JPH0942032A - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents

内燃機関のスロットル制御装置

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JPH0942032A
JPH0942032A JP19440295A JP19440295A JPH0942032A JP H0942032 A JPH0942032 A JP H0942032A JP 19440295 A JP19440295 A JP 19440295A JP 19440295 A JP19440295 A JP 19440295A JP H0942032 A JPH0942032 A JP H0942032A
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opening
throttle
combustion engine
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Kenji Suganuma
賢治 菅沼
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    • 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

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  • 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)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スロットルバルブの閉→開、開→閉の過渡状
態、定常状態の相互間の状態遷移に応じてDCモータ制
御によるスロットルバルブの全ての動作を最適化するこ
と。 【解決手段】 ECUのスロットル開度のPID制御に
おける各フェーズPH1,PH2,PH3の制御ゲイン設定で
は、読込まれた指令値θcmd と実開度θthとの偏差の絶
対値|θcmd −θth|が予め設定された定常状態判定値
δ以下であるかが判定され(ステップS102)、ま
た、その偏差が予め設定された開→閉の過渡状態におけ
る閉側の閾値−δ未満であるかが判定される(ステップ
S107)。この結果に基づきフェーズPH1,PH2,P
H3のそれぞれに対応するPID制御の各制御ゲインKp,
Ti,Td が設定されるため、スロットルバルブの全ての
作動状態が最適化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクセルペダルの
踏込量に応じて直流(DC)モータを駆動しスロットル
バルブの開度を制御する内燃機関のスロットル制御装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、アクセルペダルの踏込量に応じて
DCモータを駆動しスロットルバルブの開度を制御する
『電子スロットルシステム』と称する内燃機関のスロッ
トル制御装置が知られている。
【0003】この内燃機関のスロットル制御装置におい
ては、アクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度
を検出するアクセル開度センサからの信号に応じてDC
モータに電流を流し、DCモータが駆動されることでス
ロットルバルブが開閉され吸入空気量が制御される。こ
のとき、スロットルバルブのスロットル開度を検出する
スロットル開度センサからの信号とアクセル開度センサ
からの信号との偏差がなくなるようにDCモータに対し
て比例・積分・微分制御(以下、単に『PID制御』と
記す)によるフィードバック制御が実行されている。
【0004】ここで、内燃機関のスロットル制御装置に
関連する先行技術文献としては、特開平3−19413
6号公報にて開示されたものが知られている。
【0005】このものでは、排気ターボ過給機を備えた
内燃機関を搭載した車両において、低負荷領域と高負荷
領域とのアクセル操作量に対する互いの応答速度に差が
生じないように制御ゲインを変更して運転者に与える違
和感をなくす技術が示されている。ここで言う制御ゲイ
ンとは、目標開度を算出するためのものであり、DCモ
ータそのものを制御して目標開度とするためのゲインで
ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述の先行技術文献に
おけるスロットル開度制御では、スロットルバルブの実
開度は算出された目標開度に一致しているという前提が
あった。ところで、一般にDCモータを使用したスロッ
トル開度制御では、そのDCモータのダイナミック特性
によってスロットルバルブの実開度と目標開度とが一致
せず、特に、過渡時に一致しないという不具合があっ
た。
【0007】また、例えば、スロットルバルブがリター
ンスプリングにて付勢力を付与されているようなシステ
ムでは、DCモータはそのリターンスプリングの付勢力
に逆らってスロットルバルブの開度が制御される。する
と、スロットルバルブを開側または閉側に高速で駆動し
たり一定開度で保持する場合には、その都度DCモータ
の負荷は大きく異なることとなる。このため、スロット
ルバルブの作動状態にかかわらずPID制御で固定の制
御ゲインを用いるときには中庸な制御ゲインにせざるを
得なくなり最適なチューニングができないという不具合
があった。
【0008】そこで、この発明は、かかる不具合を解決
するためになされたもので、開側及び閉側の応答性を向
上すると共に、定常時における実開度の目標開度からの
偏差を低減し、それぞれの状況に応じてDCモータ制御
によるスロットルバルブの全ての動作を最適化すること
が可能な内燃機関のスロットル制御装置の提供を課題と
している。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1にかかる内燃機
関のスロットル制御装置は、アクセルペダルの踏込量に
応じてDCモータを駆動しスロットルバルブの開度を制
御する内燃機関のスロットル制御装置において、前記ス
ロットルバルブの実際の開度を実開度として検出する実
開度検出手段と、前記アクセルペダルの踏込量に応じて
設定される目標開度と前記実開度検出手段で検出された
前記実開度との偏差に基づき前記スロットルバルブの作
動状態を判定する作動状態判定手段と、前記作動状態判
定手段で判定された前記作動状態に応じて制御ゲインを
設定する制御ゲイン設定手段とを具備するものである。
【0010】請求項2にかかる内燃機関のスロットル制
御装置は、請求項1の前記作動状態判定手段が、前記目
標開度と前記実開度との偏差の絶対値が所定値以内のと
きには前記スロットルバルブが定常状態であり、前記目
標開度と前記実開度との偏差が所定値を越えるときには
前記スロットルバルブが開方向に遷移状態であり、前記
目標開度と前記実開度との偏差が負の所定値未満のとき
には前記スロットルバルブが閉方向に遷移状態であると
判定するものである。
【0011】請求項3にかかる内燃機関のスロットル制
御装置は、アクセルペダルの踏込量に応じてDCモータ
を駆動しスロットルバルブの開度を制御する内燃機関の
スロットル制御装置において、前記スロットルバルブの
作動状態が遷移する所定の遷移条件を検出する遷移条件
検出手段と、前記遷移条件検出手段で検出された前記所
定の遷移条件に応じて制御ゲインを設定する制御ゲイン
設定手段とを具備するものである。
【0012】請求項4にかかる内燃機関のスロットル制
御装置は、請求項3の前記遷移条件検出手段が、前記所
定の遷移条件として前記スロットルバルブが開状態から
閉状態、閉状態から開状態、開状態から定常状態、定常
状態から開状態、閉状態から定常状態、定常状態から閉
状態となるときの6つが設定されているものである。請
求項5にかかる内燃機関のスロットル制御装置は、請求
項1乃至請求項4のいずれか1つの前記制御ゲイン設定
手段が、前記スロットルバルブが開状態から定常状態ま
たは閉状態から定常状態に遷移するときには、所定時間
が経過したのちに前記制御ゲインを変更設定するもので
ある。
【0013】
【作用】請求項1の内燃機関のスロットル制御装置にお
いては、作動状態判定手段でアクセルペダルの踏込量に
応じて設定される目標開度と実開度検出手段にて検出さ
れたスロットルバルブの実開度との偏差に基づきスロッ
トルバルブの作動状態が判定され、その作動状態に応じ
て制御ゲイン設定手段で制御ゲインが設定される。この
ように、スロットルバルブのそれぞれの作動状態に応じ
た制御ゲインが設定される。
【0014】請求項2の内燃機関のスロットル制御装置
では、請求項1における作動状態判定手段にて目標開度
と実開度との偏差の絶対値が所定値以内のときにはスロ
ットルバルブが定常状態、目標開度と実開度との偏差が
所定値を越えるときにはスロットルバルブが開方向に過
渡的な遷移状態、目標開度と実開度との偏差が負の所定
値未満のときにはスロットルバルブが閉方向に過渡的な
遷移状態であるとそれぞれ判定される。このように、目
標開度と実開度とからスロットルバルブの作動状態が判
定される。
【0015】請求項3の内燃機関のスロットル制御装置
においては、遷移条件検出手段で検出されたスロットル
バルブの作動状態が遷移する所定の遷移条件に応じて制
御ゲイン設定手段にて制御ゲインが設定される。このよ
うに、所定の遷移条件に対応する制御ゲインが適切に設
定される。
【0016】請求項4の内燃機関のスロットル制御装置
では、請求項3における遷移条件検出手段で所定の遷移
条件としてスロットルバルブが開状態から閉状態、閉状
態から開状態、開状態から定常状態、定常状態から開状
態、閉状態から定常状態、定常状態から閉状態となると
きの6つが設定されており、スロットルバルブの3つの
状態(開状態、閉状態、定常状態)間の状態遷移を的確
に検出することができる。
【0017】請求項5の内燃機関のスロットル制御装置
では、請求項1乃至請求項4のいずれか1つにおける制
御ゲイン設定手段でスロットルバルブが開状態から定常
状態または閉状態から定常状態に遷移するときには、所
定時間が経過したのちに制御ゲインが変更設定される。
このため、目標開度と実開度との偏差が急激に変化して
も制御ゲインは所定時間ののちに変更されることとな
る。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施の形
態に基づいて説明する。
【0019】図1は本発明の一実施の形態にかかる内燃
機関のスロットル制御装置の全体構成を示す概略図であ
る。
【0020】図1において、内燃機関1には吸気通路2
を通って空気が供給される。スロットルバルブ3は吸気
通路2の途中に設けられ、このスロットルバルブ3には
スロットル開度を検出するスロットル開度センサ4が設
けられている。アクセルペダル5にはアクセル開度を検
出するアクセル開度センサ6が設けられている。
【0021】ECU(Electronic Control Unit:電子制
御装置)10にはスロットル開度センサ4からのスロッ
トル開度信号TH 及びアクセルペダル5からのアクセル
開度信号Ap が入力されている。アクチュエータとして
のDCモータ12にはECU10側から電流が供給され
る。また、13はDCモータ12とスロットルバルブ3
との間に配設される減速ギヤ列であり、14はスロット
ルバルブ3を全閉側に常時付勢するリターンスプリング
である。
【0022】次に、本発明の一実施の形態にかかる内燃
機関のスロットル制御装置の要部構成を示す図2及びフ
ィードバック制御における信号の流れを示す図3を参照
して説明する。
【0023】図2において、アクセルペダル5の踏込量
に対応するアクセル開度センサ6からのアクセル開度信
号Ap 及びスロットルバルブ3のスロットル開度に対応
するスロットル開度センサ4からのスロットル開度信号
TH がA/D変換器10aでA/D変換されECU10
に入力される。それらの信号に応じてECU10からモ
ータ駆動回路11にPWM(Pulse Width Modulation:パ
ルス幅変調)信号が出力される。そして、モータ駆動回
路11からDCモータ12に電流が流され、DCモータ
12が駆動され減速ギヤ列13を介してスロットルバル
ブ3が開閉される。なお、7はスロットルバルブ3の全
閉位置を規制する全閉ストッパである。
【0024】このとき、図3に示すように、ECU10
ではスロットルバルブ3のスロットル開度に対応するス
ロットル開度センサ4のスロットル開度信号TH に基づ
いて算出された実際のスロットル開度(以下、単に『実
開度』と記す)θthとアクセルペダル5のアクセル開度
に対応するアクセル開度センサ6のアクセル開度信号A
p に基づいて算出されたスロットルバルブ3の目標開度
としてのスロットル開度指令値(以下、単に『指令値』
と記す)θcmd との偏差がなくなるようにPID制御回
路10bによるPID制御によりモータ駆動回路11を
介してDCモータ12に対するフィードバック制御が実
行される。
【0025】次に、PID制御におけるP(比例)項、
I(積分)項、D(微分)項の各制御定数であるP項ゲ
イン、I項ゲイン、D項ゲインとスロットルバルブ3の
制御特性との関係を説明する。
【0026】P項ゲインは、スロットルバルブ3の開閉
における立上がりまたは立下がりの傾き、即ち、応答速
度を制御している。したがって、このP項ゲインが大き
くなるとスロットルバルブ3の応答速度は速くなるが、
反動としてのオーバシュートが大きくなりスロットル開
度を一定保持しようとすると発振し易くなる。
【0027】また、I項ゲインは、スロットルバルブ3
の指令値θcmd と実開度θthとの偏差を小さくするよう
に制御している。したがって、このI項ゲインが大きく
なるとスロットルバルブ3の挙動が大きくなりスロット
ル開度を一定保持しようとすると発振し易くなる。
【0028】そして、D項ゲインは、スロットルバルブ
3の開閉における応答速度に関連する最終収束速度を制
御している。したがって、このD項ゲインが大きくなる
とスロットルバルブ3の応答速度が遅くなるが、反面、
スロットルバルブ3のスロットル開度変動時のオーバシ
ュートが小さくなる。
【0029】このため、本実施の形態の内燃機関のスロ
ットル制御装置で使用されているECU10のスロット
ル開度のPID制御で、例えば、図4のスロットル開度
の遷移を示すタイムチャートのように、指令値θcmd と
スロットルバルブ3の実開度θthとの偏差を変動許容値
としての定常状態判定値±δと比較することによって3
つのフェーズ(Phase:状態)、即ち、フェーズPH1:開
→(以下の『→』は『から』の意味で使用する)閉の過
渡状態、フェーズPH2:閉→開の過渡状態、フェーズP
H3:定常状態に分割し、それぞれのフェーズPH1,PH
2,PH3におけるPID制御回路10bの各制御ゲイン
Kp (P項ゲイン)、Ti (I項ゲイン)、Td (D項
ゲイン)を変化させる。即ち、フェーズPH1に対しては
PID制御回路10bの各制御ゲインKp1、Ti1、Td
1、フェーズPH2に対してはPID制御回路10bの各
制御ゲインKp2、Ti2、Td2、フェーズPH3に対しては
PID制御回路10bの各制御ゲインKp3、Ti3、Td3
が設定される。なお、以下の説明では、フェーズ毎に設
定される各制御ゲインを区別せずKp,Ti,Td と記述す
る。また、定常状態判定値の+δは閉から開への過渡状
態における状態遷移を判定するための開側の閾値、−δ
は開から閉への過渡状態における状態遷移を判定するた
めの閉側の閾値である。
【0030】次に、本発明の一実施の形態にかかる内燃
機関のスロットル制御装置で使用されているECU10
のスロットル開度のPID制御における各フェーズPH
1,PH2,PH3の制御ゲイン設定の処理手順を図5のフ
ローチャートに基づいて説明する。
【0031】まず、ステップS101で、スロットルバ
ルブ3に対するスロットル開度の指令値θcmd 及び実開
度θthが読込まれる。次にステップS102に移行し
て、指令値θcmd と実開度θthとの偏差の絶対値が予め
設定された変動許容値としての定常状態判定値δ以下で
あるかが判定される。ステップS102の判定条件が成
立するときには、ステップS103に移行して、カウン
タCNTが「1」インクリメントされる。次にステップ
S104に移行して、カウンタCNT値が一定時間をカ
ウントする所定値α以上であるかが判定される。ステッ
プS104の判定条件が成立せず、一定時間が経過して
いないときには、本ルーチンを終了する。一方、ステッ
プS104の判定条件が成立するときには、ステップS
105に移行し、フェーズPH2のPID制御の各制御ゲ
インKp,Ti,Td が設定される。次にステップS106
に移行して、カウンタCNTが0に戻されたのち、本ル
ーチンを終了する。
【0032】ここで、ステップS102の判定条件が成
立しないときには、ステップS107に移行し、指令値
θcmd と実開度θthとの偏差(θcmd −θth)が予め設
定された開→閉の過渡状態における閉側の閾値−δ未満
であるかが判定される。ステップS107の判定条件が
成立しないときには、ステップS108に移行し、閉→
開の過渡状態におけるフェーズPH1のPID制御の各制
御ゲインKp,Ti,Tdが設定されたのち、本ルーチンを
終了する。更に、ステップS107の判定条件が成立す
るときには、ステップS109に移行し、開→閉の過渡
状態におけるフェーズPH3のPID制御の各制御ゲイン
Kp,Ti,Td が設定されたのち、本ルーチンを終了す
る。
【0033】図6は、本スロットル制御装置を適用した
ときのスロットル開度のPID制御の効果を従来の部分
的なPID制御と比較して示すタイムチャートである。
【0034】従来、図6(b)に示すように、開→閉の
過渡状態のときのみ最適化すると閉→開の過渡状態のと
きにオーバシュートが生じ、図6(c)に示すように、
閉→開の過渡状態のときのみ最適化すると開→閉の過渡
状態のときの応答遅れが生じ、図6(d)に示すよう
に、定常状態のときのみ最適化すると閉→開の過渡状態
及び開→閉の過渡状態のときの応答遅れが生じていた。
これに対して、本スロットル制御装置を適用したスロッ
トル開度のPID制御では、図6(a)に示すように、
閉→開の過渡状態のフェーズPH1、開→閉の過渡状態の
フェーズPH3、定常状態のフェーズPH2の全てのフェー
ズにおいて最適化される。
【0035】このように、本実施の形態の内燃機関のス
ロットル制御装置は、アクセルペダル5の踏込量に応じ
てDCモータ12を駆動しスロットルバルブ3の開度を
制御するものにおいて、スロットルバルブ3の実際の開
度を実開度θthとして検出するECU10にて達成され
る実開度検出手段と、アクセルペダル5の踏込量に応じ
て設定される目標開度としての指令値θcmd と前記実開
度検出手段で検出された実開度θthとの偏差(θcmd −
θth)に基づきスロットルバルブ3の作動状態としての
フェーズPH1、フェーズPH2、フェーズPH3を判定する
ECU10にて達成される作動状態判定手段と、前記作
動状態判定手段で判定された前記作動状態に応じてPI
D制御の各制御ゲインKp,Ti,Td を設定するECU1
0にて達成される制御ゲイン設定手段とを具備するもの
であり、これを請求項1の実施の形態とすることができ
る。
【0036】したがって、作動状態判定手段でアクセル
ペダル5の踏込量に応じて設定される指令値θcmd と実
開度検出手段にて検出されたスロットルバルブ3の実開
度θthとの偏差(θcmd −θth)に基づきスロットルバ
ルブ3の作動状態としてのフェーズPH1、フェーズPH2
またはフェーズPH3が判定され、その作動状態(フェー
ズPH1,PH2,PH3)に応じて制御ゲイン設定手段でP
ID制御の各制御ゲインKp,Ti,Td が設定される。こ
のように、スロットルバルブ3のそれぞれの作動状態
(フェーズPH1,PH2,PH3)に応じた適切なPID制
御の各制御ゲインKp,Ti,Td が設定されることで、ス
ロットルバルブ3の全ての動作を最適化することができ
る。
【0037】また、本実施の形態の内燃機関のスロット
ル制御装置は、ECU10にて達成される作動状態判定
手段が、指令値θcmd と実開度θthとの偏差の絶対値|
θcmd −θth|が所定値δ以下のときにはスロットルバ
ルブ3が定常状態であり、指令値θcmd と実開度θthと
の偏差(θcmd −θth)が所定値+δを越えるときには
前記スロットルバルブが開方向に遷移状態であり、指令
値θcmd と実開度θthとの偏差(θcmd −θth)が負の
所定値−δ未満のときにはスロットルバルブ3が閉方向
に遷移状態であると判定するものであり、これを請求項
2の実施の形態とすることができる。
【0038】したがって、作動状態判定手段で指令値θ
cmd と実開度θthとの偏差の絶対値|θcmd −θth|が
所定値δ以下のときにはスロットルバルブ3が定常状態
であり、指令値θcmd と実開度θthとの偏差(θcmd −
θth)が所定値+δを越えるときにはスロットルバルブ
が開方向に遷移状態であり、指令値θcmd と実開度θth
との偏差(θcmd −θth)が負の所定値−δ未満のとき
にはスロットルバルブ3が閉方向に遷移状態であるとそ
れぞれ判定される。このように、指令値θcmdと実開度
θthとからスロットルバルブ3の作動状態を判定するこ
とができる。
【0039】そして、本実施の形態の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、アクセルペダル5の踏込量に応じてD
Cモータ12を駆動しスロットルバルブ3の開度を制御
するものにおいて、スロットルバルブ3の作動状態が遷
移する所定の遷移条件を検出するECU10にて達成さ
れる遷移条件検出手段と、前記遷移条件検出手段で検出
された前記所定の遷移条件に応じてPID制御の各制御
ゲインKp,Ti,Td を設定するECU10にて達成され
る制御ゲイン設定手段とを具備するものであり、これを
請求項3の実施の形態とすることができる。
【0040】したがって、制御ゲイン設定手段では遷移
条件検出手段によって検出されたスロットルバルブ3の
作動状態が遷移する所定の遷移条件に応じてPID制御
の各制御ゲインKp,Ti,Td が設定される。このよう
に、所定の遷移条件に対応するPID制御の各制御ゲイ
ンKp,Ti,Td が適切に設定されることで、スロットル
バルブ3の全ての動作を最適化することができる。
【0041】更に、本実施の形態の内燃機関のスロット
ル制御装置は、ECU10にて達成される遷移条件検出
手段が、前記所定の遷移条件としてスロットルバルブ3
が開状態から閉状態、閉状態から開状態、開状態から定
常状態、定常状態から開状態、閉状態から定常状態、定
常状態から閉状態となるときの6つが設定されているも
のであり、これを請求項4の実施の形態とすることがで
きる。
【0042】このように、遷移条件検出手段で所定の遷
移条件としてスロットルバルブ3が開状態から閉状態、
閉状態から開状態、開状態から定常状態、定常状態から
開状態、閉状態から定常状態、定常状態から閉状態とな
るときの6つが設定されており、スロットルバルブの3
つの状態(開状態、閉状態、定常状態)間の状態遷移を
的確に検出することができる。
【0043】更にまた、本実施の形態の内燃機関のスロ
ットル制御装置は、ECUにて達成される制御ゲイン設
定手段が、スロットルバルブ3が開状態から定常状態ま
たは閉状態から定常状態に遷移するときには、カウンタ
CNTがα以上となる所定時間が経過したのちにPID
制御の各制御ゲインKp,Ti,Td を変更設定するもので
あり、これを請求項5の実施の形態とすることができ
る。
【0044】このように、制御ゲイン設定手段でスロッ
トルバルブ3が開状態から定常状態または閉状態から定
常状態に遷移するときには、所定時間が経過したのちに
PID制御の各制御ゲインKp,Ti,Td が変更設定され
るため、指令値θcmd と実開度θthの偏差(θcmd −θ
th)が急激に変化してもスロットルバルブ3の挙動が不
自然になることがない。
【0045】ところで、上記実施の形態の各フェーズP
H1,PH2,PH3に応じて設定されるPID制御の各制御
ゲインKp,Ti,Td としては、本発明を実施する場合に
は、これに限定されるものではなく、フェーズPH1では
開側の機械時定数が最適となるように、フェーズPH2で
は定常特性が最適化されるように、フェーズPH3では閉
側の機械時定数が最適となるようにそれぞれ設定すれば
よい。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の内燃機
関のスロットル制御装置によれば、作動状態判定手段で
アクセルペダルの踏込量に応じて設定される目標開度と
実開度検出手段にて検出されたスロットルバルブの実開
度との偏差に基づきスロットルバルブの作動状態が判定
され、その作動状態に応じて制御ゲイン設定手段で制御
ゲインが設定される。これにより、スロットルバルブの
それぞれの作動状態に応じた制御ゲインが設定されるた
め、スロットルバルブの全ての動作を最適化することが
できる。
【0047】請求項2の内燃機関のスロットル制御装置
によれば、請求項1の効果に加えて、作動状態判定手段
で目標開度と実開度との偏差の絶対値が所定値以内のと
きにはスロットルバルブが定常状態であり、目標開度と
実開度との偏差が所定値を越えるときにはスロットルバ
ルブが開方向に遷移状態であり、目標開度と実開度との
偏差が負の所定値未満のときにはスロットルバルブが閉
方向に遷移状態であるとそれぞれ判定される。これによ
り、目標開度と実開度とからスロットルバルブの作動状
態を判定することができる。
【0048】請求項3の内燃機関のスロットル制御装置
によれば、制御ゲイン設定手段で遷移条件検出手段にて
検出されたスロットルバルブの作動状態が遷移する所定
の遷移条件に応じて制御ゲインが設定される。これによ
り、所定の遷移条件に対応する制御ゲインが適切に設定
され、スロットルバルブの全ての動作を最適化すること
ができる。
【0049】請求項4の内燃機関のスロットル制御装置
によれば、請求項3の効果に加えて、遷移条件検出手段
で設定された6つの所定の遷移条件によってスロットル
バルブの3つの状態(開状態、閉状態、定常状態)間の
状態遷移を的確に検出することができる。
【0050】請求項5の内燃機関のスロットル制御装置
によれば、請求項1乃至請求項4のいずれか1つの効果
に加えて、制御ゲイン設定手段でスロットルバルブが開
状態から定常状態または閉状態から定常状態に遷移する
ときには、所定時間が経過したのちに制御ゲインが変更
設定されるため、目標開度と実開度との偏差の急激な変
動に対してもスロットルバルブの不自然な挙動を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関のスロットル制御装置の全体構成を示す概略図であ
る。
【図2】 図2は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関のスロットル制御装置の要部構成を示すブロック図で
ある。
【図3】 図3は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関のスロットル制御装置における信号の流れを示す説明
図である。
【図4】 図4は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関のスロットル制御装置におけるフェーズの分割を示す
説明図である。
【図5】 図5は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関のスロットル制御装置で使用されているECUの各フ
ェーズの制御ゲイン設定の処理手順を示すフローチャー
トである。
【図6】 図6は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関のスロットル制御装置におけるスロットル開度の遷移
状態を従来と比較して示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 内燃機関 3 スロットルバルブ 4 スロットル開度センサ 5 アクセルペダル 6 アクセル開度センサ 10 ECU(電子制御装置) 10b PID制御回路 12 DCモータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクセルペダルの踏込量に応じて直流モ
    ータを駆動しスロットルバルブの開度を制御する内燃機
    関のスロットル制御装置において、 前記スロットルバルブの実際の開度を実開度として検出
    する実開度検出手段と、 前記アクセルペダルの踏込量に応じて設定される目標開
    度と前記実開度検出手段で検出された前記実開度との偏
    差に基づき前記スロットルバルブの作動状態を判定する
    作動状態判定手段と、 前記作動状態判定手段で判定された前記作動状態に応じ
    て制御ゲインを設定する制御ゲイン設定手段とを具備す
    ることを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
  2. 【請求項2】 前記作動状態判定手段は、 前記目標開度と前記実開度との偏差の絶対値が所定値以
    内のときには前記スロットルバルブが定常状態であり、
    前記目標開度と前記実開度との偏差が所定値を越えると
    きに、前記スロットルバルブが開方向に遷移状態であ
    り、前記目標開度と前記実開度との偏差が負の所定値未
    満のときに、前記スロットルバルブが閉方向に遷移状態
    であると判定することを特徴とする請求項1に記載の内
    燃機関のスロットル制御装置。
  3. 【請求項3】 アクセルペダルの踏込量に応じて直流モ
    ータを駆動しスロットルバルブの開度を制御する内燃機
    関のスロットル制御装置において、 前記スロットルバルブの作動状態が遷移する所定の遷移
    条件を検出する遷移条件検出手段と、 前記遷移条件検出手段で検出された前記所定の遷移条件
    に応じて制御ゲインを設定する制御ゲイン設定手段とを
    具備することを特徴とする内燃機関のスロットル制御装
    置。
  4. 【請求項4】 前記遷移条件検出手段は、 前記所定の遷移条件として前記スロットルバルブが開状
    態から閉状態、閉状態から開状態、開状態から定常状
    態、定常状態から開状態、閉状態から定常状態、定常状
    態から閉状態となるときの6つの遷移条件を検出するこ
    とを特徴とする請求項3に記載の内燃機関のスロットル
    制御装置。
  5. 【請求項5】 前記制御ゲイン設定手段は、 前記スロットルバルブが開状態から定常状態または閉状
    態から定常状態に遷移するときに、所定時間が経過した
    のちに前記制御ゲインを変更設定することを特徴とする
    請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の内燃機関
    のスロットル制御装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6332450B1 (en) 1999-06-07 2001-12-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Throttle control apparatus of internal combustion engine and throttle control method
US6879902B2 (en) 2002-03-19 2005-04-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Accelerator opening setting apparatus, method thereof and motor vehicle equipped with the apparatus
CN102953842A (zh) * 2011-08-29 2013-03-06 比亚迪股份有限公司 一种电子节气门的控制方法
KR20190002048A (ko) * 2017-06-29 2019-01-08 현대자동차주식회사 쓰로틀 이원화 가속제어방법 및 차량
EP3708813A1 (en) * 2019-03-11 2020-09-16 Nikki Co., Ltd. Electronically controlled throttle control device

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