JPH10238382A - Throttle valve control device - Google Patents

Throttle valve control device

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Publication number
JPH10238382A
JPH10238382A JP9044196A JP4419697A JPH10238382A JP H10238382 A JPH10238382 A JP H10238382A JP 9044196 A JP9044196 A JP 9044196A JP 4419697 A JP4419697 A JP 4419697A JP H10238382 A JPH10238382 A JP H10238382A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
throttle valve
average value
control amount
rest
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP9044196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Ishida
克己 石田
Hiroyuki Makisako
弘幸 牧迫
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.)
Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd filed Critical Aisan Industry Co Ltd
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Publication of JPH10238382A publication Critical patent/JPH10238382A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a throttle valve control device to always obtain a constant reply to the same deviation during operation regardless of unevenness in a control amount occurring due to frictional resistance during rest. SOLUTION: A throttle valve controlled device is constituted centering around a CPU2 and an ROM and an RAM are arranged in an annex-form manner. The CPU2 comprises a rest detecting part 20 to detect the static state of a throttle valve; an average value operation part 21 to compute an average value of a controlled variable (an integrated item) during the rest of the throttle valve each time a rest state is detected by the detecting part 20; and a controlled variable correction part 22 to correct an integration controlled variable during rest based on an average value. A controlled variable operation part 23 computes a controlled variable, provided for a DC motor 12 to drive a throttle valve, by using the computing result of the controlled variable correction part 22.

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、内燃機関のスロッ
トルバルブを、運転者のアクセル操作により直接的に操
作する代わりに、アクセル操作量以外の情報をも加味し
て決定された要求開度になるようにモータ等で制御す
る、いわゆる電子スロットル方式の制御に関する。さら
に詳細には、スロットルバルブの微少応答時に問題とな
るスロットルバルブ静止時の制御量のばらつきに関わら
ず、スロットルバルブを適切に駆動できるようにしたス
ロットルバルブ制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throttle valve of an internal combustion engine which is not operated directly by a driver's accelerator operation, but to a required opening determined in consideration of information other than the accelerator operation amount. The present invention relates to a so-called electronic throttle control that is controlled by a motor or the like. More specifically, the present invention relates to a throttle valve control device that can appropriately drive a throttle valve irrespective of a variation in a control amount when the throttle valve is stationary, which is a problem when a throttle valve is minutely responded.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子スロットル方式のスロットルバルブ
制御は、トラクションコントロールその他の機関制御の
実現に有益であることから、近年、急速に普及が進んで
いる。従来知られている電子スロットル技術の例として
は、特開平7−332136号公報に記載されたものが
挙げられる。同号公報に記載された制御装置は、スロッ
トルバルブを制御する演算処理として基本的には公知の
PID制御(またはPI制御)を用いている。そして、
偏差が小さいときには大きいときに比較して、ゲインの
値を大きくする制御を行うようにしている。これによ
り、摩擦抵抗を伴うスロットルバルブの動作に対して
も、摩擦抵抗に抗して駆動トルクを速やかに立ち上げ、
開度の偏差が小さい領域での微妙な制御における応答性
の向上を図っている。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic throttle type throttle valve control has been rapidly spreading because it is useful for realizing traction control and other engine controls. An example of a conventionally known electronic throttle technology is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-332136. The control device described in this publication basically uses well-known PID control (or PI control) as arithmetic processing for controlling a throttle valve. And
When the deviation is small, control is performed to increase the gain value as compared with when the deviation is large. As a result, even for the operation of the throttle valve with frictional resistance, the drive torque is quickly raised against the frictional resistance,
The responsiveness in subtle control in a region where the deviation of the opening is small is improved.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スロットルバルブ制御では、次のような問題があった。
すなわち、スロットルバルブ制御は基本的に、スロット
ルバルブに加わる負荷と摩擦抵抗に対して、スロットル
バルブに連結されたモータ(DCモータ等)の発生する
トルクを制御することにより行われる。このモータの制
御は、スロットルバルブの開度を検知して、この検知し
た開度を要求開度に一致させるようにフィードバック制
御により行われる。そして、要求開度に一致した状態で
スロットルバルブを静止させるには、モータの発生する
トルクを、スロットルバルブに加わる負荷と摩擦抵抗と
を加えたトルクに均衡させればよい。よって、一旦静止
状態になれば、スロットルバルブが静止している間は、
モータに入力される制御量は一定値を取り続ける。しか
し、静止摩擦抵抗には一定の幅があり、またスロットル
バルブの動作過程が同一でないために、スロットルバル
ブの静止状態での制御量は、常に同じ値にはならず一定
幅でばらつきを持ったものとなる。
However, the conventional throttle valve control has the following problems.
That is, the throttle valve control is basically performed by controlling the torque generated by a motor (such as a DC motor) connected to the throttle valve with respect to the load and the frictional resistance applied to the throttle valve. The control of the motor is performed by feedback control such that the opening of the throttle valve is detected and the detected opening is made equal to the required opening. Then, in order to stop the throttle valve in a state where the required opening degree is matched, the torque generated by the motor may be balanced to the torque obtained by adding the load applied to the throttle valve and the frictional resistance. Therefore, once it is stationary, while the throttle valve is stationary,
The control amount input to the motor keeps a constant value. However, since the static friction resistance has a certain width and the operation process of the throttle valve is not the same, the control amount in the stationary state of the throttle valve does not always have the same value and has a variation in a certain width. It will be.

【0004】従って、偏差を与えてスロットルバルブを
動作させるときに、静止状態における制御量のばらつき
によって、実際にモータの発生するトルクが異なり、動
作ばらつきが生じるという問題があった。特に、これは
微妙なスロットル操作を可能にするため必要である微少
応答時に問題となる。
Therefore, when the throttle valve is operated with a deviation, the torque actually generated by the motor differs due to the variation in the control amount in the stationary state, and there is a problem that the operation varies. In particular, this poses a problem when a small response is required to enable fine throttle operation.

【0005】ここで、実際の応答について図9を参照し
て説明する。スロットルバルブの静止状態におけるモー
タの発生トルクがばらつき中央(静止摩擦力中央)にあ
る時には、モータに偏差に対応する所定の制御量を与え
ると、要求開度通りの良好な応答が得られる(曲線
a)。しかし、スロットルバルブの静止状態におけるモ
ータ発生トルクが大きいとき(静止摩擦力上限)には、
少しの制御量を追加すればスロットルバルブが動き出す
ため、モータに偏差に対応する所定の制御量を与える
と、その制御量に相当するモータ発生トルクの大部分
は、モータが動き出した後に使われる(モータの開度速
度が上昇する)ので、偏差が小さい応答ではオーバーシ
ュートが生じてしまう(曲線b)。逆に、スロットルバ
ルブの静止状態におけるモータ発生トルクが小さいとき
(静止摩擦力下限)には、多くの制御量を追加しなけれ
ばスロットルバルブが動き出さないため、モータに所定
の制御量を与えると、その制御量に相当するモータ発生
トルクの大部分は、モータが動き出すまでに使われる
(静止摩擦力に抗するのに使用される)ために、偏差が
小さい応答では顕著に応答遅れが生じてしまう(曲線
c)。これら曲線b,cの応答が、スロットルバルブの
動作ばらつきである。
Here, the actual response will be described with reference to FIG. When the generated torque of the motor when the throttle valve is in a stationary state is in the middle of the variation (the center of the static friction force), if a predetermined control amount corresponding to the deviation is given to the motor, a good response according to the required opening can be obtained (curve a). However, when the torque generated by the motor when the throttle valve is at rest is large (the upper limit of the static friction force),
If a small control amount is added, the throttle valve starts to move. Therefore, when a predetermined control amount corresponding to the deviation is given to the motor, most of the motor-generated torque corresponding to the control amount is used after the motor starts moving ( Since the opening speed of the motor increases), a response with a small deviation causes an overshoot (curve b). Conversely, when the torque generated by the motor in the stationary state of the throttle valve is small (the lower limit of the static friction force), the throttle valve does not start moving unless a large amount of control is added. Most of the motor generated torque corresponding to the control amount is used until the motor starts moving (used to resist static friction force), so that a response with a small deviation causes a noticeable response delay. (Curve c). The response of these curves b and c is the variation in the operation of the throttle valve.

【0006】そこで、本発明は上記した問題点を解決す
るためになされたものであり、静止時に摩擦抵抗力によ
り発生する制御量のばらつきに関わらず、微少応答時で
も、同一偏差に対して常に一定の応答が得られるスロッ
トルバルブ制御装置を提供することを課題とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problem, and is always applicable to the same deviation even at a minute response regardless of a variation in a control amount generated by a frictional resistance force at rest. An object of the present invention is to provide a throttle valve control device capable of obtaining a constant response.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1の発明によれば、内燃機関のスロットル
バルブの要求開度と実開度との偏差に基づいて前記スロ
ットルバルブの積分項を含む制御量を演算する制御量演
算手段と、前記制御量に基づいて前記スロットルバルブ
の駆動信号を決定する駆動信号決定手段とを有するスロ
ットルバルブ制御装置において、前記スロットルバルブ
の静止状態を検出する静止検出手段と、前記静止検出手
段が静止状態を検出するごとに前記積分項の平均値を演
算する平均値演算手段と、前記平均値に基づき前記積分
項を補正する制御量補正手段とを有し、前記制御量演算
手段が、前記制御量補正手段の演算結果を用いて前記制
御量を演算することを特徴とする。
In order to solve the above problems, according to the first aspect of the present invention, the throttle valve of the internal combustion engine is controlled based on a deviation between a required opening degree and an actual opening degree of the throttle valve. A throttle valve control device comprising: a control amount calculating unit that calculates a control amount including an integral term; and a drive signal determining unit that determines a drive signal of the throttle valve based on the control amount. A stationary detecting means for detecting, an average calculating means for calculating an average value of the integral term each time the stationary detecting means detects a stationary state, and a control amount correcting means for correcting the integral term based on the average value. Wherein the control amount calculating means calculates the control amount using a calculation result of the control amount correcting means.

【0008】一般的にスロットルバルブには、バルブを
常に閉じ側に付勢しているリターンスプリング、及びバ
ルブを開閉するモータが付設されている。そして、リタ
ーンスプリングとその他の抵抗力と、モータが発生する
トルクとが釣り合うことにより、スロットルバルブは静
止する。しかしながら、前述したように静止摩擦抵抗力
は一定の幅を持っているために、同一開度においてモー
タが発生するトルク、言い換えればモータに与えられて
いる制御量はばらついている。また、静止状態では、モ
ータに与えられている制御量は、偏差が発生しないので
制御量の積分項(残存分)にのみ依存している。
Generally, a throttle valve is provided with a return spring that constantly biases the valve to the closing side, and a motor that opens and closes the valve. Then, the return valve and other resistance force are balanced with the torque generated by the motor, so that the throttle valve is stopped. However, since the static friction resistance has a certain width as described above, the torque generated by the motor at the same opening degree, in other words, the control amount given to the motor varies. In the stationary state, the control amount given to the motor depends only on the integral term (remaining amount) of the control amount because no deviation occurs.

【0009】そこで、請求項1の発明では、スロットル
バルブの静止状態を検出する静止検出手段と、この静止
検出手段が静止状態を検出するごとに、スロットルバル
ブの静止時の積分項の平均値(以下、単に「平均値」と
いう。)を演算する平均値演算手段と、前記平均値に基
づき前記積分制御量を補正する制御量補正手段を有する
ことにより、スロットルバルブが静止状態にあることを
検知するごとに、前記平均値を演算し、この平均値に基
づいて前記積分項を適切に補正することができるように
した。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the stationary state detecting means for detecting the stationary state of the throttle valve, and each time the stationary state detecting means detects the stationary state, the average value of the integral term when the throttle valve is stationary ( (Hereinafter, simply referred to as “average value”) and a control amount correction unit that corrects the integral control amount based on the average value to detect that the throttle valve is in a stationary state. Each time the calculation is performed, the average value is calculated, and the integral term can be appropriately corrected based on the average value.

【0010】従って、積分項を適切に補正することによ
って、スロットルバルブの作動時に発生する偏差が同一
である場合には、その偏差に対して必要な制御量をモー
タに与えることができる。よって、常に同一の作動トル
クを発生させることができ、要求開度通りに応答するこ
とが可能となるので、オーバーシュートや応答遅れの問
題を解消することができる。
Therefore, by appropriately correcting the integral term, when the deviation generated when the throttle valve is operated is the same, a necessary control amount for the deviation can be given to the motor. Therefore, the same operating torque can always be generated, and it is possible to respond according to the required opening degree, so that the problems of overshoot and response delay can be solved.

【0011】請求項2の発明によれば、請求項1に記載
するスロットルバルブ制御装置において、前記制御量補
正手段が、前記静止時の積分項に前記静止時の積分項と
前記平均値の差分を加算することにより補正を行うこと
を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the throttle valve control device according to the first aspect, the control amount correction means includes a difference between the stationary term integral term and the average value in the stationary term integral term. Is added to perform the correction.

【0012】請求項2の発明では、制御量補正手段が、
積分項に静止時の積分項とその平均値の差分を加算する
ことにより補正を行うので、スロットルバルブが静止し
ているときの制御量(積分項)がばらついていても、ス
ロットルバルブが作動する際には、モータに与える制御
量は平均値からのずれ分を修正した大きさの制御量が与
えられることになる。すなわち、平均値からのずれが大
きければ、制御量は小さくなるように修正され、逆に平
均値からのずれが小さければ、制御量は大きくなるよう
に修正される。従って、スロットルバルブの作動時に
は、静止時の状況如何に関わらず、偏差が同一のときに
は同一開度を得るために必要な作動トルクを発生させる
ことができるため、請求項1の発明と同様の効果が得ら
れる。
According to the second aspect of the present invention, the control amount correcting means includes:
Since the correction is performed by adding the difference between the stationary integral term and its average value to the integral term, the throttle valve operates even if the control amount (integral term) when the throttle valve is stationary varies. In this case, the control amount given to the motor is a control amount of a size corrected for the deviation from the average value. That is, if the deviation from the average value is large, the control amount is corrected to be small. Conversely, if the deviation from the average value is small, the control amount is corrected to be large. Therefore, when the throttle valve is operating, the operating torque required to obtain the same opening can be generated when the deviation is the same, regardless of the situation at rest, so that the same effect as the invention of claim 1 can be obtained. Is obtained.

【0013】請求項3の発明によれば、請求項1に記載
するスロットルバルブ制御装置において、前記制御量補
正手段が、前記静止時の積分項を前記平均値に変更する
ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the throttle valve control apparatus according to the first aspect, the control amount correction means changes the integral term at rest to the average value.

【0014】請求項3の発明では、制御量補正手段が、
静止時の積分項をその平均値に変更することにより、ス
ロットルバルブが静止するたびに異なる制御量(積分
項)を取ったとしても、静止時の積分項は常にその平均
値に置き換えられる。従って、スロットルバルブの作動
時には、静止時の状況如何に関わらず、偏差が同一のと
きには同一開度を得るために必要な作動トルクを発生さ
せることができるため、請求項1の発明と同様の効果が
得られる。さらに、静止状態においては、静止時の積分
項は常にその平均値となっているため静止安定性が最も
良い。
According to a third aspect of the present invention, the control amount correcting means includes:
By changing the stationary integral term to its average value, the stationary integral term is always replaced by its average value even if a different control amount (integral term) is taken each time the throttle valve comes to rest. Therefore, when the throttle valve is operating, the operating torque required to obtain the same opening can be generated when the deviation is the same, regardless of the situation at rest, so that the same effect as the invention of claim 1 can be obtained. Is obtained. Furthermore, in the stationary state, the integral term at the stationary state is always the average value, so that the stationary stability is the best.

【0015】請求項4の発明によれば、請求項1から請
求項3に記載するいずれか1つの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開度領域を2以
上の領域に分割し、各領域ごとに前記平均値を演算する
ことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the opening area of the throttle valve is divided into two or more areas. The average value is calculated every time.

【0016】スロットルバルブには、上記したようにリ
ターンスプリングが設けられている。そして、このリタ
ーンスプリングの負荷特性等により、図7に示すよう
に、スロットルバルブにかかる負荷力は開度によって異
なる。従って、スロットルバルブをさらに高精度に制御
するためには、単一の平均値によって制御量を補正する
ことは困難となる。そこで、請求項4の発明では、スロ
ットルバルブの開度領域を2以上の領域に分割し、各領
域ごとに静止時における積分項の平均値を演算すること
によって、各領域で最適な平均値を得ることができる。
そして、この各領域ごとの平均値を用いて、各領域の特
性に合わせた適切な補正を行うことにより、非常に高精
度にスロットルバルブを制御することが可能になる。さ
らに、平均値は停止状態を検知するごとに毎回更新され
るので、リターンスプリング等の経時変化によるスロッ
トルバルブにかかる負荷力の変化にも対応することがで
きる。
As described above, the return spring is provided on the throttle valve. Then, due to the load characteristics of the return spring and the like, as shown in FIG. 7, the load force applied to the throttle valve varies depending on the opening. Therefore, in order to control the throttle valve with higher accuracy, it is difficult to correct the control amount with a single average value. Therefore, in the invention of claim 4, the optimal average value in each region is calculated by dividing the opening region of the throttle valve into two or more regions and calculating the average value of the integral term at rest for each region. Obtainable.
Then, the throttle valve can be controlled with extremely high accuracy by using the average value for each region and performing appropriate correction in accordance with the characteristics of each region. Further, since the average value is updated every time the stop state is detected, it is possible to cope with a change in the load force applied to the throttle valve due to a temporal change of the return spring or the like.

【0017】また、スロットバルブ制御装置には、スロ
ットルバルブの開度を測定する開度センサ、制御演算処
理の結果を記憶する記憶部が設けられている。そして、
請求項4の発明では、各領域の検知を開度センサにて行
い、また、各領域の平均値は記憶装置、例えば不揮発性
RAMに記憶し、必要に応じて読み出して演算処理を実
行する。
Further, the slot valve control device is provided with an opening sensor for measuring the opening of the throttle valve and a storage unit for storing the result of the control arithmetic processing. And
According to the fourth aspect of the present invention, each area is detected by an opening sensor, and the average value of each area is stored in a storage device, for example, a non-volatile RAM, and read out as necessary to execute arithmetic processing.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明のスロットルバルブ
制御装置について、具体化した実施の形態を挙げ、図面
に基づいて詳細に説明する。本実施の形態は、自動車用
ガソリンエンジンのいわゆる電子スロットルを制御する
スロットルバルブコントローラである
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a throttle valve control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking concrete embodiments. This embodiment is a throttle valve controller for controlling a so-called electronic throttle of a gasoline engine for an automobile.

【0019】まず、電子スロットルの基礎事項を説明す
る。電子スロットルは図2に示すように、エンジンへの
吸気通路である吸気管14の吸気抵抗を調整するスロッ
トルバルブ11と、このスロットルバルブ11と同軸に
設けられたDCモータ12および開度センサ13とによ
り構成されている。そしてDCモータ12および開度セ
ンサ13は、スロットルバルブコントローラ1と要求開
度決定部30とを有するエンジンコントロールユニット
(ECU)10に接続されている。DCモータ12は、
スロットルバルブコントローラ1から駆動信号を受けて
スロットルバルブ11を軸周りに回動させてその開度を
変更させるものである。そして開度センサ13は、スロ
ットルバルブ11の実際の開度を検知してこれをスロッ
トルバルブコントローラ1に報知するものである。なお
スロットルバルブ11は、図示しないがリターンスプリ
ングにより閉じ側に付勢されるようになっている。
First, the basics of the electronic throttle will be described. As shown in FIG. 2, the electronic throttle includes a throttle valve 11 for adjusting the intake resistance of an intake pipe 14 serving as an intake passage to the engine, a DC motor 12 and an opening sensor 13 provided coaxially with the throttle valve 11. It consists of. The DC motor 12 and the opening sensor 13 are connected to an engine control unit (ECU) 10 having the throttle valve controller 1 and the required opening determining unit 30. DC motor 12
The throttle valve 11 is rotated around an axis in response to a drive signal from the throttle valve controller 1 to change its opening. The opening sensor 13 detects the actual opening of the throttle valve 11 and notifies the throttle valve controller 1 of the actual opening. Although not shown, the throttle valve 11 is configured to be biased toward the closing side by a return spring.

【0020】ここにおいてスロットルバルブ11は、ア
クセルペダルとワイヤ等の機械的手段によっては連結さ
れていない。そのかわりに、アクセルペダル踏み込み量
その他の信号を受ける要求開度決定部30で決定した要
求開度になるよう、スロットルバルブコントローラ1か
ら駆動信号を受けるDCモータ12によって駆動される
ようになっている。要求開度決定部30は、公知のCP
U等により構成されるマイコンであって、入力される各
種信号に基づいてスロットルバルブ11の要求開度を算
出し、スロットルバルブコントローラ1へ向けて出力す
るものである。要求開度決定部30に入力される各種信
号には、アクセルペダル踏み込み量の他、エンジン冷却
水温やエンジン回転数、自動変速機の変速状況等が含ま
れている。冷間時のファーストアイドルや変速時の回転
合わせ、中間出力時の希薄燃焼制御、あるいはトラクシ
ョンコントロール等、アクセルペダルの動きと必ずしも
関係しない出力制御をバイパス路なしで可能とするため
である。
Here, the throttle valve 11 is not connected to the accelerator pedal by mechanical means such as a wire. Instead, it is driven by the DC motor 12 that receives a drive signal from the throttle valve controller 1 so that the required opening determined by the required opening determining unit 30 that receives the accelerator pedal depression amount and other signals is obtained. . The required opening degree determination unit 30 uses a publicly known CP.
A microcomputer constituted by a U or the like calculates a required opening degree of the throttle valve 11 based on various input signals and outputs the calculated opening degree to the throttle valve controller 1. The various signals input to the required opening degree determination unit 30 include the amount of depression of the accelerator pedal, the temperature of the engine coolant, the number of engine revolutions, the shift state of the automatic transmission, and the like. This is because output control that is not necessarily related to the operation of the accelerator pedal, such as first idling at the time of cold, rotation adjustment at the time of shifting, lean burn control at the time of intermediate output, or traction control, can be performed without a bypass.

【0021】スロットルバルブコントローラ1は、図3
に示すように、公知のCPU、ROM、RAM等を組み
合わせて構成されたマイコンである。CPU2は、開度
センサ13から入力されるスロットルバルブ11の実開
度の信号と、要求開度決定部30から入力されるスロッ
トルバルブ11の要求開度の信号と、に基づいて駆動信
号を算出し、DCモータ12へ向けて出力する演算処理
装置である。そして、その構成は図1に示すように、ス
ロットルバルブ11の要求開度と実開度と信号により、
スロットルバルブ11の静止状態を検出する静止検出部
20と、静止検出部20が静止状態を検出するたびに、
スロットルバルブ11の静止時における積分制御量の平
均値を演算する平均値演算部21と、前記平均値に基づ
き前記積分制御量を補正する制御量補正部22と、スロ
ットルバルブ11の要求開度と実開度との偏差と制御量
補正部22の演算結果とに基づいてスロットルバルブ1
1を作動させるための制御量を演算する制御量演算部2
3と、前記制御量に基づいてスロットルバルブ11の駆
動信号を決定する駆動信号決定部24とから構成されて
いる。
The throttle valve controller 1 is shown in FIG.
As shown in (1), this is a microcomputer configured by combining a known CPU, ROM, RAM and the like. The CPU 2 calculates a drive signal based on a signal of the actual opening of the throttle valve 11 input from the opening sensor 13 and a signal of the required opening of the throttle valve 11 input from the required opening determining unit 30. And an arithmetic processing unit that outputs the signal to the DC motor 12. Then, as shown in FIG. 1, the configuration is based on a required opening degree and an actual opening degree of the throttle valve 11 and a signal.
A stillness detection unit 20 that detects the stillness of the throttle valve 11, and each time the stillness detection unit 20 detects the stillness,
An average value calculating unit 21 for calculating an average value of the integral control amount when the throttle valve 11 is stationary; a control amount correcting unit 22 for correcting the integral control amount based on the average value; Based on the deviation from the actual opening and the calculation result of the control amount correction unit 22, the throttle valve 1
Control amount calculation unit 2 for calculating a control amount for operating 1
3 and a drive signal determination unit 24 that determines a drive signal for the throttle valve 11 based on the control amount.

【0022】なお、図3には示していないが、これらの
信号の授受は適切なインターフェースを介して行われる
ようになっている。そしてCPU2には、ROM3とR
AM4とが付設されている。ROM3には、CPU2で
の演算処理の実行上必要な種々のプログラム類や、参照
データ類等があらかじめ準備されて格納されている。R
AM4は、CPU2での演算処理の実行中に現れる数値
等を一時的に記憶して随時読み出すためのものである。
なお、図2および図3ではスロットルバルブコントロー
ラ1と要求開度決定部30とを別々のマイコンであるよ
うに示したが、これらの機能を1つのマイコンにまとめ
てもよい。
Although not shown in FIG. 3, these signals are transmitted and received through an appropriate interface. The CPU 2 has ROM 3 and R
AM4. In the ROM 3, various programs necessary for execution of the arithmetic processing by the CPU 2, reference data, and the like are prepared and stored in advance. R
The AM 4 is for temporarily storing a numerical value or the like that appears during execution of the arithmetic processing by the CPU 2 and reading it out as needed.
In FIGS. 2 and 3, the throttle valve controller 1 and the required opening degree determination unit 30 are shown as separate microcomputers, but these functions may be combined into one microcomputer.

【0023】続いて、スロットルバルブコントローラ1
により実行されるスロットルバルブ制御について説明す
る。スロットルバルブコントローラ1では、入力された
実開度TAの信号と要求開度RAとの信号との偏差HS
を算出し(符号を含む)、さらに、制御量補正部22に
よって積分制御量VIを補正した後、偏差HSに基づい
て、比例制御量VPと積分制御量VIとの和により必要
な制御量を演算するいわゆるPI制御を基本としてい
る。そのサイクルタイムは約2ミリ秒であり、偏差HS
に基づくスロットルバルブ11の駆動が1秒間に500
回程度行われる。なお、本実施形態のスロットルバルブ
制御装置においては、PI制御を行っているが、もちろ
ん、制御量演算に微分項を用いて、スロットルバルブを
PID制御することも可能である。
Subsequently, the throttle valve controller 1
Will be described. In the throttle valve controller 1, the deviation HS between the signal of the input actual opening TA and the signal of the required opening RA is input.
Is calculated (including the sign), and the control amount correction unit 22 corrects the integral control amount VI. Then, based on the deviation HS, the necessary control amount is calculated by the sum of the proportional control amount VP and the integral control amount VI. The calculation is based on the so-called PI control. The cycle time is about 2 milliseconds and the deviation HS
Drive of the throttle valve 11 based on
It is performed about times. In the throttle valve control device of the present embodiment, the PI control is performed. However, it is needless to say that the throttle valve can be PID controlled by using a differential term in the control amount calculation.

【0024】そこで、この制御の演算処理について、以
下3つの実施形態を挙げ、それぞれの演算処理につい
て、フローチャートを参照しながら説明していく。な
お、各フローチャートは、1サイクル分の処理を示して
おり、実際にはその処理が所定の周期で繰り返される。
The arithmetic processing of this control will be described below with reference to three embodiments, and each arithmetic processing will be described with reference to flowcharts. Each flowchart shows one cycle of processing, and the processing is actually repeated at a predetermined cycle.

【0025】まず、第1の実施形態について、図4のフ
ローチャートに従って説明していく。最初にスロットル
バルブ11の状態が静止状態であるかを判断するため
に、実開度TAが要求開度RAと一致しているか否かが
判別される(ステップ(以下、単に「S」と記す。)
1)。実開度TAが要求開度RAと一致していなければ
(S1:No)、静止状態とは判断されないので、静止
状態判断用のカウンタ(以下、単に「カウンタ」とい
う。)をクリアし(S11)、平均値VIGの演算許可
フラグをON(「1」にする)にして(S12)、要求
開度RAの変化の判断(S20)に進む。ここで、フラ
グとは、所定のアドレスが与えられた1ビットデータで
あり、この1ビットデータの値が「1」または「0」の
どちらかを「ON」と定義することによって、CPU内
での演算等の許可命令を与えることができる。本実施形
態では、許可フラグが「1」のときに「ON」と定義さ
れ、この状態にあれば平均値VIGの演算が許可され
る。
First, the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in order to determine whether the state of the throttle valve 11 is at rest, it is determined whether the actual opening TA matches the required opening RA (step (hereinafter simply referred to as “S”). .)
1). If the actual opening TA does not match the required opening RA (S1: No), it is not determined that the vehicle is in the stationary state, so that the stationary state determination counter (hereinafter simply referred to as “counter”) is cleared (S11). ), The calculation permission flag of the average value VIG is turned ON (set to “1”) (S12), and the process proceeds to the determination of the change in the required opening RA (S20). Here, the flag is 1-bit data to which a predetermined address is given, and the value of this 1-bit data is defined as either "1" or "0" as "ON", so that the flag is defined in the CPU. Can be given. In the present embodiment, when the permission flag is “1”, “ON” is defined. In this state, the calculation of the average value VIG is permitted.

【0026】一方、実開度TAが要求開度RAと一致し
ていれば(S1:Yes)、続いてカウンタが40ミリ
秒以上になっている(静止状態)か否かが判断される
(S2)。カウンタが40ミリ秒に達していない場合に
は(S2:No)、静止状態とは判断されないので、続
けてカウンタをアップし続け(S10)、要求開度RA
の変化の判断(S20)に進む。カウンタが40ミリ秒
以上になっていれば(S2:Yes)、静止状態と判断
されるので、さらに許可フラグの判別が行われる(S
3)。S3のフラグ判別の結果、フラグが「0」であれ
ば(S3:No)、要求開度RAの変化の判断(S2
0)に進む。また、フラグが「1」であれば(S3:Y
es)、平均値VIGの演算が行われる(S5)。な
お、S2において静止状態判定のカウンタ値を40ミリ
秒としているが、これは任意に設定することができる。
On the other hand, if the actual opening TA coincides with the required opening RA (S1: Yes), then it is determined whether or not the counter is 40 milliseconds or more (stationary state) ( S2). If the counter has not reached 40 milliseconds (S2: No), it is not determined to be in the stationary state, so the counter continues to be incremented (S10), and the required opening RA
To the determination of the change (S20). If the counter is equal to or longer than 40 milliseconds (S2: Yes), it is determined that the apparatus is in the stationary state, and the permission flag is further determined (S2).
3). As a result of the flag determination in S3, if the flag is “0” (S3: No), a determination of a change in the required opening degree RA (S2)
Go to 0). If the flag is "1" (S3: Y
es) The calculation of the average value VIG is performed (S5). Note that the counter value for determining the stationary state is set to 40 milliseconds in S2, but this can be set arbitrarily.

【0027】S5では、次式にて平均値VIGの演算が
行われる。 VIGi=VIGi-1+(VI−VIGi-1)/8 ここで、VIは積分制御量、VIGは積分制御量の平均
値である。また、添字は、「i」が現サイクルを、「i
−1」が前サイクルを意味する(以下、同様であ
る。)。なお、この演算はS2にて静止状態と判断さ
れ、さらにS3にて演算許可がなされるごとに1回実施
される。そして、S5における平均値VIGの演算が終
了すると、許可フラグを「0」にして(S15)、要求
開度RAの変化の判断(S20)に進む。
In S5, the average value VIG is calculated by the following equation. VIG i = VIG i−1 + (VI−VIG i−1 ) / 8 Here, VI is an integral control amount, and VIG is an average value of the integral control amounts. The subscript “i” indicates the current cycle and “i”
-1 "means the previous cycle (the same applies hereinafter). This calculation is performed once each time the operation is determined to be stationary in S2 and the operation is permitted in S3. When the calculation of the average value VIG in S5 is completed, the permission flag is set to "0" (S15), and the process proceeds to the determination of a change in the required opening degree RA (S20).

【0028】S20では、要求開度RAの変化、すなわ
ち現サイクルの要求開度(以下、「現要求開度」とい
う。)RAと前サイクルの要求開度(以下、「前要求開
度」という。)RAOとが異なるか否かが判断され、異
なるときには(S20:Yes)、さらに実開度TAの
変化の判断が行われる(S21)。一方、現要求開度R
Aと前要求開度RAOが等しいときには(S20:N
o)、S30に進みPI制御を行う。
In step S20, the required opening RA changes, that is, the required opening of the current cycle (hereinafter referred to as "current required opening") RA and the required opening of the previous cycle (hereinafter referred to as "previous required opening"). .) It is determined whether or not RAO is different. If different (S20: Yes), a change in the actual opening TA is further determined (S21). On the other hand, the current required opening R
A is equal to the previous required opening RAO (S20: N
o), and proceeds to S30 to perform PI control.

【0029】S21では、実開度TAの変化、すなわち
現サイクルの実開度(以下、「現実開度」という。)T
Aと前サイクルの実開度(以下、「前実開度」とい
う。)TAOとが等しいか否かが判断され、等しいとき
には(S21:Yes)、積分制御量VIを補正する
(S22)。一方、現実開度TAと前実開度TAOが異
なるときには(S22:No)、S30に進みPI制御
を行う。
In step S21, the actual opening degree TA changes, that is, the actual opening degree of the current cycle (hereinafter referred to as "actual opening degree") T.
It is determined whether or not A is equal to the actual opening of the previous cycle (hereinafter, referred to as “preceding actual opening”) TAO, and if they are equal (S21: Yes), the integral control amount VI is corrected (S22). On the other hand, when the actual opening TA and the previous actual opening TAO are different (S22: No), the process proceeds to S30 and performs PI control.

【0030】S22では、次式にて積分制御量VIの補
正演算が行われる。 VI=VI+(VIG−VI) ここで、VIは積分制御量、VIGは積分制御量の平均
値である。すなわち、積分制御量VIと平均値VIGの
差分(符号を含む)を、作動時の積分制御量VIに加算
することにより、スロットルバルブを静止させるための
制御量(積分制御量)がばらついていても、スロットル
バルブが作動する際に、モータに与える制御量は平均値
VIGからのずれ分を修正した大きさの制御量が与えら
れることになる。すなわち、平均値VIGからのずれが
大きければ、制御量は小さくなるように修正され、逆に
平均値VIGからのずれが小さければ、制御量は大きく
なるように修正される。従って、スロットルバルブの作
動時には、静止時の状況如何に関わらず、偏差が同一の
ときには同一開度を得るために必要な作動トルクを発生
させることができる。
In S22, a correction calculation of the integral control amount VI is performed by the following equation. VI = VI + (VIG-VI) Here, VI is an integral control amount, and VIG is an average value of the integral control amounts. That is, by adding the difference (including the sign) between the integral control amount VI and the average value VIG to the integral control amount VI during operation, the control amount (integral control amount) for stopping the throttle valve varies. In addition, when the throttle valve is operated, the control amount given to the motor is a control amount having a magnitude obtained by correcting the deviation from the average value VIG. That is, if the deviation from the average value VIG is large, the control amount is corrected to be small, and conversely, if the deviation from the average value VIG is small, the control amount is corrected to be large. Therefore, when the throttle valve is operating, it is possible to generate the operating torque necessary to obtain the same opening when the deviation is the same, regardless of the state at rest.

【0031】そして、S30以下では、いわゆるPI制
御を行っている。S30では、次式によって実開度TA
の位相進み補償を行っている。 DA=TA+K×(TA−TAO) ここで、DAは位相進み補償後の実開度、Kは補償のゲ
インである。もちろん、位相進み補償を行わずに、開度
センサ13の検出信号をそのまま用いてもよい。その場
合には、S30は不要となる。
In S30 and thereafter, so-called PI control is performed. In S30, the actual opening degree TA is calculated by the following equation.
Is performed. DA = TA + K × (TA−TAO) Here, DA is the actual opening after phase lead compensation, and K is the compensation gain. Of course, the detection signal of the opening degree sensor 13 may be used as it is without performing the phase lead compensation. In that case, S30 becomes unnecessary.

【0032】続けて、S31では、偏差HSを次式によ
って演算する。 HS=RA−DA 次に、S32では、比例制御量VPを次式によって演算
する。 VP=KP×HS ここで、KPは比例ゲインである。
Subsequently, in S31, the deviation HS is calculated by the following equation. HS = RA-DA Next, in S32, the proportional control amount VP is calculated by the following equation. VP = KP × HS Here, KP is a proportional gain.

【0033】さらに、S33では、積分制御量VIを次
式によって更新する。 VIi=VIi-1+KI×HS ここで、KIは積分ゲインである。以上のようにして、
比例制御量VP、積分制御量VIを求め、S34にてス
ロットルバルブの制御量を演算し、さらにその制御量を
デューティ比DUに換算する。そして、このデューティ
比DUに基づいてDCモータ12が必要なトルクを発生
して、スロットルバルブ11を駆動する。なお、S34
での演算は、次式により行われる。 DU=KB×(VP+VI) ここで、KBは制御量をデューティ比に変換するための
換算係数である。また、S30以下の演算処理で用いら
れる各ゲインは、偏差HSに対応した値がROM3にあ
らかじめマップとして用意されている。
Further, in S33, the integral control amount VI is updated by the following equation. VI i = VI i-1 + KI × HS where KI is an integral gain. As described above,
A proportional control amount VP and an integral control amount VI are obtained, a control amount of the throttle valve is calculated in S34, and the control amount is further converted into a duty ratio DU. Then, the DC motor 12 generates a necessary torque based on the duty ratio DU, and drives the throttle valve 11. Note that S34
Is performed by the following equation. DU = KB × (VP + VI) Here, KB is a conversion coefficient for converting the control amount into a duty ratio. As for each gain used in the arithmetic processing after S30, a value corresponding to the deviation HS is prepared in advance in the ROM 3 as a map.

【0034】以上説明した演算処理が、2ミリ秒程度の
タイムサイクルで反復されることにより、スロットルバ
ルブ11の要求開度の変化に実開度を追従させる制御が
実行される。
By repeating the above-described arithmetic processing in a time cycle of about 2 milliseconds, control for causing the actual opening to follow the change in the required opening of the throttle valve 11 is executed.

【0035】そこで、上記フローによるスロットルバル
ブ11の制御について、実際の動作の一例を図5に示
し、この図を参照しつつ説明する。図5(a)は、スロ
ットルバルブ11が静止状態において、DCモータ12
に与えられている制御量が平均値にあるときの動作(曲
線n)を、図5(b)はDCモータ12に与えられてい
る制御量が平均値からずれているときの動作(曲線m)
を示している。なお、図5においては、DCモータ12
に与えられている制御量をデューティ比DUで表してい
る。ここで、図5における符号を次のように定義する。
摩擦抵抗幅の中心で静止している状態におけるデューテ
ィ比をd1、デューティ比d1にΔDだけ加算したデュー
ティ比をd2、デューティ比d1にDだけ加算したデュー
ティ比をd3(偏差HS1に対応するデューティ比)とす
る。なお、ΔDは静止時に発生したデューティ比の平均
値からのずれ分に相当し、D(=d3−d2)は偏差HS
1に対応するために加算されるデューティ比である。ま
た、図中に示す点線は、図4のS30にて演算された実
開度DAを示している。
An example of the actual operation of the control of the throttle valve 11 according to the above flow is shown in FIG. 5 and will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows the DC motor 12 when the throttle valve 11 is stationary.
5B shows the operation when the control amount given to the DC motor 12 is at the average value (curve n), and FIG. 5B shows the operation when the control amount given to the DC motor 12 deviates from the average value (curve m). )
Is shown. In FIG. 5, the DC motor 12
Is represented by a duty ratio DU. Here, the reference numerals in FIG. 5 are defined as follows.
The duty ratio in the stationary state at the center of the frictional resistance width is d 1 , the duty ratio obtained by adding ΔD to the duty ratio d 1 is d 2 , and the duty ratio obtained by adding D to the duty ratio d 1 is d 3 (deviation HS Duty ratio corresponding to 1 ). Note that ΔD is equivalent to a deviation from the average value of the duty ratio generated at rest, and D (= d 3 −d 2 ) is the deviation HS.
This is a duty ratio added to correspond to 1 . 4 indicates the actual opening degree DA calculated in S30 of FIG.

【0036】従来のスロットルバルブ制御装置において
も、図5(a)の場合には、適切な応答が得られる。し
かし、図5(b)の場合には、時刻t0で偏差HS1が発
生すると、偏差HS1に対応する制御量Dが加算される
ので、モータに与えられるデューティ比は、偏差HS1
に対応するのに必要であるデューティ比d3よりΔDだ
け大きいことになる。すなわち、偏差HS1分だけスロ
ットルバルブを開くためには、モータに対してデューテ
ィ比d3を与えれば十分であるのに、ΔDだけ余分に与
えている。そして、この余分に与えられたデューティ比
ΔDによって、モータの開度速度が上昇してしまうた
め、オーバーシュートを生じていた。
In the conventional throttle valve control device, an appropriate response can be obtained in the case of FIG. However, in the case of FIG. 5B, when the deviation HS 1 occurs at the time t 0 , the control amount D corresponding to the deviation HS 1 is added, so that the duty ratio given to the motor becomes the deviation HS 1
Is larger by ΔD than the duty ratio d 3 required to cope with the above. That is, in order to open the throttle valve by a minute deviation HS is though it is sufficient if you give the duty ratio d 3 to the motor, giving extra only [Delta] D. Then, due to the extra duty ratio ΔD, the opening speed of the motor is increased, thereby causing overshoot.

【0037】これに対して、本実施形態のスロットルバ
ルブ制御装置では、静止時において図5(b)の状態で
あっても、図5(a)と同じ応答が得られるように以下
のように制御を行っている。すなわち、図5(b)に示
すような、静止時のデューティ比がd2である時刻t0
前の各サイクルにおいては、スロットルバルブの開度が
一定(偏差が「0」の状態)であるため、フロー中のS
1〜S3においてすべてYesと判断され、S5におい
てデューティ比の平均値演算(その結果はd1となる)
が行われる。ここで、S5では積分制御量の平均値を演
算しているが、静止中は偏差が発生しないので積分制御
量にしか依存しないため、積分制御量の平均値がデュー
ティ比の平均値となる。そして平均値演算後、S20に
進み、ここでNoと判断され、S30〜S34の演算が
行われ、その演算結果として得られるデューティ比によ
って、DCモータ12が駆動される。この場合には、デ
ューティ比がd2に対して、その平均値はd1となり、Δ
D(=d2−d1)のずれが発生している。これは、摩擦
抵抗によるためである。
On the other hand, in the throttle valve control device according to the present embodiment, the following response is obtained so that the same response as in FIG. Control. That is, as shown in FIG. 5 (b), in the quiescent time t 0 before each cycle the duty ratio is d 2, is the opening of the throttle valve is constant (deviation is "0" state) Therefore, S in the flow
All is determined Yes in 1~S3, the average value calculation of the duty ratio in S5 (the result is a d 1)
Is performed. Here, in S5, the average value of the integral control amount is calculated. However, since the deviation does not occur during the stationary state, the average value of the integral control amount is the average value of the duty ratio because it depends only on the integral control amount. Then, after calculating the average value, the process proceeds to S20, where No is determined, the calculations in S30 to S34 are performed, and the DC motor 12 is driven by the duty ratio obtained as a result of the calculation. In this case, when the duty ratio is d 2 , the average value is d 1 , and Δ
A shift of D (= d 2 −d 1 ) has occurred. This is due to frictional resistance.

【0038】一方、時刻t0後の最初のサイクルでは、
フロー中のS1においてNoと判断され、S11,S1
2の処理が行われた後に、S20に進む。そして、S2
0においてYesと判断され、さらにS21においても
Yesと判断され、S22で積分制御量の補正が行われ
てから、S30〜S34の演算が行われ、その演算結果
として得られるデューティ比によって、DCモータ12
が駆動される。この場合には、加算されるデューティ比
が、(D+(d1−d2))と補正されるから、DCモー
タ12に加算されるデューティ比はd3となる。従っ
て、DCモータ12に与えられるデューティ比は、偏差
HS1に対する適切なデューティ比であるd3となる。よ
って、スロットルバルブ11の応答は、図5(a)と同
様になり、オーバーシュートを起こさずに適切な応答が
得られる。
On the other hand, in the first cycle after time t 0 ,
No is determined in S1 in the flow, and S11, S1
After the processing of No. 2 is performed, the process proceeds to S20. And S2
0, it is determined as Yes in S21, and after the correction of the integral control amount is performed in S22, the calculations in S30 to S34 are performed, and the DC motor is determined by the duty ratio obtained as a result of the calculation. 12
Is driven. In this case, the duty ratio to be added is corrected to (D + (d 1 -d 2 )), so that the duty ratio to be added to the DC motor 12 is d 3 . Thus, the duty ratio applied to the DC motor 12 is a d 3 is an appropriate duty ratio deviation HS 1. Therefore, the response of the throttle valve 11 is similar to that of FIG. 5A, and an appropriate response can be obtained without causing overshoot.

【0039】以上詳細に説明したように第1の実施形態
の演算処理によれば、静止時の積分制御量とその平均値
の差分を加算することにより加算積分制御量を補正する
ことにより、スロットルバルブを静止させるための制御
量(積分制御量)がばらついても、スロットルバルブが
作動する際に、モータに与える制御量は平均値からのず
れ分を修正した大きさの制御量が与えられることにな
る。従って、スロットルバルブの作動時には、静止時の
状況如何に関わらず、偏差が同一のときには同一開度を
得るために必要な作動トルクを発生させることができる
ため、オーバーシュートや応答遅れを生じることなく、
適切に要求開度に実開度を追従させることができる。
As described above in detail, according to the arithmetic processing of the first embodiment, the throttle control is corrected by adding the difference between the stationary integral control amount and the average value thereof to correct the additional integral control amount. Even when the control amount for stopping the valve (integral control amount) varies, when the throttle valve operates, the control amount given to the motor is a control amount that is corrected for the deviation from the average value. become. Therefore, during the operation of the throttle valve, the operating torque required to obtain the same opening can be generated when the deviation is the same, regardless of the state at rest, without causing overshoot or response delay. ,
The actual opening can be made to appropriately follow the required opening.

【0040】続いて、第2の実施形態の演算処理につい
て説明する。本実施の形態の特徴点は、静止検出部20
がスロットルバルブ11の静止状態を検出したら、平均
値演算部21にて平均値VIGを演算し、次いで制御量
補正部22がそのときの積分制御量VIを平均値VIG
に置き換える点にある。以下、その演算処理を図6のフ
ローチャートに従って説明していく。なお、第1の実施
形態と同様の演算処理については同符号を付し、さら
に、S30以下のPI制御の演算処理について同一であ
るため説明を省略する。
Next, the arithmetic processing of the second embodiment will be described. The feature of this embodiment is that the stillness detection unit 20
Detects the stationary state of the throttle valve 11, calculates the average value VIG in the average value calculation unit 21, and then the control amount correction unit 22 determines the integrated control amount VI at that time as the average value VIG.
The point is to replace it. Hereinafter, the calculation processing will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the same reference numerals are given to the same calculation processing as in the first embodiment, and furthermore, the calculation processing of PI control from S30 onward is the same, and therefore the description is omitted.

【0041】まず、第1の実施形態と同様にして、S
1,S2において静止状態か否かが判断される。静止状
態と判断されれば(S1,S2ともにYes)、フラグ
の判別が行われる(S3)。一方、S1でNoと判断さ
れれば、カウンタをクリアし(S11)、フラグをON
にして(S12)、S30に進む。また、S2でNoと
判断されれば、カウンタをアップし続けて(S10)、
S30に進みPI制御の演算処理を行う。
First, as in the first embodiment, S
At 1 and S2, it is determined whether or not the vehicle is in a stationary state. If the stationary state is determined (Yes in both S1 and S2), the flag is determined (S3). On the other hand, if No is determined in S1, the counter is cleared (S11) and the flag is turned on.
Then, the process proceeds to S30. Further, if No is determined in S2, the counter is kept incremented (S10),
Proceeding to S30, the arithmetic processing of PI control is performed.

【0042】S3でYesと判断されれば、S5で平均
値VIGの演算が行われた後に、フラグがOFFされて
(S15)、積分制御量VIが平均値VIGに変更され
る(S16)。すなわち、スロットルバルブが静止した
ときの積分制御量VIがどんな値であっても、常にその
平均値VIGになるので、その後のスロットルバルブの
動作は、図5(a)のように、要求開度に対して良好に
追従できるものとなる。一方、S3でNoと判断された
ときには、そのままS30に進みPI制御の演算処理を
行う。
If Yes is determined in S3, after the average value VIG is calculated in S5, the flag is turned off (S15), and the integral control amount VI is changed to the average value VIG (S16). That is, regardless of the value of the integral control amount VI when the throttle valve is at rest, the average value VIG is always obtained. Therefore, the operation of the throttle valve thereafter becomes the required opening degree as shown in FIG. Satisfactorily can be followed. On the other hand, when No is determined in S3, the process directly proceeds to S30 to perform the arithmetic processing of the PI control.

【0043】以上説明したように第2の実施形態の演算
処理によれば、静止時の積分制御量をその平均値に変更
することにより、スロットルバルブが静止するたびに異
なる積分制御量であっても、静止時の積分制御量は常に
その平均値に置き換えられる。従って、スロットルバル
ブの作動時には、静止時の状況如何に関わらず、偏差が
同一のときには同一開度を得るために必要な作動トルク
を発生させることができるため、オーバーシュートや応
答遅れを生じることなく、適切に要求開度に実開度を追
従させることができる。さらに、スロットルバルブの静
止状態では、モータに与えられる制御量がその平均値に
なっているので、静止状態でのスロットルバルブの静止
安定性が非常に良い。
As described above, according to the calculation processing of the second embodiment, by changing the integral control amount at rest to its average value, the integral control amount differs every time the throttle valve comes to rest. Also, the integral control amount at rest is always replaced by its average value. Therefore, during the operation of the throttle valve, the operating torque required to obtain the same opening can be generated when the deviation is the same, regardless of the state at rest, without causing overshoot or response delay. The actual opening can be made to appropriately follow the required opening. Further, in the stationary state of the throttle valve, the control amount given to the motor has the average value, and therefore, the stationary stability of the throttle valve in the stationary state is very good.

【0044】最後に、第3の実施形態の演算処理につい
て説明する。スロットバルブには、前述したように、リ
ターンスプリングが付設されており、その負荷特性等に
よって図7に示すように、スロットルバルブにかかる負
荷力はその開度によって異なっている。従って、単一の
平均値によって制御量を補正するだけでは、スロットル
バルブをさらに高精度に制御することは困難である。そ
こで、本実施の形態では、スロットルバルブ11の開度
領域をn個に分割し、平均値演算部21が各領域ごとに
静止時の積分制御量の平均値を演算するようにし、高精
度の制御を確保している。以下、その演算処理を図8の
フローチャートに従って説明していく。なお、第1及び
第2の実施形態と同様の演算処理については同符号を付
し、さらに、S30以下のPI制御の演算処理について
は説明を省略する。
Finally, the calculation processing of the third embodiment will be described. As described above, the slot valve is provided with the return spring, and the load force applied to the throttle valve varies depending on the opening degree as shown in FIG. 7 depending on the load characteristics and the like. Therefore, it is difficult to control the throttle valve with higher accuracy only by correcting the control amount with a single average value. Therefore, in the present embodiment, the opening degree region of the throttle valve 11 is divided into n regions, and the average value calculation unit 21 calculates the average value of the integral control amount at rest for each region, thereby achieving high precision. Control is secured. Hereinafter, the calculation processing will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the same reference numerals are given to the same calculation processes as those in the first and second embodiments, and the description of the PI control calculation processes in S30 and thereafter is omitted.

【0045】まず、第1の実施形態と同様にして、S
1,S2において静止状態か否かが判断される。静止状
態と判断されれば(S1,S2ともにYes)、フラグ
の判別が行われる(S3)。一方、S1でNoと判断さ
れれば、カウンタをクリアし(S11)、フラグをON
にして(S12)、S30に進む。また、S2でNoと
判断されれば、カウンタをアップし続けて(S10)、
S30に進みPI制御の演算処理を行う。
First, as in the first embodiment, S
At 1 and S2, it is determined whether or not the vehicle is in a stationary state. If the stationary state is determined (Yes in both S1 and S2), the flag is determined (S3). On the other hand, if No is determined in S1, the counter is cleared (S11) and the flag is turned on.
Then, the process proceeds to S30. Further, if No is determined in S2, the counter is kept incremented (S10),
Proceeding to S30, the arithmetic processing of PI control is performed.

【0046】S3でYesと判断されれば、静止状態で
の実開度TAに応じた領域nの平均値VIGnを検索し
(S4)、この検索した平均値VIGnに基づき、S5
で平均値VIGの演算(更新)が行われる。ここで、S
4において検索される平均値VIGnは、前サイクルま
でに演算されてRAM4に格納されているものである。
また、S5における平均値演算は第1の実施形態と同様
の演算である。そして、その演算結果は、新たな平均値
VIGnとしてRAM4に格納され(S6)、また一方
でS15以下の演算処理に使用される。
If Yes in S3, the average value VIGn of the area n corresponding to the actual opening TA in the stationary state is searched (S4), and based on the searched average value VIGn, S5 is determined.
The calculation (update) of the average value VIG is performed. Where S
The average value VIGn searched in 4 is calculated and stored in the RAM 4 up to the previous cycle.
Further, the average value calculation in S5 is the same calculation as in the first embodiment. Then, the calculation result is stored as a new average value VIGn in the RAM 4 (S6), and is used in the calculation processing in S15 and thereafter.

【0047】S15以下では、第2の実施形態の演算処
理と同様に、S5で平均値VIGの演算が行われた後
に、フラグがOFFされて(S15)、積分制御量VI
が平均値VIGに変更される(S16)。すなわち、ス
ロットルバルブが静止したときの積分制御量VIがどん
な値であっても、各領域における適切な平均値VIGに
なるので、その後のスロットルバルブの動作は、図5
(a)のように、要求開度に対して良好に追従できるも
のとなる。一方、S3でNoと判断されたときには、そ
のままS30に進みPI制御の演算処理を行う。
After S15, the flag is turned off (S15) after the average value VIG is calculated in S5, as in the calculation process of the second embodiment, and the integral control amount VI is set.
Is changed to the average value VIG (S16). That is, regardless of the value of the integral control amount VI when the throttle valve is stationary, an appropriate average value VIG in each region is obtained.
As shown in (a), it is possible to favorably follow the required opening degree. On the other hand, when No is determined in S3, the process directly proceeds to S30 to perform the arithmetic processing of the PI control.

【0048】以上説明したように第3の実施形態の演算
処理によれば、スロットルバルブの開度領域をn個の領
域に分割し、各領域ごとに静止時の積分制御量の平均値
を演算することにより、スロットルバルブの開度によっ
てスロットルバルブにかかる負荷力が変化する場合で
も、各領域ごとに最適な平均値を得ることができる。従
って、スロットルバルブの開度に応じて高精度にスロッ
トルバルブを制御することが可能になる。さらに、平均
値は停止状態を検知するごとに、毎回更新されるので、
リターンスプリングや吸気管内の汚れ等の経時変化によ
ってスロットルバルブにかかる負荷力が変化しても高精
度な制御を維持することができる。なお、スロットルバ
ルブの開度領域の分割数nは、要求される精度に応じて
任意に決定することができる。
As described above, according to the calculation processing of the third embodiment, the opening region of the throttle valve is divided into n regions, and the average value of the integral control amount at rest is calculated for each region. By doing so, even when the load force applied to the throttle valve changes depending on the opening degree of the throttle valve, an optimum average value can be obtained for each region. Therefore, it is possible to control the throttle valve with high accuracy according to the opening degree of the throttle valve. Furthermore, the average value is updated every time a stop condition is detected,
High-precision control can be maintained even if the load force applied to the throttle valve changes due to a temporal change such as a return spring or contamination in the intake pipe. Note that the number of divisions n of the opening region of the throttle valve can be arbitrarily determined according to required accuracy.

【0049】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が
可能であることはもちろんである。例えば、第3の実施
形態においては、スロットルバルブの静止時積分制御量
の平均値を補正する演算処理を、第2の実施形態の演算
処理と同様にしているが、もちろん第1の実施形態の演
算処理にすることも可能である。すなわち、図4のフロ
ーチャートにおいて、S3とS5の間に図8におけるS
4の処理を行い、さらにS5とS15の間に図8におけ
るS6の処理を行えば良い。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course. For example, in the third embodiment, the arithmetic processing for correcting the average value of the integrated control amount of the throttle valve at rest is the same as the arithmetic processing of the second embodiment. Arithmetic processing is also possible. That is, in the flowchart of FIG. 4, between S3 and S5, S in FIG.
The processing in S4 in FIG. 8 may be performed between S5 and S15.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
スロットルバルブ制御装置によれば、スロットルバルブ
の静止状態を検出する静止検出手段と、前記静止検出手
段が静止状態を検出するごとに、スロットルバルブ静止
時の積分項の平均値を演算する平均値演算手段と、前記
平均値に基づき前記静止時の積分項を補正する制御量補
正手段とを有し、前記制御量補正手段の演算結果を用い
てモータに与える制御量を演算することにより、静止時
に摩擦抵抗力により発生する制御量のばらつきに関わら
ず、要求開度通りに応答するために必要な制御量を演算
するることができる。従って、スロットルバルブが作動
する際に、偏差が同一であれば、常に同一の駆動信号と
なるので、要求開度通りに応答することが可能となり、
オーバーシュートや応答遅れの問題を解消することがで
きる。
As is apparent from the above description, according to the throttle valve control apparatus of the present invention, the stationary state detecting means for detecting the stationary state of the throttle valve, and each time the stationary state detecting means detects the stationary state, An average value calculating means for calculating an average value of the integral term when the throttle valve is stationary; and a control amount correcting means for correcting the integral term when the throttle valve is stationary based on the average value. By calculating the control amount given to the motor by using, it is possible to calculate the control amount necessary to respond to the required opening regardless of the variation of the control amount generated by the frictional resistance force at rest. . Therefore, when the throttle valve operates, if the deviation is the same, the drive signal is always the same, so that it is possible to respond according to the required opening degree,
The problems of overshoot and response delay can be solved.

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

【図1】本発明のスロットルバルブ制御装置の特徴部を
説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a characteristic portion of a throttle valve control device of the present invention.

【図2】電子スロットルの基本を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the basics of an electronic throttle.

【図3】スロットルバルブコントローラの概略構成を説
明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a throttle valve controller.

【図4】実施の形態に係るスロットルバルブコントロー
ラによる第1の制御処理を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a first control process by a throttle valve controller according to the embodiment.

【図5】スロットルバルブの動作を説明するグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph illustrating the operation of a throttle valve.

【図6】実施の形態に係るスロットルバルブコントロー
ラによる第2の制御処理を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a second control process performed by the throttle valve controller according to the embodiment.

【図7】スロットルバルブの開度と負荷力との関係を表
したグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between an opening degree of a throttle valve and a load force.

【図8】実施の形態に係るスロットルバルブコントロー
ラによる第3の制御処理を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a third control process by the throttle valve controller according to the embodiment.

【図9】従来のスロットルバルブ制御装置によるスロッ
トルバルブの動作を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of a throttle valve by a conventional throttle valve control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スロットルバルブコントローラ 2 CPU 3 ROM(媒体) 4 RAM 11 スロットルバルブ 12 DCモータ 13 開度センサ 20 静止検出部 21 平均値演算部 22 制御量補正部 23 制御量演算部 24 スロットルバルブ駆動部 30 要求開度決定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Throttle valve controller 2 CPU 3 ROM (medium) 4 RAM 11 Throttle valve 12 DC motor 13 Opening sensor 20 Stillness detection unit 21 Average value calculation unit 22 Control amount correction unit 23 Control amount calculation unit 24 Throttle valve drive unit 30 Request opening Degree determination unit

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の要求開度
と実開度との偏差に基づいて前記スロットルバルブの積
分項を含む制御量を演算する制御量演算手段と、前記制
御量に基づいて前記スロットルバルブの駆動信号を決定
する駆動信号決定手段とを有する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静止状態を検出する静止検出手
段と、 前記静止検出手段が静止状態を検出するごとに前記積分
項の平均値を演算する平均値演算手段と、 前記平均値に基づき前記積分項を補正する制御量補正手
段とを有し、 前記制御量演算手段が、前記制御量補正手段の演算結果
を用いて前記制御量を演算することを特徴とするスロッ
トルバルブ制御装置。
A control amount calculating means for calculating a control amount including an integral term of the throttle valve based on a deviation between a required opening degree and an actual opening degree of the throttle valve of the internal combustion engine; A throttle valve control device comprising: a drive signal determining unit that determines a drive signal of a throttle valve; a stationary detecting unit that detects a stationary state of the throttle valve; and the integral term each time the stationary detecting unit detects a stationary state. Average value calculating means for calculating an average value of the following, and control amount correcting means for correcting the integral term based on the average value, wherein the control amount calculating means uses a calculation result of the control amount correcting means. A throttle valve control device, wherein the control amount is calculated.
【請求項2】 請求項1に記載するスロットルバルブ制
御装置において、 前記制御量補正手段が、前記制御項に静止時の積分項と
前記平均値の差分を加算することにより補正を行うこと
を特徴とするスロットルバルブ制御装置。
2. The throttle valve control device according to claim 1, wherein the control amount correction unit performs correction by adding a difference between an integral term at rest and the average value to the control term. Throttle valve control device.
【請求項3】 請求項1に記載するスロットルバルブ制
御装置において、 前記制御量補正手段が、前記静止時の積分項を前記平均
値に変更することを特徴とするスロットルバルブ制御装
置。
3. The throttle valve control device according to claim 1, wherein said control amount correction means changes said integral term at rest to said average value.
【請求項4】 請求項1から請求項3に記載するいずれ
か1つの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開度領域を2以上の領域に分割
し、各領域ごとに前記平均値を演算することを特徴とす
るスロットルバルブ制御装置。
4. The throttle valve control device according to claim 1, wherein an opening area of the throttle valve is divided into two or more areas, and the average value is calculated for each area. A throttle valve control device.
JP9044196A 1997-02-27 1997-02-27 Throttle valve control device Pending JPH10238382A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050089173A (en) * 2004-03-04 2005-09-08 부산대학교 산학협력단 Precision control of automobile throttle valve by the average method

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Effective date: 20040413