JPH02169829A - Throttle valve control device - Google Patents

Throttle valve control device

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Publication number
JPH02169829A
JPH02169829A JP32291188A JP32291188A JPH02169829A JP H02169829 A JPH02169829 A JP H02169829A JP 32291188 A JP32291188 A JP 32291188A JP 32291188 A JP32291188 A JP 32291188A JP H02169829 A JPH02169829 A JP H02169829A
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JP
Japan
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throttle valve
stepping motor
transient
throttle
resolution
Prior art date
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Pending
Application number
JP32291188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Hara
光雄 原
Tomoaki Abe
知明 安部
Katsuya Maeda
前田 克哉
Shigeru Kamio
茂 神尾
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
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP32291188A priority Critical patent/JPH02169829A/en
Publication of JPH02169829A publication Critical patent/JPH02169829A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simultaneously satisfy quick response characteristic and characteristic of accurately following up to a target throttle opening during the transient period of a throttle valve by changing the resolution of the rotary angle of the throttle valve from the time of steady-state driving to the time of transient driving. CONSTITUTION:An electronic control device 30 performs the drive control of a stepping motor 5 and adjusts the opening of a throttle valve 3 based on the operating conditions outputted from a vehicle speed sensor 41, accelerator sensor 43, and others. In this control, it is judged based on the operating conditions if the condition is transient in which high speed action of the throttle valve 3 is required or not. When the condition is judged to be transient, opening of the throttle valve 3 per one step of the stepping motor 5 is controlled to be wider than the case in which the condition is not judged to be transient. Thus, the response characteristic can be made to consist with the control characteristic of following up to a target value of the throttle opening by changing the rotary angle resolution of the throttle valve 3 between steady-state and transient conditions.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、内燃機関の吸入空気量を、ステッピングモー
タの駆動によるスロ・ントル弁により調節するスロット
ル弁制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a throttle valve control device that adjusts the intake air amount of an internal combustion engine using a throttle valve driven by a stepping motor.

[従来の技術およびその課題] 従来この種のスロットル弁制御装置として、例えば、特
公昭51−138235号公報のものが知られている。
[Prior Art and its Problems] Conventionally, this type of throttle valve control device is known, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 51-138235.

これは、ステッピングモータによりスロットル弁を駆動
するもので、その制御方式として、目標スロットル間度
に追従すべく一定の分解能でステッピングモータを回転
駆動するものである。
In this system, a throttle valve is driven by a stepping motor, and its control method is to drive the stepping motor to rotate at a constant resolution in order to follow a target throttle distance.

ところで、このタイプのスロットル弁制御装置では、ス
ロットル弁を目標スロットル間度に素早く追従させるに
は、ステッピングモータの回転角分解能をある程度粗く
する必要があるが、こうすると、分解能の粗い分だけ目
標スロットル間度に正確に一致させることが困難になり
、逆に目標スロ・ントル間度に正確に追従させるには、
分解能を細かくする必要があるが、こうすると高速性を
犠牲にすることになる。
By the way, in this type of throttle valve control device, in order to make the throttle valve quickly follow the target throttle angle, it is necessary to make the rotational angle resolution of the stepping motor coarser to some extent. It becomes difficult to match the speed accurately, and conversely, to accurately follow the target throttle speed,
It is necessary to make the resolution finer, but doing so means sacrificing speed.

したがって、上記従来技術では、ステ・ンピングモータ
を一定の分解能だけで駆動しているために、上述した一
方の利点、つまり、高速性か目標スロットル間度への正
確な追従のいずれか一方の利点を犠牲にしなければなら
ないという問題がある。
Therefore, in the above-mentioned conventional technology, since the stepping motor is driven only with a fixed resolution, it has one of the above-mentioned advantages, that is, high speed and accurate tracking of the target throttle distance. The problem is that we have to sacrifice.

こうした問題を解決する手段として、特開昭61−13
085号公報及び牛も開閉60−212641号公報に
記載されているように、目標スロットル間度と現在のス
ロットル間度との偏差に応じて、スロットル開閉速度を
変更するものがある。
As a means to solve these problems,
As described in Japanese Patent No. 085 and Publication No. 60-212641, there are systems that change the throttle opening/closing speed depending on the deviation between the target throttle distance and the current throttle distance.

この技術では、開閉速度を変更する手段として、ステッ
ピングモータの駆動パルスレートを変更することで対処
している。ところが、駆動パルスレートには、上限があ
り、上げすぎるとステッピングモータは、脱調するとい
う問題がある。
In this technique, the opening/closing speed is changed by changing the driving pulse rate of the stepping motor. However, there is an upper limit to the drive pulse rate, and if it is increased too much, the stepping motor will step out.

また、他の従来の技術として、実開昭60−82538
号公報に記載されているように、アイドル時とアクセル
操作時とで1−2相励磁から2相励磁方式へ切り換える
ものも知られている。しかし、この技術では、1−2相
励磁をアイドル時に限定しているため、定常走行時にオ
ートドライブ等の制御を行う場合には、2相励磁だけで
は精度が不十分となるという問題がある。
In addition, as another conventional technique, Utility Model Application No. 60-82538
As described in the above publication, there is also known a system that switches from a 1-2 phase excitation system to a 2-phase excitation system when idling and when the accelerator is operated. However, in this technique, since the 1-2 phase excitation is limited to the idle time, there is a problem that the accuracy is insufficient with only the 2-phase excitation when controlling such as auto drive during steady running.

本発明は、上記従来の技術の問題点を解消することを課
題とし、定常時と過渡時でスロットル弁の回転角分解能
を変えることにより、スロットル間度制御について応答
性と目標値への追随性を両立させたスロットル弁制御装
置を提供することを目的とする。
The present invention aims to solve the above-mentioned problems of the conventional technology, and by changing the rotational angle resolution of the throttle valve between steady state and transient state, the responsiveness and followability of the throttle distance control to the target value can be improved. It is an object of the present invention to provide a throttle valve control device that achieves both of the following.

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するためになされた本発明は、第1図乙
こ示すように、 スロットル弁制御装置は、内燃機関M1の吸気管M2に
設けられたスロットル弁M3と、このスロ・ントル弁M
3の間度を調節するステッピングモータM4と、 内燃機関M1の運転状態を検出する運転状態検出手段M
5と、 この運転状態検出手段M5からの運転状態に基づいて上
記ステッピングモータM4を制御する制御手段M6と、 上記運転状態検出手段M5から出力される運転状態に基
づいて、上記スロットル弁M3の高速動作が要求される
過渡状態か否かを判定する過渡状態判定手段M7と、 上記制御手段M6に設けられ、上記過渡状態判定手段M
7にて過渡状態と判定された場合は過渡状態と判定され
ていないときに比べて上記ステッピングモータM4の1
ステ・ンブ当りのスロ・ントル弁M3の間度を大きくす
る分解能変更手段M8とを有することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The present invention, which has been made to solve the above problems, as shown in FIG. M3 and this throttle valve M
3, a stepping motor M4 that adjusts the speed of the internal combustion engine M1, and an operating state detection means M that detects the operating state of the internal combustion engine M1.
5; a control means M6 for controlling the stepping motor M4 based on the operating state from the operating state detecting means M5; a transient state determining means M7 for determining whether or not an operation is required in a transient state; and a transient state determining means M7 provided in the control means M6;
1 of the stepping motor M4 compared to when it is not determined to be a transient state.
The present invention is characterized in that it includes resolution changing means M8 for increasing the distance between the throttle valves M3 per stem.

[作用コ 本発明の構成により、運転状態検出手段M5から出力さ
れる運転状態に基づいて制御手段M6は、ステッピング
モータM4の駆動制御を行い、スロットル弁M3の間度
をUPJ節する。この制御において、運転状態検出手段
からの運転状態は、過渡状態判定手段M7にも人力され
、ここで、運転状態に基づいて、上記スロットル弁M3
の高速動作が要求される過渡状態か否かについて判定さ
れる。
[Function] According to the configuration of the present invention, the control means M6 controls the driving of the stepping motor M4 based on the operating state output from the operating state detecting means M5, and sets the speed of the throttle valve M3 to UPJ. In this control, the operating state from the operating state detecting means is also manually inputted to the transient state determining means M7, and based on the operating state, the above-mentioned throttle valve M3
It is determined whether the transient state requires high-speed operation.

過渡状態判定手段M7の判定結果により過渡状態である
と判定された場合には、上記制御手段M6に設けられた
分解能変更手段M8にて、過渡状態と判定されていない
ときに比べて上記ステッピングモータM4の1ステップ
当りのスロットル弁M3の間度を大きくするように制御
される。
When it is determined that the transient state is present based on the determination result of the transient state determining means M7, the resolution changing means M8 provided in the control means M6 causes the stepping motor to Control is performed to increase the distance between throttle valve M3 per step of M4.

すなわち、過渡状態である場合には、スロットル弁3の
高速性を要求されるときと判断され、1ステップ当りの
弁間度の分解能を粗くし、それ以外の場合には、1ステ
ップ当りの回転角分解能は細かく制御される。
In other words, in the case of a transient state, it is determined that a high speed of the throttle valve 3 is required, and the resolution of the valve distance per step is coarsened, and in other cases, the resolution of the rotation per step is Angular resolution is finely controlled.

[実施例コ 以下本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。[Example code] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図はエンジンの吸気管に設けられたスロットル弁及
びこれを開閉駆動する周辺装置を示す概略構成図である
。図示するように、エンジンの吸気管1のサージタンク
上流側には、スロットル弁3が設けられており、このス
ロットル弁3は、後述するステッピングモータ5により
開閉駆動されるものであり、その回転角度はスロットル
ポジションセンサ7により検出される。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a throttle valve provided in an intake pipe of an engine and peripheral devices that open and close the throttle valve. As shown in the figure, a throttle valve 3 is provided on the upstream side of the surge tank in the intake pipe 1 of the engine, and this throttle valve 3 is driven to open and close by a stepping motor 5, which will be described later. is detected by the throttle position sensor 7.

上記ステッピングモータ5は、第3図に示すように/1
相モータであり、出力軸11に固定され、外周部に多数
の等と・ソチの小歯13を有するロータ15と、内周部
に巻線17を巻いた8個の大歯19を備え、それぞれの
大歯19に4個の小歯21を有するステータ23とから
構成されている。
As shown in FIG.
It is a phase motor, fixed to an output shaft 11, and equipped with a rotor 15 having a large number of small teeth 13 on the outer periphery, and eight large teeth 19 around which a winding 17 is wound on the inner periphery. The stator 23 has each large tooth 19 and four small teeth 21.

本ステッピングモータ5は、後述する電子制御装置30
の制御により駆動されるものであるが、その制御は、1
−2相励磁と2相励磁とを選択して行われる。
This stepping motor 5 is connected to an electronic control device 30 which will be described later.
It is driven by the control of 1.
- It is performed by selecting two-phase excitation and two-phase excitation.

すなわち、ステッピングモータ5の1−2相動磁による
駆動状態は、第4図の各駆動パルス信号IP〜11[)
の人力時におけるロータ150歩進状況にて示される。
That is, the driving state of the stepping motor 5 by the 1-2 phase dynamic magnetism is determined by each driving pulse signal IP to 11[) in FIG.
The rotor is shown moving 150 steps under human power.

いま、ステッピングモータ5に第1駆動パルス信号IP
が人力されると、ステ・ンピングモータ5の第1相IS
が励磁される。これによりロータ15が第1駆動パルス
信号IPの人力前の位置から178歯ピツチだけ歩進す
る。続いて第2駆動パルス信号2Pが人力されると、第
1相1Sと第2相2Sが励磁されてロータ15の小歯1
3の歩道位置は第1駆動パルス信号1Pの人力後の位置
より1/8歯ピツチだけ歩進する。
Now, the first drive pulse signal IP is applied to the stepping motor 5.
is manually applied, the first phase IS of the stepping motor 5
is excited. As a result, the rotor 15 advances by 178 tooth pitches from the position before the first drive pulse signal IP. Subsequently, when the second drive pulse signal 2P is manually applied, the first phase 1S and the second phase 2S are excited, and the small teeth 1 of the rotor 15 are excited.
The sidewalk position No. 3 is stepped by 1/8 tooth pitch from the position after the manual input of the first drive pulse signal 1P.

さらに、第3駆動パルス信号3Pが人力されると、第1
相ISの励磁が解除されて第2相2Sが励磁された状態
になり、ロータ15はさらに1/8歯ピ・ンチだけ歩進
する。続いて、第4駆動パルス信号4Pが人力されると
、第2相2Sと第3相3Sが励磁されで、ロータ15は
1/8歯ビ・ンチ歩進する。このようにステッピングモ
ータ5に各駆動パルス信号IP〜4Pが人力されると、
ロータ15は178歯ピツチづつ歩進する。
Furthermore, when the third drive pulse signal 3P is manually applied, the first
The phase IS is de-energized and the second phase 2S becomes excited, and the rotor 15 further advances by 1/8 tooth pinch. Subsequently, when the fourth drive pulse signal 4P is manually applied, the second phase 2S and the third phase 3S are excited, and the rotor 15 moves by a 1/8 tooth pitch. When each drive pulse signal IP to 4P is manually applied to the stepping motor 5 in this way,
The rotor 15 advances in steps of 178 teeth.

一方、ステッピングモータ5の2相励磁による駆動状態
は、第5図の各駆動パルス信号IP〜3Pの人力時にお
けるロータ15の歩進状況にて示される。ステッピング
モータ5に第1駆動パルス信号IPが人力されると、第
1相ISと第2相2Sが励磁されてロータ15が第1駆
動パルス信号IPの人力以前の位置から1/ll歯ピッ
チ歩進する。続いて、第2駆動パルス信号2Pが人力さ
れると、第2相2Sと第3相3Sが励磁されてロータ1
5の小歯の位置は、第1駆動パルス信号IPの人力後の
位置より1/4歯ピツチ歩進する。さらに、第3駆動パ
ルス信号3Pが人力されると、第3相3Sと第4相4S
が励磁されてロータ15位置はさらに1/4歯ピツチ歩
進する。このようにステッピングモータ5に各駆動パル
ス信号IP〜3Pが人力されると、ロータ15は1/4
歯ビ・ンチづつ歩進する。
On the other hand, the driving state of the stepping motor 5 by two-phase excitation is shown by the stepping state of the rotor 15 under human power with each drive pulse signal IP to 3P in FIG. When the first drive pulse signal IP is manually applied to the stepping motor 5, the first phase IS and the second phase 2S are excited, and the rotor 15 moves 1/1 tooth pitch step from the position before the first drive pulse signal IP. proceed. Subsequently, when the second drive pulse signal 2P is manually applied, the second phase 2S and the third phase 3S are excited and the rotor 1
The position of the small tooth No. 5 is advanced by 1/4 tooth pitch from the position after manual input of the first drive pulse signal IP. Furthermore, when the third drive pulse signal 3P is manually applied, the third phase 3S and the fourth phase 4S
is excited, and the rotor 15 position further advances by 1/4 tooth pitch. When each of the drive pulse signals IP to 3P is manually applied to the stepping motor 5 in this way, the rotor 15 is 1/4
Step forward step by step.

したがって、1−2相励磁制御では、駆動パルス信号が
人力される毎に1/8歯だけ歩進して細かい回転角分解
能にて駆動が行われるのに対して、2相励磁制御では、
1/4歯だけ歩進して粗い回転角分解能であるが高速乙
こで駆動が行われることになる。
Therefore, in 1-2 phase excitation control, the drive pulse signal is stepped by 1/8 tooth every time the drive pulse signal is manually applied, and driving is performed with fine rotation angle resolution, whereas in 2-phase excitation control,
Although the rotation angle resolution is coarse by stepping by 1/4 tooth, the drive is performed at high speed.

ステッピングモータ5を駆動する電子制御装置30は、
第2図に示すように周知のCPU31、ROM32、R
AM33を備えたワンチップマイクロコンピュータを中
心に構成されており、さらに、車速センサ41から車速
信号、スロットルポジションセンサ7のスロットル間度
信号、およびアクセルセンサ43の踏込量に相当する信
号等をCPU31の処理可能なディジタル信号に変換す
る人力ボート34と、CPU31から出力される信号を
ステッピングモータ5への駆動信号に変換するモータ駆
動回路35等を備えている。
The electronic control device 30 that drives the stepping motor 5 is
As shown in FIG. 2, the well-known CPU 31, ROM 32, R
It is mainly composed of a one-chip microcomputer equipped with an AM33, and further sends a vehicle speed signal from a vehicle speed sensor 41, a throttle distance signal from a throttle position sensor 7, a signal corresponding to the amount of depression from an accelerator sensor 43, etc. to a CPU 31. It includes a human-powered boat 34 that converts into a processable digital signal, a motor drive circuit 35 that converts a signal output from the CPU 31 into a drive signal for the stepping motor 5, and the like.

この電子制御装置30は、上記センサからの各信号やマ
ツプを読み込み、所定のプログラムにしたがって演算処
理して、ステッピングモータ5の駆動制御するのである
が、この制御処理を第6図のフローチャートにしたがっ
て説明する。まず、最初のステ・ンブ100にて、車速
センサ41およびアクセルセンサ43等の各種データを
読み込む。
This electronic control device 30 reads each signal and map from the above-mentioned sensor, performs arithmetic processing according to a predetermined program, and controls the driving of the stepping motor 5. This control processing is performed according to the flowchart shown in FIG. explain. First, the first step 100 reads various data such as the vehicle speed sensor 41 and the accelerator sensor 43.

次のステップ105では、上記各種のデータに基づき、
かつ所定のマツプや演算式を用いて目標スロットル間度
θ0の演算処理を行う。続くステップ110にて、スロ
ットルポジションセンサ7の出力信号に基づいて今回の
スロットル間度θを求める。次のステップ115では、
上記目標スロットル間度θQと上記スロ・ントル間度θ
との偏差へ〇(=100−01)をン寅算し、続くステ
・ンブ120にて該偏差Δθが判定1θa以下か否かの
判定を実行する。このステップ120にて肯定判断がさ
れたとき、つまり、現在のスロットル間度θが目標スロ
ットル間度θ0に対してさほど差がない定常状態である
と判定されたときには、ステ・ンブ125へ進み、上記
偏差へ〇に相当するステッピングモータ5の駆動ステッ
プ数を算出する。この算出値は、続くステップ130に
て、1−2相励磁制御をするためのパルス信号に変換さ
れて2相励磁による駆動出力がモータ駆動回路35に出
力される。
In the next step 105, based on the above various data,
Then, the target throttle distance θ0 is calculated using a predetermined map and calculation formula. In the following step 110, the current throttle distance θ is determined based on the output signal of the throttle position sensor 7. In the next step 115,
The above target throttle distance θQ and the above throttle/torque distance θ
0 (=100-01) is calculated for the deviation, and in the subsequent step 120, it is determined whether the deviation Δθ is less than or equal to the determination 1θa. When an affirmative determination is made in this step 120, that is, when it is determined that the current throttle angle θ is in a steady state with no significant difference from the target throttle angle θ0, the process advances to step 125; The number of driving steps of the stepping motor 5 corresponding to the above deviation is calculated. This calculated value is converted into a pulse signal for 1-2 phase excitation control in the subsequent step 130, and a drive output due to the 2-phase excitation is output to the motor drive circuit 35.

これにより、ステッピングモータδが1−2相励磁制御
により駆動され、スロットル弁3は目標スロットル間度
θ0に対して精密に駆動されることになる。
As a result, the stepping motor δ is driven by 1-2 phase excitation control, and the throttle valve 3 is driven precisely with respect to the target throttle distance θ0.

一方、ステップ120にて否定判断がされたとき、つま
り、今回のスロットル間度θと目標スロットル間度θ0
との1扁差八〇が大きい過渡状態であると判定されたと
きには、ステップ135へ進み、該偏差差Δθに相当す
るステッピングモータ5の駆動ステ・ンブ数を算出する
。この算出値は、続くステ・ンブ140にて、2相励磁
制御をするためのパルス信号に変換されて、その駆動信
号がモータ駆動回路35に出力される。これにより、ス
テッピングモータ5は、2相励磁により高速に駆動制御
される。
On the other hand, when a negative determination is made in step 120, that is, the current throttle distance θ and the target throttle distance θ0
When it is determined that the one-offset difference 80 is a large transient state, the process proceeds to step 135, where the number of driving steps of the stepping motor 5 corresponding to the deviation difference Δθ is calculated. This calculated value is converted into a pulse signal for two-phase excitation control in the subsequent step 140, and the drive signal is output to the motor drive circuit 35. Thereby, the stepping motor 5 is driven and controlled at high speed by two-phase excitation.

次に、上記フローチャートによる処理の概略及びその特
長について、第7図に示すタイムチャートを用いて説明
する。第7図は縦軸にスロットル間度θをとったもので
あり、実LEAにて本実施例を示すとともに、−点鎖線
B及び−点鎖線Cにて従来例を併記しである。まず、実
線Aで示す本実施例では、時点toにて、スロットル間
度θが全閉の状態にあり、このときの目標スロットル間
度としてB0が設定されると、その偏差△θは判定1直
θa以上になる。このような状態では、時点t1まで2
相励磁が行われる(ステップ120.135.140)
。続いて、時点t2にて偏差へ〇がθa以下になると、
1−2相励磁に切り換えられる(ステップ120.12
5.130)。これにより、スロ・ントル間度θは緩や
かな割合で増加し、時点t2にて目標スロットル間度θ
0に一致する。
Next, the outline of the processing according to the above flowchart and its features will be explained using the time chart shown in FIG. 7. In FIG. 7, the vertical axis represents the throttle distance θ, and the present embodiment is shown using an actual LEA, and the conventional example is also shown using the dash-dot line B and the dash-dot line C. First, in this embodiment shown by the solid line A, at time to, the throttle distance θ is in a fully closed state, and when B0 is set as the target throttle distance at this time, the deviation Δθ is Direct θa or more. In such a state, 2 until time t1
Phase excitation is performed (steps 120.135.140)
. Subsequently, at time t2, when the deviation becomes less than θa,
Switched to 1-2 phase excitation (step 120.12
5.130). As a result, the throttle-to-throttle distance θ increases at a slow rate, and at time t2, the target throttle distance θ
Matches 0.

このように本実施例によれば、スロットル間度θと目標
スロットル間度θ0との間に大きな偏差△θ0がある過
渡状態の場合には、ステッピングモータ5の1ステ・ン
ブ当りのスロットル弁3の回転角分解能を粗くし、一方
、目標スロットル間度θ0に近い定常状態となった場合
には、ステッピングモータ5の1ステップ当りの分解能
を細かくして制御するので、速度と精度を両立させるこ
とができる。
According to this embodiment, in the case of a transient state in which there is a large deviation Δθ0 between the throttle distance θ and the target throttle distance θ0, the throttle valve 3 per step of the stepping motor 5 On the other hand, when a steady state close to the target throttle angle θ0 is reached, the resolution per step of the stepping motor 5 is finely controlled, thereby achieving both speed and accuracy. Can be done.

上記実施例の効果を明瞭にするために、従来技術による
単一の励磁方法と比較する。まず、−点鎖線Bにて示す
2相励磁制御卸だけの場合では、スロットル間度θは、
時点toから高速に目標スロットル間度θ0に接近する
が、目標スロ・ントル間度θ0を過ぎたり(B1)、目
標スロットル間度θ0まで達しない(B2)場合等、目
標スロットル間度θQに一致しないことがある。一方、
二点鎖線Cで示す1−2相励磁の場合には、目標スロッ
トル間度θ0に一致するが、一致するまでの時刻がt4
と長時間を要する。したがって、本実施例では、こうし
た問題がなく、上述したように優れた効果がある。
In order to clarify the effect of the above embodiment, a comparison is made with a single excitation method according to the prior art. First, in the case of only two-phase excitation control shown by the - dotted chain line B, the throttle distance θ is
Although the target throttle distance θ0 is approached at high speed from time to, the target throttle distance θ0 is exceeded (B1) or the target throttle distance θ0 is not reached (B2), etc., when the target throttle distance θQ is reached. There are things I don't do. on the other hand,
In the case of 1-2 phase excitation shown by the two-dot chain line C, the target throttle angle θ0 matches, but the time until matching is t4.
It takes a long time. Therefore, this embodiment does not have such problems and has excellent effects as described above.

また、本実施例では、アイドル時だけでなく、定常走行
時のすべて走行状態において実行されることから、オー
トドライブ等のように定常状態が長時間継続する場合に
も、1−2相励磁にて精度の高い制御が実施され、安定
した走行が得られる。
In addition, in this embodiment, since it is executed not only during idling but also in all running states during steady driving, 1-2 phase excitation is performed even when the steady state continues for a long time such as in auto drive. This enables highly accurate control and provides stable driving.

さらに、ステッピングモータ5の駆動信号は、2段階で
切り換えているだけであるので、駆動パルスレートを上
げすぎることもなく、ステッピングモータ5が税調する
という問題もない。
Furthermore, since the drive signal for the stepping motor 5 is only switched in two stages, the drive pulse rate will not be increased too much, and there will be no problem of the stepping motor 5 adjusting.

第8図及び第9図は第2の実施例によるものである。ス
テッピングモータ5とスロットル弁3との間に分解能変
更手段としての減速機構50を設けたものである。
FIGS. 8 and 9 are according to the second embodiment. A deceleration mechanism 50 is provided between the stepping motor 5 and the throttle valve 3 as a resolution changing means.

減速機構50は、ステッピングモータ5の出力軸δaに
外嵌され、かっばね51によるばね力とソレノイド52
による電磁力によりスライド自在に可動すると共に一端
部にクラッチ板53aを有するスリーブ53と、このス
リーブ53に回転自在に外嵌されているギヤ54aと、
このギヤ54aに噛合しているギヤ54bと、このギヤ
54bと一体的に回転駆動されるギヤ54cと、このギ
ヤ54cに噛合していると共にスロットル弁3の軸に固
定されているギヤ55とを有し、さらに、スリーブ53
に対して回転自在に支持されているギヤ56aと、この
ギヤ56aに噛合するギヤ56bと、ギヤ56bと噛合
して一体的に回転すると共に上記ギヤ55に噛合してい
るギヤ56cとを備えている。
The speed reduction mechanism 50 is externally fitted onto the output shaft δa of the stepping motor 5, and receives the spring force from the lever spring 51 and the solenoid 52.
a sleeve 53 that is slidably movable by electromagnetic force and has a clutch plate 53a at one end; a gear 54a that is rotatably fitted on the sleeve 53;
A gear 54b that meshes with this gear 54a, a gear 54c that is rotationally driven integrally with this gear 54b, and a gear 55 that meshes with this gear 54c and is fixed to the shaft of the throttle valve 3. and further includes a sleeve 53
A gear 56a rotatably supported by the gear 56a, a gear 56b meshing with the gear 56a, and a gear 56c meshing with the gear 56b and rotating integrally with the gear 55. There is.

上記構成において、電子制御装置30から速度比アップ
信号(速度比=出力軸速度/入力軸速度)が出力される
ことによりソレノイド52に通電されると、クラ・ソチ
板53aは、ばね51のばね力に抗してスリーブ53が
吸引され、クラッチ板53aがギヤ54aに接続される
。これにより、ステッピングモータ5の駆動力は、ギヤ
54a→ギヤ54b→ギヤ54c→ギヤ55を介してス
ロットル弁3に伝達されて該スロットル弁3が回転駆動
される。この駆動経路によれば、後述する場合より速度
比が大きくなり、ステッピングモータ5の1ステップ当
りのスロ・ントル弁3の回転角分解能が大きい状態で駆
動される。
In the above configuration, when the solenoid 52 is energized by outputting a speed ratio up signal (speed ratio=output shaft speed/input shaft speed) from the electronic control device 30, the Kurasochi plate 53a is activated by the spring of the spring 51. The sleeve 53 is attracted against the force, and the clutch plate 53a is connected to the gear 54a. Thereby, the driving force of the stepping motor 5 is transmitted to the throttle valve 3 via the gear 54a → gear 54b → gear 54c → gear 55, and the throttle valve 3 is rotationally driven. According to this drive path, the speed ratio is larger than in the case described later, and the throttle valve 3 is driven in a state where the rotation angle resolution per one step of the stepping motor 5 is large.

一方、電子制御装置30から 速度比ダウン信号が出力
されることによりソレノイド52への通電が停止される
と、ばね51の付勢力によりスリーブ53と一体的にク
ラッチ板53aがスライドしてギヤ56aに接続される
。これにより、ステッピングモータ5の駆動力は、ギヤ
56a→ギヤ56b→ギヤ56c→ギヤ55を介してス
ロットル弁3へ伝達され、該スロットル弁3が回転駆動
される。この駆動経路では、前述した場合よりも速度比
が小さくなり、よって、ステッピングモータ5の1ステ
ップ当りの分解能が小さくなる。
On the other hand, when the speed ratio down signal is output from the electronic control device 30 and the energization to the solenoid 52 is stopped, the clutch plate 53a slides integrally with the sleeve 53 due to the biasing force of the spring 51 and is connected to the gear 56a. Connected. Thereby, the driving force of the stepping motor 5 is transmitted to the throttle valve 3 via the gear 56a → gear 56b → gear 56c → gear 55, and the throttle valve 3 is rotationally driven. In this drive path, the speed ratio is smaller than in the case described above, and therefore the resolution per step of the stepping motor 5 is smaller.

このように減速機構50のソレノイド52への指令信号
の有無によりギヤ比の絹合せが変わって、ステッピング
モータ5の1ステップ当りのスロットル弁の分解能が変
更されることになる。
In this way, the gear ratio adjustment changes depending on the presence or absence of a command signal to the solenoid 52 of the speed reduction mechanism 50, and the resolution of the throttle valve per step of the stepping motor 5 changes.

この減速機構50を備えた本制御処理は、第9図のフロ
ーチャートにしたがって処理される。本処理においては
、ステップ200〜ステツプ220は第6図のフローチ
ャートのステップ100〜120と同様な処理が実行さ
れる。したがって、ステップ220にて偏差△θが判定
値θa以下で定常状態と判定された場合にはステップ2
25へ移行し、速度比ダウン信号を出力し、一方、偏差
へ〇が判定値8a以上で過渡状態と判定された場合には
ステップ230へ進み、速度比アップ信号を出力する。
The main control process using this speed reduction mechanism 50 is performed according to the flowchart shown in FIG. In this process, steps 200 to 220 are similar to steps 100 to 120 in the flowchart of FIG. Therefore, if it is determined in step 220 that the deviation Δθ is less than or equal to the determination value θa and the steady state is determined, step 2
25, a speed ratio down signal is output. On the other hand, if the deviation is greater than or equal to the determination value 8a and it is determined that the transient state is present, the process advances to step 230, and a speed ratio up signal is output.

続くステ・ンブ235では、上記ステップ215にて演
算された偏差Δθに相当するステッピングモータ5の駆
動パルス数を演算して、次のステップ240にて2相励
磁にてステッピングモータ5を駆動制御する。したがっ
て、上記処理のステップ220と、ステップ22δまた
はステップ230とにより減速機構50を介して2種類
の速度比に切り換えられ、スロ・ントル弁3の回転角分
解能が切り換えられることになる。
In the following step 235, the number of driving pulses of the stepping motor 5 corresponding to the deviation Δθ calculated in the step 215 is calculated, and in the next step 240, the stepping motor 5 is drive-controlled by two-phase excitation. . Therefore, in step 220 and step 22δ or step 230 of the above processing, the speed ratio is switched between two types via the reduction mechanism 50, and the rotational angular resolution of the throttle valve 3 is switched.

また、上述した減速機構50の代わりに第10図に示す
無段変速機構60を用いて連続的な細かい分解能に設定
することも可能である。
Moreover, it is also possible to set continuous fine resolution by using a continuously variable transmission mechanism 60 shown in FIG. 10 instead of the speed reduction mechanism 50 described above.

無段変速機構60は、ステッピングモータ5の出力軸5
aに設けられた入力端プーリ61と、入力端プーリ61
にばね力を付勢するばね62と、スロットル弁3の軸に
連結された出力側プーリ63と、入力端プーリ61と出
力側プーリ63とに掛は渡された伝達ベルト64と、上
記出力側プーリ63のブーり比を変更する電磁アクチュ
エータ65とを備えて構成されている。上記構成におい
て、電磁アクチュエータ65に速度比ダウン信号が入力
されると、出力側プーリ63の幅が狭められると同時に
、ばね62のばね力により入力端プーリ61の幅が広げ
られ、よって速度比が小さくなり、スロットル弁3の回
転角分解能が小さくなる、逆に、電磁アクチュエータ6
5に速度比ア・ンプ信号が人力されると、出力側プーリ
63の幅が広げられると同時に、ばね62のばねカに抗
して入力端プーリ61の輻が狭くなり、よって速度比が
大きくなり、スロットル弁3の間度制御の分解能が上昇
する。このように、電磁アクチュエータ65への指令信
号によりステッピングモータ5の1ステップ当りのスロ
ットル弁3の回転角分解能が変更される。
The continuously variable transmission mechanism 60 is connected to the output shaft 5 of the stepping motor 5.
The input end pulley 61 provided at a and the input end pulley 61
a spring 62 that applies a spring force to the output side, an output pulley 63 connected to the shaft of the throttle valve 3, a transmission belt 64 passed between the input end pulley 61 and the output pulley 63, and the output side It is configured to include an electromagnetic actuator 65 that changes the pulley ratio of the pulley 63. In the above configuration, when a speed ratio down signal is input to the electromagnetic actuator 65, the width of the output pulley 63 is narrowed, and at the same time, the width of the input end pulley 61 is widened by the spring force of the spring 62, so that the speed ratio is increased. As a result, the rotation angle resolution of the throttle valve 3 becomes smaller, and conversely, the electromagnetic actuator 6 becomes smaller.
When the speed ratio amplifier signal is inputted manually at step 5, the width of the output pulley 63 is widened, and at the same time, the convergence of the input pulley 61 is narrowed against the force of the spring 62, so that the speed ratio increases. Therefore, the resolution of the speed control of the throttle valve 3 increases. In this way, the rotational angular resolution of the throttle valve 3 per step of the stepping motor 5 is changed by the command signal to the electromagnetic actuator 65.

第11図のフローチャートは過渡状態の判定を目標スロ
ットル間度θ0の変化量Δθ0によって行う他の実施例
を示す。本処理では、各種データを読み込んだ後に、今
回の目標スロットル間度θQの算出を行う(ステップ3
00)。その後、前回の処理で算出した目標スロットル
間度θQを記憶値θOLDから読み出しくステ・ンプ3
o5)、今回の目標スロットル間度θ0に対する変化量
Δθ0を演算する(ステップ310)。その後に、偏差
Δθ0が判定値Δθaを下回るか否かの判定が行われ(
ステ・ンブ315)、肯定判断の場合には、つまり定常
状態と判定された場合には、高分解能にてステッピング
モータ5を駆動しくステップ320)、−方、否定判断
の場合、つまり定常状態の場合には低分解能にでステッ
ピングモータ5を駆動する(ステ・ンブ325)。次に
、今回の目標スロットル間度θQを次回の演算処理のた
めに記憶値θOLDに設定しくステップ330)、本処
理を終了する。
The flowchart in FIG. 11 shows another embodiment in which the transient state is determined based on the amount of change Δθ0 in the target throttle distance θ0. In this process, after reading various data, the current target throttle distance θQ is calculated (step 3
00). After that, step 3 reads out the target throttle distance θQ calculated in the previous process from the stored value θOLD.
o5), the amount of change Δθ0 with respect to the current target throttle distance θ0 is calculated (step 310). After that, it is determined whether the deviation Δθ0 is less than the determination value Δθa (
Step 315), in the case of an affirmative judgment, that is, when it is judged that the steady state is established, the stepping motor 5 is driven with high resolution. In this case, the stepping motor 5 is driven at a low resolution (Step 325). Next, the current target throttle distance θQ is set to the stored value θOLD for the next calculation process (step 330), and the process ends.

本フローチャートの処理について、第12図の目標スロ
・ントル間度θ0及びその変化量△θ0を表すタイムチ
ャートにしたがって説明すると、いま、目標スロ・ント
ル間度θ0が経過とともに実線りのように変動する場合
に、その変化量△θ0は一点鎖線Eのように変わる。そ
して、変化量△θQが判定値±△θaに対して、−△O
a<ΔDo<△θaで表される領域、すなわち、図中の
斜線で示す領域にある場合には定常状態と判定し、それ
以外の領域にある場合には過渡状態と判定する。したが
って、上記実施例においても、スロットル弁3の回転角
分解能が切り換えられると共に、目標スロットル間度θ
0に追随した正確な制御が実行されることになる。
The processing of this flowchart will be explained according to the time chart showing the target throttle-to-torque distance θ0 and its variation Δθ0 in FIG. In this case, the amount of change Δθ0 changes as indicated by a dashed line E. Then, the amount of change △θQ is -△O with respect to the judgment value ±△θa.
If it is in the region expressed by a<ΔDo<Δθa, that is, in the shaded region in the figure, it is determined to be a steady state, and if it is in any other region, it is determined to be a transient state. Therefore, in the above embodiment as well, the rotation angle resolution of the throttle valve 3 is switched, and the target throttle distance θ
Accurate control that follows zero will be executed.

なお、スロットル弁3の間度制御の励磁方法を切り換え
るための判定値θa、△θaは、上記実施例のように、
一定値に設定して構成を簡単にする手法のほかに、目標
スロットル間度θQに応じて変化させる方法であっても
よく、この場合には、−層精度の高い制御を行うことが
できる。
Note that the determination values θa and Δθa for switching the excitation method of the throttle valve 3 interval control are as in the above embodiment.
In addition to a method of simplifying the configuration by setting it to a constant value, a method of changing it according to the target throttle distance θQ may be used, and in this case, control with high -layer accuracy can be performed.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、定常走行時と過
渡走行時でスロットル弁の回転角分解能を変更すること
により、スロットル弁の過渡時における素早い応答性と
、目標スロ・ントル間度への正確な追従性を同時に満足
させることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, by changing the rotational angle resolution of the throttle valve during steady running and during transient running, the quick response of the throttle valve during transient and the target throttle speed can be improved.・It is possible to simultaneously satisfy accurate follow-up performance to the torque distance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の基本的構成の一例を示す構成ングモー
タの構成を示す断面図、第4図および第5図はステッピ
ングモータの動作を示す波形図、第6図は同実施例によ
るスロットル間度の制御フローチャート、第7図は同実
施例の作用を示すタイムチャート、第8図は第2の実施
例による減速機構及びその周辺装置を示す概略構成図、
第9図は第2の実施例のフローチャート、第10図は第
3の実施例による無段変速機構を示す概略構成図、第1
1図は第4の実施例を示すフローチャート、第12凹は
第4の実施例のタイムチャートである。 Ml・・・内燃機関  M2・・・吸気管M3・・・ス
ロットル弁 M4・・・ステッピングモータM5・・・
運転状態検出手段  M6・・・制御手段M7・・・過
渡状態判定手段 M8・・・分解能変更手段1・・・吸
気管 3・・・スロットル弁5・・・ステッピングモー
タ 30・・・電子制御装置50・・・減速機構 60
・・・無段変速機構代理人  弁理士  定立 勉(ほ
か2名)3P 第1図 第3図 些、34図 第51 第2図 第 図 第7図 第 図 g18メ 第 図
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a configuring motor showing an example of the basic configuration of the present invention, FIGS. 4 and 5 are waveform diagrams showing the operation of a stepping motor, and FIG. 7 is a time chart showing the operation of the second embodiment, FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing the deceleration mechanism and its peripheral equipment according to the second embodiment,
FIG. 9 is a flowchart of the second embodiment, FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a continuously variable transmission mechanism according to the third embodiment, and FIG.
FIG. 1 is a flowchart showing the fourth embodiment, and the 12th indentation is a time chart of the fourth embodiment. Ml... Internal combustion engine M2... Intake pipe M3... Throttle valve M4... Stepping motor M5...
Operating state detection means M6... Control means M7... Transient state determination means M8... Resolution changing means 1... Intake pipe 3... Throttle valve 5... Stepping motor 30... Electronic control device 50... Reduction mechanism 60
...Continuously variable transmission mechanism agent Patent attorney Tsutomu Sadate (and 2 others) 3P Figure 1 Figure 3 Figure 34 Figure 51 Figure 2 Figure 7 Figure g18 Me Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 内燃機関の吸気管に設けられたスロットル弁と、このス
ロットル弁の間度を調節するステッピングモータと、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 この運転状態検出手段からの運転状態に基づいて上記ス
テッピングモータを制御する制御手段と、上記運転状態
検出手段から出力される運転状態に基づいて、上記スロ
ットル弁の高速動作が要求される過渡状態か否かを判定
する過渡状態判定手段と、 上記制御手段に設けられ、上記過渡状態判定手段にて過
渡状態と判定された場合は過渡状態と判定されていない
ときに比べて上記ステッピングモータの1ステップ当り
のスロットル弁間度を大きくする分解能変更手段と を有することを特徴とするスロットル弁制御装置。
[Scope of Claims] A throttle valve provided in an intake pipe of an internal combustion engine, a stepping motor that adjusts the throttle valve position, an operating state detection means for detecting an operating state of the internal combustion engine, and an operating state detection means for detecting the operating state of the internal combustion engine. A control means for controlling the stepping motor based on the operating state from the means and an operating state output from the operating state detecting means to determine whether or not the throttle valve is in a transient state requiring high-speed operation. and a transient state determining means provided in the control means, wherein when the transient state determining means determines that the transient state is present, the throttle valve per step of the stepping motor is increased more than when the transient state is not determined as the transient state. 1. A throttle valve control device comprising: resolution changing means for increasing the resolution.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6082538A (en) * 1983-10-07 1985-05-10 Fuji Xerox Co Ltd Paper supply container in copier
JPS60212641A (en) * 1984-04-05 1985-10-24 Nissan Motor Co Ltd Accelerator controlling apparatus for car

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