JPH11107786A - スロットル制御装置 - Google Patents
スロットル制御装置Info
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- JPH11107786A JPH11107786A JP9265919A JP26591997A JPH11107786A JP H11107786 A JPH11107786 A JP H11107786A JP 9265919 A JP9265919 A JP 9265919A JP 26591997 A JP26591997 A JP 26591997A JP H11107786 A JPH11107786 A JP H11107786A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- opening
- throttle
- motor
- throttle valve
- term
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
- F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スロットルバルブを閉方向に付勢する付勢手
段を有するスロットル制御装置において、スロットルバ
ルブの全開度領域で、付勢手段の付勢力に等しい開度保
持用駆動力を発生できるスロットル制御装置を提供する
こと。 【解決手段】 スロットルバルブを開閉駆動する直流モ
ータと、スロットルバルブを閉方向に付勢するリターン
スプリングと、実スロットル開度を検出するスロットル
センサと、目標スロットル開度を設定する目標開度設定
装置と、目標スロットル開度と実スロットル開度の偏差
を演算する偏差演算装置と、スロットル偏差に基づきモ
ータ駆動力を演算するモータ駆動力演算装置と、そのモ
ータ駆動力で直流モータを駆動するモータ駆動装置とを
備え、モータ駆動力演算装置は、スロットル偏差Δθに
基づき比例項Ｄp 、微分項ＤD 及び積分項ＤI を演算
し、目標スロットル開度θT に基づき開度保持項ＤH を
演算し、比例項、微分項、積分項及び開度保持項を加算
しそれをモータ駆動力Ｄと設定する。
段を有するスロットル制御装置において、スロットルバ
ルブの全開度領域で、付勢手段の付勢力に等しい開度保
持用駆動力を発生できるスロットル制御装置を提供する
こと。 【解決手段】 スロットルバルブを開閉駆動する直流モ
ータと、スロットルバルブを閉方向に付勢するリターン
スプリングと、実スロットル開度を検出するスロットル
センサと、目標スロットル開度を設定する目標開度設定
装置と、目標スロットル開度と実スロットル開度の偏差
を演算する偏差演算装置と、スロットル偏差に基づきモ
ータ駆動力を演算するモータ駆動力演算装置と、そのモ
ータ駆動力で直流モータを駆動するモータ駆動装置とを
備え、モータ駆動力演算装置は、スロットル偏差Δθに
基づき比例項Ｄp 、微分項ＤD 及び積分項ＤI を演算
し、目標スロットル開度θT に基づき開度保持項ＤH を
演算し、比例項、微分項、積分項及び開度保持項を加算
しそれをモータ駆動力Ｄと設定する。
Description
【０００１】
【発明が属する分野】本発明は、スロットルバルブの開
度を電気的に制御可能なスロットル制御装置に関するも
のであり、特にスロットル偏差が０になった場合にも、
直流モータを通電して、スロットル開度保持用の駆動力
を発生させるスロットル制御装置に関するものである。
度を電気的に制御可能なスロットル制御装置に関するも
のであり、特にスロットル偏差が０になった場合にも、
直流モータを通電して、スロットル開度保持用の駆動力
を発生させるスロットル制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来技術としては、特開平７−
２６９３９１号公報に示されるものが知られている。こ
のものは、スロットルバルブを開閉駆動する直流モータ
と、実スロットル開度を検出するスロットルセンサと、
駆動輪の加速スリップに応じて目標スロットル開度を設
定する目標開度設定手段と、目標スロットル開度と実ス
ロットル開度の偏差を演算する偏差演算手段と、このス
ロットル偏差に基づきモータ駆動力（電流値）を演算す
るモータ駆動力演算手段と、モータ駆動力で直流モータ
を駆動するモータ駆動手段とを備えたものである。
２６９３９１号公報に示されるものが知られている。こ
のものは、スロットルバルブを開閉駆動する直流モータ
と、実スロットル開度を検出するスロットルセンサと、
駆動輪の加速スリップに応じて目標スロットル開度を設
定する目標開度設定手段と、目標スロットル開度と実ス
ロットル開度の偏差を演算する偏差演算手段と、このス
ロットル偏差に基づきモータ駆動力（電流値）を演算す
るモータ駆動力演算手段と、モータ駆動力で直流モータ
を駆動するモータ駆動手段とを備えたものである。
【０００３】また、このものでは、スロットル偏差が０
になった場合にも、直流モータに所定電流を流して、吸
気管内圧力に耐えてスロットルバルブを目標開度に保持
するための開度保持用駆動力を発生させる。これによ
り、直流モータ及びスロットルバルブ間に減速機構を設
けることなく、実スロットル開度を目標スロットル開度
に保持できる。ここで、開度保持用駆動力は、開制御用
と閉制御用の２種類があり、一定の値に設定されてい
る。
になった場合にも、直流モータに所定電流を流して、吸
気管内圧力に耐えてスロットルバルブを目標開度に保持
するための開度保持用駆動力を発生させる。これによ
り、直流モータ及びスロットルバルブ間に減速機構を設
けることなく、実スロットル開度を目標スロットル開度
に保持できる。ここで、開度保持用駆動力は、開制御用
と閉制御用の２種類があり、一定の値に設定されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
は、直流モータへの通電を解除したときにスロットルバ
ルブを全閉位置に戻すためのリターンスプリングが示さ
れていない。仮にリターンスプリングを適用した場合、
その付勢力は実スロットル開度に応じて変化する（付勢
力は実スロットル開度が大きくなるに伴い大きくなる）
ため、上記の公報のように、吸気管内圧力に耐え得る一
定の開度保持用駆動力を発生させるものでは、スロット
ルバルブの全開度領域で、リターンスプリングの付勢力
に等しい開度保持用駆動力を発生できず、実スロットル
開度を目標スロットル開度に保持できない。
は、直流モータへの通電を解除したときにスロットルバ
ルブを全閉位置に戻すためのリターンスプリングが示さ
れていない。仮にリターンスプリングを適用した場合、
その付勢力は実スロットル開度に応じて変化する（付勢
力は実スロットル開度が大きくなるに伴い大きくなる）
ため、上記の公報のように、吸気管内圧力に耐え得る一
定の開度保持用駆動力を発生させるものでは、スロット
ルバルブの全開度領域で、リターンスプリングの付勢力
に等しい開度保持用駆動力を発生できず、実スロットル
開度を目標スロットル開度に保持できない。
【０００５】故に、本発明は、スロットルバルブを閉方
向に付勢する付勢手段を有するスロットル制御装置にお
いて、スロットルバルブの全開度領域で、付勢手段の付
勢力に等しい開度保持用駆動力を発生できるスロットル
制御装置を提供すること、をその技術的課題とする。
向に付勢する付勢手段を有するスロットル制御装置にお
いて、スロットルバルブの全開度領域で、付勢手段の付
勢力に等しい開度保持用駆動力を発生できるスロットル
制御装置を提供すること、をその技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、スロットルバルブを開閉駆動する
直流モータと、前記スロットルバルブを閉方向に付勢す
る第１付勢手段と、前記スロットルバルブが所定開度未
満の時に前記第１付勢手段の付勢力よりも大きな付勢力
で前記スロットルバルブを開方向に付勢する第２付勢手
段と、前記スロットルバルブの実際の開度を検出するス
ロットルセンサと、前記スロットルバルブの目標開度を
設定する目標開度設定手段と、前記目標スロットル開度
と前記実スロットル開度の偏差を演算する偏差演算手段
と、少なくとも前記偏差に基づきモータ駆動力を演算す
るモータ駆動力演算手段と、前記モータ駆動力で前記直
流モータを駆動するモータ駆動手段とを備え、前記モー
タ駆動力演算手段を、前記偏差に基づき比例項、微分項
及び積分項を演算するＰＩＤ演算手段と、前記目標スロ
ットル開度に基づき開度保持項を演算する開度保持項演
算手段と、前記比例項、微分項、積分項及び開度保持項
を加算しそれを前記モータ駆動力と設定する駆動力設定
手段とから構成したものである。ここで、開度保持項と
は、スロットル偏差が零のときにスロットルバルブを目
標スロットル開度に保持するためのモータ駆動力であ
る。
に請求項１の発明は、スロットルバルブを開閉駆動する
直流モータと、前記スロットルバルブを閉方向に付勢す
る第１付勢手段と、前記スロットルバルブが所定開度未
満の時に前記第１付勢手段の付勢力よりも大きな付勢力
で前記スロットルバルブを開方向に付勢する第２付勢手
段と、前記スロットルバルブの実際の開度を検出するス
ロットルセンサと、前記スロットルバルブの目標開度を
設定する目標開度設定手段と、前記目標スロットル開度
と前記実スロットル開度の偏差を演算する偏差演算手段
と、少なくとも前記偏差に基づきモータ駆動力を演算す
るモータ駆動力演算手段と、前記モータ駆動力で前記直
流モータを駆動するモータ駆動手段とを備え、前記モー
タ駆動力演算手段を、前記偏差に基づき比例項、微分項
及び積分項を演算するＰＩＤ演算手段と、前記目標スロ
ットル開度に基づき開度保持項を演算する開度保持項演
算手段と、前記比例項、微分項、積分項及び開度保持項
を加算しそれを前記モータ駆動力と設定する駆動力設定
手段とから構成したものである。ここで、開度保持項と
は、スロットル偏差が零のときにスロットルバルブを目
標スロットル開度に保持するためのモータ駆動力であ
る。
【０００７】スロットル偏差が零のときには、比例項、
微分項及び積分項が略零となるため、開度保持項に等し
いモータ駆動力が直流モータに付与される。ここで、請
求項１の発明によれば、目標スロットル開度（スロット
ル偏差が零なので実スロットル開度に一致）に基づき開
度保持項を演算するため、スロットルバルブの全開度領
域で、第１及び第２付勢手段の付勢力の合力に等しい開
度保持用駆動力を発生できる。結果、直流モータ及びス
ロットルバルブ間に減速機構を設けることなく、スロッ
トルバルブの全開度領域において、スロットル偏差が零
のときスロットルバルブを目標スロットル開度に維持で
きる。
微分項及び積分項が略零となるため、開度保持項に等し
いモータ駆動力が直流モータに付与される。ここで、請
求項１の発明によれば、目標スロットル開度（スロット
ル偏差が零なので実スロットル開度に一致）に基づき開
度保持項を演算するため、スロットルバルブの全開度領
域で、第１及び第２付勢手段の付勢力の合力に等しい開
度保持用駆動力を発生できる。結果、直流モータ及びス
ロットルバルブ間に減速機構を設けることなく、スロッ
トルバルブの全開度領域において、スロットル偏差が零
のときスロットルバルブを目標スロットル開度に維持で
きる。
【０００８】また、上記第１及び第２付勢手段の付勢力
の合力がスロットルバルブに作用するので、この合力の
変化割合は実スロットル開度に応じて変化する。ここ
で、請求項１の発明では、目標スロットル開度に基づき
この開度保持項を演算するため、付勢力の合力が大きく
変化する開度領域においてスロットル偏差が発生した
（即ち目標スロットル開度の方が大きくなった）場合に
も、開度保持項が目標スロットル開度における付勢力の
合力に相当する値とされ、結果、モータ駆動力が目標ス
ロットル開度における付勢力の合力以上となる。従っ
て、即座に実スロットル開度を目標スロットル開度に収
束させることができる。
の合力がスロットルバルブに作用するので、この合力の
変化割合は実スロットル開度に応じて変化する。ここ
で、請求項１の発明では、目標スロットル開度に基づき
この開度保持項を演算するため、付勢力の合力が大きく
変化する開度領域においてスロットル偏差が発生した
（即ち目標スロットル開度の方が大きくなった）場合に
も、開度保持項が目標スロットル開度における付勢力の
合力に相当する値とされ、結果、モータ駆動力が目標ス
ロットル開度における付勢力の合力以上となる。従っ
て、即座に実スロットル開度を目標スロットル開度に収
束させることができる。
【０００９】請求項１において、請求項２に示すよう
に、開度保持項演算手段を、前記実スロットル開度の変
化量が所定変化量以下のときに前記目標スロットル開度
に基づき前記開度保持項を演算し、前記実スロットル開
度の変化量が所定変化量以上のときに前記実スロットル
開度に基づき前記開度保持項を演算するように構成する
と、好ましい。
に、開度保持項演算手段を、前記実スロットル開度の変
化量が所定変化量以下のときに前記目標スロットル開度
に基づき前記開度保持項を演算し、前記実スロットル開
度の変化量が所定変化量以上のときに前記実スロットル
開度に基づき前記開度保持項を演算するように構成する
と、好ましい。
【００１０】上記課題を解決するために請求項３の発明
は、スロットルバルブを開閉駆動する直流モータと、前
記スロットルバルブを閉方向に付勢する第１付勢手段
と、前記スロットルバルブの実際の開度を検出するスロ
ットルセンサと、前記スロットルバルブの目標開度を設
定する目標開度設定手段と、前記目標スロットル開度と
前記実スロットル開度の偏差を演算する偏差演算手段
と、少なくとも前記偏差に基づきモータ駆動力を制御す
るモータ制御手段とを備え、前記モータ制御手段を、前
記偏差が零のときに、前記スロットルバルブの全開度領
域において前記付勢手段の付勢力と等しい開度保持用駆
動力を前記直流モータに付与するように構成したもので
ある。
は、スロットルバルブを開閉駆動する直流モータと、前
記スロットルバルブを閉方向に付勢する第１付勢手段
と、前記スロットルバルブの実際の開度を検出するスロ
ットルセンサと、前記スロットルバルブの目標開度を設
定する目標開度設定手段と、前記目標スロットル開度と
前記実スロットル開度の偏差を演算する偏差演算手段
と、少なくとも前記偏差に基づきモータ駆動力を制御す
るモータ制御手段とを備え、前記モータ制御手段を、前
記偏差が零のときに、前記スロットルバルブの全開度領
域において前記付勢手段の付勢力と等しい開度保持用駆
動力を前記直流モータに付与するように構成したもので
ある。
【００１１】請求項３の発明によれば、モータ制御手段
を、偏差が零のときにスロットルバルブの全開度領域に
おいて付勢手段の付勢力と等しい開度保持用駆動力を直
流モータに付与するように構成するので、直流モータ及
びスロットルバルブ間に減速機構を設けることなく、ス
ロットルバルブの全開度領域において、スロットル偏差
が零のときスロットルバルブを目標スロットル開度に維
持できる。
を、偏差が零のときにスロットルバルブの全開度領域に
おいて付勢手段の付勢力と等しい開度保持用駆動力を直
流モータに付与するように構成するので、直流モータ及
びスロットルバルブ間に減速機構を設けることなく、ス
ロットルバルブの全開度領域において、スロットル偏差
が零のときスロットルバルブを目標スロットル開度に維
持できる。
【００１２】請求項３において、請求項４に示すよう
に、前記モータ制御手段を、前記実スロットル開度又は
前記目標スロットル開度に基づき前記開度保持用駆動力
を演算し、その開度保持用駆動力を前記直流モータに付
与するように構成すると、好ましい。
に、前記モータ制御手段を、前記実スロットル開度又は
前記目標スロットル開度に基づき前記開度保持用駆動力
を演算し、その開度保持用駆動力を前記直流モータに付
与するように構成すると、好ましい。
【００１３】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１４】図１に示すように、内燃機関の吸気通路１
０にはスロットルバルブ１１が配設され、バルブ軸１１
ａに回転可能に枢支されて吸気通路１０を開閉する。こ
のスロットルバルブ１１には、直流モータ１２が機械的
に連結され、スロットルバルブ１１を開閉駆動する。こ
れにより内燃機関への混合気の供給量が制御される。
０にはスロットルバルブ１１が配設され、バルブ軸１１
ａに回転可能に枢支されて吸気通路１０を開閉する。こ
のスロットルバルブ１１には、直流モータ１２が機械的
に連結され、スロットルバルブ１１を開閉駆動する。こ
れにより内燃機関への混合気の供給量が制御される。
【００１５】バルブ軸１１ａには、リターンスプリング
（第１付勢手段）１３が取り付けられ、スロットルバル
ブ１１閉方向にバルブ軸１１ａを常に付勢している。ま
た、バルブ軸１１ａには、オープナスプリング（第２付
勢手段）１４が連結され、スロットルバルブ１１が所定
開度（図４のθb ）未満の時のみスロットルバルブ１１
開方向にバルブ軸１１ａを付勢している。オープナスプ
リング１４のばね定数は、リターンスプリング１３のば
ね定数よりも大に設定されている。ここで、直流モータ
１２を停止した場合には、リターンスプリング１３とオ
ープナスプリング１４の付勢力が釣り合った位置即ち実
スロットル開度θA ＝θc に保持される。これにより、
所定のアイドル開度が確保され、低温時等においてもエ
ンジン始動を確実にできる。
（第１付勢手段）１３が取り付けられ、スロットルバル
ブ１１閉方向にバルブ軸１１ａを常に付勢している。ま
た、バルブ軸１１ａには、オープナスプリング（第２付
勢手段）１４が連結され、スロットルバルブ１１が所定
開度（図４のθb ）未満の時のみスロットルバルブ１１
開方向にバルブ軸１１ａを付勢している。オープナスプ
リング１４のばね定数は、リターンスプリング１３のば
ね定数よりも大に設定されている。ここで、直流モータ
１２を停止した場合には、リターンスプリング１３とオ
ープナスプリング１４の付勢力が釣り合った位置即ち実
スロットル開度θA ＝θc に保持される。これにより、
所定のアイドル開度が確保され、低温時等においてもエ
ンジン始動を確実にできる。
【００１６】バルブ軸１１ａの一端には、スロットルセ
ンサ１５が装着され、スロットルバルブ１１の実際の開
度（以下実スロットル開度という）θA が検出される。
また、アクセルペダル１６にも、アクセルセンサ１７が
連結され、アクセルペダル１６の実際の踏込量（以下ア
クセル開度という）が検出される。これらセンサ１５及
び１７の検出信号は電子制御装置１８に入力される。電
子制御装置１８は、これらの検出信号に基づき直流モー
タ１２の駆動力を制御する。
ンサ１５が装着され、スロットルバルブ１１の実際の開
度（以下実スロットル開度という）θA が検出される。
また、アクセルペダル１６にも、アクセルセンサ１７が
連結され、アクセルペダル１６の実際の踏込量（以下ア
クセル開度という）が検出される。これらセンサ１５及
び１７の検出信号は電子制御装置１８に入力される。電
子制御装置１８は、これらの検出信号に基づき直流モー
タ１２の駆動力を制御する。
【００１７】以下、この電子制御装置１８が実行するモ
ータ駆動力制御のプログラムを図２及び図３を用いて説
明する。
ータ駆動力制御のプログラムを図２及び図３を用いて説
明する。
【００１８】まず、ステップ１０１において、全データ
がクリアされ初期化され、ステップ１０２に進み、１ｍ
ｓｅｃ（演算周期）経過しているか否かが判定され、経
過していなければ経過するまで待つ。そして、１ｍｓｅ
ｃ経過すれば、ステップ１０３に進み、実スロットル開
度θA 、アクセル開度等が読み込まれる。次いで、ステ
ップ１０４において、アクセル開度やエンジン回転数等
に基づき目標スロットル開度θT が演算される。尚、駆
動車輪の加速スリップ量に応じて目標スロットル開度θ
T を演算したり（トラクション制御）、設定車速と現在
の車速の偏差に応じて目標スロットル開度θT を演算
（定速走行制御）しても良い。その後、ステップ１０５
において、スロットル偏差ΔθがΔθ＝θT −θA とし
て演算される。次いで、ステップ１０６において、少な
くともスロットル偏差Δθに応じて直流モータ１２を制
御するための制御デューティＤが演算され、ステップ１
０７に進み、直流モータ１２を制御デューティＤで駆動
し、スロットル偏差Δθを０にする。ここで、制御デュ
ーティＤとは、通電及び非通電を繰り返すデューティ制
御の１周期中における通電時間の占める割合である。
尚、ステップ１０７の処理後は再びステップ１０２に戻
る。
がクリアされ初期化され、ステップ１０２に進み、１ｍ
ｓｅｃ（演算周期）経過しているか否かが判定され、経
過していなければ経過するまで待つ。そして、１ｍｓｅ
ｃ経過すれば、ステップ１０３に進み、実スロットル開
度θA 、アクセル開度等が読み込まれる。次いで、ステ
ップ１０４において、アクセル開度やエンジン回転数等
に基づき目標スロットル開度θT が演算される。尚、駆
動車輪の加速スリップ量に応じて目標スロットル開度θ
T を演算したり（トラクション制御）、設定車速と現在
の車速の偏差に応じて目標スロットル開度θT を演算
（定速走行制御）しても良い。その後、ステップ１０５
において、スロットル偏差ΔθがΔθ＝θT −θA とし
て演算される。次いで、ステップ１０６において、少な
くともスロットル偏差Δθに応じて直流モータ１２を制
御するための制御デューティＤが演算され、ステップ１
０７に進み、直流モータ１２を制御デューティＤで駆動
し、スロットル偏差Δθを０にする。ここで、制御デュ
ーティＤとは、通電及び非通電を繰り返すデューティ制
御の１周期中における通電時間の占める割合である。
尚、ステップ１０７の処理後は再びステップ１０２に戻
る。
【００１９】図３を参照して図２のステップ１０６の制
御デューティ演算処理について具体的に説明する。
御デューティ演算処理について具体的に説明する。
【００２０】まず、ステップ２０１において、実スロッ
トル開度θA の変化量ｄθA が所定変化量ａ以下（つま
りスロットルバルブ１１が略停止しているか）か否かが
判定され、そうであれば、開度保持項ＤH が目標スロッ
トル開度θT に基づいてＤH＝ＫH ・θT ＋αとして演
算される。ここで、開度保持項ＤH は、リターンスプリ
ング１３の付勢力及びオープナスプリング１４の付勢力
の合力と釣り合う駆動力（つまり開度保持トルク）に相
当する値である。ＫH は、開度保持項ゲインで、開度を
開度保持項に変換する定数である。αは、開度保持項オ
フセット値である。一方、ステップ２０１において、実
スロットル開度θA の変化量ｄθA が所定変化量ａ以上
と判定されると、ステップ２０３に進み、開度保持項Ｄ
H が実スロットル開度θA に基づいてＤH ＝ＫH ・θA
＋αとして演算される。
トル開度θA の変化量ｄθA が所定変化量ａ以下（つま
りスロットルバルブ１１が略停止しているか）か否かが
判定され、そうであれば、開度保持項ＤH が目標スロッ
トル開度θT に基づいてＤH＝ＫH ・θT ＋αとして演
算される。ここで、開度保持項ＤH は、リターンスプリ
ング１３の付勢力及びオープナスプリング１４の付勢力
の合力と釣り合う駆動力（つまり開度保持トルク）に相
当する値である。ＫH は、開度保持項ゲインで、開度を
開度保持項に変換する定数である。αは、開度保持項オ
フセット値である。一方、ステップ２０１において、実
スロットル開度θA の変化量ｄθA が所定変化量ａ以上
と判定されると、ステップ２０３に進み、開度保持項Ｄ
H が実スロットル開度θA に基づいてＤH ＝ＫH ・θA
＋αとして演算される。
【００２１】ステップ２０２又は２０３にて開度保持項
ＤH が演算された後、ステップ２０４〜２０６に進み、
スロットル偏差Δθに基づき、ＰＩＤ制御を行うための
比例項Ｄp 、微分項ＤD 及び積分項ＤI が演算される。
即ち、ステップ２０４において比例項Ｄp がＤp ＝Ｋp
・Δθとして演算され、ステップ２０５において微分項
ＤD がＤD ＝ＫD （Δθn −Δθn-1 ）として演算さ
れ、ステップ２０６において、積分項ＤI がＤI ＝Σ
（ＫI ・Δθ）として演算される。ここで、Ｋp ，ＫD
，ＤI は、夫々比例項ゲイン，微分項ゲイン，積分項
ゲインで、開度を各項に変換する定数である。また、Δ
θn は今回の演算タイミングにおけるスロットル偏差
で、Δθn-1 は前回の演算タイミングにおけるスロット
ル偏差である。
ＤH が演算された後、ステップ２０４〜２０６に進み、
スロットル偏差Δθに基づき、ＰＩＤ制御を行うための
比例項Ｄp 、微分項ＤD 及び積分項ＤI が演算される。
即ち、ステップ２０４において比例項Ｄp がＤp ＝Ｋp
・Δθとして演算され、ステップ２０５において微分項
ＤD がＤD ＝ＫD （Δθn −Δθn-1 ）として演算さ
れ、ステップ２０６において、積分項ＤI がＤI ＝Σ
（ＫI ・Δθ）として演算される。ここで、Ｋp ，ＫD
，ＤI は、夫々比例項ゲイン，微分項ゲイン，積分項
ゲインで、開度を各項に変換する定数である。また、Δ
θn は今回の演算タイミングにおけるスロットル偏差
で、Δθn-1 は前回の演算タイミングにおけるスロット
ル偏差である。
【００２２】最後に、ステップ２０７に進み、比例項Ｄ
p 、微分項ＤD 、積分項ＤI 及び開度保持項ＤH が加算
され、それが制御デューティＤと設定された後、図２の
メインルーチンに戻る。
p 、微分項ＤD 、積分項ＤI 及び開度保持項ＤH が加算
され、それが制御デューティＤと設定された後、図２の
メインルーチンに戻る。
【００２３】図４から明らかなように、リターンスプリ
ング１３の付勢力及びオープナスプリング１４の付勢力
の合力がスロットルバルブ１１に作用するが、この合力
の変化割合（勾配）は、実スロットル開度θA に応じて
変化している。具体的には、領域（θa ≦θA ≦θb
）における合力の変化割合（勾配）は、領域（θA≦
θa ）及び領域（θA ≧θb ）の変化割合（勾配）に
比べ、大きくなっている。
ング１３の付勢力及びオープナスプリング１４の付勢力
の合力がスロットルバルブ１１に作用するが、この合力
の変化割合（勾配）は、実スロットル開度θA に応じて
変化している。具体的には、領域（θa ≦θA ≦θb
）における合力の変化割合（勾配）は、領域（θA≦
θa ）及び領域（θA ≧θb ）の変化割合（勾配）に
比べ、大きくなっている。
【００２４】このように、制御デューティＤの開度保持
項ＤH を目標スロットル開度θT に基づき演算したもの
においては、スロットルバルブ１１が付勢力の合力の変
化割合が大きい領域に存在する時に図４に示すような
スロットル偏差Δθが発生した場合には、開度保持項Ｄ
H が目標スロットル開度θT における付勢力の合力（つ
まりスロットル偏差Δθを無くすのに必要な制御デュー
ティ）Ｔt に相当する値に設定されるため、制御デュー
ティＤは必要制御デューティＴt 以上となり、結果、即
座に実スロットル開度θA を目標スロットル開度θT に
一致させることができる。図５は本実施形態の試験結果
を示すが、同図からも明らかなように、実スロットル開
度θA の全開度領域において、定常偏差の発生が回避さ
れている。
項ＤH を目標スロットル開度θT に基づき演算したもの
においては、スロットルバルブ１１が付勢力の合力の変
化割合が大きい領域に存在する時に図４に示すような
スロットル偏差Δθが発生した場合には、開度保持項Ｄ
H が目標スロットル開度θT における付勢力の合力（つ
まりスロットル偏差Δθを無くすのに必要な制御デュー
ティ）Ｔt に相当する値に設定されるため、制御デュー
ティＤは必要制御デューティＴt 以上となり、結果、即
座に実スロットル開度θA を目標スロットル開度θT に
一致させることができる。図５は本実施形態の試験結果
を示すが、同図からも明らかなように、実スロットル開
度θA の全開度領域において、定常偏差の発生が回避さ
れている。
【００２５】尚、領域では、領域及びに比べて、
比例項ゲインＫp 、微分項ゲインＫD 及び積分項ゲイン
ＫI といった制御ゲインを大きく設定しても同様な効果
が得られるが、この方法では制御ゲインの調整工数が増
大するという問題点がある。また、開度保持項を実スロ
ットル開度θA に基づき演算し、比例項，微分項及び積
分項をスロットル偏差Δθに基づき演算したものにおい
ては、スロットルバルブ１１が領域及びに存在する
時にスロットル偏差Δθが発生した場合には、付勢力の
合力の変化量が比較的小さいため、比較的小さいモータ
駆動力（即ち制御デューティ）で、即座にスロットル偏
差Δθを無くすことができる。ところが、スロットルバ
ルブ１１が領域に存在する時にスロットル偏差Δθ
（領域及びと等しい偏差）が発生した場合には、即
座にスロットル偏差Δθを無くすことができない。即
ち、領域では付勢力の合力の変化量が領域及びと
比べて大きくなり、より大きな制御デューティ（図４の
目標スロットル開度θT における付勢力の合力Ｔt ）が
必要となるが、比例項，微分項及び積分項が領域及び
のそれらと等しい（小さいまま）ので、即座に実スロ
ットル開度θA を目標スロットル開度θT に一致させる
ことができず、応答性が悪い。
比例項ゲインＫp 、微分項ゲインＫD 及び積分項ゲイン
ＫI といった制御ゲインを大きく設定しても同様な効果
が得られるが、この方法では制御ゲインの調整工数が増
大するという問題点がある。また、開度保持項を実スロ
ットル開度θA に基づき演算し、比例項，微分項及び積
分項をスロットル偏差Δθに基づき演算したものにおい
ては、スロットルバルブ１１が領域及びに存在する
時にスロットル偏差Δθが発生した場合には、付勢力の
合力の変化量が比較的小さいため、比較的小さいモータ
駆動力（即ち制御デューティ）で、即座にスロットル偏
差Δθを無くすことができる。ところが、スロットルバ
ルブ１１が領域に存在する時にスロットル偏差Δθ
（領域及びと等しい偏差）が発生した場合には、即
座にスロットル偏差Δθを無くすことができない。即
ち、領域では付勢力の合力の変化量が領域及びと
比べて大きくなり、より大きな制御デューティ（図４の
目標スロットル開度θT における付勢力の合力Ｔt ）が
必要となるが、比例項，微分項及び積分項が領域及び
のそれらと等しい（小さいまま）ので、即座に実スロ
ットル開度θA を目標スロットル開度θT に一致させる
ことができず、応答性が悪い。
【００２６】また、本実施の形態に示すようなデューテ
ィ制御ではなく、電流制御によっても同様の効果を得る
ことが可能である。
ィ制御ではなく、電流制御によっても同様の効果を得る
ことが可能である。
【００２７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、目標スロット
ル開度に基づき開度保持項を演算するため、スロットル
偏差が零のときには、実スロットル開度に基づき開度保
持項が演算され、スロットルバルブの全開度領域で第１
及び第２付勢手段の付勢力の合力に等しい開度保持用駆
動力を発生できる。結果、直流モータ及びスロットルバ
ルブ間に減速機構を設けることなく、スロットルバルブ
の全開度領域において、スロットル偏差が零のときスロ
ットルバルブを目標スロットル開度に維持できる。
ル開度に基づき開度保持項を演算するため、スロットル
偏差が零のときには、実スロットル開度に基づき開度保
持項が演算され、スロットルバルブの全開度領域で第１
及び第２付勢手段の付勢力の合力に等しい開度保持用駆
動力を発生できる。結果、直流モータ及びスロットルバ
ルブ間に減速機構を設けることなく、スロットルバルブ
の全開度領域において、スロットル偏差が零のときスロ
ットルバルブを目標スロットル開度に維持できる。
【００２８】また、付勢力の合力が大きく変化する開度
領域においてスロットル偏差が発生した（即ち目標スロ
ットル開度の方が大きくなった）場合にも、開度保持項
が目標スロットル開度における付勢力の合力に相当する
値とされ、結果、モータ駆動力が目標スロットル開度に
おける付勢力の合力以上となる。従って、即座に実スロ
ットル開度を目標スロットル開度に収束させることがで
きる。
領域においてスロットル偏差が発生した（即ち目標スロ
ットル開度の方が大きくなった）場合にも、開度保持項
が目標スロットル開度における付勢力の合力に相当する
値とされ、結果、モータ駆動力が目標スロットル開度に
おける付勢力の合力以上となる。従って、即座に実スロ
ットル開度を目標スロットル開度に収束させることがで
きる。
【００２９】請求項３の発明によれば、モータ制御手段
を、偏差が零のときにスロットルバルブの全開度領域に
おいて付勢手段の付勢力と等しい開度保持用駆動力を直
流モータに付与するように構成するので、直流モータ及
びスロットルバルブ間に減速機構を設けることなく、ス
ロットルバルブの全開度領域において、スロットル偏差
が零のときスロットルバルブを目標スロットル開度に維
持できる。
を、偏差が零のときにスロットルバルブの全開度領域に
おいて付勢手段の付勢力と等しい開度保持用駆動力を直
流モータに付与するように構成するので、直流モータ及
びスロットルバルブ間に減速機構を設けることなく、ス
ロットルバルブの全開度領域において、スロットル偏差
が零のときスロットルバルブを目標スロットル開度に維
持できる。
【図１】本実施形態のスロットル制御装置の全体構成図
である。
である。
【図２】図１の電子制御装置が実行するメインルーチン
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図３】図２の制御デューティ演算処理のサブルーチン
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図４】実スロットル開度とスロットルバルブに作用す
る付勢力との関係を示すグラフである。
る付勢力との関係を示すグラフである。
【図５】本実施形態に係る実スロットル開度及び目標ス
ロットル開度の時間的推移を示すグラフである。
ロットル開度の時間的推移を示すグラフである。
１１ スロットルバルブ １２ 直流モータ １３ リターンスプリング（第１付勢手段） １４ オ−プナスプリング（第２付勢手段） １５ スロットルセンサ １８ 電子制御装置 Ｄ 制御デューティ（モータ駆動力）
Claims (4)
- 【請求項１】 スロットルバルブを開閉駆動する直流モ
ータと、前記スロットルバルブを閉方向に付勢する第１
付勢手段と、前記スロットルバルブが所定開度未満の時
に前記第１付勢手段の付勢力よりも大きな付勢力で前記
スロットルバルブを開方向に付勢する第２付勢手段と、
前記スロットルバルブの実際の開度を検出するスロット
ルセンサと、前記スロットルバルブの目標開度を設定す
る目標開度設定手段と、前記目標スロットル開度と前記
実スロットル開度の偏差を演算する偏差演算手段と、少
なくとも前記偏差に基づきモータ駆動力を演算するモー
タ駆動力演算手段と、前記モータ駆動力で前記直流モー
タを駆動するモータ駆動手段とを備え、 前記モータ駆動力演算手段は、前記偏差に基づき比例
項、微分項及び積分項を演算するＰＩＤ演算手段と、前
記目標スロットル開度に基づき開度保持項を演算する開
度保持項演算手段と、前記比例項、微分項、積分項及び
開度保持項を加算しそれを前記モータ駆動力と設定する
駆動力設定手段とを有することを特徴とするスロットル
制御装置。 - 【請求項２】 前記開度保持項演算手段は、前記実スロ
ットル開度の変化量が所定変化量以下のときに前記目標
スロットル開度に基づき前記開度保持項を演算し、前記
実スロットル開度の変化量が所定変化量以上のときに前
記実スロットル開度に基づき前記開度保持項を演算する
ことを特徴とするスロットル制御装置。 - 【請求項３】 スロットルバルブを開閉駆動する直流モ
ータと、前記スロットルバルブを閉方向に付勢する第１
付勢手段と、前記スロットルバルブの実際の開度を検出
するスロットルセンサと、前記スロットルバルブの目標
開度を設定する目標開度設定手段と、前記目標スロット
ル開度と前記実スロットル開度の偏差を演算する偏差演
算手段と、少なくとも前記偏差に基づきモータ駆動力を
制御するモータ制御手段とを備え、 前記モータ制御手段は、前記偏差が零のときに、前記ス
ロットルバルブの全開度領域において前記付勢手段の付
勢力と等しい開度保持用駆動力を前記直流モータに付与
するスロットル制御装置。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記モータ制御手段は、前記実スロットル開度又は前記
目標スロットル開度に基づき前記開度保持用駆動力を演
算し、その開度保持用駆動力を前記直流モータに付与す
るスロットル制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9265919A JPH11107786A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | スロットル制御装置 |
| US09/163,159 US6152108A (en) | 1997-09-30 | 1998-09-30 | Throttle controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9265919A JPH11107786A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | スロットル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11107786A true JPH11107786A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17423926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9265919A Pending JPH11107786A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | スロットル制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6152108A (ja) |
| JP (1) | JPH11107786A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009203922A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電子制御スロットルの制御装置 |
| CN104696080A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-06-10 | 重庆邮电大学 | 基于观测器的电子节气门智能双积分滑模控制方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6302084B1 (en) * | 1998-04-14 | 2001-10-16 | Hitachi, Ltd. | Method of controlling throttle valve of engine and controller |
| DE19960796C5 (de) * | 1998-12-17 | 2009-09-10 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama-shi | Elektromagnetisch betätigbare Ventilsteuervorrichtung und Verfahren zum Steuern eines elektromagnetisch betätigbaren Ventils |
| US6434932B2 (en) * | 2000-03-23 | 2002-08-20 | Minolta Co., Ltd. | Control mechanism with actuator employing shape memory alloy and method for adjusting servo control of the control mechanism |
| US6318337B1 (en) * | 2000-05-19 | 2001-11-20 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electronic throttle control |
| KR20030050446A (ko) * | 2001-12-18 | 2003-06-25 | 현대자동차주식회사 | 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템 |
| JP2004028001A (ja) * | 2002-06-27 | 2004-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | 電子スロットルバルブの制御装置 |
| WO2004033877A1 (ja) * | 2002-10-11 | 2004-04-22 | Mikuni Corporation | スロットル装置 |
| US8594914B2 (en) * | 2010-08-27 | 2013-11-26 | GM Global Technology Operations LLC | Dynamic hysteresis control systems and methods |
| GB2488369B (en) * | 2011-02-28 | 2018-05-09 | Perkins Engines Co Ltd | Monitoring operation of a DC motor valve assembly |
| DE202014003887U1 (de) * | 2014-05-09 | 2015-08-11 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Computerprogramm zur Steuerung eines hysteresebehafteten Stellglieds |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2550962B2 (ja) * | 1986-12-12 | 1996-11-06 | 日本電装株式会社 | エンジンのスロツトル弁制御装置 |
| JP3189996B2 (ja) * | 1992-12-21 | 2001-07-16 | 本田技研工業株式会社 | 制御部材位置制御装置 |
| JP3194675B2 (ja) * | 1994-10-27 | 2001-07-30 | 三菱電機株式会社 | エンジンの吸入空気量制御装置 |
| JP2500673B2 (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-29 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の加速スリップ制御装置 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP9265919A patent/JPH11107786A/ja active Pending
-
1998
- 1998-09-30 US US09/163,159 patent/US6152108A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009203922A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電子制御スロットルの制御装置 |
| CN104696080A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-06-10 | 重庆邮电大学 | 基于观测器的电子节气门智能双积分滑模控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6152108A (en) | 2000-11-28 |
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