スロットル開度ETAに基づき
逆起電圧Ve が算出されることで、より素早く正確なス
ロットル制御が可能となり、目標スロットル開度TTP
に対する実スロットル開度TAの追従安定性を向上する
ことができる。
【図1】 図1は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置が適用された内燃機関
及びその周辺機器を示す概略構成図である。
る内燃機関のスロットル制御装置が適用された内燃機関
及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【図2】 図2は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置の要部構成を示す模式
図である。
る内燃機関のスロットル制御装置の要部構成を示す模式
図である。
【図3】 図3は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置の要部構成を示す斜視
図である。
る内燃機関のスロットル制御装置の要部構成を示す斜視
図である。
【図4】 図4は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置で用いられているスロ
ットルバルブの回動軸と連結されたトルクモータの構成
を示す断面図である。
る内燃機関のスロットル制御装置で用いられているスロ
ットルバルブの回動軸と連結されたトルクモータの構成
を示す断面図である。
【図5】 図5は図4のトルクモータからカバーを取去
ってA方向から見た矢視図である。
ってA方向から見た矢視図である。
【図6】 図6は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置で使用されているEC
U内のCPUにおけるスロットル制御の処理手順を示す
ブロック図である。
る内燃機関のスロットル制御装置で使用されているEC
U内のCPUにおけるスロットル制御の処理手順を示す
ブロック図である。
【図7】 図7は図6の逆起電圧演算処理の具体的な処
理手順を示すフローチャートである。
理手順を示すフローチャートである。
【図8】 図8は図7におけるモータ電流と実スロット
ル開度とから磁束密度を算出するマップである。
ル開度とから磁束密度を算出するマップである。
【図9】 図9は図7における目標スロットル開度に対
する実スロットル開度の遷移状態に対応する逆起電圧及
び逆起電圧補正量を示すタイムチャートである。
する実スロットル開度の遷移状態に対応する逆起電圧及
び逆起電圧補正量を示すタイムチャートである。
【図10】 図10は図6の逆起電圧演算処理の具体的
な処理手順の変形例を示すフローチャートである。
な処理手順の変形例を示すフローチャートである。
【図11】 図11は図6の逆起電圧演算処理の具体的
な処理手順の他の変形例を示すフローチャートである。
な処理手順の他の変形例を示すフローチャートである。
1 内燃機関 5 スロットルバルブ 16 スロットル開度センサ 18 アクセル開度センサ 19 トルクモータ 20 ECU(電子制御ユニット)
Claims (6)
- 【請求項1】 各種センサ信号に基づき設定されるスロ
ットルバルブの目標とする目標スロットル開度と実際の
前記スロットルバルブの開度である実スロットル開度と
の偏差に応じてトルクモータの要求トルクを算出するト
ルク演算手段と、 前記トルク演算手段で算出される前記要求トルクと前記
実スロットル開度とから算出されるモータ電流とそのモ
ータ電流及び前記実スロットル開度により算出される逆
起電圧とに応じて前記実スロットル開度を前記目標スロ
ットル開度に一致させるための制御量を算出する制御量
演算手段と、 前記制御量演算手段で算出される前記制御量により前記
トルクモータを駆動し、前記実スロットル開度を制御す
るスロットル制御手段とを具備することを特徴とする内
燃機関のスロットル制御装置。 - 【請求項2】 前記制御量演算手段は、前記逆起電圧を
前記モータ電流及び前記実スロットル開度による磁束密
度変化に基づいて算出することを特徴とする請求項1に
記載の内燃機関のスロットル制御装置。 - 【請求項3】 前記制御量演算手段は、前記目標スロッ
トル開度と前記実スロットル開度とが離れる方向である
ときには、前記制御量に反映する前記逆起電圧に対応す
る補正量を零または前記逆起電圧に対応する前記補正量
の補正方向を反転することを特徴とする請求項1または
請求項2に記載の内燃機関のスロットル制御装置。 - 【請求項4】 前記制御量演算手段は、前記目標スロッ
トル開度と前記実スロットル開度との偏差に応じて前記
逆起電圧に対応する補正量への反映率を変化することを
特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の
内燃機関のスロットル制御装置。 - 【請求項5】 前記制御量演算手段は、前記逆起電圧を
前記モータ電流による変化分と前記実スロットル開度に
よる変化分とに分離し、何れか一方の反映率を相対的に
小さくすることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何
れか1つに記載の内燃機関のスロットル制御装置。 - 【請求項6】 前記制御量演算手段は、前記逆起電圧を
現在の前記目標スロットル開度の単位時間当たりの変化
量である目標スロットル速度と前記実スロットル開度の
単位時間当たりの変化量である実スロットル速度とから
予測される次回の予測スロットル開度に基づき算出する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1つに
記載の内燃機関のスロットル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7367598A JPH11270363A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 内燃機関のスロットル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7367598A JPH11270363A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 内燃機関のスロットル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11270363A true JPH11270363A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13525050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7367598A Pending JPH11270363A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 内燃機関のスロットル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11270363A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014066205A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Keihin Corp | 電子制御装置 |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP7367598A patent/JPH11270363A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014066205A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Keihin Corp | 電子制御装置 |
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