JP2002206432A - Intake air controller - Google Patents
Intake air controllerInfo
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の吸気制御
装置に関する。The present invention relates to an intake control device for an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】機関運転状態に応じてスロットル開度を
最適に制御するために、スロットル弁をアクセルペダル
と連動させることなく、アクチュエータによって駆動す
るようにした吸気制御装置が公知である。この種の吸気
制御装置において、例えば特開２０００−７３８３０号
公報には、スロットル弁を目標開度に制御するために、
実開度と目標開度との偏差が所定の値よりも小さい時に
はフィードバック制御を行うと共に、偏差が所定の値よ
りも大きい時にはフィードフォワード制御を行うことが
開示されている。2. Description of the Related Art In order to optimally control the throttle opening in accordance with the operating state of an engine, there is known an intake control device in which a throttle valve is driven by an actuator without being linked with an accelerator pedal. In this type of intake control device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-73830 discloses that in order to control a throttle valve to a target opening degree,
It discloses that when the deviation between the actual opening and the target opening is smaller than a predetermined value, feedback control is performed, and when the deviation is larger than a predetermined value, feedforward control is performed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このように、フィード
フォワード制御を併用することにより早期に目標開度が
実現可能となるが、目標開度が小さい時にフィードフォ
ワード制御が実施されると、小さな目標開度近傍におい
ては、スロットル弁には吸気による閉弁方向の大きな力
が作用するために、スロットル弁を閉弁方向にフィード
フォワード制御する際にはスロットル弁が目標開度を越
えて異常閉弁され、吸気不足により、機関停止すること
がある。As described above, the target opening can be realized early by using the feedforward control together. However, if the feedforward control is performed when the target opening is small, a small target opening is required. In the vicinity of the opening, since a large force acts on the throttle valve in the closing direction due to the intake air, the throttle valve exceeds the target opening and abnormally closes when the feedforward control of the throttle valve is performed in the closing direction. The engine may be stopped due to insufficient intake.
【０００４】それゆえ、本発明の目的は、スロットル弁
を目標開度に制御するために、フィードフォワード制御
を使用する吸気制御装置において、スロットル弁の異常
閉弁を防止することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to prevent abnormal closing of a throttle valve in an intake control device using feedforward control to control the throttle valve to a target opening.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よる吸気制御装置は、機関の吸気通路に配置されたスロ
ットル弁と、前記スロットル弁を駆動するアクチュエー
タとを具備し、機関運転状態により定まる目標開度に基
づいて前記スロットル弁をフィードフォワード制御する
吸気制御装置において、前記目標開度が予め定めた閾値
を下回る時には、前記目標開度を増大補正し、補正後の
目標開度に基づいて前記スロットル弁をフィードフォワ
ード制御することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an intake control apparatus comprising: a throttle valve disposed in an intake passage of an engine; and an actuator for driving the throttle valve. In the intake control device that feed-forward controls the throttle valve based on the determined target opening, when the target opening is below a predetermined threshold, the target opening is increased and corrected, and based on the corrected target opening. And the feed-forward control of the throttle valve.
【０００６】請求項２に記載の発明による吸気制御装置
は、請求項１に記載の吸気制御装置において、前記スロ
ットル弁の実開度を検出する開度検出手段と、気筒内へ
供給された新気量を推定する新気量推定手段とを具備
し、前記目標開度と前記開度検出手段によって検出した
実開度との偏差に基づいて前記スロットル弁をフィード
バック制御し、前記開度検出手段が故障した場合におい
ては、前記新気量推定手段によって推定した新気量に基
づいて前記実開度を決定して前記スロットル弁をフィー
ドバック制御することを特徴とする。An intake control device according to a second aspect of the present invention is the intake control device according to the first aspect, further comprising an opening degree detecting means for detecting an actual opening degree of the throttle valve, and a new intake amount supplied to the cylinder. A fresh air amount estimating means for estimating the air amount, wherein the throttle valve is feedback-controlled based on a deviation between the target opening degree and the actual opening degree detected by the opening degree detecting means, and the opening degree detecting means In case of failure, the actual opening is determined based on the fresh air amount estimated by the fresh air amount estimating means, and the throttle valve is feedback-controlled.
【０００７】請求項３に記載の発明による吸気制御装置
は、請求項１に記載の吸気制御装置において、更に気筒
内に供給された新気量を推定する新気量推定手段を具備
し、機関運転状態により定まる目標新気量と前記新気量
推定手段によって推定した推定新気量との偏差に基づい
て前記スロットル弁をフィードバック制御することを特
徴とする。An intake control device according to a third aspect of the present invention is the intake control device according to the first aspect, further comprising a fresh air amount estimating means for estimating a fresh air amount supplied into the cylinder. The throttle valve is feedback-controlled based on a deviation between a target fresh air amount determined by an operating state and the estimated fresh air amount estimated by the fresh air amount estimating means.
【０００８】請求項４に記載の発明による吸気制御装置
は、請求項１〜３のいずれかに記載の吸気制御装置にお
いて、前記閾値は吸気管内の圧力が小さいほど大きい値
となるように設定されていることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the intake control apparatus according to any one of the first to third aspects, the threshold value is set so as to increase as the pressure in the intake pipe decreases. It is characterized by having.
【０００９】請求項５に記載の発明による吸気制御装置
は、請求項１〜４のいずれかに記載の吸気制御装置にお
いて、前記閾値は吸気管内の空気量が多いほど小さい値
となるように設定されていることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the intake control apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the threshold value is set to a smaller value as the amount of air in the intake pipe increases. It is characterized by having been done.
【００１０】請求項６に記載の発明による吸気制御装置
は、請求項１〜５のいずれかに記載の吸気制御装置にお
いて、前記閾値は機関回転数が大きいほど小さい値とな
るように設定されていることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the intake control apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the threshold value is set to a smaller value as the engine speed increases. It is characterized by being.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図１は本発明の内燃機関の
吸気制御装置の概略構成図である。図１において、１は
内燃機関、２は吸気通路、３は排気通路、４はアクセル
ペダルとは連動せずに開度を制御可能なスロットル弁、
５はスロットル開度センサ、６はスロットル弁４を駆動
するアクチュエータ、７はＥＣＵ（電子制御装置）、８
は回転数センサ、９はエアフローメータ、１０は機関負
荷としてアクセルペダルの踏込量を検出するアクセル踏
込量センサ、１１は冷却水温センサ、１２はＥＧＲ通
路、１３はＥＧＲバルブ、１４はＥＧＲバルブ開度セン
サを示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an intake control device for an internal combustion engine according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an internal combustion engine, 2 is an intake passage, 3 is an exhaust passage, 4 is a throttle valve whose opening can be controlled without interlocking with an accelerator pedal,
5 is a throttle opening sensor, 6 is an actuator for driving the throttle valve 4, 7 is an electronic control unit (ECU), 8
Is an engine speed sensor, 9 is an air flow meter, 10 is an accelerator pedal depression amount sensor that detects the depression amount of an accelerator pedal as an engine load, 11 is a cooling water temperature sensor, 12 is an EGR passage, 13 is an EGR valve, and 14 is an EGR valve opening. 2 shows a sensor.
【００１２】また、本実施形態のアクチュエータ６はロ
ータリーソレノイド式トルクモータである。従来、吸気
制御装置のスロットル弁を駆動するアクチュエータとし
てＤＣモータが使用されていた。ＤＣモータは、電圧信
号に対応する駆動量（駆動ＤＵＴＹ）と回転角度との関
係が非線形であるので、特にスロットル弁の開度制御に
フィードフォワード制御を採用する場合には、回転角度
と駆動量との関係を示すマップをＣPＵ（中央処理装
置）に記憶しておかなければならない。しかしながら、
このような情報の記憶量は膨大であるためにＣPＵの演
算負荷が大きく、アクチュエータの応答性に悪影響を及
ぼすという問題があった。これに対して、本実施形態に
おいてアクチュエータとして使用されるロータリーソレ
ノイド式トルクモータでは、回転角度と駆動量との関係
が図３に示すように線形であり、スロットル弁のフィー
ドフォワード制御において、この関係のみを記憶すれば
よいのでＣPＵの演算負荷が小さく、応答性が良好にな
るという利点がある。Further, the actuator 6 of the present embodiment is a rotary solenoid type torque motor. Conventionally, a DC motor has been used as an actuator for driving a throttle valve of an intake control device. In the DC motor, the relationship between the drive amount (drive duty) corresponding to the voltage signal and the rotation angle is non-linear. Therefore, particularly when the feedforward control is used for controlling the opening of the throttle valve, the rotation angle and the drive amount Must be stored in a CPU (Central Processing Unit). However,
Since the storage amount of such information is enormous, there is a problem that the calculation load of the CPU is large and adversely affects the response of the actuator. On the other hand, in the rotary solenoid type torque motor used as the actuator in the present embodiment, the relationship between the rotation angle and the drive amount is linear as shown in FIG. 3, and in the feedforward control of the throttle valve, this relationship is obtained. Since only the CPU needs to be stored, there is an advantage that the calculation load of the CPU is small and the response is good.
【００１３】また、本実施形態のＥＣＵ７は、ＲＡＭ、
ＲＯＭ及びＣPＵを備えた公知の構成のマイクロコンピ
ュータとされ、内燃機関１における点火時期制御や燃料
噴射制御等の基本制御を行っている。また、ＥＣＵ７は
上記の基本制御を行う他に、前述したように、機関運転
状態に応じてスロットル弁４の開度を調節し、吸気量を
運転状態に応じた値に制御する吸気量制御を行う。この
ような制御を行うため、本実施形態では、ＥＣＵ７の入
力ポートには、エアフローメータ９から吸気量に対応す
る信号と、機関吸気通路２内に配置されている吸気管圧
力センサ（図示せず）から吸気管圧力に対応する信号
と、吸気管内に配置される吸気温度センサ（図示せず）
から吸気温度に対応する信号と、ＥＧＲバルブ開度セン
サ１４からＥＧＲバルブ開度に対応する信号と、機関ク
ランク軸（図示せず）近傍に配置されている回転数セン
サ８から機関回転数に対応する信号と、アクセル踏込量
センサ１０からアクセル踏込量に対応する信号と、冷却
水温センサ１１から冷却水温に対応する信号とが入力さ
れる。The ECU 7 of the present embodiment includes a RAM,
A microcomputer having a known configuration including a ROM and a CPU performs basic control such as ignition timing control and fuel injection control in the internal combustion engine 1. In addition to the above-described basic control, the ECU 7 adjusts the opening of the throttle valve 4 according to the engine operating state and controls the intake air amount to a value corresponding to the operating state, as described above. Do. In order to perform such control, in the present embodiment, a signal corresponding to the intake air amount from the air flow meter 9 and an intake pipe pressure sensor (not shown) arranged in the engine intake passage 2 are provided at the input port of the ECU 7. ) And a signal corresponding to the intake pipe pressure, and an intake air temperature sensor (not shown) arranged in the intake pipe.
From the EGR valve opening sensor 14 to the signal corresponding to the EGR valve opening, and the rotation speed sensor 8 disposed near the engine crankshaft (not shown) to correspond to the engine rotation speed. And a signal corresponding to the accelerator depression amount from the accelerator depression amount sensor 10 and a signal corresponding to the cooling water temperature from the cooling water temperature sensor 11.
【００１４】次に吸気量制御操作について説明する。図
２は本実施形態の内燃機関の吸気量制御を説明するフロ
ーチャートである。図２の操作では、まずステップ１１
において、回転数センサ８で検出した機関回転数ＮＥ
と、アクセル踏込量センサ１０で検出したアクセルペダ
ル踏込量ＡＣＣPと、冷却水温センサ１１で検出した冷
却水温ＷＴとが読み込まれる。Next, the intake air amount control operation will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating the intake air amount control of the internal combustion engine according to the present embodiment. In the operation of FIG.
, The engine speed NE detected by the speed sensor 8
The accelerator pedal depression amount ACCP detected by the accelerator depression amount sensor 10 and the coolant temperature WT detected by the coolant temperature sensor 11 are read.
【００１５】ステップ１２では、上記により読み込んだ
ＮＥとＡＣＣPとＷＴとに基づいて現在の機関運転状態
が定まり、この運転状態に基づいて、最適な吸気量であ
る目標吸気量ＧＡTが算出される。機関運転状態に対応
する目標吸気量ＧＡTは、マップの形でＥＣＵ７のＲＯ
Ｍに格納されている。さらに、上記に基づいて求めた目
標吸気量ＧＡTに基づいてスロットル弁４の目標開度θ2
が算出される。この目標開度θ2は、目標吸気量ＧＡTに
対応してマップの形でＥＣＵ７のＲＯＭに格納されてい
る。あるいは、目標開度θ2は、目標吸気量ＧＡTから算
出するのではなく、機関運転状態に対応してマップの形
でＥＣＵ７のＲＯＭに格納しておいても良い。[0015] At step 12, Sadamari the current engine operating condition based on the read NE and ACCP and the WT by the, on the basis of the operating condition, the target intake air amount GA T is calculated an optimal intake air amount . Target intake air amount GA T corresponding to the engine operating state, RO of ECU7 in the form of a map
M. Further, the target opening theta 2 of the throttle valve 4 based on the target intake air amount GA T determined based on the
Is calculated. The target opening theta 2 is stored in the ROM of ECU7 in the form of a map corresponding to the target intake air amount GA T. Alternatively, the target opening theta 2, instead of calculating the target intake air amount GA T, may be stored in the ROM of ECU7 in the form of a map in response to engine operating conditions.
【００１６】ステップ１３では、目標開度偏差ΔθがΔ
θ＝θ2−θ1として算出される。この式において、θ2
は今回の操作実行時に算出した目標開度であり、θ1は
前回の操作実行時に算出した目標開度である。次に、ス
テップ１４では、目標開度偏差Δθの大きさを判定す
る。Δθが予め定めた値α以上である場合には、ステッ
プ２１に進んでフィードフォワード制御を行い、Δθの
大きさがα未満である場合には、ステップ１５に進んで
フィードバック制御を行う。In step 13, the target opening deviation .DELTA..theta.
It is calculated as θ = θ 2 −θ 1 . In this equation, θ 2
Is a target opening that is calculated during the current operation execution, theta 1 is a target opening calculated in the previous operation execution. Next, in step 14, the magnitude of the target opening deviation Δθ is determined. If Δθ is equal to or greater than the predetermined value α, the process proceeds to step 21 to perform feedforward control. If Δθ is smaller than α, the process proceeds to step 15 to perform feedback control.
【００１７】最初に、フィードフォワード制御を行う場
合について説明する。まず、ステップ２１において、目
標開度θ2が目標開度の下限値として後述する方法で定
めた開度閾値θLを下回っているか否かを判定する。目
標開度θ2が開度閾値θLを下回っている場合には、フィ
ードフォワード制御によってスロットル弁４をそのまま
小さく目標開度θ2へ移動させると吸気による比較的大
きな閉弁方向の力が作用してスロットル弁が異常閉弁し
てしまう。それにより、ステップ２２において、目標開
度θ2を開度閾値θLにするか、又は一定量増加させ、こ
のような異常閉弁を防止している。First, the case where feedforward control is performed will be described. First, in step 21, whether the target opening theta 2 is below the opening threshold theta L was determined by the method described below as a lower limit of the target opening. When the target opening θ 2 is smaller than the opening threshold θ L , if the throttle valve 4 is moved to the target opening θ 2 by feedforward control, a relatively large force in the valve closing direction due to intake acts. And the throttle valve closes abnormally. Thus, in step 22, either the target opening theta 2 to the angle threshold theta L, or a certain amount is increased, thereby preventing such abnormal closed.
【００１８】次に、ステップ２３では、ＥＣＵ７に記憶
した開度（回転角度）θと駆動量ｄの関係を示すマップ
（図３）を参照して、θ2に対する目標開度駆動量（駆
動ＤＵＴＹ）ｄを算出する。上記により駆動量ｄを算出
した後、駆動量ｄに対応する電圧信号をアクチュエータ
６に送って駆動する。これにより、実開度θが目標開度
θ2に一致するようにフィードフォワード制御される。Next, in step 23, with reference to the opening degree stored in the ECU 7 (the rotational angle) theta and map showing the relationship between the driving amount d (FIG. 3), the target opening drive amount for the theta 2 (driving DUTY ) Calculate d. After calculating the drive amount d as described above, a voltage signal corresponding to the drive amount d is sent to the actuator 6 for driving. Accordingly, the actual opening theta is feedforward controlled as to coincide with the target opening theta 2.
【００１９】一方、フィードバック制御を行う場合につ
いて説明する。ステップ１５において、スロットルセン
サ５が正常であるのか故障しているのかを判断する。ス
ロットルセンサ５が正常であると判断した場合には、ス
テップ１６へ進み、実開度と目標開度との間の偏差Δ
θ′に基づいてフィードバック制御を行い、スロットル
センサ５が故障していると判断した場合には、ステップ
１７へ進み、推定開度と目標開度との間の偏差に基づい
てフィードバック制御を行う。On the other hand, a case where feedback control is performed will be described. In step 15, it is determined whether the throttle sensor 5 is normal or has failed. If it is determined that the throttle sensor 5 is normal, the process proceeds to step 16, where the deviation Δ between the actual opening and the target opening is set.
The feedback control is performed based on θ ′, and when it is determined that the throttle sensor 5 is out of order, the process proceeds to step 17, and the feedback control is performed based on the deviation between the estimated opening degree and the target opening degree.
【００２０】最初に、スロットルセンサ５の正常時にお
けるフィードバック制御について説明する。ステップ１
６において、まず、偏差Δθ′がθ2−θAとして算出さ
れる。この式において、θ2は今回の操作実行時に算出
した目標開度を、θAは現在の実開度をそれぞれ示して
いる。次に、算出した偏差Δθ′に基づいてＰＩＤ制御
により、駆動量ｄを算出する。上記により駆動量ｄを算
出した後、駆動量ｄに対応する電圧信号をアクチュエー
タ６に送って駆動する。これにより、実開度θが目標開
度θ2に一致するようにスロットル弁５の開度がフィー
ドバック制御されるようになる。First, feedback control when the throttle sensor 5 is normal will be described. Step 1
In 6, first, the deviation [Delta] [theta] 'is calculated as θ 2 -θ A. In this formula, theta 2 is a target opening calculated at the current operation execution, theta A are respectively current actual opening. Next, a drive amount d is calculated by PID control based on the calculated deviation Δθ ′. After calculating the drive amount d as described above, a voltage signal corresponding to the drive amount d is sent to the actuator 6 for driving. As a result, the opening of the throttle valve 5 is feedback-controlled so that the actual opening θ matches the target opening θ 2 .
【００２１】次に、スロットルセンサの故障時における
フィードバック制御について説明する。ステップ１７に
おいて、まず、スロットル弁４の現在の実開度θBを推
定する。スロットル弁４の下流に配置されたＥＧＲバル
ブ１３が閉弁している時にはスロットル弁開度θと吸気
量ＧＡは一対一の関係があるので、吸気量ＧＡをエアフ
ローメータによって検出することによって、スロットル
弁の実開度θBを推定することができるが、ＥＧＲバル
ブが開弁している時にはＥＧＲ通路１２からの再循環排
気量が多いほど吸気量ＧＡが少なくなるという関係があ
ることから、スロットル弁の実開度θBを特定するため
に、エアフローメータにより検出される吸気量ＧＡに、
スロットル弁４の下流のＥＧＲバルブ１３から流れる再
循環排気量を考慮してスロットル弁の実開度θBを推定
する必要がある。そのため、再循環排気量をＥＧＲバル
ブ開度センサ１４とＥＧＲ通路の圧力及び温度に基づき
推定する。こうして、推定開度θBは、ＥＣＵ７のＲＯ
Ｍに格納された吸気量ＧＡと再循環排気量に対応するマ
ップに基づいて算出される。このように算出した推定開
度θBと目標開度θ2を用いてフィードバック制御する。
偏差Δθ′′はθ2−θBとして算出される。こうして、
Δθ′′に基づいたＰＩＤ制御により、駆動量ｄを算出
する。次に、駆動量ｄに対応する電圧信号をアクチュエ
ータ６に送って駆動する。これにより、推定開度θBが
目標開度θ2に一致するようにスロットル弁５の開度が
フィードバック制御されるようになる。このように、ス
ロットル開度センサが故障した場合でも、吸気量に基づ
き実開度を推定して比較的良好に制御することができ
る。Next, the feedback control when the throttle sensor fails will be described. In step 17, first, estimate the current actual opening theta B of the throttle valve 4. When the EGR valve 13 disposed downstream of the throttle valve 4 is closed, there is a one-to-one relationship between the throttle valve opening θ and the intake air amount GA. The actual opening degree θ B of the valve can be estimated. However, when the EGR valve is open, the intake air amount GA decreases as the amount of recirculated exhaust gas from the EGR passage 12 increases. In order to specify the actual opening degree θ B of the valve, the intake air amount GA detected by the air flow meter is
It is necessary to estimate the actual opening degree θ B of the throttle valve in consideration of the amount of recirculated exhaust gas flowing from the EGR valve 13 downstream of the throttle valve 4. Therefore, the amount of recirculated exhaust gas is estimated based on the EGR valve opening sensor 14 and the pressure and temperature of the EGR passage. Thus, the estimated opening degree θ B is determined by the RO of the ECU 7.
It is calculated based on a map corresponding to the intake amount GA and the recirculated exhaust amount stored in M. Performs feedback control using the thus calculated estimated opening theta B and the target opening degree theta 2.
Deviation [Delta] [theta] '' is calculated as θ 2 -θ B. Thus,
The drive amount d is calculated by PID control based on Δθ ″. Next, a voltage signal corresponding to the drive amount d is sent to the actuator 6 to be driven. Accordingly, the opening degree of the throttle valve 5 so that the estimated opening theta B coincides with the target opening theta 2 is to be feedback-controlled. As described above, even when the throttle opening sensor fails, the actual opening can be estimated based on the intake air amount, and relatively good control can be performed.
【００２２】次に、前述した開度閾値についてより詳細
に説明する。目標開度の下限として設定する開度閾値θ
Lは、制御可能な開度範囲を可能な限り広くするために
可能な限り小さくすることが必要である。そのため、空
気量が多い時や吸気管圧力の大きさに応じてスロットル
弁が閉弁方向に受ける力が変化することを考慮し、この
ような閉弁方向の力が大きい時、すなわち、空気量が多
い時や吸気管圧力が小さい時ほど大きくなるように設定
する必要がある。Next, the above-described opening degree threshold will be described in more detail. Opening threshold value θ to be set as the lower limit of the target opening
L needs to be made as small as possible to make the controllable opening range as wide as possible. Therefore, considering that the force received by the throttle valve in the valve closing direction changes depending on the amount of air or the intake pipe pressure, when the force in the valve closing direction is large, It is necessary to set so that it becomes larger when the pressure is large or when the intake pipe pressure is small.
【００２３】そのため、本実施形態では、開度閾値θL
は、一定の値の基準開度θLbaseに種々の補正係数を乗
じて算出する。まず、空気量補正係数について説明す
る。図４に示すように、空気量補正係数Ｃaは適宜に定
めた基準空気量の時に１であり、空気量の増加に応じて
増加する傾向がある。この場合、開度閾値θLは以下の
式（１）のように、基準開度閾値θLbaseに空気量補正
係数Ｃaを乗じて求められる。 θL＝θLbase×Ｃa （１）For this reason, in this embodiment, the opening degree threshold value θ L
Is calculated by multiplying a fixed value of the reference opening θ Lbase by various correction coefficients. First, the air amount correction coefficient will be described. As shown in FIG. 4, the air amount correction coefficient Ca is 1 when the reference air amount is appropriately determined, and tends to increase as the air amount increases. In this case, as in the opening-degree threshold theta L the following formula (1), the reference angle threshold theta Lbase obtained by multiplying the air amount correction coefficient C a. θ L = θ Lbase × C a (1)
【００２４】次に吸気管圧力補正係数について説明す
る。図５に示すように、吸気管圧力補正係数Ｃpは適宜
に定めた基準吸気管圧力の時に１であり、吸気管圧力の
増加に応じて減少する傾向がある。この場合、開度閾値
θLは以下の式（２）のように、基準開度閾値θLbaseに
吸気管圧力補正係数Ｃpとを乗じて求められる。 θL＝θLbase×Ｃp （２）Next, the intake pipe pressure correction coefficient will be described. As shown in FIG. 5, the intake pipe pressure correction coefficient Cp is 1 when the reference intake pipe pressure is appropriately determined, and tends to decrease as the intake pipe pressure increases. In this case, the opening degree threshold value θ L is obtained by multiplying the reference opening degree threshold value θ Lbase by the intake pipe pressure correction coefficient C p as in the following equation (2). θ L = θ Lbase × C p (2)
【００２５】また、空気量補正係数Ｃaと吸気管圧力補
正係数Ｃpを同時に乗じてもよい。この場合、開度閾値
θLは以下の式（３）のように、基準開度閾値θLbaseに
空気量補正係数Ｃaと吸気管圧力補正係数Ｃpとを乗じて
求められる。 θL＝θLbase×Ｃa×Ｃp （３） また、独立した補正係数Ｃa及びＣpに代えて、空気量及
び吸気管圧力に応じて変化する一つの補正係数としても
よい。図６に示すように、空気量及び吸気管圧力と補正
係数Ｃ1の関係を示す２次元マップに基づいて求めても
よい。この場合には、開度閾値θLは以下の式（４）の
ように、基準開度閾値θLbaseに補正係数Ｃ1とを乗じて
求められる。 θL＝θLbase×Ｃ1 （４）Further, it may be multiplied by an air quantity correction coefficient C a intake pipe pressure correction coefficient C p simultaneously. In this case, the opening degree threshold value theta L is determined by multiplying the following as shown in equation (3), the reference angle threshold theta Lbase the air amount correction coefficient C a and the intake pipe pressure correction coefficient C p. θ L = θ Lbase × C a × C p (3) In addition, a separate correction factor in place of the C a and C p, may be one of the correction coefficient that varies according to the air amount and the intake pipe pressure. As shown in FIG. 6 may be calculated based upon the two-dimensional map showing the relationship between the correction coefficient C 1 and the air amount and the intake pipe pressure. In this case, the angle threshold theta L is determined by multiplying by the following equation (4), the reference angle threshold theta Lbase and the correction coefficient C 1. θ L = θ Lbase × C 1 (4)
【００２６】また、選択的に、スロットル弁は機関回転
数が大きな時にはスロットル弁は閉弁方向に力を受ける
ことを考慮して、機関回転数補正係数Ｃneをさらに定め
てもよい。図７に示すように、機関回転数補正係数Ｃne
は、適宜に定めた基準回転数の時に１であり、回転数の
増加に応じて増加する傾向がある。このように機関回転
数補正係数Ｃneを用いる場合、開度閾値θLは、以下の
式（５）に示すようになる。 θL＝θLbase×Ｃne （５） また、他の補正係数と併用する場合には、例えば以下の
式（６）のようになる。 θL＝θLbase×Ｃa×Ｃp×Ｃne （６） 以上のように、スロットルにかかる力を考慮して開度閾
値θLを定めることにより、スロットルが異常閉弁しな
いことを保証することのできる範囲で開度閾値θLを可
能な限り小さく定めることができ、それにより、広い開
度範囲で吸気量制御を行うことができる。Alternatively, the engine speed correction coefficient C ne may be further determined in consideration of the fact that the throttle valve receives a force in the valve closing direction when the engine speed is high. As shown in FIG. 7, the engine speed correction coefficient C ne
Is 1 when the reference rotational speed is appropriately determined, and tends to increase as the rotational speed increases. When the engine speed correction coefficient C ne is thus used, the opening degree threshold value θ L is expressed by the following equation (5). θ L = θ Lbase × C ne (5) When used in combination with another correction coefficient, for example, the following equation (6) is used. θ L = θ Lbase × C a × C p × C ne (6) As described above, by setting the opening threshold value θ L in consideration of the force applied to the throttle, it is guaranteed that the throttle will not abnormally close. The opening degree threshold value θ L can be set as small as possible within a range in which the intake air amount can be controlled, whereby the intake air amount control can be performed over a wide opening degree range.
【００２７】上述した実施形態では、スロットルセンサ
５が故障した場合において、ステップ１６において、推
定開度θBと目標開度θ2とに基づいてフィードバック制
御を行っているが、他の実施形態では、スロットルセン
サ５を使用することなく、実吸気量ＧＡと目標吸気量Ｇ
ＡTの間の偏差Δθ′′′とに基づいてフィードバック
制御を行うことも可能である。目標吸気量ＧＡTはステ
ップ１２で求めた値を採用し、実吸気量ＧＡは、上述の
実施形態と同様に、エアフローメータ９から直接的に検
出する。In the above-described embodiment, when the throttle sensor 5 fails, feedback control is performed in step 16 based on the estimated opening degree θ B and the target opening degree θ 2 , but in other embodiments, the feedback control is performed. , The actual intake air amount GA and the target intake air amount G without using the throttle sensor 5.
It is also possible to perform feedback control based on the deviation Δθ ′ ″ between AT . The target intake air amount GA T adopts the value obtained in step 12, actual intake air amount GA, as in the embodiment described above, directly detects the airflow meter 9.
【００２８】[0028]
【発明の効果】このように請求項１に記載の発明にかか
る吸気制御装置によれば、機関の吸気通路に配置された
スロットル弁と、前記スロットル弁を駆動するアクチュ
エータとを具備し、機関運転状態により定まる目標開度
に基づいて前記スロットル弁をフィードフォワード制御
する吸気制御装置において、前記目標開度が予め定めた
閾値を下回る時には、前記目標開度を増大補正し、補正
後の目標開度に基づいて前記スロットル弁をフィードフ
ォワード制御する。それにより、スロットル弁が小さな
目標開度にフィードフォワード制御されて吸気による比
較的大きな力がスロットル弁に作用して異常閉弁するこ
とを防止することができる。As described above, according to the intake control apparatus of the first aspect, the engine operation includes the throttle valve disposed in the intake passage of the engine, and the actuator for driving the throttle valve. In an intake control device that feed-forward controls the throttle valve based on a target opening determined by a state, when the target opening is below a predetermined threshold, the target opening is increased and corrected, and the corrected target opening is corrected. The feedforward control of the throttle valve is performed based on Thus, it is possible to prevent the throttle valve from being abnormally closed by feedforward control of the throttle valve to a small target opening degree and a relatively large force due to intake air acting on the throttle valve.
【図１】本発明の内燃機関の吸気制御装置の概略構成図
である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an intake control device for an internal combustion engine according to the present invention.
【図２】本発明の内燃機関の吸気制御を説明するフロー
チャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating intake control of an internal combustion engine according to the present invention.
【図３】ロータリーソレノイド式トルクモータの駆動量
と回転角度の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a drive amount and a rotation angle of a rotary solenoid type torque motor.
【図４】空気量と空気量補正係数の関係を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an air amount and an air amount correction coefficient.
【図５】吸気管圧力と吸気管圧力補正係数の関係を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an intake pipe pressure and an intake pipe pressure correction coefficient.
【図６】空気量及び吸気管圧力と補正係数の関係を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an air amount, an intake pipe pressure, and a correction coefficient.
【図７】回転数と補正係数の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a rotation speed and a correction coefficient.
１…内燃機関 ２…吸気通路 ４…スロットル弁 ６…アクチュエータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Intake passage 4 ... Throttle valve 6 ... Actuator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/22 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３１０Ｋ Ｆターム(参考） 3G065 CA05 CA38 DA06 EA09 FA07 FA11 FA14 GA05 GA09 GA10 GA41 GA47 HA19 KA33 KA35 KA36 3G301 HA01 JA08 JA31 KA08 LA03 LC04 LC10 NA08 NB02 NB20 NC02 ND15 ND42 NE01 NE20 PA01Z PA11Z PE01Z PE08Z PF03Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 41/22 310 F02D 41/22 310K F-term (Reference) 3G065 CA05 CA38 DA06 EA09 FA07 FA11 FA14 GA05 GA09 GA10 GA41 GA47 HA19 KA33 KA35 KA36 3G301 HA01 JA08 JA31 KA08 LA03 LC04 LC10 NA08 NB02 NB20 NC02 ND15 ND42 NE01 NE20 PA01Z PA11Z PE01Z PE08Z PF03Z
Claims (6)
弁と、前記スロットル弁を駆動するアクチュエータとを
具備し、機関運転状態により定まる目標開度に基づいて
前記スロットル弁をフィードフォワード制御する吸気制
御装置において、 前記目標開度が予め定めた閾値を下回る時には、前記目
標開度を増大補正し、補正後の目標開度に基づいて前記
スロットル弁をフィードフォワード制御することを特徴
とする吸気制御装置。1. An intake control, comprising: a throttle valve disposed in an intake passage of an engine; and an actuator for driving the throttle valve, wherein the intake valve performs feedforward control of the throttle valve based on a target opening determined by an engine operating state. In the device, when the target opening falls below a predetermined threshold, the target opening is increased and corrected, and the throttle valve is feed-forward-controlled based on the corrected target opening. .
度検出手段と、気筒内へ供給された新気量を推定する新
気量推定手段とを具備し、 前記目標開度と前記開度検出手段によって検出した実開
度との偏差に基づいて前記スロットル弁をフィードバッ
ク制御し、 前記開度検出手段が故障した場合においては、前記新気
量推定手段によって推定した新気量に基づいて前記実開
度を決定して前記スロットル弁をフィードバック制御す
ることを特徴とする請求項１に記載の吸気制御装置。2. An engine control apparatus according to claim 1, further comprising: an opening degree detecting means for detecting an actual opening degree of the throttle valve; and a fresh air amount estimating means for estimating a fresh air amount supplied into the cylinder. The throttle valve is feedback-controlled based on a deviation from the actual opening detected by the degree detecting means, and when the opening degree detecting means fails, based on the fresh air amount estimated by the fresh air amount estimating means. 2. The intake control device according to claim 1, wherein the actual opening is determined, and the throttle valve is feedback-controlled.
る新気量推定手段を具備し、機関運転状態により定まる
目標新気量と前記新気量推定手段によって推定した推定
新気量との偏差に基づいて前記スロットル弁をフィード
バック制御することを特徴とする請求項１に記載の吸気
制御装置。3. A fresh air amount estimating means for estimating the amount of fresh air supplied into the cylinder, wherein a target fresh air amount determined by an engine operating state and an estimated fresh air amount estimated by the fresh air amount estimating means are provided. 2. The intake control device according to claim 1, wherein the throttle valve is feedback-controlled based on a deviation from the throttle valve.
大きい値となるように設定されていることを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載の吸気制御装置。4. The intake control device according to claim 1, wherein the threshold value is set so as to increase as the pressure in the intake pipe decreases.
小さい値となるように設定されていることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の吸気制御装置。5. The intake control device according to claim 1, wherein the threshold value is set to a smaller value as the amount of air in the intake pipe increases.
い値となるように設定されていることを特徴とする請求
項１〜５のいずれかに記載の吸気制御装置。6. The intake control device according to claim 1, wherein the threshold value is set to a smaller value as the engine speed increases.
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