JP2004100469A

JP2004100469A - Throttle valve controller for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2004100469A
Application number: JP2002259305A
Authority: JP
Inventors: ▲土▼方　譲二; Joji Hijikata; Manabu Sekine; 関根　学; Masahiro Sato; 佐藤　正浩; Jun Takahashi; 高橋　潤; Hidefumi Hashimoto; 橋本　英史; Tetsuya Ishiguro; 石黒　哲矢; Hayato Sugawara; 菅原　早人
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-04-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a throttle valve controller for an internal combustion engine capable of constituting compact a control unit for controlling the opening of a throttle valve. <P>SOLUTION: This throttle valve controller for the internal combustion engine comprises a first control unit FI ECU2 for determining a targeted opening REQTHL of the throttle valve 6; a second control unit DBW ECU3 for controlling an opening THLDBW of the throttle valve 6 so as to become the targeted opening REQTHL and learning reference openings THL1VZR0, THL2VZR0 of the throttle valve 6; and a communication means 8 of communicating data including the targeted opening REQTHL and reference openings THL1VZR0, THL2VZR0 between the first and second control units FI ECU2, DBW ECU3. The first control unit FI ECU2 includes a storage means 2a for storing the reference openings THL1VZR0, THL2VZR0 transmitted by the communication means 8 from the second control unit DBW ECU3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気系に設けられたスロットル弁の開度を制御する内燃機関のスロットル弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スロットル弁を最も閉じ側に制御しているときのスロットル弁の実際の開度（以下「全閉開度」という）は、内燃機関が量産される関係上、また、経時的な変化によって、設計値に対してある程度ばらつくことは避けられない。このため、そのようなばらつきを補償するために、従来、内燃機関の運転中に全閉開度を学習し、記憶する手法が知られており、そのような手法が、例えば特許第２７７８８２７号公報に記載されている。
【０００３】
また、燃料噴射制御、点火時期制御および目標吸入空気流量の設定などを実行する第１制御装置と、実際の吸入空気流量が目標吸入空気流量になるようにスロットル弁の開度を制御する第２制御装置とを別個のＥＣＵで構成することにより、第１制御装置の演算の負担を軽減させるようにした制御装置が、特開２０００−９７０８６号公報に開示されている。また、この制御装置では、第２制御装置と、スロットル弁およびこれを駆動するモータなどを収容するスロットルボディとを一体化したものが、一体型装置として設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の制御装置において、前述した手法により内燃機関の運転中にスロットル弁の全閉開度を学習し、内部の記憶手段に記憶するとともに、次回の運転時に用いるためには、次のような問題がある。すなわち、学習した全閉開度を第２制御装置に記憶する場合には、記憶された全閉開度が、イグニッション・スイッチのＯＦＦに伴って消去されないように、第２制御装置に、バックアップ用の電源またはＥＥＰＲＯＭを設けなければならない。その場合には、電源またはＥＥＰＲＯＭの分、第２制御装置が大型化するので、スロットルボディとの一体型装置のコンパクト化の妨げになってしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、スロットル弁の開度を制御する制御ユニットをコンパクトに構成することができる内燃機関のスロットル弁制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１による発明は、内燃機関４の吸気系（実施形態における（以下、本項において同じ）吸気管５）に設けられたスロットル弁６の開度ＴＨＬＤＢＷを制御する内燃機関４のスロットル弁制御装置１であって、スロットル弁６の目標開度ＲＥＱＴＨＬを決定する第１の制御ユニット（ＦＩ・ＥＣＵ２）と、スロットル弁６の開度ＴＨＬＤＢＷを決定された目標開度ＲＥＱＴＨＬになるように制御するとともに、スロットル弁６の基準開度（第１全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０、第２全閉学習値ＴＨＬ２ＶＺＲ０）を学習する第２の制御ユニット（ＤＢＷ・ＥＣＵ３）と、第１および第２の制御ユニットの間で、目標開度ＲＥＱＴＨＬおよび基準開度を含むデータを通信する通信手段（通信線８）と、を備え、第１の制御ユニットは、第２の制御ユニットから通信手段によって送信された基準開度を記憶する記憶手段（ＥＥＰＲＯＭ２ａ）を有することを特徴とする。
【０００７】
この内燃機関のスロットル弁制御装置によれば、第１の制御ユニットによって決定された目標開度が、通信手段により第２の制御ユニットに送信され、第２の制御ユニットにより、スロットル弁の開度が目標開度になるように制御される。また、第２の制御ユニットによって学習された基準開度が、通信手段により第１の制御ユニットに送信され、第１の制御ユニットの記憶手段に記憶される。このように、基準開度を第１の制御ユニットの記憶手段に記憶させるので、スロットル弁の開度を制御する第２の制御ユニットに、記憶した基準開度をバックアップするための電源やＥＥＰＲＯＭを設ける必要がなく、その分、第２の制御ユニットを小型化できる。また、第２の制御ユニットをスロットル弁などを収容するスロットルボディと一体化した場合には、それによる一体型装置をコンパクトに構成することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置１において、通信手段は、内燃機関４の停止時に基準開度を第１の制御ユニットに送信することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、通信手段による第１の制御ユニットへの基準開度の送信は、内燃機関の停止時に行われる。このため、内燃機関の運転中に基準開度以外のデータを送信するのに用いるバッファを、内燃機関の停止時に、基準開度の送信用として兼用できるとともに、通信バイト数を増やさずに済む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の内燃機関のスロットル弁制御装置（以下「制御装置」という）１、およびこれを適用した内燃機関（以下「エンジン」という）４を概略的に示している。制御装置１は、ＦＩ・ＥＣＵ２（第１の制御ユニット）およびＤＢＷ・ＥＣＵ３（第２の制御ユニット）を備えている。
【００１１】
エンジン４の吸気管５（吸気系）には、スロットル弁６が設けられており、このスロットル弁６は、モータ７の回転軸に接続されている。モータ７は、例えば、直流モータで構成されており、スロットル弁６の開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨＬＤＢＷは、モータ７に供給する駆動電流のデューティ値ＤＵＴＹをＤＢＷ・ＥＣＵ３で制御することによって、制御される。
【００１２】
また、吸気管５には、第１および第２スロットル弁開度センサ１０、１１が設けられている。第１および第２スロットル弁開度センサ１０、１１は、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷをそれぞれ検出し、このスロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷに応じた第１および第２出力電圧ＴＨ１ＡＤ、ＴＨ２ＡＤをＤＢＷ・ＥＣＵ３にそれぞれ出力する。スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷの検出信号として、第１スロットル弁開度センサ１０が正常な場合には、第１出力電圧ＴＨ１ＡＤが用いられ、故障した場合には、第２スロットル弁開度センサ１１の第２出力電圧ＴＨ２ＡＤが用いられる。また、ＤＢＷ・ＥＣＵ３は、第１または第２の出力電圧ＴＨ１ＡＤ、ＴＨ２ＡＤを後述する全閉学習値で補正することによって、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷを算出する。
【００１３】
ＦＩ・ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ１２から、運転者によって操作されるアクセルペダル（図示せず）の開度（以下「アクセル開度」という）ＡＣＣを表す検出信号が、車速センサ１３から、車両（図示せず）の速度（以下「車速」という）ＶＰを表す検出信号が、イグニッション・スイッチ（以下「ＩＧ・スイッチ」という）１４から、そのＯＮ・ＯＦＦを表す検出信号が出力される。
【００１４】
ＦＩ・ＥＣＵ２およびＤＢＷ・ＥＣＵ３は、通信線８（通信手段）で互いに接続されており、それにより、例えばシリアル通信またはＣＡＮ通信によりデータを互いに通信可能に構成されている。
【００１５】
ＦＩ・ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭ２ａ（記憶手段）などからなるマイクロコンピュータで構成されている。上記のアクセル開度センサ１２、車速センサ１３およびＩＧ・スイッチ１４からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換がなされた後、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵは、これらの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、スロットル弁６の目標開度ＲＥＱＴＨＬを決定する。この目標開度ＲＥＱＴＨＬは、アクセル開度ＡＣＣおよび車速ＶＰに応じて、図示しないマップを検索することによって決定される。また、ＣＰＵは、ＤＢＷ・ＥＣＵ３に、目標開度ＲＥＱＴＨＬおよびＤＢＷ・ＥＣＵ３の動作を指示するための指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯを送信する。
【００１６】
ＤＢＷ・ＥＣＵ３は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。上記の第１および第２スロットル弁開度センサ１０、１１からの検出信号、およびＦＩ・ＥＣＵ２から送信された目標開度ＲＥＱＴＨＬなどのデータはそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換がなされた後、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従い、目標開度ＲＥＱＴＨＬに基づいて、モータ７の駆動電流のデューティ値ＤＵＴＹを決定し、決定されたデューティ値ＤＵＴＹに基づく駆動信号をモータ７に出力することによって、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷを目標開度ＲＥＱＴＨＬになるように制御する。また、ＣＰＵは、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷの全閉学習値を基準開度として学習する全閉学習処理を実行するとともに、学習した全閉学習値などのデータをＦＩ・ＥＣＵ２に送信する。なお、全閉学習処理は、第１および第２スロットル弁開度センサ１０、１１について、それぞれ同様に実行されるので、以下、これらを代表して、第１スロットル弁開度センサ１０の検出結果を用いた場合を例にとり、説明する。
【００１７】
図２は、この全閉学習処理を示すフローチャートである。この処理は、エンジン４の始動時、ＩＧ・スイッチ１４がＯＮされた直後に、所定時間（例えば２ｍｓｅｃ）ごとに実行される。まず、ステップ１では、始動直後フラグＦ＿ＣＬＳＴＨＣＭＤが「１」であるか否かを判別する。この始動直後フラグＦ＿ＣＬＳＴＨＣＭＤは、ＩＧ・スイッチ１４がＯＮされたときに、「０」にリセットされるものである。
【００１８】
この答がＮＯで、ＩＧ・スイッチ１４がＯＮされた直後のときには、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷの学習制御用の目標値ＤＣＣＭＤを、所定の初期値ＴＨＤＥＦ（例えば７．５ｄｅｇ）に設定し（ステップ２）、始動直後フラグＦ＿ＣＬＳＴＨＣＭＤを「１」にセットする（ステップ３）。なお、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷは、ＩＧ・スイッチ１４のＯＦＦ時に上記初期値ＴＨＤＥＦに制御されるようになっており、それにより、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷを初期値ＴＨＤＥＦに設定した状態から、学習制御を即座に開始することができる。また、ステップ３の実行により、その後の前記ステップ１の答がＹＥＳになり、その場合には、ステップ４に進む。
【００１９】
前記ステップ１または３に続くステップ４では、現在の目標値ＤＣＣＭＤから所定の減算値ＤＬＴＣＭＤ（例えば０．２ｄｅｇ）を減算した値を、目標値ＤＣＣＭＤとして設定する。次に、この目標値ＤＣＣＭＤが０よりも小さいか否かを判別する（ステップ５）。この答がＮＯのときには、ステップ７に進む一方、この答がＹＥＳで、ＤＣＣＭＤ＜０のときには、目標値ＤＣＣＭＤを０に設定した（ステップ６）後、ステップ７に進む。
【００２０】
このステップ７およびステップ８では、第１スロットル弁開度センサ１０で検出された今回の第１出力電圧ＴＨ１ＡＤからその前回値ＴＨ１ＡＤＺを減算した値の絶対値が、所定の判定値ＤＴＨＡＤＳＴＢ（例えば０．０２Ｖ）よりも小さいか否か、およびモータ７への駆動電流のデューティ値ＤＵＴＹが、所定の上限値ＣＬＳＤＵＴＹ（例えば５０％）よりも大きいか否かをそれぞれ判別する。このステップ８の判別は、全閉位置に達しているスロットル弁６を、モータ７により閉じ側にさらに強制的に駆動しようとしている状態か否かを判別するためのものである。
【００２１】
これらの答のいずれかがＮＯのときには、ダウンカウント式のタイマｔＴＨＡＤＳＴＢに所定の判定時間ｔｍＴＨＡＤＳＴＢ（例えば６０ｍｓｅｃ）をセットし（ステップ９）、今回の第１出力電圧ＴＨ１ＡＤを、前回値ＴＨ１ＡＤＺとして設定し（ステップ１０）、本プログラムを終了する。
【００２２】
一方、前記ステップ７および８の答のいずれもがＹＥＳで、｜ＴＨ１ＡＤ−ＴＨ１ＡＤＺ｜＜ＤＴＨＡＤＳＴＢかつＤＵＴＹ＞ＣＬＳＤＵＴＹのとき、すなわち、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷがほとんど変化しておらず、かつモータ７に比較的大きなデューティ値ＤＵＴＹの電流が流れているときには、スロットル弁６が全閉状態にあるとして、前記ステップ９で設定されたタイマｔＴＨＡＤＳＴＢの値が、０であるか否かを判別する（ステップ１１）。この答がＮＯのときには、前記ステップ１０を実行し、本プログラムを終了する。
【００２３】
一方、ステップ１１の答がＹＥＳのとき、すなわち、スロットル弁６が全閉状態にあると推定される状態が判定時間ｔｍＴＨＡＤＳＴＢ、継続したときには、スロットル弁６が全閉位置に位置しているとして、そのときの第１出力電圧ＴＨ１ＡＤを、第１全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０（基準開度）として設定する（ステップ１２）。次に、全閉学習が完了したことを表すために、全閉学習完了フラグＦ＿ＣＬＳＴＨＥＮＤを「１」にセットするとともに（ステップ１３）、前記ステップ１０を実行し、本プログラムを終了する。
【００２４】
図３は、上述した全閉学習処理によって得られる動作例を示している。同図に示すように、ＩＧ・スイッチ１４のＯＮ時（時刻ｔ０）では、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷおよび目標値ＤＣＣＭＤは、初期値ＴＨＤＥＦに設定され、目標値ＤＣＣＭＤが、時間の経過に伴い、減算値ＤＬＴＣＭＤ分ずつ減算されるのに応じて、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷは、目標値ＤＣＣＭＤに追従するように減少し、閉じ側に駆動される。そして、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷがほとんど変化しておらず（｜ＴＨ１ＡＤ−ＴＨ１ＡＤＺ｜＜ＤＴＨＡＤＳＴＢ）、かつデューティ値ＤＵＴＹが上限値ＣＬＳＤＵＴＹよりも大きい状態（ＤＵＴＹ＞ＣＬＳＤＵＴＹ）が判定時間ｔｍＴＨＡＤＳＴＢ、継続したとき（時刻ｔ１〜ｔ２）には、スロットル弁６が全閉位置に位置しているとして、そのときの第１出力電圧ＴＨ１ＡＤが第１全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０として学習されるとともに、全閉学習完了フラグＦ＿ＣＬＳＴＨＥＮＤが「１」にセットされ、全閉学習処理が完了する。
【００２５】
図４は、ＤＢＷ・ＥＣＵ３で実行される、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷなどのデータをＦＩ・ＥＣＵ２に送信する送信処理を示すフローチャートである。まず、ステップ２１では、ＦＩ・ＥＣＵ２から送信線８により送信された指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯの値が、「２」であるか否かを判別する。この指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯは、ＩＧ・スイッチ１４のＯＦＦ直後には、「２」および「３」に順次セットされ、ＩＧ・スイッチ１４のＯＮ直後には、「０」および「１」に順次セットされるとともに、それ以外のときには、他の値にセットされるものである。ステップ２１の答がＹＥＳのとき、すなわち今回の指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯがＩＧ・スイッチ１４のＯＦＦ後の第１回目のものであるときには、第１全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０を第１開度データＣＵＲＴＨＬとしてセットするとともに、セットした第１開度データＣＵＲＴＨＬを通信線８によりＦＩ・ＥＣＵ２に送信する（ステップ２２）。送信された第１開度データＣＵＲＴＨＬは、前述したＦＩ・ＥＣＵ２のＥＥＰＲＯＭ２ａの所定のバッファに記憶される。
【００２６】
前記ステップ２１の答がＮＯのときには、指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯの値が「３」であるか否かを判別する（ステップ２３）。この答がＹＥＳで、今回の指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯがＩＧ・スイッチ１４のＯＦＦ後の第２回目のものであるときには、第２全閉学習値ＴＨＬ２ＶＺＲ０を第１開度データＣＵＲＴＨＬとしてセットするとともに、セットした第１開度データＣＵＲＴＨＬをＦＩ・ＥＣＵ２に送信する（ステップ２４）。送信された第１開度データＣＵＲＴＨＬは、ＥＥＰＲＯＭ２ａの上述したバッファとは別の所定のバッファに記憶される。
【００２７】
前記ステップ２１および２３の答のいずれもがＮＯで、指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯが「２」でも「３」でもないときには、現在のスロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷを第１開度データＣＵＲＴＨＬとしてセットするとともに、セットした第１開度データＣＵＲＴＨＬを送信し（ステップ２５）、本プログラムを終了する。
【００２８】
以上のように、エンジン４の運転中には、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷが、第１開度データＣＵＲＴＨＬとしてＦＩ・ＥＣＵ２に送信される。また、ＩＧ・スイッチ１４のＯＦＦ直後には、第１全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０および第２全閉学習値ＴＨＬ２ＶＺＲ０が、第１開度データＣＵＲＴＨＬとしてＦＩ・ＥＣＵ２に送信され、そのＥＥＰＲＯＭ２ａにそれぞれ記憶される。
【００２９】
図５は、ＤＢＷ・ＥＣＵ３で実行される、ＦＩ・ＥＣＵ２から送信された目標開度ＲＥＱＴＨＬなどのデータを受信する受信処理を示すフローチャートである。まず、ステップ３１では、指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯの値が「１」であるか否かを判別する。
【００３０】
前述したように、この指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯは、ＩＧ・スイッチ１４のＯＮ直後に、「０」および「１」に順次セットされ、それ以外のときに、他の値にセットされるものである。また、指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯの値が「０」のときには、停止中にＦＩ・ＥＣＵ２のＥＥＰＲＯＭ２ａに記憶されていた前回の第１全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲＺ０が、第２開度データＲＥＱＴＨＬ１としてセットされ、「０」値の指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯとともに、ＦＩ・ＥＣＵ２から送信される。同様に、指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯの値が「１」のときには、前回の第２全閉学習値ＴＨＬ２ＶＺＲＺ０が、第２開度データＲＥＱＴＨＬ１としてセットされ、「１」値の指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯとともに、ＦＩ・ＥＣＵ２から送信される。さらに、指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯが上記以外の値のときには、ＦＩ・ＥＣＵ２で随時決定された目標開度ＲＥＱＴＨＬが、第２開度データＲＥＱＴＨＬ１としてセットされ、指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯとともに、ＦＩ・ＥＣＵ２から送信される。
【００３１】
したがって、前記ステップ３１の答がＹＥＳで、指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯの値が「１」のときには、受信した第２開度データＲＥＱＴＨＬ１を、前回の第２全閉学習値ＴＨＬ２ＶＺＲＺ０としてセットし、内部のＲＡＭに記憶する（ステップ３２）。
【００３２】
また、前記ステップ３１の答がＮＯのときには、指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯの値が「０」であるか否かを判別する（ステップ３３）。この答がＹＥＳのときには、受信した第２開度データＲＥＱＴＨＬ１を、前回の第１全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲＺ０としてセットし、記憶する（ステップ３４）。
【００３３】
一方、前記ステップ３３の答がＮＯで、指令信号ＩＮＦＯＲＥＱＮＯの値が「０」および「１」以外であるときには、受信した第２開度データＲＥＱＴＨＬ１を目標開度ＲＥＱＴＨＬとしてセットし（ステップ３５）、本プログラムを終了する。
【００３４】
以上のように、ＩＧ・スイッチ１４のＯＮ直後には、ＦＩ・ＥＣＵ２から送信された第２開度データＲＥＱＴＨＬ１が、前回の第１および第２全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲＺ０、ＴＨＬ２ＶＺＲＺ０としてＤＢＷ・ＥＣＵ３のＲＡＭに記憶される。そして、その後、エンジン４の運転中には、第２開度データＲＥＱＴＨＬ１が目標開度ＲＥＱＴＨＬとして受信される。また、エンジン４の始動時に、前述した全閉学習処理が実行され、全閉学習が完了した場合には、第１および第２全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０、ＴＨＬ２ＶＺＲ０が更新される。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、ＦＩ・ＥＣＵ２で決定された目標開度ＲＥＱＴＨＬが、通信線８によりＤＢＷ・ＥＣＵ３に送信され、ＤＢＷ・ＥＣＵ３により、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷが、目標開度ＲＥＱＴＨＬになるように制御される。また、ＤＢＷ・ＥＣＵ３で学習された第１および第２全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０、ＴＨＬ２ＶＺＲ０が、通信線８によりＦＩ・ＥＣＵ２に送信され、そのＥＥＰＲＯＭ２ａに記憶される。このように、第１および第２全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０、ＴＨＬ２ＶＺＲ０がＦＩ・ＥＣＵ２のＥＥＰＲＯＭ２ａに記憶され、エンジン４の停止中に保持されるので、そのバックアップ用の電源やＥＥＰＲＯＭをＤＢＷ・ＥＣＵ３に設ける必要がなく、その分、ＤＢＷ・ＥＣＵ３を小型化できる。
【００３６】
また、第１および第２全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０、ＴＨＬ２ＶＺＲ０は、エンジン４の停止時に、第１開度データＣＵＲＴＨＬとしてＦＩ・ＥＣＵ２に送信される。この第１開度データＣＵＲＴＨＬは、エンジン４の運転中には、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷを送信するのに用いられる。したがって、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷの送信用のバッファを、第１および第２全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０、ＴＨＬ２ＶＺＲ０の送信用として兼用できるとともに、通信バイト数を増やさずに済む。
【００３７】
また、ＩＧ・スイッチ１４のＯＮ時に、ＤＢＷ・ＥＣＵ３に、前回の第１および第２全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲＺ０、ＴＨＬ２ＶＺＲＺ０が送信され、記憶される。したがって、ＤＢＷ・ＥＣＵ３において、送信された前回の第１および第２全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲＺ０、ＴＨＬ２ＶＺＲＺ０を用いて、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷを支障なく算出することができる。
【００３８】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、スロットル弁６、モータ７およびＤＢＷ・ＥＣＵ３を個々に設けたが、これらを一体化した一体型装置として構成してもよく、その場合には、この一体型装置をコンパクトに構成することができる。また、ＦＩ・ＥＣＵ２の記憶手段としてＥＥＰＲＯＭ２ａを用いたが、これに代えて、バックアップ用の電源を備えたＲＡＭを用いてもよい。さらに、第１および第２全閉学習値ＴＨＬ１ＶＺＲ０、ＴＨＬ２ＶＺＲ０の送信用として、スロットル弁開度ＴＨＬＤＢＷの送信用のバッファを兼用したが、これに代えて、エンジン４の運転中に他のデータを送信するのに用いるバッファを兼用してもよい。また、目標開度ＲＥＱＴＨＬを決定するためのパラメータとして、アクセル開度ＡＣＣおよび車速ＶＰを用いたが、これらとともに他のパラメータを用いてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の内燃機関のスロットル弁制御装置によれば、スロットル弁の開度を制御する制御ユニットをコンパクトに構成することができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御装置およびこれを適用した内燃機関の概略図である。
【図２】全閉学習処理を示すフローチャートである。
【図３】全閉学習処理によって得られる動作例を示すタイミングチャートである。
【図４】ＤＢＷ・ＥＣＵ３の送信処理を示すフローチャートである。
【図５】ＤＢＷ・ＥＣＵ３の受信処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　制御装置
２　ＦＩ・ＥＣＵ（第１の制御ユニット）
２ａ　ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
３　ＤＢＷ・ＥＣＵ（第２の制御ユニット）
４　エンジン
５　吸気管（吸気系）
６　スロットル弁
８　通信線（通信手段）
ＲＥＱＴＨＬ　目標開度
ＴＨＬＤＢＷ　スロットル弁開度
ＴＨＬ１ＶＺＲ０　第１全閉学習値（基準開度）
ＴＨＬ２ＶＺＲ０　第２全閉学習値（基準開度）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a throttle valve control device for an internal combustion engine that controls an opening degree of a throttle valve provided in an intake system of the internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In general, the actual opening of the throttle valve when the throttle valve is controlled to the most closed side (hereinafter referred to as "fully closed opening") depends on the mass production of the internal combustion engine and may vary with time. However, it is inevitable that the values vary to the design values to some extent. For this reason, in order to compensate for such variations, conventionally, a method of learning and storing the fully closed degree during the operation of the internal combustion engine is known, and such a method is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 2778827. It is described in.
[0003]
A first control device for executing fuel injection control, ignition timing control, setting of a target intake air flow rate, and a second control device for controlling an opening degree of a throttle valve so that an actual intake air flow rate becomes a target intake air flow rate. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-97086 discloses a control device in which a control device and a separate ECU are configured to reduce the computational load of the first control device. In this control device, an integrated device in which the second control device and a throttle body accommodating a throttle valve and a motor for driving the throttle valve are provided as an integrated device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described control device, the full-opening degree of the throttle valve is learned during the operation of the internal combustion engine by the above-described method, stored in the internal storage means, and used for the next operation. There is. That is, when the learned full-closed degree is stored in the second control device, the second full-closed degree is stored in the second control device so that the stored full-closed degree is not erased when the ignition switch is turned off. Power supply or EEPROM must be provided. In this case, the size of the second control device is increased by the amount of the power supply or the EEPROM, which hinders downsizing of the integrated device with the throttle body.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a throttle valve control device for an internal combustion engine in which a control unit for controlling the opening degree of a throttle valve can be compactly configured. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the invention according to claim 1 controls the opening degree THLDBW of a throttle valve 6 provided in an intake system of an internal combustion engine 4 (an intake pipe 5 in the embodiment (hereinafter the same in the present embodiment)). A first control unit (FI · ECU2) for determining a target opening REQTHL of a throttle valve 6, which is a throttle valve control device 1 for an internal combustion engine 4, and a target opening for determining an opening THLDBW of a throttle valve 6. REQTHL, a second control unit (DBW · ECU3) that learns a reference opening of the throttle valve 6 (first fully closed learning value THL1VZR0, second fully closed learning value THL2VZR0), and a first control unit (DBW · ECU3). And communication means (communication line 8) for communicating data including the target opening REQTHL and the reference opening between the second control unit and the second control unit. The control unit is characterized by having a storage means for storing a reference opening transmitted by the communication means from the second control unit (EEPROM2a).
[0007]
According to this throttle valve control device for an internal combustion engine, the target opening determined by the first control unit is transmitted to the second control unit by the communication means, and the opening degree of the throttle valve is transmitted by the second control unit. Is controlled to reach the target opening. Further, the reference opening learned by the second control unit is transmitted to the first control unit by the communication unit, and stored in the storage unit of the first control unit. As described above, since the reference opening is stored in the storage means of the first control unit, a power supply or an EEPROM for backing up the stored reference opening is stored in the second control unit for controlling the opening of the throttle valve. There is no need to provide the second control unit, and the size of the second control unit can be reduced accordingly. Further, when the second control unit is integrated with a throttle body accommodating a throttle valve or the like, an integrated device formed thereby can be made compact.
[0008]
The invention according to claim 2 is the throttle valve control device 1 for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the communication means transmits the reference opening to the first control unit when the internal combustion engine 4 is stopped. I do.
[0009]
According to this configuration, the transmission of the reference opening to the first control unit by the communication unit is performed when the internal combustion engine is stopped. For this reason, the buffer used for transmitting data other than the reference opening during operation of the internal combustion engine can also be used for transmitting the reference opening when the internal combustion engine is stopped, and the number of communication bytes does not need to be increased.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a throttle valve control device (hereinafter, referred to as “control device”) 1 for an internal combustion engine and an internal combustion engine (hereinafter, referred to as “engine”) 4 to which the throttle valve control device is applied. The control device 1 includes an FI ECU 2 (first control unit) and a DBW ECU 3 (second control unit).
[0011]
A throttle valve 6 is provided in an intake pipe 5 (intake system) of the engine 4, and the throttle valve 6 is connected to a rotation shaft of a motor 7. The motor 7 is, for example, a DC motor. The opening of the throttle valve 6 (hereinafter referred to as “throttle valve opening”) THLDBW controls the duty value DUTY of the drive current supplied to the motor 7 by the DBW · ECU 3. Is controlled by
[0012]
The intake pipe 5 is provided with first and second throttle valve opening sensors 10 and 11. The first and second throttle valve opening sensors 10 and 11 detect the throttle valve opening THLDBW, respectively, and supply the first and second output voltages TH1AD and TH2AD corresponding to the throttle valve opening THLDBW to the DBW / ECU 3 respectively. Output. When the first throttle valve opening sensor 10 is normal, the first output voltage TH1AD is used as a detection signal of the throttle valve opening THLDBW. Two output voltages TH2AD are used. Further, the DBW · ECU 3 calculates the throttle valve opening THLDBW by correcting the first or second output voltage TH1AD, TH2AD with a fully closed learning value described later.
[0013]
The FI / ECU 2 receives a detection signal indicating the opening (hereinafter referred to as “accelerator opening”) ACC of an accelerator pedal (not shown) operated by the driver from the accelerator opening sensor 12 and the vehicle speed sensor 13. A detection signal indicating a speed (hereinafter, referred to as “vehicle speed”) VP of a vehicle (not shown) is output from an ignition switch (hereinafter, referred to as “IG switch”) 14 as a detection signal indicating ON / OFF thereof.
[0014]
FI · ECU2 and DBW · ECU3 are connected to each other by a communication line 8 (communication means), so that data can be mutually communicated by, for example, serial communication or CAN communication.
[0015]
The FI-ECU 2 is configured by a microcomputer including an I / O interface, a CPU, a RAM, a ROM, an EEPROM 2a (storage means), and the like. The detection signals from the accelerator opening sensor 12, the vehicle speed sensor 13, and the IG / switch 14 are each subjected to A / D conversion by the I / O interface, and then input to the CPU. The CPU determines the target opening REQTHL of the throttle valve 6 according to a control program or the like stored in the ROM according to these detection signals. The target opening REQTHL is determined by searching a map (not shown) according to the accelerator opening ACC and the vehicle speed VP. Further, the CPU transmits to DBW · ECU 3 a target opening REQTHL and a command signal INFOREQNO for instructing the operation of DBW · ECU 3.
[0016]
The DBW · ECU 3 is configured by a microcomputer including an I / O interface, a CPU, a RAM, a ROM, and the like. The detection signals from the first and second throttle valve opening sensors 10 and 11 and the data such as the target opening REQTHL transmitted from the FI · ECU 2 are each subjected to A / D conversion by the I / O interface. After that, it is input to the CPU. The CPU determines the duty value DUTY of the drive current of the motor 7 based on the target opening REQTHL according to a control program or the like stored in the ROM, and outputs a drive signal to the motor 7 based on the determined duty value DUTY. Thus, the throttle valve opening THLDBW is controlled to be equal to the target opening REQTHL. Further, the CPU executes a fully closed learning process of learning using a fully closed learning value of the throttle valve opening THLDBW as a reference opening, and transmits data such as the learned fully closed learning value to the FI ECU 2. Note that the fully closed learning process is performed in the same manner for the first and second throttle valve opening sensors 10 and 11, respectively. Therefore, the detection results of the first throttle valve opening sensor 10 will be representatively described below. This will be described by taking the case of using an example as an example.
[0017]
FIG. 2 is a flowchart showing the fully closed learning process. This process is executed every predetermined time (for example, every 2 msec) immediately after the IG switch 14 is turned on when the engine 4 is started. First, in step 1, it is determined whether or not the immediately after starting flag F_CLSTCMD is “1”. The flag F_CLSTHCMD immediately after the start is reset to “0” when the IG switch 14 is turned on.
[0018]
If the answer is NO and immediately after the IG switch 14 is turned ON, the target value DCCMD for learning control of the throttle valve opening THLDBW is set to a predetermined initial value THDEF (for example, 7.5 deg) (step 2). ), Set the flag F_CLSTHCCMD to “1” immediately after starting (step 3). The throttle valve opening THLDBW is controlled to the above-mentioned initial value THDEF when the IG switch 14 is turned off, whereby the learning control is started from the state where the throttle valve opening THLDBW is set to the initial value THDEF. Can be started immediately. Further, by executing step 3, the answer to the subsequent step 1 is YES, and in that case, the process proceeds to step 4.
[0019]
In step 4 following step 1 or 3, a value obtained by subtracting a predetermined subtraction value DLTCMD (for example, 0.2 deg) from the current target value DCCMD is set as the target value DCCMD. Next, it is determined whether or not the target value DCCMD is smaller than 0 (step 5). When the answer is NO, the process proceeds to step 7, while when the answer is YES and DCCMD <0, the target value DCCMD is set to 0 (step 6), and then the process proceeds to step 7.
[0020]
In steps 7 and 8, the absolute value of the value obtained by subtracting the previous value TH1ADZ from the current first output voltage TH1AD detected by the first throttle valve opening sensor 10 is equal to a predetermined determination value DTHADSTB (for example, 0. 02V) and whether the duty value DUTY of the drive current to the motor 7 is larger than a predetermined upper limit value CLSDUTY (for example, 50%). The determination in step 8 is for determining whether or not the motor 7 is forcibly driving the throttle valve 6 that has reached the fully closed position to the closed side.
[0021]
If any of these answers is NO, a predetermined determination time tmTHADSTB (for example, 60 msec) is set in the down-count timer tTHADSTB (step 9), and the first output voltage TH1AD this time is set as the previous value TH1ADZ. (Step 10), this program ends.
[0022]
On the other hand, if both of the answers of the steps 7 and 8 are YES and | TH1AD-TH1ADZ | <DTHADSTB and DUTY> CLSDUTY, that is, the throttle valve opening THLDBW hardly changes, and When a current having an extremely large duty value DUTY is flowing, it is determined that the throttle valve 6 is in the fully closed state, and it is determined whether or not the value of the timer tTHADSTB set in the step 9 is 0 (step 11). . If the answer is no, step 10 is executed and the program ends.
[0023]
On the other hand, when the answer to step 11 is YES, that is, when the state in which the throttle valve 6 is estimated to be in the fully closed state continues for the determination time tmTHADSTB, it is determined that the throttle valve 6 is located in the fully closed position. The first output voltage TH1AD at that time is set as a first fully closed learning value THL1VZR0 (reference opening) (step 12). Next, in order to indicate that the fully closed learning has been completed, the fully closed learning completion flag F_CLSHEND is set to "1" (step 13), the step 10 is executed, and the program is terminated.
[0024]
FIG. 3 shows an operation example obtained by the above-described fully closed learning process. As shown in the figure, when the IG switch 14 is ON (time t0), the throttle valve opening THLDBW and the target value DCCMD are set to the initial value THDEF, and the target value DCCMD is subtracted with the elapse of time. As the value DLTCMD is subtracted by the value, the throttle valve opening THLDBW decreases so as to follow the target value DCCMD, and is driven to the closing side. Then, when the throttle valve opening THLDBW hardly changes (| TH1AD-TH1ADZ | <DTHADSTB) and the duty value DUTY is larger than the upper limit value CLSDUTY (DUTY> CLSDUTY) for the determination time tmTHADSTB (continued). At times t1 to t2), assuming that the throttle valve 6 is located at the fully closed position, the first output voltage TH1AD at that time is learned as the first fully closed learning value THL1VZR0, and the fully closed learning completion flag F_CLSTEND is set. Is set to “1”, and the fully closed learning process is completed.
[0025]
FIG. 4 is a flowchart showing a transmission process performed by the DBW ECU 3 for transmitting data such as the throttle valve opening THLDBW to the FI ECU 2. First, in step 21, it is determined whether or not the value of the command signal INFOREQNO transmitted from the FI · ECU 2 via the transmission line 8 is “2”. The command signal INFOREQNO is sequentially set to “2” and “3” immediately after the IG switch 14 is turned off, and is sequentially set to “0” and “1” immediately after the IG switch 14 is turned on. At other times, it is set to another value. When the answer to step 21 is YES, that is, when the current command signal INFOREQNO is the first one after the IG switch 14 is turned off, the first fully closed learning value THL1VZR0 is set as the first opening degree data CURTHL. At the same time, the set first opening degree data CURTHL is transmitted to the FI ECU 2 via the communication line 8 (step 22). The transmitted first opening degree data CURTHL is stored in a predetermined buffer of the EEPROM 2a of the FI ECU 2 described above.
[0026]
If the answer to the step 21 is NO, it is determined whether or not the value of the command signal INFOREQNO is "3" (step 23). If the answer is YES and the current command signal INFOREQNO is the second signal after the IG switch 14 is turned off, the second fully closed learning value THL2VZR0 is set as the first opening degree data CURTHL and set. The first opening degree data CURTHL is transmitted to the FI ECU 2 (step 24). The transmitted first opening degree data CURTHL is stored in a predetermined buffer other than the above-described buffer of the EEPROM 2a.
[0027]
If both of the answers in steps 21 and 23 are NO and the command signal INFOREQNO is neither "2" nor "3", the current throttle valve opening THLDBW is set and set as the first opening data CURTHL. The first opening degree data CURTHL is transmitted (step 25), and the program ends.
[0028]
As described above, during the operation of the engine 4, the throttle valve opening THLDBW is transmitted to the FI-ECU 2 as the first opening data CURTHL. Immediately after the IG switch 14 is turned off, the first fully-closed learning value THL1VZR0 and the second fully-closed learning value THL2VZR0 are transmitted to the FI-ECU 2 as the first opening degree data CURTHL, and are stored in the EEPROM 2a. .
[0029]
FIG. 5 is a flowchart illustrating a reception process executed by DBW · ECU 3 to receive data such as target opening REQTHL transmitted from FI · ECU 2. First, in step 31, it is determined whether or not the value of the command signal INFOREQNO is "1".
[0030]
As described above, this command signal INFOREQNO is sequentially set to "0" and "1" immediately after the IG switch 14 is turned on, and otherwise set to another value. When the value of the command signal INFOREQNO is "0", the previous first fully-closed learning value THL1VZRZ0 stored in the EEPROM 2a of the FI-ECU 2 during the stop is set as the second opening degree data REQTHL1, and "0" is set. Is transmitted from the FI ECU 2 together with the command signal INFOREQNO having a value of Similarly, when the value of the command signal INFOREQNO is “1”, the previous second fully-closed learning value THL2VZRZ0 is set as the second opening degree data REQTHL1, and together with the command signal INFOREQNO of “1”, the FI / ECU 2 Sent. Further, when the command signal INFOREQNO is a value other than the above, the target opening REQTHL determined as needed by the FI · ECU2 is set as the second opening data REQTHL1, and transmitted from the FI · ECU2 together with the command signal INFOREQNO.
[0031]
Therefore, when the answer to the step 31 is YES and the value of the command signal INFOREQNO is "1", the received second opening degree data REQTHL1 is set as the previous second fully closed learning value THL2VZRZ0, and is stored in the internal RAM. It is stored (step 32).
[0032]
If the answer to step 31 is NO, it is determined whether or not the value of the command signal INFOREQNO is "0" (step 33). If the answer is YES, the received second opening degree data REQTHL1 is set and stored as the previous first fully closed learning value THL1VZRZ0 (step 34).
[0033]
On the other hand, if the answer to step 33 is NO and the value of the command signal INFOREQNO is other than "0" and "1", the received second opening data REQTHL1 is set as the target opening REQTHL (step 35). Terminate this program.
[0034]
As described above, immediately after the IG switch 14 is turned ON, the second opening degree data REQTHL1 transmitted from the FI ECU 2 is stored in the RAM of the DBW ECU 3 as the previous first and second fully closed learning values THL1VZRZ0 and THL2VZRZ0. Is stored in Then, during the operation of the engine 4, the second opening degree data REQTHL1 is received as the target opening degree REQTHL. When the engine 4 is started, the above-described fully closed learning process is executed, and when the fully closed learning is completed, the first and second fully closed learning values THL1VZR0 and THL2VZR0 are updated.
[0035]
As described above, according to the present embodiment, the target opening REQTHL determined by the FI ECU 2 is transmitted to the DBW ECU 3 via the communication line 8, and the throttle valve opening THLDBW is set by the DBW ECU 3. REQTHL is controlled. The first and second fully closed learning values THL1VZR0 and THL2VZR0 learned by the DBW ECU 3 are transmitted to the FI ECU 2 via the communication line 8 and stored in the EEPROM 2a. As described above, the first and second fully-closed learning values THL1VZR0 and THL2VZR0 are stored in the EEPROM 2a of the FI-ECU 2, and are held while the engine 4 is stopped. Therefore, a backup power supply and EEPROM are provided in the DBW-ECU 3. There is no need, and the DBW ECU 3 can be reduced in size accordingly.
[0036]
Further, the first and second fully closed learning values THL1VZR0 and THL2VZR0 are transmitted to the FI-ECU 2 as first opening degree data CURTHL when the engine 4 is stopped. The first opening data CURTHL is used to transmit the throttle valve opening THLDBW while the engine 4 is operating. Therefore, the buffer for transmitting the throttle valve opening THLDBW can also be used for transmitting the first and second fully closed learning values THL1VZR0 and THL2VZR0, and the number of communication bytes does not need to be increased.
[0037]
When the IG switch 14 is turned on, the previous first and second fully closed learning values THL1VZRZ0 and THL2VZRZ0 are transmitted to the DBW ECU 3 and stored. Therefore, the DBW-ECU 3 can calculate the throttle valve opening THLDBW without any trouble using the transmitted first and second fully closed learning values THL1VZRZ0 and THL2VZRZ0.
[0038]
Note that the present invention can be implemented in various aspects without being limited to the embodiments described above. For example, in the present embodiment, the throttle valve 6, the motor 7, and the DBW · ECU 3 are individually provided. However, the throttle valve 6, the motor 7, and the DBW · ECU 3 may be integrated as an integrated device. Can be configured. Further, although the EEPROM 2a is used as the storage means of the FI-ECU 2, a RAM provided with a power supply for backup may be used instead. Further, a buffer for transmitting the throttle valve opening THLDBW is also used for transmitting the first and second fully-closed learning values THL1VZR0 and THL2VZR0, but other data is transmitted during operation of the engine 4 instead. The buffer used for the operation may be shared. Although the accelerator opening ACC and the vehicle speed VP are used as parameters for determining the target opening REQTHL, other parameters may be used together with these. In addition, the configuration of the details can be appropriately changed within the scope of the present invention.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the throttle valve control device for an internal combustion engine of the present invention, there is an effect that the control unit for controlling the opening of the throttle valve can be made compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a control device of the present invention and an internal combustion engine to which the control device is applied.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a fully closed learning process.
FIG. 3 is a timing chart illustrating an operation example obtained by a fully closed learning process.
FIG. 4 is a flowchart showing a transmission process of a DBW · ECU 3.
FIG. 5 is a flowchart showing a reception process of the DBW · ECU 3.
[Explanation of symbols]
1 control device 2 FI · ECU (first control unit)
2a EEPROM (storage means)
3 DBW · ECU (second control unit)
4 Engine 5 Intake pipe (intake system)
6 Throttle valve 8 Communication line (communication means)
REQTHL Target opening THLDBW Throttle valve opening THL1VZR0 First fully closed learning value (reference opening)
THL2VZR0 Second fully closed learning value (reference opening)

Claims

A throttle valve control device for an internal combustion engine that controls an opening degree of a throttle valve provided in an intake system of the internal combustion engine,
A first control unit for determining a target opening of the throttle valve;
A second control unit that controls the opening of the throttle valve to be the determined target opening and learns a reference opening of the throttle valve;
Communication means for communicating data including the target opening degree and the reference opening degree between the first and second control units,
The throttle valve control device for an internal combustion engine, wherein the first control unit includes storage means for storing the reference opening transmitted from the second control unit by the communication means.

2. The throttle valve control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the communication unit transmits the reference opening to the first control unit when the internal combustion engine is stopped. 3.