JP5678908B2 - Throttle control system, throttle valve control device, throttle device, and throttle valve control method - Google Patents

Throttle control system, throttle valve control device, throttle device, and throttle valve control method Download PDF

Info

Publication number
JP5678908B2
JP5678908B2 JP2012035166A JP2012035166A JP5678908B2 JP 5678908 B2 JP5678908 B2 JP 5678908B2 JP 2012035166 A JP2012035166 A JP 2012035166A JP 2012035166 A JP2012035166 A JP 2012035166A JP 5678908 B2 JP5678908 B2 JP 5678908B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
throttle
opening
abnormality determination
throttle valve
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012035166A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013170513A (en
Inventor
良太 佐々木
良太 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2012035166A priority Critical patent/JP5678908B2/en
Priority to DE102013202808.3A priority patent/DE102013202808B4/en
Publication of JP2013170513A publication Critical patent/JP2013170513A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5678908B2 publication Critical patent/JP5678908B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/107Safety-related aspects
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035Details of the valve housing
    • F02D9/105Details of the valve housing having a throttle position sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1065Mechanical control linkage between an actuator and the flap, e.g. including levers, gears, springs, clutches, limit stops of the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0269Throttle closing springs; Acting of throttle closing springs on the throttle shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0277Fail-safe mechanisms, e.g. with limp-home feature, to close throttle if actuator fails, or if control cable sticks or breaks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/227Limping Home, i.e. taking specific engine control measures at abnormal conditions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、内燃機関のスロットルバルブを制御するスロットル制御システム、スロットルバルブ制御装置、スロットル装置、およびスロットルバルブ制御方法に関する。   The present invention relates to a throttle control system, a throttle valve control device, a throttle device, and a throttle valve control method for controlling a throttle valve of an internal combustion engine.

スロットルバルブの開度を電気的に制御する電子スロットル制御装置は、アクセルペダルの操作量に応じて目標スロットル開度を設定し、スロットルバルブの開度(以下、スロットル開度という)が目標スロットル開度に一致するように、スロットルモータを制御する。   An electronic throttle control device that electrically controls the opening of a throttle valve sets a target throttle opening according to the amount of operation of an accelerator pedal, and the opening of the throttle valve (hereinafter referred to as the throttle opening) is the target throttle opening. The throttle motor is controlled to match the degree.

そして、電子スロットル制御装置により制御されるスロットルバルブには、リンプホーム走行に必要なエンジン出力が得られるように予め設定されたスロットル開度とするためにスロットルバルブを付勢するリターンスプリングが取り付けられている。   A return spring that urges the throttle valve is attached to the throttle valve controlled by the electronic throttle control device in order to obtain a throttle opening that is set in advance so as to obtain an engine output required for limp home travel. ing.

これにより、例えばアクセルペダルの操作量に応じてスロットル開度を制御することができなくなるという異常が発生した場合において電子スロットル制御装置がスロットルモータへの通電を停止すると、リターンスプリングの付勢力に応じたスロットル開度に設定される。このため、異常発生時の車両走行において必要最低限のエンジン出力を確保することが可能となる。   Thus, for example, when an abnormality occurs in which the throttle opening cannot be controlled according to the amount of operation of the accelerator pedal, when the electronic throttle control device stops energizing the throttle motor, the return spring is responsive to the urging force. The throttle opening is set. For this reason, it becomes possible to ensure the minimum required engine output in the vehicle running when the abnormality occurs.

しかし、リターンスプリングが折損している状況において上記異常が発生し、電子スロットル制御装置がスロットルモータへの通電を停止すると、リターンスプリングの付勢力に応じたスロットル開度に設定できなくなる可能性がある。このため、リターンスプリングの折損を検出する必要がある。   However, if the above abnormality occurs in a situation where the return spring is broken and the electronic throttle control device stops energizing the throttle motor, there is a possibility that the throttle opening according to the urging force of the return spring cannot be set. . For this reason, it is necessary to detect breakage of the return spring.

そして、リターンスプリングの折損を検出する技術として、エンジンの減速燃料カット運転中にモータへの通電を停止することによりリターンスプリングの異常を判定するものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。   As a technique for detecting breakage of the return spring, there is known a technique for determining an abnormality of the return spring by stopping energization of the motor during the deceleration fuel cut operation of the engine (see, for example, Patent Document 1). ).

特開平11−257103号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-257103

しかし、上記特許文献1に記載の技術では、燃料カット運転中であるという判定開始条件を必要とするため、異常検出を実行する機会が限定されてしまう。
また、上記特許文献1に記載の技術では、燃料カット運転中において、スロットルバルブを開いた後にモータへの通電を停止することによりスロットルバルブを閉じる必要がある。このため、エンジン制御におけるドライバビリティの確保が困難になるおそれがある。また、フェールセーフ処理による燃料カット復帰要求に対して即座に空気量制御を実行することができずに、加速の遅れ及びトルク変動の発生が懸念される。さらに、エンジン回転中にスロットルを動作させることにより、インテークマニホールド内の負圧が変動してブレーキの効きが変化したり、ポンピングロスの変化により減速ショックが発生したりするといった問題の発生が懸念される。
However, since the technique described in Patent Document 1 requires a determination start condition that the fuel cut operation is in progress, the opportunity to perform abnormality detection is limited.
In the technique described in Patent Document 1, it is necessary to close the throttle valve by stopping energization of the motor after opening the throttle valve during the fuel cut operation. This may make it difficult to ensure drivability in engine control. In addition, the air amount control cannot be executed immediately in response to the fuel cut return request by the failsafe process, and there is a concern that acceleration delay and torque fluctuation may occur. Furthermore, operating the throttle while the engine is running may cause problems such as the negative pressure in the intake manifold fluctuates and the braking effectiveness changes, or a deceleration shock occurs due to a change in pumping loss. The

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、車両走行中にスロットルモータを停止させることなく、リターンスプリングの折損を検出することができる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of detecting breakage of a return spring without stopping a throttle motor while the vehicle is traveling.

上記目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は、内燃機関のスロットルバルブと、スロットルバルブを作動させるアクチュエータと、リンプホーム走行が可能となるように予め設定された開度であるオープナ開度へスロットルバルブを戻すための付勢力をスロットルバルブに与える付勢部材と、アクチュエータを駆動することによりスロットルバルブを制御するスロットルバルブ制御装置とを有するスロットル制御システムであって、目標開度決定手段が、スロットルバルブの目標開度である目標スロットル開度を決定し、PID制御手段が、目標開度決定手段により決定された目標スロットル開度と、スロットルバルブの開度である実スロットル開度とが一致するように、比例項と積分項と微分項との和で表される制御量を算出し、制御量に基づいてスロットルバルブを制御するPID制御を実行する。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a throttle valve of an internal combustion engine, an actuator for operating the throttle valve, and an opening degree set in advance so as to enable limp home travel. A throttle control system having an urging member for applying an urging force to the throttle valve to return the throttle valve to an opener opening, and a throttle valve control device for controlling the throttle valve by driving an actuator. The determining means determines the target throttle opening that is the target opening of the throttle valve, and the PID control means is the target throttle opening determined by the target opening determining means and the actual throttle opening that is the opening of the throttle valve. The control amount expressed by the sum of the proportional term, integral term, and derivative term is calculated so that the degree matches. Then, it executes the PID control for controlling the throttle valve based on the control amount.

そして異常判断手段が、PID制御手段により算出された積分項の値に基づいて、付勢部材に異常が発生したか否かを判断するために予め設定された異常判定条件が成立したか否かを判断し、フェールセーフ手段が、異常判定条件が成立したと異常判断手段が判断した場合に、予め設定されたフェールセーフ処理を実行する。   Whether or not an abnormality determination condition set in advance is established for determining whether or not an abnormality has occurred in the biasing member based on the value of the integral term calculated by the PID control means. When the failure determination means determines that the abnormality determination condition is satisfied, the failsafe means executes a preset failsafe process.

このように構成された請求項1に記載のスロットル制御システムでは、スロットルバルブの位置制御を行うために、アクチュエータを加速および減速させる制御だけではなく、付勢部材の付勢力に抗してアクチュエータを静止させる駆動力、すなわち付勢部材の付勢力と釣り合う駆動力を補償する制御を行う必要がある。そして、請求項1に記載のスロットル制御システムでは、PID制御によりスロットルバルブの制御量を算出しているため、制御量の積分項が、付勢部材の付勢力と釣り合う駆動力を補償する制御を担うこととなる。すなわち、付勢部材の付勢力が大きくなるほど、制御量の積分項も大きくなる。   In the throttle control system according to claim 1 configured as described above, in order to control the position of the throttle valve, not only the control for accelerating and decelerating the actuator but also the actuator against the urging force of the urging member is used. It is necessary to perform control to compensate for the driving force that is stationary, that is, the driving force that balances the biasing force of the biasing member. In the throttle control system according to claim 1, since the control amount of the throttle valve is calculated by PID control, the integral term of the control amount performs control to compensate for the driving force balanced with the urging force of the urging member. It will bear. That is, as the urging force of the urging member increases, the integral term of the control amount also increases.

一方、付勢部材が折損している場合には、スロットル開度にかかわらず、付勢部材の付勢力は0となる。すなわち、付勢部材が折損している場合における制御量の積分項は、付勢部材の正常時における制御量の積分項と比較して、付勢部材の正常時における付勢力に対応した値分、小さくなる。   On the other hand, when the urging member is broken, the urging force of the urging member becomes 0 regardless of the throttle opening. That is, the integral term of the control amount when the biasing member is broken is compared with the integral term of the control amount when the biasing member is normal, by a value corresponding to the biasing force when the biasing member is normal. , Get smaller.

このため、請求項1に記載のスロットル制御システムでは、請求項3に記載のように、付勢部材が折損している場合に算出される積分項の値より大きく、且つ、付勢部材の正常時に算出される積分項より小さい値を、異常判定値として、請求項2に記載のように、PID制御手段により算出された積分項の値が異常判定値未満であることを異常判定条件とすることにより、付勢部材の異常を判定することができる。 For this reason , in the throttle control system according to claim 1, as in claim 3, the value of the integral term calculated when the biasing member is broken is larger and the biasing member is normal. A value smaller than the integral term that is sometimes calculated is used as the abnormality determination value, and the abnormality determination condition is that the value of the integral term calculated by the PID control means is less than the abnormality determination value as described in claim 2. Thus, the abnormality of the urging member can be determined.

したがって、内燃機関が搭載された車両の走行中において、スロットルバルブを作動させるアクチュエータを停止させることなく、付勢部材の異常を検出することができる。
なお、付勢部材の付勢力のデータは、スロットルバルブの図面または実機による計測により容易に取得可能であり、例えば、付勢部材の付勢力のデータに基づいて適切な異常判定条件(例えば、上記の異常判定値)を設定することができ、精度の高い異常検出を実現することができる。
Therefore, it is possible to detect an abnormality of the biasing member without stopping the actuator that operates the throttle valve while the vehicle on which the internal combustion engine is mounted is traveling.
Note that the urging force data of the urging member can be easily obtained by measurement of the drawing of the throttle valve or actual machine, for example, an appropriate abnormality determination condition (for example, the above-mentioned Abnormality determination value) can be set, and highly accurate abnormality detection can be realized.

また、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のスロットル制御システムでは、請求項4に記載のように、異常判定条件は、スロットルバルブが搭載されている車両の状態に応じて変更されるようにするとよい。これにより、車両の状態に応じた適切な異常判定条件を設定することができ、精度の高い異常検出を実現することができる。例えばスロットルは、凍結防止のために、内燃機関の冷却水により保温されるように構成されている。そして、スロットルの温度に応じて、摩擦力およびモータの特性等が変動し、制御量の積分項も変動するため、請求項4に記載のスロットル制御システムでは、請求項5に記載のように、車両の状態は、内燃機関の冷却水温であるようにしてもよい。 Further, in the throttle control system according to any one of claims 1 to 3 , as described in claim 4 , the abnormality determination condition is changed according to the state of the vehicle on which the throttle valve is mounted. It is good to be done. Thereby, an appropriate abnormality determination condition according to the state of the vehicle can be set, and highly accurate abnormality detection can be realized. For example, the throttle is configured to be kept warm by cooling water of the internal combustion engine in order to prevent freezing. And, according to the throttle temperature, the frictional force, the characteristics of the motor, etc. fluctuate, and the integral term of the control amount also fluctuates. Therefore, in the throttle control system according to claim 4 , as described in claim 5 , The state of the vehicle may be the cooling water temperature of the internal combustion engine.

また、請求項1に記載のスロットル制御システムでは、異常判定開始手段が、予め設定された異常判定開始条件が成立すると、異常判定条件が成立したか否かの判断を異常判断手段に開始させる。これにより、付勢部材に異常が発生したか否かを判断することが適切ではない状況においては、異常判断手段の動作を禁止することが可能となり、精度の高い異常検出を実現することができる。 Further, the throttle control system of claim 1, the abnormality determination start means, if predetermined abnormality determination start conditions are satisfied, make initiate determination of whether an abnormality determination condition is satisfied to the abnormality judgment means. As a result, in a situation where it is not appropriate to determine whether or not an abnormality has occurred in the biasing member, it is possible to prohibit the operation of the abnormality determination means and to realize highly accurate abnormality detection. .

また、実スロットル開度が変化している状況では、制御量の積分項も変動するため、付勢部材に異常が発生したか否かを判断することが適切ではない状況である。このため、請求項1に記載のスロットル制御システムでは、異常判定開始条件は、実スロットル開度が、予め設定された静止判定時間継続して変化しないことであるFurther, in the situation where the actual throttle opening is changing, the integral term of the control amount also varies, so it is not appropriate to determine whether or not an abnormality has occurred in the biasing member. Therefore, the throttle control system according to claim 1, abnormal determination start conditions, the actual throttle opening degree is not changed continuously preset static determination time.

ところで、制御量の積分項を決定する積分ゲインは、目標スロットル開度と実スロットル開度との偏差を小さくするように働く。したがって、この積分ゲインを大きい値に固定すると、実スロットル開度が目標スロットル開度付近に収束した際、実スロットル開度を目標スロットル開度に一致させることができるものの、実スロットル開度と目標スロットル開度との偏差が大きいときには、この大きな偏差を蓄積することになるため、積分項が大きくなりすぎ、実スロットル開度が目標スロットル開度付近で大きくハンチングして、実スロットル開度を目標スロットル開度に収束させるのに時間がかかる。   By the way, the integral gain that determines the integral term of the control amount works to reduce the deviation between the target throttle opening and the actual throttle opening. Therefore, if this integral gain is fixed to a large value, when the actual throttle opening converges near the target throttle opening, the actual throttle opening can be made to coincide with the target throttle opening. When the deviation from the throttle opening is large, this large deviation is accumulated. Therefore, the integral term becomes too large, and the actual throttle opening is greatly hunted near the target throttle opening, so that the actual throttle opening is targeted. It takes time to converge to the throttle opening.

そこで、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のスロットル制御システムでは、請求項6に記載のように、PID制御手段は、実スロットル開度が目標スロットル開度付近である場合には、実スロットル開度が目標スロットル開度付近でない場合と比較して、積分項の値が大きくなるように積分項を算出するようにするとよい。 Therefore, in the throttle control system according to any one of claims 1 to 5 , as described in claim 6 , the PID control means performs the operation when the actual throttle opening is near the target throttle opening. The integral term is preferably calculated so that the value of the integral term is larger than when the actual throttle opening is not near the target throttle opening.

このように構成されたスロットル制御システムでは、積分項が大きくなりすぎることを抑制することができ、実スロットル開度が目標スロットル開度付近で大きくハンチングすることを抑制することができる。すなわち、実スロットル開度を目標スロットル開度に短時間で収束させることができ、積分項を短時間で収束させ、積分項の値を短期間で確定することができる。これにより、付勢部材が異常であるか否かを確定するまでの時間を短縮することができる。   In the throttle control system configured as described above, the integral term can be prevented from becoming too large, and the actual throttle opening can be restrained from hunting largely around the target throttle opening. That is, the actual throttle opening can be converged to the target throttle opening in a short time, the integral term can be converged in a short time, and the value of the integral term can be determined in a short period. As a result, it is possible to shorten the time required to determine whether or not the urging member is abnormal.

また、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のスロットル制御システムにおいて、請求項7に記載のように、フェールセーフ手段は、フェールセーフ処理として、実スロットル開度がオープナ開度に一致するようにフィードバック制御し、フィードバック制御は、PID制御手段が実行するPID制御とは異なるようにするとよい。 Further, in the throttle control system according to any one of claims 1 to 6 , as described in claim 7 , the fail-safe means performs the actual throttle opening to the opener opening as fail-safe processing. The feedback control is performed so as to match, and the feedback control may be different from the PID control executed by the PID control means.

このように構成されたスロットル制御システムでは、付勢部材が異常でない場合と、付勢部材が異常である場合のそれぞれの状況に応じた適切なフィードバック制御を行うことができる。例えば、付勢部材が異常でない場合には、実スロットル開度が目標スロットル開度に短期間で一致するようにするために追従性を重視したフィードバック制御を実行する一方、付勢部材が異常である場合には、実スロットル開度が確実にオープナ開度に一致するようにするために安定性を重視したフィードバック制御を実行するようにするとよい。   In the throttle control system configured as described above, it is possible to perform appropriate feedback control according to each situation when the urging member is not abnormal and when the urging member is abnormal. For example, when the urging member is not abnormal, feedback control is performed with emphasis on followability so that the actual throttle opening coincides with the target throttle opening in a short period, while the urging member is abnormal. In some cases, feedback control with an emphasis on stability may be performed in order to ensure that the actual throttle opening coincides with the opener opening.

また、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のスロットル制御システムにおいて、フェールセーフ手段は、請求項8に記載のように、フェールセーフ処理として、異常判定条件が成立していない場合と比較して、内燃機関の点火時期を遅らせる点火遅角制御を実行することにより、内燃機関の出力を低下させるようにしてもよいし、請求項9に記載のように、内燃機関が複数の気筒で構成されており、フェールセーフ処理として、異常判定条件が成立していない場合と比較して、燃料供給する気筒を減少させることにより、内燃機関の出力を低下させるようにしてもよい。 Further, in the throttle control system according to any one of claims 1 to 6 , when the fail-safe means does not satisfy the abnormality determination condition as the fail-safe process as described in claim 8. compared to, by executing the ignition retard control for retarding the ignition timing of the internal combustion engine, may be allowed to lower the output of the internal combustion engine, as claimed in claim 9, the internal combustion engine is a multiple As a fail-safe process, the output of the internal combustion engine may be reduced by reducing the number of cylinders that supply fuel as compared with the case where the abnormality determination condition is not satisfied.

このように構成されたスロットル制御システムでは、スロットル制御以外の方法で、内燃機関の出力を低下させることにより、リンプホーム走行を行うことができる。
また請求項10に記載の発明は、内燃機関のスロットルバルブを作動させるアクチュエータを駆動することにより、リンプホーム走行が可能となるように予め設定された開度であるオープナ開度へスロットルバルブを戻すための付勢力をスロットルバルブに与える付勢部材が取り付けられたスロットルバルブを制御するスロットルバルブ制御装置であって、目標開度決定手段が、スロットルバルブの目標開度である目標スロットル開度を決定し、PID制御手段が、目標開度決定手段により決定された目標スロットル開度と、スロットルバルブの開度である実スロットル開度とが一致するように、比例項と積分項と微分項との和で表される制御量を算出し、制御量に基づいてスロットルバルブを制御するPID制御を実行する。
In the throttle control system configured as described above, limp home traveling can be performed by reducing the output of the internal combustion engine by a method other than the throttle control.
According to a tenth aspect of the present invention, the throttle valve is returned to an opener opening degree that is set in advance so as to enable limp home travel by driving an actuator that operates the throttle valve of the internal combustion engine. A throttle valve control device for controlling a throttle valve to which a biasing member for applying a biasing force to the throttle valve is attached, wherein the target opening determining means determines a target throttle opening that is a target opening of the throttle valve The proportional term, integral term and differential term are set so that the target throttle opening determined by the target opening determining means matches the actual throttle opening which is the throttle valve opening. A control amount expressed by the sum is calculated, and PID control for controlling the throttle valve based on the control amount is executed.

そして異常判断手段が、PID制御手段により算出された積分項の値に基づいて、付勢部材に異常が発生したか否かを判断するために予め設定された異常判定条件が成立したか否かを判断し、フェールセーフ手段が、異常判定条件が成立したと異常判断手段が判断した場合に、予め設定されたフェールセーフ処理を実行する。また異常判定開始手段が、予め設定された異常判定開始条件が成立すると、異常判定条件が成立したか否かの判断を異常判断手段に開始させる。そして異常判定開始条件は、実スロットル開度が、予め設定された静止判定時間継続して変化しないことである。 Whether or not an abnormality determination condition set in advance is established for determining whether or not an abnormality has occurred in the biasing member based on the value of the integral term calculated by the PID control means. When the failure determination means determines that the abnormality determination condition is satisfied, the failsafe means executes a preset failsafe process. In addition, when the abnormality determination start condition set in advance is satisfied, the abnormality determination start means causes the abnormality determination means to start determining whether or not the abnormality determination condition is satisfied. The abnormality determination start condition is that the actual throttle opening does not change continuously for a preset stationary determination time.

このように構成された請求項10に記載のスロットルバルブ制御装置は、請求項1に記載のスロットル制御システムと同様の効果を得ることができる。
また請求項11に記載の発明は、内燃機関のスロットルバルブと、スロットルバルブを作動させるアクチュエータと、リンプホーム走行が可能となるように予め設定された開度であるオープナ開度へスロットルバルブを戻すための付勢力をスロットルバルブに与える付勢部材とを有し、アクチュエータを駆動することによりスロットルバルブを制御するスロットル装置であって、目標開度決定手段が、スロットルバルブの目標開度である目標スロットル開度を決定し、PID制御手段が、目標開度決定手段により決定された目標スロットル開度と、スロットルバルブの開度である実スロットル開度とが一致するように、比例項と積分項と微分項との和で表される制御量を算出し、制御量に基づいてスロットルバルブを制御するPID制御を実行する。
The throttle valve control device according to the tenth aspect configured as described above can achieve the same effect as the throttle control system according to the first aspect.
According to the eleventh aspect of the present invention, the throttle valve is returned to an opener opening degree that is an opening degree that is set in advance so as to enable limp home travel, a throttle valve of the internal combustion engine, an actuator that operates the throttle valve, and limp home travel. A throttle device that controls the throttle valve by driving an actuator, wherein the target opening degree determining means is a target opening degree of the throttle valve. The throttle opening is determined, and the PID control means causes the proportional term and the integral term so that the target throttle opening determined by the target opening determining means matches the actual throttle opening that is the opening of the throttle valve. PID control that controls the throttle valve based on the control amount is calculated. To.

そして異常判断手段が、PID制御手段により算出された積分項の値に基づいて、付勢部材に異常が発生したか否かを判断するために予め設定された異常判定条件が成立したか否かを判断し、フェールセーフ手段が、異常判定条件が成立したと異常判断手段が判断した場合に、予め設定されたフェールセーフ処理を実行する。また異常判定開始手段が、予め設定された異常判定開始条件が成立すると、異常判定条件が成立したか否かの判断を異常判断手段に開始させる。そして異常判定開始条件は、実スロットル開度が、予め設定された静止判定時間継続して変化しないことである。 Whether or not an abnormality determination condition set in advance is established for determining whether or not an abnormality has occurred in the biasing member based on the value of the integral term calculated by the PID control means. When the failure determination means determines that the abnormality determination condition is satisfied, the failsafe means executes a preset failsafe process. In addition, when the abnormality determination start condition set in advance is satisfied, the abnormality determination start means causes the abnormality determination means to start determining whether or not the abnormality determination condition is satisfied. The abnormality determination start condition is that the actual throttle opening does not change continuously for a preset stationary determination time.

このように構成された請求項11に記載のスロットル装置は、請求項1に記載のスロットル制御システムと同様の効果を得ることができる。
また請求項12に記載の発明は、内燃機関のスロットルバルブを作動させるアクチュエータを駆動することにより、リンプホーム走行が可能となるように予め設定された開度であるオープナ開度へスロットルバルブを戻すための付勢力をスロットルバルブに与える付勢部材が取り付けられたスロットルバルブを制御するスロットルバルブ制御方法であって、目標開度決定手順で、スロットルバルブの目標開度である目標スロットル開度を決定し、PID制御手順で、目標開度決定手順により決定された目標スロットル開度と、スロットルバルブの開度である実スロットル開度とが一致するように、比例項と積分項と微分項との和で表される制御量を算出し、制御量に基づいてスロットルバルブを制御するPID制御を実行する。
The throttle device according to claim 11 configured as described above can achieve the same effect as the throttle control system according to claim 1.
According to a twelfth aspect of the present invention, the throttle valve is returned to an opener opening degree that is set in advance so that limp home travel is enabled by driving an actuator that operates the throttle valve of the internal combustion engine. A throttle valve control method for controlling a throttle valve to which a biasing member for applying a biasing force to the throttle valve is attached, and determining a target throttle opening that is a target opening of the throttle valve in a target opening determination procedure In the PID control procedure, the proportional term, the integral term, and the differential term are set so that the target throttle opening determined by the target opening determination procedure matches the actual throttle opening that is the throttle valve opening. A control amount expressed by the sum is calculated, and PID control for controlling the throttle valve based on the control amount is executed.

そして異常判断手順で、PID制御手順により算出された積分項の値に基づいて、付勢部材に異常が発生したか否かを判断するために予め設定された異常判定条件が成立したか否かを判断し、フェールセーフ手順で、異常判定条件が成立したと異常判断手順が判断した場合に、予め設定されたフェールセーフ処理を実行する。また異常判定開始手順で、予め設定された異常判定開始条件が成立すると、異常判定条件が成立したか否かの判断を異常判断手順に開始させる。そして異常判定開始条件は、実スロットル開度が、予め設定された静止判定時間継続して変化しないことである。 In the abnormality determination procedure, whether or not a predetermined abnormality determination condition is established to determine whether an abnormality has occurred in the biasing member based on the value of the integral term calculated by the PID control procedure. When the abnormality determination procedure determines that the abnormality determination condition is satisfied in the fail-safe procedure, a fail-safe process set in advance is executed. Further, when a preset abnormality determination start condition is satisfied in the abnormality determination start procedure , the abnormality determination procedure is started to determine whether or not the abnormality determination condition is satisfied. The abnormality determination start condition is that the actual throttle opening does not change continuously for a preset stationary determination time.

このスロットルバルブ制御方法は、請求項1〜請求項11に記載の発明にて実行される方法であり、当該方法を実行することで、請求項1〜請求項11に記載の発明と同様の効果を得ることができる。 The throttle valve control method is a method performed by the invention according to claims 1 to 11, by performing the method, the same effect as the invention described in claims 1 to 11 Can be obtained.

エンジン制御システム1を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an engine control system 1. FIG. スロットルバルブ130の概略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a throttle valve 130. スロットル制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a throttle control process. リターンスプリング134の付勢力とスロットル開度との対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of the urging | biasing force of the return spring 134, and throttle opening.

以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
エンジン制御システム1は、エンジン100と、エンジン100を制御する電子制御装置(以下、ECUという)2とを中心に構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The engine control system 1 is mainly composed of an engine 100 and an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 2 that controls the engine 100.

エンジン100は、車両に搭載された内燃機関であり、図1に示すように、シリンダ101とピストン102とシリンダヘッド103とにより燃焼室104を気筒毎に形成している。そして燃焼室104内には、燃料に着火するための点火プラグ105が取り付けられている。   The engine 100 is an internal combustion engine mounted on a vehicle. As shown in FIG. 1, a combustion chamber 104 is formed for each cylinder by a cylinder 101, a piston 102, and a cylinder head 103. A spark plug 105 for igniting the fuel is attached in the combustion chamber 104.

また、エンジン100の燃焼室104には、吸気弁106を介して吸気管120が接続され、排気弁107を介して排気管140が接続されている。
また吸気管120には、エンジン100に供給される空気量を調整するスロットルバルブ130が設けられている。そして吸気管120は、インテークマニホールド121を介してエンジン100の各気筒に接続されており、吸気管120内を通ってスロットルバルブ130により量が調整された空気は、このインテークマニホールド121を経て、エンジン100の各気筒に分配供給される。
An intake pipe 120 is connected to the combustion chamber 104 of the engine 100 via an intake valve 106, and an exhaust pipe 140 is connected via an exhaust valve 107.
The intake pipe 120 is provided with a throttle valve 130 that adjusts the amount of air supplied to the engine 100. The intake pipe 120 is connected to each cylinder of the engine 100 via an intake manifold 121, and the air whose amount is adjusted by the throttle valve 130 through the intake pipe 120 passes through the intake manifold 121 and passes through the engine. Distribution is supplied to each of the 100 cylinders.

またインテークマニホールド121には、エンジン100の気筒毎にインジェクタ122が設けられている。そして、インジェクタ122から噴射された燃料は、吸気管120からの空気と混合されて、エンジン100の各気筒に供給される。   The intake manifold 121 is provided with an injector 122 for each cylinder of the engine 100. The fuel injected from the injector 122 is mixed with air from the intake pipe 120 and supplied to each cylinder of the engine 100.

さらに、エンジン100の各気筒では、吸気弁106の開閉に伴って混合気が燃焼室104に導入され、導入された混合気が点火プラグ105の点火により燃焼することで、ピストン102が押し下げられ、エンジン100のクランク軸108へトルクが付与される。そして、燃焼後の排気ガスは、排気弁107の開閉に伴い、排気管140を経て外部に排出される。   Further, in each cylinder of the engine 100, the air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber 104 as the intake valve 106 is opened and closed, and the introduced air-fuel mixture is combusted by ignition of the ignition plug 105, whereby the piston 102 is pushed down. Torque is applied to the crankshaft 108 of the engine 100. The exhaust gas after combustion is discharged to the outside through the exhaust pipe 140 as the exhaust valve 107 is opened and closed.

またエンジン100には、その運転状態を検出するためのセンサとして、エンジン100の冷却水温を検出する水温センサ109と、エンジン100のクランク軸108の回転角を検出するクランク角センサ110と、吸気管120を通ってエンジン100に供給される空気量を検出するエアフロメータ123と、スロットルバルブ130の開度を検出するスロットル開度センサ124と、吸気管120内の圧力を検出する吸気圧センサ125と、排ガス中の酸素濃度からエンジン100に供給された燃料混合気の空燃比を検出する空燃比センサ141とが設けられている。   Further, the engine 100 includes a water temperature sensor 109 that detects a cooling water temperature of the engine 100, a crank angle sensor 110 that detects the rotation angle of the crankshaft 108 of the engine 100, and an intake pipe as sensors for detecting the operating state. An air flow meter 123 that detects the amount of air supplied to the engine 100 through 120, a throttle opening sensor 124 that detects the opening of the throttle valve 130, and an intake pressure sensor 125 that detects the pressure in the intake pipe 120 An air-fuel ratio sensor 141 that detects the air-fuel ratio of the fuel mixture supplied to the engine 100 from the oxygen concentration in the exhaust gas is provided.

また、エンジン100が搭載された車両には、アクセルペダル160の踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ161が設けられている。
またECU2は、エンジン100を制御するための処理を実行するマイコン(マイクロコンピュータ)3と、マイコン3からの制御信号に従って各種アクチュエータを作動させる駆動回路4と、各種信号をマイコン3に入力させる入力回路5とを備えている。
Further, an accelerator opening sensor 161 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 160 (accelerator opening) is provided in a vehicle on which the engine 100 is mounted.
The ECU 2 also includes a microcomputer 3 that executes processing for controlling the engine 100, a drive circuit 4 that operates various actuators according to control signals from the microcomputer 3, and an input circuit that inputs various signals to the microcomputer 3. And 5.

そしてマイコン3には、水温センサ109からの信号、クランク角センサ110からの信号、エアフロメータ123からの信号、スロットル開度センサ124からの信号、吸気圧センサ125からの信号、空燃比センサ141からの信号、およびアクセル開度センサ161からの信号などが、入力回路5を介して入力される。入力回路5は、一般的なものであり、センサ信号等の信号を、アナログ・ディジタル変換を行う、ノイズ除去を行う、波形整形を行うなど所定の信号処理を施し、マイコン3にて処理可能な信号へ入力信号を変換する。   The microcomputer 3 includes a signal from the water temperature sensor 109, a signal from the crank angle sensor 110, a signal from the air flow meter 123, a signal from the throttle opening sensor 124, a signal from the intake pressure sensor 125, and an air-fuel ratio sensor 141. And the signal from the accelerator opening sensor 161 are input via the input circuit 5. The input circuit 5 is a general one, and can be processed by the microcomputer 3 by performing predetermined signal processing such as analog / digital conversion, noise removal, waveform shaping, etc., on a signal such as a sensor signal. Convert input signal to signal.

そしてマイコン3は、入力回路5を介して入力される上記各信号に基づいてエンジン100の状態を検出するとともに、その検出結果に基づいて駆動回路4に制御信号を出力することにより、各気筒内の点火プラグ105、各気筒内のインジェクタ122、およびスロットルバルブ130の開度を変えるスロットルモータ131などの各種アクチュエータを制御してエンジン100を作動させる。   The microcomputer 3 detects the state of the engine 100 based on the above signals input via the input circuit 5, and outputs a control signal to the drive circuit 4 based on the detection result, thereby allowing each cylinder The engine 100 is operated by controlling various actuators such as a spark plug 105, an injector 122 in each cylinder, and a throttle motor 131 that changes the opening of the throttle valve 130.

さらにECU2には、異常検出等の結果を運転者に報知する異常報知ランプ(MIL;Malfuncion Indicator Lamp)170が駆動回路4を介して接続されている。そしてECU2は、MIL170に対して点灯信号を出力することにより、MIL170を点灯させる。   Further, an abnormality notification lamp (MIL; Malfunction Indicator Lamp) 170 for notifying the driver of the result of abnormality detection or the like is connected to the ECU 2 via the drive circuit 4. Then, ECU 2 turns on MIL 170 by outputting a lighting signal to MIL 170.

スロットルバルブ130は、図2に示すように、回転軸132を中心に回転可能に構成されており、スロットルモータ131からの回転トルクが減速ギヤ133を介して回転軸132に伝達されることで、吸気管120内で開閉動作し、スロットル開度が変化する。   As shown in FIG. 2, the throttle valve 130 is configured to be rotatable about the rotation shaft 132, and rotational torque from the throttle motor 131 is transmitted to the rotation shaft 132 via the reduction gear 133. An opening / closing operation is performed in the intake pipe 120, and the throttle opening changes.

また回転軸132には、リターンスプリング134が取り付けられている。このリターンスプリング134は、リンプホーム走行が可能なエンジン出力が得られるように予め設定されたスロットル開度(以下、オープナ開度という)となるように回転軸132を付勢する。すなわち、スロットルモータ131への通電が停止して、回転トルクが回転軸132に伝達されなくなった場合であっても、スロットルバルブ130はオープナ開度に保持され、これにより、リンプホーム走行に必要な吸気量が確保される。   A return spring 134 is attached to the rotating shaft 132. The return spring 134 urges the rotating shaft 132 so as to have a throttle opening degree (hereinafter referred to as an opener opening degree) set in advance so that an engine output capable of limp home traveling is obtained. That is, even when the energization to the throttle motor 131 is stopped and the rotational torque is no longer transmitted to the rotating shaft 132, the throttle valve 130 is held at the opener opening, which is necessary for limp home travel. Intake amount is secured.

次に、スロットルバルブ130を制御するためにマイコン3が実行するスロットル制御処理を図3を用いて説明する。なお、このスロットル制御処理は、一定時間毎に繰り返し実行される処理である。   Next, throttle control processing executed by the microcomputer 3 to control the throttle valve 130 will be described with reference to FIG. The throttle control process is a process that is repeatedly executed at regular intervals.

このスロットル制御処理が実行されると、マイコン3は、図3に示すように、まずS10にて、リターンスプリング134の異常の判定を開始するために予め設定された異常判定開始条件が成立したか否かを判断する。本実施形態では、この異常判定開始条件は、以下の2つの条件の全てが成立することである。まず、第1の条件は、「スロットル開度が予め設定された静止判定時間(例えば、1秒)継続して変化しないこと」である。また、第2の条件は、「スロットル開度とオープナ開度との差が、予め設定された異常判定開始開度(例えば、5°)以上であること」である。   When the throttle control process is executed, as shown in FIG. 3, the microcomputer 3 first determines whether or not an abnormality determination start condition preset in order to start the determination of the abnormality of the return spring 134 is established in S10. Judge whether or not. In the present embodiment, the abnormality determination start condition is that all of the following two conditions are satisfied. First, the first condition is “the throttle opening does not change continuously for a predetermined stationary determination time (for example, 1 second)”. The second condition is that “the difference between the throttle opening and the opener opening is equal to or larger than a preset abnormality determination start opening (for example, 5 °)”.

ここで、異常判定開始条件が成立していない場合には(S10:NO)、S20にて、通常時のスロットル制御に対応した目標スロットル開度を算出する。すなわち、アクセル開度センサ161からの信号が示すアクセル開度に応じたスロットル開度を目標スロットル開度として算出する。   If the abnormality determination start condition is not satisfied (S10: NO), the target throttle opening corresponding to the throttle control at the normal time is calculated in S20. That is, the throttle opening corresponding to the accelerator opening indicated by the signal from the accelerator opening sensor 161 is calculated as the target throttle opening.

そしてS30にて、所定の制御ゲイン(比例ゲインKp、積分ゲインKi、微分ゲインKd)を用いたフィードバック制御(PID制御)により、S20で算出した目標スロットル開度と、スロットル開度センサ124からの信号が示すスロットル開度(以下、実スロットル開度ともいう)との偏差が0になるように、スロットルモータ131に対して要求する駆動トルク(以下、要求駆動トルクという)を算出し、この要求駆動トルクのトルク量を示す信号を駆動回路4に出力して、スロットル制御処理を一旦終了する。これにより、スロットルモータ131には、要求駆動トルクに対応した電流が流れ、スロットルモータ131がその電流値に対応した回転トルクを発生させる。そして、この回転トルクにより、減速ギヤ133を介してスロットルバルブ130を回転させることで、スロットル開度が目標スロットル開度に一致するようにスロットルバルブ130を動作させる。   In S30, the target throttle opening calculated in S20 and the throttle opening sensor 124 from feedback control (PID control) using predetermined control gains (proportional gain Kp, integral gain Ki, differential gain Kd). The driving torque required for the throttle motor 131 (hereinafter referred to as required driving torque) is calculated so that the deviation from the throttle opening indicated by the signal (hereinafter also referred to as actual throttle opening) becomes zero. A signal indicating the torque amount of the drive torque is output to the drive circuit 4, and the throttle control process is temporarily terminated. As a result, a current corresponding to the required drive torque flows through the throttle motor 131, and the throttle motor 131 generates a rotational torque corresponding to the current value. Then, by rotating the throttle valve 130 via the reduction gear 133 by this rotational torque, the throttle valve 130 is operated so that the throttle opening matches the target throttle opening.

なお、S30のPID制御では、比例項を(Kp・△θ)とし、積分項を(Ki・∫△θ)とし、微分項を(Kd・d△θ/dt)として、下式(1)に基づいて、要求駆動トルクが算出される。   In the PID control of S30, the proportional term is (Kp · Δθ), the integral term is (Ki · ∫Δθ), and the differential term is (Kd · dΔθ / dt). Based on the above, the required drive torque is calculated.

要求駆動トルク = Kp・△θ+Ki・∫△θ+Kd・d△θ/dt …(1)
ところで、要求駆動トルクの積分項(Ki・∫△θ)を決定する積分ゲインKiは、目標スロットル開度と実スロットル開度との偏差を小さくするように働く。したがって、この積分ゲインKiを大きい値に固定すると、実スロットル開度が目標スロットル開度付近に収束した際、実スロットル開度を目標スロットル開度に一致させることができるものの、実スロットル開度と目標スロットル開度との偏差が大きいときには、この大きな偏差を蓄積することになるため、積分項が大きくなりすぎ、実スロットル開度が目標スロットル開度付近で大きくハンチングして、実スロットル開度を目標スロットル開度に収束させるのに時間がかかる。
Required drive torque = Kp · Δθ + Ki · ∫Δθ + Kd · dΔθ / dt (1)
Incidentally, the integral gain Ki that determines the integral term (Ki · ∫Δθ) of the required drive torque works to reduce the deviation between the target throttle opening and the actual throttle opening. Therefore, if this integral gain Ki is fixed to a large value, when the actual throttle opening converges near the target throttle opening, the actual throttle opening can be made to coincide with the target throttle opening. When the deviation from the target throttle opening is large, this large deviation is accumulated. Therefore, the integral term becomes too large, and the actual throttle opening is greatly hunted near the target throttle opening. It takes time to converge to the target throttle opening.

そこで、S30のPID制御では、実スロットル開度と目標スロットル開度との偏差が、実スロットル開度が目標スロットル開度付近であることを示す予め設定された偏差判定値以上である場合には、積分ゲインKiを第1所定値に設定する一方、偏差が偏差判定値未満である場合には、積分ゲインKiを第1所定値より大きい第2所定値に設定する。これにより、上記ハンチングの発生を抑制する。   Therefore, in the PID control of S30, when the deviation between the actual throttle opening and the target throttle opening is equal to or greater than a preset deviation determination value indicating that the actual throttle opening is near the target throttle opening. The integral gain Ki is set to a first predetermined value, while if the deviation is less than the deviation determination value, the integral gain Ki is set to a second predetermined value that is greater than the first predetermined value. Thereby, generation | occurrence | production of the said hunting is suppressed.

次にS10にて、異常判定開始条件が成立した場合には(S10:YES)、S40にて、リターンスプリング134に異常が発生しているか否かを判定するリターンスプリング異常判定処理を実行する。   Next, in S10, when the abnormality determination start condition is satisfied (S10: YES), a return spring abnormality determination process is performed in S40 to determine whether or not an abnormality has occurred in the return spring 134.

具体的には、後述のS60の処理で算出された要求駆動トルクの積分項のうちで最も遅く算出されたものを抽出し、抽出した積分項の値が、予め設定された異常判定値未満である場合に、リターンスプリング134に異常が発生していると判定する。   Specifically, the latest calculated integral term of the required drive torque calculated in the processing of S60 described later is extracted, and the value of the extracted integral term is less than a preset abnormality determination value. In some cases, it is determined that an abnormality has occurred in the return spring 134.

以下に、リターンスプリング134の異常を、積分項の値が異常判定値未満であるか否かによって判定することができる理由を説明する。
スロットルバルブ130の位置制御を行うには、スロットルモータ131を加速および減速させるトルクの制御だけではなく、リターンスプリング134の付勢力に抗してスロットルモータ131を静止させるトルク、すなわちリターンスプリング134の付勢力と釣り合うトルクを補償する制御(以下、負荷トルク補償制御ともいう)を行う必要がある。そして本実施形態では、PID制御により要求駆動トルクを算出しているため、要求駆動トルクの積分項が、負荷トルク補償制御を担うこととなる。すなわち、リターンスプリング134の付勢力が大きくなるほど、要求駆動トルクの積分項も大きくなる。
The reason why the abnormality of the return spring 134 can be determined by whether or not the value of the integral term is less than the abnormality determination value will be described below.
In order to control the position of the throttle valve 130, not only the torque for accelerating and decelerating the throttle motor 131 but also the torque for stopping the throttle motor 131 against the urging force of the return spring 134, that is, the attachment of the return spring 134. It is necessary to perform control to compensate for torque that balances with the power (hereinafter also referred to as load torque compensation control). In this embodiment, since the required drive torque is calculated by PID control, the integral term of the required drive torque is responsible for load torque compensation control. That is, as the urging force of the return spring 134 increases, the integral term of the required drive torque also increases.

そして、リターンスプリング134の付勢力は、図4に示すように、オープナ開度で0となるように構成されている。さらに、リターンスプリング134の付勢力は、スロットル開度がオープナ開度付近である場合には、スロットル開度の変化に対する変化量が大きく、スロットル開度とオープナ開度との差が所定値以上である場合には、スロットル開度の変化に対する変化量が小さくなる。すなわち、スロットル開度とオープナ開度との差が所定値以上である場合には、要求駆動トルクの積分項は、スロットル開度に対する変化量が小さい値となる。   And the urging | biasing force of the return spring 134 is comprised so that it may become 0 by an opener opening degree, as shown in FIG. Further, the biasing force of the return spring 134 has a large change amount with respect to the change in the throttle opening when the throttle opening is in the vicinity of the opener opening, and the difference between the throttle opening and the opener opening is not less than a predetermined value. In some cases, the amount of change with respect to the change in throttle opening is small. That is, when the difference between the throttle opening and the opener opening is equal to or greater than a predetermined value, the integral term of the required drive torque has a small change amount with respect to the throttle opening.

一方、リターンスプリング134が折損している場合には、スロットル開度にかかわらず、リターンスプリング134の付勢力は0となる。すなわち、リターンスプリング134が折損している場合における要求駆動トルクの積分項は、リターンスプリング134の正常時における要求駆動トルクの積分項と比較して、リターンスプリング134の正常時における付勢力に対応した値分、小さくなる。   On the other hand, when the return spring 134 is broken, the urging force of the return spring 134 becomes zero regardless of the throttle opening. In other words, the integral term of the required drive torque when the return spring 134 is broken corresponds to the biasing force of the return spring 134 when it is normal compared to the integral term of the required drive torque when the return spring 134 is normal. Decreases by the value.

したがって、リターンスプリング134が折損している場合に算出される積分項の値より大きく、且つ、リターンスプリング134の正常時に算出される積分項より小さい値を、上記の異常判定値として設定することにより、リターンスプリング134の異常を判定することができる。   Therefore, by setting a value larger than the value of the integral term calculated when the return spring 134 is broken and smaller than the integral term calculated when the return spring 134 is normal as the abnormality determination value. The abnormality of the return spring 134 can be determined.

なおマイコン3は、例えば図4に示すようにリターンスプリング134の付勢力とスロットル開度との対応関係を示す付勢力マップのデータを記憶している。この付勢力マップのデータは、スロットルバルブ130の図面または実機による計測により取得される。   For example, as shown in FIG. 4, the microcomputer 3 stores urging force map data indicating the correspondence between the urging force of the return spring 134 and the throttle opening. The data of the urging force map is acquired by drawing the throttle valve 130 or measuring it with an actual machine.

さらにマイコン3は、エンジン100の冷却水温と異常判定比率(後述)との対応関係を示す判定比率マップのデータとを記憶している。この判定比率マップでは、エンジン100の冷却水温が高くなるほど異常判定比率が低くなるように設定されている。例えば、冷却水温が0℃の場合の異常判定比率は50%、冷却水温が80℃の場合の異常判定比率は10%である。   Further, the microcomputer 3 stores data of a determination ratio map indicating a correspondence relationship between the coolant temperature of the engine 100 and an abnormality determination ratio (described later). In this determination ratio map, the abnormality determination ratio is set lower as the coolant temperature of the engine 100 becomes higher. For example, the abnormality determination ratio when the cooling water temperature is 0 ° C. is 50%, and the abnormality determination ratio when the cooling water temperature is 80 ° C. is 10%.

そしてS40では、スロットル開度センサ124により検出されたスロットル開度に対応するリターンスプリング134の付勢力(以下、異常判定用付勢力という)を付勢力マップを参照して算出するとともに、水温センサ109により検出された冷却水温に対応する異常判定比率を判定比率マップを参照して算出する。その後、算出した異常判定用付勢力と異常判定比率とを乗算した値を上記の異常判定値に設定する。このため、同一のスロットル開度で比較すると、冷却水温が高くなるほど異常判定値が小さくなる。これは、凍結が発生し得る低温時には要求駆動トルクの積分項が、高温時よりも大きくなる可能性があるためである。   In S40, an urging force of the return spring 134 corresponding to the throttle opening detected by the throttle opening sensor 124 (hereinafter referred to as an abnormality determining urging force) is calculated with reference to the urging force map, and the water temperature sensor 109 is calculated. The abnormality determination ratio corresponding to the coolant temperature detected by the above is calculated with reference to the determination ratio map. Thereafter, a value obtained by multiplying the calculated abnormality determination biasing force and the abnormality determination ratio is set as the abnormality determination value. For this reason, when compared with the same throttle opening, the abnormality determination value decreases as the cooling water temperature increases. This is because the integral term of the required drive torque may become larger at a low temperature where freezing may occur than at a high temperature.

その後、上述したように、抽出した積分項の値が異常判定値未満である場合に、リターンスプリング134に異常が発生していると判定する。
そしてS40の処理が終了すると、図3に示すように、S50にて、S40のリターンスプリング異常判定処理で、リターンスプリング134が異常であると判定されたか否かを判断する。ここで、リターンスプリング134が異常ではない場合には(S50:NO)、S60にて、S20と同様にして、通常時のスロットル制御に対応した目標スロットル開度を算出し、さらにS70にて、S30と同様のフィードバック制御を実行し、スロットル制御処理を一旦終了する。
Thereafter, as described above, when the value of the extracted integral term is less than the abnormality determination value, it is determined that an abnormality has occurred in the return spring 134.
When the process of S40 is completed, as shown in FIG. 3, it is determined in S50 whether or not the return spring 134 is determined to be abnormal in the return spring abnormality determination process of S40. If the return spring 134 is not abnormal (S50: NO), the target throttle opening corresponding to the normal throttle control is calculated in S60 in the same manner as in S20, and further in S70. The feedback control similar to S30 is executed, and the throttle control process is temporarily terminated.

一方、リターンスプリング134が異常である場合には(S50:YES)、S80にて、異常時のスロットル制御に対応した目標スロットル開度を算出する。具体的には、オープナ開度を目標スロットル開度として算出する。   On the other hand, if the return spring 134 is abnormal (S50: YES), the target throttle opening corresponding to the throttle control at the time of abnormality is calculated in S80. Specifically, the opener opening is calculated as the target throttle opening.

そしてS90にて、所定の制御ゲイン(比例ゲインKp、積分ゲインKi、微分ゲインKd)を用いたフィードバック制御(PID制御)により、S80で算出した目標スロットル開度と、スロットル開度センサ124からの信号が示すスロットル開度(実スロットル開度)との偏差が0になるように、要求駆動トルクを算出する。   In S90, the target throttle opening calculated in S80 and the throttle opening sensor 124 from the throttle opening sensor 124 by feedback control (PID control) using predetermined control gains (proportional gain Kp, integral gain Ki, differential gain Kd). The required drive torque is calculated so that the deviation from the throttle opening (actual throttle opening) indicated by the signal becomes zero.

なおS90では、S30とは異なる制御ゲイン(比例ゲインKp、積分ゲインKi、微分ゲインKd)が適用されており、これらの制御ゲインKp,Ki,Kdは、S30での制御ゲインと比較して、スロットル制御の応答性よりも安定性を重視するように設定されている。   In S90, control gains (proportional gain Kp, integral gain Ki, differential gain Kd) different from S30 are applied, and these control gains Kp, Ki, Kd are compared with the control gains in S30. It is set so that stability is more important than responsiveness of throttle control.

その後S100にて、MIL170へ点灯信号を出力して、スロットル制御処理を一旦終了する。
このように構成されたエンジン制御システム1では、エンジン100に供給される空気量を調整するスロットルバルブ130と、スロットルバルブ130を作動させるスロットルモータ131と、リンプホーム走行が可能となるように予め設定されたオープナ開度へスロットルバルブ130を戻すための付勢力をスロットルバルブ130に与えるリターンスプリング134と、スロットルモータ131を駆動することによりスロットルバルブ130を制御するECU2とを有し、スロットルバルブ130の目標開度(目標スロットル開度)を決定し(S60)、決定された目標スロットル開度と、スロットルバルブ130の開度(実スロットル開度)とが一致するように、比例項と積分項と微分項との和で表される要求駆動トルクを算出し、要求駆動トルクに基づいてスロットルバルブ130を制御するPID制御を実行する(S70)。
Thereafter, in S100, a lighting signal is output to MIL 170, and the throttle control process is temporarily terminated.
In the engine control system 1 configured as described above, a throttle valve 130 that adjusts the amount of air supplied to the engine 100, a throttle motor 131 that operates the throttle valve 130, and a limp home traveling are set in advance. A return spring 134 for applying an urging force to the throttle valve 130 to return the throttle valve 130 to the opened opening degree, and an ECU 2 for controlling the throttle valve 130 by driving the throttle motor 131. A target opening (target throttle opening) is determined (S60), and a proportional term and an integral term are set so that the determined target throttle opening matches the opening of the throttle valve 130 (actual throttle opening). Calculate the required drive torque expressed as the sum of the differential term, It executes a PID control for controlling the throttle valve 130 based on the demanded driving torque (S70).

そして、PID制御により算出された積分項が、予め設定された異常判定値未満であるか否かを判断し(S40)、積分項が異常判定値未満であると判断した場合に(S50:YES)、フェールセーフ処理として、実スロットル開度がオープナ開度に一致するようにフィードバック制御を実行する(S80,S90)。   Then, it is determined whether or not the integral term calculated by the PID control is less than a preset abnormality determination value (S40), and when it is determined that the integral term is less than the abnormality determination value (S50: YES). ) As a fail-safe process, feedback control is executed so that the actual throttle opening coincides with the opener opening (S80, S90).

これにより、車両の走行中において、スロットルバルブ130を作動させるスロットルモータ131を停止させることなく、リターンスプリング134の異常を検出することができる。   Accordingly, it is possible to detect an abnormality of the return spring 134 without stopping the throttle motor 131 that operates the throttle valve 130 while the vehicle is traveling.

なお、リターンスプリング134の付勢力のデータ(付勢力マップのデータ)は、スロットルバルブ130の図面または実機による計測により取得されているため、適切な異常判定値を設定することができ、精度の高い異常検出を実現することができる。   It should be noted that the biasing force data (biasing force map data) of the return spring 134 is acquired from the drawing of the throttle valve 130 or measurement by an actual machine, so that an appropriate abnormality determination value can be set, and the accuracy is high. Abnormality detection can be realized.

また、スロットルバルブ130は、凍結防止のために、エンジン100の冷却水により保温されるように構成されており、スロットルバルブ130の温度に応じて摩擦力およびスロットルモータ131の特性等が変動し、要求駆動トルクの積分項も変動する。このため、異常判定値がエンジン100の冷却水温に応じて変更されることにより、精度の高い異常検出を実現することができる。   Further, the throttle valve 130 is configured to be kept warm by the cooling water of the engine 100 in order to prevent freezing, and the frictional force, the characteristics of the throttle motor 131 and the like vary according to the temperature of the throttle valve 130, The integral term of the required drive torque also varies. For this reason, the abnormality determination value is changed according to the cooling water temperature of engine 100, so that the abnormality detection with high accuracy can be realized.

また、「スロットル開度が予め設定された静止判定時間継続して変化しないこと」および「スロットル開度が、オープナ開度付近であることを示す予め設定された範囲外であること」の2つの条件の全てが成立すると(S10:YES)、リターンスプリング134に異常が発生したか否かの判断(S40)を開始する。   In addition, “the throttle opening is not continuously changed for a preset stationary determination time” and “the throttle opening is outside a preset range indicating that the throttle opening is in the vicinity of the opener opening”. When all of the conditions are satisfied (S10: YES), a determination is made as to whether or not an abnormality has occurred in the return spring 134 (S40).

これにより、リターンスプリング134に異常が発生したか否かを判断することが適切ではない状況において、異常判断を禁止することが可能となり、精度の高い異常検出を実現することができる。   As a result, in a situation where it is not appropriate to determine whether or not an abnormality has occurred in the return spring 134, it is possible to prohibit abnormality determination, and to realize highly accurate abnormality detection.

なお、実スロットル開度がオープナ開度付近である場合には、実スロットル開度の変化に対するリターンスプリング134の付勢力の変化が、実スロットル開度がオープナ開度付近ではない場合と比較して非常に大きいため、リターンスプリング134に異常が発生したか否かを判断することが適切ではない状況である。また、実スロットル開度が変化している状況では、要求駆動トルクの積分項も変動するため、リターンスプリング134に異常が発生したか否かを判断することが適切ではない状況である。   When the actual throttle opening is in the vicinity of the opener opening, the change in the urging force of the return spring 134 with respect to the change in the actual throttle opening is compared with the case in which the actual throttle opening is not in the vicinity of the opener opening. Since it is very large, it is not appropriate to determine whether or not an abnormality has occurred in the return spring 134. Further, in the situation where the actual throttle opening is changing, the integral term of the required drive torque also fluctuates, so it is not appropriate to determine whether or not an abnormality has occurred in the return spring 134.

また、リターンスプリング134が異常であると判定された場合には(S40:YES)、フェールセーフ処理として、実スロットル開度がオープナ開度に一致するようにフィードバック制御し(S80,S90)、このフィードバック制御は、リターンスプリング134が異常ではない場合におけるスロットル開度のフィードバック制御(S70)と異なる。これにより、リターンスプリング134が異常でない場合と、リターンスプリング134が異常である場合のそれぞれの状況に応じた適切なフィードバック制御を行うことができる。なお本実施形態では、リターンスプリング134が異常でない場合には、実スロットル開度が目標スロットル開度に短期間で一致するようにするために追従性を重視したフィードバック制御を実行する一方、リターンスプリング134が異常である場合には、実スロットル開度が確実にオープナ開度に一致するようにするために安定性を重視したフィードバック制御を実行する。   If it is determined that the return spring 134 is abnormal (S40: YES), feedback control is performed so that the actual throttle opening coincides with the opener opening as fail-safe processing (S80, S90). The feedback control is different from the throttle opening degree feedback control (S70) when the return spring 134 is not abnormal. As a result, it is possible to perform appropriate feedback control according to the respective situations when the return spring 134 is not abnormal and when the return spring 134 is abnormal. In the present embodiment, when the return spring 134 is not abnormal, feedback control is performed with emphasis on followability so that the actual throttle opening coincides with the target throttle opening in a short period of time. If 134 is abnormal, feedback control is performed with emphasis on stability in order to ensure that the actual throttle opening coincides with the opener opening.

以上説明した実施形態において、エンジン制御システム1は本発明におけるスロットル制御システム、ECU2は本発明におけるスロットルバルブ制御装置、エンジン100は本発明における内燃機関、スロットルモータ131は本発明におけるアクチュエータ、リターンスプリング134は本発明における付勢部材である。   In the embodiment described above, the engine control system 1 is the throttle control system according to the present invention, the ECU 2 is the throttle valve control device according to the present invention, the engine 100 is the internal combustion engine according to the present invention, the throttle motor 131 is the actuator according to the present invention, and the return spring 134. Is an urging member in the present invention.

また、S60の処理は本発明における目標開度決定手段および目標開度決定手順、S70の処理は本発明におけるPID制御手段およびPID制御手順、S40の処理は本発明における異常判断手段および異常判断手順、S80,S90の処理は本発明におけるフェールセーフ手段およびフェールセーフ手順、S10の処理は本発明における異常判定開始手段である。   The process of S60 is the target opening determination means and the target opening determination procedure in the present invention, the process of S70 is the PID control means and the PID control procedure in the present invention, and the process of S40 is the abnormality determination means and the abnormality determination procedure in the present invention. , S80 and S90 are fail-safe means and fail-safe procedures in the present invention, and S10 is abnormality determination start means in the present invention.

また、要求駆動トルクは本発明における制御量、要求駆動トルクの積分項の値が異常判定値未満であることは本発明における異常判定条件である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
The required drive torque is an abnormality determination condition in the present invention that the control amount in the present invention and the value of the integral term of the required drive torque are less than the abnormality determination value.
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, As long as it belongs to the technical scope of this invention, a various form can be taken.

例えば上記実施形態では、エンジンの冷却水温に応じて異常判定値を変化させるものを示した。しかし、リターンスプリング134に異常が発生しているか否か判定するために設定される異常判定時間を車両の状態に応じて変化させるようにしてもよい。   For example, in the embodiment described above, the abnormality determination value is changed according to the engine coolant temperature. However, the abnormality determination time set for determining whether or not an abnormality has occurred in the return spring 134 may be changed according to the state of the vehicle.

例えば、要求駆動トルクの積分項が異常判定値未満である状態が予め設定された異常判定時間継続すると、「リターンスプリング134に異常が発生している」と判定する場合において、車両に搭載されたバッテリの電圧に応じて上記の異常判定時間を変化させるようにするとよい。具体的には、例えば、バッテリ電圧が12.5V,13.5V,14.0Vである場合にそれぞれ、異常判定時間を2000ms,100ms,50msに設定する。バッテリの電圧に応じて異常判定時間を変化させるのは、例えば、車両内での電力消費が増大してバッテリ電圧が安定しない状態では、スロットルモータ131の駆動トルクが変動し、フィードバック制御(PID制御)で算出される要求駆動トルクが安定しないためである。   For example, if the state where the integral term of the required drive torque is less than the abnormality determination value continues for a preset abnormality determination time, it is mounted on the vehicle when determining that “an abnormality has occurred in the return spring 134”. The abnormality determination time may be changed according to the battery voltage. Specifically, for example, when the battery voltage is 12.5 V, 13.5 V, and 14.0 V, the abnormality determination time is set to 2000 ms, 100 ms, and 50 ms, respectively. The abnormality determination time is changed in accordance with the battery voltage because, for example, in a state where the power consumption in the vehicle increases and the battery voltage is not stable, the driving torque of the throttle motor 131 fluctuates and feedback control (PID control) occurs. This is because the required drive torque calculated in step) is not stable.

また上記実施形態では、リターンスプリング134が異常である場合に(S50:YES)、実スロットル開度をオープナ開度に一致するようにフィードバック制御する(S80,S90)ことによりリンプホーム走行を行うものを示した。しかし、リターンスプリング134が異常である場合にリンプホーム走行を行うために、リターンスプリング134が異常でない場合と比較して、エンジン100の点火時期を遅らせる点火遅角制御を実行することによりエンジン100の出力を低下させるようにしてもよいし、燃料供給する気筒を減少させることによりエンジン100の出力を低下させるようにしてもよい。また、リターンスプリング134が異常である場合に、エンジン100を停止するようにしてもよい。   In the above embodiment, when the return spring 134 is abnormal (S50: YES), the actual throttle opening is feedback-controlled so as to coincide with the opener opening (S80, S90) to perform limp home travel. showed that. However, in order to perform limp home travel when the return spring 134 is abnormal, the ignition delay control is performed to delay the ignition timing of the engine 100 as compared with the case where the return spring 134 is not abnormal. The output may be reduced, or the output of engine 100 may be reduced by decreasing the number of cylinders that supply fuel. Further, the engine 100 may be stopped when the return spring 134 is abnormal.

また上記実施形態では、スロットルバルブ130と、スロットルバルブ130を制御するマイコン3とを含む制御システムを示した。しかし、スロットルバルブ130と、スロットルバルブ130を作動させるスロットルモータ131と、スロットルモータ131を制御するマイコンとを備えるスロットル装置において、このマイコンに、図3に示すスロットル制御処理を実行させるようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the control system containing the throttle valve 130 and the microcomputer 3 which controls the throttle valve 130 was shown. However, in a throttle device that includes a throttle valve 130, a throttle motor 131 that operates the throttle valve 130, and a microcomputer that controls the throttle motor 131, the microcomputer may execute the throttle control process shown in FIG. Good.

1…エンジン制御システム、2…ECU、3…マイコン、4…駆動回路、5…入力回路、100…エンジン、101…シリンダ、102…ピストン、103…シリンダヘッド、104…燃焼室、105…点火プラグ、106…吸気弁、107…排気弁、108…クランク軸、109…水温センサ、110…クランク角センサ、120…吸気管、121…インテークマニホールド、122…インジェクタ、123…エアフロメータ、124…スロットル開度センサ、125…吸気圧センサ、130…スロットルバルブ、131…スロットルモータ、132…回転軸、133…減速ギヤ、134…リターンスプリング、140…排気管、141…空燃比センサ、160…アクセルペダル、161…アクセル開度センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine control system, 2 ... ECU, 3 ... Microcomputer, 4 ... Drive circuit, 5 ... Input circuit, 100 ... Engine, 101 ... Cylinder, 102 ... Piston, 103 ... Cylinder head, 104 ... Combustion chamber, 105 ... Spark plug , 106 ... intake valve, 107 ... exhaust valve, 108 ... crankshaft, 109 ... water temperature sensor, 110 ... crank angle sensor, 120 ... intake pipe, 121 ... intake manifold, 122 ... injector, 123 ... air flow meter, 124 ... throttle open Degree sensor, 125 ... Intake pressure sensor, 130 ... Throttle valve, 131 ... Throttle motor, 132 ... Rotating shaft, 133 ... Reduction gear, 134 ... Return spring, 140 ... Exhaust pipe, 141 ... Air-fuel ratio sensor, 160 ... Accelerator pedal, 161: accelerator opening sensor

Claims (12)

内燃機関のスロットルバルブと、前記スロットルバルブを作動させるアクチュエータと、リンプホーム走行が可能となるように予め設定された開度であるオープナ開度へ前記スロットルバルブを戻すための付勢力を前記スロットルバルブに与える付勢部材と、前記アクチュエータを駆動することにより前記スロットルバルブを制御するスロットルバルブ制御装置とを有するスロットル制御システムであって、
前記スロットルバルブの目標開度である目標スロットル開度を決定する目標開度決定手段と、
前記目標開度決定手段により決定された前記目標スロットル開度と、前記スロットルバルブの開度である実スロットル開度とが一致するように、比例項と積分項と微分項との和で表される制御量を算出し、前記制御量に基づいて前記スロットルバルブを制御するPID制御を実行するPID制御手段と、
前記PID制御手段により算出された前記積分項の値に基づいて、前記付勢部材に異常が発生したか否かを判断するために予め設定された異常判定条件が成立したか否かを判断する異常判断手段と、
前記異常判定条件が成立したと前記異常判断手段が判断した場合に、予め設定されたフェールセーフ処理を実行するフェールセーフ手段と、
予め設定された異常判定開始条件が成立すると、前記異常判定条件が成立したか否かの判断を前記異常判断手段に開始させる異常判定開始手段とを備え、
前記異常判定開始条件は、
前記実スロットル開度が、予め設定された静止判定時間継続して変化しないことである
ことを特徴とするスロットル制御システム。
A throttle valve for an internal combustion engine, an actuator for operating the throttle valve, and an urging force for returning the throttle valve to an opener opening degree that is a predetermined opening degree so that limp home travel is possible. A throttle control system having a biasing member applied to the throttle valve and a throttle valve control device that controls the throttle valve by driving the actuator,
Target opening determining means for determining a target throttle opening which is a target opening of the throttle valve;
The target throttle opening determined by the target opening determining means is represented by the sum of a proportional term, an integral term, and a differential term so that the actual throttle opening that is the opening of the throttle valve matches. PID control means for calculating a control amount and executing PID control for controlling the throttle valve based on the control amount;
Based on the value of the integral term calculated by the PID control means, it is determined whether or not an abnormality determination condition set in advance for determining whether or not an abnormality has occurred in the biasing member is satisfied. Abnormality determination means,
A fail-safe unit that executes a preset fail-safe process when the abnormality determination unit determines that the abnormality determination condition is satisfied ;
When a predetermined abnormality determination start condition is satisfied, the abnormality determination start unit is configured to start the determination of whether the abnormality determination condition is satisfied or not.
The abnormality determination start condition is
The throttle control system according to claim 1, wherein the actual throttle opening does not continuously change for a preset stationary determination time .
前記異常判定条件は、The abnormality determination condition is
前記PID制御手段により算出された前記積分項の値が、予め設定された異常判定値未満であることであるThe value of the integral term calculated by the PID control means is less than a preset abnormality determination value.
ことを特徴とする請求項1に記載のスロットル制御システム。The throttle control system according to claim 1.
前記付勢部材が折損している場合に算出される前記積分項の値より大きく、且つ、前記付勢部材の正常時に算出される前記積分項より小さい値を、前記異常判定値とするA value larger than the value of the integral term calculated when the urging member is broken and smaller than the integral term calculated when the urging member is normal is set as the abnormality determination value.
ことを特徴とする請求項2に記載のスロットル制御システム。The throttle control system according to claim 2.
前記異常判定条件は、
前記スロットルバルブが搭載されている車両の状態に応じて変更される
ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のスロットル制御システム。
The abnormality determination condition is
The throttle control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the throttle control system is changed according to a state of a vehicle on which the throttle valve is mounted.
前記車両の状態は、前記内燃機関の冷却水温である
ことを特徴とする請求項4に記載のスロットル制御システム。
The throttle control system according to claim 4 , wherein the state of the vehicle is a cooling water temperature of the internal combustion engine.
前記PID制御手段は、
前記実スロットル開度が前記目標スロットル開度付近である場合には、前記実スロットル開度が前記目標スロットル開度付近でない場合と比較して、前記積分項の値が大きくなるように前記積分項を算出する
ことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のスロットル制御システム。
The PID control means includes
When the actual throttle opening is in the vicinity of the target throttle opening, the integral term is larger so that the value of the integral term is larger than in the case where the actual throttle opening is not in the vicinity of the target throttle opening. The throttle control system according to any one of claims 1 to 5 , wherein the throttle control system is calculated.
前記フェールセーフ手段は、
前記フェールセーフ処理として、前記実スロットル開度が前記オープナ開度に一致するようにフィードバック制御し、
前記フィードバック制御は、前記PID制御手段が実行するPID制御とは異なる
ことを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のスロットル制御システム。
The failsafe means is:
As the fail-safe process, feedback control is performed so that the actual throttle opening coincides with the opener opening,
The throttle control system according to any one of claims 1 to 6 , wherein the feedback control is different from PID control executed by the PID control means.
前記フェールセーフ手段は、
前記フェールセーフ処理として、前記異常判定条件が成立していない場合と比較して、前記内燃機関の点火時期を遅らせる点火遅角制御を実行することにより、前記内燃機関の出力を低下させる
ことを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のスロットル制御システム。
The failsafe means is:
As the fail-safe process, the output of the internal combustion engine is reduced by executing an ignition delay control that delays the ignition timing of the internal combustion engine as compared with a case where the abnormality determination condition is not satisfied. The throttle control system according to any one of claims 1 to 6 .
前記内燃機関は複数の気筒で構成されており、
前記フェールセーフ手段は、
前記フェールセーフ処理として、前記異常判定条件が成立していない場合と比較して、燃料供給する前記気筒を減少させることにより、前記内燃機関の出力を低下させる
ことを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のスロットル制御システム。
The internal combustion engine is composed of a plurality of cylinders,
The failsafe means is:
As the fail-safe processing, the abnormality determination condition as compared with the case where not established, by reducing the cylinder fuel supply, claims 1, characterized in that to reduce the output of the internal combustion engine 7. The throttle control system according to any one of items 6 .
内燃機関のスロットルバルブを作動させるアクチュエータを駆動することにより、リンプホーム走行が可能となるように予め設定された開度であるオープナ開度へ前記スロットルバルブを戻すための付勢力を前記スロットルバルブに与える付勢部材が取り付けられた前記スロットルバルブを制御するスロットルバルブ制御装置であって、
前記スロットルバルブの目標開度である目標スロットル開度を決定する目標開度決定手段と、
前記目標開度決定手段により決定された前記目標スロットル開度と、前記スロットルバルブの開度である実スロットル開度とが一致するように、比例項と積分項と微分項との和で表される制御量を算出し、前記制御量に基づいて前記スロットルバルブを制御するPID制御を実行するPID制御手段と、
前記PID制御手段により算出された前記積分項の値に基づいて、前記付勢部材に異常が発生したか否かを判断するために予め設定された異常判定条件が成立したか否かを判断する異常判断手段と、
前記異常判定条件が成立したと前記異常判断手段が判断した場合に、予め設定されたフェールセーフ処理を実行するフェールセーフ手段と、
予め設定された異常判定開始条件が成立すると、前記異常判定条件が成立したか否かの判断を前記異常判断手段に開始させる異常判定開始手段とを備え、
前記異常判定開始条件は、
前記実スロットル開度が、予め設定された静止判定時間継続して変化しないことである
ことを特徴とするスロットルバルブ制御装置。
By driving an actuator that operates the throttle valve of the internal combustion engine, an urging force for returning the throttle valve to an opener opening degree that is set in advance so as to enable limp home travel is applied to the throttle valve. A throttle valve control device for controlling the throttle valve to which a biasing member to be applied is attached,
Target opening determining means for determining a target throttle opening which is a target opening of the throttle valve;
The target throttle opening determined by the target opening determining means is represented by the sum of a proportional term, an integral term, and a differential term so that the actual throttle opening that is the opening of the throttle valve matches. PID control means for calculating a control amount and executing PID control for controlling the throttle valve based on the control amount;
Based on the value of the integral term calculated by the PID control means, it is determined whether or not an abnormality determination condition set in advance for determining whether or not an abnormality has occurred in the biasing member is satisfied. Abnormality determination means,
A fail-safe unit that executes a preset fail-safe process when the abnormality determination unit determines that the abnormality determination condition is satisfied ;
When a predetermined abnormality determination start condition is satisfied, the abnormality determination start unit is configured to start the determination of whether the abnormality determination condition is satisfied or not.
The abnormality determination start condition is
2. The throttle valve control device according to claim 1, wherein the actual throttle opening does not continuously change for a preset stationary determination time .
内燃機関のスロットルバルブと、前記スロットルバルブを作動させるアクチュエータと、リンプホーム走行が可能となるように予め設定された開度であるオープナ開度へ前記スロットルバルブを戻すための付勢力を前記スロットルバルブに与える付勢部材とを有し、前記アクチュエータを駆動することにより前記スロットルバルブを制御するスロットル装置であって、
前記スロットルバルブの目標開度である目標スロットル開度を決定する目標開度決定手段と、
前記目標開度決定手段により決定された前記目標スロットル開度と、前記スロットルバルブの開度である実スロットル開度とが一致するように、比例項と積分項と微分項との和で表される制御量を算出し、前記制御量に基づいて前記スロットルバルブを制御するPID制御を実行するPID制御手段と、
前記PID制御手段により算出された前記積分項の値に基づいて、前記付勢部材に異常が発生したか否かを判断するために予め設定された異常判定条件が成立したか否かを判断する異常判断手段と、
前記異常判定条件が成立したと前記異常判断手段が判断した場合に、予め設定されたフェールセーフ処理を実行するフェールセーフ手段と、
予め設定された異常判定開始条件が成立すると、前記異常判定条件が成立したか否かの判断を前記異常判断手段に開始させる異常判定開始手段とを備え、
前記異常判定開始条件は、
前記実スロットル開度が、予め設定された静止判定時間継続して変化しないことである
ことを特徴とするスロットル装置。
A throttle valve for an internal combustion engine, an actuator for operating the throttle valve, and an urging force for returning the throttle valve to an opener opening degree that is a predetermined opening degree so that limp home travel is possible. A throttle device for controlling the throttle valve by driving the actuator,
Target opening determining means for determining a target throttle opening which is a target opening of the throttle valve;
The target throttle opening determined by the target opening determining means is represented by the sum of a proportional term, an integral term, and a differential term so that the actual throttle opening that is the opening of the throttle valve matches. PID control means for calculating a control amount and executing PID control for controlling the throttle valve based on the control amount;
Based on the value of the integral term calculated by the PID control means, it is determined whether or not an abnormality determination condition set in advance for determining whether or not an abnormality has occurred in the biasing member is satisfied. Abnormality determination means,
A fail-safe unit that executes a preset fail-safe process when the abnormality determination unit determines that the abnormality determination condition is satisfied ;
When a predetermined abnormality determination start condition is satisfied, the abnormality determination start unit is configured to start the determination of whether the abnormality determination condition is satisfied or not.
The abnormality determination start condition is
The throttle device according to claim 1, wherein the actual throttle opening does not change continuously for a preset stationary determination time .
内燃機関のスロットルバルブを作動させるアクチュエータを駆動することにより、リンプホーム走行が可能となるように予め設定された開度であるオープナ開度へ前記スロットルバルブを戻すための付勢力を前記スロットルバルブに与える付勢部材が取り付けられた前記スロットルバルブを制御するスロットルバルブ制御方法であって、
前記スロットルバルブの目標開度である目標スロットル開度を決定する目標開度決定手順と、
前記目標開度決定手順により決定された前記目標スロットル開度と、前記スロットルバルブの開度である実スロットル開度とが一致するように、比例項と積分項と微分項との和で表される制御量を算出し、前記制御量に基づいて前記スロットルバルブを制御するPID制御を実行するPID制御手順と、
前記PID制御手順により算出された前記積分項の値に基づいて、前記付勢部材に異常が発生したか否かを判断するために予め設定された異常判定条件が成立したか否かを判断する異常判断手順と、
前記異常判定条件が成立したと前記異常判断手順が判断した場合に、予め設定されたフェールセーフ処理を実行するフェールセーフ手順と、
予め設定された異常判定開始条件が成立すると、前記異常判定条件が成立したか否かの判断を前記異常判断手順に開始させる異常判定開始手順とを備え、
前記異常判定開始条件は、
前記実スロットル開度が、予め設定された静止判定時間継続して変化しないことである
ことを特徴とするスロットルバルブ制御方法。
By driving an actuator that operates the throttle valve of the internal combustion engine, an urging force for returning the throttle valve to an opener opening degree that is set in advance so as to enable limp home travel is applied to the throttle valve. A throttle valve control method for controlling the throttle valve to which a biasing member to be applied is attached,
A target opening determination procedure for determining a target throttle opening which is a target opening of the throttle valve;
The target throttle opening determined by the target opening determination procedure is represented by the sum of a proportional term, an integral term, and a derivative term so that the actual throttle opening that is the opening of the throttle valve matches. A PID control procedure for executing a PID control for controlling the throttle valve based on the control amount;
Based on the value of the integral term calculated by the PID control procedure, it is determined whether or not an abnormality determination condition set in advance for determining whether or not an abnormality has occurred in the biasing member is satisfied. Abnormal judgment procedure;
When the abnormality determination procedure determines that the abnormality determination condition is satisfied, a failsafe procedure for executing a preset failsafe process;
An abnormality determination start procedure for starting the determination of whether or not the abnormality determination condition is satisfied in the abnormality determination procedure when a preset abnormality determination start condition is satisfied;
The abnormality determination start condition is
The throttle valve control method characterized in that the actual throttle opening does not continuously change for a preset stationary determination time.
JP2012035166A 2012-02-21 2012-02-21 Throttle control system, throttle valve control device, throttle device, and throttle valve control method Active JP5678908B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012035166A JP5678908B2 (en) 2012-02-21 2012-02-21 Throttle control system, throttle valve control device, throttle device, and throttle valve control method
DE102013202808.3A DE102013202808B4 (en) 2012-02-21 2013-02-21 Throttle control system, throttle valve control device, throttle device and throttle valve control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012035166A JP5678908B2 (en) 2012-02-21 2012-02-21 Throttle control system, throttle valve control device, throttle device, and throttle valve control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013170513A JP2013170513A (en) 2013-09-02
JP5678908B2 true JP5678908B2 (en) 2015-03-04

Family

ID=48915431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012035166A Active JP5678908B2 (en) 2012-02-21 2012-02-21 Throttle control system, throttle valve control device, throttle device, and throttle valve control method

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5678908B2 (en)
DE (1) DE102013202808B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10208693B2 (en) * 2015-10-28 2019-02-19 Ford Global Technologies, Llc Method and system to mitigate throttle degradation

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5113823A (en) * 1990-04-06 1992-05-19 Nissan Motor Company, Limited Throttle valve control apparatus for use with internal combustion engine
JPH06153560A (en) * 1992-11-06 1994-05-31 Konica Corp Device for detecting abnormality in motor rotation speed
JPH11257103A (en) 1998-03-13 1999-09-21 Suzuki Motor Corp Throttle opening diagnostic device
JP2001159319A (en) * 1999-12-03 2001-06-12 Unisia Jecs Corp Electrically controlled throttle device for engine
JP2002019498A (en) * 2000-07-06 2002-01-23 Toyota Motor Corp Vehicle control device
JP2004036434A (en) * 2002-07-02 2004-02-05 Honda Motor Co Ltd Fault diagnostic device of throttle valve driver
JP4007123B2 (en) * 2002-08-26 2007-11-14 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP4529856B2 (en) * 2005-09-29 2010-08-25 株式会社デンソー Valve control device
JP2007247445A (en) * 2006-03-14 2007-09-27 Denso Corp Intake control device of internal combustion engine
JP2009030566A (en) * 2007-07-30 2009-02-12 Isuzu Motors Ltd Failure diagnostic device of fuel injection device
JP2009074375A (en) * 2007-09-19 2009-04-09 Hitachi Ltd Control device of internal combustion engine
JP2011007119A (en) * 2009-06-26 2011-01-13 Denso Corp Throttle abnormality diagnosing device
JP2011185158A (en) * 2010-03-09 2011-09-22 Denso Corp Failure diagnostic device of high pressure fuel supply system of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013202808B4 (en) 2021-01-14
JP2013170513A (en) 2013-09-02
DE102013202808A1 (en) 2013-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5397554B2 (en) Control device for internal combustion engine
US10563606B2 (en) Post catalyst dynamic scheduling and control
US9273597B2 (en) Method and system for operating an engine turbocharger waste gate
US10683797B2 (en) Waste gate valve control method and control device
JPWO2011132678A1 (en) Air flow meter failure diagnosis device
US20130247853A1 (en) Control unit for variable valve timing mechanism and control method for variable valve timing mechanism
JP4325701B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2010065572A (en) Burnt gas passing quantity calculating method and burnt gas passing quantity calculating device of exhaust gas recirculating system
EP2436914B1 (en) Engine controlling apparatus
US9945343B2 (en) Engine control device and engine control method
US9624842B2 (en) Determination of a value for a valve lift of a valve of an individual cylinder of an internal combustion engine with a plurality of cylinders
JP5678908B2 (en) Throttle control system, throttle valve control device, throttle device, and throttle valve control method
JP5273310B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6051793B2 (en) Control device for internal combustion engine
WO2020246286A1 (en) Throttle control device
US8205605B2 (en) Method for operating an internal combustion engine
JP4565863B2 (en) Negative pressure control method for pneumatic booster
JP2009162088A (en) Control device for internal combustion engine
JP4848337B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6371040B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP2017106387A (en) Electronic control throttle device and throttle control method
JP2010281215A (en) Method for controlling air-fuel ratio of internal combustion engine
JP2007170198A (en) Torque control device of internal combustion engine
JP2011236843A (en) Control device of internal combustion engine
JP4784560B2 (en) Control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130829

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140327

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140401

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140528

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140624

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140704

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141222

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5678908

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250