JPH10169470A - Throttle actuator control device - Google Patents

Throttle actuator control device

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Publication number
JPH10169470A
JPH10169470A JP8327069A JP32706996A JPH10169470A JP H10169470 A JPH10169470 A JP H10169470A JP 8327069 A JP8327069 A JP 8327069A JP 32706996 A JP32706996 A JP 32706996A JP H10169470 A JPH10169470 A JP H10169470A
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JP
Japan
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opening
throttle valve
value
throttle
fully closed
Prior art date
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Pending
Application number
JP8327069A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Matsuyama
昌史 松山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP8327069A priority Critical patent/JPH10169470A/en
Publication of JPH10169470A publication Critical patent/JPH10169470A/en
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Testing Of Engines (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)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly detect the totally closed end and fully opened end of a throttle valve so as to prevent the damage of a throttle actuator by detecting the contact of the throttle valve with the totally closed end or fully opened end on the basis of the disturbance estimate, and correcting the opening detection value of the throttle valve at the time of detecting this contact. SOLUTION: A throttle actuator 1 with a DC motor M used for a drive source is provided to drive a throttle valve in an intake passage, and the opening angle of the throttle valve is detected by a throttle angle sensor 2. In this case, a throttle valve controller 4 computes the motor current command value so as to make the throttle valve opening detection value follow the opening command value, and detects the contact of the throttle valve with the totally closed end or fully opened end on the basis of the disturbance estimate estimated by a disturbance estimating means. At the time of detecting the contact of the throttle valve with the totally closed end or fully opened end, the opening detection value of the opening sensor 2 is corrected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アクセルペダルと
機械的な連結機構を介さずにスロットルバルブの開閉を
行なうスロットルアクチュエータの制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a throttle actuator which opens and closes a throttle valve without using a mechanical connection mechanism with an accelerator pedal.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクセルペダルから機械的な連結機構を
介さず、アクチュエータによりスロットルバルブの開閉
を行なうスロットルアクチュエータ制御装置が知られて
いる(例えば、特開平3−271537号公報参照)。
2. Description of the Related Art A throttle actuator control device that opens and closes a throttle valve by an actuator without using a mechanical coupling mechanism from an accelerator pedal is known (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-27137).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、スロットル
バルブはアクチュエータにより全閉端から全開端までの
間で駆動され、スロットルバルブが全閉端または全開端
に当接するとアクチュエータがロックされる。従来のス
ロットルアクチュエータ制御装置では、スロットルバル
ブの開度をフィードバック制御するためにバルブ開度を
センサーによって検出しているが、センサーの取り付け
誤差やスロットルアクチュエータの作動誤差などによっ
て、全閉位置および全開位置におけるセンサー出力が異
なることがある。スロットルバルブ開度をフィードバッ
ク制御している時に、スロットルバルブが全閉端または
全開端に当接すると、スロットルアクチュエータがロッ
クされるためにアクチュエータの負荷電流が増大し、バ
ッテリー電力を無駄に消耗することになる。したがっ
て、スロットルバルブの全閉位置と全開位置をすばやく
正確に検出する必要がある。
By the way, the throttle valve is driven from the fully closed end to the fully open end by the actuator, and when the throttle valve comes into contact with the fully closed end or the fully open end, the actuator is locked. In the conventional throttle actuator control device, the valve opening is detected by a sensor in order to feedback-control the opening of the throttle valve, but the fully closed position and the fully open position are determined by a sensor mounting error or a throttle actuator operating error. May have different sensor outputs. When the throttle valve abuts on the fully closed end or fully open end during feedback control of the throttle valve opening, the throttle actuator is locked and the load current of the actuator increases, which wastes battery power. become. Therefore, it is necessary to quickly and accurately detect the fully closed position and the fully opened position of the throttle valve.

【0004】従来のスロットルアクチュエータ制御装置
の全閉および全開位置の検出方法には次のような方法が
ある。 (1) 開度フィードバック制御における開度目標値と
開度検出値との偏差に基づいて判定する方法。 (2) 開度フィードバック制御によるアクチュエータ
の駆動パルスのデューティー比に基づいて判定する方
法。 (3) 開度フィードバック制御によるアクチュエータ
の負荷電流に基づいて判定する方法。 (4) 開度フィードフォワード制御における開度偏差
に基づいて判定する方法。
There are the following methods for detecting the fully closed and fully opened positions of the conventional throttle actuator control device. (1) A method of determining based on a deviation between an opening target value and an opening detection value in opening feedback control. (2) A method of making a determination based on the duty ratio of the drive pulse of the actuator by the opening feedback control. (3) A method of making a determination based on the load current of the actuator by the opening feedback control. (4) A method based on the opening deviation in the opening feedforward control.

【0005】(1)の方法によれば、スロットルバルブ
が全閉端または全開端に当接してロックすると開度フィ
ードバック制御における開度偏差が増加するので、開度
偏差がしきい値を超えたら全閉または全開位置であると
判定する。しかし、サーボ系の遅れや定常偏差を考慮
し、誤検出を防止するためにしきい値を高めに設定する
必要があり、判定時間がかかって検出が遅れる。
According to the method (1), when the throttle valve abuts on the fully closed end or the fully open end and locks, the opening deviation in the opening feedback control increases. It is determined that it is the fully closed or fully open position. However, it is necessary to set a high threshold value in order to prevent erroneous detection in consideration of the delay of the servo system and the steady-state deviation, and the detection takes a long time and the detection is delayed.

【0006】(2)の方法によれば、スロットルバルブ
が全閉端または全開端に当接してロックすると、開度偏
差の増加にともなって駆動デューティー比が増加するの
で、デューティー比がしきい値を超えたら全閉または全
開位置であると判定する。しかし、駆動デューティー比
にはスロットルバルブとその駆動機構のイナーシャを駆
動する分が含まれているので、誤検出を防止するために
しきい値を高めに設定しなければならず、判定時間がか
かって検出が遅れる。
According to the method (2), when the throttle valve comes into contact with the fully closed end or the fully open end and locks, the drive duty ratio increases with an increase in the opening deviation, so that the duty ratio becomes the threshold value. Is determined to be the fully closed or fully open position. However, since the drive duty ratio includes the amount that drives the inertia of the throttle valve and its drive mechanism, the threshold value must be set higher to prevent erroneous detection. Detection is delayed.

【0007】(3)の方法によれば、スロットルバルブ
が全閉端または全開端に当接してロックするとアクチュ
エータの負荷電流が増加するので、負荷電流がしきい値
を超えたら全閉または全開位置であると判定する。しか
し、負荷電流にはスロットルバルブとその駆動機構のイ
ナーシャを駆動する分が含まれているので、誤検出を防
止するためにしきい値を高めに設定しなければならず、
判定時間がかかって検出が遅れる。さらに、負荷電流を
検出するためのセンサーが必要となり、コストがかか
る。
According to the method (3), the load current of the actuator increases when the throttle valve comes into contact with the fully closed end or the fully open end and locks. Therefore, when the load current exceeds the threshold value, the fully closed or fully open position is reached. Is determined. However, since the load current includes an amount that drives the inertia of the throttle valve and its drive mechanism, the threshold value must be set higher to prevent erroneous detection.
The detection takes a long time and the detection is delayed. Further, a sensor for detecting the load current is required, which increases the cost.

【0008】(4)のフィードフォワードによる全閉お
よび全開位置の学習では、フリクションに負けない大き
なデューティー比を設定する必要があるので、スロット
ルバルブがフィードバック制御に比べて速い速度で全閉
端または全開端に衝突し、スロットルアクチュエータの
耐久性を損うおそれがある。
In the learning of the fully closed and fully opened positions by the feed forward in (4), it is necessary to set a large duty ratio which does not lose friction, so that the throttle valve is fully closed or fully opened at a speed higher than the feedback control. It may collide with the end and impair the durability of the throttle actuator.

【0009】本発明の目的は、スロットルバルブの全閉
位置と全開位置をすばやく正確に検出することにある。
An object of the present invention is to quickly and accurately detect a fully closed position and a fully opened position of a throttle valve.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の一実施の形態の
構成を示す図1および図2により本発明を説明すると、 (1) 請求項1の発明は、内燃機関のスロットルバル
ブを開閉するアクチュエータ1と、アクチュエータを駆
動する駆動手段5と、スロットルバルブの開度を検出す
る開度検出手段2,3と、開度検出値θを開度指令値θ
rに追従させるための駆動指令値Irを演算して駆動手
段5を制御する制御手段4(16〜19)と、駆動指令
値Irと開度検出値θとに基づいてアクチュエータ1に
加わる外乱を推定し、駆動指令値Irを補正する外乱推
定手段4(11〜15)とを備えたスロットルアクチュ
エータ制御装置であって、外乱推定手段4(11〜1
5)による外乱推定値u2に基づいてスロットルバルブ
が全閉端または全開端に当接したことを検出する開閉端
検出手段4と、開閉端検出手段4によりスロットルバル
ブの全閉端または全開端への当接が検出された時に開度
検出手段2,3の開度検出値を補正する開度検出値補正
手段4とを備える。外乱推定値u2に基づいてスロット
ルバルブの全閉端または全開端への当接を検出し、当接
検出時にスロットルバルブの開度検出値を補正する。 (2) 請求項2のスロットルアクチュエータ制御装置
は、開閉端検出手段4によって、外乱推定値が所定値を
超える状態が所定時間続いたらスロットルバルブが全閉
端または全開端に当接していると判定するようにしたも
のである。 (3) 請求項3のスロットルアクチュエータ制御装置
は、開閉端検出手段4によりスロットルバルブの全閉端
または全開端への当接が検出されても開度検出値補正手
段4はすぐに開度検出値を補正せず、制御手段4(16
〜19)が駆動手段5の制御を一時停止し、制御手段4
(16〜19)による制御再開後にふたたび開閉端検出
手段4によりスロットルバルブの全閉端または全開端へ
の当接が検出されたら、開度検出値補正手段4は開度検
出手段4の開度検出値を補正するようにしたものであ
る。 (4) 請求項4のスロットルアクチュエータ制御装置
は、開閉端検出手段4および開度検出値補正手段4は、
所定の操作に応じてスロットルバルブの全閉端および全
開端の位置学習モードへ移行するようにしたものであ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 showing the configuration of an embodiment of the present invention. (1) The invention of claim 1 opens and closes a throttle valve of an internal combustion engine. Actuator 1, driving means 5 for driving the actuator, opening detection means 2, 3 for detecting the opening of the throttle valve, and opening detection value θ as opening command value θ
control means 4 (16 to 19) for calculating a drive command value Ir for following r and controlling the drive means 5, and a disturbance applied to the actuator 1 based on the drive command value Ir and the opening detection value θ. And a disturbance estimating means 4 (11 to 15) for estimating and correcting the drive command value Ir.
5) the open / close end detecting means 4 for detecting that the throttle valve has come into contact with the fully closed end or the fully open end based on the disturbance estimated value u2; And an opening detection value correcting means 4 for correcting the opening detection values of the opening detecting means 2 and 3 when the contact of the opening is detected. A contact with the fully closed end or the fully open end of the throttle valve is detected based on the estimated disturbance value u2, and the detected value of the opening of the throttle valve is corrected when the contact is detected. (2) In the throttle actuator control device of claim 2, the open / close end detecting means 4 determines that the throttle valve is in contact with the fully closed end or the fully open end when the estimated disturbance value exceeds a predetermined value for a predetermined time. It is something to do. (3) In the throttle actuator control device according to the third aspect, even if the open / close end detecting means 4 detects the contact of the throttle valve with the fully closed end or the fully open end, the detected opening degree correction means 4 immediately detects the opening degree. Without correcting the value, the control means 4 (16
19) temporarily suspends the control of the driving means 5;
If the contact with the fully closed end or the fully open end of the throttle valve is detected again by the open / close end detection means 4 after the restart of the control by (16 to 19), the opening detection value correction means 4 sets the opening of the opening detection means 4 The detection value is corrected. (4) In the throttle actuator control device according to the fourth aspect, the open / close end detection means 4 and the opening degree detection value correction means 4
The mode shifts to a position learning mode for the fully closed end and the fully open end of the throttle valve in response to a predetermined operation.

【0011】上記課題を解決するための手段の項では説
明を解りやすくするために発明の一実施の形態の図面を
参照したが、本発明が発明の一実施の形態に限定される
ものではない。
In the section of the means for solving the problems described above, for ease of explanation, reference has been made to the drawings of an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the embodiment of the invention. .

【0012】[0012]

【発明の効果】【The invention's effect】

(1) 請求項1の発明によれば、外乱推定値に基づい
てスロットルバルブの全閉端または全開端への当接を検
出し、当接検出時にスロットルバルブの開度検出値を補
正するようにしたので、スロットルバルブの全閉端と全
開端をすばやく正確に検出することができ、スロットル
バルブが開閉端へ当接してバッテリー電力を無駄に消費
することが避けられ、スロットルアクチュエータの機械
的な損傷を防止することができる。 (2) 請求項2の発明によれば、外乱推定値が所定値
を超える状態が所定時間続いたらスロットルバルブが全
閉端または全開端に当接していると判定するようにした
ので、スロットルバルブの開閉端への当接を確実に検出
できる。 (3) 請求項3の発明によれば、スロットルバルブの
全閉端または全開端への当接が検出されてもすぐに開度
検出値を補正せず、アクチュエータの駆動制御を一時停
止し、制御再開後にふたたびスロットルバルブの全閉端
または全開端への当接が検出されたら開度検出値を補正
する。これにより、スロットルバルブまたはその駆動機
構が異物によりロックされていた場合には、フィードバ
ック制御の停止と再開の間に異物が自然に取り除かれる
ことがあるので、上述した全閉位置および全開位置の誤
認を防止できる確立が高くなる。 (4) 請求項4の発明によれば、所定の操作に応じて
スロットルバルブの全閉端および全開端の位置学習モー
ドへ移行するようにした。例えばイグニッションキーを
オフした時に開閉端の学習モードへ移行すれば、次回の
走行時にはスロットルバルブの開閉端をすばやく正確に
検出でき、スロットルバルブの開閉端の補正を合理的に
行なうことができる。
(1) According to the first aspect of the present invention, the contact of the throttle valve with the fully closed end or the fully open end is detected based on the estimated disturbance value, and the detected value of the opening of the throttle valve is corrected when the contact is detected. As a result, the fully closed end and the fully open end of the throttle valve can be quickly and accurately detected, and it is possible to prevent the throttle valve from contacting the open / close end to wastefully consume battery power. Damage can be prevented. (2) According to the second aspect of the invention, if the estimated disturbance value exceeds a predetermined value for a predetermined time, it is determined that the throttle valve is in contact with the fully closed end or the fully open end. Abutment on the open / close end can be reliably detected. (3) According to the third aspect of the invention, even if the contact of the throttle valve with the fully closed end or the fully opened end is detected, the opening detection value is not immediately corrected, and the drive control of the actuator is temporarily stopped. When the contact with the fully closed end or the fully open end of the throttle valve is detected again after the restart of the control, the opening detection value is corrected. As a result, if the throttle valve or its driving mechanism is locked by the foreign matter, the foreign matter may be naturally removed between the stop and the restart of the feedback control. Is more likely to be prevented. (4) According to the invention of claim 4, the mode is shifted to the position learning mode of the fully closed end and the fully open end of the throttle valve in accordance with the predetermined operation. For example, if the mode is shifted to the learning mode of the open / close end when the ignition key is turned off, the open / close end of the throttle valve can be quickly and accurately detected at the next traveling, and the open / close end of the throttle valve can be corrected rationally.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

−発明の第1の実施の形態− 図1は発明の第1の実施の形態の構成を示す図である。
スロットルアクチュエータ1は、内燃機関の吸入空気流
路に設けられたバタフライ型スロットルバルブを駆動す
る。駆動源にはDCモータが用いられ、モータの出力を
減速機により減速して、ばねにより付勢されたスロット
ルバルブを開閉駆動する。センサー2はスロットルバル
ブの開口角度を検出する。この実施形態ではアナログ信
号を出力する安価なポテンショメータ式とするが、高精
度な光学式エンコーダを用いてもよい。センサー信号処
理回路3は増幅器およびA/D変換器を有し、角度セン
サー2からのアナログ信号を増幅してディジタル信号に
変換する。
-First Embodiment of the Invention- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the invention.
The throttle actuator 1 drives a butterfly type throttle valve provided in an intake air flow path of an internal combustion engine. A DC motor is used as a drive source, and the output of the motor is reduced by a speed reducer to open / close a throttle valve biased by a spring. The sensor 2 detects the opening angle of the throttle valve. In this embodiment, an inexpensive potentiometer that outputs an analog signal is used, but a high-precision optical encoder may be used. The sensor signal processing circuit 3 has an amplifier and an A / D converter, and amplifies an analog signal from the angle sensor 2 and converts it into a digital signal.

【0014】スロットルバルブコントローラ4はマイク
ロコンピュータおよびその周辺部品から構成され、スロ
ットルバルブ開度検出値が開度指令値に追従するような
モータ電流指令値を演算する。電流制御アンプ5は、実
際のモータ電流がモータ電流指令値に追従するようにパ
ワートランジスタのスイッチング時間を制御する。
The throttle valve controller 4 is composed of a microcomputer and its peripheral parts, and calculates a motor current command value such that the detected throttle valve opening value follows the opening command value. The current control amplifier 5 controls the switching time of the power transistor so that the actual motor current follows the motor current command value.

【0015】なお、この実施形態では電流検出センサー
を用いたフィードバック式電流制御アンプで構成してい
るが、電流制御アンプはこの実施形態に限定されない。
例えば、スロットル開度と後述のモデルマッチング補償
器出力とに基づいて、後述の外乱補償器で一定化された
制御対象の動特性モデルでモータの逆起電力を推定し、
この逆起電力推定値で電流指令値から求まる有効電圧を
補正して電流制御用パワートランジスタのスイッチング
時間を演算制御するフィードフォワード式電流制御アン
プを用いてもよい。
In this embodiment, a feedback type current control amplifier using a current detection sensor is used, but the current control amplifier is not limited to this embodiment.
For example, based on the throttle opening and the output of a model matching compensator described later, the back electromotive force of the motor is estimated using a dynamic characteristic model of the control target that is stabilized by a disturbance compensator described below,
A feed-forward type current control amplifier may be used which corrects the effective voltage obtained from the current command value with the estimated back electromotive force and arithmetically controls the switching time of the current control power transistor.

【0016】図2は、スロットルバルブコントローラ4
の構成を示す制御ブロック図である。スロットルバルブ
コントローラ4は、好ましくない外乱やパラメータ変動
を抑制するための外乱補償器(ロバスト補償器とも呼
ぶ)11〜15と、スロットル開度指令値に対する実ス
ロットル開度の応答性を予め設定した所望の応答特性に
一致させるためのモデルマッチング補償器16〜19と
を有する。
FIG. 2 shows a throttle valve controller 4.
FIG. 3 is a control block diagram showing the configuration of FIG. The throttle valve controller 4 includes disturbance compensators (also referred to as robust compensators) 11 to 15 for suppressing undesired disturbances and parameter fluctuations, and a desired response in which the response of the actual throttle opening to the throttle opening command value is set in advance. And model matching compensators 16 to 19 for matching the response characteristics of

【0017】なお、電流制御アンプ5、モータとバルブ
可動機構からなるスロットルアクチュエータ1、角度セ
ンサー2およびセンサー信号処理回路3がコントローラ
4の制御対象であり、また、スロットル開度指令値θr
がスロットルバルブ開度指令値(目標値)、電流指令値
Irが駆動指令値(操作量)、スロットル開度θがスロ
ットルバルブ開度検出値(制御量)である。
The current control amplifier 5, the throttle actuator 1 comprising a motor and a valve movable mechanism, the angle sensor 2, and the sensor signal processing circuit 3 are controlled by the controller 4, and the throttle opening command value θr
Is a throttle valve opening command value (target value), a current command value Ir is a drive command value (operating amount), and the throttle opening θ is a throttle valve opening detection value (control amount).

【0018】まず、外乱補償器11〜15について説明
する。電流指令値Irからスロットル開度θまでの制御
対象の連続系伝達特性Gp(s)を(K/(as2+b
s+c))(以下、0次/2次と表わす)とし、これを
離散化した伝達特性をGp(z-1)で表わす。
First, the disturbance compensators 11 to 15 will be described. The continuous system transfer characteristic Gp (s) of the controlled object from the current command value Ir to the throttle opening θ is represented by (K / (as 2 + b)
s + c)) (hereinafter referred to as 0th order / 2nd order), and a transfer characteristic obtained by discretizing this is represented by Gp (z -1 ).

【数1】 (Equation 1)

【0019】Gp(z-1)のゼロ点(−bp0/bp
1)は、サンプリングタイムが小さいほど−1に収束す
るので、Gp(z-1)の逆系を補償器に用いると不安定
になってしまう。これを避けるために、次のように外乱
補償器を設計する。制御ブロック11は、定常ゲインが
1であるローパスフィルタH0(z-1)に、Gp
(z-1)のゼロ点を有するQ(z-1)を付加したフィル
タH(z-1)である。この制御ブロック11は、電流指
令値Irをローパスフィルタ処理して電流指令値Ir’
を出力する。
The zero point (-bp0 / bp) of Gp (z -1 )
Since 1) converges to −1 as the sampling time becomes shorter, it becomes unstable when the inverse system of Gp (z −1 ) is used for the compensator. To avoid this, a disturbance compensator is designed as follows. The control block 11 adds Gp to the low-pass filter H0 (z −1 ) having a steady-state gain of 1.
(Z -1) is the filter H obtained by adding the Q (z -1) having a zero point (z -1). The control block 11 performs a low-pass filter process on the current command value Ir to perform the current command value Ir ′
Is output.

【数2】H(z-1)=H0(z-1)・Q(z-1H (z -1 ) = H0 (z -1 ) · Q (z -1 )

【0020】制御ブロック12はフィルタH(z-1)/
Gp(z-1)である。したがって、−1に収束するゼロ
点が相殺され、制御ブロック12は安定なディジタルフ
ィルタとなる。この制御ブロック12は、電流指令値I
rからスロットル開度θまでの制御対象の離散系伝達特
性Gp(z-1)と、スロットル開度θとに基づいて電流
指令値を逆算し、さらにローパスフィルタ処理して電流
指令値Ir”を出力する。
The control block 12 has a filter H (z -1 ) /
Gp (z -1 ). Therefore, the zero points converging to -1 are canceled, and the control block 12 becomes a stable digital filter. The control block 12 controls the current command value I
The current command value is inversely calculated based on the discrete system transfer characteristic Gp (z -1 ) of the controlled object from r to the throttle opening θ and the throttle opening θ. Output.

【0021】減算器14は、電流指令値Ir”から電流
指令値Ir’を減算して、電流アンプ5からセンサー信
号処理回路3までの制御対象の外乱やパラメータ変動に
よる電流指令値Irのずれ量u2(以下、外乱推定値と
呼ぶ)を求める。さらに、減算器15は電流指令値u1
から外乱推定値u2を減算して補正し、外乱やパラメー
タ変動による影響を排除した電流指令値Irを出力す
る。
The subtractor 14 subtracts the current command value Ir ′ from the current command value Ir ″, and displaces the current command value Ir due to disturbance of a control target from the current amplifier 5 to the sensor signal processing circuit 3 or a parameter variation. u2 (hereinafter referred to as a disturbance estimation value) Further, the subtractor 15 outputs a current command value u1.
Is corrected by subtracting the disturbance estimated value u2 from the current value, and outputs the current command value Ir excluding the influence of disturbance and parameter fluctuation.

【0022】外乱推定値u2は、制御対象に外乱やパラ
メータ変動がない場合にゼロとなる。制御対象に外乱d
やパラメータ変動Δがある場合には、
The disturbance estimation value u2 becomes zero when there is no disturbance or parameter fluctuation in the control target. Disturbance d
Or parameter variation Δ,

【数3】 となり、H(z-1)のゲイン特性が1である周波数帯域
では、
(Equation 3) In the frequency band where the gain characteristic of H (z -1 ) is 1,

【数4】θ=Gp(z-1)・u1 となる。つまり、外乱やパラメータ変動の影響が完全に
キャンセルされて、制御対象の動特性がノミナルモデル
Gp(z-1)に一定化される。H(z-1)のカットオフ
周波数を上げると高周波数域まで同様な効果が得られる
が、逆にハイゲインフィードバックとなり、安定余裕が
減少するのでトレードオフ設計が必要となる。
4 = Gp (z −1 ) · u1 That is, the influence of the disturbance and the parameter fluctuation is completely canceled, and the dynamic characteristics of the control target are fixed to the nominal model Gp (z -1 ). When the cutoff frequency of H (z -1 ) is increased, the same effect can be obtained up to a high frequency range. However, a high gain feedback is obtained, and the stability margin is reduced. Therefore, a trade-off design is required.

【0023】制御ブロック13はモータ電流の上下限に
相当するリミッタであり、実際の制御対象の入力である
モータ電流が飽和した時に外乱補償器の入力を制限する
ことによって、外乱推定値u2に誤差が溜まるのを防止
して応答性能の劣化を防ぐ。
The control block 13 is a limiter corresponding to the upper and lower limits of the motor current, and limits the input of the disturbance compensator when the motor current, which is the actual input of the control target, is saturated, thereby producing an error in the estimated disturbance value u2. To prevent the deterioration of response performance.

【0024】次に、モデルマッチング補償器16〜19
について説明する。まず、所望の応答特性を連続系規範
モデル伝達特性Gm0(s)(0次/2次)で与える。
これを離散化した規範モデル伝達特性をGm0(z-1
とすると、制御対象の伝達特性Gp(z-1)と同様に、
サンプリングタイムを小さくすると−1に収束するゼロ
点を有する。したがって、モデルマッチング補償器の設
計の際に両者を相殺させる目的で、規範モデル伝達特性
Gm0(z-1)のゼロ点を制御対象伝達特性Gp
(z-1)のゼロ点で置き換えたGm(z-1)を規範モデ
ル伝達特性として用いる。なお、サンプリングタイムが
充分小さければ、Gm(z-1)とGm0(z-1)との差
はほとんどなく、実用上問題はない。
Next, the model matching compensators 16 to 19
Will be described. First, a desired response characteristic is given as a continuous system reference model transfer characteristic Gm0 (s) (0th order / 2nd order).
The reference model transfer characteristic obtained by discretizing this is Gm0 (z -1 ).
Then, similarly to the transfer characteristic Gp (z -1 ) of the controlled object,
When the sampling time is reduced, there is a zero point that converges to -1. Therefore, the zero point of the reference model transfer characteristic Gm0 (z −1 ) is set to the control target transfer characteristic Gp for the purpose of canceling both at the time of designing the model matching compensator.
(Z -1) using Gm is replaced by zero point (z -1) as reference model transfer characteristic. If the sampling time is sufficiently short, there is almost no difference between Gm (z -1 ) and Gm0 (z -1 ), and there is no practical problem.

【数5】 (Equation 5)

【0025】数式1と数式5の各係数を用いると、モデ
ルマッチング補償器の制御ブロック16は1/R
(z-1)、制御ブロック17はL(z-1)、制御ブロッ
ク18はBmfで構成される。
Using the coefficients of Equations 1 and 5, the control block 16 of the model matching compensator uses 1 / R
(Z -1 ), the control block 17 is composed of L (z -1 ), and the control block 18 is composed of Bmf.

【数6】 (Equation 6)

【0026】図3は、スロットルバルの開度制御プログ
ラムを示すフローチャートである。このフローチャート
により、第1の実施の形態のスロットルバルブの全閉位
置および全開位置の検出および補正処理を説明する。コ
ントローラ4のマイクロコンピュータは例えば2mSご
とにこの制御プログラムを実行する。ステップ1で、セ
ンサー2から出力されるスロットルバルブの開口角度θ
に応じた電圧信号を増幅してA/D変換する。続くステ
ップ2で、ディジタル信号に変換された電圧信号をスロ
ットル開度θに変換する。ステップ3では、乗員のアク
セルペダルの操作量などによりアクチュエータの開度指
令値θrを決定する。
FIG. 3 is a flowchart showing a throttle valve opening control program. With reference to this flowchart, the detection and correction processing of the fully closed position and the fully open position of the throttle valve according to the first embodiment will be described. The microcomputer of the controller 4 executes this control program every 2 ms, for example. In step 1, the opening angle θ of the throttle valve output from the sensor 2
Is amplified and A / D converted. In the following step 2, the voltage signal converted into the digital signal is converted into the throttle opening θ. In step 3, the opening command value θr of the actuator is determined based on the operation amount of the accelerator pedal by the occupant.

【0027】ステップ4において、精度の違うスロット
ル開度の切り換えを行なう。スロットル角度センサー2
のアナログ出力信号を増幅してA/D変換し、スロット
ル開度計測値として外乱補償器11〜15とモデルマッ
チング補償器16〜19の演算に用いると、センサー2
のアナログ出力信号には必ずある程度のノイズが混入す
るので、外乱補償器11〜15が充分に機能せず、目標
とするスロットル制御分解能を実現できない場合があ
る。
In step 4, the throttle opening with different precision is switched. Throttle angle sensor 2
Is amplified and A / D-converted, and is used as a throttle opening measurement value in the calculation of the disturbance compensators 11 to 15 and the model matching compensators 16 to 19.
The analog output signal always contains a certain amount of noise, so that the disturbance compensators 11 to 15 may not function sufficiently and may not achieve the target throttle control resolution.

【0028】そこで、図4に示すように、スロットル角
度センサー2のアナログ出力信号を大きく増幅(この例
では4倍)することによって、増幅器の有効周波数域を
上回る高周波ノイズを相対的に低減する。また、A/D
変換器の入力電圧には当然、上限があるので、非常に高
いスロットル制御分解能が必要となるアイドル制御時、
つまり低スロットル開度域のみこれを行ない、単位合せ
の後、図5に示すように増幅しない通常のA/D変換値
と補間演算してスロットルバルブ開度検出値として用い
る。滑らかに両方のA/D変換値をつなぐためには、増
幅しない通常のA/D変換値や1サンプル周期前に補間
演算した値に基づいて、双方の間で補間演算する。
Therefore, as shown in FIG. 4, the analog output signal of the throttle angle sensor 2 is greatly amplified (four times in this example) to relatively reduce high frequency noise exceeding the effective frequency range of the amplifier. A / D
Since the input voltage of the converter naturally has an upper limit, at the time of idle control where a very high throttle control resolution is required,
In other words, this is performed only in the low throttle opening range, and after unit matching, as shown in FIG. 5, interpolation is performed with a normal A / D conversion value that is not amplified and used as a throttle valve opening detection value. In order to smoothly connect both A / D conversion values, an interpolation operation is performed between the two based on a normal A / D conversion value that is not amplified or a value obtained by performing an interpolation operation one sample cycle earlier.

【数7】補間値=k・(A/D変換値2)+(1−k)
・(A/D変換値1)、 ここで、(A/D変換値1)≦θの場合はk=1、θ2
<(A/D変換値1<θ1の場合は0<k<1、θ2≦
(A/D変換値1)の場合はk=0とする。
[Mathematical formula-see original document] Interpolation value = k * (A / D conversion value 2) + (1-k)
(A / D conversion value 1), where (A / D conversion value 1) ≦ θ, k = 1, θ2
<(A / D conversion value 1 <θ1 when 0 <k <1, θ2 ≦
In the case of (A / D conversion value 1), k = 0.

【0029】ステップ5において、エンジンの制御状態
に応じて図2に示す制御ブロック11および12の外乱
補償器(ロバスト補償器)の周波数特性を切り換え、上
述した図2に示す外乱補償器11〜15の演算を行なっ
て外乱推定値u2を算出する。外乱補償器の周波数特性
の切り換えについては後述する。ステップ6で、図2に
示すモデルマッチング補償器16〜19によって、スロ
ットル開度指令値に対する実スロットル開度の応答性を
予め設定した所望の応答特性に一致させる。
In step 5, the frequency characteristics of the disturbance compensators (robust compensators) of the control blocks 11 and 12 shown in FIG. 2 are switched according to the control state of the engine, and the disturbance compensators 11 to 15 shown in FIG. Is calculated to calculate the disturbance estimation value u2. Switching of the frequency characteristic of the disturbance compensator will be described later. In step 6, the model matching compensators 16 to 19 shown in FIG. 2 match the response of the actual throttle opening with respect to the throttle opening command value to a predetermined desired response characteristic.

【0030】ステップ7〜12において、スロットルバ
ルブの全閉および全開位置を検出して位置の補正を行な
う。ステップ7で、外乱推定値u2の絶対値が後述する
しきい値αを超えているかどうかを判定する。|u2|
がしきい値αを超えていれば、ステップ9へ進んでカウ
ンターCONTをインクリメントし、続くステップ10
でカウンターによる計測時間が所定時間tを超えている
かどうかを判定する。なお、|u2|がしきい値αを超
えていなければステップ8でカウンターをクリヤーす
る。
In steps 7 to 12, the fully closed and fully opened positions of the throttle valve are detected to correct the position. In step 7, it is determined whether or not the absolute value of the disturbance estimation value u2 exceeds a threshold value α described later. | U2 |
Is greater than the threshold value α, the process proceeds to step 9 where the counter CONT is incremented.
It is determined whether the time measured by the counter exceeds a predetermined time t. If | u2 | does not exceed the threshold value α, the counter is cleared in step 8.

【0031】外乱推定値の絶対値|u2|がしきい値α
を超えている時間が所定時間tよりも長い時は、ステッ
プ11でスロットルバルブが全閉端または全開端に当接
してロックしていると判断し、ステップ12で角度セン
サー2の出力と全閉位置または全開位置の関係を補正す
る。なお、スロットルバルブが全閉端に当接したか、ま
たは全開端に当接したかはその時のスロットルバルブの
駆動方向、すなわち閉じ方向に駆動しているか、開方向
に駆動しているかにより容易に判断できる。
The absolute value | u2 |
If the time exceeding the predetermined time t is longer than the predetermined time t, it is determined in step 11 that the throttle valve is in contact with the fully closed end or the fully open end and is locked. Correct the relationship between the position and the fully open position. Whether the throttle valve has contacted the fully closed end or the fully open end can be easily determined by the driving direction of the throttle valve at that time, that is, whether the throttle valve is driven in the closing direction or in the opening direction. I can judge.

【0032】ステップ8において、図2に示すモデルマ
ッチング補償器16〜19により算出した電流指令値u
1から外乱補償器11〜14により算出した外乱推定値
u2を減算して補正し、外乱やパラメータ変動による影
響を排除した電流指令値Irを求め、電流制御増幅器5
へ出力する。
In step 8, the current command value u calculated by the model matching compensators 16 to 19 shown in FIG.
1 is corrected by subtracting the disturbance estimated value u2 calculated by the disturbance compensators 11 to 14 to obtain a current command value Ir excluding the influence of disturbance and parameter fluctuation.
Output to

【0033】図6は、図3のステップ5におけるロバス
ト補償器の周波数特性の切り換え処理を示すフローチャ
ートである。ステップ51と52において、周波数特性
の異なるロバスト補償器1(カットオフ周波数f1〔H
z〕)とロバスト補償器2(カットオフ周波数f2〔H
z〕)によって、外乱推定値1と外乱推定値2を演算す
る。続くステップ53で、エンジンの制御状態量である
実スロットル開度θに応じて外乱推定値1または外乱推
定値2を選択する。
FIG. 6 is a flowchart showing the switching process of the frequency characteristic of the robust compensator in step 5 of FIG. In steps 51 and 52, the robust compensator 1 (cutoff frequency f1 [H
z]) and the robust compensator 2 (cutoff frequency f2 [H
z]), the disturbance estimation value 1 and the disturbance estimation value 2 are calculated. In the following step 53, the disturbance estimation value 1 or the disturbance estimation value 2 is selected according to the actual throttle opening degree θ which is the control state amount of the engine.

【数8】θ>θoの場合は、外乱推定値1を選択、 θ<θoの場合は、外乱推定値2を選択 複数の外乱補償器によって演算された複数の外乱推定値
を、スロットル開度などのエンジン制御状態に応じて選
択することによって、外乱補償器の特性をリアルタイム
に大きく変更することができ、これにより実スロットル
開度の段差を最小に押え且つ連続的にすることができ
る。
When θ> θo, the disturbance estimation value 1 is selected, and when θ <θo, the disturbance estimation value 2 is selected. The plurality of disturbance estimation values calculated by the plurality of disturbance compensators are used to calculate the throttle opening. Thus, the characteristics of the disturbance compensator can be largely changed in real time, and the step of the actual throttle opening can be minimized and made continuous.

【0034】このように、外乱推定値に基づいてスロッ
トルバルブの全閉端または全開端への当接を検出し、当
接検出時にスロットルバルブの開度検出値を補正するよ
うにしたので、スロットルバルブの全閉端と全開端をす
ばやく正確に検出することができ、スロットルバルブが
開閉端へ当接してバッテリー電力を無駄に消費すること
が避けられ、スロットルアクチュエータの機械的な損傷
を防止することができる。また、外乱推定値が所定値を
超える状態が所定時間続いたらスロットルバルブが全閉
端または全開端に当接していると判定するようにしたの
で、スロットルバルブの開閉端への当接を確実に検出で
きる。
As described above, the contact of the throttle valve with the fully closed end or the fully opened end is detected based on the estimated disturbance value, and the detected value of the throttle valve opening is corrected when the contact is detected. Fully closed and fully open ends of the valve can be detected quickly and accurately, so that the throttle valve does not contact the open / closed end to waste battery power and prevent mechanical damage to the throttle actuator. Can be. In addition, when the estimated disturbance value exceeds a predetermined value for a predetermined time, it is determined that the throttle valve is in contact with the fully closed end or the fully open end. Can be detected.

【0035】なお、上述した第1の実施の形態ではスロ
ットルバルブが全閉端または全開端に当接してロックし
たことを検出し、スロットルバルブ角度センサーの出力
を補正するようにした。しかし、スロットルバルブまた
はその駆動機構に異物が挟まれ、スロットルバルブが全
閉端および全開端以外の位置でロックすることがある。
そのような場合にスロットルバルブが全閉端または全開
端に当接していると判断して角度センサーの出力を補正
すると、かえって検出誤差が大きくなってしまう。
In the above-described first embodiment, the output of the throttle valve angle sensor is corrected by detecting that the throttle valve abuts on the fully closed end or the fully open end and locks. However, a foreign substance may be caught in the throttle valve or its driving mechanism, and the throttle valve may lock at a position other than the fully closed end and the fully opened end.
In such a case, if it is determined that the throttle valve is in contact with the fully closed end or the fully open end and the output of the angle sensor is corrected, the detection error will be rather increased.

【0036】そこで、スロットルバルブのロック状態が
検出されたら、すぐに角度センサーの補正処理をせず、
いったんフィードバック制御を停止する。この時、制御
停止時にばねにより全閉と全開の中間開度に保持される
構成のスロットルバルブでは、初期位置である中間開度
に復帰する。その後、ふたたびフィードバック制御を開
始し、改めてスロットルバルブのロック状態が検出され
たら全閉端または全開端に当接していると判断してセン
サー出力の位置補正を行なう。一方、スロットルバルブ
またはその駆動機構が異物によりロックされていた場合
には、フィードバック制御の停止と再開の間に異物が自
然に取り除かれることがあるので、上述した全閉位置お
よび全開位置の誤認を防止できる確立が高くなる。
Therefore, when the locked state of the throttle valve is detected, the angle sensor is not immediately corrected,
Stop the feedback control once. At this time, when the control is stopped, the throttle valve is configured to be held at an intermediate opening degree between the fully closed state and the fully opened state by a spring, and returns to the intermediate position which is the initial position. Thereafter, feedback control is started again, and if the locked state of the throttle valve is detected again, it is determined that the throttle valve is in contact with the fully closed end or the fully open end, and the position of the sensor output is corrected. On the other hand, if the throttle valve or its driving mechanism is locked by a foreign object, the foreign object may be naturally removed between the stop and the restart of the feedback control. The probability of prevention can be increased.

【0037】−発明の第2の実施の形態− スロットルバルブ開度のフィードバック制御中に、イグ
ニッションキーのオフ操作などの所定の操作により全閉
位置および全開位置の学習モードへ移行し、全閉位置お
よび全開位置を補正する第2の実施の形態を説明する。
図7は第2の実施の形態のスロットルバルブの開度制御
プログラムを示す。なお、この第2の実施の形態の構成
は図1および図2に示す第1の実施の形態の構成と同様
であり説明を省略する。また、図3に示すプログラムと
同様な処理を行なうステップに対しては同一のステップ
番号を付して相違点を中心に説明する。さらに、この実
施の形態では全閉位置学習モードについて説明し、全開
位置学習モードについての説明を省略する。
Second Embodiment of the Invention During the feedback control of the throttle valve opening, the operation shifts to the learning mode of the fully closed position and the fully opened position by a predetermined operation such as an operation of turning off the ignition key, and the fully closed position is changed. A second embodiment for correcting the fully open position will be described.
FIG. 7 shows a throttle valve opening control program according to the second embodiment. The configuration of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and a description thereof will be omitted. Steps that perform the same processing as in the program shown in FIG. 3 will be assigned the same step numbers, and differences will be mainly described. Further, in this embodiment, the fully closed position learning mode will be described, and the description of the fully opened position learning mode will be omitted.

【0038】実スロットル開度算出後のステップ21に
おいて全閉位置学習モードが設定されたらステップ22
へ進み、スロットル開度指令値θrを閉じ方向に減少さ
せる。続くステップ4〜6で、上述したようにスロット
ル開度の補間と単位変更を行ない、外乱補償器(ロバス
ト補償器)とモデルマッチング補償器の演算を行なう。
スロットル開度指令値θrを閉じ方向に減少させながら
外乱推定値u2をモニターし、ステップ23で外乱推定
値の絶対値|u2|がしきい値αを超えているかどうか
を判定する。|u2|がしきい値αを超えたらステップ
24へ進み、カウンターをインクリメントする。なお、
外乱推定値の|u2|がしきい値αを超えていなければ
ステップ25でカウンターをクリヤーする。ステップ2
6でカウンターの計測時間が所定時間tを超えたらスロ
ットルバルブが全閉端に当接していると判断し、ステッ
プ27で角度センサー2の出力を補正し、ステップ28
で全閉位置の学習を終了する。
If the fully closed position learning mode is set in step 21 after the calculation of the actual throttle opening, step 22
Then, the throttle opening command value θr is decreased in the closing direction. In the following steps 4 to 6, the interpolation and the unit change of the throttle opening are performed as described above, and the calculation of the disturbance compensator (robust compensator) and the model matching compensator is performed.
The disturbance estimation value u2 is monitored while decreasing the throttle opening command value θr in the closing direction, and it is determined in step 23 whether the absolute value | u2 | of the disturbance estimation value exceeds the threshold α. When | u2 | exceeds the threshold value α, the routine proceeds to step 24, where the counter is incremented. In addition,
If the estimated disturbance value | u2 | does not exceed the threshold value α, the counter is cleared in step 25. Step 2
If the measured time of the counter exceeds the predetermined time t in step 6, it is determined that the throttle valve is in contact with the fully closed end, and the output of the angle sensor 2 is corrected in step 27, and step 28
Completes learning of the fully closed position.

【0039】なお、全開位置の学習モードでは、スロッ
トル開度指令値θrを増加させ、スロットルバルブを全
開端に当接させて上記と同様な処理を行なえばよい。
In the learning mode of the fully open position, the same processing as described above may be performed by increasing the throttle opening command value θr and bringing the throttle valve into contact with the fully open end.

【0040】次に、上述した従来のスロットルアクチュ
エータ制御装置の全閉および全開位置検出結果と、上述
した第1および第2の実施の形態による全閉および全開
位置の検出結果を比較する。ここで、従来のスロットル
アクチュエータ制御装置の検出結果は、上述した検出方
法(1)の開度フィードバック制御における開度目標値
と開度検出値との偏差に基づいて判定する方法と、検出
方法(2)の開度フィードバック制御によるアクチュエ
ータの駆動パルスのデューティー比に基づいて判定する
方法を例に上げて説明する。
Next, the results of detecting the fully closed and fully opened positions of the conventional throttle actuator control device described above are compared with the results of detecting the fully closed and fully opened positions according to the first and second embodiments described above. Here, the detection result of the conventional throttle actuator control device is determined based on a deviation between an opening target value and an opening detection value in the opening feedback control of the above-described detection method (1), and a detection method ( The method of determining based on the duty ratio of the driving pulse of the actuator by the opening feedback control of 2) will be described as an example.

【0041】まず、各検出方法における全閉および全開
位置の判定しきい値を決定する。しきい値は、スロット
ルアクチュエータに最大の負荷がかかる駆動制御状態、
すなわちスロットルバルブを全閉端および全開端に当接
させないようにして、開度指令値θrを全閉→全開→全
閉にステップ状に変化させた時の、デューティー比相当
値(所定の定数により実際のデューティー比に換算する
前の値)と外乱推定値u2の最大値の110%の値とす
る。ただし、開度偏差Δθ(=θr−θ)についてはそ
の最大値とする。
First, the thresholds for determining the fully closed and fully open positions in each detection method are determined. The threshold value is the drive control state where the maximum load is applied to the throttle actuator,
That is, when the opening command value θr is changed stepwise from fully closed to fully opened to fully closed by preventing the throttle valve from contacting the fully closed end and the fully open end, a duty ratio equivalent value (by a predetermined constant) (The value before conversion into the actual duty ratio) and the maximum value of the disturbance estimation value u2 are 110% of the maximum value. However, the opening deviation Δθ (= θr−θ) is the maximum value.

【0042】図8は、開度指令値θrを0度から75度
にステップ状に変化させた時の開度指令値θr[度]、
開度検出値θ[度]、デューティー比相当値(dut
y、単位なし)、開度偏差Δθ(=θr−θ)、外乱推
定値u2[度]を示す。デューティー比相当値の最大値
は60であるからその110%の66をしきい値とす
る。開度偏差Δθの最大値は75であるからしきい値を
75とする。外乱推定値u2の最大値は9であるからし
きい値を10とする。
FIG. 8 shows the opening command value θr [degree] when the opening command value θr is changed stepwise from 0 ° to 75 °,
The opening detection value θ [degree] and the duty ratio equivalent value (dut)
y, no unit), the opening deviation Δθ (= θr−θ), and the estimated disturbance value u2 [degree]. Since the maximum value of the duty ratio equivalent value is 60, 66 of 110% thereof is set as the threshold value. Since the maximum value of the opening deviation Δθ is 75, the threshold value is set to 75. Since the maximum value of the disturbance estimation value u2 is 9, the threshold value is set to 10.

【0043】図9は、従来装置と上記実施の形態による
検出動作のシュミレーション結果を示す。このシュミレ
ーションは電源オフ時にばねにより中間開度に保持され
る構成のスロットルバルブを用い、開度指令値θrを5
0度からランプ状(−200度/1秒)に減少させた時
のものである。図において、上から順に開度指令値θ
r、角度センサー2のよる開度検出値θ、デューティー
比相当値(従来の検出方法(2))、開度偏差Δθ(従
来の検出方法(1))、外乱推定値u2(第1および第
2の実施の形態)の変化を示す。なお、各パラメータが
しきい値を超えてから実際に全閉位置の検出結果がでる
までの検出遅れ時間を100msとする。
FIG. 9 shows a simulation result of the detection operation according to the conventional apparatus and the above embodiment. This simulation uses a throttle valve configured to be held at an intermediate opening by a spring when the power is turned off.
This is when the angle is reduced from 0 degrees to a ramp shape (-200 degrees / 1 second). In the figure, the opening command value θ is
r, the opening detection value θ by the angle sensor 2, the duty ratio equivalent value (conventional detection method (2)), the opening deviation Δθ (conventional detection method (1)), the disturbance estimation value u2 (first and 2 shows a change of the second embodiment). The detection delay time from when each parameter exceeds the threshold value to when the detection result of the fully closed position is actually obtained is set to 100 ms.

【0044】従来のアクチュエータの駆動パルスのデュ
ーティー比による検出方法(2)では、スロットルバル
ブが全閉位置に当接(図中のx点)してから、a点でデ
ューティー比相当値がしきい値−66を超え、100m
sの検出遅れ時間後のb点で全閉位置を検出する。つま
り、この従来の検出方法による検出時間はx点からb点
までの455msとなる。
In the conventional detection method (2) based on the duty ratio of the drive pulse of the actuator, after the throttle valve abuts on the fully closed position (point x in the drawing), the duty ratio equivalent value thresholds at point a. Over value -66, 100m
The fully closed position is detected at point b after the detection delay time of s. That is, the detection time by this conventional detection method is 455 ms from the point x to the point b.

【0045】また、従来の開度偏差Δθによる検出方法
(1)では、スロットルバルブが全閉位置に当接(図中
のx点)してから、c点で開度偏差Δθがしきい値−7
5を超え、100msの検出遅れ時間後のd点で全閉位
置を検出する。つまり、この従来の検出方法による検出
時間はx点からd点までの455msとなる。
In the conventional detection method (1) based on the opening deviation Δθ, after the throttle valve abuts on the fully closed position (point x in the drawing), the opening deviation Δθ becomes a threshold value at point c. -7
The fully closed position is detected at a point d exceeding 5 and after a detection delay time of 100 ms. That is, the detection time by this conventional detection method is 455 ms from the point x to the point d.

【0046】これに対し、上記実施の形態による検出方
法では、スロットルバルブが全閉位置に当接(図中のx
点)してから、e点で外乱推定値u2がしきい値10を
超え、100msの検出遅れ時間後のf点で全閉位置を
検出する。つまり、上記実施の形態による検出時間はx
点からf点までの105msとなる。このように、上記
実施の形態による検出時間は、従来装置による検出方法
に比べおよそ350ms早く全閉位置を検出することが
できる。
On the other hand, in the detection method according to the above embodiment, the throttle valve abuts on the fully closed position (x in the drawing).
), The disturbance estimation value u2 exceeds the threshold value 10 at the point e, and the fully closed position is detected at the point f after a detection delay time of 100 ms. That is, the detection time according to the above embodiment is x
It is 105 ms from the point to the point f. Thus, the fully closed position can be detected about 350 ms earlier in the detection time according to the above-described embodiment than in the detection method using the conventional device.

【0047】以上の一実施形態の構成において、アクチ
ュエータ1がアクチュエータを、電流制御アンプ5が駆
動手段を、スロットル角度センサー2およびセンサー信
号処理回路3が開度検出手段を、スロットルバルブコン
トローラ4の制御ブロック16〜19が制御手段を、ス
ロットルバルブコントローラ4の制御ブロック11〜1
5が外乱推定手段を、スロットルバルブコントローラ4
が開閉端検出手段および開度検出値補正手段をそれぞれ
構成する。
In the configuration of the above embodiment, the actuator 1 controls the actuator, the current control amplifier 5 controls the driving means, the throttle angle sensor 2 and the sensor signal processing circuit 3 control the opening detection means, and the throttle valve controller 4 controls the actuator. Blocks 16 to 19 serve as control means, and control blocks 11 to 1 of the throttle valve controller 4.
5 is a disturbance estimating means, and the throttle valve controller 4
Constitute open / close end detection means and opening degree detection value correction means, respectively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1の実施の形態の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment.

【図2】 スロットルバルブコントローラの構成を示す
制御ブロック図である。
FIG. 2 is a control block diagram illustrating a configuration of a throttle valve controller.

【図3】 第1の実施の形態のスロットルバルブ開度制
御プログラムを示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a throttle valve opening control program according to the first embodiment;

【図4】 スロットル開度検出値の処理方法を説明する
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of processing a throttle opening detection value.

【図5】 スロットル開度検出値の処理方法を説明する
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of processing a throttle opening detection value.

【図6】 外乱補償器(ロバスト補償器)の周波数特性
の切り換え処理を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a frequency characteristic switching process of a disturbance compensator (robust compensator).

【図7】 第2の実施の形態のスロットルバルブ開度制
御プログラムを示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a throttle valve opening control program according to the second embodiment;

【図8】 全閉位置および全開位置を判定するためのし
きい値の決定方法を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a method of determining a threshold value for determining a fully closed position and a fully opened position.

【図9】 全閉位置検出動作のシュミレーション結果を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a simulation result of a fully closed position detection operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スロットルアクチュエータ 2 スロットル角度センサー 3 センサー信号処理回路 4 スロットルバルブコントローラ 5 電流制御アンプ 11〜15 外乱補償器(ロバスト補償器) 16〜19 モデルマッチング補償器 Reference Signs List 1 throttle actuator 2 throttle angle sensor 3 sensor signal processing circuit 4 throttle valve controller 5 current control amplifier 11-15 disturbance compensator (robust compensator) 16-19 model matching compensator

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関のスロットルバルブを開閉する
アクチュエータと、 前記アクチュエータを駆動する駆動手段と、 前記スロットルバルブの開度を検出する開度検出手段
と、 前記開度検出値を開度指令値に追従させるための駆動指
令値を演算して前記駆動手段を制御する制御手段と、 前記駆動指令値と前記開度検出値とに基づいて前記アク
チュエータに加わる外乱を推定し、前記駆動指令値を補
正する外乱推定手段とを備えたスロットルアクチュエー
タ制御装置であって、 前記外乱推定手段による外乱推定値に基づいて前記スロ
ットルバルブが全閉端または全開端に当接したことを検
出する開閉端検出手段と、 前記開閉端検出手段により前記スロットルバルブの全閉
端または全開端への当接が検出された時に前記開度検出
手段の開度検出値を補正する開度検出値補正手段とを備
えることを特徴とするスロットルアクチュエータ制御装
置。
An actuator for opening and closing a throttle valve of an internal combustion engine, a driving unit for driving the actuator, an opening detection unit for detecting an opening of the throttle valve, and an opening command value for the opening detection value Control means for calculating a drive command value for causing the actuator to follow, controlling the drive means, and estimating a disturbance applied to the actuator based on the drive command value and the opening detection value, and calculating the drive command value. A throttle actuator control device comprising a disturbance estimating means for correcting, wherein an open / close end detecting means for detecting that the throttle valve abuts on a fully closed end or a fully open end based on a disturbance estimated value by the disturbance estimating means. When the contact of the throttle valve with the fully closed end or the fully open end is detected by the open / close end detecting means, the opening degree of the opening degree detecting means is detected. A throttle actuator control device, comprising: an opening detection value correction means for correcting an output value.
【請求項2】 請求項1に記載のスロットルアクチュエ
ータ制御装置において、 前記開閉端検出手段は、前記外乱推定値が所定値を超え
る状態が所定時間続いたら前記スロットルバルブが全閉
端または全開端に当接していると判定することを特徴と
するスロットルアクチュエータ制御装置。
2. The throttle actuator control device according to claim 1, wherein the opening / closing end detecting means sets the throttle valve to a fully closed end or a fully open end when the state in which the estimated disturbance value exceeds a predetermined value continues for a predetermined time. A throttle actuator control device, which determines that it is in contact.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のスロッ
トルアクチュエータ制御装置において、 前記開閉端検出手段により前記スロットルバルブの全閉
端または全開端への当接が検出されても前記開度検出値
補正手段はすぐに前記開度検出値を補正せず、前記制御
手段が前記駆動手段の制御を一時停止し、前記制御手段
による制御再開後にふたたび前記開閉端検出手段により
前記スロットルバルブの全閉端または全開端への当接が
検出されたら、前記開度検出値補正手段は前記開度検出
手段の開度検出値を補正することを特徴とするスロット
ルアクチュエータ制御装置。
3. The throttle actuator control device according to claim 1, wherein the opening degree is detected even when the opening / closing end detecting means detects contact with the fully closed end or the fully opened end of the throttle valve. The value correction means does not immediately correct the opening detection value, the control means temporarily suspends the control of the drive means, and after the control is resumed by the control means, the throttle valve is fully closed again by the open / close end detection means. The throttle actuator control device according to claim 1, wherein, when contact with the end or the fully open end is detected, the opening detection value correction means corrects the opening detection value of the opening detection means.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの項に記載のス
ロットルアクチュエータ制御装置において、 前記開閉端検出手段および前記開度検出値補正手段は、
所定の操作に応じて前記スロットルバルブの全閉端およ
び全開端の位置学習モードへ移行することを特徴とする
スロットルアクチュエータ制御装置。
4. The throttle actuator control device according to claim 1, wherein the opening / closing end detection unit and the opening detection value correction unit include:
A throttle actuator control device for shifting to a position learning mode of a fully closed end and a fully open end of the throttle valve in response to a predetermined operation.
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EP2058489A2 (en) 2007-11-07 2009-05-13 Keihin Corporation Control system for internal combustion engine
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