JP2003227359A - 電子スロットル制御装置 - Google Patents
電子スロットル制御装置Info
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Abstract
トル全閉点位置を始動時にスロットル弁を全閉させるこ
となく設定できるようにする。 【解決手段】イグニッションON時、オープナ位置にある
スロットル弁の開度THOPNONから、予め設定されている
スロットル全閉点位置からオープナ位置までの開度THC
を減算して推定スロットル全閉点位置THCLS1を算出し(S
12)、前回のイグニッションOFF時に読込んだスロットル
全閉点位置THCLSと推定スロットル全閉点位置THCLS1と
の差分から変化量DTHCLSを算出し(S13)、この変化量DTH
CLSと許容上限値DTHMAX、及び補正対象下限値DTHMINと
を比較し(S14,S15)、DTHMAX>DTHCLS≧DTHCMINのとき
は、変化量が軽度であるため、前回のイグニッションOF
F時に学習したスロットル全閉点位置THCLSを所定補正量
で補正して、新たなスロットル全閉点位置THCLSを設定
する(S17)。その結果、イグニッションON時にスロット
ル全閉点位置を毎回学習する必要が無くなり、始動時の
もたつきを解消することができる。
Description
する電子スロットル制御装置に関し、特にイグニッショ
ンOFF時にスロットル全閉点位置を学習する電子スロ
ットル制御装置に関する。
(ETC)を搭載するエンジンでは、例えば、特開平1
0−47115号公報に開示されているように、ドライ
バのアクセルペダルの操作量をアクセル開度センサによ
って検出し、このアクセル開度センサで検出したアクセ
ル開度に基づき目標スロットル開度を設定し、この目標
スロットル開度に一致するように、スロットル弁の開度
をフィードバック制御して、ドライバの意思に沿ったエ
ンジン出力を得るようにしている。
は、寒冷地等の低温下において、スロットル弁やスロッ
トル軸が氷結して始動不能となることを防止するため、
更には、電子スロットル制御装置に故障が発生した場合
であっても退避走行を確保するために、スロットルモー
タに対する通電をOFFした際には、スプリング等の機
械的な付勢力によりスロットル弁を全閉点位置から若干
開いた位置(以下「オープナ位置」と称する)で保持す
るように設定されている。
てスロットル弁の開度を制御するものでは、イグニッシ
ョンOFF時、或いはイグニッションON時の少なくと
も一方で、スロットル弁を全閉位置へ強制的に回動させ
て、このときのスロットル開度センサの出力値に基づい
てスロットル全閉点位置を検出するようにしている。
トル全閉点位置を学習しても、放置後の始動時には、ス
ロットル全閉点位置を示すセンサ出力が温度特性等の影
響で変動している可能性があり、検出精度に問題があ
る。
全閉点位置を学習する技術では、スロットル全閉点位置
の学習が終了するまでは、エンジンを始動させることが
できないため、スタータスイッチをONしても直ちに起
動させることができず、始動時のもたつきにより、運転
者に違和感を与えてしまう。
08897号公報には、イグニッションON時にスロッ
トル全閉点位置を学習し、その際、スロットル全閉点位
置の学習が完了する前に、スタータスイッチがONされ
たときは、スロットル全閉点位置の学習をキャンセルす
る技術が開示されている。
技術では、スタータスイッチがONされたとき、スロッ
トル全閉点位置の学習をキャンセルするようにしている
が、イグニッションONからスタータスイッチをONす
るまでの時間には、個人差があり、イグニッションON
から比較的短時間の間にスタータスイッチをONする習
慣を有する運転者にあっては、スロットル全閉点位置を
学習する機会が極端に少なくなり、スロットル開度を正
確に検出することが困難となる不都合がある。
つきを無くして運転者に違和感を与えることなく、良好
な始動性を得ることができると共に、スロットル全閉点
の学習の機会を極端に減少させることなく、スロットル
全閉点を高精度に検出することの可能な電子スロットル
制御装置を提供することを目的とする。
本発明による第1の電子スロットル制御装置は、スロッ
トル弁を開閉動作させるスロットル駆動手段と、上記ス
ロットル弁のスロットル開度を検出するスロットル開度
検出手段と、上記スロットル駆動手段をオフさせたとき
に該スロットル弁を予め設定したオープナ位置に保持さ
せるオープナ機構と、イグニッションオフ時に上記スロ
ットル弁を全閉位置へ回動させたときの上記スロットル
開度に基づきスロットル全閉点位置を学習する全閉点位
置学習手段と、イグニッションオン時に上記オープナ位
置に保持されている上記スロットル弁の上記スロットル
開度から、予め設定されている上記スロットル全閉点位
置と上記オープナ位置との間のオープナ設定開度を減算
して推定スロットル全閉点位置を算出する全閉点推定手
段と、上記スロットル全閉点位置と上記推定スロットル
全閉点位置とを比較する比較手段とを備え、上記全閉点
位置学習手段は、上記スロットル全閉点位置と上記推定
スロットル全閉点位置との比較値が第1の上限値を越え
ている場合、始動前に上記スロットル駆動手段により上
記スロットル弁を全閉動作させたときの上記スロットル
開度検出手段で検出したスロットル開度に基づきスロッ
トル全閉点位置を再度学習する再設定手段を備えること
を特徴とする。
F時に、スロットル駆動手段によりスロットル弁を全閉
動作させ、そのときのスロットル開度検出手段で検出し
たスロットル開度に基づきスロットル全閉点位置を学習
する。そして、その後のイグニッションON時に、スロ
ットル開度検出手段により検出したスロットル開度から
オープナ位置を減算して設定した推定スロットル全閉点
位置と、イグニッションOFF時に学習したスロットル
全閉点位置とを比較し、その比較値が第1の上限値を越
えている場合には、始動前にスロットル駆動手段により
スロットル弁を全閉動作させ、そのときのスロットル開
度に基づきスロットル全閉点位置を再度学習する。その
結果、この比較値が第1の上限値以内のときは、スロッ
トル全閉点位置を再度学習する必要がなくなり、イグニ
ッションON時にスロットル全閉点位置を毎回学習する
場合に比し、良好な始動性を確保することができる。
ットル全閉点位置と上記推定スロットル全閉点位置との
比較値が上記第1の上限値以下であっても該第1の上限
値よりも低い第2の上限値を越えているときは、上記ス
ロットル全閉点位置を補正して新たなスロットル全閉点
位置を設定する全閉点位置学習補正手段を備えることを
特徴とする。
置と推定スロットル全閉点位置との比較値が第1の上限
値以下であっても第1の上限値よりも低い第2の上限値
を越えているときは、スロットル全閉点位置を補正して
新たなスロットル全閉点位置を設定するようにしたの
で、良好な始動性を確保しつつ、イグニッションON後
のスロットル全閉点位置を高精度に設定することができ
る。
置学習補正手段は、イグニッションオフ時に設定した上
記スロットル全閉点位置と上記推定スロットル全閉点位
置との平均値に基づいて、上記スロットル全閉点位置を
補正することを特徴とする。
ニッションオフ時とイグニッションオン時とにおいて読
込んだ上記オープナ位置にある上記スロットル弁の上記
スロットル開度の変化量に基づいて、上記スロットル全
閉点位置を補正することを特徴とする。
実施の形態を説明する。図1に電子スロットル制御装置
の概略構成図、図2にオープナ機構を含む電子スロット
ルの概略構成図を示す。
置(ETC)は、スロットルボディ1に併設されている
電子スロットル2、この電子スロットル2を制御する制
御ユニット(ECU)3、アクセルペダル4aを有する
アクセルペダルモジュール4、オープナ機構11(図2
参照)等を備えている。更に、アクセルペダルモジュー
ル4に、アクセルペダル4aの踏角(アクセル開度)を検
出するポテンショメータ等で構成されたアクセル開度検
出手段としてのアクセル開度センサ6が併設されてい
る。
スロットル弁5と、アクセルペダルモジュール4とは機
械的に連設されておらず、スロットル弁5は併設する電
動モータ等から成るスロットル駆動手段としてのスロッ
トルモータ2aの回動により弁開度が制御される。又、
スロットル弁5には、このスロットル弁5の実際のスロ
ットル開度を検出するスロットル開度検出手段としての
スロットル開度センサ2bが連設されている。尚、スロ
ットルモータ2a、スロットル弁5、スロットル開度セ
ンサ2b、及びスロットル弁5を軸支するスロットル軸
5aで電子スロットル2が構成されている。
メータ等で構成された接触式センサ或いはホールIC等
を用いた非接触式センサであり、スロットル軸5aの回
転角に比例して変化する電圧等の出力値(以下「センサ
出力」と称する)に基づいてスロットル開度を検出す
る。
ROM(図示せず),RAM(図示せず)等を備えたマ
イクロコンピュータ等を主体に構成され、このCPU7
の入力側に、アクセル開度センサ6がA/D変換器8を
介して接続されていると共に、スロットル開度センサ2
bがA/D変換器9を介して接続されている。
からのセンサ出力に基づきスロットル弁5の実際の開度
を検出する。
を介してスロットルモータ2aが接続されている。
と、アクセル開度センサ6からA/D変換器8を介して
CPU7に対し、アクセルペダル4aの踏角(アクセル
開度)に比例する信号が出力される。
出したアクセル開度に基づきドライバの要求するトルク
を設定し、この要求トルクに基づき目標要求トルクを設
定し、この目標要求トルクに基づき目標スロットル開度
を設定する。そして、この目標スロットル開度に応じた
駆動信号をスロットルモータ2aへ出力して、スロット
ル弁5を所定に開閉動作させると共に、スロットル開度
センサ2bで検出した実スロットル開度に基づき、スロ
ットル弁5が目標スロットル開度に収束するようにフィ
ードバック制御する。
に連設するオープナ機構11は、スロットルモータ2a
に対する通電が停止されたとき(スロットルモータ2a
がOFF)に、スロットル弁5を全閉状態から若干開い
たオープナ位置に保持するためのもので、同図(a)は
スロットル弁5がオープナ位置にあるときの模式図、同
図(b)はスロットル弁5が開弁方向へ制御されている
状態の模式図、同図(c)はスロットル弁5が全閉状態
にあるときの模式図である。
の、スロットルモータ2aが連設されている軸端部と反
対側の軸端部に連設されている。このオープナ機構11
は、イグニッションOFFによりスロットルモータ2a
に対する通電が停止されたときスロットル弁5を、所定
のオープナ位置に保持するためのオープナレバー12が
備えられている。更に、オープナレバー12に、スロッ
トル弁5を閉方向へ付勢するリターンスプリング13の
一端が固定されており、このリターンスプリング13の
他端が、スロットルボディ1に設けられたスロットルハ
ウジング14に固定されている。
13の付勢力によりスロットル軸5aと一体に開方向へ
移動自在にされており、スロットル弁5が全開位置に達
すると、オープナレバー12が全開ストッパ15に係止
して全開方向の移動が規制されている。一方、スロット
ル弁5を閉方向へ回動させると、スロットル軸5aがス
ロットルハウジング14に形成されている全閉ストッパ
14aに係止されて全閉方向の移動が規制される。又、
オープナレバー12とスロットル軸5aとがオープナス
プリング16を介して互いに引き合う方向へ付勢されて
いる。
ットル軸5aをリターンスプリング13の付勢力に抗し
て開方向へ移動させると、このスロットル軸5aに対し
オープナスプリング16を介して互いに引き合う方向へ
付勢されているオープナレバー12が一体に移動し、こ
のオープナレバー12が全開ストッパ15に掛止した位
置(全開位置)でスロットル弁5の開度が停止する。従
って、通常運転時におけるスロットル弁5は、オープナ
位置と全開位置との間で開閉動作される。
力は、スロットルモータ2aの駆動力よりも小さく、ス
ロットルモータ2aの非通電時におけるディテントトル
クよりも大きく設定されている。その結果、スロットル
モータ2aの通電時には、リターンスプリング13の付
勢力に抗してスロットル弁5が開閉動作可能となり、
又、非通電時は、スロットル弁5がリターンスプリング
13の付勢力により閉方向へ回動しようとするが、その
回動力がオープナスプリング16の付勢力によって規制
されるため、スロットル弁5は、両スプリング13,1
6の釣り合いにより、スロットル全閉点位置に対して若
干開いた位置(以下「オープナ位置」と称する)で停止
される。
弁5の開度(以下「オープナ設定開度」と称する)TH
Cは、エンジン形式、排気量などに応じて、車種毎に最
適な値に設定されている。
は、スロットル弁5をオープナ位置に停止させておくこ
とで、例えば、寒冷地においてスロットル軸5aが氷結
した場合であってもエンジンの始動を可能とすることが
できると共に、運転中においては、スロットルモータ2
aへの通電が不測的に遮断された場合でも、スロットル
弁5が全閉動作することなく、オープナ位置で停止され
ることで、リンプホームを確保することができる。
ープナスプリング16の付勢力に抗してスロットル軸5
aに作用させると、スロットル軸5aがオープナレバー
12から離間して、全閉ストッパ14aの方向へ移動
し、このスロットル軸5aが全閉ストッパ14aに係合
して、スロットル弁5が全閉状態となる。
力特性は、温度特性の影響を受けて変動し易く、従っ
て、スロットル全閉点位置を基準にスロットル開度を制
御するものでは、スロットル開度制御時の基準位置であ
るスロットル全閉点位置を学習する必要がある。
は、スロットル弁5を強制的に全閉させる必要がある
が、エンジン運転中にスロットル弁5を全閉させるとエ
ンジンストールを招く可能性があるため、学習の機会は
イグニッションOFF時か、イグニッションON時の何
れかに限られる。
F時にスロットル全閉点位置を学習し、次回のイグニッ
ションON時に、前回学習したスロットル全閉点位置T
HCLSと、スロットル開度センサ2bで検出したスロ
ットル弁5がオープナ位置にあるときのスロットル開度
THOPNONからオープナ設定開度THCを減算した
値とを比較して変化量DTHCLSを算出し、この変化
量DTHCLSが大きい場合、前回のイグニッションO
FF時に学習したスロットル全閉点位置THCLSを補
正し、或いは、再度学習を行なう。
閉点位置の学習は、具体的には、図3、図4に示すフロ
ーチャートに従って処理される。
と、図3に示すイグニッションOFF時スロットル全閉
点位置学習ルーチンが実行される。尚、イグニッション
をOFFした後からスロットル全閉点位置を学習するま
での間は、セルフシャットリレーが動作し、制御ユニッ
ト3に対してバッテリ電源が継続的に供給される。
ルモータ2aに駆動信号を出力して、スロットル弁5を
全閉点位置へ強制的に回動させ、このときのスロットル
開度センサ2bで検出したスロットル開度に基づき、バ
ックアップRAMに格納されているスロットル全閉点位
置THCLSを学習する。
モータ2aに対する通電を遮断(OFF)する。する
と、スロットル弁5が、リターンスプリング13とオー
プナスプリング16との釣り合った位置、すなわちオー
プナ位置へ移動されて、停止する。
開度センサ2bで検出したスロットル開度THOPNを
読込み、このスロットル開度THOPNで、バックアッ
プRAMに格納されているOFF時オープナ設定開度T
HOPNOFFを更新し(THOPNOFF←THOP
N)、ルーチンを終了する。
びオープナ設定開度THOPNOFFは、図4に示すイ
グニッションON時スロットル全閉点位置学習ルーチン
にて読込まれる。
起動され、先ず、ステップS11で、スロットル開度セ
ンサ2bで検出したスロットル開度THOPNを読込
み、このスロットル開度THOPNで、バックアップR
AMに格納されているON時オープナ設定開度THOP
NONを更新する(THOPNON←THOPN)。
ープナ設定開度THOPNONからオープナ設定開度T
HCを減算して、推定スロットル全閉点位置THCLS
1を設定する(THCLS1=THOPNON−TH
C)。
ッションOFF時に読込んだスロットル全閉点位置TH
CLSから推定スロットル全閉点位置THCLS1を減
算した値の絶対値で変化量DTHCLSを設定する(D
THCLS=|THCLS−THCLS1|)。
で、変化量DTHCLSと第1の上限値である許容上限
値DTHMAXと、第2の上限値である補正対象下限値
DTHMINとを比較する。
ル全閉点位置THCLSが大きくずれた場合の限界値で
あり、部品交換、或いはバッテリ交換等により、前回の
イグニッションOFF時に検出したスロットル全閉点位
置THCLSに対して今回の推定スロットル全閉点位置
THCLS1が大きくずれた場合等を想定している。一
方、補正対象下限値DTHMINは、前回のイグニッシ
ョンOFF時に検出したスロットル全閉点位置THCL
Sに対して今回の推定スロットル全閉点位置THCLS
1のずれは軽度であるがスロットル全閉点位置THCL
Sの信頼性を確保することのできる限界値であり、予め
実験などに基づいて求められている。
≧DTHMAXと判定されたときは、部品交換、バッテ
リ交換等により、バックアップRAMに格納されている
スロットル全閉点位置THCLSの信頼性が低いと判断
し、ステップS16へ分岐して、スロットル全閉点位置
THCLSを再度学習し、ルーチンを終了する。
ルモータ2aに駆動信号を出力して、スロットル弁5を
全閉点位置へ強制的に回動させ、このときのスロットル
開度センサ2bで検出したスロットル開度に基づき、バ
ックアップRAMに格納されているスロットル全閉点位
置THCLSを学習する。尚、このとき、スタータスイ
ッチをONしても、スタータモータは起動せず、スロッ
トル全閉点位置THCLSの学習が終了するまで待機状
態となる。
を再度学習する場合は、始動が若干遅れるため、運転者
に違和感を与えることになるが、この再学習の頻度は少
なく、通常は、後述するステップS17で実行される補
正で対応することができるため、運転者に著しい不快感
を与えることはない。
THMIN、すなわち、DTHMAX>DTHCLS≧
DTHMINと判定された場合は、スロットル開度セン
サ2bの出力が温度特性等の影響を受けて誤差が生じた
場合等のように、そのずれは軽度であるが、スロットル
全閉点位置THCLSの信頼性が低いため、ステップS
17へ分岐して、スロットル全閉点位置THCLSを補
正し、新たなスロットル全閉点位置THCLSを設定
し、ルーチンを終了する。
トル全閉点位置THCLSは、例えば、式1に示す単純
平均、或いは式2に示すように、ON時のオープナ開度
THOPNONとOFF時オープナ開度THOPNOF
Fとの変化量を補正項として求めるようにしても良い。
THOPNOFF)・K ここで、Kは変化量の温度特性等による外的要因の影響
の受け方に応じて設定される重みであり、予め実験など
に基づいて求められる。
ンOFF時と、今回のイグニッションON時とに、それ
ぞれ検出したオープナ設定開度THOPNOFF,TH
OPNONの差を、イグニッションOFFからイグニッ
ションONまでの温度変化等の影響による変動要因と見
做し、その変化量を重みKで乗算した補正値で、スロッ
トル全閉点位置THCLSを補正し、新たなスロットル
全閉点位置THCLSを設定する。
THMINと判断された場合は、そのままルーチンを終
了する。従って、前回のイグニッションOFF時に読込
んだスロットル全閉点位置THCLSが、今回のスロッ
トル開度制御を行なう際の基準位置となる。
ル開度センサ2bのセンサ出力に、温度特性等の変動要
因の影響を受けて誤差が生じた場合等の軽度なずれが発
生した場合には補正で対応するようにしたので、始動時
のもたつきが解消されて、良好な始動性を得ることがで
きる。更に、スロットル全閉点位置THCLSを補正す
ることで、スロットル全閉点位置THCLSを始動毎に
高精度に設定することができ、良好なスロットル制御性
を得ることができる。
のではなく、例えばステップS17で処理されるスロッ
トル全閉点位置THCLSの補正を、イグニッションO
FF時とイグニッションON時とに検出した冷却水温の
変化量に応じて行なうようにしても良い。
イグニッションON時にスロットル全閉点位置を設定す
るに際し、始動時のもたつきが発生せず、運転者に与え
る違和感が解消され、良好な始動性を得ることができ
る。
に減少することがなく、スロットル全閉点位置を始動毎
に高精度に設定することができ、良好なスロットル制御
性を得ることができる。
図であり、(a)はスロットル弁がオープナ位置にある
ときの模式図、(b)はスロットル弁が開弁方向へ制御
されている状態の模式図、(c)はスロットル弁が全閉
状態にあるときの模式図
学習ルーチンを示すフローチャート
習ルーチンを示すフローチャート
段) 5 スロットル弁 11 オープナ機構 DTHMAX 許容上限値(第1の上限値) DTHMIN 補正対象下限値(第2の上限値) THC オープナ設定開度 THCLS スロットル全閉点位置 THCLS1 推定スロットル全閉点位置 THOPN スロットル開度
Claims (4)
- 【請求項1】スロットル弁を開閉動作させるスロットル
駆動手段と、 上記スロットル弁のスロットル開度を検出するスロット
ル開度検出手段と、 上記スロットル駆動手段をオフさせたときに該スロット
ル弁を予め設定したオープナ位置に保持させるオープナ
機構と、 イグニッションオフ時に上記スロットル弁を全閉位置へ
回動させたときの上記スロットル開度に基づきスロット
ル全閉点位置を学習する全閉点位置学習手段と、 イグニッションオン時に上記オープナ位置に保持されて
いる上記スロットル弁の上記スロットル開度から、予め
設定されている上記スロットル全閉点位置と上記オープ
ナ位置との間のオープナ設定開度を減算して推定スロッ
トル全閉点位置を算出する全閉点推定手段と、 上記スロットル全閉点位置と上記推定スロットル全閉点
位置とを比較する比較手段と、を備え、 上記全閉点位置学習手段は、上記スロットル全閉点位置
と上記推定スロットル全閉点位置との比較値が第1の上
限値を越えている場合、始動前に上記スロットル駆動手
段により上記スロットル弁を全閉動作させたときの上記
スロットル開度検出手段で検出したスロットル開度に基
づきスロットル全閉点位置を再度学習する再設定手段を
備えることを特徴とする電子スロットル制御装置。 - 【請求項2】上記全閉点位置学習手段は、 上記スロットル全閉点位置と上記推定スロットル全閉点
位置との比較値が上記第1の上限値以下であっても該第
1の上限値よりも低い第2の上限値を越えているとき
は、上記スロットル全閉点位置を補正して新たなスロッ
トル全閉点位置を設定する全閉点位置学習補正手段を備
えることを特徴とする請求項1記載の電子スロットル制
御装置。 - 【請求項3】上記全閉点位置学習補正手段は、 イグニッションオフ時に設定した上記スロットル全閉点
位置と上記推定スロットル全閉点位置との平均値に基づ
いて、上記スロットル全閉点位置を補正することを特徴
とする請求項2記載の電子スロットル制御装置。 - 【請求項4】上記全閉点位置学習補正手段は、 イグニッションオフ時とイグニッションオン時とにおい
て読込んだ上記オープナ位置にある上記スロットル弁の
上記スロットル開度の変化量に基づいて、上記スロット
ル全閉点位置を補正することを特徴とする電子スロット
ル制御装置。
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JP2002024512A JP4082487B2 (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | 電子スロットル制御装置 |
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JP4082487B2 JP4082487B2 (ja) | 2008-04-30 |
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JP (1) | JP4082487B2 (ja) |
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EP2058489A2 (en) | 2007-11-07 | 2009-05-13 | Keihin Corporation | Control system for internal combustion engine |
JP2009115008A (ja) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Keihin Corp | 内燃機関の制御装置 |
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EP2058489A2 (en) | 2007-11-07 | 2009-05-13 | Keihin Corporation | Control system for internal combustion engine |
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