JP2016166585A - Control device for throttle valve - Google Patents

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淳史 倉内
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a throttle valve capable of improving controllability.SOLUTION: The control device for a throttle valve includes opening and closing means for opening and closing a throttle valve, a throttle opening sensor for detecting the degree of opening of the throttle valve, fuel supply control means for controlling supply of fuel, engine speed acquiring means for acquiring engine speed of an internal combustion engine, load acquiring means for acquiring a load of the internal combustion engine, target engine speed setting means for setting target engine speed of the internal combustion engine, and throttle opening control means for controlling the opening and closing means and controlling the degree of opening of the throttle valve so that, in the case where the fuel is supplied, the acquired engine speed becomes the set engine speed when both of a condition that the acquired engine speed is equal to or lower than prescribed engine speed and the internal combustion engine is in the low rotation state and a condition that the acquired load is equal to or lower than a prescribed load and the internal combustion engine is in the low load state are satisfied.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、スロットル弁の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a throttle valve.

従来、内燃機関の吸気通路に設けられるスロットル弁の開度を、スロットル開度検出手段により検出されるセンサ開度と目標開度との開度偏差に基づいて制御する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、応答性良くスロットル弁の開度を制御できるとされている。   Conventionally, there has been proposed a technique for controlling the opening of a throttle valve provided in an intake passage of an internal combustion engine based on an opening deviation between a sensor opening detected by a throttle opening detecting means and a target opening ( For example, see Patent Document 1). According to this technique, the opening degree of the throttle valve can be controlled with good responsiveness.

特開2012−159045号公報JP 2012-159045 A

ところで、スロットル弁の目標開度は、その全閉開度を基準として設定される。しかしながら、スロットル弁の全閉開度は、スロットル弁がストッパに当接しているときのスロットル開度センサの検出値を用いて学習されるため、その学習値にはストッパの歪に起因する誤差が含まれる。また、その学習値には、半導体で構成されるスロットル開度センサの温度変化に起因する検出誤差、ECUに組み込まれたCPUの読み込み誤差、スロットル弁を開閉する開閉機構の駆動ギヤに起因する誤差等の種々の学習誤差が含まれる。   By the way, the target opening of the throttle valve is set based on the fully closed opening. However, since the fully closed opening of the throttle valve is learned using the detected value of the throttle opening sensor when the throttle valve is in contact with the stopper, an error caused by the stopper distortion is included in the learned value. included. The learning value includes a detection error caused by a temperature change of a throttle opening sensor made of a semiconductor, a reading error of a CPU incorporated in an ECU, and an error caused by a drive gear of an opening / closing mechanism that opens and closes a throttle valve. And various learning errors.

従って、学習誤差を含んで学習された全閉開度を基準に設定された目標開度を用いてスロットル弁の開度を制御する特許文献1の技術では、スロットル弁の開度が全閉開度付近に制御されるアイドル運転時にアイドル状態を十分確保できないおそれがあった。特に、ストッパの位置よりも閉じ側にずれて全閉開度が学習された場合にあっては、アイドル運転時等の低回転低負荷状態の場合に内燃機関の最低回転数が確保できなくなり、エンジンストールするおそれがあった。   Therefore, in the technique of Patent Document 1 in which the opening degree of the throttle valve is controlled using the target opening degree that is set based on the fully closed opening degree that is learned including a learning error, the opening degree of the throttle valve is fully closed and opened. There was a possibility that the idle state could not be sufficiently secured during the idle operation controlled near the degree. In particular, when the fully closed opening degree is learned by shifting from the stopper position to the closing side, the minimum rotational speed of the internal combustion engine cannot be ensured in a low rotation low load state such as during idle operation, There was a risk of engine stall.

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも制御性が向上したスロットル弁の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a throttle valve control device with improved controllability compared to the conventional art.

上記目的を達成するため本発明は、内燃機関(例えば、後述のエンジン1)の吸気通路(例えば、後述の吸気管11)に設けられたスロットル弁(例えば、後述のスロットル弁5)の開度を制御するスロットル弁の制御装置(例えば、後述の制御装置2)であって、アクチュエータ(例えば、後述のモータ7)により前記スロットル弁を開閉させる開閉手段(例えば、後述の開閉機構8,ECU6)と、前記スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ(例えば、後述のスロットル開度センサ9)と、前記機関への燃料供給を制御する燃料供給制御手段(例えば、後述の燃料噴射弁1a,ECU6の燃料噴射制御処理の実行に係る手段)と、前記機関の回転数を取得する回転数取得手段(例えば、後述のクランク角センサ91,ECU6の回転数取得処理の実行に係る手段)と、前記機関の負荷を取得する負荷取得手段(例えば、後述の吸気圧センサ92,ECU6の負荷取得処理の実行に係る手段)と、前記機関の目標回転数を設定する目標回転数設定手段(例えば、後述のECU6の目標回転数設定処理の実行に係る手段)と、前記燃料供給制御手段により前記機関に燃料を供給している場合において、前記回転数取得手段により取得された回転数が所定回転数以下で前記機関が低回転状態であること、及び、前記負荷取得手段により取得された負荷が所定負荷以下で前記機関が低負荷状態であることのいずれの要件も満たす場合には、前記回転数取得手段により取得される回転数が前記目標回転数設定手段により設定される目標回転数となるように、前記開閉手段を制御して前記スロットル弁の開度を制御するスロットル開度制御手段(例えば、後述のECU6のスロットル開度制御処理の実行に係る手段)と、を備えるスロットル弁の制御装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides an opening degree of a throttle valve (for example, a throttle valve 5 described later) provided in an intake passage (for example, an intake pipe 11 described later) of an internal combustion engine (for example, an engine 1 described later). A throttle valve control device (for example, a control device 2 described later) that controls the opening / closing means (for example, an opening / closing mechanism 8 and ECU 6 described later) for opening and closing the throttle valve by an actuator (for example, a motor 7 described later). And a throttle opening sensor (for example, a throttle opening sensor 9 described later) for detecting the opening of the throttle valve, and a fuel supply control means (for example, a fuel injection valve 1a described later) for controlling fuel supply to the engine. , Means relating to execution of fuel injection control processing of the ECU 6) and rotation speed acquisition means for acquiring the rotation speed of the engine (for example, a crank angle sensor 91, EC described later) 6), load acquisition means for acquiring the load of the engine (for example, means for executing the load acquisition process of the intake pressure sensor 92 and ECU 6 described later), In the case where fuel is supplied to the engine by target rotational speed setting means (for example, means related to execution of target rotational speed setting processing of ECU 6 described later) for setting the target rotational speed, and the fuel supply control means, The rotational speed acquired by the rotational speed acquisition means is equal to or lower than a predetermined rotational speed and the engine is in a low rotational state, and the load acquired by the load acquisition means is equal to or lower than a predetermined load and the engine is in a low load state. If both of these requirements are satisfied, the opening / closing means is set so that the rotational speed acquired by the rotational speed acquisition means becomes the target rotational speed set by the target rotational speed setting means. Throttle opening control means for controlling an opening degree of the throttle valve to control (e.g., the means related to execution of the throttle opening control process ECU6 below) to provide a control apparatus of a throttle valve provided with a.

本発明では、燃料供給中の燃焼状態における内燃機関が低回転状態であること及び低負荷状態であることのいずれの要件も満たす場合には、回転数取得手段により取得される回転数が目標回転数設定手段により設定される目標回転数となるように、開閉手段を制御してスロットル弁の開度を制御する。即ち、アイドル運転時等の低回転低負荷状態においては、スロットル開度センサにより検出された開度と目標開度とによるフィードバック制御を用いずに、内燃機関の回転数が目標回転数となるようにスロットル弁の開度を制御する。
従って本発明によれば、従来のように学習誤差を含んで学習された全閉開度を基準に設定された目標開度を用いることなく、精度良く取得可能な内燃機関の回転数を用いてスロットル弁の開度を制御するため、高い精度で制御でき、制御性が向上する。また、内燃機関の回転数が目標回転数となるようにスロットル弁の開度を制御するため、アイドル運転時にアイドル状態を十分確保できるとともに、アイドル運転時等の低回転低負荷状態において内燃機関の最低回転数を確実に確保でき、エンジンストールの発生を確実に回避できる。
In the present invention, when the internal combustion engine in the combustion state in which fuel is being supplied satisfies both the low rotation state and the low load state, the rotation speed acquired by the rotation speed acquisition means is the target rotation. The opening / closing means is controlled to control the opening degree of the throttle valve so that the target rotational speed set by the number setting means is obtained. That is, in a low rotation and low load state such as during idling, the internal combustion engine speed is set to the target rotational speed without using feedback control based on the opening detected by the throttle opening sensor and the target opening. The throttle valve opening is controlled.
Therefore, according to the present invention, the rotational speed of the internal combustion engine can be obtained with high accuracy without using the target opening set based on the fully closed opening learned with a learning error as in the prior art. Since the opening degree of the throttle valve is controlled, it can be controlled with high accuracy and controllability is improved. In addition, since the opening of the throttle valve is controlled so that the rotational speed of the internal combustion engine becomes the target rotational speed, the idle state can be sufficiently secured during idle operation, and the internal combustion engine can be operated in a low rotation and low load state such as during idle operation. The minimum number of revolutions can be reliably ensured, and the occurrence of engine stalls can be reliably avoided.

またこの場合、前記スロットル弁の目標開度を設定する目標開度設定手段(例えば、後述のECU6の目標開度設定処理の実行に係る手段)をさらに備え、前記スロットル開度制御手段は、前記燃料供給制御手段により前記機関に燃料を供給していない場合、及び、前記燃料供給制御手段により前記機関に燃料を供給している場合において前記要件のいずれかを満たしていない場合には、前記スロットル開度センサにより検出される開度が前記目標開度設定手段により設定される目標開度になるように、前記開閉手段を制御して前記スロットル弁の開度を制御することが好ましい。   Further, in this case, further comprising target opening setting means (for example, means relating to execution of target opening setting processing of ECU 6 described later) for setting the target opening of the throttle valve, When fuel is not supplied to the engine by the fuel supply control means, and when fuel is supplied to the engine by the fuel supply control means and any of the requirements is not satisfied, the throttle It is preferable that the opening degree of the throttle valve is controlled by controlling the opening / closing means so that the opening degree detected by the opening degree sensor becomes the target opening degree set by the target opening degree setting means.

この発明では、燃料カット時等の燃料供給をしていない場合や、燃料供給中の燃焼状態における内燃機関が低回転低負荷状態ではない場合には、スロットル開度センサにより検出されるセンサ開度が目標開度設定手段により設定される目標開度になるように、開閉手段を制御してスロットル弁の開度を制御する。即ち、この場合には従来と同様に、スロットル開度センサによるセンサ開度を用いて、目標開度となるようにスロットル弁の開度を制御する。
従ってこの発明によれば、アイドル運転時等の低回転低負荷状態と比べるとエンジンストールの発生のおそれが無い場合には、センサ開度を用いたスロットル開度の制御に切り替えることで、スロットル操作に対する迅速なレスポンス性を優先させることができる。
In the present invention, when the fuel is not supplied at the time of fuel cut or when the internal combustion engine in the combustion state during the fuel supply is not in the low rotation and low load state, the sensor opening detected by the throttle opening sensor The opening degree of the throttle valve is controlled by controlling the opening / closing means so that becomes the target opening degree set by the target opening degree setting means. That is, in this case, as in the conventional case, the opening degree of the throttle valve is controlled so as to be the target opening degree using the sensor opening degree by the throttle opening degree sensor.
Therefore, according to the present invention, when there is no risk of engine stall as compared with a low rotation and low load state such as during idling, the throttle operation is switched by controlling the throttle opening using the sensor opening. Priority can be given to quick response to.

本発明によれば、従来よりも制御性が向上したスロットル弁の制御装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus of the throttle valve which improved controllability than before can be provided.

本発明の一実施形態に係るエンジン及びその制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the engine which concerns on one Embodiment of this invention, and its control apparatus. スロットル弁の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a throttle valve. 上記実施形態に係るスロットル開度制御処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the throttle opening degree control process which concerns on the said embodiment. 上記実施形態に係るスロットル開度制御処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the throttle opening control process which concerns on the said embodiment.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、内燃機関(以下、「エンジン」という。)1及びその制御装置2の構成を示す図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 and its control device 2.

図1に示すように、エンジン1には、吸気が流れる吸気管11が設けられている。吸気管11は、図示しない吸気マニホールドの複数の分岐部を介してエンジン1の各シリンダの吸気ポートに接続されている。   As shown in FIG. 1, the engine 1 is provided with an intake pipe 11 through which intake air flows. The intake pipe 11 is connected to an intake port of each cylinder of the engine 1 through a plurality of branch portions of an intake manifold (not shown).

エンジン1の吸気管11内には、スロットル弁5が開閉可能に設けられている。スロットル弁5は、開閉機構8を介して、アクチュエータとしてのモータ7の出力軸に接続されている。開閉機構8は、複数のギヤを噛み合わせて構成され、モータ7で発生した駆動力をスロットル弁5の支軸に伝達し、吸気管11内でスロットル弁5を開閉する。モータ7は、例えば直流モータである。スロットル弁5の開度は、図示しないバッテリからモータ7へ供給される駆動電流のデューティ比を、ECU6で調整することによって制御される。また、エンジン1に導入される空気の量は、スロットル弁5の開度を制御することによって調整される。   A throttle valve 5 is provided in the intake pipe 11 of the engine 1 so as to be openable and closable. The throttle valve 5 is connected to an output shaft of a motor 7 as an actuator via an opening / closing mechanism 8. The opening / closing mechanism 8 is configured by meshing a plurality of gears, transmits the driving force generated by the motor 7 to the support shaft of the throttle valve 5, and opens / closes the throttle valve 5 in the intake pipe 11. The motor 7 is a DC motor, for example. The opening degree of the throttle valve 5 is controlled by adjusting the duty ratio of the drive current supplied from the battery (not shown) to the motor 7 by the ECU 6. Further, the amount of air introduced into the engine 1 is adjusted by controlling the opening degree of the throttle valve 5.

図2は、スロットル弁5の構成を示す図である。図2に示すように、スロットル弁5には、これを開き側及び閉じ側へそれぞれ付勢する付勢手段としての開弁側スプリング5a及び閉弁側スプリング5bが取り付けられている。これら2つのスプリング5a,5bでは、閉弁側スプリング5bの付勢力の方が、開弁側スプリング5aの付勢力よりも大きくなるように構成されている。したがって、モータ7が駆動されていない状態(デューティ比=0[%])では、スロットル弁5は、これら2つのスプリング5a,5bの付勢力が釣り合う、全閉開度から少し開いたデフォルト開度に維持される。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the throttle valve 5. As shown in FIG. 2, the throttle valve 5 is provided with a valve-opening spring 5a and a valve-closing spring 5b as urging means for urging the throttle valve 5 toward the opening side and the closing side, respectively. The two springs 5a and 5b are configured such that the biasing force of the valve closing side spring 5b is larger than the biasing force of the valve opening side spring 5a. Therefore, in a state where the motor 7 is not driven (duty ratio = 0 [%]), the throttle valve 5 has a default opening slightly opened from the fully closed opening in which the urging forces of these two springs 5a and 5b are balanced. Maintained.

また、吸気管11には、スロットル弁5の閉じ側への変位を所定の開度で制限するストッパ5cが設けられている。なお以下では、スロットル弁5がストッパ5cに当接している状態、より詳しくは、スロットル弁5の閉じ側への変位がストッパ5cによって制限される状態におけるスロットル弁5の最小開度を、全閉開度と定義する。   Further, the intake pipe 11 is provided with a stopper 5c that restricts the displacement of the throttle valve 5 toward the closing side by a predetermined opening degree. In the following description, the minimum opening of the throttle valve 5 in a state where the throttle valve 5 is in contact with the stopper 5c, more specifically in a state where the displacement of the throttle valve 5 toward the closing side is limited by the stopper 5c, is fully closed. Defined as opening.

図1に戻って、吸気管11には、スロットル弁5の開度を検出するスロットル開度センサ9が設けられている。スロットル開度センサ9は、例えば半導体センサにより構成される。このスロットル弁5の開度又はスロットル弁5の開度に相当する開閉機構8におけるギヤの送り量(移動量)等に応じた電圧の検出信号を発生し、ECU6に入力する。スロットル開度センサ9の出力電圧は、スロットル弁5が開くほど高くなる。ECU6は、スロットル開度センサ9の検出信号をA/D変換し、これによってスロットル弁5の開度を把握する。   Returning to FIG. 1, the intake pipe 11 is provided with a throttle opening sensor 9 for detecting the opening of the throttle valve 5. The throttle opening sensor 9 is constituted by a semiconductor sensor, for example. A voltage detection signal corresponding to the opening degree of the throttle valve 5 or the gear feed amount (movement amount) in the opening / closing mechanism 8 corresponding to the opening degree of the throttle valve 5 is generated and input to the ECU 6. The output voltage of the throttle opening sensor 9 increases as the throttle valve 5 opens. The ECU 6 performs A / D conversion on the detection signal of the throttle opening sensor 9 and thereby grasps the opening of the throttle valve 5.

ECU6は、センサの検出信号をA/D変換するI/Oインターフェース、各種演算処理を実行するCPU、及び各種データを記憶するRAMやROM等で構成されるマイクロコンピュータである。ECU6には、スロットル開度センサ9、クランク角センサ91、吸気圧センサ92等の各センサの検出信号が入力される。ECU6は、いずれも後述する燃料噴射制御処理、回転数取得処理、負荷取得処理、目標回転数設定処理、目標開度設定処理、全閉学習処理及びスロットル開度制御処理を実行する。   The ECU 6 is a microcomputer that includes an I / O interface for A / D converting sensor detection signals, a CPU for executing various arithmetic processes, and a RAM and ROM for storing various data. The ECU 6 receives detection signals from sensors such as a throttle opening sensor 9, a crank angle sensor 91, an intake pressure sensor 92, and the like. The ECU 6 executes a fuel injection control process, a rotational speed acquisition process, a load acquisition process, a target rotational speed setting process, a target opening setting process, a fully closed learning process, and a throttle opening control process, all of which will be described later.

燃料噴射制御処理では、ECU6は、エンジン1の燃料噴射弁1aからの燃料噴射を制御する。この燃料噴射制御処理により、後述する図4に示すエンジン1の燃焼領域と非燃焼(燃料カット等)領域が形成される。   In the fuel injection control process, the ECU 6 controls fuel injection from the fuel injection valve 1 a of the engine 1. By this fuel injection control processing, a combustion region and a non-combustion (fuel cut etc.) region of the engine 1 shown in FIG. 4 described later are formed.

回転数取得処理では、ECU6は、クランク角センサ91のクランク角検出信号に基づいて、エンジン1の回転数を算出して取得する。
負荷取得処理では、ECU6は、吸気圧センサ92の吸気圧検出信号に基づいて、エンジン1の負荷を算出して取得する。
In the rotation speed acquisition process, the ECU 6 calculates and acquires the rotation speed of the engine 1 based on the crank angle detection signal of the crank angle sensor 91.
In the load acquisition process, the ECU 6 calculates and acquires the load of the engine 1 based on the intake pressure detection signal of the intake pressure sensor 92.

目標回転数設定処理では、ECU6は、図示しない車両の運転状態に基づいてエンジン1の目標回転数を設定する。具体的には、車速やアクセルペダル操作量に応じてエンジン1の目標回転数を設定する。
目標開度設定処理では、ECU6は、後述する全閉学習処理によって学習されるスロットル弁5の全閉開度及びエンジン1の運転状態に基づいて、スロットル弁5の目標開度を設定する。具体的には、全閉開度及びエンジン1の回転数やアクセルペダル操作量に応じてスロットル弁5の目標開度を設定する。
In the target speed setting process, the ECU 6 sets the target speed of the engine 1 based on the driving state of the vehicle (not shown). Specifically, the target rotational speed of the engine 1 is set according to the vehicle speed and the accelerator pedal operation amount.
In the target opening setting process, the ECU 6 sets the target opening of the throttle valve 5 based on the fully closed opening of the throttle valve 5 and the operating state of the engine 1 learned by a fully closed learning process described later. Specifically, the target opening degree of the throttle valve 5 is set according to the fully closed opening degree, the rotational speed of the engine 1 and the accelerator pedal operation amount.

全閉学習処理では、ECU6は、イグニッション(IG)オンの直後及びイグニッション(IG)オフの直後において、スロットル弁5を閉じ側に駆動させ、スロットル弁5の閉じ側への変位がストッパ5cによって制限される最小開度となるようにスロットル弁5の開度を制御する全閉制御を実行する。次いで、このときのスロットル開度センサ9の検出信号を用いて全閉学習値を算出し、算出された全閉学習値により全閉開度を更新する。   In the fully closed learning process, the ECU 6 drives the throttle valve 5 to the closed side immediately after the ignition (IG) is turned on and immediately after the ignition (IG) is turned off, and the displacement of the throttle valve 5 to the closed side is limited by the stopper 5c. The fully closed control for controlling the opening degree of the throttle valve 5 is executed so that the minimum opening degree is obtained. Next, the fully closed learning value is calculated using the detection signal of the throttle opening sensor 9 at this time, and the fully closed opening is updated with the calculated fully closed learning value.

ここで、上述したようにスロットル弁の全閉開度は、スロットル弁5がストッパ5cに当接しているときのスロットル開度センサ9の検出信号を用いて学習されるため、その学習値にはストッパ5cの歪に起因する誤差が含まれる。また、その学習値には、半導体で構成されるスロットル開度センサ9の温度変化に起因する検出誤差、ECU6に組み込まれたCPUの読み込み誤差、スロットル弁5を開閉する開閉機構8の駆動ギヤに起因する誤差等の種々の学習誤差が含まれる。   Here, as described above, the fully closed opening degree of the throttle valve is learned using the detection signal of the throttle opening degree sensor 9 when the throttle valve 5 is in contact with the stopper 5c. An error due to the distortion of the stopper 5c is included. The learning value includes a detection error caused by a temperature change of the throttle opening sensor 9 made of a semiconductor, a reading error of the CPU incorporated in the ECU 6, and a drive gear of the opening / closing mechanism 8 that opens and closes the throttle valve 5. Various learning errors such as errors caused by the error are included.

次に、本実施形態に係るスロットル開度制御処理について、図3を参照して詳しく説明する。図3は、本実施形態に係るスロットル開度制御処理の手順を示すフローチャートである。図3のスロットル開度制御処理は、ECU6により所定の周期で繰り返し実行される。   Next, the throttle opening degree control process according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of throttle opening control processing according to the present embodiment. The throttle opening control process in FIG. 3 is repeatedly executed by the ECU 6 at a predetermined cycle.

ステップS1では、エンジン1の回転数が低回転数であるか否かを判別する。具体的には、上述の回転数取得処理により取得されるエンジン1の回転数が、予め設定された所定回転数以下であるか否かを判別する。
この判別がYESであれば、エンジン1が低回転状態であると判断されてステップS2に移る。一方、この判別がNOであれば、エンジン1が低回転状態ではないと判断されてステップS4に移る。
In step S1, it is determined whether or not the rotational speed of the engine 1 is a low rotational speed. Specifically, it is determined whether or not the rotation speed of the engine 1 acquired by the rotation speed acquisition process described above is equal to or less than a predetermined rotation speed set in advance.
If this determination is YES, it is determined that the engine 1 is in a low rotation state, and the process proceeds to step S2. On the other hand, if this determination is NO, it is determined that the engine 1 is not in a low rotation state, and the process proceeds to step S4.

ステップS2では、エンジン1の負荷が低負荷であるか否かを判別する。具体的には、上述の負荷取得処理により取得されるエンジン1の負荷が、予め設定された所定負荷以下であるか否かを判別する。
この判別がYESであれば、エンジン1が低負荷状態であると判断されてステップS3に移る。一方、この判別がNOであれば、エンジン1が低負荷状態ではないと判断されてステップS4に移る。
In step S2, it is determined whether or not the load on the engine 1 is low. Specifically, it is determined whether or not the load of the engine 1 acquired by the load acquisition process is equal to or less than a predetermined load set in advance.
If this determination is YES, it is determined that the engine 1 is in a low load state, and the process proceeds to step S3. On the other hand, if this determination is NO, it is determined that the engine 1 is not in a low load state, and the routine proceeds to step S4.

ステップS3では、上述の回転数取得処理により取得されるエンジン1の回転数が、上述の目標回転数設定処理により設定される目標回転数になるように、スロットル開度を制御する(以下、「NEスロットル開度制御」という)。具体的には、目標回転数に応じたスロットル開度となるように開閉機構8を駆動する際には、スロットル開度センサ9によるセンサ開度値からの開閉機構8のギヤの移動量(送り量)を用いてモータ7の駆動電流のデューティ比を決定し、決定したデューティ比の下でモータ7を駆動することによって、スロットル弁5の開度を目標回転数へ向けてフィードバック制御する。その後、本処理を終了する。   In step S3, the throttle opening is controlled so that the rotational speed of the engine 1 acquired by the above-described rotational speed acquisition process becomes the target rotational speed set by the above-described target rotational speed setting process (hereinafter, “ NE throttle opening control). Specifically, when the opening / closing mechanism 8 is driven so that the throttle opening degree according to the target rotational speed is reached, the amount of movement of the gear of the opening / closing mechanism 8 from the sensor opening value by the throttle opening degree sensor 9 (feed) The duty ratio of the drive current of the motor 7 is determined using the amount, and the motor 7 is driven under the determined duty ratio, so that the opening degree of the throttle valve 5 is feedback-controlled toward the target rotational speed. Thereafter, this process is terminated.

ステップS4では、スロットル開度センサ9のセンサ開度値が、上述の目標開度設定処理により設定された目標開度になるようにスロットル開度を制御する(以下、「THAスロットル開度制御」という)。具体的には、設定された目標開度及び上述の全閉学習処理によって学習されたスロットル弁5の全閉開度に基づいて、スロットル開度センサ9によるセンサ開度値からの開閉機構8のギヤの移動量(送り量)を用いてモータ7の駆動電流のデューティ比を決定し、決定したデューティ比の下でモータ7を駆動することによって、スロットル弁5の開度を目標開度へ向けてフィードバック制御する。その後、本処理を終了する。   In step S4, the throttle opening is controlled so that the sensor opening value of the throttle opening sensor 9 becomes the target opening set by the above-described target opening setting process (hereinafter referred to as “THA throttle opening control”). Called). Specifically, based on the set target opening and the fully closed opening of the throttle valve 5 learned by the above-described fully closed learning process, the opening / closing mechanism 8 of the opening / closing mechanism 8 from the sensor opening value by the throttle opening sensor 9 is determined. The duty ratio of the drive current of the motor 7 is determined using the amount of movement (feed amount) of the gear, and the motor 7 is driven under the determined duty ratio, so that the opening degree of the throttle valve 5 is directed to the target opening degree. Feedback control. Thereafter, this process is terminated.

ここで、図4は、本実施形態に係るスロットル開度制御処理を説明するための図である。図4中、横軸はエンジン1の回転数を表し、縦軸はエンジン1の負荷を表している。即ち、図4では左下ほど低回転低負荷の運転領域を示しており、右上ほど高回転高負荷の運転領域を示している。また、図4中の直線は、燃焼領域と非燃焼(燃料カット等)領域との境界を示している。   Here, FIG. 4 is a diagram for explaining the throttle opening degree control processing according to the present embodiment. In FIG. 4, the horizontal axis represents the rotation speed of the engine 1, and the vertical axis represents the load of the engine 1. That is, in FIG. 4, the lower left shows an operation region with a low rotation and low load, and the upper right shows an operation region with a high rotation and high load. Moreover, the straight line in FIG. 4 has shown the boundary of a combustion area | region and a non-combustion (fuel cut etc.) area | region.

図4に示すように、上述のステップS3のNEスロットル開度制御は、燃焼領域における低回転低負荷領域で実行される。非燃焼領域では、エンジン1の回転駆動が停止しているため、NEスロットル開度制御は実行できないからである。
また、上述のステップS4のTHAスロットル開度制御は、非燃焼領域と、燃焼領域における低回転低負荷領域以外の領域で実行される。
このように本実施形態のスロットル開度制御処理では、NEスロットル開度制御とTHAスロットル開度制御とを切り替える点に大きな特徴を有している。
As shown in FIG. 4, the NE throttle opening control in step S3 described above is executed in the low rotation and low load region in the combustion region. This is because in the non-combustion region, the rotational drive of the engine 1 is stopped, so that the NE throttle opening degree control cannot be executed.
Further, the THA throttle opening control in step S4 described above is executed in a region other than the non-combustion region and the low rotation / low load region in the combustion region.
As described above, the throttle opening degree control process of this embodiment has a great feature in that it switches between the NE throttle opening degree control and the THA throttle opening degree control.

本実施形態に係るスロットル開度制御処理によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、燃料供給中の燃焼状態におけるエンジン1が低回転状態であること及び低負荷状態であることのいずれの要件も満たす場合には、回転数取得処理により取得される回転数が目標回転数設定処理により設定される目標回転数となるように、開閉機構8を制御してスロットル弁5の開度を制御した。即ち、アイドル運転時等の低回転低負荷状態においては、スロットル開度センサ9により検出された開度と目標開度に応じたフィードバック制御を用いずに、エンジン1の回転数が目標回転数となるようにスロットル弁5の開度を制御した。
従って本実施形態によれば、従来のように学習誤差を含んで学習された全閉開度を基準に設定された目標開度を用いることなく、精度良く取得可能なエンジン1の回転数を用いてスロットル弁5の開度を制御するため、高い精度で制御でき、制御性が向上する。また、エンジン1の回転数が目標回転数となるようにスロットル弁5の開度を制御するため、アイドル運転時にアイドル状態を十分確保できるとともに、アイドル運転時等の低回転低負荷状態においてエンジン1の最低回転数を確実に確保でき、エンジンストールの発生を確実に回避できる。
According to the throttle opening control process according to the present embodiment, the following effects are produced.
In the present embodiment, when the engine 1 in the combustion state during fuel supply satisfies both the requirements of the low rotation state and the low load state, the rotation speed acquired by the rotation speed acquisition process is the target. The opening / closing mechanism 8 was controlled to control the opening degree of the throttle valve 5 so that the target rotation speed set by the rotation speed setting process was reached. That is, in a low rotation and low load state such as during idling, the engine 1 speed is equal to the target speed without using feedback control according to the opening detected by the throttle opening sensor 9 and the target opening. Thus, the opening degree of the throttle valve 5 was controlled.
Therefore, according to the present embodiment, the rotational speed of the engine 1 that can be acquired with high accuracy is used without using the target opening set based on the fully closed opening learned with a learning error as in the prior art. Therefore, since the opening degree of the throttle valve 5 is controlled, it can be controlled with high accuracy and controllability is improved. Further, since the opening degree of the throttle valve 5 is controlled so that the rotational speed of the engine 1 becomes the target rotational speed, an idling state can be sufficiently secured during idling operation, and the engine 1 can be used in a low-rotation and low-load state such as idling operation. The minimum number of revolutions can be reliably ensured, and the occurrence of engine stall can be reliably avoided.

また本実施形態では、燃料カット時等の燃料供給をしていない場合や、燃料供給中の燃焼状態におけるエンジン1が低回転低負荷状態ではない場合には、スロットル開度センサ9により検出されるセンサ開度が目標開度設定処理により設定される目標開度になるように、開閉機構8を制御してスロットル弁5の開度を制御した。即ち、この場合には従来と同様に、スロットル開度センサ9によるセンサ開度を用いて、目標開度となるようにスロットル弁5の開度を制御した。
従って本実施形態によれば、アイドル運転時等の低回転低負荷状態と比べるとエンジンストールの発生のおそれが無い場合には、センサ開度を用いたスロットル開度の制御に切り替えることで、スロットル操作に対する迅速なレスポンス性を優先させることができる。低回転低負荷領域ではスロットル操作に対する迅速なレスポンス性は要求されないのに対して、低回転低負荷以外の領域ではスロットル操作に対する迅速なレスポンス性が要求されるからである。
Further, in this embodiment, when the fuel is not supplied at the time of fuel cut or the like, or when the engine 1 in the combustion state during the fuel supply is not in the low rotation and low load state, it is detected by the throttle opening sensor 9. The opening / closing mechanism 8 was controlled to control the opening of the throttle valve 5 so that the sensor opening became the target opening set by the target opening setting process. That is, in this case, the opening degree of the throttle valve 5 is controlled to be the target opening degree by using the sensor opening degree by the throttle opening degree sensor 9 as in the conventional case.
Therefore, according to the present embodiment, when there is no possibility of engine stall as compared with a low rotation and low load state such as during idling, the throttle opening is controlled by switching to the throttle opening control using the sensor opening. Priority can be given to quick response to operations. This is because a quick response to the throttle operation is not required in the low rotation / low load region, whereas a quick response to the throttle operation is required in a region other than the low rotation / low load region.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

1…エンジン(内燃機関)
2…制御装置
5…スロットル弁
6…ECU(開閉手段、回転数取得手段、負荷取得手段、目標回転数設定手段、スロットル開度制御手段、目標開度設定手段)
7…モータ(アクチュエータ)
8…開閉機構(開閉手段)
9…スロットル開度センサ
11…吸気管(吸気通路)
91…クランク角センサ(回転数取得手段)
92…吸気圧センサ(負荷取得手段)
1. Engine (internal combustion engine)
2 ... Control device 5 ... Throttle valve 6 ... ECU (opening / closing means, rotation speed acquisition means, load acquisition means, target rotation speed setting means, throttle opening control means, target opening setting means)
7. Motor (actuator)
8. Opening / closing mechanism (opening / closing means)
9 ... Throttle opening sensor 11 ... Intake pipe (intake passage)
91 ... Crank angle sensor (rotational speed acquisition means)
92 ... Intake pressure sensor (load acquisition means)

Claims (2)

内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を制御するスロットル弁の制御装置であって、
アクチュエータにより前記スロットル弁を開閉させる開閉手段と、
前記スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサと、
前記機関への燃料供給を制御する燃料供給制御手段と、
前記機関の回転数を取得する回転数取得手段と、
前記機関の負荷を取得する負荷取得手段と、
前記機関の目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、
前記燃料供給制御手段により前記機関に燃料を供給している場合において、前記回転数取得手段により取得された回転数が所定回転数以下で前記機関が低回転状態であること、及び、前記負荷取得手段により取得された負荷が所定負荷以下で前記機関が低負荷状態であることのいずれの要件も満たす場合には、前記回転数取得手段により取得される回転数が前記目標回転数設定手段により設定される目標回転数となるように、前記開閉手段を制御して前記スロットル弁の開度を制御するスロットル開度制御手段と、を備えるスロットル弁の制御装置。
A control device for a throttle valve for controlling an opening degree of a throttle valve provided in an intake passage of an internal combustion engine,
Opening and closing means for opening and closing the throttle valve by an actuator;
A throttle opening sensor for detecting the opening of the throttle valve;
Fuel supply control means for controlling fuel supply to the engine;
A rotational speed acquisition means for acquiring the rotational speed of the engine;
Load acquisition means for acquiring the load of the engine;
Target speed setting means for setting the target speed of the engine;
When the fuel is supplied to the engine by the fuel supply control means, the rotational speed acquired by the rotational speed acquisition means is not more than a predetermined rotational speed and the engine is in a low rotational state, and the load acquisition When the load acquired by the means satisfies a requirement that the load is equal to or less than a predetermined load and the engine is in a low load state, the rotational speed acquired by the rotational speed acquisition means is set by the target rotational speed setting means And a throttle opening control means for controlling the opening and closing means to control the opening degree of the throttle valve so as to achieve a target rotational speed.
前記スロットル弁の目標開度を設定する目標開度設定手段をさらに備え、
前記スロットル開度制御手段は、前記燃料供給制御手段により前記機関に燃料を供給していない場合、及び、前記燃料供給制御手段により前記機関に燃料を供給している場合において前記要件のいずれかを満たしていない場合には、前記スロットル開度センサにより検出される開度が前記目標開度設定手段により設定される目標開度になるように、前記開閉手段を制御して前記スロットル弁の開度を制御する請求項1に記載のスロットル弁の制御装置。
Further comprising target opening setting means for setting a target opening of the throttle valve;
The throttle opening control means satisfies any of the above requirements when fuel is not supplied to the engine by the fuel supply control means and when fuel is supplied to the engine by the fuel supply control means. If not, the opening / closing means is controlled to control the opening of the throttle valve so that the opening detected by the throttle opening sensor becomes the target opening set by the target opening setting means. The throttle valve control device according to claim 1, wherein the throttle valve is controlled.
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