JPH07269406A - 内燃機関の絞り弁制御装置 - Google Patents

内燃機関の絞り弁制御装置

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JPH07269406A
JPH07269406A JP5849394A JP5849394A JPH07269406A JP H07269406 A JPH07269406 A JP H07269406A JP 5849394 A JP5849394 A JP 5849394A JP 5849394 A JP5849394 A JP 5849394A JP H07269406 A JPH07269406 A JP H07269406A
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JP
Japan
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closed position
fully closed
throttle valve
control
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JP5849394A
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English (en)
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Tetsuo Endo
哲雄 遠藤
Tatsuya Yoshida
龍也 吉田
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Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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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
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、内燃機関の絞り弁制御装置に関し、
その目的は、確実に絞り弁の全閉位置を検出できる全閉
位置学習を提供することにある。 【構成】内燃機関の運転状態に応じて吸入空気量を制御
し、支持体に回動自在に支承される制御弁と該制御弁の
位置を検出するセンサを有し、該制御弁を駆動制御する
駆動手段と内燃機関の運転状態に応じた最適駆動を施す
為に駆動手段に制御信号を伝送する制御判断手段を有す
る内燃機関の絞り弁制御装置において、全閉位置の学習
が行われる前にエンジンが始動し該制御弁の駆動制御を
開始した時に、所定開度以下に該制御弁を制御する時に
全閉位置を学習するようにした内燃機関の絞り弁制御装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、絞り弁開閉操作用のア
クチュエータを備え、このアクチュエータにより絞り弁
の開度を精密制御できるように、常に全閉位置を検出で
きるようにした車載用の内燃機関における絞り弁制御装
置に係り、特に自動車用のエンジンに好適な内燃機関の
絞り弁制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、例えば自動車など、車両用内燃機
関の絞り弁(スロットルバルブ)の制御方式として、従
来のアクセルペダル操作による直接的な絞り弁の操作に
代えて、アクセルペダルの操作量をセンサにより電気信
号として取り込み、所定の演算処理を施してから電動機
などからなるアクチュエータに供給し、このアクチュエ
ータにより絞り弁を開閉制御する、いわゆる電子スロッ
トル方式の絞り弁制御装置が注目されるようになり、エ
ンジンの高出力化など自動車の高性能化に際して有効な
トラクションコントロールなどの各種のエンジン制御に
適用されるようになっている。
【0003】ところで、このような電子スロットル方式
の絞り弁制御装置では、そこに使用されている絞り弁の
全閉位置を量産のアクチュエータでは、一致させること
が困難であり、各アクチュエータで全閉位置が異なって
いる。
【0004】したがって、絞り弁を全閉位置に閉じよう
とした時に正確な全閉位置の検出が必要である。そこ
で、通常の絞り弁制御状態になる前に、絞り弁の全閉位
置を検出する全閉位置学習などと呼ばれているモードに
よる動作が与えられるようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来技術は、エンジン
始動前にアクセル位置やバッテリ電圧などの条件により
全閉位置学習を行っていたが、全閉学習の条件不成立
時、全閉位置の検出をせず通常制御を行う点について配
慮がされておらず、このような状態にあるとき、絞り弁
開度を全閉位置に制御しようとした場合、記憶している
全閉位置が実際の全閉位置より大きい開度の時、絞り弁
が全閉位置にならない、あるいは、記憶している全閉位
置が実際の全閉位置より小さい開度の時、絞り弁が全閉
位置に衝突しアクチュエータ系に異常を発生してしまう
という問題点があった。
【0006】すなわち、従来技術では、絞り弁を全閉位
置に制御しても、絞り弁が全閉位置にならない、あるい
は、アクチュエータ系に異常を発生し、フェイルセイフ
機能により制御中止という問題が生じてしまうのであ
る。
【0007】本発明の目的は、エンジン始動前に全閉位
置学習をしなかった時、車両走行中においても、全閉位
置学習をできるようにした内燃機関の絞り弁制御装置を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、車両走行中
において、絞り弁を全閉位置に閉じようとした時に全閉
位置学習を行うことにより達成される。
【0009】
【作用】車両走行中の全閉位置学習は、絞り弁を全閉位
置付近に閉じようとした時に開始する。まず、通常のフ
ィードバック制御で、絞り弁をある一定開度まで駆動さ
せ、その後、徐々に絞り弁を閉じ側に動かなくなるまで
駆動し、その時の位置を全閉位置として記憶する。絞り
弁が、全閉位置学習を終了する前に指令開度まで達した
時は、全閉位置学習を中止し、再度、条件が成立した時
に全閉位置学習を開始する。
【0010】ただし、指令開度が全閉位置の時は、絞り
弁が全閉位置になっても全閉位置学習を中止せず、徐々
に絞り弁を閉じ側に動かなくなるまで駆動し、その時の
位置を全閉位置として記憶して全閉位置学習を終了させ
る。
【0011】したがって、指令開度が全閉位置の時、全
閉位置を検出することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明による内燃機関の絞り弁制御装
置について、図示の実施例により詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明の制御装置を行う制御装置
の一実施例で、図において、1は絞り弁で、この絞り弁
1は、支持体(スロットルボディ)2に回動自在に支承
されている絞り弁軸3に固定されている。
【0014】4はコントロールユニット、6は絞り弁開
度制御用のアクチュエータとなるモータで、コントロー
ルユニット4には、エンジンの運転状態を示す種々の情
報に基づいて設定された目標開度信号5が入力され、そ
れにより、モータ6へ駆動信号7を伝送する。
【0015】次に、8は電磁クラッチで、コントロール
ユニット4からの励磁信号9により動作し、絞り弁軸3
とモータ6の間での駆動力の伝達切離しを制御する駆動
力結合切離手段を構成する。
【0016】この電磁クラッチ8は絞り弁軸3に取付け
られ、絞り弁軸3に対して回動自在に構成されている。
そして、減速機10を介してモータ6から駆動力が伝達
されるようになっている。
【0017】次に、11はスロットルポジションセンサ
で、絞り弁1の実開度を検出する検出手段となる。
【0018】このスロットルポジションセンサ11の出
力電圧信号12は、コントロールユニット4に入力さ
れ、絞り弁1の実開度を表わす出力電圧信号12と目標
開度信号5との比較判断により駆動信号7がモータ6に
伝送され、これにより絞り弁1のフィードバック制御が
成立している。
【0019】図2は、絞り弁制御に対する一実施例であ
り、コントロールユニット4内のソフトウェア制御手順
である。
【0020】図2において、100でスロットルポジシ
ョンセンサ11やコントロールユニット4内の入力電圧
などの取り込み、及び、入力スイッチ系統の取り込みを
行う。
【0021】110では、目標開度信号5の取り込み、
及び、目標開度信号5とスロットルポジションセンサ1
1の出力電圧信号12を比較判断するため、目標開度信
号5の単位変換演算処理を行う。
【0022】120では、100で取り込んだ入力デー
タの情報にしたがって、モータ制御可能かどうかの判断
を行い、制御可能ならば、130以下のモータ制御を行
う。次に、130で、車両が停止中であることを100
で取り込んだ情報によって判断し全閉位置学習を行う。
【0023】しかし、キーON後すぐに走行した場合、
全閉位置学習を行わない場合がある。
【0024】この時、通常は、過去の全閉位置のバック
アップデータがあるが、バックアップデータがない時
や、エンジンのアイドルコントロールを行うため、エン
ジン水温で変化するファストアイドルカムなどによりア
クチュエータの絞り弁全閉位置が変化する場合、必ず全
閉位置学習を行う必要がある。
【0025】そこで、140では、130で全閉位置学
習を行わなかった時、すなわち、車両走行中に110の
目標開度信号により全閉位置学習可能の判断を行い、可
能であるならば全閉位置学習を行う。
【0026】次に、150で、100で取り込んだスロ
ットルポジションセンサの入力電圧と110で取り込ん
だ目標開度によりフィードバック制御演算を行い、モー
タの駆動電圧を決定する。この駆動電圧は、160でモ
ータに出力する。
【0027】ただし、モータ制御可能でない時は、モー
タ出力はOFFとする。
【0028】図3は、車両走行中全閉位置学習に対する
一実施例であり、コントロールユニット4内のソフトウ
ェアフローチャートである。
【0029】図3において、200で全閉位置学習終了
済みであるかを判断し、全閉位置学習が終了していなけ
れば、210でコントロールユニット4からの目標開度
信号5が全閉位置付近であれば、通常制御時の全閉位置
学習制御を行う。
【0030】また、230で絞り弁1の出力電圧信号1
2と目標開度信号5を比較し、一致したならば、全閉位
置学習を中断する。
【0031】ただし、220で目標開度信号5が全閉位
置ならば、240の全閉位置学習制御を続行する。
【0032】図4〜図6は、全閉位置学習制御方法に対
する一実施例であり、コントロールユニット4内のソフ
トウェアフローチャートである。
【0033】全閉位置学習制御は、3段階からなり、図
4は第1段階、図5は第2段階、図6は第3段階のソフ
トウェアフローチャートである。
【0034】第1段階の全閉位置学習は図4において、
310で目標開度に仮の全閉位置をセットして通常のフ
ィードバック制御を行う。
【0035】ただし、300で絞り弁開度が仮の全閉位
置以下ならば、340以降の第1段階全閉学習終了処理
へ以降する。
【0036】通常のフィードバック制御の結果、320
で実絞り弁開度と目標開度の差が一定値以下、すなわ
ち、絞り弁開度が仮の全閉位置になったら、330で時
間を計測し、一定時間経過後、340でモータ駆動電圧
に初期値をセットし、第1段階全閉位置学習を終了す
る。
【0037】また、第1段階全閉位置学習終了後は、通
常のフィードバック制御演算150は行わず、全閉位置
学習終了まで全閉位置学習制御において演算したモータ
駆動電圧をモータ駆動出力160で出力する。
【0038】第2段階の全閉位置学習は図5において、
400でモータ駆動電圧を徐々に増加させて、410で
一定時間経過後、第2段階全閉位置学習を終了する。
【0039】第3段階の全閉位置学習は図6において、
500でモータ駆動電圧を徐々に増加させて、510で
現在の絞り開度と1サイクルの前の絞り弁開度の差が一
定値以下、すなわち、絞り弁が動かなくなった時、52
0で時間を計測し、一定時間経過後、530で、その時
の絞り弁開度を全閉位置とし、全閉位置学習を終了し通
常のフィードバック制御を行う。
【0040】図7は、理解を容易にするために、絞り弁
の全閉位置学習を絞り弁開度−時間の相関図で表したも
のである。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、エンジン始動後全閉位
置学習の条件が成立せず絞り弁全閉位置が実全閉位置と
違っていても、全閉の目標開度要求があった時、確実に
絞り弁が全閉位置になる内燃機関の絞り弁制御装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による、内燃機関の絞り弁制御装置を行
う制御装置の原理を示す構成概念図である。
【図2】本発明による、内燃機関の絞り弁制御装置の制
御手順を示す図である。
【図3】本発明による、内燃機関の絞り弁制御装置の車
両走行中全閉位置学習フローチャートである。
【図4】本発明による、内燃機関の絞り弁制御装置の第
1段階全閉位置学習制御フローチャートである。
【図5】本発明による、内燃機関の絞り弁制御装置の第
2段階全閉位置学習制御フローチャートである。
【図6】本発明による、内燃機関の絞り弁制御装置の第
3段階全閉位置学習制御フローチャートである。
【図7】本発明による、絞り弁全閉位置学習制御の、絞
り弁開度−時間の相関図である。
【符号の説明】
1…絞り弁、2…支持体(スロットルボディ)、3…絞
り弁軸、4…コントロールユニット、5…目標開度信
号、6…モータ、7…駆動信号、8…電磁クラッチ、9
…励磁信号、10…減速機、11…スロットルポジショ
ンセンサ、12…出力電圧信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 龍也 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の運転状態に応じて吸入空気量を
    制御し、支持体に回動自在に支承される制御弁と該制御
    弁の位置を検出するセンサを有し、該制御弁を駆動制御
    する駆動手段と内燃機関の運転状態に応じた最適駆動を
    施す為に駆動手段に制御信号を伝送する制御判断手段を
    有する内燃機関の絞り弁制御装置において、全閉位置の
    学習が行われる前にエンジンが始動し該制御弁の駆動制
    御を開始した時に、所定開度以下に該制御弁を制御する
    時に全閉位置を学習するようにしたことを特徴とする内
    燃機関の絞り弁制御装置。
JP5849394A 1994-03-29 1994-03-29 内燃機関の絞り弁制御装置 Pending JPH07269406A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444467B1 (ko) * 2002-05-27 2004-08-16 현대자동차주식회사 스로틀 전폐 판정 방법
US7418944B2 (en) 2006-10-04 2008-09-02 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Electronic throttle control apparatus
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JPWO2016163001A1 (ja) * 2015-04-09 2017-07-13 三菱電機株式会社 アクチュエータの制御装置、アクチュエータ、バルブ駆動装置およびアクチュエータの制御方法

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