JP2009299639A - Throttle valve control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スロットルバルブ制御装置に関し、殊に、エンジンの吸気系に設置されたスロットルバルブをアクチュエータの電子制御により開閉操作するスロットルバルブ制御装置に関する。 The present invention relates to a throttle valve control device, and more particularly to a throttle valve control device that opens and closes a throttle valve installed in an intake system of an engine by electronic control of an actuator.
近年、エンジン制御を高精度に行うために、スロットルバルブを運転者のアクセル操作で機械的に開閉動作させる代わりに、電子制御装置により電子的に開閉動作させる電子制御スロットル(電子制御式ガバナ)が普及している。例えば、特開平2−57436号公報に記載され図3に示すような電子制御スロットルを搭載したエンジンシステムが広く実用化されている。 In recent years, in order to perform engine control with high accuracy, instead of mechanically opening and closing the throttle valve by the driver's accelerator operation, an electronically controlled throttle (electronically controlled governor) that is electronically opened and closed by an electronic control unit has been developed. It is popular. For example, an engine system equipped with an electronically controlled throttle as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-57436 and shown in FIG. 3 has been widely put into practical use.
このような電子式制御スロットルを有するエンジンシステムにおいては、エンジン1に付設したエンジン回転数検出装置5から検出信号がスロットルバルブ制御装置としての電子制御ユニット10Cに入力され、この検知したエンジン回転数データを基に、望ましい回転数を一定に維持する方向で電子制御ユニット10Cがモータ3を駆動制御することにより、スロットルバルブ4の開度を調整するようになっている。
In such an engine system having an electronically controlled throttle, a detection signal is input from an engine speed detection device 5 attached to the engine 1 to an electronic control unit 10C as a throttle valve control device, and the detected engine speed data. Based on the above, the electronic control unit 10C drives and controls the
この電子制御ユニット10Cによるスロットルバルブ4の制御は、Hブリッジ回路でモータ3における正逆の回転を切り換えながら、バルブの開方向と閉方向の駆動制御を行っているのが一般的である。これに対し、後述する本発明の実施の形態とハード構成が共通する図2の配置図に示すエンジンシステムのように、スロットルバルブ4を常時閉方向に付勢するバネ40を設けて、モータ3を開方向にのみ駆動制御する方式の電子制御スロットルも知られている。
The control of the throttle valve 4 by the electronic control unit 10C generally performs drive control in the opening direction and the closing direction of the valve while switching the forward / reverse rotation of the
ところが、このような一方向制御方式の電子制御スロットルの場合、そのスロットルバルブ制御装置としての電子制御ユニット10Bは、図4の回路配置図に示すようにモータ3を開き方向に制御する回路のみを備えている関係で、例えばモータ3を駆動させる配線(ハーネス電線)がA点でグラウンドに短絡した場合には、モータ3は常時開き方向に動くためにスロットルバルブ4が全開となってエンジン過回転状態に陥ってしまうという問題がある。
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、バルブ開方向の駆動のみを制御するスロットルバルブ制御装置について、スロットルバルブ駆動用のモータに接続した配線に異常が発生した場合に、スロットルバルブが全開になる事態を回避してエンジン過回転状態に陥らないようにすることを課題とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and in the case where an abnormality occurs in the wiring connected to the motor for driving the throttle valve in the throttle valve control device that controls only the driving in the valve opening direction. Another object of the present invention is to avoid a situation in which the throttle valve is fully opened to prevent the engine from over-rotating.
そこで、本発明は、バッテリからモータへの電力入力状態を調整することによりエンジンの吸気通路に配設したスロットルバルブを閉方向に常時付勢するバネ部材の弾性反発力に抗して開方向にのみ前記モータを駆動させることによりスロットル開度の制御を行うスロットルバルブ制御装置において、前記モータにおけるバッテリのプラス(+)側配線の途中に配置したスイッチ手段と前記モータのグラウンド(G)側電圧を検出する電圧検出手段と該電圧検出手段による検出データから前記モータに接続している配線に異常が生じているか否かを判定する配線異常判定手段とを備えており、前記配線に異常が生じたと判定した場合に、前記スイッチ手段により前記モータへの電力供給を遮断することとした。 Therefore, the present invention adjusts the power input state from the battery to the motor so that the throttle valve disposed in the intake passage of the engine is always urged in the closing direction in the opening direction against the elastic repulsion force of the spring member. In the throttle valve control device for controlling the throttle opening only by driving the motor, the switch means arranged in the middle of the plus (+) side wiring of the battery in the motor and the ground (G) side voltage of the motor It is provided with voltage detection means for detecting and wiring abnormality determination means for determining whether or not an abnormality has occurred in the wiring connected to the motor from the detection data by the voltage detection means, and the abnormality has occurred in the wiring When the determination is made, the power supply to the motor is cut off by the switch means.
例えば、モータの配線がグラウンド側に短絡する等の配線トラブルが発生した場合には、従来のスロットルバルブ制御装置ではスロットルバルブが全開状態になっていたのに対し、本発明において配線異常判定手段で配線に異常が生じたことを判定することでスイッチ手段を用いてモータへの電力供給を遮断するようにしたことで、スロットルバルブが全開状態になることを確実に回避することができる。 For example, when a wiring trouble occurs, such as when the motor wiring is short-circuited to the ground side, the throttle valve is fully open in the conventional throttle valve control device, the wiring abnormality determination means in the present invention By determining that the abnormality has occurred in the wiring, the power supply to the motor is cut off using the switch means, so that the throttle valve can be reliably prevented from being fully opened.
また、このスロットルバルブ制御装置において、スイッチ手段がハイサイドスイッチからなりCPUで制御可能とされて電圧検出手段を構成する回路とともにケーシングに内装され、全体として一つの電子制御ユニットに纏められたものとすれば、制御装置全体のコンパクト化が容易になるとともにモータへの電力供給の遮断が確実なものとなる。 Further, in this throttle valve control device, the switch means is a high-side switch and can be controlled by the CPU, and is built in the casing together with a circuit constituting the voltage detection means, and is integrated into one electronic control unit as a whole. By doing so, it becomes easy to make the entire control device compact, and the power supply to the motor is surely cut off.
配線異常判定手段及びスイッチ手段を備えて所定の状況でモータへの電力供給を遮断するものとした本発明により、スロットルバルブ駆動用のモータに接続する配線に異常が発生した場合に、バルブ全開になる事態を回避可能としてエンジン過回転状態に陥らないものとした。 By providing the wiring abnormality judging means and the switch means to cut off the power supply to the motor in a predetermined situation, when an abnormality occurs in the wiring connected to the motor for driving the throttle valve, the valve is fully opened. It is assumed that the engine will not fall into an overspeed condition.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図2は本実施の形態のスロットルバルブ制御装置を配設したエンジンシステムの配置図を示すものであり、本実施の形態におけるスロットルバルブ制御装置としての電子制御ユニット10A以外のハード構成は、上述した従来のスロットルバルブ制御装置としての電子制御ユニット10Bを配設したエンジンシステムと共通している。
FIG. 2 is a layout diagram of an engine system in which the throttle valve control device of the present embodiment is arranged. The hardware configuration other than the
尚、本実施の形態において、エンジン1にインジェクタ8で燃料を供給するとともに点火プラグ7で点火される方式のエンジンシステムに対し本発明のスロットルバルブ制御装置を搭載する場合を説明するが、キャブレター方式の場合も同様である。 In this embodiment, the case where the throttle valve control device of the present invention is mounted on an engine system in which fuel is supplied to the engine 1 by the injector 8 and ignited by the spark plug 7 will be described. The same applies to the case of.
エンジン回転数検出装置5で検出したエンジン回転数検出信号が入力されたスロットルバルブ制御装置である電子制御ユニット10Aは、検知しているエンジン回転数データからエンジン1が最適な回転数を一定に維持する方向で、吸気通路2に配設したスロットルバルブ4をモータ3で開閉制御するようになっている。尚、吸気通路2の一部を構成するスロットルボディ、スロットルバルブ4、モータ3、及びスロットルバルブ4を閉方向に付勢するバネ40は、一つの部品に纏められている。
The
電子制御ユニット10Aは、スロットルバルブ4の開き方向にのみモータ3を駆動制御するものであり、これとは逆方向のバルブ閉方向は機械的にバネ40で動作させるようになっており、バネ40の弾性反発力とモータ3の駆動力のバランスを調整することにより、スロットルバルブ4を開閉操作できるようになっている。
The
従来例においては、図4の回路配置図に示したように、モータ3のグラウンド(G)側を電子制御ユニット10B内部の駆動トランジスタ14で起動してモータ3に電流を流して、これをバルブ開方向に駆動させるように制御を行っていたが、この方式の場合、モータ3に接続した配線がグラウンドに短絡することでモータ3には電流が常時流れることになるため、スロットルバルブ4は常時全開状態となってエンジン過回転状態のトラブルに陥っていた。
In the conventional example, as shown in the circuit layout diagram of FIG. 4, the ground (G) side of the
これに対し、図3の回路配置図に示す本実施の形態のスロットルバルブ制御装置としての電子制御ユニット10Aでは、モータ3のバッテリにおけるプラス(+)側の配線を直接モータ3に接続するのではなく、電子制御ユニット10A内部(ケーシング内部)に一旦取り入れ、バッテリにおけるプラス(+)側の電圧をCPU11Aが制御可能なスイッチ手段としてのハイサイドスイッチ13を介して、モータ3に供給するようにした点を特徴としている。
On the other hand, in the
また、モータ3のグラウンド側の電圧を検出する電圧検出手段としての電圧検出回路12を電子制御ユニット10Aに内装して、モータ3に接続した配線(ハーネス電線)のA点の電圧を検出するようになっている。電子制御ユニット10Aは、この電圧検出回路12で検出している電圧データを基に、配線異常判定手段で配線のA点でグラウンド側に短絡した場合など、モータ3の配線に異常が発生したことを判定するようになっている。
Further, a
尚、この配線異常判定手段は、専用の回路等で構成されるもののほか電圧検出回路12が兼ねても実現可能であるが、以下に述べるように判定結果に応じてハイサイドスイッチ13を操作する必要性からCPU11Aとプログラムにより機能的に実現するものが装置の簡略化の観点で好ましい。
The wiring abnormality determination means can be realized by the
そして、電子制御ユニット10Aにおいて配線に異常が発生したことを判定した場合には、ハイサイドスイッチ13でモータ3のバッテリ+側の電力供給経路を遮断して、モータ3への電力供給を停止するようになっている。これにより、スロットルバルブ4はバネ40の付勢力でバルブ閉方向に動くことから、エンジン1が過回転状態に陥る事態を有効に回避することができ、フェイルセーフを確実に実行することができる。
When it is determined that an abnormality has occurred in the wiring in the
尚、上述した電子制御ユニット10Aは、このような機能を発揮する各手段を一つのユニット内に収装してなるものであって全体としてコンパクトに収まるため小さな配置スペースで済むものとなり、且つ、これをエンジンシステムに配設するだけで上述した作用・効果を容易に実現できるものである。
Note that the
以上、述べたように、バルブ開方向の駆動のみを制御するスロットルバルブ制御装置について、本発明により、スロットルバルブ駆動用のモータに接続した配線に異常を生じた場合に、バルブ全開になる事態を回避してエンジン過回転状態に陥らないものとなった。 As described above, with respect to the throttle valve control device that controls only the drive in the valve opening direction, according to the present invention, when an abnormality occurs in the wiring connected to the motor for driving the throttle valve, the situation where the valve is fully opened is described. It was avoided and the engine was not over-rotated.
1 エンジン、2 吸気通路、3 モータ、4 スロットルバルブ、5 エンジン回転速度検出装置、10A 電子制御ユニット、11A CPU、12 電圧検出回路、13 ハイサイドスイッチ、14 駆動トランジスタ、40 バネ 1 engine, 2 intake passage, 3 motor, 4 throttle valve, 5 engine rotation speed detection device, 10A electronic control unit, 11A CPU, 12 voltage detection circuit, 13 high side switch, 14 drive transistor, 40 spring
Claims (2)
The switch means comprises a high-side switch and can be controlled by a CPU, and is housed in a casing together with a circuit constituting the voltage detection means, and is integrated into one electronic control unit as a whole. Item 2. The throttle valve control device according to Item 1.
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JP2018001877A (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-11 | 株式会社デンソー | Electronic control device |
CN109184923A (en) * | 2018-09-06 | 2019-01-11 | 泰豪电源技术有限公司 | A kind of air inlet shutdown valve controling circuit and engine |
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2008
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