JP2001090585A - Throttle control device for internal combustion engine - Google Patents

Throttle control device for internal combustion engine

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JP2001090585A
JP2001090585A JP26851699A JP26851699A JP2001090585A JP 2001090585 A JP2001090585 A JP 2001090585A JP 26851699 A JP26851699 A JP 26851699A JP 26851699 A JP26851699 A JP 26851699A JP 2001090585 A JP2001090585 A JP 2001090585A
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JP
Japan
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throttle
throttle opening
opening
target
calculated
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Application number
JP26851699A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kawahara
研司 河原
Naoyuki Kamiya
直行 神谷
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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  • 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)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set a controlled variable depending on the status of an actuator for driving a throttle valve in an electronic throttle system and improve its controllability. SOLUTION: A CPU 21 in an ECU 20 gives tertiary delay treatment to a target throttle opening based on an accelerator opening Ap from an accelerator opening sensor 18 in response to the stepping of an accelerator pedal 17 to form a temporary target throttle opening as a smooth target track. Acceleration/ deceleration torque is calculated from the temporary target throttle opening and an actual throttle opening TA from a throttle opening sensor 16. If hardly operating conditions are established at a low temperature in a driving system for a torque motor 19 or at a low voltage across a battery power supply, a delay is set to be greater to match its ability, producing proper calculated acceleration/deceleration torque. Unnecessary acceleration/deceleration torque is thus inhibited, resulting in improved controllability for the torque motor 19.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throttle control device for an internal combustion engine that controls an opening degree of a throttle valve by driving an actuator according to an accelerator operation amount or the like.

【0002】[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スロットルバルブの開
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。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。
2. Description of the Related Art In recent years, a throttle control device for an internal combustion engine called an "electronic throttle system" for controlling a throttle valve opening by driving a motor as an actuator in accordance with an accelerator operation amount or the like has been adopted. I have. In such an electronic throttle system, for example, a current flows to a motor in accordance with an accelerator opening signal from an accelerator opening sensor that detects the amount of depression of an accelerator pedal, and the throttle valve is opened and closed by driving the motor. The amount of air supplied to the internal combustion engine is controlled. At this time, a proportional / integral / differential control (Proportional Integral Differential Control; hereinafter, simply referred to as “motor”) is performed on the motor so that a deviation between the signal from the throttle opening sensor for detecting the actual throttle opening and the signal from the accelerator opening sensor is eliminated. Feedback control based on “PID control”) is performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子スロッ
トルシステムにおけるアクチュエータとしてのモータ駆
動系の状況として例えば、低温時ではモータ回転軸等の
摩擦が増大しモータが動作し難くなるため、常温時に設
定したPID制御量を与えてもスロットルバルブの動き
が滑らかでなく、時としてオーバシュート等の不適切な
動きを呈することとなる。
By the way, as a situation of a motor drive system as an actuator in an electronic throttle system, for example, when the temperature is low, the friction of a motor rotating shaft and the like increases and the motor becomes difficult to operate. Even if the PID control amount is given, the movement of the throttle valve is not smooth, and sometimes an inappropriate movement such as overshoot is exhibited.

【0004】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でス
ロットルバルブを駆動するアクチュエータの状況に応じ
て制御量を設定することでその制御性を向上可能な内燃
機関のスロットル制御装置の提供を課題としている。
Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem. An internal combustion engine capable of improving controllability by setting a control amount in accordance with the status of an actuator for driving a throttle valve in an electronic throttle system. It is an object to provide an engine throttle control device.

【0005】[0005]

【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、目標開度演算手段でアクセ
ルペダルの踏込量に応じたアクセル開度に基づきスロッ
トルバルブをアクチュエータで駆動する際の目標スロッ
トル開度に対して所定の遅れ処理が施され仮目標スロッ
トル開度が算出される。また、加減速トルク演算手段で
仮目標スロットル開度と実スロットル開度とに応じてア
クチュエータ駆動系における加減速トルクが算出され
る。そして、スロットル制御手段で加減速トルク及びそ
の他のパラメータに基づく制御量によってアクチュエー
タが駆動され実スロットル開度が制御される。これによ
り、アクチュエータに対する制御性が向上される。
According to the throttle control device for an internal combustion engine of the present invention, when the throttle valve is driven by the actuator based on the accelerator opening corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal by the target opening calculating means. The predetermined target throttle opening is subjected to a predetermined delay process to calculate a temporary target throttle opening. The acceleration / deceleration torque in the actuator drive system is calculated by the acceleration / deceleration torque calculation means in accordance with the provisional target throttle opening and the actual throttle opening. Then, the actuator is driven by the control amount based on the acceleration / deceleration torque and other parameters by the throttle control means to control the actual throttle opening. Thereby, controllability for the actuator is improved.

【0006】請求項2の内燃機関のスロットル制御装置
における目標開度演算手段では、目標スロットル開度に
対して2次遅れまたは3次遅れによる遅れ処理が施され
仮目標スロットル開度が算出される。これにより、例え
目標スロットル開度がステップ的に変化していても滑ら
かな目標軌道となる仮目標スロットル開度が作成される
ことで、結果的にアクチュエータに対する制御性が向上
される。
The target opening calculating means in the throttle control device for an internal combustion engine according to the second aspect of the present invention performs a delay process by a second or third delay with respect to the target throttle opening to calculate a temporary target throttle opening. . Thereby, even if the target throttle opening changes stepwise, the provisional target throttle opening that forms a smooth target trajectory is created, and as a result, the controllability of the actuator is improved.

【0007】請求項3の内燃機関のスロットル制御装置
における目標開度演算手段では、アクチュエータ駆動系
の低温時またはバッテリ電源の低電圧時には遅れ処理に
よる仮目標スロットル開度の遅れが大きく設定される。
これにより、アクチュエータが動き難い条件であるよう
なときにも、その動作能力に見合うように仮目標スロッ
トル開度として滑らかな目標軌道が作成される。これに
より、スロットルバルブの実スロットル開度の不適切な
挙動が未然に防止される。
In the target opening calculating means in the throttle control device for an internal combustion engine according to the third aspect, the delay of the temporary target throttle opening due to the delay processing is set to be large when the temperature of the actuator drive system is low or the voltage of the battery power is low.
Thus, even when the actuator is difficult to move, a smooth target trajectory is created as the provisional target throttle opening so as to match the operation ability. As a result, inappropriate behavior of the actual throttle opening of the throttle valve is prevented.

【0008】[0008]

【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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples.

【0009】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。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an internal combustion engine to which a throttle control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is applied, and peripheral devices thereof.

【0010】図1において、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。
In FIG. 1, an air cleaner 3 is provided upstream of an intake passage 2 of an internal combustion engine 1.
An air flow meter 4 for detecting an intake air amount (intake air amount) is installed on the downstream side of the air flow meter. Further, a throttle valve 5 is provided downstream of the air flow meter 4 in the intake passage 2, and the actual opening of the throttle valve 5 is determined by the driving force of a torque motor 19 connected to a rotation shaft 5 a of the throttle valve 5. A certain actual throttle opening TA is controlled, and the amount of intake air supplied to the internal combustion engine 1 is adjusted. The actual throttle opening TA of the throttle valve 5 is detected by a throttle opening sensor 16. It should be noted that even during idling, the actual throttle opening TA is controlled by the driving force of the torque motor 19, whereby the intake air amount GN
And feedback control is performed such that the engine speed NE matches the target idle speed. Further, the intake passage 2 is connected to each cylinder of the internal combustion engine 1 via an intake manifold 6, and intake air from the intake passage 2 is distributed and supplied to each cylinder via the inside of the intake manifold 6.

【0011】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。
Intake manifold 6 is provided with injectors 7 corresponding to each cylinder, and the fuel injected from each injector 7 is mixed with intake air and supplied to each cylinder. This air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder as the intake valve 8 opens and closes, is burned by the ignition of a spark plug 10, pushes down a piston 11, and applies torque to a crankshaft 12. The exhaust gas after combustion is discharged to the outside via an exhaust passage 14 with opening and closing of an exhaust valve 13. A crank angle sensor 15 is provided at a position close to the crankshaft 12, and a pulse signal is output from the crank angle sensor 15 at every 30 ° CA (Crank Angle).

【0012】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。
Reference numeral 20 denotes an ECU (Electronic Control Unit).
The ECU 20 controls the driving of the injector 7 based on the intake air amount GN signal detected by the air flow meter 4 and the engine speed NE signal detected by the crank angle sensor 15, and controls the throttle opening sensor CPU that controls opening and closing of the throttle valve 5 based on the actual throttle opening TA signal detected by the accelerator pedal 16 and the accelerator opening Ap signal detected by the accelerator opening sensor 18 based on the amount of depression of the accelerator pedal 17.
The microcomputer mainly comprises a microcomputer 21, a ROM 22, a RAM 23, and the like.

【0013】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。
Next, the configuration of the ECU 20 and its surroundings will be described in more detail with reference to FIG.

【0014】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。
In the ECU 20, a CPU 21 reads an intake air amount GN signal, an engine speed NE signal, an actual throttle opening degree TA signal, an accelerator opening degree Ap signal, and the like, and requests each time according to the operating state of the internal combustion engine 1. This is a well-known central processing unit that calculates a fuel injection amount of the injector 7 and a target throttle opening TTP, which is a target command value of the throttle valve 5 by the torque motor 19, and the like.

【0015】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。
The ROM 22 is a so-called program memory in which various control programs for controlling the operating state of the internal combustion engine 1, that is, a fuel injection control program, a throttle control program, and the like are stored in advance.
The CPU 21 executes various arithmetic processes in accordance with the program stored in the ROM 22. Also, RA
M23 is a so-called data memory that temporarily stores input / output data of various sensors, calculation processing data by the CPU 21, and the like.

【0016】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
算出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からは算出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。
The injector drive circuit 24 has an intake air amount GN
This is a circuit for driving the injector 7 by forming a signal of a predetermined pulse width corresponding to the fuel injection amount calculated through the CPU 21 based on the signal and the engine speed NE signal. As a result, an amount of fuel corresponding to the calculated fuel injection amount is injected and supplied from the injector 7 to each cylinder of the internal combustion engine 1.

【0017】また、モータ駆動回路25は、後述のCP
U21による演算処理により、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算出された
出力DUTY(制御量)から出力電流DUTYを形成し
てトルクモータ19に出力する回路である。これによ
り、トルクモータ19では出力電流DUTYに対応した
駆動力が発生され、スロットル開度センサ16で検出さ
れるスロットルバルブ5の実スロットル開度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。
Further, the motor drive circuit 25 is connected to a later-described CP.
In accordance with the calculation process by U21, in accordance with the deviation between the target throttle opening TTP of the throttle valve 5 by the torque motor 19 and the actual throttle opening TA from the throttle opening sensor 16, PWM (pulse width modulation) is used to reduce the deviation. ) A circuit for forming an output current DUTY from an output DUTY (control amount) calculated as a converted duty ratio signal and outputting the output current DUTY to the torque motor 19. As a result, a driving force corresponding to the output current DUTY is generated in the torque motor 19, and the actual throttle opening TA of the throttle valve 5 detected by the throttle opening sensor 16 finally matches the target throttle opening TTP. It is adjusted to.

【0018】そして、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信号及びその他、水温センサ(図示略)から
の冷却水温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。
The A / D conversion circuit 27 converts the read intake air amount GN signal, the actual throttle opening TA signal, the accelerator opening Ap signal, and a cooling water temperature THW signal from a water temperature sensor (not shown). A circuit for A / D (analog-digital) conversion and output to the CPU 21.

【0019】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。
Next, the structure of a throttle control device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.

【0020】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。
In FIG. 2 and FIG.
An accelerator opening sensor 18 is provided in 7, and the accelerator pedal 17 is connected to an accelerator lever 41. The accelerator lever 41 is connected to the accelerator return spring 4
The accelerator pedal 17 is urged in the return direction (clockwise direction) by the accelerator pedals 2a and 42b. Accelerator pedal 1
7 is not operated (accelerator OFF), the accelerator lever 41 is pressed by the accelerator return springs 42a, 4b.
2b, it is held in a state of contact with the accelerator fully closed stopper 43. While the internal combustion engine 1 is operating, the position of the accelerator lever 41 based on the operation amount of the accelerator pedal 17 is detected by the accelerator opening sensor 18 as the accelerator opening Ap.

【0021】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、退避走行用スプリング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4
7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。
On the other hand, a valve lever 44 is connected to the rotary shaft 5a of the throttle valve 5, and this valve lever 44
Is urged in the opening direction of the throttle valve 5 (upward in FIG. 2) by the retreat running spring 45. For this reason, the motor OFF (torque motor 19) shown in FIG.
When the power is turned off, the retreating spring 45 holds the valve lever 44 at the intermediate stopper position where it contacts the intermediate lever 47. At this time, the intermediate lever 4
7 is urged by a valve return spring 48 in the closing direction of the throttle valve 5 (downward in FIG. 2), and is in contact with an intermediate stopper 49.

【0022】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。
That is, the pulling force of the valve return spring 48 is set to be larger than the pulling force of the retreat running spring 45. Therefore, when the motor is turned off as shown in FIG. 2B, the pulling force of the valve return spring 48 overcomes the pulling force of the retreat running spring 45, and the intermediate lever 47 comes into contact with the intermediate stopper 49 and is held. Is held at the intermediate stopper position (actual throttle opening TA = about 3 °) regulated by the intermediate stopper 49.

【0023】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。
On the other hand, during normal control (motor ON) shown in FIG. 2A, the torque motor 19 rotates forward or reverse according to the operation amount of the accelerator pedal 17, and the actual throttle opening TA of the throttle valve 5 Is adjusted, and the actual throttle opening TA of the throttle valve 5 at that time is detected by the throttle opening sensor 16. At this time, when increasing the actual throttle opening TA, the torque motor 19 is required.
When the motor motor on the positive side is supplied to the motor and the torque motor 19 is rotated forward, as shown in FIG.
4, the intermediate lever 47 is pushed up against the pulling force of the valve return spring 48, and the throttle valve 5 is driven in the opening direction. Conversely, when the actual throttle opening TA is reduced, a negative motor current is supplied to the torque motor 19 and the torque motor 19 is rotated in the reverse direction.
The valve lever 44 is lowered, and the throttle valve 5 is driven in the closing direction. When the throttle lever 5 is driven in the closing direction after the intermediate lever 47 is brought into contact with the intermediate stopper 49, the valve lever 44 is lowered against the pulling force of the retreating spring 45, and the throttle valve 5 is fully closed. When the valve lever 44 is closed to the stopper position (actual throttle opening degree TA = 0 °), the throttle fully closed stopper 4
6 to prevent further rotation.

【0024】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。
Next, the structure of the torque motor 19 connected to the rotating shaft 5a of the throttle valve 5 used in the throttle control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing the torque motor 19 shown in FIG.
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A with 3 removed.

【0025】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。
As shown in FIG. 4, a throttle valve 5 is rotatably supported by bearings 61 and 62 on a throttle body 60 disposed in the middle of the intake passage 2. The throttle valve 5 is formed in a disk shape, and is fixed to the rotating shaft 5a with screws. By rotating the throttle valve 5 together with the rotation shaft 5a, the flow passage area of the intake flow passage 60a formed by the inner wall of the throttle body 60 is adjusted, and the amount of intake air passing through the intake passage 2 is controlled. You.

【0026】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では退避走行用スプリング45等は省略されて
いる。
A valve lever 44 is press-fitted and fixed to one end of the rotary shaft 5a of the throttle valve 5, and is rotated together with the rotary shaft 5a. This valve lever 4
The fully closed position of the throttle valve 5 is defined by the contact of the throttle valve 4 with the throttle fully closed stopper 46. In addition,
By changing the screwing amount of the throttle fully closed stopper 46, the fully closed position of the throttle valve 5 is adjusted. In FIG. 4, the evacuation travel spring 45 and the like are omitted.

【0027】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。
The throttle opening sensor 16 is disposed further to the end of the rotation shaft 5a than the valve lever 44.
It comprises a contact portion 16a, a substrate 16b coated with a resistor, and a housing 16c. The contact portion 16a is press-fitted into the rotating shaft 5a, and is rotated together with the rotating shaft 5a. The board 16b is fixed to the housing 16c, and the contact portion 16a slides on the resistor applied to the board 16b. A constant voltage of 5 [V] is applied to the resistor applied to the substrate 16b. The sliding position between the resistor and the contact portion 16a is changed according to the opening of the throttle valve 5, and the output voltage value is changed. Is varied. The output voltage value from the throttle opening sensor 16 is input to the ECU 20, and the actual throttle opening TA of the throttle valve 5 is detected.

【0028】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。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the torque motor 19 is connected to the other end of the rotating shaft 5a by a rotor 65, a core 69, and a pair of solenoids 70 and 75. The end of the torque motor 19 is covered by a cover 63. The rotor 65 is composed of an iron core 66 and permanent magnets 67 and 68 press-fitted and fixed to the rotating shaft 5a, and is rotatably housed in a housing hole 69a formed by the inner wall of the core 69. The iron core 66 is formed in a cylindrical shape, and is press-fitted and fixed to the other end of the rotating shaft 5a. The permanent magnets 67 and 68 are formed in an arc shape, and
Are attached and fixed at equal intervals on the outer periphery of. Since the rotation range of the throttle valve 5 is usually 90 ° or less, the arc length of the permanent magnets 67 and 68 is long enough to allow a torque capable of rotating the rotor 65 within the rotation range of the throttle valve 5. Good. The permanent magnets 67 and 68 are neodymium-based.
A so-called samarium-cobalt system that generates high magnetic force,
Rare earth magnets are employed.

【0029】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。
The core 69 is made of a thin plate made of a magnetic material.
The rotor 65 is rotatably housed in the housing hole 69a. The core 69 is formed in a slotless manner around the rotor 65 without any break. The solenoids 70 and 75 are formed by winding coils 72 and 77 around iron cores 71 and 76, respectively, and are press-fitted and fixed to a core 69. Coil 72, 7
7 is supplied with a control current from a pin 81 embedded in a connector 80. Also, the valve return spring 48
Has one end fixed to the iron core 66 and the other end fixed to the screw 64, and the valve return spring 48 urges the throttle valve 5 to the closed side.

【0030】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。
Next, the E used in the throttle control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention will be described.
A description will be given based on a block diagram of FIG. 6 showing a processing procedure of the throttle control in the CPU 21 in the CU 20.

【0031】図6において、まず、目標スロットル開度
演算処理S1では、アクセル開度センサ18からのアク
セル開度Ap〔°〕に基づき目標スロットル開度TTP
〔°〕が算出される。次の仮目標スロットル開度演算処
理S2では、後述するように、目標スロットル開度演算
処理S1で算出された目標スロットル開度TTP〔°〕
に対して周知の3次遅れ(3次なまし)処理が実施され
仮目標スロットル開度TTPsm〔°〕が算出される。そ
して、加減速トルク演算処理S3では、後述するよう
に、仮目標スロットル開度演算処理S2で算出された仮
目標スロットル開度TTPsm〔°〕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・
現在のスロットル速度である実スロットル速度ΔTAに
基づきスロットル制御系の加減速トルクTg 〔N・m〕
が算出される。
In FIG. 6, first, in a target throttle opening calculation process S1, a target throttle opening TTP is calculated based on the accelerator opening Ap [°] from the accelerator opening sensor 18.
[°] is calculated. In the next provisional target throttle opening calculation process S2, as will be described later, the target throttle opening TTP [°] calculated in the target throttle opening calculation process S1.
A known third-order delay (third-order smoothing) process is performed for the target throttle opening degree TTPsm [°]. In the acceleration / deceleration torque calculation processing S3, as will be described later, the provisional target throttle opening TTPsm [°] calculated in the provisional target throttle opening calculation processing S2 and the actual throttle opening TA [ °)
Acceleration / deceleration torque Tg [N · m] of the throttle control system based on the actual throttle speed ΔTA which is the current throttle speed
Is calculated.

【0032】また、ばねトルク演算処理S4では、仮目
標スロットル開度演算処理S2で算出された仮目標スロ
ットル開度TTPsm〔°〕に応じてばねトルクTs 〔N
・m〕が算出される。ここで、仮目標スロットル開度T
TPsmに応じてばねトルクTs を算出するのに対して、
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に対応させる。また
は、仮目標スロットル開度TTPsmに替え実スロットル
開度、実スロットル速度、実スロットル加速度に基づく
予測スロットル開度に応じてばねトルクを算出するよう
にしてもよい。
In the spring torque calculation processing S4, the spring torque Ts [N] is determined according to the provisional target throttle opening TTPsm [°] calculated in the provisional target throttle opening calculation processing S2.
M] is calculated. Here, the provisional target throttle opening T
While calculating the spring torque Ts according to TPsm,
On the open side where the actual throttle opening TA is larger than the intermediate stopper position, it corresponds to the valve return spring 48,
On the closed side where the actual throttle opening TA is smaller than the intermediate stopper position, the retracted traveling spring 45 is used. Alternatively, the spring torque may be calculated according to the predicted throttle opening based on the actual throttle opening, the actual throttle speed, and the actual throttle acceleration instead of the provisional target throttle opening TTPsm.

【0033】また、摩擦トルク演算処理S5では、仮目
標スロットル開度TTPsm〔°〕、実スロットル開度T
A〔°〕及び後段で算出される推定モータ温度Tm
〔℃〕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、前段で算出された加減速トルク
Tg 〔N・m〕、ばねトルクTs 〔N・m〕及び摩擦ト
ルクTf 〔N・m〕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。
In the friction torque calculation process S5, the provisional target throttle opening TTPsm [°] and the actual throttle opening T
A [°] and the estimated motor temperature Tm calculated in the subsequent stage
[° C.], bearings 61 and 62 according to the frictional state at that time.
Friction torque Tf of throttle control system [Nm]
Is calculated. Then, the acceleration / deceleration torque Tg [N · m], the spring torque Ts [N · m] and the friction torque Tf [N · m] calculated in the preceding stage are added to obtain the required torque TR [N · m] of the torque motor 19. Is calculated.

【0034】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要求電流IM
〔A〕が実スロットル開度TA〔°〕に応じて算出され
る。次の電流応答性補償処理S7では、前段で算出され
た要求電流IM 〔A〕に対してトルクモータ19に固有
のコイルや配線(ワイヤハーネス)等によるインダクタ
ンスや抵抗による遅れがあるため、その遅れ分を補償す
るよう後段で算出される推定電流Ia 〔A〕、推定抵抗
Rsm〔Ω〕及び推定モータ温度Tm 〔℃〕が考慮され算
出される補正電流(補償値)〔A〕と元の要求電流IM
〔A〕とが加算され出力電流Io 〔A〕が算出される。
In the motor current calculation processing S6, TR = f
Based on the measured values using the inverse model formula of (TA, IM),
Using the required torque TR [N · m] calculated in the preceding stage as a parameter, the required current IM required to generate each required torque
[A] is calculated according to the actual throttle opening TA [°]. In the next current responsiveness compensation process S7, the required current IM [A] calculated in the preceding stage is delayed due to inductance or resistance due to a coil or wiring (wire harness) or the like unique to the torque motor 19, Current (compensation value) [A] calculated in consideration of the estimated current Ia [A], the estimated resistance Rsm [Ω], and the estimated motor temperature Tm [° C], which are calculated in a later stage so as to compensate for the difference, and the original request. Current IM
[A] is added to calculate the output current Io [A].

【0035】そして、逆起電圧演算処理S8では、前段
で算出された出力電流Io 〔A〕、後段で算出される推
定モータ温度Tm 〔℃〕、実スロットル開度TA〔°〕
及び仮目標スロットル開度TTPsm〔°〕とに応じて逆
起電圧Ve 〔V〕が算出される。更に、出力DUTY演
算処理S9では、前段で算出された出力電流Io 〔A〕
に対して逆起電圧Ve 〔V〕が考慮された電流値が加算
され、かつ後段で算出される推定抵抗Rsm〔Ω〕及びバ
ッテリ電圧VB 〔V〕が考慮され、トルクモータ19に
実際に出力可能な出力DUTYが算出される。更に、モ
ータ駆動回路25では、出力DUTY演算処理S9から
の出力DUTYに基づきトルクモータ19に出力するた
めの出力電流DUTYが形成される。
In the back electromotive voltage calculation process S8, the output current Io [A] calculated in the preceding stage, the estimated motor temperature Tm [° C] calculated in the following stage, and the actual throttle opening TA [°].
The back electromotive force Ve [V] is calculated according to the tentative target throttle opening TTPsm [°]. Further, in the output duty calculation processing S9, the output current Io [A] calculated in the preceding stage is obtained.
Is added to the current value in consideration of the back electromotive voltage Ve [V], and the estimated resistance Rsm [Ω] and the battery voltage VB [V] calculated in the subsequent stage are taken into consideration. A possible output DUTY is calculated. Further, in the motor drive circuit 25, an output current DUTY for outputting to the torque motor 19 is formed based on the output DUTY from the output DUTY calculation processing S9.

【0036】ここで、出力可能な出力DUTYとは、例
えば、3〜90〔%〕と100〔%〕である。なお、0
〜3〔%〕、90〜100〔%〕、100〔%〕以上は
回路上出力できないDUTY範囲である。この出力DU
TYがモータ駆動回路25に出力され出力電流DUTY
が形成されトルクモータ19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。
Here, the output duty that can be output is, for example, 3 to 90% and 100%. Note that 0
33%, 90-100%, and 100% or more are DUTY ranges that cannot be output on a circuit. This output DU
TY is output to the motor drive circuit 25 and the output current DUTY
Is formed and output to the torque motor 19 to drive the torque motor 19, so that the actual throttle opening TA detected by the throttle opening sensor 16 is finally adjusted to match the target throttle opening TTP. .

【0037】上述のように、出力DUTY演算処理S9
では、要求DUTYに対してモータ駆動回路25の作動
制約上、出力できない出力DUTYが存在している。例
えば、0〜3〔%〕のDUTY範囲は出力できないた
め、0〜3〔%〕が要求されたときには、出力DUTY
が3〔%〕とされる。3〜90〔%〕のDUTY範囲が
要求されたときには、その値に対応する出力DUTYと
される。また、90〜100〔%〕のDUTY範囲は出
力できないため、90〜100〔%〕のDUTY範囲が
要求されたときには、90〜95〔%〕では90
〔%〕、95〜100〔%〕では100〔%〕とされ
る。そして、演算結果として100〔%〕以上を要求さ
れたときにも出力不可のため出力DUTYが100
〔%〕とされる。
As described above, the output duty calculation process S9
Therefore, there is an output DUTY that cannot be output due to the operation restriction of the motor drive circuit 25 with respect to the required DUTY. For example, since a DUTY range of 0 to 3% cannot be output, when 0 to 3% is requested, the output DUTY
Is set to 3 [%]. When a DUTY range of 3 to 90 [%] is requested, the output DUTY corresponding to the value is set. Also, since a duty range of 90 to 100% cannot be output, when a duty range of 90 to 100% is required, 90 to 95% is 90%.
[%] And 95 to 100 [%], it is 100 [%]. When the operation result is requested to be 100% or more, the output DUTY becomes 100 because output is impossible.
[%].

【0038】このように、要求DUTYと出力DUTY
とが異なる場合が発生するため、実際に流れる電流は出
力DUTYを基準に推定する必要がある。このため、電
流推定演算処理S10では、出力DUTY演算処理S9
からの出力DUTY、バッテリ電圧VB 〔V〕及び後段
で算出される推定抵抗Rsm〔Ω〕から推定電流Ia
〔A〕が算出される。
As described above, the request DUTY and the output DUTY
Therefore, it is necessary to estimate the actually flowing current based on the output DUTY. Therefore, in the current estimation calculation process S10, the output DUTY calculation process S9
From the output DUTY, the battery voltage VB [V], and the estimated resistance Rsm [Ω] calculated in the subsequent stage.
[A] is calculated.

【0039】次の抵抗推定演算処理S11では、電流推
定演算処理S10からの推定電流Ia 〔A〕、そのとき
トルクモータ19に流れる実際の電流がECU20内の
ハード回路にて検出された実電流IH 〔A〕とから算出
される瞬間的な真の抵抗になまし(平滑化)処理が実施
され推定抵抗Rsm〔Ω〕が算出される。そして、モータ
温度推定演算処理S12では、抵抗推定演算処理S11
からの推定抵抗Rsm〔Ω〕に基づき推定モータ温度Tm
〔℃〕が算出される。これにより、モータ温度変化によ
るモータトルク変化、磁束密度変化、摩擦トルク変化等
が補正されモータ駆動回路25に出力するための適切な
出力DUTYが得られることとなる。
In the following resistance estimation calculation processing S11, the estimated current Ia [A] from the current estimation calculation processing S10, and the actual current flowing to the torque motor 19 at that time is the actual current IH detected by the hardware circuit in the ECU 20. A smoothing process is performed on the instantaneous true resistance calculated from [A], and the estimated resistance Rsm [Ω] is calculated. Then, in the motor temperature estimation calculation processing S12, the resistance estimation calculation processing S11
Motor temperature Tm based on the estimated resistance Rsm [Ω]
[° C.] is calculated. As a result, a change in motor torque, a change in magnetic flux density, a change in friction torque, and the like due to a change in motor temperature are corrected, and an appropriate output DUTY to be output to the motor drive circuit 25 is obtained.

【0040】次に、上述の図6の仮目標スロットル開度
演算処理S2で目標スロットル開度TTPから算出され
る仮目標スロットル開度TTPsm及び加減速トルク演算
処理S3で仮目標スロットル開度TTPsmと実スロット
ル開度TAとから算出される加減速トルクTg について
図7に示す説明図を参照して説明する。
Next, the provisional target throttle opening TTPsm calculated from the target throttle opening TTP in the provisional target throttle opening calculation processing S2 in FIG. 6 and the provisional target throttle opening TTPsm calculated in the acceleration / deceleration torque calculation processing S3. The acceleration / deceleration torque Tg calculated from the actual throttle opening TA will be described with reference to an explanatory diagram shown in FIG.

【0041】図7において、仮目標スロットル開度演算
処理S2では、ステップ的な目標スロットル開度TTP
の変化に対して3次遅れ(3次なまし)処理が実施され
理想的な目標軌道として滑らかに変化する仮目標スロッ
トル開度TTPsmが作成される。なお、トルクモータ1
9駆動系の低温時またはバッテリ電源の低電圧時には、
トルクモータ19の動作能力が低下するためその分に見
合うよう仮目標スロットル開度TTPsmの遅れが大きく
設定される。
In FIG. 7, in a provisional target throttle opening calculation process S2, a step-like target throttle opening TTP is set.
A third-order delay (third-order smoothing) process is performed for the change of the target throttle opening, and a temporary target throttle opening TTPsm that smoothly changes as an ideal target trajectory is created. The torque motor 1
9 When the driving system is at low temperature or the battery power is at low voltage,
Since the operation capability of the torque motor 19 is reduced, the delay of the provisional target throttle opening TTPsm is set to be large so as to match the decrease.

【0042】次に、加減速トルク演算処理S3では、仮
目標スロットル開度演算処理S2で算出された仮目標ス
ロットル開度TTPsmとスロットル開度センサ16から
の実スロットル開度TAとに基づき以下のように、加減
速トルクTg が算出される。
Next, in the acceleration / deceleration torque calculation process S3, the following is calculated based on the tentative target throttle opening TTPsm calculated in the tentative target throttle opening calculation process S2 and the actual throttle opening TA from the throttle opening sensor 16. Thus, the acceleration / deceleration torque Tg is calculated.

【0043】まず、仮目標スロットル開度TTPsmと実
スロットル開度TAとが目標スロットル開度を目標スロ
ットル速度に変換する位置制御系ブロックに入力され
る。仮目標スロットル開度TTPsmが微分器Sにより微
分され目標スロットル速度F/F(フィードフォワー
ド)値が算出される。この、目標スロットル速度F/F
値に所定のゲインK1 が乗算されたK1 値が算出され
る。また、仮目標スロットル開度TTPsmから実スロッ
トル開度TAが減算され実スロットル開度F/B(フィ
ードバック)値が算出され、この実スロットル開度F/
B値に所定のゲインK2 が乗算されPID制御における
P(比例)項の値が算出される。
First, the provisional target throttle opening TTPsm and the actual throttle opening TA are input to a position control system block which converts the target throttle opening into a target throttle speed. The provisional target throttle opening TTPsm is differentiated by the differentiator S, and a target throttle speed F / F (feed forward) value is calculated. This target throttle speed F / F
The value K1 is calculated by multiplying the value by a predetermined gain K1. Further, the actual throttle opening TA is subtracted from the tentative target throttle opening TTPsm to calculate an actual throttle opening F / B (feedback) value.
The B value is multiplied by a predetermined gain K2 to calculate the value of the P (proportional) term in the PID control.

【0044】次に、位置制御系ブロックから目標スロッ
トル速度を目標スロットル加速度に変換する速度制御系
ブロックに移行し、目標スロットル速度F/F値が微分
器Sにより微分され所定のゲインK3 が乗算され目標ス
ロットル加速度F/F値が算出される。また、上述の位
置制御系ブロックによるK1 値とP(比例)項の値とが
加算された値に所定のゲインK4 が乗算されたK4 値が
算出される。一方、実スロットル開度TAが微分器Sに
より微分され実スロットル速度ΔTAが算出される。そ
して、K4 値から実スロットル速度ΔTAが減算され実
スロットル速度F/B値が算出され、この実スロットル
速度F/B値に所定のゲインK5 が乗算されPID制御
におけるP(比例)項の値が算出される。また、K1 値
とK2 値とが加算された値から実スロットル速度ΔTA
が減算された値に所定のゲインK6 が乗算され、更に積
分器1/Sにより積分されPID制御におけるI(積
分)項の値が算出される。そして、実スロットル速度Δ
TAに所定のゲインK7 が乗算された値が微分器Sによ
り微分されPID制御におけるD(微分)項の値が算出
される。
Next, the process proceeds from the position control system block to a speed control system block for converting the target throttle speed to the target throttle acceleration. The target throttle speed F / F value is differentiated by the differentiator S and multiplied by a predetermined gain K3. A target throttle acceleration F / F value is calculated. Further, a value obtained by multiplying a value obtained by adding the value of the K1 value and the value of the P (proportional) term by the position control system block by a predetermined gain K4 is calculated. On the other hand, the actual throttle opening TA is differentiated by the differentiator S to calculate the actual throttle speed ΔTA. Then, the actual throttle speed ΔTA is subtracted from the K4 value to calculate the actual throttle speed F / B value. The actual throttle speed F / B value is multiplied by a predetermined gain K5, and the value of the P (proportional) term in the PID control is calculated. Is calculated. The actual throttle speed ΔTA is calculated from the value obtained by adding the K1 value and the K2 value.
Is multiplied by a predetermined gain K6 and further integrated by the integrator 1 / S to calculate the value of the I (integral) term in the PID control. And the actual throttle speed Δ
A value obtained by multiplying TA by a predetermined gain K7 is differentiated by a differentiator S to calculate a value of a D (differential) term in PID control.

【0045】更に、速度制御系ブロックにおける目標ス
ロットル加速度F/F値にP項・I項の各値が加算さ
れ、かつD項の値が減算された値にイナーシャJが乗算
され加減速トルクTg が算出される。なお、各ゲインK
1 〜K7 は、目標スロットル速度F/F値、仮目標スロ
ットル開度TTPsmと実スロットル開度TAとの偏差、
内燃機関1の運転条件等に応じて適宜変更される。
Further, the respective values of the P and I terms are added to the target throttle acceleration F / F value in the speed control system block, and the value obtained by subtracting the value of the D term is multiplied by the inertia J to obtain the acceleration / deceleration torque Tg. Is calculated. Note that each gain K
1 to K7 are the target throttle speed F / F value, the deviation between the provisional target throttle opening TTPsm and the actual throttle opening TA,
It is appropriately changed according to the operating conditions of the internal combustion engine 1 and the like.

【0046】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、アクセルペダル17の踏込量に応じて
アクチュエータとしてのトルクモータ19を駆動し、ス
ロットルバルブ5の開度を制御するものであって、アク
セルペダル17の踏込量に応じたアクセル開度Apを検
出するアクセル開度センサ18と、アクセル開度Ap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TTPに対して所定の遅れ処理を施し仮
目標スロットル開度TTPsmを算出するECU20内の
CPU21にて達成される目標開度演算手段と、スロッ
トルバルブ5の実際の開度を実スロットル開度TAとし
て検出するスロットル開度センサ16と、仮目標スロッ
トル開度TTPsmと実スロットル開度TAとに応じてト
ルクモータ19駆動系における加減速トルクTg を算出
するECU20内のCPU21にて達成される加減速ト
ルク演算手段と、加減速トルクTg 及びその他のパラメ
ータに基づき算出される制御量によりトルクモータ19
を駆動し、実スロットル開度TAを制御するECU20
内のCPU21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。また、本実施例の内燃機関のスロ
ットル制御装置のECU20内のCPU21にて達成さ
れる目標開度演算手段は、目標スロットル開度TTPに
対して3次遅れ処理を施し仮目標スロットル開度TTP
smを算出するものである。そして、本実施例の内燃機関
のスロットル制御装置のECU20内のCPU21にて
達成される目標開度演算手段は、トルクモータ19駆動
系の低温時またはバッテリ電源の低電圧時には3次遅れ
処理による仮目標スロットル開度TTPsmの遅れを大き
く設定するものである。
As described above, the throttle control device for an internal combustion engine according to this embodiment drives the torque motor 19 as an actuator in accordance with the depression amount of the accelerator pedal 17 to control the opening of the throttle valve 5. An accelerator opening sensor 18 for detecting an accelerator opening Ap corresponding to an amount of depression of an accelerator pedal 17 and a predetermined target throttle opening TTP of the throttle valve 5 set based on the accelerator opening Ap. And a throttle opening for detecting the actual opening of the throttle valve 5 as the actual throttle opening TA. The torque motor 19 is driven according to the sensor 16 and the provisional target throttle opening TTPsm and the actual throttle opening TA. The acceleration / deceleration torque calculating means achieved by the CPU 21 in the ECU 20 for calculating the acceleration / deceleration torque Tg in the system, and the torque motor 19 based on the control amount calculated based on the acceleration / deceleration torque Tg and other parameters.
ECU 20 that drives the actual throttle opening TA
And a throttle control means which is achieved by the CPU 21. The target opening calculating means achieved by the CPU 21 in the ECU 20 of the throttle control device for the internal combustion engine according to the present embodiment performs a third-order delay process on the target throttle opening TTP to perform provisional target throttle opening TTP.
This is for calculating sm. The target opening calculating means achieved by the CPU 21 in the ECU 20 of the throttle control device for the internal combustion engine according to the present embodiment is a temporary opening by a third-order lag process when the torque motor 19 drive system is at a low temperature or when the battery power is at a low voltage. The delay of the target throttle opening TTPsm is set to be large.

【0047】つまり、スロットルバルブ5をトルクモー
タ19で駆動する際の目標スロットル開度TTPに対し
て遅れ処理として具体的な3次遅れ処理が施されること
で滑らかな目標軌道である仮目標スロットル開度TTP
smが作成される。そして、仮目標スロットル開度TTP
smと実スロットル開度TAとにより加減速トルクTgが
算出される。このとき、トルクモータ19駆動系の低温
時またはバッテリ電源の低電圧時でトルクモータ19が
動作し難い条件であるときにはその能力に見合うよう遅
れが大きく設定され、適切な加減速トルクTg が算出さ
れる。これにより、不必要な加減速トルクの発生が抑え
られ結果的に、トルクモータ19に対する制御性が向上
されることで、スロットルバルブ5のオーバシュート等
をなくすことができる。
That is, the tentative target throttle, which is a smooth target trajectory, is subjected to a specific third-order lag process as a delay process for the target throttle opening TTP when the throttle valve 5 is driven by the torque motor 19. Opening TTP
sm is created. Then, the provisional target throttle opening TTP
Acceleration / deceleration torque Tg is calculated from sm and actual throttle opening TA. At this time, when the torque motor 19 drive system is at a low temperature or the battery power is at a low voltage and it is difficult to operate the torque motor 19, the delay is set to a large value so as to match the performance, and an appropriate acceleration / deceleration torque Tg is calculated. You. As a result, generation of unnecessary acceleration / deceleration torque is suppressed, and as a result, the controllability of the torque motor 19 is improved, so that the overshoot of the throttle valve 5 can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an internal combustion engine to which an internal combustion engine throttle control device according to an embodiment of the present invention is applied and peripheral devices thereof.

【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。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a main configuration of a throttle control device for an internal combustion engine according to an example of an embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 3 is a perspective view showing a main configuration of a throttle control device for an internal combustion engine according to an example of the embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a torque motor connected to a rotary shaft of a throttle valve used in a throttle control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. .

【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。
FIG. 5 is an arrow view of the torque motor of FIG. 4 with the cover removed and viewed from the direction A.

【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。
FIG. 6 is an EC used in a throttle control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a processing procedure of throttle control in a CPU in U.

【図7】 図7は図6の仮目標スロットル開度演算処理
で目標スロットル開度から仮目標スロットル開度を算出
し、加減速トルク演算処理でその仮目標スロットル開度
と実スロットル開度とから加減速トルクを算出する説明
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a provisional target throttle opening calculated from the target throttle opening in the provisional target throttle opening calculation processing of FIG. 6, and the provisional target throttle opening and the actual throttle opening calculated in the acceleration / deceleration torque calculation processing. FIG. 6 is an explanatory diagram for calculating acceleration / deceleration torque from FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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) Reference Signs List 1 internal combustion engine 5 throttle valve 16 throttle opening sensor 18 accelerator opening sensor 19 torque motor (actuator) 20 ECU (electronic control unit)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G065 CA00 DA05 EA00 FA00 FA11 FA14 GA17 GA41 GA46 HA20 HA22 KA15 KA16 KA36 3G084 BA05 DA08 EB15 EB26 EC05 FA03 FA10 FA38 3G301 JA07 LA03 LC03 NA01 NA03 NA04 NA05 NB02 ND05 ND41 ND42 PA12A PA12Z PE03Z PG01Z  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) PE03Z PG01Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アクセルペダルの踏込量に応じてアクチ
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おいて、 前記アクセルペダルの踏込量に応じたアクセル開度を検
出するアクセル開度センサと、 前記アクセル開度に基づき設定される前記スロットルバ
ルブの目標とする目標スロットル開度に対して、所定の
遅れ処理を施し、仮目標スロットル開度を算出する目標
開度演算手段と、 前記スロットルバルブの実際の開度を実スロットル開度
として検出するスロットル開度センサと、 前記仮目標スロットル開度と前記実スロットル開度とに
応じて、前記アクチュエータ駆動系における加減速トル
クを算出する加減速トルク演算手段と、 前記加減速トルク及びその他のパラメータに基づき算出
される制御量により前記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。
1. A throttle control device for an internal combustion engine that controls an opening of a throttle valve by driving an actuator according to an amount of depression of an accelerator pedal, wherein the accelerator detects an accelerator opening according to an amount of depression of the accelerator pedal. Opening degree sensor, target opening degree calculating means for performing a predetermined delay process on a target target throttle opening degree of the throttle valve set based on the accelerator opening degree, and calculating a provisional target throttle opening degree; A throttle opening sensor for detecting an actual opening of the throttle valve as an actual throttle opening; and calculating acceleration / deceleration torque in the actuator drive system according to the provisional target throttle opening and the actual throttle opening. Acceleration / deceleration torque calculating means, and a control calculated based on the acceleration / deceleration torque and other parameters. Said actuator is driven by the amount, the throttle control apparatus for an internal combustion engine characterized by comprising a throttle control means for controlling the actual throttle opening.
【請求項2】 前記目標開度演算手段は、前記目標スロ
ットル開度に対して2次遅れまたは3次遅れによる遅れ
処理を施し前記仮目標スロットル開度を算出することを
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。
2. The tentative target throttle opening degree is calculated by performing a delay processing by a second-order lag or a third-order lag on the target throttle opening degree. 3. The throttle control device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項3】 前記目標開度演算手段は、前記アクチュ
エータ駆動系の低温時またはバッテリ電源の低電圧時に
は前記遅れ処理による前記仮目標スロットル開度の遅れ
を大きく設定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。
3. The target opening calculating means sets a large delay of the temporary target throttle opening due to the delay processing when the actuator drive system is at a low temperature or when a battery power is at a low voltage. 3. The throttle control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100400825C (en) * 2002-06-19 2008-07-09 雅马哈发动机株式会社 Air intake system for engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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