JP2003056372A - 内燃機関の制御システム及び方法 - Google Patents
内燃機関の制御システム及び方法Info
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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
(57)【要約】
【課題】 瞬時的な開回路状態発生後のスロットル需要
の増大にスムーズに応動する電子制御スロットルを有す
る内燃機関（エンジン）の制御システム及び方法を提供
する。 【解決手段】 内燃機関（１０）は、エンジン制御装置
（１２）及びスロットル制御回路により駆動されるスロ
ットル制御モータ（３６）を含む電子制御スロットルを
有している。本発明の制御方法では、スロットル制御回
路中の開回路状態を検出し、次に閉回路状態を検出す
る。閉回路状態の検出後、スロットル位置コマンドをク
リッピングし、クリッピングしたスロットル位置をスロ
ットル制御モータに適用する。
の増大にスムーズに応動する電子制御スロットルを有す
る内燃機関（エンジン）の制御システム及び方法を提供
する。 【解決手段】 内燃機関（１０）は、エンジン制御装置
（１２）及びスロットル制御回路により駆動されるスロ
ットル制御モータ（３６）を含む電子制御スロットルを
有している。本発明の制御方法では、スロットル制御回
路中の開回路状態を検出し、次に閉回路状態を検出す
る。閉回路状態の検出後、スロットル位置コマンドをク
リッピングし、クリッピングしたスロットル位置をスロ
ットル制御モータに適用する。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、内燃機関制御装置及びスロッ
トル制御回路によって駆動されるスロットル制御モニタ
を含む電子制御スロットルを有する内燃機関に関する。
トル制御回路によって駆動されるスロットル制御モニタ
を含む電子制御スロットルを有する内燃機関に関する。
【０００２】
【背景技術】内燃機関（以下、「エンジン」ともいう）
は、複数のシリンダを有している。各シリンダは、イン
テーク又は吸気マニホルド及びエキゾースト又は排気マ
ニホルド並びにこれらと関連した吸気弁及び排気弁を有
している。ピストンが、各シリンダ内に納められてい
て、火花点火形式のエンジンでは、点火プラグも又、各
シリンダのところに設けられている。シリンダの燃焼室
内では、空気と燃料の混合気のデトネーション（爆発）
を行わせてエンジンを駆動する。燃料は、多くの公知の
方法のうちの任意のもので、例えば、吸気マニホルド中
の到来空気流に注入することにより導入される。
は、複数のシリンダを有している。各シリンダは、イン
テーク又は吸気マニホルド及びエキゾースト又は排気マ
ニホルド並びにこれらと関連した吸気弁及び排気弁を有
している。ピストンが、各シリンダ内に納められてい
て、火花点火形式のエンジンでは、点火プラグも又、各
シリンダのところに設けられている。シリンダの燃焼室
内では、空気と燃料の混合気のデトネーション（爆発）
を行わせてエンジンを駆動する。燃料は、多くの公知の
方法のうちの任意のもので、例えば、吸気マニホルド中
の到来空気流に注入することにより導入される。
【０００３】吸気マニホルドを通る空気の流れは、スロ
ットルプレート及びスロットルアクチュエータを含むス
ロットルによって制御される。スロットル位置センサ
が、スロットルの位置を検出する。
ットルプレート及びスロットルアクチュエータを含むス
ロットルによって制御される。スロットル位置センサ
が、スロットルの位置を検出する。
【０００４】エンジン制御装置は、噴射時期及び点火時
期を含むエンジンの種々の動作特徴を制御する。制御装
置は又、信号をスロットルアクチュエータに送ることに
よりスロットルプレートを電子的に制御する。代表的に
は、制御装置は、信号をスロットルアクチュエータに送
り、スロットル位置センサから信号を受け取ってスロッ
トルの閉ループ制御を可能にする。制御装置からスロッ
トルアクチュエータに送られるスロットル位置コマンド
は、とりわけドライバー（運転手）インタフェースから
受け取った情報、例えば燃料需要に基づいて決定され
る。
期を含むエンジンの種々の動作特徴を制御する。制御装
置は又、信号をスロットルアクチュエータに送ることに
よりスロットルプレートを電子的に制御する。代表的に
は、制御装置は、信号をスロットルアクチュエータに送
り、スロットル位置センサから信号を受け取ってスロッ
トルの閉ループ制御を可能にする。制御装置からスロッ
トルアクチュエータに送られるスロットル位置コマンド
は、とりわけドライバー（運転手）インタフェースから
受け取った情報、例えば燃料需要に基づいて決定され
る。
【０００５】従来の電子制御スロットルシステム及び関
連の方法は、商業的に成功している多くの用途で用いら
れている。しかしながら、状況によっては、代表的には
スロットル制御モータ及びスロットルモータ回路を有す
るスロットルアクチュエータが直ちに応動しない場合が
ある。即ち、瞬時開回路状態がスロットルモータ回路中
のどこかで生じる場合があり、それにより、スロットル
には動力が供給されないのでスロットルが既定位置にな
る場合がある。かかる状況では、既存の電子制御スロッ
トルは、瞬時モータ開回路状態が消滅して次に回路が再
び閉じられると非常にすばやく応動する場合がある。瞬
時モータ開回路状態の発生後における電子制御スロット
ルの迅速な応答は、或る特定の状況では望ましくない場
合がある。上述の理由で、瞬時開回路状態発生後におけ
るスロットル制御が正確に制御されて望ましくない急激
なスロットルプレート位置の変化の恐れを減少させる電
子制御スロットルを備えた内燃機関を制御する方法が要
望されている。
連の方法は、商業的に成功している多くの用途で用いら
れている。しかしながら、状況によっては、代表的には
スロットル制御モータ及びスロットルモータ回路を有す
るスロットルアクチュエータが直ちに応動しない場合が
ある。即ち、瞬時開回路状態がスロットルモータ回路中
のどこかで生じる場合があり、それにより、スロットル
には動力が供給されないのでスロットルが既定位置にな
る場合がある。かかる状況では、既存の電子制御スロッ
トルは、瞬時モータ開回路状態が消滅して次に回路が再
び閉じられると非常にすばやく応動する場合がある。瞬
時モータ開回路状態の発生後における電子制御スロット
ルの迅速な応答は、或る特定の状況では望ましくない場
合がある。上述の理由で、瞬時開回路状態発生後におけ
るスロットル制御が正確に制御されて望ましくない急激
なスロットルプレート位置の変化の恐れを減少させる電
子制御スロットルを備えた内燃機関を制御する方法が要
望されている。
【０００６】
【発明の概要】したがって、本発明の目的は、瞬時開回
路状態に続く閉回路状態の検出後、スロットル位置コマ
ンドをクリッピングし、次にこれをスロットル制御モー
タに与え、それにより瞬時開回路状態後におけるスロッ
トル需要の増大に対するスムーズな応答性をもたらす電
子制御スロットルを備えた内燃機関の制御方法を提供す
ることにある。
路状態に続く閉回路状態の検出後、スロットル位置コマ
ンドをクリッピングし、次にこれをスロットル制御モー
タに与え、それにより瞬時開回路状態後におけるスロッ
トル需要の増大に対するスムーズな応答性をもたらす電
子制御スロットルを備えた内燃機関の制御方法を提供す
ることにある。
【０００７】この目的の達成にあたり、内燃機関の制御
方法が提供される。内燃機関はエンジン制御装置及びス
ロットル制御回路によって駆動されるスロットル制御モ
ータを含む電子制御スロットルを有する。上記方法は、
スロットル制御モータについてのスロットル位置コマン
ドを決定する段階と、スロットル位置コマンドをスロッ
トル制御回路でスロットル制御モータに与える段階とを
有する。上記方法は、スロットル制御回路中の開回路状
態を検出する段階と、スロットル制御回路中の閉回路状
態を検出する段階と、閉回路状態の検出後、スロットル
位置コマンドをクリッピングする段階とを有する。次い
で、クリッピングしたスロットル位置コマンドをスロッ
トル制御回路でスロットル制御モータに与える。
方法が提供される。内燃機関はエンジン制御装置及びス
ロットル制御回路によって駆動されるスロットル制御モ
ータを含む電子制御スロットルを有する。上記方法は、
スロットル制御モータについてのスロットル位置コマン
ドを決定する段階と、スロットル位置コマンドをスロッ
トル制御回路でスロットル制御モータに与える段階とを
有する。上記方法は、スロットル制御回路中の開回路状
態を検出する段階と、スロットル制御回路中の閉回路状
態を検出する段階と、閉回路状態の検出後、スロットル
位置コマンドをクリッピングする段階とを有する。次い
で、クリッピングしたスロットル位置コマンドをスロッ
トル制御回路でスロットル制御モータに与える。
【０００８】好ましい実施形態では、電子制御スロット
ルは、スロットル位置センサを更に有する。開回路状態
を検出する段階は、スロットル位置センサを用いて実際
のスロットル位置を決定する段階と、スロットル位置コ
マンドと実際のスロットル位置を比較する段階とを有す
る。次いで、比較に基づいて開回路状態を検出する。さ
らに好ましい実施形態では、スロットルは、公称既定位
置、開き停止位置及び閉じ停止位置を有する。比較に基
づいて開回路状態を検出する段階は、比較に基づいてス
ロットルの停止部当接保持モードを決定する段階を有す
る。停止部当接保持モードが存在しているとき、実際の
スロットル位置を、現在の停止部当接保持モードが開き
停止部当接保持モードである場合に開き停止位置として
記憶する。現在の停止部当接保持モードが閉じ停止部当
接保持モードである場合に実際のスロットル位置を閉じ
停止位置として記憶する。停止部当接保持モードが存在
しているとき、実際のスロットル位置が公称既定位置の
近くにあって実際のスロットル位置が現在の停止部当接
保持モードにとって不適当である場合に開回路状態を検
出する。さらに、好ましい実施形態では、閉回路状態を
検出する段階は、実際のスロットル位置がもはや公称既
定位置の近くにない場合に閉回路状態を検出する段階を
更に含む。
ルは、スロットル位置センサを更に有する。開回路状態
を検出する段階は、スロットル位置センサを用いて実際
のスロットル位置を決定する段階と、スロットル位置コ
マンドと実際のスロットル位置を比較する段階とを有す
る。次いで、比較に基づいて開回路状態を検出する。さ
らに好ましい実施形態では、スロットルは、公称既定位
置、開き停止位置及び閉じ停止位置を有する。比較に基
づいて開回路状態を検出する段階は、比較に基づいてス
ロットルの停止部当接保持モードを決定する段階を有す
る。停止部当接保持モードが存在しているとき、実際の
スロットル位置を、現在の停止部当接保持モードが開き
停止部当接保持モードである場合に開き停止位置として
記憶する。現在の停止部当接保持モードが閉じ停止部当
接保持モードである場合に実際のスロットル位置を閉じ
停止位置として記憶する。停止部当接保持モードが存在
しているとき、実際のスロットル位置が公称既定位置の
近くにあって実際のスロットル位置が現在の停止部当接
保持モードにとって不適当である場合に開回路状態を検
出する。さらに、好ましい実施形態では、閉回路状態を
検出する段階は、実際のスロットル位置がもはや公称既
定位置の近くにない場合に閉回路状態を検出する段階を
更に含む。
【０００９】さらに、本発明の実施にあたり、内燃機関
の制御システムが提供される。このシステムは、内燃機
関制御装置及びスロットル制御回路によって駆動される
スロットル制御モータを含む電子制御スロットルを有す
る。かかるシステムは、スロットル制御モータについて
のスロットル位置コマンドを決定し、スロットル位置コ
マンドをスロットル制御回路でスロットル制御モータに
与えるよう構成されている。このシステムは更に、、ス
ロットル制御回路中の開回路状態を検出し、スロットル
制御回路中の閉回路状態を検出し、閉回路状態の検出
後、スロットル位置コマンドをクリッピングし、クリッ
ピングしたスロットル位置コマンドをスロットル制御回
路でスロットル制御モータに与えるように構成されてい
る。好ましい実施形態では、好ましい方法の他の特徴を
組み込むのがよい。
の制御システムが提供される。このシステムは、内燃機
関制御装置及びスロットル制御回路によって駆動される
スロットル制御モータを含む電子制御スロットルを有す
る。かかるシステムは、スロットル制御モータについて
のスロットル位置コマンドを決定し、スロットル位置コ
マンドをスロットル制御回路でスロットル制御モータに
与えるよう構成されている。このシステムは更に、、ス
ロットル制御回路中の開回路状態を検出し、スロットル
制御回路中の閉回路状態を検出し、閉回路状態の検出
後、スロットル位置コマンドをクリッピングし、クリッ
ピングしたスロットル位置コマンドをスロットル制御回
路でスロットル制御モータに与えるように構成されてい
る。好ましい実施形態では、好ましい方法の他の特徴を
組み込むのがよい。
【００１０】さらに、本発明の実施にあたり、内燃機関
が提供される。内燃機関は、内燃機関制御装置及びスロ
ットル制御回路によって駆動されるスロットル制御モー
タを含む電子制御スロットルを有する。この内燃機関
は、スロットル制御モータについてのスロットル位置コ
マンドを決定し、スロットル位置コマンドをスロットル
制御回路でスロットル制御モータに与えるよう構成され
ている。かかる内燃機関は更に、スロットル制御回路中
の開回路状態を検出し、スロットル制御回路中の閉回路
状態を検出し、閉回路状態の検出後、スロットル位置コ
マンドをクリッピングするよう構成されている。クリッ
ピングしたスロットル位置コマンドは、スロットル制御
回路でスロットル制御モータに与えられる。好ましい内
燃機関では、好ましい方法の他の特徴を組み込むのがよ
い。
が提供される。内燃機関は、内燃機関制御装置及びスロ
ットル制御回路によって駆動されるスロットル制御モー
タを含む電子制御スロットルを有する。この内燃機関
は、スロットル制御モータについてのスロットル位置コ
マンドを決定し、スロットル位置コマンドをスロットル
制御回路でスロットル制御モータに与えるよう構成され
ている。かかる内燃機関は更に、スロットル制御回路中
の開回路状態を検出し、スロットル制御回路中の閉回路
状態を検出し、閉回路状態の検出後、スロットル位置コ
マンドをクリッピングするよう構成されている。クリッ
ピングしたスロットル位置コマンドは、スロットル制御
回路でスロットル制御モータに与えられる。好ましい内
燃機関では、好ましい方法の他の特徴を組み込むのがよ
い。
【００１１】本発明の実施形態と関連した利点は数多く
ある。例えば、もし万が一瞬時開回路状態がスロットル
モータ回路中のどこかで生じても、以下に述べる動作が
生じる。スロットルコマンドは２０°である。モータ開
回路状態が生じる。スロットルは、これに動力が供給さ
れないので既定値（例えば、５°）になる。ドライバー
は出力の減少に気がつき、加速ペダルを踏み込む。スロ
ットルコマンドは８０°になる。低エンジン出力が続
く。次に、モータ回路が閉じる。従来型電子制御スロッ
トルでは、ドライバーは、出力の急激な増大によってび
っくりする場合がある。本発明によれば、開回路状態を
検出し、その次に生じる回路の閉じ状態を検出し、スロ
ットル位置コマンドを制限し又はクリッピングし、その
次にスロットル制御モータに送り、その結果、送られた
スロットル位置コマンドのスムーズな変化が得られるこ
とになる。
ある。例えば、もし万が一瞬時開回路状態がスロットル
モータ回路中のどこかで生じても、以下に述べる動作が
生じる。スロットルコマンドは２０°である。モータ開
回路状態が生じる。スロットルは、これに動力が供給さ
れないので既定値（例えば、５°）になる。ドライバー
は出力の減少に気がつき、加速ペダルを踏み込む。スロ
ットルコマンドは８０°になる。低エンジン出力が続
く。次に、モータ回路が閉じる。従来型電子制御スロッ
トルでは、ドライバーは、出力の急激な増大によってび
っくりする場合がある。本発明によれば、開回路状態を
検出し、その次に生じる回路の閉じ状態を検出し、スロ
ットル位置コマンドを制限し又はクリッピングし、その
次にスロットル制御モータに送り、その結果、送られた
スロットル位置コマンドのスムーズな変化が得られるこ
とになる。
【００１２】本発明では、スロットルは、公称既定位
置、開き停止位置及び閉じ停止位置を有し、比較に基づ
いて開回路状態を検出する段階は、比較に基づいてスロ
ットルの停止部当接保持モードを決定する段階と、停止
部当接保持モードが存在しているとき、実際のスロット
ル位置を、現在の停止部当接保持モードが開き停止部当
接保持モードである場合に開き停止位置として記憶し、
現在の停止部当接保持モードが閉じ停止部当接保持モー
ドである場合に閉じ停止位置として記憶する段階と、停
止部当接保持モードが存在しているとき、実際のスロッ
トル位置が公称既定位置の近くにあって実際のスロット
ル位置が現在の停止部当接保持モードにとって不適当で
ある場合に開回路状態を検出する段階とから成るのが好
ましい。
置、開き停止位置及び閉じ停止位置を有し、比較に基づ
いて開回路状態を検出する段階は、比較に基づいてスロ
ットルの停止部当接保持モードを決定する段階と、停止
部当接保持モードが存在しているとき、実際のスロット
ル位置を、現在の停止部当接保持モードが開き停止部当
接保持モードである場合に開き停止位置として記憶し、
現在の停止部当接保持モードが閉じ停止部当接保持モー
ドである場合に閉じ停止位置として記憶する段階と、停
止部当接保持モードが存在しているとき、実際のスロッ
トル位置が公称既定位置の近くにあって実際のスロット
ル位置が現在の停止部当接保持モードにとって不適当で
ある場合に開回路状態を検出する段階とから成るのが好
ましい。
【００１３】また、閉回路状態を検出する段階は、実際
のスロットル位置がもはや公称既定位置の近くにない場
合に閉回路状態を検出する段階を更に含むのが好まし
い。
のスロットル位置がもはや公称既定位置の近くにない場
合に閉回路状態を検出する段階を更に含むのが好まし
い。
【００１４】更に、閉回路状態を検出する段階は、実際
のスロットル位置がもはや公称の既定位置の近くにない
場合に閉回路状態を検出する段階を更に含むのが好まし
い。
のスロットル位置がもはや公称の既定位置の近くにない
場合に閉回路状態を検出する段階を更に含むのが好まし
い。
【００１５】更にまた、スロットルは、公称既定位置、
開き停止位置及び閉じ停止位置を有し、比較に基づいて
開回路状態を検出する構成は、比較に基づいてスロット
ルの停止部当接保持モードを決定する構成と、停止部当
接保持モードが存在しているとき、実際のスロットル位
置を、現在の停止部当接保持モードが開き停止部当接保
持モードである場合に開き停止位置として記憶し、現在
の停止部当接保持モードが閉じ停止部当接保持モードで
ある場合に閉じ停止位置として記憶する構成と、停止部
当接保持モードが存在しているとき、実際のスロットル
位置が公称既定位置の近くにあって実際のスロットル位
置が現在の停止部当接保持モードにとって不適当である
場合に開回路状態を検出する構成とから成るのが好まし
い。
開き停止位置及び閉じ停止位置を有し、比較に基づいて
開回路状態を検出する構成は、比較に基づいてスロット
ルの停止部当接保持モードを決定する構成と、停止部当
接保持モードが存在しているとき、実際のスロットル位
置を、現在の停止部当接保持モードが開き停止部当接保
持モードである場合に開き停止位置として記憶し、現在
の停止部当接保持モードが閉じ停止部当接保持モードで
ある場合に閉じ停止位置として記憶する構成と、停止部
当接保持モードが存在しているとき、実際のスロットル
位置が公称既定位置の近くにあって実際のスロットル位
置が現在の停止部当接保持モードにとって不適当である
場合に開回路状態を検出する構成とから成るのが好まし
い。
【００１６】また、閉回路状態を検出する構成は、実際
のスロットル位置がもはや公称既定位置の近くにない場
合に閉回路状態を検出する構成を更に含むのが好まし
い。
のスロットル位置がもはや公称既定位置の近くにない場
合に閉回路状態を検出する構成を更に含むのが好まし
い。
【００１７】更に、閉回路状態を検出する構成は、実際
のスロットル位置がもはや公称の既定位置の近くにない
場合に閉回路状態を検出する構成を更に含むのが好まし
い。
のスロットル位置がもはや公称の既定位置の近くにない
場合に閉回路状態を検出する構成を更に含むのが好まし
い。
【００１８】更にまた、スロットルは、公称既定位置、
開き停止位置及び閉じ停止位置を有し、比較に基づいて
開回路状態を検出する構成は、比較に基づいてスロット
ルの停止部当接保持モードを決定する構成と、停止部当
接保持モードが存在しているとき、実際のスロットル位
置を、現在の停止部当接保持モードが開き停止部当接保
持モードである場合に開き停止位置として記憶し、現在
の停止部当接保持モードが閉じ停止部当接保持モードで
ある場合に閉じ停止位置として記憶する構成と、停止部
当接保持モードが存在しているとき、実際のスロットル
位置が公称既定位置の近くにあって実際のスロットル位
置が現在の停止部当接保持モードにとって不適当である
場合に開回路状態を検出する構成とから成るのが好まし
い。
開き停止位置及び閉じ停止位置を有し、比較に基づいて
開回路状態を検出する構成は、比較に基づいてスロット
ルの停止部当接保持モードを決定する構成と、停止部当
接保持モードが存在しているとき、実際のスロットル位
置を、現在の停止部当接保持モードが開き停止部当接保
持モードである場合に開き停止位置として記憶し、現在
の停止部当接保持モードが閉じ停止部当接保持モードで
ある場合に閉じ停止位置として記憶する構成と、停止部
当接保持モードが存在しているとき、実際のスロットル
位置が公称既定位置の近くにあって実際のスロットル位
置が現在の停止部当接保持モードにとって不適当である
場合に開回路状態を検出する構成とから成るのが好まし
い。
【００１９】また、閉回路状態を検出する構成は、実際
のスロットル位置がもはや公称既定位置の近くにない場
合に閉回路状態を検出する構成を更に含むのが好まし
い。
のスロットル位置がもはや公称既定位置の近くにない場
合に閉回路状態を検出する構成を更に含むのが好まし
い。
【００２０】更に、閉回路状態を検出する構成は、実際
のスロットル位置がもはや公称の既定位置の近くにない
場合に閉回路状態を検出する構成を更に含むのが好まし
い。
のスロットル位置がもはや公称の既定位置の近くにない
場合に閉回路状態を検出する構成を更に含むのが好まし
い。
【００２１】本発明の上記目的及び他の目的、特徴並び
に利点は、添付の図面を参照して好ましい実施形態につ
いての以下の詳細な説明を読むと明らかになろう。
に利点は、添付の図面を参照して好ましい実施形態につ
いての以下の詳細な説明を読むと明らかになろう。
【００２２】
【好ましい実施形態の詳細な説明】図１を参照すると、
エンジン１０は、複数のシリンダ２０を有し、各シリン
ダ２０は、関連のインテーク又は吸気マニホルド２２及
びエキゾースト又は排気マニホルド２４を有している。
したがって、エンジン１０は各シリンダ２０について吸
気弁２６及び排気弁２８を更に有している。燃料供給
は、任意の公知の方法で、例えば、燃料をインテーク空
気流中に注入する燃料噴射器３０により制御できる。点
火プラグ３２が火花を生じさせて圧縮空気と燃料の混合
気に点火し、爆発行程中、ピストン３１を駆動させる。
エンジン１０は、複数のシリンダ２０を有し、各シリン
ダ２０は、関連のインテーク又は吸気マニホルド２２及
びエキゾースト又は排気マニホルド２４を有している。
したがって、エンジン１０は各シリンダ２０について吸
気弁２６及び排気弁２８を更に有している。燃料供給
は、任意の公知の方法で、例えば、燃料をインテーク空
気流中に注入する燃料噴射器３０により制御できる。点
火プラグ３２が火花を生じさせて圧縮空気と燃料の混合
気に点火し、爆発行程中、ピストン３１を駆動させる。
【００２３】電子制御スロットルは、スロットルモータ
３６によって駆動されるスロットルプレート３４を有し
ている。スロットル位置センサ３８が、スロットルモー
タ３６がスロットル位置コマンドに応答してスロットル
プレート３４を駆動している間、スロットルの実際の位
置を計測する。制御装置１２も又、エンジン１０の一部
であると考えられ、スロットル位置コマンドを符号４４
で示すようにスロットルモータ３６に与える。さらに、
符号４６で示すように、スロットル位置センサ３８は実
際のスロットル位置を制御装置１２に送る。制御装置１
２も又、符号４０で示す噴射時期及び符号４２で示す点
火時期を含むエンジン動作状態の他の特徴を制御する。
加うるに、制御装置１２は、ドライバーインタフェース
１４からの信号、例えば燃料需要を受け取る。
３６によって駆動されるスロットルプレート３４を有し
ている。スロットル位置センサ３８が、スロットルモー
タ３６がスロットル位置コマンドに応答してスロットル
プレート３４を駆動している間、スロットルの実際の位
置を計測する。制御装置１２も又、エンジン１０の一部
であると考えられ、スロットル位置コマンドを符号４４
で示すようにスロットルモータ３６に与える。さらに、
符号４６で示すように、スロットル位置センサ３８は実
際のスロットル位置を制御装置１２に送る。制御装置１
２も又、符号４０で示す噴射時期及び符号４２で示す点
火時期を含むエンジン動作状態の他の特徴を制御する。
加うるに、制御装置１２は、ドライバーインタフェース
１４からの信号、例えば燃料需要を受け取る。
【００２４】本発明によれば、電子制御スロットルは、
瞬時開回路状態及びその次に生じる閉回路状態を検出
し、次にスロットル位置コマンドをクリッピングし、そ
の後にスロットル制御モータ３６に送るような仕方で制
御装置１２によって制御される。本発明の好ましい方法
が図２に示されている。制御は、開始ブロック６０から
決定ブロック６２に進む。制御装置は、スロットルにつ
いて最大閉じ位置と最大開き位置との間でほぼ連続した
位置制御機能を有している。最大閉じ位置と最大開き位
置の両方は、機械的停止部で制限される。スロットル位
置コマンドにより、スロットルがこれら機械的停止部
（ストップ）のうちの何れかに至るよう又はこれを越え
るよう指令され、又はスロットルプレートが障害物に遭
遇すると、制御装置は特定のモードに入る。これら特定
のモードは、閉じ停止部当接保持モード及び開き停止部
当接保持モード呼ばれている。開回路状態がモータ回路
中のどこかで生じた場合、これは制御装置にとっては、
既定位置の近くに障害物があるかのように受け取られ
る。というのは、モータはこれに動力が供給されないと
既定位置に進むからである。ブロック６２では、制御装
置がこれら特定モードのいずれにもない場合、アルゴリ
ズムは開始ブロック６０に戻る。
瞬時開回路状態及びその次に生じる閉回路状態を検出
し、次にスロットル位置コマンドをクリッピングし、そ
の後にスロットル制御モータ３６に送るような仕方で制
御装置１２によって制御される。本発明の好ましい方法
が図２に示されている。制御は、開始ブロック６０から
決定ブロック６２に進む。制御装置は、スロットルにつ
いて最大閉じ位置と最大開き位置との間でほぼ連続した
位置制御機能を有している。最大閉じ位置と最大開き位
置の両方は、機械的停止部で制限される。スロットル位
置コマンドにより、スロットルがこれら機械的停止部
（ストップ）のうちの何れかに至るよう又はこれを越え
るよう指令され、又はスロットルプレートが障害物に遭
遇すると、制御装置は特定のモードに入る。これら特定
のモードは、閉じ停止部当接保持モード及び開き停止部
当接保持モード呼ばれている。開回路状態がモータ回路
中のどこかで生じた場合、これは制御装置にとっては、
既定位置の近くに障害物があるかのように受け取られ
る。というのは、モータはこれに動力が供給されないと
既定位置に進むからである。ブロック６２では、制御装
置がこれら特定モードのいずれにもない場合、アルゴリ
ズムは開始ブロック６０に戻る。
【００２５】ブロック６４のところでは、スロットルが
開き停止部当接保持位置又は閉じ停止部当接保持位置の
何れかにあるので（なお、システム中には故障がないも
のと仮定する）、停止位置の何れかに対応したスロット
ル位置センサの出力がこの時点で学習される。しかしな
がら、ブロック６６のところでは、もしシステム中に故
障があれば（例えば、障害物の存在）、学習した値が不
合理な値でないかどうかの確認が行なわれる。即ち、停
止部位置に対応したスロットル位置センサの学習出力を
ブロック６６において設計上の許容誤差内にクリッピン
グする。
開き停止部当接保持位置又は閉じ停止部当接保持位置の
何れかにあるので（なお、システム中には故障がないも
のと仮定する）、停止位置の何れかに対応したスロット
ル位置センサの出力がこの時点で学習される。しかしな
がら、ブロック６６のところでは、もしシステム中に故
障があれば（例えば、障害物の存在）、学習した値が不
合理な値でないかどうかの確認が行なわれる。即ち、停
止部位置に対応したスロットル位置センサの学習出力を
ブロック６６において設計上の許容誤差内にクリッピン
グする。
【００２６】クリッピングが必要ではなく、これにより
学習位置が設計上の許容誤差内にあることが意味されて
いれば、停止位置が不適切であったことを指示するよう
設定された故障フラグをクリアする（ブロック６８，７
２）。次に、アルゴリズムは、開始ブロック６０に戻
る。他方、スロットル位置センサの学習出力値をクリッ
ピングした場合、停止部位置が不適切であることを指示
する故障フラグを設定する（ブロック６８，７０）。
学習位置が設計上の許容誤差内にあることが意味されて
いれば、停止位置が不適切であったことを指示するよう
設定された故障フラグをクリアする（ブロック６８，７
２）。次に、アルゴリズムは、開始ブロック６０に戻
る。他方、スロットル位置センサの学習出力値をクリッ
ピングした場合、停止部位置が不適切であることを指示
する故障フラグを設定する（ブロック６８，７０）。
【００２７】ブロック７４では、停止部が予期した位置
にないので障害物が存在しているか、或いはモータ回路
が開いているか（開回路状態にあるか）の何れかである
ことが分かる。これら２つの場合を区別するため、実際
の位置を調べる。実際の位置は公称の既定位置の近くに
ない場合、障害物が存在していることが結論づけられ、
アルゴリズムは単に開始ブロック６０に戻る。もし実際
の位置が公称の既定位置の近くにあれば、モータ回路が
開いていることが結論づけられ、制御はブロック７６に
進む。ブロック７６では、モータ回路が開いており、任
意適当な故障フラグが設定されていることが結論づけら
れる。ブロック７８では、制御装置が依然としてこれら
停止部当接保持モードのうちの一方にある限り、論理回
路は、実際の位置が既定位置の近くに依然としてあるか
どうかを調べ続ける。ブロック８０では、実際の位置が
既定位置から離れている場合、モータ回路は今や閉じら
れている（閉回路状態にある）ことが結論づけられ、制
御はブロック８２に進む。ブロック８２では、モータ回
路は今や閉じられていることが結論づけられ、モータ回
路の開き状態を表す故障フラグがクリアされ、制御はブ
ロック８４に進む。
にないので障害物が存在しているか、或いはモータ回路
が開いているか（開回路状態にあるか）の何れかである
ことが分かる。これら２つの場合を区別するため、実際
の位置を調べる。実際の位置は公称の既定位置の近くに
ない場合、障害物が存在していることが結論づけられ、
アルゴリズムは単に開始ブロック６０に戻る。もし実際
の位置が公称の既定位置の近くにあれば、モータ回路が
開いていることが結論づけられ、制御はブロック７６に
進む。ブロック７６では、モータ回路が開いており、任
意適当な故障フラグが設定されていることが結論づけら
れる。ブロック７８では、制御装置が依然としてこれら
停止部当接保持モードのうちの一方にある限り、論理回
路は、実際の位置が既定位置の近くに依然としてあるか
どうかを調べ続ける。ブロック８０では、実際の位置が
既定位置から離れている場合、モータ回路は今や閉じら
れている（閉回路状態にある）ことが結論づけられ、制
御はブロック８２に進む。ブロック８２では、モータ回
路は今や閉じられていることが結論づけられ、モータ回
路の開き状態を表す故障フラグがクリアされ、制御はブ
ロック８４に進む。
【００２８】ブロック８４に到達する場合は、モータ回
路が相当長い期間にわたって開いていた状況が存在し、
今やモータ回路が閉じられている場合である。というの
は、スロットルを既定位置とは別のどこかに位置決めで
きるからである。スロットルがスロットル位置コマンド
に即時応動できるようにすることの結果として、ドライ
バーが意図するレベルよりも高いレベルの加速が生じる
場合がある。本発明によれば、スロットル位置コマンド
を公称既定位置で始まる立上り（ramped up ）値までク
リッピングし、適用されたスロットル位置を、要求され
たスロットルコマンドに合わせてゆっくりと勾配をもっ
て上昇させる。ブロック８６は、制御アルゴリズムの終
わりである。
路が相当長い期間にわたって開いていた状況が存在し、
今やモータ回路が閉じられている場合である。というの
は、スロットルを既定位置とは別のどこかに位置決めで
きるからである。スロットルがスロットル位置コマンド
に即時応動できるようにすることの結果として、ドライ
バーが意図するレベルよりも高いレベルの加速が生じる
場合がある。本発明によれば、スロットル位置コマンド
を公称既定位置で始まる立上り（ramped up ）値までク
リッピングし、適用されたスロットル位置を、要求され
たスロットルコマンドに合わせてゆっくりと勾配をもっ
て上昇させる。ブロック８６は、制御アルゴリズムの終
わりである。
【００２９】図２は本発明の好ましい方法を流れ図の形
で示しているが、図３は、本発明の好ましい実施形態を
符号１００で制御システムの線図として示している。ス
ロットル位置コマンド１０２を、スロットル位置コマン
ドクリッピング論理回路１０４で受け取り、適用スロッ
トル位置１０６が加算器１０８に入る。通常の作動中、
適用スロットル位置１０６は、スロットル位置コマンド
１０２と同一である。或る特定の状況では、適用スロッ
トル位置１０６は、スロットル位置コマンド１０２のク
リッピングされたバージョンである。加算器１０８は、
スロットル位置センサ１１２によって計測された実際の
スロットル位置１１０をも受け取る。加算器１０８は、
制御装置１１６に送られるエラー信号を決定する。制御
装置１１６は、信号１１８をモータ１２０に送ってスロ
ットルプレートを制御する。回路状態論理回路１３０
は、実際のスロットル位置１１０及び指令されたスロッ
トル位置１０２をモニタし、指令スロットル位置をクリ
ッピングするかどうかを表す出力１３２をクリッピング
論理回路１０４に送る。図３の制御装置１００の作用及
び図２の方法は、図４のグラフを参照すると分かりやす
いであろう。
で示しているが、図３は、本発明の好ましい実施形態を
符号１００で制御システムの線図として示している。ス
ロットル位置コマンド１０２を、スロットル位置コマン
ドクリッピング論理回路１０４で受け取り、適用スロッ
トル位置１０６が加算器１０８に入る。通常の作動中、
適用スロットル位置１０６は、スロットル位置コマンド
１０２と同一である。或る特定の状況では、適用スロッ
トル位置１０６は、スロットル位置コマンド１０２のク
リッピングされたバージョンである。加算器１０８は、
スロットル位置センサ１１２によって計測された実際の
スロットル位置１１０をも受け取る。加算器１０８は、
制御装置１１６に送られるエラー信号を決定する。制御
装置１１６は、信号１１８をモータ１２０に送ってスロ
ットルプレートを制御する。回路状態論理回路１３０
は、実際のスロットル位置１１０及び指令されたスロッ
トル位置１０２をモニタし、指令スロットル位置をクリ
ッピングするかどうかを表す出力１３２をクリッピング
論理回路１０４に送る。図３の制御装置１００の作用及
び図２の方法は、図４のグラフを参照すると分かりやす
いであろう。
【００３０】図４においては、スロットル位置コマンド
１０２が実線で示されている。実際のスロットル位置１
１０は短い破線で示されている。適用されたスロットル
位置（これは、スロットル位置コマンド１０２に等しい
場合があると共にスロットル位置コマンド１０２のクリ
ッピングされたバージョンである場合がある）が、符号
１０６で示す長い破線で示されている。即ち、約１２秒
〜約２０秒の領域を除き、適用スロットル位置は、スロ
ットル位置コマンド１０２と同一である。
１０２が実線で示されている。実際のスロットル位置１
１０は短い破線で示されている。適用されたスロットル
位置（これは、スロットル位置コマンド１０２に等しい
場合があると共にスロットル位置コマンド１０２のクリ
ッピングされたバージョンである場合がある）が、符号
１０６で示す長い破線で示されている。即ち、約１２秒
〜約２０秒の領域を除き、適用スロットル位置は、スロ
ットル位置コマンド１０２と同一である。
【００３１】図示のように、０秒のところでは、スロッ
トル位置コマンドは０°から３０°に変化する。実際の
スロットル位置１１０は、図３に示すフィードバック制
御にしたがってコマンドスロットル位置１０２に追従す
る。５秒のところでは、スロットル位置コマンド１０２
は４５°に変化し、実際のスロットル位置１１０がこれ
に追従する。約８秒のところでは、瞬時的な回路状態が
生じている。スロットル位置コマンド１０２は４５°の
ままであるが、実際のスロットル位置１１０は約０°の
ところに示す既定値まで落ちる。約１０秒のところで
は、ドライバーは出力の減少を感じ、スロットル位置コ
マンド１０２について高い値を要求する（６０°）。モ
ータ回路が開いているので、実際のスロットル位置１１
０は公称既定値の状態のままである。約１２秒のところ
では、モータ駆動回路が閉じる。実際のスロットル位置
１１０はスロットル位置コマンド１０２に向かってすぐ
に上昇し始める。その時点において、回路状態論理回路
１３０は、実際のスロットル位置１１０と指令スロット
ル位置１０２を比較することにより、適用スロットル位
置１０６が指令スロットル位置１０２のクリッピングさ
れたバージョンのはずであると判定される。したがっ
て、スロットル位置コマンド１０２が２０秒に至るまで
６０°の状態のままであるが、適用スロットル位置１０
６をクリッピングしてこれがコマンドの示すスロットル
位置１０２と出会うまでゆっくりと上昇し、この出会っ
た時点ではクリッピングはもはや必要ではなく、適用ス
ロットル位置１０６は再び指令スロットル位置１０２と
同一である。
トル位置コマンドは０°から３０°に変化する。実際の
スロットル位置１１０は、図３に示すフィードバック制
御にしたがってコマンドスロットル位置１０２に追従す
る。５秒のところでは、スロットル位置コマンド１０２
は４５°に変化し、実際のスロットル位置１１０がこれ
に追従する。約８秒のところでは、瞬時的な回路状態が
生じている。スロットル位置コマンド１０２は４５°の
ままであるが、実際のスロットル位置１１０は約０°の
ところに示す既定値まで落ちる。約１０秒のところで
は、ドライバーは出力の減少を感じ、スロットル位置コ
マンド１０２について高い値を要求する（６０°）。モ
ータ回路が開いているので、実際のスロットル位置１１
０は公称既定値の状態のままである。約１２秒のところ
では、モータ駆動回路が閉じる。実際のスロットル位置
１１０はスロットル位置コマンド１０２に向かってすぐ
に上昇し始める。その時点において、回路状態論理回路
１３０は、実際のスロットル位置１１０と指令スロット
ル位置１０２を比較することにより、適用スロットル位
置１０６が指令スロットル位置１０２のクリッピングさ
れたバージョンのはずであると判定される。したがっ
て、スロットル位置コマンド１０２が２０秒に至るまで
６０°の状態のままであるが、適用スロットル位置１０
６をクリッピングしてこれがコマンドの示すスロットル
位置１０２と出会うまでゆっくりと上昇し、この出会っ
た時点ではクリッピングはもはや必要ではなく、適用ス
ロットル位置１０６は再び指令スロットル位置１０２と
同一である。
【００３２】本発明の最適実施形態を詳細に説明した
が、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発
明を実施する種々の別の設計例及び実施形態を想到でき
よう。
が、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発
明を実施する種々の別の設計例及び実施形態を想到でき
よう。
【図１】エンジン制御装置及び電子制御スロットルを含
む本発明の内燃機関を概略的に示す図である。
む本発明の内燃機関を概略的に示す図である。
【図２】本発明の好ましい方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の制御装置を示す略図である。
【図４】本発明の電子制御スロットルの動作状態を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
１０ 内燃機関（エンジン）
２０ シリンダ
２２ 吸気マニホルド
２４ 排気マニホルド
２６ 吸気弁
２８ 排気弁
３２ 点火プラグ
３４ スロットルプレート
３６ スロットルモータ
３８ スロットル位置センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 トマス レイモンド カルバートソン
アメリカ合衆国 ミシガン州 48154 リ
ヴォニア オークレイ 27815
Ｆターム(参考） 3G065 CA38 DA04 FA13 GA41 GA43
GA44
3G084 BA05 CA04 DA11 DA12 EA04
EA11 EB17 FA10
3G301 HA01 JA04 JA14 KA12 LA03
LC03 ND22 NE09 NE16 NE18
PA11Z
Claims (6)
- 【請求項１】 内燃機関の制御方法であって、内燃機関
は内燃機関制御装置及びスロットル制御回路によって駆
動されるスロットル制御モータを含む電子制御スロット
ルを有し、前記方法は、スロットル制御モータについて
のスロットル位置コマンドを決定する段階と、スロット
ル位置コマンドをスロットル制御回路でスロットル制御
モータに与える段階と、スロットル制御回路中の開回路
状態を検出する段階と、スロットル制御回路中の閉回路
状態を検出する段階と、閉回路状態の検出後、スロット
ル位置コマンドをクリッピングする段階と、クリッピン
グしたスロットル位置コマンドをスロットル制御回路で
スロットル制御モータに与える段階とを有することを特
徴とする方法。 - 【請求項２】 電子制御スロットルは、スロットル位置
センサを更に有し、開回路状態を検出する段階は、スロ
ットル位置センサを用いて実際のスロットル位置を決定
する段階と、スロットル位置コマンドと実際のスロット
ル位置を比較する段階と、比較に基づいて開回路状態を
検出する段階とから成ることを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項３】 内燃機関の制御システムであって、前記
システムは、内燃機関制御装置及びスロットル制御回路
によって駆動されるスロットル制御モータを含む電子制
御スロットルを有し、前記システムは、スロットル制御
モータについてのスロットル位置コマンドを決定し、ス
ロットル位置コマンドをスロットル制御回路でスロット
ル制御モータに与え、スロットル制御回路中の開回路状
態を検出し、スロットル制御回路中の閉回路状態を検出
し、閉回路状態の検出後、スロットル位置コマンドをク
リッピングし、クリッピングしたスロットル位置コマン
ドをスロットル制御回路でスロットル制御モータに与え
るように構成されていることを特徴とするシステム。 - 【請求項４】 電子制御スロットルは、スロットル位置
センサを更に有し、開回路状態を検出する構成は、スロ
ットル位置センサを用いて実際のスロットル位置を決定
する構成と、スロットル位置コマンドと実際のスロット
ル位置を比較する構成と、比較に基づいて開回路状態を
検出する構成とから成ることを特徴とする請求項３記載
のシステム。 - 【請求項５】 内燃機関であって、内燃機関は、内燃機
関制御装置及びスロットル制御回路によって駆動される
スロットル制御モータを含む電子制御スロットルを有
し、前記内燃機関は、スロットル制御モータについての
スロットル位置コマンドを決定し、スロットル位置コマ
ンドをスロットル制御回路でスロットル制御モータに与
え、スロットル制御回路中の開回路状態を検出し、スロ
ットル制御回路中の閉回路状態を検出し、閉回路状態の
検出後、スロットル位置コマンドをクリッピングし、ク
リッピングしたスロットル位置コマンドをスロットル制
御回路でスロットル制御モータに与えるように構成され
ていることを特徴とする内燃機関。 - 【請求項６】 電子制御スロットルは、スロットル位置
センサを更に有し、開回路状態を検出する構成は、スロ
ットル位置センサを用いて実際のスロットル位置を決定
する構成と、スロットル位置コマンドと実際のスロット
ル位置を比較する構成と、比較に基づいて開回路状態を
検出する構成とから成ることを特徴とする請求項５記載
の内燃機関。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/887,774 US6443128B1 (en) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | Method of controlling an internal combustion engine |
| US09/887774 | 2001-06-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003056372A true JP2003056372A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=25391828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002182964A Pending JP2003056372A (ja) | 2001-06-22 | 2002-06-24 | 内燃機関の制御システム及び方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6443128B1 (ja) |
| EP (1) | EP1270906A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003056372A (ja) |
| BR (1) | BR0201969A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7114487B2 (en) * | 2004-01-16 | 2006-10-03 | Ford Motor Company | Ice-breaking, autozero and frozen throttle plate detection at power-up for electronic motorized throttle |
| CN101871395B (zh) * | 2009-04-27 | 2013-05-08 | 上海工程技术大学 | 一种消防车发动机油门智能控制器 |
| CN101694183B (zh) * | 2009-10-16 | 2012-07-04 | 四川红光汽车机电有限公司 | 电子节气门体位置控制仪 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990006434A1 (en) * | 1988-11-29 | 1990-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Device for detecting and correcting faulty disconformity between desired and actual positions of a servo controlled regulating member |
| DE4036566A1 (de) * | 1990-11-16 | 1992-05-21 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur steuerung und/oder regelung einer betriebsgroesse einer brennkraftmaschine |
| JPH10299555A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-10 | Mitsubishi Motors Corp | 電子スロットル制御装置付き内燃機関の制御装置 |
| JPH11294252A (ja) * | 1998-04-13 | 1999-10-26 | Denso Corp | 電子制御装置 |
| US6345603B1 (en) * | 2000-04-11 | 2002-02-12 | Visteon Global Technologies, Inc. | Throttle control for vehicle using redundant throttle signals |
-
2001
- 2001-06-22 US US09/887,774 patent/US6443128B1/en not_active Expired - Lifetime
-
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