JPH0960547A - 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Info
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- JPH0960547A JPH0960547A JP7213113A JP21311395A JPH0960547A JP H0960547 A JPH0960547 A JP H0960547A JP 7213113 A JP7213113 A JP 7213113A JP 21311395 A JP21311395 A JP 21311395A JP H0960547 A JPH0960547 A JP H0960547A
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- Japan
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- motor
- duty ratio
- internal combustion
- combustion engine
- throttle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements 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
- F02D11/10—Arrangements 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
- F02D2011/101—Arrangements 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
- F02D2011/102—Arrangements 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
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- 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)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子スロットルシステムにおいて、例えば、
ＩＳＣ等でスロットルバルブの動きが比較的少なく一定
の開度を保持するときには、外乱トルクに対して補償し
つつ、電流マイナーループや付加的な回路または高速の
プロセッサ処理を不要としてコスト削減すること。 【解決手段】 負荷トルクＴL （外乱トルク）を補償す
るため、ＤＣモータ１２を流れている実電流値Ｉa と実
際のスロットル開度θthとに基づき算出された外乱トル
ク推定値Ｔdis が電流の次元に変換されたのち、Ｄr ＝
（Ｒ／Ｅ）ＩM の関係式を用い、モータ平均電流値ＩM
、Ｒにモータ抵抗値Ｒa 、Ｅにバッテリ電圧＋Ｂが代
入されデューティ比Ｄr の次元に変換される。このデュ
ーティ比ＤrにてＤＣモータを駆動するデューティ比が
補正されることで、外乱フィードバックが実現される。
ＩＳＣ等でスロットルバルブの動きが比較的少なく一定
の開度を保持するときには、外乱トルクに対して補償し
つつ、電流マイナーループや付加的な回路または高速の
プロセッサ処理を不要としてコスト削減すること。 【解決手段】 負荷トルクＴL （外乱トルク）を補償す
るため、ＤＣモータ１２を流れている実電流値Ｉa と実
際のスロットル開度θthとに基づき算出された外乱トル
ク推定値Ｔdis が電流の次元に変換されたのち、Ｄr ＝
（Ｒ／Ｅ）ＩM の関係式を用い、モータ平均電流値ＩM
、Ｒにモータ抵抗値Ｒa 、Ｅにバッテリ電圧＋Ｂが代
入されデューティ比Ｄr の次元に変換される。このデュ
ーティ比ＤrにてＤＣモータを駆動するデューティ比が
補正されることで、外乱フィードバックが実現される。
Description
【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（以下、単に『ＤＣ』と記す）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。
踏込量に応じて直流（以下、単に『ＤＣ』と記す）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、内燃機関のスロットル制御装置に
おいて、アイドリング時に機関回転数を一定に保持する
アイドルスピードコントロール（Idle Speed Control：
アイドル回転数制御；以下、単に『ＩＳＣ』と記す）、
走行時に車速を一定に保持するクルーズコントロール
（Cruise Control；以下、単に『Ｃ／Ｃ』と記す）、発
進・加速時に車輪の空転を抑えるトラクションコントロ
ール（Traction Control；以下、単に『ＴＲＣ』と記
す）等の技術が知られている。
おいて、アイドリング時に機関回転数を一定に保持する
アイドルスピードコントロール（Idle Speed Control：
アイドル回転数制御；以下、単に『ＩＳＣ』と記す）、
走行時に車速を一定に保持するクルーズコントロール
（Cruise Control；以下、単に『Ｃ／Ｃ』と記す）、発
進・加速時に車輪の空転を抑えるトラクションコントロ
ール（Traction Control；以下、単に『ＴＲＣ』と記
す）等の技術が知られている。
【０００３】これらの機能を１つに集約するため、スロ
ットルバルブをアクチュエータとしてのＤＣモータで駆
動する『電子スロットルシステム』と称するスロットル
制御技術が提案されており、関連する先行技術文献とし
ては、特開昭５９−５８１３１号公報にて開示されたも
のが知られている。この電子スロットルシステムで、例
えば、ＩＳＣを実現するには、スロットルバルブの位置
決め精度（分解能）としては０．０１〜０．０３度以下
が要求され、一般的に、アクチュエータとして安価、高
トルク、高分解能なＤＣモータが使用されている。
ットルバルブをアクチュエータとしてのＤＣモータで駆
動する『電子スロットルシステム』と称するスロットル
制御技術が提案されており、関連する先行技術文献とし
ては、特開昭５９−５８１３１号公報にて開示されたも
のが知られている。この電子スロットルシステムで、例
えば、ＩＳＣを実現するには、スロットルバルブの位置
決め精度（分解能）としては０．０１〜０．０３度以下
が要求され、一般的に、アクチュエータとして安価、高
トルク、高分解能なＤＣモータが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、安価な
スロット付ＤＣモータを用いたときのモータ発生トルク
リップルや制御対象からの付加トルクリップル、加え
て、摩擦やヒステリシス等の非線形性に起因する微小振
動が発生することがあり、結果として、ＩＳＣ等のとき
に内燃機関の機関回転数がうねり状の変動（ハンチン
グ）となって現れることで運転者等に不快感をもたらす
という不具合があった。
スロット付ＤＣモータを用いたときのモータ発生トルク
リップルや制御対象からの付加トルクリップル、加え
て、摩擦やヒステリシス等の非線形性に起因する微小振
動が発生することがあり、結果として、ＩＳＣ等のとき
に内燃機関の機関回転数がうねり状の変動（ハンチン
グ）となって現れることで運転者等に不快感をもたらす
という不具合があった。
【０００５】また、従来より、ＤＣモータ、ブラシレス
モータ（同期モータ）、インダクションモータ（誘導モ
ータ）を制御する際に外乱トルクに対する耐性を大きく
する目的で、モータの実電流値と実際のスロットル開度
とから外乱トルク推定値を算出して補正する後述の外乱
オブザーバの適用が行われている。この外乱オブザーバ
を適用する際には、モータに電流フィードバックとして
の電流マイナーループを用いた制御系（電流マイナール
ープ制御系(Current Minor Loop Control System））を
設け、指令電流値と実電流値とが一致するような機構が
取付けられている。そして、この電流マイナーループが
外乱オブザーバの理論的前提となっている。
モータ（同期モータ）、インダクションモータ（誘導モ
ータ）を制御する際に外乱トルクに対する耐性を大きく
する目的で、モータの実電流値と実際のスロットル開度
とから外乱トルク推定値を算出して補正する後述の外乱
オブザーバの適用が行われている。この外乱オブザーバ
を適用する際には、モータに電流フィードバックとして
の電流マイナーループを用いた制御系（電流マイナール
ープ制御系(Current Minor Loop Control System））を
設け、指令電流値と実電流値とが一致するような機構が
取付けられている。そして、この電流マイナーループが
外乱オブザーバの理論的前提となっている。
【０００６】外乱オブザーバの理論式の導出に関連する
先行技術文献としては、ＳＩＣＥ講習会−Motion Contr
olの理論とその応用（1993.3.1-2・東京）における“モ
ーションコントロールの統一的な考え方とその設計法”
（慶応義塾大学：大西公平、村上俊之）にて開示された
ものが知られている。この技術文献内で使用されている
符号及び記号を本明細書内においても同様に使用するも
のとする。ここで、Ｔdis:外乱トルク推定値、Ｋt:トル
ク定数、Ｉa ref:指令電流値、Ｉa:実電流値、Ｊ：イナ
ーシャ（モータ軸慣性）、ω：モータ角速度、θth：実
際のスロットル開度、ＴL:負荷トルク（外乱トルク）、
ｓ：ラプラス演算子、ｇ：遮断周波数、Ｒ：モータの抵
抗値、Ｌ：モータのインダクタンス、Ｋe:モータの逆起
電力とすると、結果は図２３のブロック図に示され、外
乱トルク推定値Ｔdis は次式（１）で算出される。
先行技術文献としては、ＳＩＣＥ講習会−Motion Contr
olの理論とその応用（1993.3.1-2・東京）における“モ
ーションコントロールの統一的な考え方とその設計法”
（慶応義塾大学：大西公平、村上俊之）にて開示された
ものが知られている。この技術文献内で使用されている
符号及び記号を本明細書内においても同様に使用するも
のとする。ここで、Ｔdis:外乱トルク推定値、Ｋt:トル
ク定数、Ｉa ref:指令電流値、Ｉa:実電流値、Ｊ：イナ
ーシャ（モータ軸慣性）、ω：モータ角速度、θth：実
際のスロットル開度、ＴL:負荷トルク（外乱トルク）、
ｓ：ラプラス演算子、ｇ：遮断周波数、Ｒ：モータの抵
抗値、Ｌ：モータのインダクタンス、Ｋe:モータの逆起
電力とすると、結果は図２３のブロック図に示され、外
乱トルク推定値Ｔdis は次式（１）で算出される。
【０００７】
【数１】 Ｔdis ＝Ｋtn・Ｉa ref −Ｊn （ｄω／ｄｔ） ・・・（１） 上式（１）で、外乱トルク推定値Ｔdis が求まるために
は、モータの実電流値Ｉa と指令電流値Ｉa ref とが一
致していることが前提となっている。即ち、実際のブロ
ック図では図２４に示すように、電流マイナーループを
設け、実電流値Ｉa と指令電流値Ｉa ref とを一致させ
るための電流コントローラが必要となる。通常、ＤＣモ
ータの機械的時定数に比べ、電流の時定数は１桁〜２桁
程度小さく非常に高速な制御系である。したがって、電
流コントローラはアナログ回路で構成されることが多く
付加的な回路を必要とし、また、ディジタル制御する場
合では、高速サンプリングするためのＤＳＰ（ディジタ
ルシグナルプロセッサ）等の専用プロセッサを必要とす
る。
は、モータの実電流値Ｉa と指令電流値Ｉa ref とが一
致していることが前提となっている。即ち、実際のブロ
ック図では図２４に示すように、電流マイナーループを
設け、実電流値Ｉa と指令電流値Ｉa ref とを一致させ
るための電流コントローラが必要となる。通常、ＤＣモ
ータの機械的時定数に比べ、電流の時定数は１桁〜２桁
程度小さく非常に高速な制御系である。したがって、電
流コントローラはアナログ回路で構成されることが多く
付加的な回路を必要とし、また、ディジタル制御する場
合では、高速サンプリングするためのＤＳＰ（ディジタ
ルシグナルプロセッサ）等の専用プロセッサを必要とす
る。
【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、スロットル制御に際して、
例えば、ＩＳＣ等でスロットルバルブの動きが比較的少
なく一定の開度を保持するときには、外乱トルクに対す
る補償は必要であるがモータの逆起電力やインダクタン
スによる影響が無視できることに着目し、電流マイナー
ループや付加的な回路または高速のプロセッサ処理を不
要としてコスト削減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。
するためになされたもので、スロットル制御に際して、
例えば、ＩＳＣ等でスロットルバルブの動きが比較的少
なく一定の開度を保持するときには、外乱トルクに対す
る補償は必要であるがモータの逆起電力やインダクタン
スによる影響が無視できることに着目し、電流マイナー
ループや付加的な回路または高速のプロセッサ処理を不
要としてコスト削減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
御するものにおいて、前記ＤＣモータに流れている電流
と前記スロットルバルブの開度とから外乱トルクを算出
する外乱トルク演算手段と、前記外乱トルク演算手段で
算出された前記外乱トルクに基づく電流変動分をデュー
ティ比に変換するデューティ比変換手段と、前記デュー
ティ比変換手段で変換された前記デューティ比に基づき
前記ＤＣモータを駆動するデューティ比を補正するデュ
ーティ比補正手段とを具備するものである。
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
御するものにおいて、前記ＤＣモータに流れている電流
と前記スロットルバルブの開度とから外乱トルクを算出
する外乱トルク演算手段と、前記外乱トルク演算手段で
算出された前記外乱トルクに基づく電流変動分をデュー
ティ比に変換するデューティ比変換手段と、前記デュー
ティ比変換手段で変換された前記デューティ比に基づき
前記ＤＣモータを駆動するデューティ比を補正するデュ
ーティ比補正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、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ものにおい
て、前記ＤＣモータに流れている電流と前記スロットル
バルブの開度とから外乱トルクを算出する外乱トルク演
算手段と、前記外乱トルク演算手段で算出された前記外
乱トルクに基づく電流変動分から前記ＤＣモータを駆動
するデューティ比のオフセット値を算出するオフセット
値演算手段と、前記オフセット値演算手段で算出された
前記オフセット値の分だけ前記ＤＣモータを駆動するデ
ューティ比を補正するデューティ比補正手段とを具備す
るものである。
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ものにおい
て、前記ＤＣモータに流れている電流と前記スロットル
バルブの開度とから外乱トルクを算出する外乱トルク演
算手段と、前記外乱トルク演算手段で算出された前記外
乱トルクに基づく電流変動分から前記ＤＣモータを駆動
するデューティ比のオフセット値を算出するオフセット
値演算手段と、前記オフセット値演算手段で算出された
前記オフセット値の分だけ前記ＤＣモータを駆動するデ
ューティ比を補正するデューティ比補正手段とを具備す
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ものにおい
て、前記ＤＣモータに流れている電流をモータ抵抗値と
バッテリ電圧とに基づきデューティ比に変換するデュー
ティ比変換手段と、前記デューティ比変換手段で変換さ
れた前記デューティ比に基づき前記ＤＣモータを駆動す
るデューティ比を補正するデューティ比補正手段とを具
備するものである。
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ものにおい
て、前記ＤＣモータに流れている電流をモータ抵抗値と
バッテリ電圧とに基づきデューティ比に変換するデュー
ティ比変換手段と、前記デューティ比変換手段で変換さ
れた前記デューティ比に基づき前記ＤＣモータを駆動す
るデューティ比を補正するデューティ比補正手段とを具
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１乃至請求項３のいずれか１つに記載
の前記ＤＣモータに流れている電流を、前記ＤＣモータ
に直列に接続された抵抗とその両端子間の電位差に基づ
き検出するものである。
御装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載
の前記ＤＣモータに流れている電流を、前記ＤＣモータ
に直列に接続された抵抗とその両端子間の電位差に基づ
き検出するものである。
【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、外乱トルク演算手段でＤＣモータに流れている
電流とスロットルバルブの開度とから外乱トルクが算出
され、この外乱トルクに基づく電流変動分がデューティ
比変換手段でデューティ比に変換され、このデューティ
比に基づきデューティ比補正手段でＤＣモータを駆動す
るデューティ比が補正される。このため、外乱トルクが
デューティ比に変換されＤＣモータを駆動するデューテ
ィ比が補正される。
いては、外乱トルク演算手段でＤＣモータに流れている
電流とスロットルバルブの開度とから外乱トルクが算出
され、この外乱トルクに基づく電流変動分がデューティ
比変換手段でデューティ比に変換され、このデューティ
比に基づきデューティ比補正手段でＤＣモータを駆動す
るデューティ比が補正される。このため、外乱トルクが
デューティ比に変換されＤＣモータを駆動するデューテ
ィ比が補正される。
【００１４】請求項２の内燃機関のスロットル制御装置
においては、外乱トルク演算手段でＤＣモータに流れて
いる電流とスロットルバルブの開度とから外乱トルクが
算出され、この外乱トルクに基づく電流変動分からオフ
セット値演算手段でＤＣモータを駆動するデューティ比
のオフセット値が算出され、このオフセット値の分だけ
デューティ比補正手段でＤＣモータを駆動するデューテ
ィ比が補正される。このため、外乱トルクの大きさに対
するオフセット値が付加され、ＤＣモータを駆動するデ
ューティ比が補正される。
においては、外乱トルク演算手段でＤＣモータに流れて
いる電流とスロットルバルブの開度とから外乱トルクが
算出され、この外乱トルクに基づく電流変動分からオフ
セット値演算手段でＤＣモータを駆動するデューティ比
のオフセット値が算出され、このオフセット値の分だけ
デューティ比補正手段でＤＣモータを駆動するデューテ
ィ比が補正される。このため、外乱トルクの大きさに対
するオフセット値が付加され、ＤＣモータを駆動するデ
ューティ比が補正される。
【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、デューティ比変換手段でＤＣモータに流れ
ている電流がモータ抵抗値とバッテリ電圧とに基づきデ
ューティ比に変換され、このデューティ比に基づきデュ
ーティ比補正手段でＤＣモータを駆動するデューティ比
が補正される。このため、ＤＣモータに流れている電流
がデューティ比に変換されＤＣモータを駆動するデュー
ティ比が補正される。
においては、デューティ比変換手段でＤＣモータに流れ
ている電流がモータ抵抗値とバッテリ電圧とに基づきデ
ューティ比に変換され、このデューティ比に基づきデュ
ーティ比補正手段でＤＣモータを駆動するデューティ比
が補正される。このため、ＤＣモータに流れている電流
がデューティ比に変換されＤＣモータを駆動するデュー
ティ比が補正される。
【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１乃至請求項３のいずれか１つにおけるＤ
Ｃモータに流れている電流がＤＣモータに直列に接続さ
れた抵抗とその両端子間の電圧に基づき検出される。こ
のため、ＤＣモータに流れる全てのモードにおける電流
が検出される。
では、請求項１乃至請求項３のいずれか１つにおけるＤ
Ｃモータに流れている電流がＤＣモータに直列に接続さ
れた抵抗とその両端子間の電圧に基づき検出される。こ
のため、ＤＣモータに流れる全てのモードにおける電流
が検出される。
【００１７】
【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。
態に基づいて説明する。
【００１８】〈実施の形態１〉図１は本発明の第一の実
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。
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。
【００１９】図１において、１は内燃機関であり、内燃
機関１には吸気通路２を通って空気が供給される。３は
スロットルバルブであり、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。５はアクセルペダルであり、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。
機関１には吸気通路２を通って空気が供給される。３は
スロットルバルブであり、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。５はアクセルペダルであり、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。
【００２０】１０はＥＣＵ（Electronic Control Unit:
電子制御装置）であり、ＥＣＵ１０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。
１２はアクチュエータとしてのＤＣモータであり、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。
電子制御装置）であり、ＥＣＵ１０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。
１２はアクチュエータとしてのＤＣモータであり、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。
【００２１】次に、本発明の第一の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ＰＩＤ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。
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ＰＩＤ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。
【００２２】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。
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。
【００２３】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。
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。
【００２４】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Ｋp 、Ｉ項ゲインＴi 、Ｄ項ゲインＴd とスロット
ルバルブ３の制御特性との関係を説明する。
Ｉ（積分）項、Ｄ（微分）項の各制御定数であるＰ項ゲ
インＫp 、Ｉ項ゲインＴi 、Ｄ項ゲインＴd とスロット
ルバルブ３の制御特性との関係を説明する。
【００２５】Ｐ項ゲインＫp 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Ｋ
p 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。
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Ｋ
p 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。
【００２６】また、Ｉ項ゲインＴi は、スロットルバル
ブ３のスロットル開度指令値θcmdと実際のスロットル
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Ｔi 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。
ブ３のスロットル開度指令値θcmdと実際のスロットル
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Ｔi 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。
【００２７】そして、Ｄ項ゲインＴd 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Ｔd 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。
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Ｔd 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。
【００２８】次に、本発明の第一の実施の形態にかかる
内燃機関のスロットル制御装置を適用した外乱フィード
バックについて図４を参照して説明する。
内燃機関のスロットル制御装置を適用した外乱フィード
バックについて図４を参照して説明する。
【００２９】図４に示すように、外乱トルクとしての負
荷トルクＴL を補償するため、先行技術文献として挙げ
た“モーションコントロールの統一的な考え方とその設
計法”により前述の式（１）にて求まる外乱トルク推定
値Ｔdis に１／Ｋtnが乗算され電流の次元に変換された
のち、スロットルバルブ３が殆ど停止しているときには
ＤＣモータ１２に流れる電流が定常状態となっており、
また、モータ逆起電力Ｅ0 ＝０とできることから、特願
平６−２８４６５９号で開示したＲ＝｛（Ｅ−Ｅ0 ）／
ＩM ｝・Ｄr を変形したＤr ＝（Ｒ／Ｅ）ＩM の関係式
を用い、ＤＣモータ１２を流れている実電流値Ｉa に基
づいて検出される後述のモータ平均電流値ＩM 、ＲにＤ
Ｃモータ１２のモータ抵抗値Ｒa 、Ｅにバッテリ電圧＋
Ｂが代入されデューティ比Ｄr の次元に変換されること
で、外乱フィードバックが実現される。
荷トルクＴL を補償するため、先行技術文献として挙げ
た“モーションコントロールの統一的な考え方とその設
計法”により前述の式（１）にて求まる外乱トルク推定
値Ｔdis に１／Ｋtnが乗算され電流の次元に変換された
のち、スロットルバルブ３が殆ど停止しているときには
ＤＣモータ１２に流れる電流が定常状態となっており、
また、モータ逆起電力Ｅ0 ＝０とできることから、特願
平６−２８４６５９号で開示したＲ＝｛（Ｅ−Ｅ0 ）／
ＩM ｝・Ｄr を変形したＤr ＝（Ｒ／Ｅ）ＩM の関係式
を用い、ＤＣモータ１２を流れている実電流値Ｉa に基
づいて検出される後述のモータ平均電流値ＩM 、ＲにＤ
Ｃモータ１２のモータ抵抗値Ｒa 、Ｅにバッテリ電圧＋
Ｂが代入されデューティ比Ｄr の次元に変換されること
で、外乱フィードバックが実現される。
【００３０】なお、上述の関係式におけるモータ抵抗値
Ｒは急激に変化しないため一度求まると次回の更新時ま
では一定と見做せ、同様に、バッテリ電圧Ｅも一定と見
做せる。このためデューティ比Ｄr とモータ平均電流値
ＩM とは比例関係となり相互変換が可能である。また、
図４には、ノイズフィルタとしてｇ／（ｓ＋ｇ）が挿入
されているがなくてもよい。
Ｒは急激に変化しないため一度求まると次回の更新時ま
では一定と見做せ、同様に、バッテリ電圧Ｅも一定と見
做せる。このためデューティ比Ｄr とモータ平均電流値
ＩM とは比例関係となり相互変換が可能である。また、
図４には、ノイズフィルタとしてｇ／（ｓ＋ｇ）が挿入
されているがなくてもよい。
【００３１】従来では、実電流値Ｉa は指令電流値Ｉa
ref に一致しているとの前提（電流マイナーループ制御
系）があったため測定していないが、本実施の形態では
その前提がないため実電流値Ｉa を測定している。通
常、スロットル系には安全のため図示しない電流監視回
路が装着されておりこれを流用している。
ref に一致しているとの前提（電流マイナーループ制御
系）があったため測定していないが、本実施の形態では
その前提がないため実電流値Ｉa を測定している。通
常、スロットル系には安全のため図示しない電流監視回
路が装着されておりこれを流用している。
【００３２】また、上述のノイズフィルタのために応答
性が鈍り、例えば、静摩擦から動摩擦へ移行する際に生
じるような急激な外乱トルク変化に追従できないときに
は、図５に示すように、外乱フィードバックを補う目的
で実開度θthの微分値（＝モータ角速度ω）が一定値以
上となったとき、パルス変換回路Ｐc を介して外乱トル
ク推定値によるデューティ比にパルス印加することで、
ある程度の応答性を確保することができる。
性が鈍り、例えば、静摩擦から動摩擦へ移行する際に生
じるような急激な外乱トルク変化に追従できないときに
は、図５に示すように、外乱フィードバックを補う目的
で実開度θthの微分値（＝モータ角速度ω）が一定値以
上となったとき、パルス変換回路Ｐc を介して外乱トル
ク推定値によるデューティ比にパルス印加することで、
ある程度の応答性を確保することができる。
【００３３】更に、この外乱フィードバックを電子スロ
ットルシステムに適用すると、ハンチングの周期及びピ
ークが変化することが分かっている。一方、通常、内燃
機関における仕様ではスロットルバルブ３のハンチング
に対しハンチング周波数〔Ｈｚ〕とハンチング量〔度ｐ
−ｐ〕とのパラメータによる許容範囲（図６に示すＯＫ
領域）が決まっており、外乱オブザーバを適用すること
で、この許容範囲内にハンチング特性を移行することが
できる。
ットルシステムに適用すると、ハンチングの周期及びピ
ークが変化することが分かっている。一方、通常、内燃
機関における仕様ではスロットルバルブ３のハンチング
に対しハンチング周波数〔Ｈｚ〕とハンチング量〔度ｐ
−ｐ〕とのパラメータによる許容範囲（図６に示すＯＫ
領域）が決まっており、外乱オブザーバを適用すること
で、この許容範囲内にハンチング特性を移行することが
できる。
【００３４】更にまた、外乱オブザーバを理想的に動作
させるためには、スロットル開度信号を理想微分する必
要があるが、現実にはノイズ等のため近似的な微分しか
できない。このような不完全微分による遅れが原因であ
るハンチング抑制不良に対しては、外乱オブザーバにお
ける理論的に最適なオブザーバゲインよりも大きなゲイ
ンでフィードバックすることでハンチング特性が改善さ
れる場合もある。
させるためには、スロットル開度信号を理想微分する必
要があるが、現実にはノイズ等のため近似的な微分しか
できない。このような不完全微分による遅れが原因であ
るハンチング抑制不良に対しては、外乱オブザーバにお
ける理論的に最適なオブザーバゲインよりも大きなゲイ
ンでフィードバックすることでハンチング特性が改善さ
れる場合もある。
【００３５】次に、本発明の第一の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
１０の外乱フィードバックの処理手順を図７のフローチ
ャートに基づき、図８及び図９のタイムチャートを参照
して説明する。
内燃機関のスロットル制御装置で使用されているＥＣＵ
１０の外乱フィードバックの処理手順を図７のフローチ
ャートに基づき、図８及び図９のタイムチャートを参照
して説明する。
【００３６】まず、ステップＳ１０１で外乱トルク補償
制御が必要であるかが判定される。この判定条件として
は、機関回転数の大きさやその変化量の大きさまたはス
イッチ操作により内燃機関がＩＳＣやＣ／Ｃ等の制御状
態にあり、外乱フィードバックが必要であるかである。
ステップＳ１０１の判定条件が成立しないときには、本
ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０１の判定条
件が成立するときには、ステップＳ１０２に移行し、モ
ータ平均電流値ＩM が算出される。次にステップＳ１０
３に移行して、外乱トルク推定値Ｔdis が算出される。
次にステップＳ１０４に移行して、モータ角速度ωが所
定値α以上であるかが判定される。ステップＳ１０４の
判定条件が成立するときには、急激な外乱トルク変化が
あり、その外乱トルク（負荷トルク）への追従を助ける
ため、上述のパルス印加処理が実行され、図８に示すよ
うに、パルス印加有りのときにはパルス印加なしのとき
に比べて実開度の変化が少なくなるように補正される。
制御が必要であるかが判定される。この判定条件として
は、機関回転数の大きさやその変化量の大きさまたはス
イッチ操作により内燃機関がＩＳＣやＣ／Ｃ等の制御状
態にあり、外乱フィードバックが必要であるかである。
ステップＳ１０１の判定条件が成立しないときには、本
ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０１の判定条
件が成立するときには、ステップＳ１０２に移行し、モ
ータ平均電流値ＩM が算出される。次にステップＳ１０
３に移行して、外乱トルク推定値Ｔdis が算出される。
次にステップＳ１０４に移行して、モータ角速度ωが所
定値α以上であるかが判定される。ステップＳ１０４の
判定条件が成立するときには、急激な外乱トルク変化が
あり、その外乱トルク（負荷トルク）への追従を助ける
ため、上述のパルス印加処理が実行され、図８に示すよ
うに、パルス印加有りのときにはパルス印加なしのとき
に比べて実開度の変化が少なくなるように補正される。
【００３７】ここで、ステップＳ１０４の判定条件が成
立しないときには、ステップＳ１０５の処理はスキップ
される。次にステップＳ１０６に移行して、デューティ
比補正処理として外乱トルク（負荷トルク）がステップ
Ｓ１０２で算出されたモータ平均電流値ＩM とステップ
Ｓ１０３で算出された外乱トルク推定値Ｔdis とに基づ
いてデューティ比に換算される。そして、ステップＳ１
０７に移行し、補正されたデューティ比に基づいてＤＣ
モータ１２にＰＷＭ出力処理が実行されたのちステップ
Ｓ１０１に戻り、以下同様の処理が繰返される。これに
より、図９に示すように、外乱トルク（負荷トルク）が
発生したとき、外乱フィードバックなしでは実開度の変
化が大きく生じるが、外乱フィードバック有りでは実開
度の変化を殆どなくすことができる。
立しないときには、ステップＳ１０５の処理はスキップ
される。次にステップＳ１０６に移行して、デューティ
比補正処理として外乱トルク（負荷トルク）がステップ
Ｓ１０２で算出されたモータ平均電流値ＩM とステップ
Ｓ１０３で算出された外乱トルク推定値Ｔdis とに基づ
いてデューティ比に換算される。そして、ステップＳ１
０７に移行し、補正されたデューティ比に基づいてＤＣ
モータ１２にＰＷＭ出力処理が実行されたのちステップ
Ｓ１０１に戻り、以下同様の処理が繰返される。これに
より、図９に示すように、外乱トルク（負荷トルク）が
発生したとき、外乱フィードバックなしでは実開度の変
化が大きく生じるが、外乱フィードバック有りでは実開
度の変化を殆どなくすことができる。
【００３８】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、ＤＣモータ１２に流れている電
流とスロットルバルブ３の開度とから外乱トルクを算出
するＥＣＵ１０にて達成される外乱トルク演算手段と、
前記外乱トルク演算手段で算出された前記外乱トルクに
基づく電流変動分をデューティ比に変換するＥＣＵ１０
にて達成されるデューティ比変換手段と、前記デューテ
ィ比変換手段で変換された前記デューティ比に基づきＤ
Ｃモータ１２を駆動するデューティ比を補正するＥＣＵ
１０にて達成されるデューティ比補正手段とを具備する
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。
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、ＤＣモータ１２に流れている電
流とスロットルバルブ３の開度とから外乱トルクを算出
するＥＣＵ１０にて達成される外乱トルク演算手段と、
前記外乱トルク演算手段で算出された前記外乱トルクに
基づく電流変動分をデューティ比に変換するＥＣＵ１０
にて達成されるデューティ比変換手段と、前記デューテ
ィ比変換手段で変換された前記デューティ比に基づきＤ
Ｃモータ１２を駆動するデューティ比を補正するＥＣＵ
１０にて達成されるデューティ比補正手段とを具備する
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。
【００３９】したがって、外乱トルク演算手段でＤＣモ
ータ１２に流れている実電流値Ｉaに基づくモータ平均
電流値ＩM とスロットルバルブ３の実開度θthとから外
乱トルクとしての負荷トルクＴL に対応する外乱トルク
推定値Ｔdis が算出され、この外乱トルク推定値Ｔdis
に基づく電流変動分がデューティ比変換手段でデューテ
ィ比Ｄr に変換され、このデューティ比Ｄr に基づきデ
ューティ比補正手段でＤＣモータ１２を駆動するデュー
ティ比が補正される。これにより、外乱トルクが補償さ
れ外乱フィードバックが実現される。
ータ１２に流れている実電流値Ｉaに基づくモータ平均
電流値ＩM とスロットルバルブ３の実開度θthとから外
乱トルクとしての負荷トルクＴL に対応する外乱トルク
推定値Ｔdis が算出され、この外乱トルク推定値Ｔdis
に基づく電流変動分がデューティ比変換手段でデューテ
ィ比Ｄr に変換され、このデューティ比Ｄr に基づきデ
ューティ比補正手段でＤＣモータ１２を駆動するデュー
ティ比が補正される。これにより、外乱トルクが補償さ
れ外乱フィードバックが実現される。
【００４０】〈実施の形態２〉図１０は本発明の第二の
実施の形態にかかる内燃機関のスロットル制御装置を適
用した非線形ゲインによる外乱フィードバックを示す説
明図である。なお、本発明の第二の実施の形態にかかる
内燃機関のスロットル制御装置を用いた内燃機関とその
周辺構成及びＰＩＤ制御における信号の流れについて
は、上述の第一の実施の形態における図１、図２及び図
３と同様であり、その詳細な説明を省略する。
実施の形態にかかる内燃機関のスロットル制御装置を適
用した非線形ゲインによる外乱フィードバックを示す説
明図である。なお、本発明の第二の実施の形態にかかる
内燃機関のスロットル制御装置を用いた内燃機関とその
周辺構成及びＰＩＤ制御における信号の流れについて
は、上述の第一の実施の形態における図１、図２及び図
３と同様であり、その詳細な説明を省略する。
【００４１】制御対象は、図１１（ａ）に示すような、
リターンスプリング１４によるバネ定数及びヒステリシ
スと減速ギヤ列１３による負荷トルクリップルを有す
る。また、ＤＣモータ１２は安価なスロット付を使用し
ており、図１１（ｂ）に示すような、モータ発生トルク
リップルを有しており、非線形性の強いアクチュエータ
構成である。
リターンスプリング１４によるバネ定数及びヒステリシ
スと減速ギヤ列１３による負荷トルクリップルを有す
る。また、ＤＣモータ１２は安価なスロット付を使用し
ており、図１１（ｂ）に示すような、モータ発生トルク
リップルを有しており、非線形性の強いアクチュエータ
構成である。
【００４２】本実施の形態においては、制御対象の非線
形性に起因する微小振動を抑える目的でオフセット量Δ
を設けるものである。このオフセット量Δは、図１２に
示すような特性を有し、外乱トルク推定値Ｔdis として
の偏差の符号に応じて正または負のオフセット量Δが制
御出力へ付加される。なお、オフセット量Δの特性とし
ては、図１２（ａ）に示すような不連続とする方式また
は図１２（ｂ）に示すような連続的とする方式がある。
また、オフセット量Δは外乱トルク（負荷トルク）の大
きさに依存するものであり、外乱トルクの大きさに対す
る最適なオフセット量Δを予め測定・実験によってマッ
プ値として記憶設定しておき、制御出力に付加すること
でハンチングを抑制するものである。
形性に起因する微小振動を抑える目的でオフセット量Δ
を設けるものである。このオフセット量Δは、図１２に
示すような特性を有し、外乱トルク推定値Ｔdis として
の偏差の符号に応じて正または負のオフセット量Δが制
御出力へ付加される。なお、オフセット量Δの特性とし
ては、図１２（ａ）に示すような不連続とする方式また
は図１２（ｂ）に示すような連続的とする方式がある。
また、オフセット量Δは外乱トルク（負荷トルク）の大
きさに依存するものであり、外乱トルクの大きさに対す
る最適なオフセット量Δを予め測定・実験によってマッ
プ値として記憶設定しておき、制御出力に付加すること
でハンチングを抑制するものである。
【００４３】偏差と発生トルク（制御出力）との関係
は、図１２（ａ）に対応して図１３（ａ）、図１２
（ｂ）に対応して図１３（ｂ）に示すようになる。この
オフセット量の付加はアナログ制御方式では簡易な回路
を付加するだけで、また、ディジタル制御方式ではソフ
トウェアの小規模な変更で済むため、低コストで実現で
きる。
は、図１２（ａ）に対応して図１３（ａ）、図１２
（ｂ）に対応して図１３（ｂ）に示すようになる。この
オフセット量の付加はアナログ制御方式では簡易な回路
を付加するだけで、また、ディジタル制御方式ではソフ
トウェアの小規模な変更で済むため、低コストで実現で
きる。
【００４４】次に、その作用について、図１４及び図１
５を参照して説明する。
５を参照して説明する。
【００４５】図１４（ｂ）に示す実開度は、本実施の形
態におけるオフセットがない場合の図１４（ａ）に示す
指令値に対する遷移状態であり、微小振動が発生してい
る例である。ここで、スロットルバルブ３を指令値とし
て不安定な位置（図１５（ｃ）に示すような逆特性とな
る位置）で静止させることを考える。すると、時刻ｔ1
でトルクリップルの影響により、スロットルバルブ３は
指令値よりも僅かに開いた位置で静止している。そし
て、時刻ｔ2 でＩ（積分）項ゲインＴi により摩擦やヒ
ステリシスに打勝つトルクが発生されスロットルバルブ
３は動きだすが、トルクリップルの影響で今度は指令値
よりも僅かに閉じた位置で静止し、以後同様に微小振動
を繰返す。この時の指令値（図１４（ａ））と実開度
（図１４（ｂ））との差が偏差（図１４（ｃ））とな
る。本実施の形態に基づく図１４（ｄ）に示すオフセッ
ト量は、図１４（ｃ）に示す偏差の符号に応じて正また
は負の一定値が制御出力に付加され、図１５（ｄ）に示
すような逆特性（トルクリップル）を補償する。このた
め、オフセット量なしでは指令値（図１４（ａ））と実
開度（図１４（ｂ））とが僅かにズレた位置で静止して
いるが、図１４（ｅ）に示すように、本実施の形態にお
けるオフセット量有りでは、実開度を指令値と一致させ
静止させることができる。
態におけるオフセットがない場合の図１４（ａ）に示す
指令値に対する遷移状態であり、微小振動が発生してい
る例である。ここで、スロットルバルブ３を指令値とし
て不安定な位置（図１５（ｃ）に示すような逆特性とな
る位置）で静止させることを考える。すると、時刻ｔ1
でトルクリップルの影響により、スロットルバルブ３は
指令値よりも僅かに開いた位置で静止している。そし
て、時刻ｔ2 でＩ（積分）項ゲインＴi により摩擦やヒ
ステリシスに打勝つトルクが発生されスロットルバルブ
３は動きだすが、トルクリップルの影響で今度は指令値
よりも僅かに閉じた位置で静止し、以後同様に微小振動
を繰返す。この時の指令値（図１４（ａ））と実開度
（図１４（ｂ））との差が偏差（図１４（ｃ））とな
る。本実施の形態に基づく図１４（ｄ）に示すオフセッ
ト量は、図１４（ｃ）に示す偏差の符号に応じて正また
は負の一定値が制御出力に付加され、図１５（ｄ）に示
すような逆特性（トルクリップル）を補償する。このた
め、オフセット量なしでは指令値（図１４（ａ））と実
開度（図１４（ｂ））とが僅かにズレた位置で静止して
いるが、図１４（ｅ）に示すように、本実施の形態にお
けるオフセット量有りでは、実開度を指令値と一致させ
静止させることができる。
【００４６】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、ＤＣモータ１２に流れている電
流とスロットルバルブ３の開度とから外乱トルクを算出
するＥＣＵ１０にて達成される外乱トルク演算手段と、
前記外乱トルク演算手段で算出された前記外乱トルクに
基づく電流変動分からＤＣモータ１２を駆動するデュー
ティ比のオフセット値を算出するＥＣＵ１０にて達成さ
れるオフセット値演算手段と、前記オフセット値演算手
段で算出された前記オフセット値の分だけＤＣモータ１
２を駆動するデューティ比を補正するＥＣＵ１０にて達
成されるデューティ比補正手段とを具備するものであ
り、これを請求項２の実施の形態とすることができる。
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、ＤＣモータ１２に流れている電
流とスロットルバルブ３の開度とから外乱トルクを算出
するＥＣＵ１０にて達成される外乱トルク演算手段と、
前記外乱トルク演算手段で算出された前記外乱トルクに
基づく電流変動分からＤＣモータ１２を駆動するデュー
ティ比のオフセット値を算出するＥＣＵ１０にて達成さ
れるオフセット値演算手段と、前記オフセット値演算手
段で算出された前記オフセット値の分だけＤＣモータ１
２を駆動するデューティ比を補正するＥＣＵ１０にて達
成されるデューティ比補正手段とを具備するものであ
り、これを請求項２の実施の形態とすることができる。
【００４７】したがって、外乱トルク演算手段でＤＣモ
ータ１２に流れている実電流値Ｉaに基づくモータ平均
電流値ＩM とスロットルバルブ３の実開度θthとから外
乱トルクとしての負荷トルクＴL に対応する外乱トルク
推定値Ｔdis が算出され、この外乱トルク推定値Ｔdis
に基づく電流変動分からオフセット値演算手段でＤＣモ
ータ１２を駆動するデューティ比のオフセット値Δが算
出され、このオフセット値Δの分だけデューティ比補正
手段でＤＣモータ１２を駆動するデューティ比が補正さ
れる。これにより、外乱トルクの大きさに対する最適な
オフセット値が付加され、スロットルバルブの実開度に
おけるハンチング現象が抑制され、その実開度を指令値
に一致させることができる。
ータ１２に流れている実電流値Ｉaに基づくモータ平均
電流値ＩM とスロットルバルブ３の実開度θthとから外
乱トルクとしての負荷トルクＴL に対応する外乱トルク
推定値Ｔdis が算出され、この外乱トルク推定値Ｔdis
に基づく電流変動分からオフセット値演算手段でＤＣモ
ータ１２を駆動するデューティ比のオフセット値Δが算
出され、このオフセット値Δの分だけデューティ比補正
手段でＤＣモータ１２を駆動するデューティ比が補正さ
れる。これにより、外乱トルクの大きさに対する最適な
オフセット値が付加され、スロットルバルブの実開度に
おけるハンチング現象が抑制され、その実開度を指令値
に一致させることができる。
【００４８】〈実施の形態３〉図１６は本発明の第三の
実施の形態にかかる内燃機関のスロットル制御装置を適
用した電流フィードバックを示す説明図である。なお、
本発明の第三の実施の形態にかかる内燃機関のスロット
ル制御装置を用いた内燃機関とその周辺構成及びＰＩＤ
制御における信号の流れについては、上述の第一の実施
の形態における図１、図２及び図３と同様であり、その
詳細な説明を省略する。
実施の形態にかかる内燃機関のスロットル制御装置を適
用した電流フィードバックを示す説明図である。なお、
本発明の第三の実施の形態にかかる内燃機関のスロット
ル制御装置を用いた内燃機関とその周辺構成及びＰＩＤ
制御における信号の流れについては、上述の第一の実施
の形態における図１、図２及び図３と同様であり、その
詳細な説明を省略する。
【００４９】本実施の形態においては、上述の実施の形
態における外乱オブザーバは使用しないが、上述の関係
式Ｄr ＝（Ｒ／Ｅ）ＩM を用いて、電流フィードバック
を行う方式を示す。ハンチング現象では、スロットルバ
ルブ３が急激に変化し振動する過程で変化の直前に電流
値が変化することが実験的に確かめられている。
態における外乱オブザーバは使用しないが、上述の関係
式Ｄr ＝（Ｒ／Ｅ）ＩM を用いて、電流フィードバック
を行う方式を示す。ハンチング現象では、スロットルバ
ルブ３が急激に変化し振動する過程で変化の直前に電流
値が変化することが実験的に確かめられている。
【００５０】図１６においては、この電流値の変化分を
デューティ比に変換しフィードバックすることにより、
ハンチング現象を抑制するものである。上述の第一の実
施の形態と同様、モータ平均電流値ＩM 及びモータ抵抗
値Ｒa を算出して、Ｄr ＝（Ｒ／Ｅ）ＩM に代入するこ
とでデューティ比に変換し、元のデューティ比から減算
することで電流フィードバックを実現している。
デューティ比に変換しフィードバックすることにより、
ハンチング現象を抑制するものである。上述の第一の実
施の形態と同様、モータ平均電流値ＩM 及びモータ抵抗
値Ｒa を算出して、Ｄr ＝（Ｒ／Ｅ）ＩM に代入するこ
とでデューティ比に変換し、元のデューティ比から減算
することで電流フィードバックを実現している。
【００５１】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、ＤＣモータ１２に流れている電
流をモータ抵抗値とバッテリ電圧とに基づきデューティ
比に変換するＥＣＵ１０にて達成されるデューティ比変
換手段と、前記デューティ比変換手段で変換された前記
デューティ比に基づきＤＣモータ１２を駆動するデュー
ティ比を補正するＥＣＵ１０にて達成されるデューティ
比補正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。
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、ＤＣモータ１２に流れている電
流をモータ抵抗値とバッテリ電圧とに基づきデューティ
比に変換するＥＣＵ１０にて達成されるデューティ比変
換手段と、前記デューティ比変換手段で変換された前記
デューティ比に基づきＤＣモータ１２を駆動するデュー
ティ比を補正するＥＣＵ１０にて達成されるデューティ
比補正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。
【００５２】したがって、デューティ比変換手段でＤＣ
モータ１２に流れている実電流値Ｉa に基づくモータ平
均電流値ＩM がモータ抵抗値Ｒa とバッテリ電圧＋Ｂと
に基づきデューティ比Ｄr に変換され、このデューティ
比Ｄr に基づきデューティ比補正手段でＤＣモータ１２
を駆動するデューティ比が補正される。これにより、ス
ロットルバルブの実開度におけるハンチング現象が抑制
され、外乱トルクが補償され外乱フィードバックが実現
される。
モータ１２に流れている実電流値Ｉa に基づくモータ平
均電流値ＩM がモータ抵抗値Ｒa とバッテリ電圧＋Ｂと
に基づきデューティ比Ｄr に変換され、このデューティ
比Ｄr に基づきデューティ比補正手段でＤＣモータ１２
を駆動するデューティ比が補正される。これにより、ス
ロットルバルブの実開度におけるハンチング現象が抑制
され、外乱トルクが補償され外乱フィードバックが実現
される。
【００５３】ここで、上述の第一、第二及び第三の実施
の形態において、外乱オブザーバ及び外乱フィードバッ
クを実行するには、ＤＣモータ１２を流れている実電流
値Ｉa に基づくモータ平均電流値ＩM を検出する必要が
ある。次に、そのモータ平均電流値ＩM の検出方法につ
いて説明する。
の形態において、外乱オブザーバ及び外乱フィードバッ
クを実行するには、ＤＣモータ１２を流れている実電流
値Ｉa に基づくモータ平均電流値ＩM を検出する必要が
ある。次に、そのモータ平均電流値ＩM の検出方法につ
いて説明する。
【００５４】ＤＣモータ１２のモータ駆動回路１１は、
通常、図１７に基本回路を示すように、Ｈブリッジ回路
にて構成される。図１７において、ＭはＤＣモータ１
２、Ｔr1〜Ｔr4はスイッチングトランジスタ、Ｅはバッ
テリ電源である。スイッチングトランジスタＴr1〜Ｔr4
の各ゲートにはＥＣＵ１０からのモータ駆動信号がそれ
ぞれ入力される。ＰＷＭ駆動でＤＣモータ１２の正転方
向（矢印方向）に電流ｉを流すには、スイッチングトラ
ンジスタＴr1をＯＮ及びスイッチングトランジスタＴr2
をＯＦＦとしたままで、スイッチングトランジスタＴr
3，Ｔr4を交互にＯＮ，ＯＦＦとすればよい。
通常、図１７に基本回路を示すように、Ｈブリッジ回路
にて構成される。図１７において、ＭはＤＣモータ１
２、Ｔr1〜Ｔr4はスイッチングトランジスタ、Ｅはバッ
テリ電源である。スイッチングトランジスタＴr1〜Ｔr4
の各ゲートにはＥＣＵ１０からのモータ駆動信号がそれ
ぞれ入力される。ＰＷＭ駆動でＤＣモータ１２の正転方
向（矢印方向）に電流ｉを流すには、スイッチングトラ
ンジスタＴr1をＯＮ及びスイッチングトランジスタＴr2
をＯＦＦとしたままで、スイッチングトランジスタＴr
3，Ｔr4を交互にＯＮ，ＯＦＦとすればよい。
【００５５】すると、図１８にタイムチャートを示すよ
うに、スイッチングトランジスタＴr3がＯＦＦ及びスイ
ッチングトランジスタＴr4がＯＮのときバッテリ電源Ｅ
よりＤＣモータ１２に電力が供給され、スイッチングト
ランジスタＴr3がＯＮ及びスイッチングトランジスタＴ
r4がＯＦＦのときＤＣモータ１２のインダクタンスに蓄
積されたエネルギが放出され、電流が持続される（以
下、この電流を『フライバック電流』という）。また、
ＤＣモータ１２を逆転させるには、スイッチングトラン
ジスタＴr3をＯＮ及びスイッチングトランジスタＴr4を
ＯＦＦとしたままで、スイッチングトランジスタＴr1，
Ｔr2を交互にＯＮ，ＯＦＦとすればよい。
うに、スイッチングトランジスタＴr3がＯＦＦ及びスイ
ッチングトランジスタＴr4がＯＮのときバッテリ電源Ｅ
よりＤＣモータ１２に電力が供給され、スイッチングト
ランジスタＴr3がＯＮ及びスイッチングトランジスタＴ
r4がＯＦＦのときＤＣモータ１２のインダクタンスに蓄
積されたエネルギが放出され、電流が持続される（以
下、この電流を『フライバック電流』という）。また、
ＤＣモータ１２を逆転させるには、スイッチングトラン
ジスタＴr3をＯＮ及びスイッチングトランジスタＴr4を
ＯＦＦとしたままで、スイッチングトランジスタＴr1，
Ｔr2を交互にＯＮ，ＯＦＦとすればよい。
【００５６】ここで、図１９（ｂ）に従来のモータ駆動
回路を示すように、過電流検出のために、Ｈブリッジ回
路のバッテリ電源Ｅ側に電流検出抵抗ｒを挿入して電流
を検出していた。このため、外乱オブザーバや外乱フィ
ードバックまたは電流フィードバック等のためのパラメ
ータとしてのＤＣモータ１２に流れる全てのモードにお
ける電流を検出する必要があっても、電流検出抵抗ｒに
流れる電流はバッテリ電源Ｅより供給される電流ｉ1,ｉ
3 のみでフライバック電流ｉ2,ｉ4 を検出することはで
きなかった。
回路を示すように、過電流検出のために、Ｈブリッジ回
路のバッテリ電源Ｅ側に電流検出抵抗ｒを挿入して電流
を検出していた。このため、外乱オブザーバや外乱フィ
ードバックまたは電流フィードバック等のためのパラメ
ータとしてのＤＣモータ１２に流れる全てのモードにお
ける電流を検出する必要があっても、電流検出抵抗ｒに
流れる電流はバッテリ電源Ｅより供給される電流ｉ1,ｉ
3 のみでフライバック電流ｉ2,ｉ4 を検出することはで
きなかった。
【００５７】そこで、本実施の形態においては、図１９
（ａ）に示すように、電流検出抵抗ｒをＤＣモータ１２
に直列に挿入接続する。すると、電流検出抵抗ｒにはＤ
Ｃモータ１２に流れる全てのモードにおける電流ｉ1 〜
ｉ4 が流れ、それら全ての電流ｉ1 〜ｉ4 を検出するこ
とができる。
（ａ）に示すように、電流検出抵抗ｒをＤＣモータ１２
に直列に挿入接続する。すると、電流検出抵抗ｒにはＤ
Ｃモータ１２に流れる全てのモードにおける電流ｉ1 〜
ｉ4 が流れ、それら全ての電流ｉ1 〜ｉ4 を検出するこ
とができる。
【００５８】図２０は図１９（ａ）のＨブリッジ回路を
用いた具体的な電流検出回路を示す回路図である。
用いた具体的な電流検出回路を示す回路図である。
【００５９】図２０において、電流検出抵抗ｒの両端子
間の電位差を検出し、その検出電圧を電流検出抵抗ｒの
抵抗値で除算することで電流値を求める。電流検出抵抗
ｒの両端子間の電位差（Ｖ2 −Ｖ1 ）は、差動増幅器Ｃ
ＯＭで所定倍に増幅されたのち、Ａ／Ｄ変換器１０ａに
てディジタル化されＥＣＵ１０に取込まれる。
間の電位差を検出し、その検出電圧を電流検出抵抗ｒの
抵抗値で除算することで電流値を求める。電流検出抵抗
ｒの両端子間の電位差（Ｖ2 −Ｖ1 ）は、差動増幅器Ｃ
ＯＭで所定倍に増幅されたのち、Ａ／Ｄ変換器１０ａに
てディジタル化されＥＣＵ１０に取込まれる。
【００６０】ＥＣＵ１０内ではＤＣモータ１２に対する
ＰＷＭ駆動のための演算を行っており、ＤＣモータ１２
のＯＮ／ＯＦＦ時刻は分かっている。このため、図２１
に示すようなモータ電流波形において、供給電流波形の
始端の時点でＡ／Ｄ変換された電流値Ｉ1,Ｉ3 及びフラ
イバック電流波形の始端の時点でＡ／Ｄ変換された電流
値Ｉ2 が検出される。ここで、ＤＣモータ１２に流れる
電流が定常状態となっているときにはＩ3 ＝Ｉ1 とな
る。
ＰＷＭ駆動のための演算を行っており、ＤＣモータ１２
のＯＮ／ＯＦＦ時刻は分かっている。このため、図２１
に示すようなモータ電流波形において、供給電流波形の
始端の時点でＡ／Ｄ変換された電流値Ｉ1,Ｉ3 及びフラ
イバック電流波形の始端の時点でＡ／Ｄ変換された電流
値Ｉ2 が検出される。ここで、ＤＣモータ１２に流れる
電流が定常状態となっているときにはＩ3 ＝Ｉ1 とな
る。
【００６１】このとき、ＤＣモータ１２を流れるモータ
平均電流値ＩM は次式（２）により、図２２のタイムチ
ャートに示すように求まる。
平均電流値ＩM は次式（２）により、図２２のタイムチ
ャートに示すように求まる。
【００６２】
【数２】 ＩM ＝（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）／２ ・・・（２） また、ＤＣモータ１２のモータ抵抗値Ｒは上式（２）を
上述の関係式Ｄr ＝（Ｒ／Ｅ）ＩM に代入した次式
（３）にて算出することができる。
上述の関係式Ｄr ＝（Ｒ／Ｅ）ＩM に代入した次式
（３）にて算出することができる。
【００６３】
【数３】 Ｒ＝２Ｅ・Ｄr ／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ） ・・・（３） なお、図１９（ａ）に示すように、Ｈブリッジ回路に電
流検出抵抗ｒを挿入すると両端ともバッテリ電源、ＧＮ
Ｄ（グランド）に接続されていないことになり、その差
分電圧は定格内となるが、それぞれの端子の電位は大き
く振れ、後段の差動増幅器ＣＯＭの入力定格を越える可
能性がある。そこで、図２０に示す電流検出回路では、
両端子の入力に抵抗による分圧回路を設け、差動増幅器
ＣＯＭの入力を保護し、利得が両端子共に同じとなるよ
うに工夫している。また、図２０に示すように、差動増
幅器ＣＯＭの出力側にプルアップ接続されている抵抗Ｒ
Aは、モータ駆動用のスイッチングトランジスタＴr1〜
Ｔr4のＯＮ／ＯＦＦ切替時に、差動増幅用のオペアンプ
の出力電流が反転し、そのオペアンプの出力トランジス
タにスイッチングディレイが生じ、結果として、出力電
圧にサージ性ノイズが発生しないように付加されてい
る。この抵抗ＲA はプルダウン接続でもよい。
流検出抵抗ｒを挿入すると両端ともバッテリ電源、ＧＮ
Ｄ（グランド）に接続されていないことになり、その差
分電圧は定格内となるが、それぞれの端子の電位は大き
く振れ、後段の差動増幅器ＣＯＭの入力定格を越える可
能性がある。そこで、図２０に示す電流検出回路では、
両端子の入力に抵抗による分圧回路を設け、差動増幅器
ＣＯＭの入力を保護し、利得が両端子共に同じとなるよ
うに工夫している。また、図２０に示すように、差動増
幅器ＣＯＭの出力側にプルアップ接続されている抵抗Ｒ
Aは、モータ駆動用のスイッチングトランジスタＴr1〜
Ｔr4のＯＮ／ＯＦＦ切替時に、差動増幅用のオペアンプ
の出力電流が反転し、そのオペアンプの出力トランジス
タにスイッチングディレイが生じ、結果として、出力電
圧にサージ性ノイズが発生しないように付加されてい
る。この抵抗ＲA はプルダウン接続でもよい。
【００６４】このように、上述の実施の形態の内燃機関
のスロットル制御装置におけるＤＣモータ１２に流れて
いる電流を、ＤＣモータ１２に直列に接続された抵抗ｒ
とその両端子間の電位差（Ｖ2 −Ｖ1 ）に基づき検出す
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。
のスロットル制御装置におけるＤＣモータ１２に流れて
いる電流を、ＤＣモータ１２に直列に接続された抵抗ｒ
とその両端子間の電位差（Ｖ2 −Ｖ1 ）に基づき検出す
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。
【００６５】したがって、ＤＣモータ１２に流れている
実電流値Ｉa に基づくモータ平均電流値ＩM が、ＤＣモ
ータ１２に直列に接続された抵抗ｒとその両端子間の電
位差（Ｖ2 −Ｖ1 ）に基づき検出される。このように、
モータ平均電流値ＩM が検出されることで上述の外乱フ
ィードバックや電流フィードバックが達成される。
実電流値Ｉa に基づくモータ平均電流値ＩM が、ＤＣモ
ータ１２に直列に接続された抵抗ｒとその両端子間の電
位差（Ｖ2 −Ｖ1 ）に基づき検出される。このように、
モータ平均電流値ＩM が検出されることで上述の外乱フ
ィードバックや電流フィードバックが達成される。
【００６６】
【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、外乱トルク演算手段
でＤＣモータに流れている電流とスロットルバルブの開
度とから外乱トルクが算出され、この外乱トルクに基づ
く電流変動分がデューティ比変換手段でデューティ比に
変換され、このデューティ比に基づきデューティ比補正
手段でＤＣモータを駆動するデューティ比が補正され
る。これにより、外乱トルクが適切に補償され外乱フィ
ードバックを実現することができる。
関のスロットル制御装置によれば、外乱トルク演算手段
でＤＣモータに流れている電流とスロットルバルブの開
度とから外乱トルクが算出され、この外乱トルクに基づ
く電流変動分がデューティ比変換手段でデューティ比に
変換され、このデューティ比に基づきデューティ比補正
手段でＤＣモータを駆動するデューティ比が補正され
る。これにより、外乱トルクが適切に補償され外乱フィ
ードバックを実現することができる。
【００６７】請求項２の内燃機関のスロットル制御装置
によれば、外乱トルク演算手段でＤＣモータに流れてい
る電流とスロットルバルブの開度とから外乱トルクが算
出され、この外乱トルクに基づく電流変動分からオフセ
ット値演算手段でＤＣモータを駆動するデューティ比の
オフセット値が算出され、このオフセット値の分だけデ
ューティ比補正手段でＤＣモータを駆動するデューティ
比が補正される。これにより、外乱トルクの大きさに対
する最適なオフセット値が付加され、スロットル開度に
おけるハンチング現象を抑制することができる。
によれば、外乱トルク演算手段でＤＣモータに流れてい
る電流とスロットルバルブの開度とから外乱トルクが算
出され、この外乱トルクに基づく電流変動分からオフセ
ット値演算手段でＤＣモータを駆動するデューティ比の
オフセット値が算出され、このオフセット値の分だけデ
ューティ比補正手段でＤＣモータを駆動するデューティ
比が補正される。これにより、外乱トルクの大きさに対
する最適なオフセット値が付加され、スロットル開度に
おけるハンチング現象を抑制することができる。
【００６８】請求項３の内燃機関のスロットル制御装置
によれば、デューティ比変換手段でＤＣモータに流れて
いる電流がモータ抵抗値とバッテリ電圧とに基づきデュ
ーティ比に変換され、このデューティ比に基づきデュー
ティ比補正手段でＤＣモータを駆動するデューティ比が
補正される。これにより、スロットル開度におけるハン
チング現象が抑制され、外乱トルクが適切に補償され外
乱フィードバックを実現することができる。
によれば、デューティ比変換手段でＤＣモータに流れて
いる電流がモータ抵抗値とバッテリ電圧とに基づきデュ
ーティ比に変換され、このデューティ比に基づきデュー
ティ比補正手段でＤＣモータを駆動するデューティ比が
補正される。これにより、スロットル開度におけるハン
チング現象が抑制され、外乱トルクが適切に補償され外
乱フィードバックを実現することができる。
【００６９】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１乃至請求項３のいずれか１つにおけ
るＤＣモータに流れている電流が、ＤＣモータに直列に
接続された抵抗とその両端子間の電圧に基づき検出され
る。これにより、外乱オブザーバや外乱フィードバック
または電流フィードバック等のためのパラメータとして
のＤＣモータに流れる全てのモードにおける電流を検出
することができる。
によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか１つにおけ
るＤＣモータに流れている電流が、ＤＣモータに直列に
接続された抵抗とその両端子間の電圧に基づき検出され
る。これにより、外乱オブザーバや外乱フィードバック
または電流フィードバック等のためのパラメータとして
のＤＣモータに流れる全てのモードにおける電流を検出
することができる。
【図１】 図１は本発明の第一、第二及び第三の実施の
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。
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は本発明の第一、第二及び第三の実施の
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。
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は本発明の第一、第二及び第三の実施の
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。
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は本発明の第一の実施の形態にかかる内
燃機関のスロットル制御装置を適用した外乱フィードバ
ックを示す説明図である。
燃機関のスロットル制御装置を適用した外乱フィードバ
ックを示す説明図である。
【図５】 図５は本発明の第一の実施の形態にかかる内
燃機関のスロットル制御装置を適用し外乱トルク推定値
によるデューティ比にパルス印加する外乱フィードバッ
クを示す説明図である。
燃機関のスロットル制御装置を適用し外乱トルク推定値
によるデューティ比にパルス印加する外乱フィードバッ
クを示す説明図である。
【図６】 図６は本発明の第一の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バルブ
のハンチング許容範囲を示す特性図である。
燃機関のスロットル制御装置におけるスロットルバルブ
のハンチング許容範囲を示す特性図である。
【図７】 図７は本発明の第一の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
外乱フィードバックの処理手順を示すフローチャートで
ある。
燃機関のスロットル制御装置で使用されているＥＣＵの
外乱フィードバックの処理手順を示すフローチャートで
ある。
【図８】 図８は本発明の第一の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パルス印加の効果
を示すタイムチャートである。
燃機関のスロットル制御装置におけるパルス印加の効果
を示すタイムチャートである。
【図９】 図９は本発明の第一の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外乱フィードバッ
クの効果を示すタイムチャートである。
燃機関のスロットル制御装置における外乱フィードバッ
クの効果を示すタイムチャートである。
【図１０】 図１０は本発明の第二の実施の形態にかか
る内燃機関のスロットル制御装置を適用した非線形ゲイ
ンによる外乱フィードバックを示す説明図である。
る内燃機関のスロットル制御装置を適用した非線形ゲイ
ンによる外乱フィードバックを示す説明図である。
【図１１】 図１１は本発明の第二の実施の形態にかか
る内燃機関のスロットル制御装置における負荷トルクリ
ップル及びモータ発生トルクリップルを示す特性図であ
る。
る内燃機関のスロットル制御装置における負荷トルクリ
ップル及びモータ発生トルクリップルを示す特性図であ
る。
【図１２】 図１２は本発明の第二の実施の形態にかか
る内燃機関のスロットル制御装置における偏差とオフセ
ット量との関係を示す特性図である。
る内燃機関のスロットル制御装置における偏差とオフセ
ット量との関係を示す特性図である。
【図１３】 図１３は本発明の第二の実施の形態にかか
る内燃機関のスロットル制御装置における偏差と発生ト
ルク（制御出力）との関係を示す特性図である。
る内燃機関のスロットル制御装置における偏差と発生ト
ルク（制御出力）との関係を示す特性図である。
【図１４】 図１４は本発明の第二の実施の形態にかか
る内燃機関のスロットル制御装置における指令値と実開
度との関係を示すタイムチャートである。
る内燃機関のスロットル制御装置における指令値と実開
度との関係を示すタイムチャートである。
【図１５】 図１５は本発明の第二の実施の形態にかか
る内燃機関のスロットル制御装置におけるオフセット量
付加による発生トルク（制御出力）変化を示す説明図で
ある。
る内燃機関のスロットル制御装置におけるオフセット量
付加による発生トルク（制御出力）変化を示す説明図で
ある。
【図１６】 図１６は本発明の第三の実施の形態にかか
る内燃機関のスロットル制御装置を適用した電流フィー
ドバックを示す説明図である。
る内燃機関のスロットル制御装置を適用した電流フィー
ドバックを示す説明図である。
【図１７】 図１７は本発明の第一、第二及び第三の実
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
るモータ駆動回路を示す基本回路図である。
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
るモータ駆動回路を示す基本回路図である。
【図１８】 図１８は図１７のモータ駆動回路における
動作を説明するタイムチャートである。
動作を説明するタイムチャートである。
【図１９】 図１９は従来及び本発明の第一、第二及び
第三の実施の形態にかかる内燃機関のスロットル制御装
置におけるモータ電流検出するためのモータ駆動回路を
示す回路図である。
第三の実施の形態にかかる内燃機関のスロットル制御装
置におけるモータ電流検出するためのモータ駆動回路を
示す回路図である。
【図２０】 図２０は本発明の第一、第二及び第三の実
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
るモータ電流検出するための回路図である。
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
るモータ電流検出するための回路図である。
【図２１】 図２１は本発明の第一、第二及び第三の実
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
るモータ電流値検出を示す説明図である。
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
るモータ電流値検出を示す説明図である。
【図２２】 図２２は図２１で検出されたモータ電流値
からモータ平均電流値の算出を示すタイムチャートであ
る。
からモータ平均電流値の算出を示すタイムチャートであ
る。
【図２３】 図２３は外乱オブザーバの理論式による外
乱トルク推定値の導出を示すブロック図である。
乱トルク推定値の導出を示すブロック図である。
【図２４】 図２４は外乱オブザーバの理論式による指
令電流値と実電流値との一致を示すブロック図である。
令電流値と実電流値との一致を示すブロック図である。
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） １０ａ Ａ／Ｄ変換器 １０ｂ ＰＩＤ制御回路 １１ モータ駆動回路 １２ ＤＣモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 7/29 Ｈ０２Ｐ 7/29 Ｚ
Claims (4)
- 【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、 前記直流モータに流れている電流と前記スロットルバル
ブの開度とから外乱トルクを算出する外乱トルク演算手
段と、 前記外乱トルク演算手段で算出された前記外乱トルクに
基づく電流変動分をデューティ比に変換するデューティ
比変換手段と、 前記デューティ比変換手段で変換された前記デューティ
比に基づき前記直流モータを駆動するデューティ比を補
正するデューティ比補正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。 - 【請求項２】 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、 前記直流モータに流れている電流と前記スロットルバル
ブの開度とから外乱トルクを算出する外乱トルク演算手
段と、 前記外乱トルク演算手段で算出された前記外乱トルクに
基づく電流変動分から前記直流モータを駆動するデュー
ティ比のオフセット値を算出するオフセット値演算手段
と、 前記オフセット値演算手段で算出された前記オフセット
値の分だけ前記直流モータを駆動するデューティ比を補
正するデューティ比補正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。 - 【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、 前記直流モータに流れている電流をモータ抵抗値とバッ
テリ電圧とに基づきデューティ比に変換するデューティ
比変換手段と、 前記デューティ比変換手段で変換された前記デューティ
比に基づき前記直流モータを駆動するデューティ比を補
正するデューティ比補正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。 - 【請求項４】 前記直流モータに流れている電流は、 前記直流モータに直列に接続された抵抗とその両端子間
の電位差に基づき検出することを特徴とする請求項１乃
至請求項３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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|---|---|---|---|
| JP21311395A JP3709583B2 (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 内燃機関のスロットル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
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