JPH11270365A - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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】 電子スロットルシステムにおいて、部品
点数が少なく機構が簡素化されると摩擦を小さくできる
が、特に、減速ギヤ列がなくなると摩擦トルクの発生状
態に起因する挙動が即、実スロットル開度ＴＡ精度の低
下につながることとなる。これに対処するため、トルク
モータ１９による発生トルクが、スロットルバルブ５の
駆動系に関わる摩擦トルクに対応して補正され、このと
きの摩擦トルクのヒステリシス特性の中心とされること
で、実スロットル開度ＴＡの安定性を向上することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクセル操作量等
に応じてアクチュエ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】近年、アクセル操作量等に応じてアクチ
ュエータとしてのモータを駆動し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採用されるようになっている。こ
のような電子スロットルシステムにおいては、例えば、
アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ
からのアクセル開度信号に応じてモータに電流を流し、
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。

【０００３】これに関連する先行技術文献としては、特
許第２５５９４８０号公報にて開示されたものが知られ
ている。このものでは、スロットル制御系における摩擦
トルク（摩擦力）に対応する補正量（制御補正量）を設
定して摩擦による影響をなくしスロットル開度精度を向
上する技術が示されている。ここで、スロットル制御系
における摩擦は、主にスロットルバルブの回動軸とその
軸受との間、スロットルバルブの開度を検出するスロッ
トル開度センサ、スロットルバルブを中間ストッパ位置
に戻すためのバルブリターンスプリングや退避走行用ス
プリング等の各部分にて発生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、摩擦トルク
は製品公差、経時変化、温度等により逐次変化するもの
であり、特に、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る目的でスロ
ットルバルブの回動軸の前段に減速ギヤ列がない電子ス
ロットルシステムでは、摩擦トルクの発生状態に起因す
る挙動を減速ギヤ列のギヤ比分にて吸収できないため、
摩擦トルクの変化が即、スロットル開度精度の低下につ
ながり正確なスロットル制御をすることは無理であっ
た。

【０００５】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、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。

【０００６】

【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
せるための制御量を制御量演算手段で算出する際、目標
スロットル開度と実スロットル開度との偏差、実スロッ
トル速度のうち少なくとも一方が所定値以下と小さく、
スロットルバルブが止まりかかっているまたは止まって
いるときには、制御量補正手段にてスロットルバルブの
駆動系に関わる摩擦トルクに対応する補正量が制御量か
ら減算される。これにより、制御量による発生トルクが
このときの摩擦トルクのヒステリシス特性の中心に移さ
れることとなり、実スロットル開度の安定性を向上する
ことができる。

【０００７】請求項２の内燃機関のスロットル制御装置
では、摩擦トルクに対応する補正量が積分項であり、制
御量による発生トルクがこのときの摩擦トルクのヒステ
リシス特性の中心になくて実スロットル開度に安定性が
ないときには、摩擦トルクに対応する補正量が積分され
ることで発生トルクがこのときの摩擦トルクのヒステリ
シス特性の中心の安定点に徐々に移される。

【０００８】請求項３の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量補正手段が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を算出する際、目標
スロットル開度と実スロットル開度との偏差が所定値を
越えて大きく、スロットルバルブが動こうとしていると
きには、スロットルバルブの駆動系に関わる摩擦トルク
に対応する補正量が制御量に加算される。これにより、
制御量による発生トルクがこのときの摩擦トルクのヒス
テリシス特性の中心から端（スロットルバルブが動きだ
す直前）に移されることとなり、スロットルバルブをス
ムーズに動かすための準備ができる。

【０００９】請求項４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
を制御量演算手段で算出する際、目標スロットル開度と
実スロットル開度との偏差、実スロットル速度のうち少
なくとも一方が所定値以下と小さく、スロットルバルブ
が止まりかかっているまたは止まっているときには、制
御量補正手段にて制御量の一部が削除される。これによ
り、制御量による発生トルクがこのときの静摩擦に打勝
ってスロットルバルブを動かすのに必要なトルク及びモ
デル誤差に対応するトルクを考慮して設定されることと
なり、実スロットル開度の安定性を向上することができ
る。

【００１０】請求項５の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量の一部が積分項であり、このときの制御量
の一部に起因して実スロットル開度に安定性がないとき
には、その制御量の一部が積分されることで制御量によ
る発生トルクが徐々にこのときの実スロットル開度の安
定点に移される。

【００１１】請求項６の内燃機関のスロットル制御装置
では、積分項が更新速度の速い項と更新速度の遅い項と
からなり、制御量の一部を削除するときには更新速度の
速い項が削除される。これにより、スロットルバルブが
ほぼ停止状態となる付近では、制御量の一部である積分
項には更新速度の遅い項のみが残されることとなり実ス
ロットル開度の安定性を向上することができる。

【００１２】請求項７の内燃機関のスロットル制御装置
では、アクチュエータがトルクモータとされることで、
スロットルバルブがギヤボックス等を介することなく直
接作動される。このものでは、構成が簡単となるため耐
久信頼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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００３６】また、摩擦トルク演算処理Ｓ４では、後述
するように、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Ｔf 〔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。

【００３８】更に、逆起電圧演算処理Ｓ８では、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 とが加算されてトルクモータ１９の要求電圧Ｖ
M 〔Ｖ〕が算出される。次に、要求ＤＵＴＹ演算処理Ｓ
９では、前段で算出された要求電圧ＶM 〔Ｖ〕に（１０
０／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Ｄ
ＵＴＹ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、後
述するように、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。

【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における摩擦トルク演算処理Ｓ４
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
いて説明する。なお、この摩擦トルク演算ルーチンは所
定時間毎にＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて繰返し実行さ
れる。

【００４１】図７において、まず、ステップＳ１０１で
は、目標スロットル開度ＴＴＰと実スロットル開度ＴＡ
との偏差の絶対値が所定値を越えているかが判定され
る。ステップＳ１０１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との偏差の
絶対値が所定値を越えて大きいときには摩擦トルクＴf
が関与するためステップＳ１０２に移行し、摩擦トルク
Ｔf 〔Ｎ・ｍ〕が実スロットル開度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に応じて算出
され、本ルーチンを終了する。なお、このときの摩擦ト
ルクＴf は通常、ほぼ一定で安定して発生するため要求
トルクＴR の算出の際に連続して加算される。

【００４２】一方、ステップＳ１０１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との偏差の絶対値が所定値以下であるときには
ステップＳ１０３に移行し、目標スロットル開度ＴＴＰ
と実スロットル開度ＴＡとの偏差が零であるかが判定さ
れる。ステップＳ１０３の判定条件が成立、即ち、目標
スロットル開度ＴＴＰに実スロットル開度ＴＡが等しい
ときにはステップＳ１０４に移行し、スロットル制御系
に動きがないため摩擦トルクＴf が零とされ本ルーチン
を終了する。

【００４３】一方、ステップＳ１０３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との偏差の絶対値が所定値未満と小さいときに
は摩擦トルクＴf が関与するためステップＳ１０５に移
行し、摩擦トルクＴf 〔Ｎ・ｍ〕が実スロットル開度Ｔ
Ａの単位時間当たりの変化量である実スロットル速度Δ
ＴＡに応じて算出される。次にステップＳ１０６に移行
して、要求トルクＴRの算出の際、摩擦トルクＴf 〔Ｎ
・ｍ〕を不連続に加算するときの周期であるｔON〔ｍ
ｓ〕及びｔOFF 〔ｍｓ〕が算出され、本ルーチンを終了
する。なお、このときの摩擦トルクＴf は、元来、所定
の周期を有して発生するため要求トルクＴR の算出の際
に不連続に加算される。この摩擦トルクＴf 〔Ｎ・ｍ〕
を不連続に加算するときのＯＮ（オン）時間であるｔON
〔ｍｓ〕及びＯＦＦ（オフ）時間であるｔOFF 〔ｍｓ〕
は実験によってスロットル制御における最小駆動周期に
基づき予め設定されている。

【００４４】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における誤差補正量演算処理Ｓ１
０の具体的な処理手順を示す図８のフローチャートに基
づいて説明する。なお、この誤差補正量演算ルーチンは
所定時間毎にＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて繰返し実行
される。

【００４５】図８において、まず、ステップＳ２０１で
は、目標スロットル開度ＴＴＰが実スロットル開度ＴＡ
を越えているかが判定される。ステップＳ２０１の判定
条件が成立、即ち、目標スロットル開度ＴＴＰが実スロ
ットル開度ＴＡを越えて大きくスロットル制御における
スロットルバルブ５の開方向であるときにはステップＳ
２０２に移行し、実スロットル開度ＴＡ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
Ｓ２０２の判定条件が成立せず、即ち、実スロットル開
度ＴＡと目標スロットル開度ＴＴＰ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Ｓ２０３に移行し、誤差補正量としての前回のオフ
セット電流値Ｉoffsetに所定電流値としてのΔＩoffset
が加算され今回のオフセット電流値Ｉoffsetとされる。

【００４６】一方、ステップＳ２０１の判定条件が成立
せず、即ち、目標スロットル開度ＴＴＰが実スロットル
開度ＴＡ以下であるときにはステップＳ２０４に移行
し、目標スロットル開度ＴＴＰが実スロットル開度ＴＡ
に等しいかが判定される。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が実スロット
ル開度ＴＡに等しいときにはステップＳ２０５に移行
し、誤差補正量としての前回のオフセット電流値Ｉoffs
etがそのまま今回のオフセット電流値Ｉoffsetとされ
る。

【００４７】ステップＳ２０３またはステップＳ２０５
でオフセット電流値Ｉoffsetが設定されたのち、ステッ
プＳ２０６に移行し、目標スロットル開度ＴＴＰと実ス
ロットル開度ＴＡとの偏差が所定値以下であるかが判定
される。ステップＳ２０６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
差が所定値以下と小さいときにはステップＳ２０７に移
行し、フラグＦＬＡＧが「０」であるかが判定される。
ステップＳ２０７の判定条件が成立せず、即ち、フラグ
ＦＬＡＧが「１」であるときには何もすることなく本ル
ーチンを終了する。一方、ステップＳ２０７の判定条件
が成立、即ち、フラグＦＬＡＧが「０」であるときには
ステップＳ２０８に移行し、摩擦トルク分のリセットと
して前回のオフセット電流値Ｉoffsetから摩擦トルクＴ
f 分に対応する所定電流値ＩＴfが減算され今回のオフ
セット電流値Ｉoffsetとされると共に、この処理を１回
だけとするためフラグＦＬＡＧが「１」とされ、本ルー
チンを終了する。これにより、摩擦トルクにおけるヒス
テリシスの中心にトルクの安定点が移動されスロットル
制御におけるスロットルバルブ５の開度位置の不用意な
動きが抑制されることとなる。

【００４８】一方、ステップＳ２０６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との偏差が所定値を越えて大きいときにはステ
ップＳ２０９に移行し、フラグＦＬＡＧが「１」である
かが判定される。ステップＳ２０９の判定条件が成立せ
ず、即ち、フラグＦＬＡＧが「０」であるときには何も
することなく本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ
２０９の判定条件が成立、即ち、フラグＦＬＡＧが
「１」であるときにはステップＳ２１０に移行し、摩擦
トルク分のセットとして前回のオフセット電流値Ｉoffs
etに摩擦トルクＴf分に対応する所定電流値ＩＴf が加
算され今回のオフセット電流値Ｉoffsetとされると共
に、この処理を１回だけとするためフラグＦＬＡＧが
「０」とされ、本ルーチンを終了する。これにより、摩
擦トルクにおけるヒステリシスの中心から端（スロット
ルバルブ５が動始める直前）にトルクの安定点が移動さ
れスロットル制御におけるスロットルバルブ５の開度を
スムーズに動かすための準備ができることとなる。

【００４９】ここで、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が実スロット
ル開度ＴＡ未満と小さくスロットル制御におけるスロッ
トルバルブ５の閉方向であるときにはステップＳ２１１
に移行し、実スロットル開度ＴＡ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Ｓ２１
１の判定条件が成立せず、即ち、実スロットル開度ＴＡ
と目標スロットル開度ＴＴＰ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Ｓ
２１２に移行し、誤差補正量としての前回のオフセット
電流値Ｉoffsetから所定電流値としてのΔＩoffsetが減
算され今回のオフセット電流値Ｉoffsetとされる。

【００５０】次にステップＳ２１３に移行して、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
所定値以下であるかが判定される。ステップＳ２１３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との偏差が所定値以下と小さいとき
にはステップＳ２１４に移行し、フラグＦＬＡＧが
「０」であるかが判定される。ステップＳ２１４の判定
条件が成立せず、即ち、フラグＦＬＡＧが「１」である
ときには何もすることなく本ルーチンを終了する。一
方、ステップＳ２１４の判定条件が成立、即ち、フラグ
ＦＬＡＧが「０」であるときにはステップＳ２１５に移
行し、摩擦トルク分のセットとして前回のオフセット電
流値Ｉoffsetに摩擦トルクＴf 分に対応する所定電流値
ＩＴf が加算され今回のオフセット電流値Ｉoffsetとさ
れると共に、この処理を１回だけとするためフラグＦＬ
ＡＧが「１」とされ、本ルーチンを終了する。これによ
り、制御ＤＵＴＹによる発生トルクがこのときの摩擦ト
ルクＴf のヒステリシス特性の中心の安定点から端（ス
ロットルバルブ５が動きだす直前）に移動されスロット
ル制御におけるスロットルバルブ５をスムーズに動かす
ための準備ができることとなる。

【００５１】一方、ステップＳ２１３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との偏差が所定値を越えて大きいときにはステ
ップＳ２１６に移行し、フラグＦＬＡＧが「１」である
かが判定される。ステップＳ２１６の判定条件が成立せ
ず、即ち、フラグＦＬＡＧが「０」であるときには何も
することなく本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ
２１６の判定条件が成立、即ち、フラグＦＬＡＧが
「１」であるときにはステップＳ２１７に移行し、摩擦
トルク分のリセットとして前回のオフセット電流値Ｉof
fsetから摩擦トルクＴf 分に対応する所定電流値ＩＴf
が減算され今回のオフセット電流値Ｉoffsetとされると
共に、この処理を１回だけとするためフラグＦＬＡＧが
「０」とされ、本ルーチンを終了する。これにより、摩
擦トルクにおけるヒステリシスの中心にトルクの安定点
が移動されスロットル制御におけるスロットルバルブ５
の開度位置の不用意な動きが抑制されることとなる。な
お、ステップＳ２０２またはステップＳ２１１の判定条
件が成立、即ち、実スロットル開度ＴＡと目標スロット
ル開度ＴＴＰとの偏差が縮小しているときにはステップ
Ｓ２０５に移行し、上述と同様の処理が実行される。

【００５２】なお、上述のステップＳ２０６及びステッ
プＳ２１３では、目標スロットル開度ＴＴＰと実スロッ
トル開度ＴＡとの偏差を所定値と比較しているが、目標
スロットル開度ＴＴＰと実スロットル開度ＴＡとの偏差
を実スロットル開度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に置換えて所定値と比較して
もよい。

【００５３】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との偏差または実スロットル開度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ＤＵＴ
Ｙによりアクチュエータを駆動し、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、前記制
御量演算手段で制御ＤＵＴＹを算出する際、目標スロッ
トル開度ＴＴＰと実スロットル開度ＴＡとの偏差、実ス
ロットル速度ΔＴＡのうち少なくとも一方が所定値以下
であるときには、スロットルバルブ５の駆動系に関わる
摩擦トルクＴf に対応する補正量としての所定電流値Ｉ
Ｔf を制御ＤＵＴＹから減算するＥＣＵ２０内のＣＰＵ
２１にて達成される制御量補正手段とを具備するもので
ある。また、本実施例の内燃機関のスロットル制御装置
は、アクチュエータをトルクモータ１９とするものであ
る。

【００５４】つまり、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を算出する際、目標スロットル開度ＴＴＰと
実スロットル開度ＴＡとの偏差、実スロットル速度ΔＴ
Ａのうち少なくとも一方が所定値以下と小さく、スロッ
トルバルブ５が止まりかかっているまたは止まっている
ときには、スロットルバルブ５の駆動系に関わる摩擦ト
ルクＴf に対応する補正量としての所定電流値ＩＴf が
制御ＤＵＴＹから減算される。これにより、制御ＤＵＴ
Ｙによる発生トルクがこのときの摩擦トルクＴf のヒス
テリシス特性の中心に移されることとなり、実スロット
ル開度ＴＡの安定性を向上することができる。特に、本
実施例に示すように部品点数を少なくし機構の簡素化を
目指しアクチュエータとしてトルクモータ１９を用いた
電子スロットルシステムでは、減速ギヤ列が介在されて
おらず摩擦トルクの発生状態に起因する挙動が減速ギヤ
列のギヤ比分にて吸収できなくて却って摩擦トルクの変
化が即、実スロットル開度ＴＡ精度の低下となるが、発
生トルクがこのときの摩擦トルクＴf のヒステリシス特
性の中心とされることで、実スロットル開度ＴＡの安定
性を顕著に向上することができる。

【００５５】また、本実施例の内燃機関のスロットル制
御装置は、摩擦トルクＴf に対応する補正量としての所
定電流値ＩＴf を積分項とするものである。これによ
り、制御ＤＵＴＹによる発生トルクがこのときの摩擦ト
ルクＴf のヒステリシス特性の中心になくて実スロット
ル開度ＴＡに安定性がないときには、摩擦トルクＴf に
対応する補正量としての所定電流値ＩＴf が積分される
ことで発生トルクがこのときの摩擦トルクＴf のヒステ
リシス特性の中心の安定点に徐々に移されることとな
る。

【００５６】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
制御量補正手段が目標スロットル開度ＴＴＰと実スロッ
トル開度ＴＡとの偏差が所定値を越えているときにはス
ロットルバルブ５の駆動系に関わる摩擦トルクＴf に対
応する補正量としての所定電流値ＩＴf を制御量として
の制御ＤＵＴＹに加算するものである。つまり、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
るための制御量を算出する際、目標スロットル開度ＴＴ
Ｐと実スロットル開度ＴＡとの偏差が所定値を越えて大
きく、スロットルバルブ５が動こうとしているときに
は、スロットルバルブ５の駆動系に関わる摩擦トルクＴ
f に対応する補正量としての所定電流値ＩＴf が制御Ｄ
ＵＴＹに加算される。これにより、制御ＤＵＴＹによる
発生トルクがこのときの摩擦トルクＴf のヒステリシス
特性の中心から端（スロットルバルブ５が動きだす直
前）に移されることとなり、スロットルバルブ５をスム
ーズに動かすための準備ができることとなる。

【００５７】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における誤差補正量演算処理Ｓ１
０の具体的な処理手順の変形例を示す図９のフローチャ
ートに基づいて説明する。なお、この誤差補正量演算ル
ーチンは所定時間毎にＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて繰
返し実行される。

【００５８】図９において、まず、ステップＳ３０１で
は、目標スロットル開度ＴＴＰが実スロットル開度ＴＡ
を越えているかが判定される。ステップＳ３０１の判定
条件が成立、即ち、目標スロットル開度ＴＴＰが実スロ
ットル開度ＴＡを越えて大きいときにはステップＳ３０
２に移行し、実スロットル開度ＴＡ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Ｓ３
０２の判定条件が成立せず、即ち、実スロットル開度Ｔ
Ａと目標スロットル開度ＴＴＰ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
Ｓ３０３に移行し、更新速度の速い積分項としての前回
の電流値Ｉf に所定電流値としてのΔＩf が加算され今
回の電流値Ｉf とされる。ここで、更新速度の速い積分
項としての電流値Ｉf は、静摩擦トルクに打勝ってスロ
ットルバルブ５が動き始めるのに必要な電流値となるま
で積分される。

【００５９】一方、ステップＳ３０１の判定条件が成立
せず、即ち、目標スロットル開度ＴＴＰが実スロットル
開度ＴＡ以下であるときにはステップＳ３０４に移行
し、目標スロットル開度ＴＴＰが実スロットル開度ＴＡ
に等しいかが判定される。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が実スロット
ル開度ＴＡに等しいときにはステップＳ３０５に移行
し、更新速度の速い積分項としての前回の電流値Ｉf が
そのまま今回の電流値Ｉf とされる。

【００６０】ステップＳ３０３またはステップＳ３０５
で更新速度の速い積分項としての電流値Ｉf が設定され
たのちステップＳ３０６に移行し、所定期間中、一度も
実スロットル開度ＴＡが目標スロットル開度ＴＴＰに接
近していないかが判定される。ステップＳ３０６の判定
条件が成立、即ち、所定期間中、一度も実スロットル開
度ＴＡと目標スロットル開度ＴＴＰとの偏差が縮小して
いないときにはステップＳ３０７に移行し、更新速度の
遅い積分項としての前回の電流値Ｉs に所定電流値ΔＩ
s が加算され今回の電流値Ｉs とされる。一方、ステッ
プＳ３０６の判定条件が成立せず、即ち、所定期間中、
一度だけでも実スロットル開度ＴＡと目標スロットル開
度ＴＴＰとの偏差が変化せずまたは縮小しているときに
はステップＳ３０８に移行し、更新速度の遅い積分項と
しての前回の電流値Ｉs がそのまま今回の電流値Ｉs と
される。

【００６１】ステップＳ３０７またはステップＳ３０８
で更新速度の遅い積分項としての電流値Ｉs が設定され
たのちステップＳ３０９に移行し、目標スロットル開度
ＴＴＰと実スロットル開度ＴＡとの偏差が所定値以下で
あるかが判定される。ステップＳ３０９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との偏差が所定値以下と小さいときにはステップ
Ｓ３１０に移行し、フラグＦＬＡＧが「０」であるかが
判定される。ステップＳ３１０の判定条件が成立、即
ち、フラグＦＬＡＧが「０」であるときにはステップＳ
３１１に移行し、更新速度の速い積分項として設定され
ている電流値Ｉf が「０」にリセットされると共に、こ
の処理を１回だけとするためフラグＦＬＡＧが「１」と
される。

【００６２】一方、ステップＳ３０９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との偏差が所定値を越えて大きいときにはステ
ップＳ３１２に移行し、フラグＦＬＡＧが「１」である
かが判定される。ステップＳ３１２の判定条件が成立、
即ち、フラグＦＬＡＧが「１」であるときにはステップ
Ｓ３１３に移行し、摩擦トルクＴf 分のセットとして更
新速度の速い積分項として設定されている前回の電流値
Ｉf に摩擦トルクＴf 分に対応する所定電流値ＩＴf が
加算され今回の電流値Ｉf とされると共に、この処理を
１回だけとするためフラグＦＬＡＧが「０」とされ、本
ルーチンを終了する。

【００６３】ここで、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が実スロット
ル開度ＴＡ未満と小さいときにはステップＳ３１４に移
行し、実スロットル開度ＴＡが目標スロットル開度ＴＴ
Ｐに接近中であるかが判定される。ステップＳ３１４の
判定条件が成立せず、即ち、実スロットル開度ＴＡと目
標スロットル開度ＴＴＰ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Ｓ３１
５に移行し、更新速度の速い積分項としての前回の電流
値Ｉf から所定電流値としてのΔＩf が減算され今回の
電流値Ｉf とされる。なお、ステップＳ３１４またはス
テップＳ３０２の判定条件が成立、即ち、実スロットル
開度ＴＡと目標スロットル開度ＴＴＰとの偏差が縮小し
ているときには上述のステップＳ３０５に移行し、同様
の処理が実行される。

【００６４】次にステップＳ３１６に移行して、所定期
間中、一度も実スロットル開度ＴＡが目標スロットル開
度ＴＴＰに接近していないかが判定される。ステップＳ
３１６の判定条件が成立、即ち、所定期間中、一度も実
スロットル開度ＴＡと目標スロットル開度ＴＴＰとの偏
差が縮小していないときにはステップＳ３１７に移行
し、更新速度の遅い積分項としての前回の電流値Ｉs か
ら所定電流値ΔＩs が減算され今回の電流値Ｉs とされ
る。一方、ステップＳ３１６の判定条件が成立せず、即
ち、所定期間中、一度だけでも実スロットル開度ＴＡと
目標スロットル開度ＴＴＰとの偏差が変化せずまたは縮
小しているときには上述のステップＳ３０８に移行し、
同様の処理が実行される。

【００６５】ステップＳ３１７で更新速度の遅い積分項
としての電流値Ｉs が設定されたのちステップＳ３１８
に移行し、目標スロットル開度ＴＴＰと実スロットル開
度ＴＡとの偏差が所定値以下であるかが判定される。ス
テップＳ３１８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との偏差が所定値
以下と小さいときにはステップＳ３１９に移行し、フラ
グＦＬＡＧが「０」であるかが判定される。ステップＳ
３１９の判定条件が成立、即ち、フラグＦＬＡＧが
「０」であるときにはステップＳ３２０に移行し、更新
速度の速い積分項として設定されている電流値Ｉf が
「０」にリセットされると共に、この処理を１回だけと
するためフラグＦＬＡＧが「１」とされる。

【００６６】一方、ステップＳ３１８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との偏差が所定値を越えて大きいときにはステ
ップＳ３２１に移行し、フラグＦＬＡＧが「１」である
かが判定される。ステップＳ３２１の判定条件が成立、
即ち、フラグＦＬＡＧが「１」であるときにはステップ
Ｓ３２２に移行し、摩擦トルクＴf 分のセットとして更
新速度の速い積分項として設定されている前回の電流値
Ｉf から摩擦トルクＴf 分に対応する所定電流値ＩＴf
が減算され今回の電流値Ｉf とされると共に、この処理
を１回だけとするためフラグＦＬＡＧが「０」とされ、
本ルーチンを終了する。

【００６７】ステップＳ３１０の判定条件が成立せず、
即ち、このときのフラグＦＬＡＧが「１」であるとき、
またはステップＳ３１１の処理ののち、またはステップ
Ｓ３１２の判定条件が成立せず、即ち、このときのフラ
グＦＬＡＧが「０」であるとき、またはステップＳ３１
３の処理ののち、またはステップＳ３１９の判定条件が
成立せず、即ち、このときのフラグＦＬＡＧが「１」で
あるとき、またはステップＳ３２０の処理ののち、また
はステップＳ３２１の判定条件が成立せず、即ち、この
ときのフラグＦＬＡＧが「０」であるとき、またはステ
ップＳ３２２の処理ののちステップＳ３２３に移行す
る。ステップＳ３２３では更新速度の速い積分項として
の電流値Ｉf と更新速度の遅い積分項としての電流値Ｉ
s とが加算され最終積分項としての誤差補正量としての
オフセット電流値Ｉoffsetとされる。

【００６８】なお、上述のステップＳ３０９及びステッ
プＳ３１８では目標スロットル開度ＴＴＰと実スロット
ル開度ＴＡとの偏差を所定値と比較しているが、目標ス
ロットル開度ＴＴＰと実スロットル開度ＴＡとの偏差を
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に置換えて所定値と比較しても
よい。

【００６９】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との偏差または実スロットル開度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ＤＵＴ
Ｙによりアクチュエータを駆動し、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、前記制
御量演算手段で制御ＤＵＴＹを算出する際、目標スロッ
トル開度ＴＴＰと実スロットル開度ＴＡとの偏差、実ス
ロットル速度ΔＴＡのうち少なくとも一方が所定値以下
であるときには、制御ＤＵＴＹの一部を削除するＥＣＵ
２０内のＣＰＵ２１にて達成される制御量補正手段とを
具備するものである。また、本実施例の内燃機関のスロ
ットル制御装置は、アクチュエータをトルクモータ１９
とするものである。

【００７０】つまり、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を算出する際、目標スロットル開度ＴＴＰと
実スロットル開度ＴＡとの偏差、実スロットル速度ΔＴ
Ａのうち少なくとも一方が所定値以下と小さく、スロッ
トルバルブ５が止まりかかっているまたは止まっている
ときには、制御ＤＵＴＹの一部である誤差補正量として
のオフセット電流値Ｉoffsetが削除される。これによ
り、制御ＤＵＴＹによる発生トルクがこのときの静摩擦
に打勝ってスロットルバルブ５を動かすのに必要なトル
ク及びモデル誤差に対応するトルクを考慮して設定され
ることとなり、実スロットル開度ＴＡの安定性を向上す
ることができる。特に、本実施例に示すように部品点数
を少なくし機構の簡素化を目指しアクチュエータとして
トルクモータ１９を用いた電子スロットルシステムで
は、減速ギヤ列が介在されておらず摩擦トルクの発生状
態に起因する挙動が減速ギヤ列のギヤ比分にて吸収でき
なくて却って摩擦トルクの変化が即、実スロットル開度
ＴＡ精度の低下となるが、発生トルクがこのときの静摩
擦やモデル誤差を考慮して設定されることで、実スロッ
トル開度ＴＡの安定性を顕著に向上することができる。

【００７１】また、本実施例の内燃機関のスロットル制
御装置は、制御量としての制御ＤＵＴＹの一部である誤
差補正量のオフセット電流値Ｉoffsetを積分項とするも
のである。これにより、このときのオフセット電流値Ｉ
offsetに起因して実スロットル開度ＴＡに安定性がない
ときには制御ＤＵＴＹの一部としてのオフセット電流値
Ｉoffsetの摩擦トルクＴf に対応する所定電流値ＩＴf
が積分されることで制御ＤＵＴＹによる発生トルクが徐
々にこのときの実スロットル開度ＴＡの安定点に移され
ることとなる。

【００７２】そして、本実施例の内燃機関のスロットル
制御装置は、積分項としての制御ＤＵＴＹの一部である
誤差補正量のオフセット電流値Ｉoffsetが更新速度の速
い項としての電流値Ｉf と更新速度の遅い項としての電
流値Ｉs とからなり、制御ＤＵＴＹの一部を削除すると
きには、更新速度の速い項としての電流値Ｉf とするも
のである。つまり、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を算出する際、目標スロットル開度ＴＴＰと実
スロットル開度ＴＡとの偏差、実スロットル速度ΔＴＡ
のうち少なくとも一方が所定値以下と小さく、スロット
ルバルブ５が止まりかかっているまたは止まっていると
きには、制御ＤＵＴＹの一部である誤差補正量としての
オフセット電流値Ｉoffsetから更新速度の速い項として
の電流値Ｉf が「０」とリセットされ削除される。これ
により、スロットルバルブ５がほぼ停止状態となる付近
では制御ＤＵＴＹの一部である誤差補正量としてのオフ
セット電流値Ｉoffsetには更新速度の遅い項である電流
値Ｉs のみが残ることで実スロットル開度ＴＡの安定性
を向上することができる。

【００７３】ところで、上記実施例では、アクチュエー
タとしてトルクモータ１９を用いているが、本発明を実
施する場合には、これに限定されるものではなく、ＤＣ
モータ等を用いても構成できる。特に、本発明をトルク
モータを用いた電子スロットルシステムに適用するとス
ロットル開度に対する精度及び応答性が向上できるとい
う効果が顕著となる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図７】 図７は図６の摩擦トルク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。

【図８】 図８は図６の誤差補正量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。

【図９】 図９は図６の誤差補正量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。

【符号の説明】

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（アクチュエータ） ２０ ＥＣＵ（電子制御ユニット）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   の偏差または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アク
   チュエータを駆動し、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、 前記制御量演算手段で前記制御量を算出する際、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、前
   記実スロットル速度のうち少なくとも一方が所定値以下
   であるときには、前記スロットルバルブの駆動系に関わ
   る摩擦トルクに対応する補正量を前記制御量から減算す
   る制御量補正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。
2. 【請求項２】 前記摩擦トルクに対応する補正量は、積
   分項と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。
3. 【請求項３】 前記制御量補正手段は、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が所定値を越
   えているときには前記スロットルバルブの駆動系に関わ
   る摩擦トルクに対応する補正量を前記制御量に加算する
   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。
4. 【請求項４】 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
   の偏差または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アク
   チュエータを駆動し、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、 前記制御量演算手段で前記制御量を算出する際、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、前
   記実スロットル速度のうち少なくとも一方が所定値以下
   であるときには、前記制御量の一部を削除する制御量補
   正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。
5. 【請求項５】 前記制御量の一部は、積分項とすること
   を特徴とする請求項４に記載の内燃機関のスロットル制
   御装置。
6. 【請求項６】 前記積分項は、更新速度の速い項と更新
   速度の遅い項とからなり、前記制御量の一部を削除する
   ときには、更新速度の速い項とすることを特徴とする請
   求項５に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
7. 【請求項７】 前記アクチュエータは、トルクモータと
   することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１
   つに記載の内燃機関のスロットル制御装置。