JPH0979083A - スロットルバルブ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スロットルバルブ制御に要求される性能を十
分満足することのできるスロットルバルブ制御装置を提
供すること。 【解決手段】 コントローラのＣＰＵは、２ｍｓ毎にス
ロットルバルブ開度θを読み取り（S102）、θが５゜を
越えているならば（S103で YES）、４ｍｓ経過後に４ｍ
ｓの制御周期でデューティ演算処理を実行し（S106、S1
07）、θが５゜を越えていないならば（S103でNO）、２
ｍｓの制御周期でデューティ演算処理を実行する（S11
0、S111）。一方このＣＰＵは、スロットルバルブ制御
よりも優先順位が高くエンジン回転数が高い程処理頻度
が高くなる噴射・点火処理も行うが、噴射・点火処理が
頻発するエンジン高回転時には制御周期を４ｍｓと長く
してスロットルバルブ制御を制御周期内に終わるように
しているので、制御周期に遅れやばらつきが生じること
はない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検出されたスロッ
トルバルブ開度とスロットルバルブ目標開度とが一致す
るようにスロットルバルブの位置を制御するスロットル
バルブ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】一般
的に、ＤＣモータを用いた電子スロットルシステムで
は、スロットルバルブの位置決め制御のため、スロット
ルバルブに位置センサを付けてバルブ位置をフィードバ
ックするＰＩＤ制御を行っている。このようなＰＩＤ制
御をソフトウェアで行う場合（以後デジタルサーボ制御
と呼ぶ）、所定のサンプリング周期毎にスロットルバル
ブ開度をＡ／Ｄ変換し、これを基に比例・微分・積分演
算を行い、スロットルバルブの制御を行っている。尚、
一般的には、スロットルバルブ開度をＡ／Ｄ変換しこれ
を認識する周期即ちサンプリング周期と、デジタルサー
ボ制御を行う周期即ち制御周期は、一致している。

【０００３】かかるデジタルサーボ制御において、制御
性能及び制御パラメータはサンプリング周期に大きく依
存している。即ち、図５（ａ）に示すように、スロット
ルバルブ開度（実線で表示）は、外乱が加わることによ
り指令開度（破線で表示）から離れていく。このため、
上述のデジタルサーボ制御を行うのであるが、かかる制
御を短いサンプリング周期（例えば２ｍｓ、図５（ｂ）
参照）毎に行えばスロットルバルブの変動量が小さく、
またシステムに与える影響が小さくなるが、長いサンプ
リング周期（例えば４ｍｓ、図５（ｃ）参照）毎に行え
ばスロットルバルブの変動量が増加し、システムに与え
る影響が大きくなる。つまり、スロットルバルブの位置
安定性を考慮すれば、サンプリング周期は短いほど有利
なのである。

【０００４】ところで、このようなスロットルシステム
では、スロットルバルブ制御ＥＣＵとＥＦＩ・ＥＣＴ
ＥＣＵの２ＥＣＵ構成を採用すると非常にコストの高い
システムとなってしまうため、１ＥＣＵ構成を採用する
のが一般的である。この際、現状のＥＦＩ・ＥＣＴ Ｅ
ＣＵはエンジン制御とＥＣＴ制御でそれぞれ１個ずつＣ
ＰＵを占有しているが、スロットルバルブ制御を一体化
するために更にＣＰＵを追加するとすればコストアップ
につながるため、スロットルバルブ制御はＥＦＩ側又は
ＥＣＴ側のＣＰＵと共有することが一般的である。

【０００５】しかし、例えば図６に示すように、サンプ
リング周期が２ｍｓと短い場合、エンジン低回転時のよ
うに優先順位の高い噴射・点火処理の頻度が低いときに
はＣＰＵの処理負荷が軽いため、サンプリング周期内で
ＰＩＤ演算処理を終ることができるのであるが（図６
（ａ）参照）、エンジン高回転時のように優先順位の高
い噴射・点火処理の頻度が高いときにはＣＰＵの処理負
荷が重くなるため、サンプリング周期内にＰＩＤ処理を
終ることができず（図６（ｂ）参照）、その結果サンプ
リング周期がばらつき、バルブの挙動が不安定になると
いう問題があった。

【０００６】従って、サンプリング周期は、スロットル
バルブの位置安定性を向上させようとすれば短いほど有
利である反面、エンジン高回転時には却ってバルブ挙動
が不安定になるという問題があった。一方、特開昭６０
−１３９４６号では、エンジンの回転信号周期に比例し
た形でサンプリング周期を決定しているが、この方法で
は高回転から低回転まで無数に近い数のサンプリング周
期が存在するため、ＰＩＤ制御には適用できないという
問題があった。即ち、ＰＩＤ制御を行うには全てのサン
プリング周期に対し制御パラメータをいちいちマッチン
グする必要があるため、現状ではとても適用しきれない
のである。この点を以下に詳述する。デジタルサーボ制
御を行うコントローラは、アクセルセンサ値とスロット
ルバルブ位置とを比較し、スロットルバルブ位置がアク
セルセンサ値に一致するようにフィードバック制御す
る。図７にフィードバック経路を表すブロック図を示
す。ここで、図７に示すコントローラの伝達関数をデジ
タル化するため双一次変換式を用いてＺ変換する。即
ち、双一次変換はラプラス変換式（下式、）におけ
るＳに下式を代入して行い、これによりＺ変換式（下
式、）を得る。

【０００７】

【数１】

【０００８】

【数２】

【０００９】

【数３】

【００１０】このように、ＰＩＤ制御パラメータ（ｂ
０，ｂ１，ｃ１，ｄ０，ｄ１）は制御周期Ｔｓ（ここで
はサンプリング周期と一致）を含んだ形となるため、サ
ンプリング周期が変わる度に制御パラメータの最適化
（再マッチング）を行わなければ、システムの制御性能
が著しく低下してしまうのである。

【００１１】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、スロットルバルブ制御に要求される性能を十分満足
することのできるスロットルバルブ制御装置を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び発
明の効果】上記課題を解決するため、請求項１の発明
は、エンジンの吸気経路に設けられたスロットルバルブ
の開度を検出する開度検出手段と、前記開度検出手段に
より検出されたスロットルバルブ開度とスロットルバル
ブ目標開度とが一致するように所定の制御周期毎に前記
スロットルバルブの位置を制御するスロットルバルブ制
御を行う制御手段とを備えたスロットルバルブ制御装置
において、前記スロットルバルブの位置安定性の要求が
高い場合には前記制御周期を短くし、前記スロットルバ
ルブの位置安定性の要求が低い場合には前記制御周期を
長くする制御周期切替手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項１のスロットルバルブ制御装置で
は、開度検出手段がエンジンの吸気経路に設けられたス
ロットルバルブの開度を検出する。そして、制御手段
は、開度検出手段により検出されたスロットルバルブ開
度とスロットルバルブ目標開度とが一致するように所定
の制御周期毎にスロットルバルブの位置を制御する。

【００１４】ここで、制御周期切替手段は、スロットル
バルブの位置安定性の要求が高い場合、例えばアイドル
運転時や定速運転時のようにスロットルバルブ開度が低
開度域の場合やエンジン回転数が安定している場合に
は、制御周期を短くする。これにより、制御手段が行う
スロットルバルブ制御の処理頻度が高くなるためスロッ
トルバルブ開度の変動量が小さくなり、静粛性や振動抑
制に優れるという効果が得られる。

【００１５】一方、制御周期切替手段は、スロットルバ
ルブの位置安定性の要求が低い場合、例えば通常運転の
場合（加減速が繰り返される）やトラクションコントロ
ールを行っている場合（スロットルバルブは全閉とされ
る）、制御周期を長くする。これにより、制御手段が行
うスロットルバルブ制御の処理頻度は低くなるため、ス
ロットルバルブ開度の変動量が大きくなるが、この場合
には少々エンジン回転がばらついてもドライバビリティ
上、特に問題にならない。

【００１６】尚、具体的な制御周期を例示すると、アイ
ドル運転時では２ｍｓ周期、定速運転時（例えばクルー
ズコントロール時）では３ｍｓ周期、通常運転時では４
ｍｓ周期、トラクションコントロール時では５ｍｓ周期
である。以上の請求項１のスロットルバルブ制御装置に
よれば、スロットルバルブ制御に要求される性能を十分
満足することができるという効果が得られる。また、ス
ロットルバルブの位置安定性の低い場合にはスロットル
バルブ制御の処理頻度が低くなるので、制御手段はこの
間他の制御を頻繁に行うことが可能となり、１つの制御
手段で複数の処理を実行でき低コスト化が図れる。

【００１７】請求項２の発明は、エンジンの吸気経路に
設けられたスロットルバルブの開度を検出する開度検出
手段と、前記開度検出手段により検出されたスロットル
バルブ開度とスロットルバルブ目標開度とが一致するよ
うに所定の制御周期毎に前記スロットルバルブの位置を
制御するスロットルバルブ制御を行うほか、該スロット
ルバルブ制御よりも優先順位が高く且つエンジン回転数
が高いほど処理頻度が高くなる他の制御を行う制御手段
とを備えたスロットルバルブ制御装置において、前記開
度検出手段により検出されたスロットルバルブ開度が低
開度域のときにはエンジン回転数が低いとみなして前記
制御周期を短くし、前記スロットルバルブ開度が低開度
域でないときにはエンジン回転数が高いとみなして前記
制御周期を長くする制御周期切替手段を備えたことを特
徴とする。

【００１８】請求項２のスロットルバルブ制御装置で
は、開度検出手段がエンジンの吸気経路に設けられたス
ロットルバルブの開度を検出する。そして、制御手段
は、開度検出手段により検出されたスロットルバルブ開
度とスロットルバルブ目標開度とが一致するように所定
の制御周期毎にスロットルバルブの位置を制御する。ま
た、制御手段は、スロットルバルブ制御よりも優先順位
が高く且つエンジン回転数が高くなるにつれ処理頻度が
高くなる他の制御も行う。

【００１９】ここで、制御周期切替手段は、開度検出手
段により検出されたスロットルバルブ開度が低開度域
（例えば０〜５ｄｅｇ）の場合、エンジン回転数が低い
とみなし、制御周期を短くする（例えば２ｍｓ）。スロ
ットルバルブ開度が低開度域の場合とは、例えばアイド
ル運転時であり、スロットルバルブの位置安定性やエン
ジン回転の安定性の要求が高い場合である。この場合、
制御周期を短くすることにより、制御手段が行うスロッ
トルバルブ制御の処理頻度が高くなるためスロットルバ
ルブ開度の変動量が小さくなり、静粛性や振動抑制に優
れるという効果が得られる。

【００２０】一方、制御周期切替手段は、スロットルバ
ルブ開度が低開度域でない場合、エンジン回転数が高い
とみなし、制御周期を長くする（例えば４ｍｓ）。スロ
ットルバルブ開度が低開度域でない場合とは、例えば通
常運転時（加減速が繰り返される時）であり、スロット
ルバルブ開度の位置安定性やエンジン回転の安定性の要
求が低い場合、つまり少々エンジン回転がばらついても
ドライバビリティ上、特に問題がない。この場合、制御
周期は長いので、制御手段が行うスロットルバルブ制御
の処理頻度は低くなるためスロットルバルブ開度の変動
量が大きくなるが、ドライバビリティ上、特に問題にな
らない。

【００２１】また、請求項２のスロットルバルブ制御装
置は、スロットルバルブ制御よりも優先順位が高くエン
ジン回転数が高くなるにつれ処理頻度が高くなる他の制
御（例えば噴射・点火処理）も行うものである。このよ
うなスロットルバルブ制御装置では、エンジン回転数が
高くなったとき、即ち他の制御の処理頻度が高くなった
とき、スロットルバルブ制御の制御周期が短い（２ｍ
ｓ）ままだと制御周期内にスロットルバルブ制御が終わ
らないことがあり、処理遅れが生じスロットルバルブの
位置安定性を損なうおそれがある。しかし、請求項２で
は他の制御の処理頻度が高くなったときには制御周期を
長くしているため、スロットルバルブ制御は制御周期内
に終るので、そのようなおそれはない。

【００２２】以上の請求項２のスロットルバルブ制御装
置によれば、スロットルバルブ制御に要求される性能を
十分満足することができるという効果が得られる。ま
た、優先順位の高い他の制御の処理頻度が高くなっても
制御周期がばらつくことはないため、結果的に高い制御
性能を確保できるという効果が得られる。更に、１つの
制御手段で複数の制御を実行できるため低コスト化が図
れるという効果が得られる。

【００２３】請求項３の発明は、前記制御手段は、制御
周期に依存する制御パラメータに基づいて前記スロット
ルバルブ制御を行うものであって、前記制御周期切替手
段により制御周期が切り替えられる際には新たな制御周
期に応じて前記制御パラメータを変更するパラメータ切
替手段を備えたことを特徴とする。

【００２４】例えば、制御手段がスロットルバルブ制御
としてＰＩＤ制御を行う場合には、既述した通りＰＩＤ
制御パラメータは制御周期に依存する。従って、このよ
うな場合、パラメータ切替手段は、制御周期が切り替え
られる際には新たな制御周期に応じて制御パラメータを
変更するのである。これにより、制御手段は制御周期が
切り替わっても適切なスロットル制御を行うことができ
る。このとき、パラメータ切替手段は、予め制御周期に
応じた制御パラメータを記憶していることが好ましい。

【００２５】尚、制御手段がスロットルバルブ制御とし
てＰＩＤ制御を行う場合、パラメータ切替手段により制
御パラメータが変更された直後は微分演算処理結果を反
映させないことが好ましい。これは、微分補償はもとも
と高周波域のゲインを高くするための処理なので、制御
パラメータが変更された直後の微分演算処理結果の変動
が大きく増幅されてスロットルバルブの挙動変化となっ
て現れてしまうからである。

【００２６】以上の請求項３のスロットルバルブ制御装
置によれば、ＰＩＤ制御等のように制御周期に依存する
制御パラメータに基づいてスロットルバルブ制御を行う
場合にも、スロットルバルブ制御に要求される性能を十
分満足することができるという効果が得られる。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づ
いて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施
例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲
に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもな
い。

【００２８】図１は電子スロットル装置の概略構成図で
ある。電子スロットル装置は、主として、スロットルバ
ルブ１、スロットル開度センサ３、ＤＣモータ５、アク
セル開度センサ７、コントローラ９から構成される。ス
ロットルバルブ１は、エンジン１１に空気を吸入するた
めの吸気経路１３内に設けられている。このスロットル
バルブ１は、吸入空気量を調節するものであり、アクセ
ルペダルに連動する。スロットル開度センサ３は、スロ
ットルバルブ１の回転軸に取り付けられ、スロットルバ
ルブ１の開度を電圧値として出力するものである。ＤＣ
モータ５は、スロットルバルブ１の回転軸とギア１５を
介して取り付けられ、モータ駆動回路１７により流され
る電流によってリターンスプリング１９の付勢力に抗し
てスロットルバルブ１を駆動するスロットルバルブ駆動
手段である。アクセル開度センサ７は、アクセルの踏み
込み具合いを電圧値として出力するものである。

【００２９】コントローラ９は、スロットル開度センサ
３、アクセル開度センサ７からのアナログ信号をコント
ローラ９内部に設けたＡ／Ｄコンバータ２１を通じてデ
ジタル信号として入力可能に接続され、一方、コントロ
ーラ９内部に設けたＰＷＭ制御部２３を通じてモータ駆
動回路１７にＰＷＭ信号を出力可能に接続されている。
このコントローラ９は、アクセル開度センサ７からスロ
ットルバルブ１の目標開度を求め、その目標開度とスロ
ットル開度センサ３から検出されるスロットルバルブ１
の開度とが一致するように所定の制御周期毎にスロット
ルバルブ１の位置を制御するＰＩＤ演算制御（後述のデ
ューティ演算処理（スロットルバルブ制御））を行う。
また、このコントローラ９は、スロットル開度センサ３
のほか図示しない種々のセンサからスロットル開度、吸
入空気量、エンジン回転数、水温、吸気温等の入力に基
づいて走行状態に応じた最適な燃料噴射量を演算し、そ
の燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁２５の駆動を制御す
ると共に点火時期も制御する周知の噴射・点火制御も行
う。尚、噴射・点火制御は、ＰＩＤ演算制御よりも優先
順位の高い割込処理であり、図６に示したようにエンジ
ン回転数が低いときには処理頻度が低く（図６（ａ）参
照）、エンジン回転数が高いときには処理頻度が高くな
るものである（図６（ｂ）参照）。

【００３０】次に、上記構成を備えた本実施例の電子ス
ロットル制御装置の制御について説明する。コントロー
ラ９内のＣＰＵ（図示せず）は、車両のイグニッション
がＯＮされると、噴射・点火制御と共に、コントローラ
９内のＲＯＭ（図示せず）に記憶された制御周期切替処
理を実行する。

【００３１】以下、図２のフローチャートに基づいて制
御周期切替処理を説明する。この処理が開始されると、
まず、２ｍｓ経過したか否かを判断し（Ｓ１０１）、経
過していなければ（Ｓ１０１でＮＯ）、そのままこの処
理を抜ける。一方、Ｓ１０１で２ｍｓ経過したならば
（Ｓ１０１でＹＥＳ）、次いでスロットル開度センサ３
からスロットルバルブ開度θを読み取り（Ｓ１０２）、
スロットルバルブ開度θが５゜を越えているか否かを判
断する（Ｓ１０３）。尚、本実施例では２ｍｓ毎にスロ
ットルバルブ開度θを２ｍｓのサンプリング周期で検出
している。

【００３２】Ｓ１０３でスロットルバルブ開度θが５゜
を越えている、即ち低開度域でないならば（Ｓ１０３で
ＹＥＳ）、エンジン回転数が高いとみなし、続いて４ｍ
ｓの制御周期で実行中であることを表す４ｍｓ実行フラ
グのオンオフ状態を調べる（Ｓ１０４）。Ｓ１０４で４
ｍｓ実行フラグがオフのときには、Ｓ１０８に進み、４
ｍｓ実行フラグを反転、つまりこの場合はオフからオン
にし（Ｓ１０８）、本処理を終える。これは、この制御
周期切替処理のＳ１０２以降は２ｍｓ毎に実行されるた
め、４ｍｓの制御周期でデューティ演算処理（スロット
ルバルブ制御）を行うには、１回めはパスし２回めにデ
ューティ演算処理を行う必要があるからである。さて一
方、Ｓ１０４で４ｍｓ実行フラグがオンのときには、今
回４ｍｓ経過したことになるため、周期切替フラグをオ
フにする（Ｓ１０５）。周期切替フラグは、制御周期が
２ｍｓか４ｍｓかを表すフラグであり、この周期切替フ
ラグがオンならば２ｍｓ、オフならば４ｍｓを表す。続
いて、コントローラ９内のＲＯＭに記憶された４ｍｓの
ＰＩＤ制御パラメータを選択し（Ｓ１０６）、ＰＩＤ制
御であるデューティ演算処理を実行する（Ｓ１０７）。
その後、４ｍｓ実行フラグを反転、つまりこの場合はオ
ンからオフにし（Ｓ１０８）、この処理を終える。

【００３３】一方、Ｓ１０３でスロットルバルブ開度θ
が５゜以内、即ち低開度域であるならば（Ｓ１０３でＮ
Ｏ）、エンジン回転数は低いとみなし、周期切替フラグ
をオンにしてこの処理が２ｍｓの制御周期で行われるこ
とを示す（Ｓ１０９）。続いて、コントローラ９内のＲ
ＯＭに記憶された２ｍｓのＰＩＤ制御パラメータを選択
し（Ｓ１１０）、ＰＩＤ制御であるデューティ演算処理
を実行する（Ｓ１１１）。その後、４ｍｓ実行フラグを
オフにし（Ｓ１１２）、この処理を終える。

【００３４】次に、デューティ演算処理について図３の
フローチャートに基づいて説明する。まず、スロットル
バルブ開度θを基に微分演算処理を行う（Ｓ２０１）。
即ち、スロットル開度センサ３からの電圧値を伝達関数

【００３５】

【数４】

【００３６】で処理する。このとき、ＰＩＤ制御パラメ
ータ（ｃ０，ｃ１，ｄ０，ｄ１）は、ｃ０＝１を除き各
制御周期により異なる。次いで、周期切替フラグのオン
オフ状態が前回と今回で同じか否かを判断する（Ｓ２０
２）。周期切替フラグのオンオフ状態が前回と今回で異
なれば（Ｓ２０２でＮＯ）、コントローラ９内のタイマ
に一定時間Ｔ（例えば２０ｍｓ）をセットし（Ｓ２１
２）、Ｓ２０３に進む。一方、周期切替フラグのオンオ
フ状態が前回と今回で同じならば（Ｓ２０２でＹＥ
Ｓ）、Ｓ２０３でタイマが０以下か否かを判断する（Ｓ
２０３）。タイマが０以下ならば（Ｓ２０３でＹＥ
Ｓ）、制御周期が切り替わった後一定時間Ｔが経過した
か、あるいは制御周期が当初から切り替わっていないか
のいずれかであるため、Ｓ２０１における微分演算処理
結果とスロットルバルブ目標開度との差分（偏差）を演
算し（Ｓ２０４）、Ｓ２０５に進む。ここで、スロット
ルバルブ目標開度は、アクセル開度センサからのアクセ
ル開度に基づいてコントローラ９内のＲＯＭに記憶され
たマップ又はテーブルから求められる。

【００３７】一方、タイマが０以下でなければ（Ｓ２０
３でＮＯ）、制御周期が２ｍｓと４ｍｓの間で切り替わ
った後一定時間Ｔが経過していないため、タイマの値を
２ｍｓまたは４ｍｓカウントダウンする（Ｓ２１３）。
尚、カウントダウンする値は、周期切替フラグがオンな
らば２ｍｓ、オフならば４ｍｓとする。続いて、スロッ
トル開度とスロットルバルブ目標開度との差分（偏差）
を演算し（Ｓ２１４）、Ｓ２０５に進む。このＳ２１４
で微分演算処理結果を用いないのは、微分補償はもとも
と高周波域のゲインを高くするための処理なので、ＰＩ
Ｄ制御パラメータが変更された直後は微分演算処理結果
の変動が大きく増幅されてしまうからである。尚、微分
演算処理結果は一定時間Ｔが経過すればすぐに収束す
る。

【００３８】さて、Ｓ２０５では、偏差と比例ゲインの
積の演算結果、及び、偏差を基に積分演算処理を行った
積分演算処理結果の和を求める（Ｓ２０５）。即ち、偏
差を伝達関数

【００３９】

【数５】

【００４０】で処理する。このとき、ＰＩＤ制御パラメ
ータ（ａ０，ａ１，ｂ０，ｂ１）は、ａ０＝ａ１＝１を
除き各制御周期により異なる。尚、積分補償は、高周波
域のゲインを抑える機能を持っているため、挙動変化に
現れないので制御周期が切り替わった直後であっても積
分処理結果を用いる。

【００４１】続いて、Ｓ２０５で求めた和に基づいてデ
ューティを演算し（Ｓ２０６）、演算により求めたデュ
ーティに上下限ガードを施し（Ｓ２０７）、コントロー
ラ９内のＰＷＭ制御部２３に最終出力デューティを書き
換える（Ｓ２０８）。これにより、ＰＷＭ制御部２３
は、セットされたデューティ比でモータ駆動回路１７へ
駆動用のＰＷＭ信号を出力する。このＰＷＭ信号を受け
たモータ駆動回路１７はこのＰＷＭ信号に基づく電流を
ＤＣモータ５に流す。すると、ＤＣモータ５はギア１５
を介してスロットルバルブ１を駆動する。その後、コン
トローラ９内のＲＡＭに記憶された周期切替フラグの前
回値を今回値に書換え（Ｓ２０９）、このデューティ演
算処理を終了する。

【００４２】以上のサンプリング切替処理によるタイミ
ングチャートを図４に示す。尚、上記デューティ演算処
理におけるＰＩＤ制御パラメータは、例えば表１のよう
に設定する。

【００４３】

【表１】

【００４４】上記実施例では、コントローラ９内の同一
ＣＰＵでエンジン制御（噴射・点火制御）とスロットル
バルブ制御（デューティ演算処理）を同時に行うもので
あるが、スロットルバルブ開度θが低開度域（θ≦５ｄ
ｅｇ）では、エンジンの回転数が低いため、ＣＰＵの処
理負荷が軽い（噴射・点火処理の頻度少）。このため、
２ｍｓの制御周期でもこの周期内でデューティ演算処理
（ＰＩＤ演算処理）を終えることができ、スロットルバ
ルブ１の変動量を小さくすることができる。特に、スロ
ットルバルブ開度θが低開度域のときはアイドリング領
域に相当するためエンジン回転の安定性（スロットルバ
ルブ１の位置安定性）の要求が高く、スロットルバルブ
１の変動量を小さくする必要がある。

【００４５】一方、スロットルバルブ開度θが低開度域
でないところ（θ＞５ｄｅｇ）では、エンジン回転数が
高く、ＣＰＵの処理負荷が重い（噴射、点火処理の頻度
多）。このため、２ｍｓの制御周期ではデューティ演算
処理が間に合わなくなり、制御周期のばらつきが大きく
なり、スロットルバルブ１が非常に不安定になるため、
本実施例では、４ｍｓの制御周期に切り替えてデューテ
ィ演算処理を行っている。特に、スロットルバルブ開度
θが低開度域でないところでは少々エンジン回転がばら
ついても（少々スロットルバルブ１の位置安定性が悪く
ても）ドライバビリティ上特に問題がないため、あまり
エンジン回転の安定性は必要ない。

【００４６】尚、スロットルバルブ１の位置安定性の低
下については、制御周期を２ｍｓから４ｍｓに延ばした
ことによるよりも、制御周期がばらつくことによる方が
著しい。従って、トータル的にみれば、制御周期を２ｍ
ｓで固定した場合と比べて、本実施例のように制御周期
を２ｍｓと４ｍｓの間で切り替えた方が、スロットルバ
ルブ１に要求される制御性能をより満足しているのであ
る。

【００４７】また、要求される制御仕様としては、分解
能やオーバーシュート、アンダーシュート量はスロット
ルバルブ開度により許容値が異なるが、開度の低いとこ
ろでは許容値は小さく、開度の高いところでは許容値が
大きい。従って、スロットルバルブ開度の高いところで
は制御周期を長くしてもスロットルバルブ制御に要求さ
れる性能を十分満足することができるのである。

【００４８】上記以外の実施例として、エンジン回転数
をエンジン回転センサから読み取り、エンジン回転数が
低いときにはスロットルバルブの位置安定性の要求が高
いとして制御周期を２ｍｓと短くし、エンジン回転数が
高いときにはスロットルバルブの位置安定性の要求が低
いとして制御周期を４ｍｓと長くしてもよい。この場合
も上記実施例と同様の効果が得られる。

【００４９】また、制御周期を車両の制御状態によって
切り替えてもよい。即ち、クルーズコントロールにより
定速運転の処理が開始されたか否かを判断し、定速運転
が開始されたときには車速を安定させる必要があるため
スロットルバルブの位置安定性の要求が高いとして制御
周期を３ｍｓと短くしてもよい。このときも、ＰＩＤ演
算制御を含むデューティ演算処理を行う場合には、ＰＩ
Ｄ制御パラメータを予めテーブルでもっておくように
し、制御周期を切り替える際には併せて制御パラメータ
も切り替える。尚、車速が安定しているときはエンジン
回転数があまり高くないと考えられ、従って噴射・点火
制御の処理頻度は低いと考えられる。このため、定速運
転中に制御周期内にデューティ演算処理が終らず制御周
期がばらつくというおそれはない。

【００５０】あるいは、トラクションコントロールの処
理が開始されたか否かを判断し、開始されたときにはス
ロットルバルブを全閉にするだけでよいため、スロット
ルバルブの位置安定性の要求が低いとし、制御周期を５
ｍｓと長くしてもよい。また、上記実施例ではサンプリ
ング周期を２ｍｓに固定し制御周期を２ｍｓと４ｍｓの
間で切り替えたが、制御周期をサンプリング周期と一致
させ、サンプリング周期を２ｍｓと４ｍｓの間で切り替
えるようにしてもよい。この場合、スロットルバルブ開
度を読み取ったときには必ずデューティ演算処理を行う
ことになるため、スロットルバルブの開度に応じてサン
プリング周期を切り替えるのではなく、例えば車両の制
御状態（上述のようにクルーズコントロールによる低速
運転時か否か等）に応じてサンプリング周期を切り替え
るようにする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電子スロットル装置の概略構成図である。

【図２】 制御周期切替処理のフローチャートである。

【図３】 デューティ演算処理のフローチャートであ
る。

【図４】 制御周期切替処理のタイミングチャートであ
る。

【図５】 サンプリング周期とスロットルバルブの変動
量の関係を表す説明図である。

【図６】 噴射・点火処理とＰＩＤ演算処理の関係を表
す説明図である。

【図７】 フィードバック経路を表すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１・・・スロットルバルブ、 ３・・・スロットル
開度センサ、５・・・ＤＣモータ、 ７・・
・アクセル開度センサ、９・・・コントローラ、
１１・・・エンジン、１３・・・吸気経路、
１５・・・ギア、１７・・・モータ駆動回路、
１９・・・リターンスプリング、２１・・・Ａ／Ｄ
コンバータ、 ２３・・・ＰＷＭ制御部、２５・・・
燃料噴射弁、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸気経路に設けられたスロッ
   トルバルブの開度を検出する開度検出手段と、 前記開度検出手段により検出されたスロットルバルブ開
   度とスロットルバルブ目標開度とが一致するように所定
   の制御周期毎に前記スロットルバルブの位置を制御する
   スロットルバルブ制御を行う制御手段とを備えたスロッ
   トルバルブ制御装置において、 前記スロットルバルブの位置安定性の要求が高い場合に
   は前記制御周期を短くし、前記スロットルバルブの位置
   安定性の要求が低い場合には前記制御周期を長くする制
   御周期切替手段を備えたことを特徴とするスロットルバ
   ルブ制御装置。
2. 【請求項２】 エンジンの吸気経路に設けられたスロッ
   トルバルブの開度を検出する開度検出手段と、 前記開度検出手段により検出されたスロットルバルブ開
   度とスロットルバルブ目標開度とが一致するように所定
   の制御周期毎に前記スロットルバルブの位置を制御する
   スロットルバルブ制御を行うほか、該スロットルバルブ
   制御よりも優先順位が高く且つエンジン回転数が高いほ
   ど処理頻度が高くなる他の制御を行う制御手段とを備え
   たスロットルバルブ制御装置において、 前記開度検出手段により検出されたスロットルバルブ開
   度が低開度域のときにはエンジン回転数が低いとみなし
   て前記制御周期を短くし、前記スロットルバルブ開度が
   低開度域でないときにはエンジン回転数が高いとみなし
   て前記制御周期を長くする制御周期切替手段を備えたこ
   とを特徴とするスロットルバルブ制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、制御周期に依存する制
   御パラメータに基づいて前記スロットルバルブ制御を行
   うものであって、 前記制御周期切替手段により制御周期が切り替えられる
   際には新たな制御周期に応じて前記制御パラメータを変
   更するパラメータ切替手段を備えたことを特徴とする請
   求項１又は２記載のスロットルバルブ制御装置。