JPH0571366A - 内燃機関のスロツトル開度制御装置 - Google Patents

内燃機関のスロツトル開度制御装置

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JPH0571366A
JPH0571366A JP25961891A JP25961891A JPH0571366A JP H0571366 A JPH0571366 A JP H0571366A JP 25961891 A JP25961891 A JP 25961891A JP 25961891 A JP25961891 A JP 25961891A JP H0571366 A JPH0571366 A JP H0571366A
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JP
Japan
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stepping motor
throttle opening
control position
excitation
throttle
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Pending
Application number
JP25961891A
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English (en)
Inventor
Katsumi Ishida
克己 石田
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Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd filed Critical Aisan Industry Co Ltd
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Publication of JPH0571366A publication Critical patent/JPH0571366A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02D2011/101Arrangements 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 characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/102Arrangements 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 characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator

Landscapes

  • 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

(57)【要約】 【目的】 ステッピングモータの低速駆動状態における
1ステップ応答時のダンピングによる基準制御位置の誤
検出をなくし、正確なスロットル開度制御を行う。 【構成】 吸気通路3内に配設したスロットルバルブ5
がステッピングモータ7で開閉させられる。前記バルブ
5の所定開度位置が所定開度検出手段9で検出される。
前記検出手段9にて検出されるスロットル開度における
前記モータ7の制御位置を基準制御位置として、前記バ
ルブ5のスロットル開度をモータ7にて制御する。基準
制御位置の検出動作時に、前記モータ7を励磁固定時の
自由振動の周期より長い周期で駆動すると共に、逆相励
磁ダンピングによる回転子の無振動整定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのスロットル
開度をステッピングモータにより制御する内燃機関のス
ロットル開度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、このようなスロットル開度制御装
置には、例えば特開平2−95734号公報に開示され
たものがある。この公報の装置では、スロットルバルブ
がアイドル開度に近づいたとき、それまでのスロットル
バルブの通常回動速度(500pps(パルス/秒)程
度)から低速の回動速度(60pps程度)へと切り換
えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記公報の装置のよう
に、ステッピングモータを60pps程度で低速駆動し
た場合、1ステップの駆動毎にモータ回転子の慣性によ
る自由振動、いわゆる1ステップ応答によるダンピング
が起こる。そして、これが収束するまでの間は、スロッ
トル開度が基準制御位置を中心にオーバーシュート、ア
ンダーシュートを交互に繰り返すことになる。このた
め、低速駆動状態にてアイドル角度検出を行うと、前記
ダンピングによりアイドルスイッチがオンしたり、オフ
したりすることになり、正確な検出ができず、ひいては
正確なスロットル開度制御ができないという問題が生じ
る。詳しくは、前記ダンピングの周波数は通常130〜
180Hz位なので、60pps程度の低速駆動では1
ステップ応答の繰り返しといった様相となるため、前記
ダンピングの影響で基準制御位置を誤ってしまうことは
避けられない。例えば、図4に示されているように、ス
テッピングモータを低速駆動したときの1ステップ応答
によるダンピングによってスロットルバルブがアイドル
スイッチの動作点を往来するように開閉し、その動作点
を通過するたびにそのスイッチがオン、オフを繰り返す
ことになり、このため正確な検出ができない。
【0004】そこで本発明は、前記した問題点を解決す
るためになされたものであり、その目的はステッピング
モータの低速駆動状態における1ステップ応答時のダン
ピングによる基準制御位置の誤検出をなくし、正確なス
ロットル開度制御を行うことのできる内燃機関のスロッ
トル開度制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の内燃機関のスロットル開度制御装置は、吸気通路内
に配設したスロットルバルブを開閉回動させるステッピ
ングモータと、前記スロットルバルブが所定開度の位置
であることを検出する所定開度検出手段とを備え、前記
所定開度検出手段にて検出されるスロットル開度におけ
る前記ステッピングモータの制御位置を基準制御位置と
して、前記スロットルバルブのスロットル開度をステッ
ピングモータにて制御する内燃機関のスロットル開度制
御装置において、前記基準制御位置の検出動作時に、前
記ステッピングモータを励磁固定時の自由振動の周期よ
り長い周期で駆動すると共に、励磁更新毎に更新された
励磁状態での回転子が機械的安定点に達する直前に逆方
向に励磁してブレーキをかけ、前記安定点の近くでもう
一度もとの励磁に戻す制御を行う手段を備えたものであ
る。
【0006】
【作用】前記手段によれば、基準制御位置の検出動作時
でのステッピングモータの駆動制御において、そのモー
タの励磁更新毎に更新された励磁状態での回転子が機械
的安定点に達する直前において一時的に逆相励磁ダンピ
ングが行われ、前記回転子に対する無振動整定がなされ
る。
【0007】
【実施例】本発明の一実施例を図面にしたがって説明す
る。図1において、エンジン1の吸気管2には、その管
内の吸気通路3を開閉するスロットルバルブ5がバルブ
軸6を介して回動可能に支持されている。前記吸気管2
の一側にはステッピングモータ7が設置され、そのモー
タ出力軸が前記バルブ軸6と連結されている。このモー
タ7の駆動によって、前記スロットルバルブ5が開閉回
動させられる。また前記吸気管2の他側にはアイドルス
イッチ9が設置され、その検出子が前記バルブ軸6と連
結されている。このスイッチ9によって、前記スロット
ルバルブ5のアイドル位置が検出される。
【0008】前記ステッピングモータ7を制御する制御
回路(ECUともいう)20には、前記アイドルスイッ
チ9、及びアクセルペダルの踏み込み量を検出するアク
セル開度センサ10の各検出信号が入力される。アクセ
ル開度センサ10の検出信号は、入力処理回路21によ
りECU20内で処理可能なレベルに修正された後、ア
ナログ−デジタルコンバータ(A/Dコンバータ)22
によりデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ
等の中央演算処理装置(CPUともいう)23に入力さ
れる。また前記アイドルスイッチ9の検出信号は、入力
処理回路25により波形整形されて前記CPU23に入
力される。前記CPU23は、入力されたデータや演算
結果をランダムアクセスメモリ(RAM)26に一時記
憶させ、リードオンリーメモリ(ROM)27のシステ
ムプログラムに従って前記ステッピングモータ7の励磁
パターンを演算し、その結果を駆動回路28を介して前
記ステッピングモータ7へ出力する。すなわち前記シス
テムは、前記アクセル開度センサ10によるアクセル踏
み込み量に応じたスロットル開度になるように、スロッ
トルバルブ5をステッピングモータ7にて回動制御する
システム例であり、前記アイドルスイッチ9にて検出さ
れるアイドル開度における前記ステッピングモータ7の
制御位置を基準制御位置として、前記アクセル踏み込み
量に応じて前記ステッピングモータ7のステップ角位置
を算出してそのモータ7を駆動制御する。
【0009】前記ステッピングモータ7の駆動制御のた
めのCPU23の処理が図2に示されている。なお図2
は、CPU23にて実行される処理のうち、ステッピン
グモータ7の逆相励磁ダンピングを行いながら1ステッ
プずつスロットルバルブ5を閉じていく時の処理例を示
している。ステップS1のXINTは、制御の状況分け
をするために設定されたフラグRAMである。このXI
NTは、詳しくは、図3に点線で示されたステッピング
モータ7のステップ位置STEPNにおけるa点での制
御が0、b点での制御が1、またc点での制御が2に設
定される。
【0010】まず、前記ステップ位置のa点での処理動
作から述べる。このときは図2におけるステップS1で
XINT=0となっている時なので、ステップS2へ行
き、後のステップS7で用いる次の割り込みまでの時間
TDにT1をセットする。ここで、T1は前記図3のa
点からb点までの時間に相当する。そして図2のステッ
プS3で、次の割り込み時の状況を示すようにXINT
に1を代入した後、ステップS4でステップ位置STE
PNを1ステップ減じて、ステップS5でそれに応じた
励磁パターンを求め、ステップS6で出力する。最後
に、ステップS7で前記時間TD(T1)後の割り込み
タイミングをセットして終了する。これにて、ステッピ
ングモータ7が1ステップ角、閉じ側に駆動制御され
る。
【0011】次に、前記時間T1が経過すると、前記ス
テップS7による割り込みタイミングにより図2のフロ
ーが再び開始される。今度はXINT=1となっている
ので、ステップS1からステップS8を経てステップS
9へと進み、時間TDにはT2をセットする。このT2
は前記図3のb点からc点までの時間(逆相励磁時間)
に相当する。そして図2のステップS10で、XINT
に次の割り込み時の状況を示す2を代入し、さらにステ
ップS11にてステップ位置STEPNに1ステップ加
えて(すなわち、1ステップもとに戻して)、次にステ
ップS5でそれに応じた励磁パターンを求め、ステップ
S6で出力することで、逆相に励磁をかける。最後に、
ステップS7で前記時間TD(逆相励磁時間T2)後の
割り込みタイミングをセットして終了する。これにて、
ステッピングモータ7が1ステップ角、開き側に駆動制
御される。
【0012】続いて、前記時間T2後に、前記ステップ
S7による割り込みタイミングにより図2のフローが再
び開始される。今度はXINT=2となっているので、
ステップS1からステップS8を経てステップS12へ
と進み、時間TDにT3をセットする。このT3は前記
図3のc点から次に1ステップ動作させるa点までの時
間に相当する。そして図2のステップS13で、XIN
Tに次の割り込み時の状況を示す0を代入し、さらにス
テップS11にてステップ位置STEPNを1ステップ
減じて、次にステップS5でそれに応じた励磁パターン
を求め、ステップS6で出力することで励磁相をもとに
戻す。最後に、ステップS7で前記時間TD(T3)後
の割り込みタイミングをセットして終了する。これに
て、ステッピングモータ7が1ステップ角、閉じ側に駆
動制御される。
【0013】前記処理の駆動周期Tは、図3のa点から
次に1ステップ動作させるa点までの時間であり、 T=T1+T2+T3 となる。そして前記処理は、基準制御位置の検出動作
時、例えば初期設定動作時あるいはアクセルペダルの踏
み込み解除時などのようにスロットルバルブ5を全閉と
するときに実行される。また、前記ステッピングモータ
7の励磁固定時の自由振動の周期より長い周期T、例え
ば60pps(パルス/秒)でそのモータ7を駆動す
る。
【0014】前記したスロットル開度制御装置によれ
ば、基準制御位置の検出動作時でのステッピングモータ
7の駆動制御において、そのモータ7の励磁更新毎に更
新された励磁状態での回転子が機械的安定点に達する直
前において一時的に逆相励磁ダンピングが行われ、前記
回転子に対する無振動整定がなされる。これによりステ
ッピングモータの低速駆動状態における基準制御位置を
正確に検出することができ、よって正確なスロットル開
度制御が行える。なお所定開度検出手段としては、実施
例のアイドルスイッチ9のようなスイッチ手段でなくと
も、リニアスロットルセンサ(ポテンショメータ)の様
なセンサ手段でもよい。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、ステッピングモータの
駆動制御において逆相励磁ダンピングによる回転子の無
振動整定がなされるので、ステッピングモータの低速駆
動状態における基準制御位置を正確に検出することがで
き、よって正確なスロットル開度制御が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】内燃機関のスロットル開度制御装置のシステム
構成図である。
【図2】制御回路のフローチャートである。
【図3】アイドルスイッチの動作説明図である。
【図4】従来のアイドルスイッチの動作説明図である。
【符号の説明】
3 吸気通路 5 スロットルバルブ 7 ステッピングモータ 9 アイドルスイッチ(所定開度検出手段) 20 制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸気通路内に配設したスロットルバルブ
    を開閉回動させるステッピングモータと、前記スロット
    ルバルブが所定開度の位置であることを検出する所定開
    度検出手段とを備え、前記所定開度検出手段にて検出さ
    れるスロットル開度における前記ステッピングモータの
    制御位置を基準制御位置として、前記スロットルバルブ
    のスロットル開度をステッピングモータにて制御する内
    燃機関のスロットル開度制御装置において、前記基準制
    御位置の検出動作時に、前記ステッピングモータを励磁
    固定時の自由振動の周期より長い周期で駆動すると共
    に、励磁更新毎に更新された励磁状態での回転子が機械
    的安定点に達する直前に逆方向に励磁してブレーキをか
    け、前記安定点の近くでもう一度もとの励磁に戻す制御
    を行う手段を備えたことを特徴とする内燃機関のスロッ
    トル開度制御装置。
JP25961891A 1991-09-10 1991-09-10 内燃機関のスロツトル開度制御装置 Pending JPH0571366A (ja)

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