JPH11270363A - Throttle control device of internal combustion engine - Google Patents
Throttle control device of internal combustion engineInfo
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- JPH11270363A JPH11270363A JP7367598A JP7367598A JPH11270363A JP H11270363 A JPH11270363 A JP H11270363A JP 7367598 A JP7367598 A JP 7367598A JP 7367598 A JP7367598 A JP 7367598A JP H11270363 A JPH11270363 A JP H11270363A
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- throttle
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- back electromotive
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Landscapes
- 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)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アクセル操作量等
に応じてトルクモータを駆動しスロットルバルブの開度
を制御する内燃機関のスロットル制御装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throttle control device for an internal combustion engine that controls a degree of opening of a throttle valve by driving a torque motor according to an accelerator operation amount or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、アクセル操作量等に応じてアクチ
ュエータとしてのDC(直流)モータを駆動し実際のス
ロットルバルブの開度である実スロットル開度を制御す
る『電子スロットルシステム』と称する内燃機関のスロ
ットル制御装置が知られている。このようなスロットル
制御装置においては、例えば、アクセルペダルの踏込量
に対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ
からの信号に応じてDCモータにモータ電流を流し、D
Cモータが駆動されることでスロットルバルブが開閉さ
れ内燃機関に供給される空気量が制御される。このと
き、実スロットル開度を検出するスロットル開度センサ
からの信号とアクセル開度センサからの信号との偏差が
なくなるようにDCモータに対して比例・積分・微分制
御(Proportional Integral Differential Control;以
下、単に『PID制御』という)によるフィードバック
制御が実行されている。2. Description of the Related Art Conventionally, an internal combustion engine called an "electronic throttle system" for controlling a real throttle opening which is an actual throttle valve opening by driving a DC (direct current) motor as an actuator in accordance with an accelerator operation amount or the like. Is known. In such a throttle control device, for example, a motor current is supplied to a DC motor in accordance with a signal from an accelerator opening sensor that detects an accelerator opening corresponding to the amount of depression of an accelerator pedal.
When the C motor is driven, the throttle valve is opened and closed to control the amount of air supplied to the internal combustion engine. At this time, proportional / integral / differential control (Proportional Integral Differential Control; hereinafter) is performed on the DC motor so that the deviation between the signal from the throttle opening sensor that detects the actual throttle opening and the signal from the accelerator opening sensor is eliminated. , Simply referred to as “PID control”).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、DC(直
流)モータにおける逆起電圧特性は、Ve =Ke ×(d
θ/dt)で近似できることが知られている。ここで、
Ve は逆起電圧、Ke は逆起電圧定数、(dθ/dt)
は実スロットル開度の単位時間当たりの変化量としての
実スロットル速度である。即ち、実スロットル速度(d
θ/dt)に応じて逆起電圧Ve がほぼ直線的に得られ
ることを示している。By the way, the back electromotive force characteristic of a DC (direct current) motor is as follows: Ve = Ke × (d
θ / dt). here,
Ve is the back electromotive voltage, Ke is the back electromotive voltage constant, (dθ / dt)
Is the actual throttle speed as the amount of change in the actual throttle opening per unit time. That is, the actual throttle speed (d
It shows that the back electromotive voltage Ve can be obtained almost linearly according to (θ / dt).
【0004】これに対して、電子スロットルシステムに
おいて、スロットルバルブ周辺の駆動機構を簡素化し部
品点数を減少させコストダウンを図ろうとする目的で、
アクチュエータとしてDCモータに替えてトルクモータ
を用いることが考えられる。このトルクモータの逆起電
圧特性は、逆起電圧Ve 〔V〕がモータ電流i〔A〕と
実スロットル開度θ〔°〕との2次元関数Ve =f
(i,θ)にて表される。また、トルクモータの駆動軸
はスロットルバルブの回動軸と直結されて構成されるこ
とから、その間に減速ギヤ列が介在されない分だけ却っ
てスロットルバルブの開度を安定し難く精度が低下する
こととなる。On the other hand, in an electronic throttle system, the drive mechanism around the throttle valve is simplified, the number of parts is reduced, and the cost is reduced.
It is conceivable to use a torque motor instead of a DC motor as the actuator. The back electromotive force characteristic of this torque motor is such that the back electromotive voltage Ve [V] is a two-dimensional function of the motor current i [A] and the actual throttle opening θ [°] Ve = f.
(I, θ). In addition, since the drive shaft of the torque motor is directly connected to the rotation shaft of the throttle valve, the opening of the throttle valve is difficult to stabilize because the reduction gear train is not interposed between the drive shaft and accuracy is reduced. Become.
【0005】したがって、トルクモータを用いた電子ス
ロットルシステムでは、PID制御のフィードバック制
御によってトルクモータの非線形なトルク特性等を吸収
し正確なスロットル制御をすることは無理であった。Therefore, in an electronic throttle system using a torque motor, it is impossible to perform accurate throttle control by absorbing nonlinear torque characteristics and the like of the torque motor by feedback control of PID control.
【0006】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、トルクモータを用いた電子ス
ロットルシステムにおけるスロットルバルブの開度の追
従安定性が向上できると共に、スロットルバルブ周辺の
駆動機構の簡素化も可能な内燃機関のスロットル制御装
置の提供を課題としている。Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to improve the follow-up stability of the opening degree of a throttle valve in an electronic throttle system using a torque motor, and to improve the drive mechanism around the throttle valve. It is an object to provide a throttle control device for an internal combustion engine that can be simplified.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1の内燃機関のス
ロットル制御装置によれば、スロットル制御手段で制御
される実スロットル開度を目標スロットル開度に一致さ
せるための制御量が、その目標スロットル開度と実スロ
ットル開度との偏差に応じてトルク演算手段で算出され
たトルクモータの要求トルクと実スロットル開度とから
算出されるモータ電流とそのモータ電流及び実スロット
ル開度により算出される逆起電圧とに応じて制御量演算
手段で算出される。つまり、トルクモータを用いた電子
スロットルシステムにおいては、部品点数が少なく機構
が簡素化されて減速ギヤ列が介在されない分だけスロッ
トルバルブの開度を安定し難くし、オーバシュートもし
易くなるという傾向にある。このため、目標スロットル
開度に実スロットル開度を一致させるための制御量がス
ロットル制御系におけるトルクモータに必要なモータ電
流とそのモータ電流及び実スロットル開度により算出さ
れる逆起電圧とに応じて算出される。これにより、トル
クモータの非線形な逆起電圧特性が考慮された正確なス
ロットル制御が可能となり、目標スロットル開度に対す
る実スロットル開度の追従安定性を向上することができ
る。According to the throttle control device for an internal combustion engine of the first aspect, the control amount for making the actual throttle opening controlled by the throttle control means coincide with the target throttle opening is adjusted to the target throttle opening. The motor current is calculated from the required torque of the torque motor and the actual throttle opening calculated by the torque calculating means in accordance with the deviation between the throttle opening and the actual throttle opening, and is calculated from the motor current and the actual throttle opening. Is calculated by the control amount calculating means in accordance with the back electromotive voltage. In other words, in an electronic throttle system using a torque motor, the number of parts is small, the mechanism is simplified, and it is difficult to stabilize the opening of the throttle valve by the absence of the reduction gear train, and it tends to overshoot. is there. For this reason, the control amount for matching the actual throttle opening to the target throttle opening depends on the motor current required for the torque motor in the throttle control system and the back electromotive voltage calculated from the motor current and the actual throttle opening. Is calculated. This enables accurate throttle control in consideration of the non-linear back electromotive force characteristic of the torque motor, and improves the follow-up stability of the actual throttle opening with respect to the target throttle opening.
【0008】請求項2の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量演算手段により逆起電圧がモータ電流と実
スロットル開度との2次元関数にて算出される磁束密度
の単位時間当たりの変化量に基づき算出される。このよ
うに、予め算出可能なパラメータにより実際の逆起電圧
が求められるため、この逆起電圧に対応するスロットル
制御の補正量が正確に算出されることとなる。これによ
り、トルクモータの非線形な逆起電圧特性が考慮された
正確なスロットル制御が可能となり、目標スロットル開
度に対する実スロットル開度の追従安定性を向上するこ
とができる。According to a second aspect of the present invention, the amount of change per unit time of the magnetic flux density calculated by the control amount calculating means as a two-dimensional function of the motor current and the actual throttle opening is calculated. It is calculated based on As described above, since the actual back electromotive voltage is obtained from the parameters which can be calculated in advance, the correction amount of the throttle control corresponding to the back electromotive voltage is accurately calculated. This enables accurate throttle control in consideration of the non-linear back electromotive force characteristic of the torque motor, and improves the follow-up stability of the actual throttle opening with respect to the target throttle opening.
【0009】請求項3の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量演算手段により目標スロットル開度と実ス
ロットル開度とが離れる方向であるときには、逆起電圧
に対応する補正量にてトルクモータを駆動するための制
御量を補正するとオーバシュートを助長することとなる
ため、逆起電圧に対応する補正量を零として逆起電圧に
対応する補正をしない、または逆起電圧分による補正が
実行される。これにより、実スロットル開度が目標スロ
ットル開度に素早く近づき、かつオーバシュートが抑止
されることとなり、スロットル制御における目標スロッ
トル開度に対する実スロットル開度の追従安定性を向上
することができる。According to a third aspect of the present invention, when the target throttle opening is separated from the actual throttle opening by the control amount calculating means, the torque motor is controlled by the correction amount corresponding to the back electromotive force. When the control amount for driving is corrected, overshoot is promoted, so that the correction amount corresponding to the back electromotive voltage is set to zero and the correction corresponding to the back electromotive voltage is not performed, or the correction based on the back electromotive voltage is performed. You. As a result, the actual throttle opening quickly approaches the target throttle opening, and overshoot is suppressed, so that the stability of the actual throttle opening following the target throttle opening in throttle control can be improved.
【0010】請求項4の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量演算手段により逆起電圧に対応する補正量
に対する反映率が目標スロットル開度と実スロットル開
度との偏差に応じて変化されることで、スロットル制御
におけるオーバシュートを抑止しつつ目標スロットル開
度に対する実スロットル開度の追従安定性を向上するこ
とができる。In the throttle control device for an internal combustion engine according to the present invention, the control amount calculating means changes the reflection ratio for the correction amount corresponding to the back electromotive voltage in accordance with the deviation between the target throttle opening and the actual throttle opening. This can improve the follow-up stability of the actual throttle opening with respect to the target throttle opening while suppressing overshoot in throttle control.
【0011】請求項5の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量演算手段により逆起電圧がモータ電流によ
る変化分と実スロットル開度による変化分とに分離さ
れ、各変化分に対応する補正量への反映率のうち何れか
一方の反映率が相対的に小さくされる。つまり、逆起電
圧の変化分に対応する補正量に対する反映率を変えるこ
とで、実際の電子スロットルシステムのスロットル制御
特性に対応させることができ、オーバシュートを抑止し
つつ目標スロットル開度に対する実スロットル開度の追
従安定性を向上することができる。According to a fifth aspect of the present invention, the back electromotive voltage is separated into a change due to the motor current and a change due to the actual throttle opening by the control amount calculating means, and a correction amount corresponding to each change is provided. One of the reflection ratios to the target is relatively reduced. In other words, by changing the reflection ratio for the correction amount corresponding to the change in the back electromotive voltage, it is possible to correspond to the throttle control characteristic of the actual electronic throttle system. The stability of following the opening can be improved.
【0012】請求項6の内燃機関のスロットル制御装置
では、制御量演算手段により逆起電圧が実スロットル開
度に替えて目標スロットル速度と実スロットル速度とか
ら前以て予測された予測スロットル開度に基づき算出さ
れることで、より素早く正確なスロットル制御が可能と
なり、目標スロットル開度に対する実スロットル開度の
追従安定性を向上することができる。In the throttle control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the back throttle voltage is changed to the actual throttle opening by the control amount calculating means, and the predicted throttle opening predicted in advance from the target throttle speed and the actual throttle speed. , The throttle control can be performed more quickly and accurately, and the stability of following the actual throttle opening with respect to the target throttle opening can be improved.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples.
【0014】図1は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置が適用された内燃機
関及びその周辺機器を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an internal combustion engine to which a throttle control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is applied, and peripheral devices thereof.
【0015】図1において、内燃機関1はV型6気筒の
4サイクルエンジンとして構成されている。内燃機関1
の吸気通路2の上流側にはエアクリーナ3が設けられ、
エアクリーナ3の下流側には吸気量(吸入空気量)を検
出するエアフローメータ4が設置されている。また、吸
気通路2のエアフローメータ4より下流側にはスロット
ルバルブ5が設けられ、このスロットルバルブ5の回動
軸5aに連結されたトルクモータ19の駆動力によりス
ロットルバルブ5の開度である実スロットル開度TAが
制御され、内燃機関1に供給される吸気量が調整され
る。このスロットルバルブ5の実スロットル開度TAが
スロットル開度センサ16によって検出される。なお、
アイドル時にあっても、トルクモータ19の駆動力によ
って実スロットル開度TAが制御され、これによって吸
気量GNが制御され機関回転数NEが目標アイドル回転
数に一致されるようにフィードバック制御される。更
に、吸気通路2はインテークマニホルド6を介して内燃
機関1の各気筒に接続され、吸気通路2からの吸入空気
がインテークマニホルド6内を経て各気筒に分配供給さ
れる。In FIG. 1, an internal combustion engine 1 is configured as a V-type six-cylinder four-cycle engine. Internal combustion engine 1
An air cleaner 3 is provided on the upstream side of the intake passage 2 of
An air flow meter 4 for detecting an intake air amount (intake air amount) is provided downstream of the air cleaner 3. A throttle valve 5 is provided downstream of the air flow meter 4 in the intake passage 2, and the opening degree of the throttle valve 5 is determined by the driving force of a torque motor 19 connected to a rotation shaft 5 a of the throttle valve 5. The throttle opening TA is controlled, and the amount of intake air supplied to the internal combustion engine 1 is adjusted. The actual throttle opening TA of the throttle valve 5 is detected by a throttle opening sensor 16. In addition,
Even during idling, the actual throttle opening TA is controlled by the driving force of the torque motor 19, whereby the intake air amount GN is controlled and feedback control is performed so that the engine speed NE matches the target idle speed. Further, the intake passage 2 is connected to each cylinder of the internal combustion engine 1 via an intake manifold 6, and intake air from the intake passage 2 is distributed and supplied to each cylinder via the inside of the intake manifold 6.
【0016】インテークマニホルド6には各気筒に対応
してインジェクタ7が設置され、各インジェクタ7から
噴射された燃料は、吸入空気と混合され各気筒に供給さ
れる。この混合気は吸気バルブ8の開閉に伴って各気筒
の燃焼室9内に導入され、点火プラグ10の点火により
燃焼され、ピストン11が押下げられクランクシャフト
12にトルクが付与される。燃焼後の排気ガスは排気バ
ルブ13の開閉に伴って排気通路14を経て外部に排出
される。また、クランクシャフト12の近接位置にはク
ランク角センサ15が設置され、このクランク角センサ
15からは30°CA(Crank Angle:クランク角)毎に
パルス信号が出力される。Intake manifold 6 is provided with injectors 7 corresponding to each cylinder, and the fuel injected from each injector 7 is mixed with intake air and supplied to each cylinder. This air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder as the intake valve 8 opens and closes, is burned by the ignition of a spark plug 10, pushes down a piston 11, and applies torque to a crankshaft 12. The exhaust gas after combustion is discharged to the outside via an exhaust passage 14 with opening and closing of an exhaust valve 13. A crank angle sensor 15 is provided at a position close to the crankshaft 12, and a pulse signal is output from the crank angle sensor 15 at every 30 ° CA (Crank Angle).
【0017】20はECU(Electronic Control Unit:
電子制御ユニット)であり、ECU20はエアフローメ
ータ4によって検出された吸気量GN信号やクランク角
センサ15によって検出された機関回転数NE信号に基
づいてインジェクタ7の駆動を制御すると共に、スロッ
トル開度センサ16によって検出された実スロットル開
度TA信号やアクセルペダル17の踏込量がアクセル開
度センサ18によって検出されたアクセル開度Ap信号
等に基づいてスロットルバルブ5を開閉制御するCPU
21,ROM22,RAM23等からなるマイクロコン
ピュータを主体として構成されている。Reference numeral 20 denotes an ECU (Electronic Control Unit).
The ECU 20 controls the driving of the injector 7 based on the intake air amount GN signal detected by the air flow meter 4 and the engine speed NE signal detected by the crank angle sensor 15, and controls the throttle opening sensor CPU that controls opening and closing of the throttle valve 5 based on the actual throttle opening TA signal detected by the accelerator pedal 16 and the accelerator opening Ap signal detected by the accelerator opening sensor 18 based on the amount of depression of the accelerator pedal 17.
The microcomputer mainly comprises a microcomputer 21, a ROM 22, a RAM 23, and the like.
【0018】次に、ECU20及びその周辺の構成につ
いて、図1を参照し更に詳しく説明する。Next, the configuration of the ECU 20 and its surroundings will be described in more detail with reference to FIG.
【0019】ECU20において、CPU21は吸気量
GN信号や機関回転数NE信号、更には実スロットル開
度TA信号やアクセル開度Ap信号等を読込み、内燃機
関1の運転状態に応じてその都度要求されるインジェク
タ7の燃料噴射量やトルクモータ19によるスロットル
バルブ5の目標とする指令値である目標スロットル開度
TTP等を演算する周知の中央処理装置である。In the ECU 20, the CPU 21 reads an intake air amount GN signal, an engine speed NE signal, an actual throttle opening degree TA signal, an accelerator opening degree Ap signal, and the like, and requests each time according to the operating state of the internal combustion engine 1. This is a well-known central processing unit that calculates a fuel injection amount of the injector 7 and a target throttle opening TTP, which is a target command value of the throttle valve 5 by the torque motor 19, and the like.
【0020】また、ROM22は所謂プログラムメモリ
として、内燃機関1の運転状態を制御するための各種制
御プログラム、即ち、燃料噴射制御プログラムやスロッ
トル制御プログラム等が予め格納されたメモリである。
CPU21では、このROM22に格納されているプロ
グラムに従って各種の演算処理を実行する。また、RA
M23は所謂データメモリとして、各種センサの入出力
データやCPU21による演算処理データ等が一時的に
格納されるメモリである。The ROM 22 is a so-called program memory in which various control programs for controlling the operating state of the internal combustion engine 1, that is, a fuel injection control program, a throttle control program, and the like are stored in advance.
The CPU 21 executes various arithmetic processes in accordance with the program stored in the ROM 22. Also, RA
M23 is a so-called data memory that temporarily stores input / output data of various sensors, calculation processing data by the CPU 21, and the like.
【0021】インジェクタ駆動回路24は、吸気量GN
信号や機関回転数NE信号に基づきCPU21を通じて
演算される燃料噴射量に対応した所定パルス幅の信号を
形成してインジェクタ7を駆動する回路である。これに
より、インジェクタ7からは演算された燃料噴射量に対
応した量の燃料が内燃機関1の各気筒に対して噴射供給
されるようになる。また、A/D変換回路27は、読込
まれる吸気量GN信号、実スロットル開度TA信号、ア
クセル開度Ap信号及び冷却水温THW信号等をA/D
(アナログ−ディジタル)変換してCPU21に出力す
るための回路である。The injector drive circuit 24 has an intake air amount GN
This is a circuit for driving the injector 7 by forming a signal of a predetermined pulse width corresponding to the fuel injection amount calculated through the CPU 21 based on the signal and the engine speed NE signal. As a result, an amount of fuel corresponding to the calculated fuel injection amount is injected and supplied from the injector 7 to each cylinder of the internal combustion engine 1. The A / D conversion circuit 27 converts the read intake air amount GN signal, actual throttle opening degree TA signal, accelerator opening degree Ap signal, cooling water temperature THW signal, and the like into an A / D signal.
This is a circuit for converting (analog-digital) and outputting the result to the CPU 21.
【0022】そして、CPU21では、後述の演算処理
により、トルクモータ19によるスロットルバルブ5の
目標スロットル開度TTPとスロットル開度センサ16
からの実スロットル開度TAとの偏差に応じて、その偏
差を縮小するためPWM(パルス幅変調)変換されたデ
ューティ比信号としての制御DUTY(制御量)が算出
され、モータ駆動回路30に出力される。すると、モー
タ駆動回路30によってPWM変換された制御電流DU
TYによりトルクモータ19が駆動され、スロットル開
度センサ16で検出される実スロットル開度TAが最終
的に目標スロットル開度TTPに一致するように調整さ
れる。In the CPU 21, the target throttle opening TTP of the throttle valve 5 by the torque motor 19 and the throttle opening sensor 16
In response to the deviation from the actual throttle opening TA, the control duty (control amount) as a duty ratio signal subjected to PWM (pulse width modulation) conversion to reduce the deviation is calculated and output to the motor drive circuit 30. Is done. Then, the control current DU PWM-converted by the motor drive circuit 30
The torque motor 19 is driven by TY, and the actual throttle opening TA detected by the throttle opening sensor 16 is adjusted so as to finally coincide with the target throttle opening TTP.
【0023】次に、図2及び図3に基づき内燃機関のス
ロットル制御装置の構成について説明する。Next, the structure of the throttle control device for the internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
【0024】図2及び図3において、アクセルペダル1
7にはアクセル開度センサ18が配設され、アクセルペ
ダル17はアクセルレバー41に連結されている。この
アクセルレバー41は、アクセルリターンスプリング4
2a,42bによってアクセルペダル17の戻り方向
(時計回り方向)に付勢されている。アクセルペダル1
7が操作されない状態(アクセルOFF)では、アクセ
ルレバー41はアクセルリターンスプリング42a,4
2bによってアクセル全閉ストッパ43に当接した状態
に保持される。内燃機関1の運転中は、アクセルペダル
17の操作量に基づくアクセルレバー41の位置がアク
セル開度センサ18によってアクセル開度Apとして検
出される。2 and 3, the accelerator pedal 1
An accelerator opening sensor 18 is provided in 7, and the accelerator pedal 17 is connected to an accelerator lever 41. The accelerator lever 41 is connected to the accelerator return spring 4
The accelerator pedal 17 is urged in the return direction (clockwise direction) by the accelerator pedals 2a and 42b. Accelerator pedal 1
7 is not operated (accelerator OFF), the accelerator lever 41 is pressed by the accelerator return springs 42a, 4b.
2b, it is held in a state of contact with the accelerator fully closed stopper 43. While the internal combustion engine 1 is operating, the position of the accelerator lever 41 based on the operation amount of the accelerator pedal 17 is detected by the accelerator opening sensor 18 as the accelerator opening Ap.
【0025】一方、スロットルバルブ5の回動軸5aに
はバルブレバー44が連結され、このバルブレバー44
が退避走行用スプリング45によってスロットルバルブ
5の開方向(図2の上方向)に付勢されている。このた
め、図2(b)に示すモータOFF(トルクモータ19
への電源OFF)時には、退避走行スプリング45によ
ってバルブレバー44が中間レバー47に当接した中間
ストッパ位置に保持される。このとき、中間レバー47
は、バルブリターンスプリング48によってスロットル
バルブ5の閉方向(図2の下方)に付勢され、中間スト
ッパ49に当接されている。On the other hand, a valve lever 44 is connected to the rotary shaft 5a of the throttle valve 5, and this valve lever 44
Is urged in the opening direction of the throttle valve 5 (upward in FIG. 2) by the retreat running spring 45. For this reason, the motor OFF (torque motor 19) shown in FIG.
When the power is turned off, the retreat running spring 45 holds the valve lever 44 at the intermediate stopper position where it contacts the intermediate lever 47. At this time, the intermediate lever 47
Is biased by the valve return spring 48 in the closing direction of the throttle valve 5 (downward in FIG. 2), and is in contact with the intermediate stopper 49.
【0026】つまり、バルブリターンスプリング48の
引張力は退避走行用スプリング45の引張力よりも大き
く設定されている。したがって、図2(b)に示すモー
タOFF時には、バルブリターンスプリング48の引張
力が退避走行用スプリング45の引張力に打勝って、中
間レバー47が中間ストッパ49に当接し保持され、ス
ロットルバルブ5の実スロットル開度TAが中間ストッ
パ49で規制される中間ストッパ位置(実スロットル開
度TA=約3°)に保持される。That is, the pulling force of the valve return spring 48 is set to be larger than the pulling force of the retreat running spring 45. Therefore, when the motor is turned off as shown in FIG. 2B, the pulling force of the valve return spring 48 overcomes the pulling force of the retreat running spring 45, and the intermediate lever 47 comes into contact with the intermediate stopper 49 and is held. Is held at the intermediate stopper position (actual throttle opening TA = about 3 °) regulated by the intermediate stopper 49.
【0027】一方、図2(a)に示す通常制御時(モー
タON時)には、アクセルペダル17の操作量に応じて
トルクモータ19が正転または逆転されスロットルバル
ブ5の実スロットル開度TAが調整され、そのときのス
ロットルバルブ5の実スロットル開度TAがスロットル
開度センサ16によって検出される。この際、実スロッ
トル開度TAを大きくする場合には、トルクモータ19
に正側のモータ電流が供給されトルクモータ19が正転
されることで、図2(a)に示すようにバルブレバー4
4がバルブリターンスプリング48の引張力に抗して中
間レバー47が押上げられスロットルバルブ5が開方向
に駆動される。これとは逆に、実スロットル開度TAを
小さくする場合には、トルクモータ19に負側のモータ
電流が供給されトルクモータ19が逆転されることで、
バルブレバー44が下降されスロットルバルブ5が閉方
向に駆動される。そして、中間レバー47が中間ストッ
パ49に当接されたのちのスロットルバルブ5の閉方向
の駆動では、バルブレバー44が退避走行用スプリング
45の引張力に抗して下降されスロットルバルブ5が全
閉ストッパ位置(実スロットル開度TA=0°)まで閉
じると、バルブレバー44がスロットル全閉ストッパ4
6に当接され、それ以上の回動が阻止される。On the other hand, during normal control (motor ON) shown in FIG. 2A, the torque motor 19 rotates forward or reverse according to the operation amount of the accelerator pedal 17, and the actual throttle opening TA of the throttle valve 5 Is adjusted, and the actual throttle opening TA of the throttle valve 5 at that time is detected by the throttle opening sensor 16. At this time, when increasing the actual throttle opening TA, the torque motor 19 is required.
When the motor motor on the positive side is supplied to the motor and the torque motor 19 is rotated forward, as shown in FIG.
4, the intermediate lever 47 is pushed up against the pulling force of the valve return spring 48, and the throttle valve 5 is driven in the opening direction. Conversely, when the actual throttle opening TA is reduced, a negative motor current is supplied to the torque motor 19 and the torque motor 19 is rotated in the reverse direction.
The valve lever 44 is lowered, and the throttle valve 5 is driven in the closing direction. When the throttle lever 5 is driven in the closing direction after the intermediate lever 47 is brought into contact with the intermediate stopper 49, the valve lever 44 is lowered against the pulling force of the retreating spring 45, and the throttle valve 5 is fully closed. When the valve lever 44 is closed to the stopper position (actual throttle opening degree TA = 0 °), the throttle fully closed stopper 4
6 to prevent further rotation.
【0028】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で用いられているス
ロットルバルブ5の回動軸5aと連結されたトルクモー
タ19の構成について図4及び図5を参照して説明す
る。なお、図5は図4のトルクモータ19からカバー6
3を取去ってA方向から見た矢視図である。Next, the structure of the torque motor 19 connected to the rotating shaft 5a of the throttle valve 5 used in the throttle control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing the torque motor 19 shown in FIG.
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A with 3 removed.
【0029】図4に示すように、吸気通路2途中に配設
されたスロットルボデー60には軸受61,62を介し
てスロットルバルブ5が回動自在に支持されている。こ
のスロットルバルブ5は円板状に形成されており、回動
軸5aにビス止めされ固定されている。そして、スロッ
トルバルブ5が回動軸5aと共に回動されることによ
り、スロットルボデー60の内壁により形成された吸気
流路60aの流路面積が調整され、吸気通路2を通過す
る吸気量が制御される。As shown in FIG. 4, a throttle valve 5 is rotatably supported by bearings 61 and 62 on a throttle body 60 provided in the middle of the intake passage 2. The throttle valve 5 is formed in a disk shape, and is fixed to the rotating shaft 5a with screws. By rotating the throttle valve 5 together with the rotation shaft 5a, the flow passage area of the intake flow passage 60a formed by the inner wall of the throttle body 60 is adjusted, and the amount of intake air passing through the intake passage 2 is controlled. You.
【0030】また、スロットルバルブ5の回動軸5aの
一方の端部にはバルブレバー44が圧入固定されてお
り、回動軸5aと共に回動される。このバルブレバー4
4がスロットル全閉ストッパ46に当接されることによ
りスロットルバルブ5の全閉位置が規定される。なお、
スロットル全閉ストッパ46のねじ込量を変更すること
によりスロットルバルブ5の全閉位置が調整される。な
お、図4では退避走行スプリング45等は省略されてい
る。A valve lever 44 is press-fitted and fixed to one end of the rotary shaft 5a of the throttle valve 5, and is rotated together with the rotary shaft 5a. This valve lever 4
The fully closed position of the throttle valve 5 is defined by the contact of the throttle valve 4 with the throttle fully closed stopper 46. In addition,
By changing the screwing amount of the throttle fully closed stopper 46, the fully closed position of the throttle valve 5 is adjusted. In FIG. 4, the retreat running spring 45 and the like are omitted.
【0031】そして、スロットル開度センサ16はバル
ブレバー44よりも更に回動軸5aの端側に配設され、
コンタクト部16a、抵抗体を塗布した基板16b及び
ハウジング16cによって構成されている。コンタクト
部16aは回動軸5aに圧入されており、回動軸5aと
共に回動される。基板16bはハウジング16cに固定
されており、基板16bに塗布された抵抗体上をコンタ
クト部16aが摺動される。基板16bに塗布された抵
抗体には5〔V〕の一定電圧が印加されており、この抵
抗体とコンタクト部16aとの摺動位置がスロットルバ
ルブ5の開度に応じて変化され出力電圧値が変動され
る。このスロットル開度センサ16からの出力電圧値が
ECU20に入力されスロットルバルブ5の実スロット
ル開度TAが検出される。The throttle opening sensor 16 is disposed further on the end side of the rotation shaft 5a than the valve lever 44.
It comprises a contact portion 16a, a substrate 16b coated with a resistor, and a housing 16c. The contact portion 16a is press-fitted into the rotating shaft 5a, and is rotated together with the rotating shaft 5a. The board 16b is fixed to the housing 16c, and the contact portion 16a slides on the resistor applied to the board 16b. A constant voltage of 5 [V] is applied to the resistor applied to the substrate 16b. The sliding position between the resistor and the contact portion 16a is changed according to the opening of the throttle valve 5, and the output voltage value is changed. Is varied. The output voltage value from the throttle opening sensor 16 is input to the ECU 20, and the actual throttle opening TA of the throttle valve 5 is detected.
【0032】更に、図4及び図5に示すように、トルク
モータ19は回転子65、コア69、一対のソレノイド
部70,75により回動軸5aの他方の端部に連結され
ている。トルクモータ19の端部はカバー63により覆
われている。回転子65は、回動軸5aに圧入固定され
た鉄心66及び永久磁石67,68により構成され、コ
ア69の内壁により形成された収容孔69aに回動自在
に収容されている。鉄心66は円筒状に形成されてお
り、回動軸5aの他方の端部に圧入固定されている。永
久磁石67,68は円弧状に形成されており、鉄心66
の外周に等間隔をあけて接着固定されている。スロット
ルバルブ5の回動範囲は通常90°以下であるから、永
久磁石67,68の円弧長はスロットルバルブ5の回動
範囲内で回転子65を回動可能なトルクが働く長さがあ
ればよい。なお、永久磁石67,68はネオジウム系、
サマリウム−コバルト系等の高い磁力を発生する、所
謂、希土類磁石が採用されている。Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the torque motor 19 is connected to the other end of the rotating shaft 5a by a rotor 65, a core 69, and a pair of solenoids 70 and 75. The end of the torque motor 19 is covered by a cover 63. The rotor 65 is composed of an iron core 66 and permanent magnets 67 and 68 press-fitted and fixed to the rotating shaft 5a, and is rotatably housed in a housing hole 69a formed by the inner wall of the core 69. The iron core 66 is formed in a cylindrical shape, and is press-fitted and fixed to the other end of the rotating shaft 5a. The permanent magnets 67 and 68 are formed in an arc shape, and
Are attached and fixed at equal intervals on the outer periphery of. Since the rotation range of the throttle valve 5 is usually 90 ° or less, the arc length of the permanent magnets 67 and 68 is long enough to allow a torque capable of rotating the rotor 65 within the rotation range of the throttle valve 5. Good. The permanent magnets 67 and 68 are neodymium-based.
So-called rare earth magnets that generate high magnetic force, such as samarium-cobalt, are employed.
【0033】コア69は磁性体からなる薄板が回動軸5
aの軸方向に積層され形成されており、収容孔69aに
回転子65を回動自在に収容している。コア69は回転
子65を取囲む周上において切目のないスロットレスに
構成されている。ソレノイド部70,75はそれぞれ鉄
心71,76にコイル72,77が巻回され形成されて
おり、コア69に圧入固定されている。コイル72,7
7にはコネクタ80に埋設されたピン81から制御電流
が供給される。また、バルブリターンスプリング48
は、一方の端部が鉄心66に固定され、他方の端部がね
じ64に固定されており、このバルブリターンスプリン
グ48によりスロットルバルブ5が閉側に付勢されてい
る。The core 69 is made of a thin plate made of a magnetic material.
The rotor 65 is rotatably housed in the housing hole 69a. The core 69 is formed in a slotless manner around the rotor 65 without any break. The solenoids 70 and 75 are formed by winding coils 72 and 77 around iron cores 71 and 76, respectively, and are press-fitted and fixed to a core 69. Coil 72, 7
7 is supplied with a control current from a pin 81 embedded in a connector 80. Also, the valve return spring 48
Has one end fixed to the iron core 66 and the other end fixed to the screw 64, and the valve return spring 48 urges the throttle valve 5 to the closed side.
【0034】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20内のCPU21におけるスロットル制御の処理
手順を示す図6のブロック図に基づいて説明する。Next, E used in the throttle control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention will be described.
A description will be given based on a block diagram of FIG. 6 showing a processing procedure of the throttle control in the CPU 21 in the CU 20.
【0035】図6において、まず、目標スロットル速度
演算処理S1では、各種センサ信号に基づき設定される
目標スロットル開度TTPとスロットル開度センサ16
からの実スロットル開度TAとの偏差に基づいて目標ス
ロットル速度ΔTTPが算出される。同時に、実スロッ
トル速度演算処理S2では、スロットル開度センサ16
からの実スロットル開度TAが微分され実スロットル速
度ΔTAが算出される。次に、加速トルク演算処理S3
では、前段で算出された目標スロットル速度ΔTTPと
実スロットル速度ΔTAとの偏差にスロットル制御系の
慣性Jが乗算され加速トルク〔N・m〕が算出される。In FIG. 6, first, in target throttle speed calculation processing S1, a target throttle opening TTP and a throttle opening sensor 16 set based on various sensor signals are set.
The target throttle speed ΔTTP is calculated on the basis of the deviation from the actual throttle opening TA. At the same time, in the actual throttle speed calculation process S2, the throttle opening sensor 16
Is differentiated to calculate the actual throttle speed ΔTA. Next, acceleration torque calculation processing S3
Then, the acceleration torque [N · m] is calculated by multiplying the difference between the target throttle speed ΔTTP calculated in the preceding stage and the actual throttle speed ΔTA by the inertia J of the throttle control system.
【0036】また、摩擦トルク演算処理S4では、目標
スロットル開度TTPと実スロットル開度TAとからそ
のときの摩擦状態に応じて軸受61,62等によるスロ
ットル制御系の摩擦トルク〔N・m〕が算出される。そ
して、ばねトルク演算処理S5では、実スロットル開度
TAが中間ストッパ位置より大きい開側ではバルブリタ
ーンスプリング48に対応し、また、実スロットル開度
TAが中間ストッパ位置より小さい閉側では退避走行用
スプリング45に対応するスロットル制御系のばねトル
ク〔N・m〕が算出される。ここで、実スロットル開度
TAに応じてばねトルクを算出するのに対して、更に応
答性を向上させるために、目標スロットル開度TTPま
たは予測スロットル開度(=実スロットル開度+実スロ
ットル速度×所定時間)に応じてばねトルクを算出する
ようにしてもよい。そして、前段で算出された加速トル
ク、摩擦トルク及びばねトルクが加算されトルクモータ
19の要求トルクTR 〔N・m〕が算出される。In the friction torque calculation processing S4, the friction torque [N · m] of the throttle control system by the bearings 61, 62, etc., based on the target throttle opening TTP and the actual throttle opening TA according to the friction state at that time. Is calculated. In the spring torque calculation processing S5, the opening side where the actual throttle opening TA is larger than the intermediate stopper position corresponds to the valve return spring 48, and the closing side where the actual throttle opening TA is smaller than the intermediate stopper position corresponds to the evacuation travel. The spring torque [N · m] of the throttle control system corresponding to the spring 45 is calculated. Here, while the spring torque is calculated according to the actual throttle opening TA, in order to further improve the responsiveness, the target throttle opening TTP or the predicted throttle opening (= the actual throttle opening + the actual throttle speed) (Predetermined time) may be used to calculate the spring torque. Then, the acceleration torque, friction torque and spring torque calculated in the preceding stage are added to calculate the required torque TR [N · m] of the torque motor 19.
【0037】モータ電流演算処理S6では、TR =f
(TA,IM )の逆モデル式を用いた実測値に基づき、
前段で算出された要求トルクTR 〔N・m〕をパラメー
タとし、各要求トルクの発生に必要なモータ電流IM
〔A〕が実スロットル開度TA〔°〕に応じて算出され
る。また、電圧変換処理S7では、前段で算出されたモ
ータ電流IM 〔A〕がトルクモータ19に固有のモータ
コイル抵抗及び配線(ワイヤハーネス)抵抗等の抵抗値
によって変換された変換電圧が算出される。In the motor current calculation processing S6, TR = f
Based on the measured values using the inverse model formula of (TA, IM),
Using the required torque TR [N · m] calculated in the previous stage as a parameter, the motor current IM required to generate each required torque
[A] is calculated according to the actual throttle opening TA [°]. In the voltage conversion process S7, a converted voltage is calculated by converting the motor current IM [A] calculated in the preceding stage by a resistance value such as a motor coil resistance and a wiring (wire harness) resistance specific to the torque motor 19. .
【0038】更に、逆起電圧演算処理S8では、後述す
るように、前段で算出されたモータ電流IM 〔A〕及び
実スロットル開度TA〔°〕に応じて逆起電圧Ve が算
出され、この逆起電圧Ve に対応する逆起電圧補正量C
Ve が算出される。そして、前段で算出されたモータ電
流IM の変換電圧と逆起電圧Ve に対応する逆起電圧補
正量CVe とが加算されてトルクモータ19の要求電圧
VM 〔V〕が算出される。次に、要求DUTY演算処理
S9では、前段で算出された要求電圧VM 〔V〕に(1
00/VB )が乗算されPWM(パルス幅変調)変換さ
れたデューティ比信号としてのトルクモータ19の要求
DUTYが算出される。なお、VB はトルクモータ19
の電源電圧である。Further, in the back electromotive voltage calculation processing S8, as will be described later, the back electromotive voltage Ve is calculated in accordance with the motor current IM [A] and the actual throttle opening TA [°] calculated in the preceding stage. Back electromotive voltage correction amount C corresponding to back electromotive voltage Ve
Ve is calculated. Then, the required voltage VM [V] of the torque motor 19 is calculated by adding the converted voltage of the motor current IM calculated in the preceding stage and the back electromotive voltage correction amount CVe corresponding to the back electromotive voltage Ve. Next, in the required duty calculation processing S9, the required voltage VM [V] calculated in the preceding stage is set to (1).
00 / VB), and a required duty of the torque motor 19 as a duty ratio signal subjected to PWM (pulse width modulation) conversion is calculated. VB is the torque motor 19
Power supply voltage.
【0039】更に、誤差補正量演算処理S10では、モ
デルと実機との誤差を補正するための補正量が算出され
る。この補正量が前段で算出された要求DUTYに加算
され制御DUTYとされる。この制御DUTYがモータ
駆動回路30に出力されることでトルクモータ19が駆
動され、スロットル開度センサ16で検出された実スロ
ットル開度TAが最終的に目標スロットル開度TTPに
一致するように調整される。Further, in the error correction amount calculation processing S10, a correction amount for correcting an error between the model and the actual machine is calculated. This correction amount is added to the request DUTY calculated in the previous stage, and is set as the control DUTY. This control DUTY is output to the motor drive circuit 30 so that the torque motor 19 is driven, and the actual throttle opening TA detected by the throttle opening sensor 16 is finally adjusted to match the target throttle opening TTP. Is done.
【0040】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
具体的な処理手順を示す図7のフローチャートに基づ
き、図8及び図9を参照して説明する。ここで、図8は
モータ電流IM 〔A〕と実スロットル開度TA〔°〕と
に応じてトルクモータ19のコイル間の磁束密度B〔G
S 〕を算出するマップである。また、図9は目標スロッ
トル開度TTP〔°〕に対する実スロットル開度TA
〔°〕の遷移状態に対応する逆起電圧Ve 〔V〕及び逆
起電圧補正量CVe〔V〕を示すタイムチャートであ
る。なお、この逆起電圧演算ルーチンは所定時間毎にE
CU20内のCPU21にて繰返し実行される。Next, the E used in the throttle control device for the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention will be described.
8 and 9 based on a flowchart of FIG. 7 showing a specific processing procedure of the back electromotive voltage calculation processing S8 in the CPU 21 of the CU 20. FIG. 8 shows the magnetic flux density B [G] between the coils of the torque motor 19 according to the motor current IM [A] and the actual throttle opening TA [°].
S]. FIG. 9 shows the actual throttle opening TA with respect to the target throttle opening TTP [°].
9 is a time chart showing a back electromotive voltage Ve [V] and a back electromotive voltage correction amount CVe [V] corresponding to a transition state of [°]. Note that this back electromotive voltage calculation routine is executed every predetermined time.
It is repeatedly executed by the CPU 21 in the CU 20.
【0041】図7において、まず、ステップS101で
は前段のモータ電流演算処理S6で算出されたモータ電
流IM 及び実スロットル開度TAが読込まれる。次にス
テップS102に移行して、磁気ベクトルポテンシャル
を用いた方程式、B=f(IM ,TA)を有限要素法に
て解くことで得られる図8に示すマップにより、コイル
間の磁束密度Bが算出される。なお、磁束密度Bは実測
により求めてもよい。In FIG. 7, first, in step S101, the motor current IM and the actual throttle opening TA calculated in the preceding motor current calculation processing S6 are read. Next, the process proceeds to step S102, where the magnetic flux density B between the coils is obtained from the map shown in FIG. 8 obtained by solving the equation using the magnetic vector potential, B = f (IM, TA), by the finite element method. Is calculated. Note that the magnetic flux density B may be obtained by actual measurement.
【0042】次にステップS103に移行して、渦電流
損失があるときには簡易的に近似でき、トルクモータ1
9における逆起電圧Ve が次式(1)により算出され
る。ここで、nはコイル巻数、Sはコイル断面積、Ku
は渦電流定数である。Next, the process proceeds to step S103, and when there is an eddy current loss, the approximation can be easily made.
9 is calculated by the following equation (1). Here, n is the number of coil turns, S is the coil cross-sectional area, Ku
Is the eddy current constant.
【0043】[0043]
【数1】 Ve =−n・S・{(dB/dt)+Ku (dB/dt)} ・・・(1) 次にステップS104に移行して、実スロットル開度T
Aが目標スロットル開度TTPに接近中であるかが判定
される。ステップS104の判定条件が成立、即ち、図
9の時刻t0 〜時刻t1 に示すように、目標スロットル
開度TTPと実スロットル開度TAとの偏差が縮小して
いるときにはステップS105に移行し、逆起電圧補正
量CVe 〔V〕として逆起電圧Ve 〔V〕の符号を反転
した電圧値−Ve 〔V〕が算出され、本ルーチンを終了
する。Ve = −n · S · {(dB / dt) + Ku (dB / dt)} (1) Next, the routine proceeds to step S104, where the actual throttle opening T
It is determined whether A is approaching the target throttle opening TTP. When the determination condition of step S104 is satisfied, that is, when the deviation between the target throttle opening TTP and the actual throttle opening TA is reduced as shown from time t0 to time t1 in FIG. 9, the process proceeds to step S105. The voltage value −Ve [V] obtained by inverting the sign of the back electromotive voltage Ve [V] is calculated as the electromotive voltage correction amount CVe [V], and this routine ends.
【0044】つまり、図9の時刻t0 〜時刻t1 では、
逆起電圧Ve は電流を流さない方向、即ち、トルクモー
タ19の動きを妨げる方向に働く。これに対処するた
め、逆起電圧補正量CVe 〔V〕による補正が実行され
ることによって逆起電圧Ve 分が打消されトルクモータ
19の今の動きがそのまま維持されるのである。That is, from time t0 to time t1 in FIG.
The back electromotive voltage Ve acts in a direction in which no current flows, that is, a direction in which the movement of the torque motor 19 is hindered. To cope with this, the back electromotive voltage correction amount CVe [V] is corrected to cancel the back electromotive voltage Ve, and the current movement of the torque motor 19 is maintained as it is.
【0045】一方、ステップS104の判定条件が成立
せず、即ち、図9の時刻t1 以降に示すように、目標ス
ロットル開度TTPと実スロットル開度TAとの偏差が
縮小することなく変化せずまたは逆に拡大しているとき
にはステップS106に移行し、逆起電圧補正量CVe
〔V〕が電圧値0〔V〕とされ、本ルーチンを終了す
る。On the other hand, the determination condition of step S104 is not satisfied, that is, as shown after time t1 in FIG. 9, the deviation between the target throttle opening TTP and the actual throttle opening TA does not change without reducing. Alternatively, when the image is expanded, the process proceeds to step S106, and the back electromotive voltage correction amount CVe
[V] is set to the voltage value 0 [V], and this routine ends.
【0046】つまり、図9の時刻t1 以降では、逆起電
圧補正量CVe 〔V〕による補正を実行すると却ってオ
ーバシュートを助長することが考えられるのである。な
お、図9の時刻t1 以降、ステップS106における逆
起電圧補正量CVe 〔V〕を逆起電圧Ve 〔V〕として
もよい。この場合には、トルクモータ19に逆起電圧V
e 分をそのまま与えることで目標スロットル開度TTP
を実スロットル開度TAが越えたのちにおける偏差の拡
大を抑止することができる。That is, after time t1 in FIG. 9, it is conceivable that overshoot will be promoted if the correction by the back electromotive voltage correction amount CVe [V] is executed. After time t1 in FIG. 9, the back electromotive voltage correction amount CVe [V] in step S106 may be the back electromotive voltage Ve [V]. In this case, the back electromotive voltage V is applied to the torque motor 19.
e The target throttle opening TTP
Can be suppressed from increasing after the actual throttle opening TA exceeds the above.
【0047】このように、本実施例の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、各種センサ信号に基づき設定されるス
ロットルバルブ5の目標とする目標スロットル開度TT
Pと実際のスロットルバルブ5の開度である実スロット
ル開度TAとの偏差に応じてトルクモータ19の要求ト
ルクTR を算出するECU20内のCPU21にて達成
されるトルク演算手段と、前記トルク演算手段で算出さ
れる要求トルクTR と実スロットル開度TAとから算出
されるモータ電流IM とそのモータ電流IM 及び実スロ
ットル開度TAにより算出される逆起電圧Ve とに応じ
て実スロットル開度TAを目標スロットル開度TTPに
一致させるための制御量としての制御DUTYを算出す
るECU20内のCPU21にて達成される制御量演算
手段と、前記制御量演算手段で算出される制御DUTY
によりトルクモータ19を駆動し、実スロットル開度T
Aを制御するECU20内のCPU21及びモータ駆動
回路30にて達成されるスロットル制御手段とを具備す
るものである。As described above, the throttle control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment has a target throttle opening TT as a target of the throttle valve 5 set based on various sensor signals.
Torque calculating means for achieving a required torque TR of the torque motor 19 in accordance with a deviation between P and the actual throttle opening TA which is the actual opening of the throttle valve 5, the torque calculating means being achieved by the CPU 21 in the ECU 20; The actual throttle opening TA according to the motor current IM calculated from the required torque TR calculated by the means and the actual throttle opening TA, and the back electromotive force Ve calculated from the motor current IM and the actual throttle opening TA. Control amount calculation means achieved by the CPU 21 in the ECU 20 for calculating a control duty as a control amount for causing the control duty to coincide with the target throttle opening degree TTP, and a control duty calculated by the control amount calculation means.
The torque motor 19 is driven by the
And a throttle control means achieved by a motor drive circuit 30 and a CPU 21 in the ECU 20 that controls the ECU A.
【0048】つまり、トルクモータ19を用いた電子ス
ロットルシステムにおいては、部品点数が少なく機構が
簡素化されて減速ギヤ列が介在されない分だけスロット
ルバルブの開度を安定し難くし、オーバシュートもし易
くなるという傾向にある。このため、目標スロットル開
度TTPに実スロットル開度TAを一致させるための制
御量としての制御DUTYがスロットル制御系における
トルクモータ19に必要なモータ電流IM とそのモータ
電流IM 及び実スロットル開度TAにより算出される逆
起電圧Ve とに応じて算出される。これにより、トルク
モータ19の非線形な逆起電圧特性が考慮された正確な
スロットル制御が可能となり、目標スロットル開度TT
Pに対する実スロットル開度TAの追従安定性を向上す
ることができる。That is, in the electronic throttle system using the torque motor 19, the number of parts is small and the mechanism is simplified, so that the opening of the throttle valve is difficult to stabilize and the overshoot is easily caused by the absence of the reduction gear train. Tend to be. For this reason, the control duty DUTY as a control amount for matching the actual throttle opening TA to the target throttle opening TTP is determined by the motor current IM required for the torque motor 19 in the throttle control system, the motor current IM and the actual throttle opening TA. Is calculated according to the back electromotive voltage Ve calculated by As a result, accurate throttle control in consideration of the non-linear back electromotive force characteristics of the torque motor 19 becomes possible, and the target throttle opening TT
The tracking stability of the actual throttle opening TA with respect to P can be improved.
【0049】また、本実施例の内燃機関のスロットル制
御装置は、ECU20内のCPU21にて達成される制
御量演算手段が逆起電圧Ve をモータ電流IM 及び実ス
ロットル開度TAによる磁束密度B変化に基づいて算出
するものである。つまり、磁束密度Bがモータ電流IM
と実スロットル開度TAとの2次元関数にて算出され、
この磁束密度Bの単位時間当たりの変化量(dB/d
t)に基づき逆起電圧Ve が算出されるのである。この
ように、予め算出可能なパラメータにより実際の逆起電
圧Ve が求められるため、この逆起電圧Ve に対応する
スロットル制御の補正量が正確に算出されることとな
る。これにより、トルクモータ19の非線形な逆起電圧
特性が考慮された正確なスロットル制御が可能となり、
目標スロットル開度TTPに対する実スロットル開度T
Aの追従安定性を向上することができる。In the throttle control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, the control amount calculation means achieved by the CPU 21 in the ECU 20 uses the back electromotive force Ve to change the magnetic flux density B according to the motor current IM and the actual throttle opening TA. It is calculated based on That is, the magnetic flux density B is equal to the motor current IM.
And a two-dimensional function of the actual throttle opening TA,
The amount of change in the magnetic flux density B per unit time (dB / d
The back electromotive voltage Ve is calculated based on t). As described above, since the actual back electromotive voltage Ve is obtained from the parameters which can be calculated in advance, the correction amount of the throttle control corresponding to the back electromotive voltage Ve is accurately calculated. This enables accurate throttle control in consideration of the non-linear back electromotive force characteristics of the torque motor 19,
Actual throttle opening T with respect to target throttle opening TTP
The tracking stability of A can be improved.
【0050】そして、本実施例の内燃機関のスロットル
制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成される
制御量演算手段が目標スロットル開度TTPと実スロッ
トル開度TAとが離れる方向であるときには、制御DU
TYに反映する逆起電圧Veに対応する補正量としての
逆起電圧補正量CVe を零または逆起電圧Ve に対応す
る逆起電圧補正量CVe の補正方向を反転するものであ
る。つまり、目標スロットル開度TTPと実スロットル
開度TAとが離れる方向であるときには、逆起電圧Ve
に対応する補正量としての逆起電圧補正量CVe にて制
御DUTYを補正するとオーバシュートを助長すること
となるため、逆起電圧Ve に対応する逆起電圧補正量C
Ve を零として逆起電圧Ve に対応する補正をしない、
または逆起電圧Ve 分による補正が実行される。これに
より、実スロットル開度TAが目標スロットル開度TT
Pに素早く近づき、かつオーバシュートが抑止されるこ
ととなり、スロットル制御における目標スロットル開度
TTPに対する実スロットル開度TAの追従安定性を向
上することができる。The throttle control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, when the control amount calculating means achieved by the CPU 21 in the ECU 20 is in a direction in which the target throttle opening TTP and the actual throttle opening TA are separated from each other, Control DU
The back electromotive voltage correction amount CVe as the correction amount corresponding to the back electromotive voltage Ve reflected on TY is zero or the direction of correction of the back electromotive voltage correction amount CVe corresponding to the back electromotive voltage Ve is reversed. That is, when the target throttle opening degree TTP and the actual throttle opening degree TA are in a direction in which they are separated from each other, the back electromotive force Ve
If the control DUTY is corrected by the back electromotive voltage correction amount CVe as the correction amount corresponding to the back electromotive voltage, the overshoot is promoted.
Ve is set to zero, and no correction corresponding to the back electromotive voltage Ve is performed.
Alternatively, the correction by the back electromotive voltage Ve is executed. As a result, the actual throttle opening TA becomes smaller than the target throttle opening TT.
P is quickly approached, and overshoot is suppressed, so that the follow-up stability of the actual throttle opening TA with respect to the target throttle opening TTP in the throttle control can be improved.
【0051】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
具体的な処理手順の変形例を示す図10のフローチャー
トに基づいて説明する。図10では、上述の図7のステ
ップS105の処理に対応する部分のみが相違してお
り、その部分についてのみ詳述する。なお、この逆起電
圧演算ルーチンは所定時間毎にECU20内のCPU2
1にて繰返し実行される。Next, E used in the throttle control device for the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention will be described.
A description will be given based on a flowchart of FIG. 10 showing a modified example of a specific processing procedure of the back electromotive voltage calculation processing S8 in the CPU 21 of the CU 20. FIG. 10 differs from FIG. 7 only in the part corresponding to the processing in step S105 in FIG. 7 described above, and only that part will be described in detail. The back electromotive voltage calculation routine is executed every predetermined time by the CPU 2 in the ECU 20.
1 is repeatedly executed.
【0052】図10において、ステップS201〜ステ
ップS204は上述の図7のステップS101〜ステッ
プS104と同様に説明される。ステップS204の判
定条件が成立、即ち、目標スロットル開度TTPと実ス
ロットル開度TAとの偏差が縮小しているときにはステ
ップS205に移行し、偏差Δθが目標スロットル開度
TTPから実スロットル開度TAを減算することで算出
される。次にステップS206に移行して、ステップS
205で算出された偏差Δθに対応する反映率αがマッ
プにより算出される。このマップでは、トルクモータ1
9の追従安定性が重視され、偏差Δθの絶対値が所定値
となるまでは反映率αが「1」とされ、所定値より小さ
くなるに連れて反映率αも徐々に小さくされる。そし
て、偏差Δθが「0」となると反映率αも「0」とされ
る。In FIG. 10, steps S201 to S204 are described in the same manner as steps S101 to S104 in FIG. When the determination condition of step S204 is satisfied, that is, when the difference between the target throttle opening TTP and the actual throttle opening TA is reduced, the process proceeds to step S205, and the deviation Δθ is changed from the target throttle opening TTP to the actual throttle opening TA. Is calculated by subtracting Next, the process proceeds to step S206,
The reflection rate α corresponding to the deviation Δθ calculated in 205 is calculated from the map. In this map, the torque motor 1
9 is emphasized, and the reflection rate α is set to “1” until the absolute value of the deviation Δθ becomes a predetermined value, and the reflection rate α is gradually reduced as the deviation becomes smaller than the predetermined value. When the deviation Δθ becomes “0”, the reflection rate α also becomes “0”.
【0053】次にステップS207に移行して、逆起電
圧補正量CVe 〔V〕としてステップS203で算出さ
れた逆起電圧Ve 〔V〕の符号を反転した電圧値−Ve
〔V〕にステップS206で算出された反映率αが乗算
され電圧値−α・Ve 〔V〕が算出され、本ルーチンを
終了する。一方、ステップS204の判定条件が成立せ
ず、即ち、目標スロットル開度TTPと実スロットル開
度TAとの偏差が縮小することなく変化せずまたは逆に
拡大しているときにはステップS208に移行し、逆起
電圧補正量CVe 〔V〕が電圧値0〔V〕とされ、本ル
ーチンを終了する。Next, the flow shifts to step S207, where the sign of the back electromotive voltage Ve [V] calculated in step S203 is inverted as the back electromotive voltage correction amount CVe [V] -Ve.
[V] is multiplied by the reflection rate α calculated in step S206 to calculate a voltage value−α · Ve [V], and this routine ends. On the other hand, when the determination condition of step S204 is not satisfied, that is, when the difference between the target throttle opening TTP and the actual throttle opening TA does not change without reducing or does not change or expands, the process proceeds to step S208. The back electromotive voltage correction amount CVe [V] is set to the voltage value 0 [V], and this routine ends.
【0054】このように、本実施例の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成さ
れる制御量演算手段が目標スロットル開度TTPと実ス
ロットル開度TAとの偏差Δθに応じて逆起電圧Ve に
対応する補正量としての逆起電圧補正量CVe への反映
率αを変化するものである。例えば、目標スロットル開
度TTPと実スロットル開度TAとの偏差Δθが小さく
なって、目標スロットル開度TTPに実スロットル開度
TAが近づいたときには逆起電圧Ve に対応する逆起電
圧補正量CVe の反映率αが小さくされる。つまり、逆
起電圧Ve に対応する逆起電圧補正量CVe に対する反
映率αを偏差Δθに応じて変化させることで、スロット
ル制御におけるオーバシュートを抑止しつつ目標スロッ
トル開度TTPに対する実スロットル開度TAの追従安
定性を向上することができる。As described above, in the throttle control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the control amount calculating means achieved by the CPU 21 in the ECU 20 determines the control amount calculation means according to the deviation Δθ between the target throttle opening TTP and the actual throttle opening TA. Thus, the reflection rate α to the back electromotive voltage correction amount CVe as the correction amount corresponding to the back electromotive voltage Ve is changed. For example, when the deviation Δθ between the target throttle opening TTP and the actual throttle opening TA decreases and the actual throttle opening TA approaches the target throttle opening TTP, the back electromotive voltage correction amount CVe corresponding to the back electromotive voltage Ve. Is reduced. That is, by changing the reflection ratio α to the back electromotive voltage correction amount CVe corresponding to the back electromotive voltage Ve according to the deviation Δθ, the overshoot in the throttle control is suppressed while the actual throttle opening TA with respect to the target throttle opening TTP. Tracking stability can be improved.
【0055】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
具体的な処理手順の他の変形例を示す図11のフローチ
ャートに基づいて説明する。なお、この逆起電圧演算ル
ーチンは所定時間毎にECU20内のCPU21にて繰
返し実行される。Next, E used in the throttle control device for the internal combustion engine according to one embodiment of the embodiment of the present invention.
A description will be given based on a flowchart of FIG. 11 showing another modified example of the specific processing procedure of the back electromotive voltage calculation processing S8 in the CPU 21 of the CU 20. This back electromotive voltage calculation routine is repeatedly executed by the CPU 21 in the ECU 20 at predetermined time intervals.
【0056】図11において、ステップS301では前
段のモータ電流演算処理S6で算出されたモータ電流I
M 及び実スロットル開度TAが読込まれる。次にステッ
プS302に移行して、上述したように磁気ベクトルポ
テンシャルを用いた方程式、B=f(IM ,TA)を有
限要素法にて解くことでコイル間の磁束密度Bが算出さ
れる。また、磁束密度Bの変化分dB/dtがモータ電
流変化分dB(IM )/dtと実スロットル開度変化分
dB(TA)/dtとに分離でき、磁束密度Bのモータ
電流変化分dB(IM )/dt=f(dIM /dt,T
A)、磁束密度Bの実スロットル開度変化分dB(T
A)/dt=f(IM ,dTA/dt)としてそれぞれ
算出される。In FIG. 11, in step S301, the motor current I calculated in the preceding motor current calculation processing S6 is calculated.
M and the actual throttle opening TA are read. Next, the process proceeds to step S302, and the magnetic flux density B between the coils is calculated by solving the equation using the magnetic vector potential, B = f (IM, TA), by the finite element method as described above. Also, the change dB / dt of the magnetic flux density B can be separated into a motor current change dB (IM) / dt and an actual throttle opening change dB (TA) / dt, and the motor current change dB ( IM) / dt = f (dIM / dt, T
A), the actual throttle opening change dB (T
A) / dt = f (IM, dTA / dt).
【0057】次にステップS303に移行して、トルク
モータ19における逆起電圧のモータ電流変化分Ve(I
M )が次式(2)、逆起電圧の実スロットル開度変化分
Ve(TA)が次式(3)により算出される。ここで、n
はコイル巻数、Sはコイル断面積、Ku は渦電流定数で
ある。Next, the flow shifts to step S303, where the motor current change amount Ve (I
M) is calculated by the following equation (2), and the actual throttle opening change Ve (TA) of the back electromotive voltage is calculated by the following equation (3). Where n
Is the number of coil turns, S is the coil cross-sectional area, and Ku is the eddy current constant.
【0058】[0058]
【数2】 Ve(IM )=−n・S・[{dB(IM )/dt} +Ku {dB(IM )/dt}] ・・・(2)Ve (IM) = − n · S · [{dB (IM) / dt} + Ku {dB (IM) / dt}] (2)
【0059】[0059]
【数3】 Ve(TA)=−n・S・[{dB(TA)/dt} +Ku {dB(TA)/dt}] ・・・(3) 次にステップS304に移行して、実スロットル開度T
Aが目標スロットル開度TTPに接近中であるかが判定
される。ステップS304の判定条件が成立、即ち、目
標スロットル開度TTPと実スロットル開度TAとの偏
差が縮小しているときにはステップS305に移行し、
偏差Δθが目標スロットル開度TTPから実スロットル
開度TAを減算することで算出される。次にステップS
306に移行して、ステップS305で算出された偏差
Δθに対応する逆起電圧のモータ電流変化分Ve(IM )
の反映率β、逆起電圧の実スロットル開度変化分Ve(T
A)の反映率γがマップによりそれぞれ算出される。こ
のマップでは、トルクモータ19の追従安定性が重視さ
れ、偏差Δθの絶対値が所定値となるまでは反映率β,
γが一定とされ、所定値より小さくなるに連れて反映率
β,γも徐々に小さくされる。そして、偏差Δθが
「0」となると反映率β,γも「0」とされる。なお、
β≦γ,0≦β,γ≦1であり、β,γの残り分(1−
β),(1−γ)はハード自体のブレーキとして使用さ
れる。Ve (TA) = − n · S · [{dB (TA) / dt} + Ku {dB (TA) / dt}] (3) Next, the process proceeds to step S304, where the actual throttle is set. Opening T
It is determined whether A is approaching the target throttle opening TTP. When the determination condition of step S304 is satisfied, that is, when the deviation between the target throttle opening TTP and the actual throttle opening TA is reduced, the process proceeds to step S305,
The deviation Δθ is calculated by subtracting the actual throttle opening TA from the target throttle opening TTP. Next, step S
306, the motor current change Ve (IM) of the back electromotive voltage corresponding to the deviation Δθ calculated in step S305.
And the actual throttle opening change Ve (T
The reflection ratio γ of A) is calculated using the map. In this map, the tracking stability of the torque motor 19 is emphasized, and the reflection ratio β,
γ is constant, and the reflection ratios β and γ are gradually reduced as the value becomes smaller than a predetermined value. Then, when the deviation Δθ becomes “0”, the reflection rates β and γ also become “0”. In addition,
β ≦ γ, 0 ≦ β, γ ≦ 1, and the remainder of β and γ (1-
β) and (1-γ) are used as brakes of the hardware itself.
【0060】次にステップS307に移行して、逆起電
圧補正量CVe 〔V〕としてステップS303で算出さ
れた逆起電圧のモータ電流変化分Ve(IM )〔V〕の符
号を反転した電圧値−Ve(IM )〔V〕にステップS3
06で算出された反映率βが乗算された電圧値−β・V
e(IM )〔V〕とステップS303で算出された逆起電
圧の実スロットル開度変化分Ve(TA)〔V〕の符号を
反転した電圧値−Ve(TA)〔V〕にステップS306
で算出された反映率γが乗算された電圧値−γ・Ve(T
A)〔V〕とが加算され電圧値−β・Ve(IM )−γ・
Ve(TA)〔V〕が算出され、本ルーチンを終了する。Next, the flow shifts to step S307, where the voltage value obtained by inverting the sign of the motor current variation Ve (IM) [V] of the back electromotive voltage calculated in step S303 as the back electromotive voltage correction amount CVe [V]. −Ve (IM) [V] to step S3
Voltage-β · V multiplied by the reflection rate β calculated in step 06
e (IM) [V] and the voltage value −Ve (TA) [V] obtained by inverting the sign of the actual throttle opening change amount Ve (TA) [V] of the back electromotive voltage calculated in step S303 to step S306.
Voltage-γ · Ve (T) multiplied by the reflection rate γ calculated in
A) [V] is added and the voltage value -β · Ve (IM) -γ ·
Ve (TA) [V] is calculated, and this routine ends.
【0061】一方、ステップS304の判定条件が成立
せず、即ち、目標スロットル開度TTPと実スロットル
開度TAとの偏差が縮小することなく変化せずまたは逆
に拡大しているときにはステップS308に移行し、逆
起電圧補正量CVe 〔V〕が電圧値0〔V〕とされ、本
ルーチンを終了する。なお、ステップS308における
逆起電圧補正量CVe 〔V〕を逆起電圧β・Ve(IM )
+γ・Ve(TA)〔V〕としてもよい。この場合には、
トルクモータ19に逆起電圧β・Ve(IM )+γ・Ve
(TA)分をそのまま与えることで目標スロットル開度
TTPを実スロットル開度TAが越えたのちにおける偏
差Δθの拡大を抑止することができる。On the other hand, if the determination condition of step S304 is not satisfied, that is, if the deviation between the target throttle opening TTP and the actual throttle opening TA does not change without reducing or does not change, or conversely increases, the process proceeds to step S308. Then, the back electromotive voltage correction amount CVe [V] is set to the voltage value 0 [V], and this routine ends. Note that the back electromotive voltage correction amount CVe [V] in step S308 is replaced by the back electromotive voltage β · Ve (IM).
+ Γ · Ve (TA) [V]. In this case,
The counter electromotive voltage β · Ve (IM) + γ · Ve is applied to the torque motor 19.
By giving the (TA) component as it is, it is possible to suppress an increase in the deviation Δθ after the actual throttle opening TA exceeds the target throttle opening TTP.
【0062】このように、本実施例の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成さ
れる制御量演算手段が逆起電圧Ve をモータ電流IM に
よるモータ電流変化分Ve(IM )と実スロットル開度T
Aによる実スロットル開度変化分Ve(TA)とに分離
し、それらに対応する補正量としての逆起電圧補正量C
Ve の反映率β,γのうち一方の反映率βを相対的に小
さくするものである。As described above, in the throttle control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the control amount calculating means achieved by the CPU 21 in the ECU 20 changes the back electromotive voltage Ve by the motor current change Ve (IM) by the motor current IM. And actual throttle opening T
A is separated into the actual throttle opening change amount Ve (TA) due to A, and the back electromotive voltage correction amount C as a correction amount corresponding thereto.
One of the reflection rates β and γ of Ve is relatively reduced.
【0063】即ち、逆起電圧Ve がモータ電流変化分V
e(IM )と実スロットル開度変化分Ve(TA)とに分離
され、各変化分に対応する逆起電圧補正量CVe の反映
率β,γのうち一方の反映率βが反映率γに比べて小さ
くされる。この場合には、逆起電圧Ve の実スロットル
開度変化分Ve(TA)に対する反映率γがモータ電流変
化分Ve(IM )に対する反映率βより大きいことで逆起
電圧演算に、より反映される。つまり、逆起電圧Ve の
変化分に対応する逆起電圧補正量CVe に対する反映率
β,γを変えることで、実際の電子スロットルシステム
のスロットル制御特性に対応させることができ、オーバ
シュートを抑止しつつ目標スロットル開度TTPに対す
る実スロットル開度TAの追従安定性を向上することが
できる。That is, the back electromotive voltage Ve is the motor current variation V
e (IM) and the actual throttle opening change amount Ve (TA), and one of the reflection ratios β and γ of the back electromotive voltage correction amount CVe corresponding to each change is used as the reflection ratio γ. It is made smaller than that. In this case, the reflection ratio γ of the back electromotive voltage Ve with respect to the actual throttle opening change amount Ve (TA) is larger than the reflection ratio β with respect to the motor current change amount Ve (IM). You. That is, by changing the reflection ratios β and γ to the back electromotive voltage correction amount CVe corresponding to the change of the back electromotive voltage Ve, it is possible to correspond to the actual throttle control characteristics of the electronic throttle system, and to suppress overshoot. In addition, the stability of following the actual throttle opening TA with respect to the target throttle opening TTP can be improved.
【0064】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているE
CU20のCPU21における逆起電圧演算処理S8の
更に他の変形例について以下に述べる。Next, E used in the throttle control device for the internal combustion engine according to one example of the embodiment of the present invention.
Still another modification of the back electromotive voltage calculation processing S8 in the CPU 21 of the CU 20 will be described below.
【0065】目標スロットル開度TTPの単位時間当た
りの変化量である目標スロットル速度ΔTTPから実ス
ロットル開度TAの単位時間当たりの変化量である実ス
ロットル速度ΔTAを減算した値を実スロットル開度T
Aに加算することで予測スロットル開度ETAを求め、
この予測スロットル開度ETAを上述の図7、図10及
び図11の逆起電圧演算ルーチンにおける実スロットル
開度TAに置換えることでスロットル制御に必要な逆起
電圧Ve に対応する逆起電圧補正量CVe を予測するこ
とができる。The actual throttle opening T is obtained by subtracting the actual throttle speed ΔTA, which is the amount of change of the actual throttle opening TA per unit time, from the target throttle speed ΔTTP, which is the amount of change per unit time of the target throttle opening TTP.
By adding to A, a predicted throttle opening ETA is obtained,
The predicted throttle opening ETA is replaced with the actual throttle opening TA in the back electromotive voltage calculation routines of FIGS. 7, 10 and 11, thereby correcting the back electromotive voltage corresponding to the back electromotive voltage Ve necessary for throttle control. The quantity CVe can be predicted.
【0066】このように、本実施例の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、ECU20内のCPU21にて達成さ
れる制御量演算手段が逆起電圧Ve を現在の目標スロッ
トル開度TTPの単位時間当たりの変化量である目標ス
ロットル速度ΔTTPと実スロットル開度TAの単位時
間当たりの変化量である実スロットル速度ΔTAとから
予測される次回の予測スロットル開度ETAに基づき算
出するものである。即ち、実スロットル開度TAに替え
て前以て算出された予測スロットル開度ETAに基づき
逆起電圧Ve が算出されることで、より素早く正確なス
ロットル制御が可能となり、目標スロットル開度TTP
に対する実スロットル開度TAの追従安定性を向上する
ことができる。As described above, in the throttle control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, the control amount calculating means achieved by the CPU 21 in the ECU 20 calculates the back electromotive force Ve per unit time of the current target throttle opening degree TTP. This is calculated based on the next predicted throttle opening ETA which is predicted from the target throttle speed ΔTTP as the amount of change and the actual throttle speed ΔTA as the amount of change per unit time of the actual throttle opening TA. That is, the back electromotive force Ve is calculated based on the predicted throttle opening ETA calculated in advance in place of the actual throttle opening TA, thereby enabling quicker and more accurate throttle control, and the target throttle opening TTP.
, The follow-up stability of the actual throttle opening TA can be improved.
【図1】 図1は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置が適用された内燃機関
及びその周辺機器を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an internal combustion engine to which an internal combustion engine throttle control device according to an embodiment of the present invention is applied and peripheral devices thereof.
【図2】 図2は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置の要部構成を示す模式
図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a main configuration of a throttle control device for an internal combustion engine according to an example of an embodiment of the present invention.
【図3】 図3は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置の要部構成を示す斜視
図である。FIG. 3 is a perspective view showing a main configuration of a throttle control device for an internal combustion engine according to an example of the embodiment of the present invention.
【図4】 図4は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置で用いられているスロ
ットルバルブの回動軸と連結されたトルクモータの構成
を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a torque motor connected to a rotary shaft of a throttle valve used in a throttle control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. .
【図5】 図5は図4のトルクモータからカバーを取去
ってA方向から見た矢視図である。FIG. 5 is an arrow view of the torque motor of FIG. 4 with the cover removed and viewed from the direction A.
【図6】 図6は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置で使用されているEC
U内のCPUにおけるスロットル制御の処理手順を示す
ブロック図である。FIG. 6 is an EC used in a throttle control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a processing procedure of throttle control in a CPU in U.
【図7】 図7は図6の逆起電圧演算処理の具体的な処
理手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a specific processing procedure of the back electromotive voltage calculation processing of FIG. 6;
【図8】 図8は図7におけるモータ電流と実スロット
ル開度とから磁束密度を算出するマップである。FIG. 8 is a map for calculating a magnetic flux density from the motor current and the actual throttle opening in FIG. 7;
【図9】 図9は図7における目標スロットル開度に対
する実スロットル開度の遷移状態に対応する逆起電圧及
び逆起電圧補正量を示すタイムチャートである。FIG. 9 is a time chart showing a back electromotive voltage and a back electromotive voltage correction amount corresponding to a transition state of the actual throttle opening with respect to the target throttle opening in FIG. 7;
【図10】 図10は図6の逆起電圧演算処理の具体的
な処理手順の変形例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating a modified example of the specific processing procedure of the back electromotive voltage calculation processing of FIG. 6;
【図11】 図11は図6の逆起電圧演算処理の具体的
な処理手順の他の変形例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating another modified example of the specific processing procedure of the back electromotive voltage calculation processing of FIG. 6;
1 内燃機関 5 スロットルバルブ 16 スロットル開度センサ 18 アクセル開度センサ 19 トルクモータ 20 ECU(電子制御ユニット) Reference Signs List 1 internal combustion engine 5 throttle valve 16 throttle opening sensor 18 accelerator opening sensor 19 torque motor 20 ECU (electronic control unit)
Claims (6)
ットルバルブの目標とする目標スロットル開度と実際の
前記スロットルバルブの開度である実スロットル開度と
の偏差に応じてトルクモータの要求トルクを算出するト
ルク演算手段と、 前記トルク演算手段で算出される前記要求トルクと前記
実スロットル開度とから算出されるモータ電流とそのモ
ータ電流及び前記実スロットル開度により算出される逆
起電圧とに応じて前記実スロットル開度を前記目標スロ
ットル開度に一致させるための制御量を算出する制御量
演算手段と、 前記制御量演算手段で算出される前記制御量により前記
トルクモータを駆動し、前記実スロットル開度を制御す
るスロットル制御手段とを具備することを特徴とする内
燃機関のスロットル制御装置。A required torque of a torque motor is determined in accordance with a deviation between a target throttle opening of a throttle valve set based on various sensor signals and an actual throttle opening which is an actual opening of the throttle valve. A torque calculating means to calculate, a motor current calculated from the required torque calculated by the torque calculating means and the actual throttle opening, and a back electromotive voltage calculated from the motor current and the actual throttle opening. Control amount calculating means for calculating a control amount for causing the actual throttle opening to match the target throttle opening in accordance with the control amount, and driving the torque motor with the control amount calculated by the control amount calculating means, And a throttle control means for controlling an actual throttle opening.
前記モータ電流及び前記実スロットル開度による磁束密
度変化に基づいて算出することを特徴とする請求項1に
記載の内燃機関のスロットル制御装置。2. The throttle according to claim 1, wherein the control amount calculating means calculates the back electromotive voltage based on a change in magnetic flux density due to the motor current and the actual throttle opening. Control device.
トル開度と前記実スロットル開度とが離れる方向である
ときには、前記制御量に反映する前記逆起電圧に対応す
る補正量を零または前記逆起電圧に対応する前記補正量
の補正方向を反転することを特徴とする請求項1または
請求項2に記載の内燃機関のスロットル制御装置。3. The control amount calculating means sets a correction amount corresponding to the back electromotive force, which is reflected in the control amount, to zero or the correction amount when the target throttle opening and the actual throttle opening are in a direction away from each other. 3. The throttle control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a correction direction of the correction amount corresponding to a back electromotive voltage is reversed.
トル開度と前記実スロットル開度との偏差に応じて前記
逆起電圧に対応する補正量への反映率を変化することを
特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の
内燃機関のスロットル制御装置。4. The method according to claim 1, wherein the control amount calculation means changes a reflection rate of the correction amount corresponding to the back electromotive force in accordance with a deviation between the target throttle opening and the actual throttle opening. The throttle control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
前記モータ電流による変化分と前記実スロットル開度に
よる変化分とに分離し、何れか一方の反映率を相対的に
小さくすることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何
れか1つに記載の内燃機関のスロットル制御装置。5. The control amount calculating means separates the back electromotive voltage into a change due to the motor current and a change due to the actual throttle opening, and relatively reduces one of the reflection rates. The throttle control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
現在の前記目標スロットル開度の単位時間当たりの変化
量である目標スロットル速度と前記実スロットル開度の
単位時間当たりの変化量である実スロットル速度とから
予測される次回の予測スロットル開度に基づき算出する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1つに
記載の内燃機関のスロットル制御装置。6. The control amount calculating means calculates the back electromotive force by using a target throttle speed which is a current change amount of the target throttle opening per unit time and a change amount of the actual throttle opening per unit time. The throttle control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the calculation is performed based on a next predicted throttle opening degree predicted from a certain actual throttle speed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7367598A JPH11270363A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Throttle control device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7367598A JPH11270363A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Throttle control device of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11270363A true JPH11270363A (en) | 1999-10-05 |
Family
ID=13525050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7367598A Pending JPH11270363A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Throttle control device of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11270363A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014066205A (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Keihin Corp | Electronic control device |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP7367598A patent/JPH11270363A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014066205A (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Keihin Corp | Electronic control device |
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