JP2010261391A - Electronic control throttle valve control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子制御スロットルバルブシステムを備え、複数の運転モードに切り替え可能な電子制御スロットルバルブ制御装置に関する。 The present invention relates to an electronically controlled throttle valve control device that includes an electronically controlled throttle valve system and can be switched to a plurality of operation modes.
従来、ライダーのアクセルグリップの回動操作によって開閉されるメインスロットルバルブと、メインスロットルバルブの開度に応じて開閉されるサブスロットルバルブと、から構成された吸気システム、いわゆるデュアルスロットルシステムが知られている。 Conventionally, an intake system composed of a main throttle valve that is opened / closed by a rider's accelerator grip turning operation and a sub-throttle valve that is opened / closed according to the opening of the main throttle valve, a so-called dual throttle system is known. ing.
従来のスロットルバルブ制御装置は、デュアルスロットルシステムにおいて、それぞれ異なるサブスロットルバルブ開度特性を有する複数のサブスロットルバルブ開度マップを有し、択一的に選択されたサブスロットルバルブ開度マップに基づいてサブスロットルバルブを開閉駆動させる。これによって、従来のスロットルバルブ制御装置は、自動二輪車が走行する路面の状況や、ライダーによる運転の状況に見合った運転モードを複数の運転モードから択一的に切換可能に構成される(例えば、特許文献1参照。)。 The conventional throttle valve control device has a plurality of sub-throttle valve opening maps each having different sub-throttle valve opening characteristics in a dual throttle system, and is based on alternatively selected sub-throttle valve opening maps. To open and close the sub-throttle valve. Thus, the conventional throttle valve control device is configured to be able to selectively switch from a plurality of operation modes to an operation mode corresponding to the road surface on which the motorcycle travels and the driving situation by the rider (for example, (See Patent Document 1).
デュアルスロットルシステムは、メインスロットルバルブとは別個独立に設けられたサブスロットルバルブを電動モータで駆動制御することにより、実質的な吸入空気量を制御し、エンジンの出力制御を行う。 In the dual throttle system, a sub-throttle valve provided independently of the main throttle valve is driven and controlled by an electric motor, thereby controlling a substantial intake air amount and controlling an engine output.
例えば、デュアルスロットルシステムは、低エンジン回転数域では、メインスロットルバルブ開度よりもサブスロットルバルブ開度を低く絞ることで充分な吸気流速を確保できるように制御する。他方、デュアルスロットルシステムは、高エンジン回転数域では、メインスロットルバルブ開度よりもサブスロットルバブル開度を高くすることで充分な吸入空気量を確保できるように制御する。 For example, the dual throttle system performs control so that a sufficient intake flow velocity can be secured by reducing the sub throttle valve opening lower than the main throttle valve opening in the low engine speed range. On the other hand, the dual throttle system performs control so that a sufficient intake air amount can be secured by making the sub-throttle bubble opening higher than the main throttle valve opening in the high engine speed range.
したがって、デュアルスロットルシステムに複数の運転モードを択一的に選択可能な運転モード切り替えシステムを適用する場合は、サブスロットルバルブを駆動する電動モータの制御特性、すなわちサブスロットルバルブ開度特性を予め複数用意し、そのうちのいずれかのサブスロットルバルブ開度特性を択一的に選択可能に構成される。 Therefore, when an operation mode switching system that can selectively select a plurality of operation modes is applied to the dual throttle system, a plurality of control characteristics of the electric motor that drives the sub-throttle valve, that is, a plurality of sub-throttle valve opening characteristics are previously stored. Prepared and configured so that any one of the sub-throttle valve opening characteristics can be selected alternatively.
ところで、一般に、エンジンの出力制御において重要なパラメータである燃料噴射量および点火時期は、ともにスロットルバルブの開度とエンジン回転数とをパラメータとした三次元マップによって決定される(例えば、特許文献1参照。)。 Incidentally, in general, the fuel injection amount and the ignition timing, which are important parameters in engine output control, are both determined by a three-dimensional map using the throttle valve opening and the engine speed as parameters (for example, Patent Document 1). reference.).
デュアルスロットルシステムにおいては、スロットルバルブの開度は、メインスロットルバルブおよびサブスロットルバルブの双方の開度に関連して決まる。具体的には、低エンジン回転数域において、ライダーのアクセルグリップの急激な回動操作などによってメインスロットルバルブが急激に開かれた場合には、サブスロットルバルブ開度を低く絞って吸気流速を確保するように制御されるため、実質的な吸入空気量はサブスロットルバルブ開度に大きく依存することとなる。 In the dual throttle system, the opening degree of the throttle valve is determined in relation to the opening degree of both the main throttle valve and the sub throttle valve. Specifically, in the low engine speed range, when the main throttle valve is suddenly opened due to a sudden turning operation of the rider's accelerator grip, the sub-throttle valve opening is reduced to secure the intake flow velocity. Therefore, the substantial intake air amount greatly depends on the sub-throttle valve opening.
このようなデュアルスロットルシステムに適用される運転モード切り替えシステムは、運転モードの切り換えに応じてサブスロットルバルブ開度特性が変更されるので、メインスロットルバルブ開度とエンジン回転数とから求められる燃料噴射量および点火時期が実際の吸入空気量に適さないものになる。 In such an operation mode switching system applied to the dual throttle system, the sub-throttle valve opening characteristic is changed in accordance with the operation mode switching, so that the fuel injection obtained from the main throttle valve opening and the engine speed is obtained. The amount and ignition timing are not suitable for the actual intake air amount.
このため、デュアルスロットルシステムに適用される運転モード切り替えシステムは、運転モード毎にメインスロットルバルブ開度とサブスロットルバルブ開度との関係に基づいて、燃料噴射量および点火時期を補正する必要が生じる。このような補正を運転モード毎に行うことは、相当な制御処理時間を要し、他方、応答性を向上させると高精度な制御が困難になるという問題があった。 Therefore, the operation mode switching system applied to the dual throttle system needs to correct the fuel injection amount and the ignition timing based on the relationship between the main throttle valve opening and the sub throttle valve opening for each operation mode. . Performing such correction for each operation mode requires a considerable amount of control processing time. On the other hand, if the response is improved, there is a problem that highly accurate control becomes difficult.
そこで、特許文献1に記載の運転モード切り替えシステムは、燃料噴射量および点火時期を都度、補正するのではなく、それぞれの運転モードに適した、換言すれば、それぞれのサブスロットルバルブ開度特性を考慮した燃料噴射量特性および点火時期特性を予め複数設定し、択一的に選択された運転モードに応じてサブスロットルバルブ開度特性、燃料噴射量特性および点火時期特性の全ての特性を、その運転モードに適した各種特性の組み合わせに切り替え可能に構成される。
Therefore, the operation mode switching system described in
このように、従来の運転モード切り替えシステムを備えたスロットルバルブ制御装置は、運転モードの切替えに際し、サブスロットルバルブ開度特性、燃料噴射量特性および点火時期特性を全て同時に切替えねばならず、運転モードの種類に応じた複数のサブスロットルバルブ開度特性、燃料噴射量特性および点火時期特性をそれぞれ設定する必要があり、各種特性の設定作業に莫大な工数、労力およびコストを必要としていた。また、運転モードの総数が増加すると、サブスロットルバルブ開度特性、燃料噴射量特性および点火時期特性の設定総数が増加し、記憶部に必要な記憶容量が増大し、他の機能を設けることができなくなるという問題があった。 As described above, the throttle valve control device having the conventional operation mode switching system must simultaneously switch the sub-throttle valve opening characteristic, the fuel injection amount characteristic, and the ignition timing characteristic at the time of switching the operation mode. It is necessary to set a plurality of sub-throttle valve opening characteristics, fuel injection quantity characteristics, and ignition timing characteristics according to the type of the engine, and enormous man-hours, labor, and costs are required for setting various characteristics. Further, when the total number of operation modes increases, the set total number of sub-throttle valve opening characteristics, fuel injection amount characteristics, and ignition timing characteristics increases, and the storage capacity required for the storage unit increases and other functions can be provided. There was a problem that it was impossible.
他方、デュアルスロットルシステムは、メインスロットルバルブおよびサブスロットルバルブの両方をスロットルボディ内に備えるため、エンジン吸気系における吸気通路が長くなり、吸気応答性が著しく低下するという問題がある。 On the other hand, since the dual throttle system has both the main throttle valve and the sub throttle valve in the throttle body, there is a problem that the intake passage in the engine intake system becomes long and the intake response is remarkably lowered.
そこで、ライダーのアクセルグリップの回動操作に連動する機械式メインスロットルバルブを廃止し、ライダーのアクセルグリップの回動操作量を検出するアクセルポジションセンサと、アクセルポジションセンサの検出量に応じて駆動される電動モータとを備え、スロットルバルブを電子制御で開閉駆動させる電子スロットルバルブシステムが開発されている。なお、以下の説明を容易にするために、電子スロットルバルブシステムで開閉駆動されるスロットルバルブを電子スロットルバルブと呼ぶ。 Therefore, the mechanical main throttle valve that is linked to the rider's accelerator grip rotation operation is abolished, and the accelerator position sensor that detects the rotation operation amount of the rider's accelerator grip and the amount detected by the accelerator position sensor are driven. An electronic throttle valve system has been developed that includes an electric motor that drives the throttle valve to open and close by electronic control. In order to facilitate the following description, a throttle valve that is driven to open and close by the electronic throttle valve system is referred to as an electronic throttle valve.
そこで、本発明は、電子スロットルバルブシステムにおいて複数の運転モードを有し、この中から所望の運転モードを択一的に選択して切り替え可能な電子制御スロットルバルブ制御装置を提案する。 Accordingly, the present invention proposes an electronically controlled throttle valve control device that has a plurality of operation modes in an electronic throttle valve system, and that can be switched by selectively selecting a desired operation mode from these.
前記の課題を解決するため本発明は、アクセルグリップと、前記アクセルグリップの操作量を検出するアクセルポジションセンサと、前記アクセルグリップの操作量に応じて駆動される電動モータと、前記電動モータによって開閉されるスロットルバルブと、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサと、スロットルバルブ開度特性を有するスロットルバルブ開度マップと、複数の運転モードに対応した複数のスロットルバルブ開度補正特性と、を記憶した記憶部と、前記アクセルポジションセンサの出力値および前記エンジン回転数センサの出力値に基づいて前記スロットルバルブ開度マップから基底目標開度を決定し、前記記憶部から択一的に選択された前記スロットルバルブ開度補正特性と前記基底目標開度とに基づいて前記スロットルバルブの目標開度を決定し、前記電動モータを駆動制御するコントロールユニットと、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an accelerator grip, an accelerator position sensor for detecting an operation amount of the accelerator grip, an electric motor driven according to the operation amount of the accelerator grip, and opening and closing by the electric motor. A throttle valve, an engine speed sensor for detecting the engine speed, a throttle valve opening map having a throttle valve opening characteristic, and a plurality of throttle valve opening correction characteristics corresponding to a plurality of operation modes, Based on the stored storage unit, the output value of the accelerator position sensor and the output value of the engine speed sensor, a base target opening is determined from the throttle valve opening map, and is selectively selected from the storage unit. The throttle valve opening correction characteristic and the base target opening It determines a target opening of Ttorubarubu, characterized in that and a control unit for driving and controlling the electric motor.
本発明によれば、電子スロットルバルブシステムにおいて複数の運転モードを有し、この中から所望の運転モードを択一的に選択して切り替え可能な電子制御スロットルバルブ制御装置を提案できる。 According to the present invention, it is possible to propose an electronically controlled throttle valve control device that has a plurality of operation modes in an electronic throttle valve system, and that can be switched by selectively selecting a desired operation mode from these.
以下、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムの実施の形態について、図1から図6を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of an electronically controlled throttle valve system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明に係る電子制御スロットルバルブ制御装置を備えた自動二輪車を示した左側面図である。図2は、本発明に係る電子制御スロットルバルブ制御装置を備えた自動二輪車を示した平面図である。 FIG. 1 is a left side view showing a motorcycle equipped with an electronically controlled throttle valve control device according to the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a motorcycle equipped with an electronically controlled throttle valve control device according to the present invention.
図1および図2に示すように、自動二輪車1は車体フレーム2を有し、その前方にヘッドパイプ3が設けられる。ヘッドパイプ3にはステアリングシャフト(図示省略)が内装され、前輪4を回動自在に支持する左右一対のフロントフォーク5やハンドルバー6、ステアリングシャフト等から構成されるステアリング機構7が設けられる。前輪4は、ハンドルバー6によって左右に回動自在に操舵される。ハンドルバー6の左右には、ハンドルグリップ6a、6bが設けられる。右のハンドルグリップ6aは、アクセルグリップ9であり、所定の角度範囲、例えば0°から110°の範囲で回動自在に設けられる。ハンドルバー6の近傍にはイグニッションスイッチ10が設けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
車体フレーム2は、例えばツインチューブ型のもので、主にヘッドパイプ3の直後で左右方向に拡開された後、互いに平行に斜下後方に延びるタンクレールを兼ねた左右一対のメインフレーム11と、メインフレーム11の後端部に一体的に接続され、略上下方に向かって延びる左右一対のセンターフレーム12と、センターフレーム12の後上端から斜め後上方に延びる左右一対のシートレール13と、から構成される。
The
メインフレーム11の上方には燃料タンク14が配置される。シートレール13の上方には運転シート15が配置される。センターフレーム12の略中央下部にはピボット軸16が架設される。ピボット軸16にはスイングアーム17がピボット軸16廻りにスイング自在に枢着される。スイングアーム17の後端には後輪18が回動自在に軸支される。
A
自動二輪車1の中央下部、すなわち燃料タンク14下方の車体フレーム2には、例えば、4サイクル多気筒エンジン19が搭載される。
For example, a four-cycle
エンジン19の後上部にはエンジン吸気系を構成するスロットルボディ20が接続される。スロットルボディ20の上流側にはエアクリーナ22が接続される。エンジン吸気系は、電子制御スロットルバルブ制御装置23を備える。
A
他方、エンジン19の前部にはエンジン排気系を構成するエキゾーストパイプ24が接続され、エンジン19の下部を回って後方に延びると共に、車体の一側、本実施形態では後輪18の右側にはマフラ26が斜め後上がりに配置される。エキゾーストパイプ24とマフラ26とは接続管27によって接続される。
On the other hand, an
エンジン19の出力は二次減速機構28を構成するチェーン29からドリブンスプロケット30を介して後輪18に伝達される。
The output of the
また、自動二輪車1は車体の少なくとも一部、本実施形態では前部から中央下部にかけては流線形のカウリング32で覆われ、自動二輪車1の走行中の空気抵抗低減と、走行風圧からのライダーの保護とが図られる。
In addition, the
前輪4は、前輪車軸33によってフロントフォーク5に回動自在に軸支される前輪ホイール34と、前輪ホイール34の外周部に被着された前輪タイヤ35と、前輪ホイール34にボルトなどによって固着された前輪ブレーキプレート36と、を備える。
The front wheel 4 is secured to the
後輪18は、後輪車軸37によってスイングアーム17に回動自在に軸支される後輪ホイール38と、後輪ホイール38の外周部に被着された後輪タイヤ40と、後輪ホイール38にボルトなどによって固着された後輪ブレーキプレート(図示省略)と、を備える。
The
図3は、本発明に係る電子制御スロットルバルブ制御装置とエンジンとを示した概略図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an electronically controlled throttle valve control device and an engine according to the present invention.
図3に示すように、エンジン19は、シリンダブロック41と、シリンダヘッド42と、ピストン43と、クランクシャフト44と、コネクティングロッド46と、燃焼室48と、吸気管49と、吸気バルブ50と、排気管52と、排気バルブ53と、点火プラグ55と、を備える。
As shown in FIG. 3, the
シリンダヘッド42は、シリンダブロック41に固定される。
The
ピストン43は、シリンダブロック41の内部に往復動自在に収容される。
The
クランクシャフト44は、シリンダブロック41の内部に回転自在に収容される。
The
コネクティングロッド46は、その一端がクランクシャフト44に揺動自在に接続され、その他端がピストン43に揺動自在に接続される。コネクティングロッド46は、ピストン43の往復動をクランクシャフト44の回転運動に変換する。
One end of the connecting
燃焼室48は、ピストン43とシリンダブロック41およびシリンダヘッド42との間に区画形成される。
The
吸気管49および排気管52は、それぞれ燃焼室48に連通される。
The
吸気バルブ50は、シリンダヘッド42に設けられ、吸気管49の吸気ポート49aを開閉させる。
The
排気バルブ53は、シリンダヘッド42に設けられ、排気管52の排気ポート52aを開閉させる。
The
点火プラグ55は、燃焼室48に配設される。
The
吸気管49には、スロットルボディ20が設けられる。スロットルボディ20の内部には、電子スロットルバルブとしてのスロットルバルブ62が設けられる。スロットルバルブ62は、ハンドルバー6に設けられたアクセルグリップ63の開度に応じ、電子制御スロットルバルブ制御装置23によって開閉される。
The
スロットルバルブ62と吸気バルブ50との間には、燃料噴射装置としてのインジェクタ64が設けられる。インジェクタ64は、燃料タンク14の内部に配設されたストレーナ(図示省略)と、燃料ポンプ(図示省略)と、圧力制御バルブ(プレッシャレギュレータ、図示省略)とに接続される。なお、エンジン19は、例えば独立吸気系であり、インジェクタ64は、各気筒に設けられる。
An
電子制御スロットルバルブ制御装置23は、アクセルグリップ63の操作量(アクセル開度)に応じてスロットルバルブ62を開閉駆動させる。電子制御スロットルバルブ制御装置23は、アクセルグリップ63と、アクセルポジションセンサ66と、電動モータ67と、スロットルバルブ62と、スロットルポジションセンサ68と、エンジン回転数センサ69と、運転モード切り替えスイッチ71(運転モード選択部)と、運転モード表示部72と、エレクトリックコントロールユニット73と、を備える。
The electronic control throttle
アクセルポジションセンサ66は、アクセルグリップ63のアクセル開度を検出し、エレクトリックコントロールユニット73に出力する。
The
電動モータ67は、アクセルポジションセンサ66で検出されたアクセルグリップ63のアクセル開度に応じ、エレクトリックコントロールユニット73によって駆動される。
The
スロットルバルブ62は、電動モータ67によって開閉駆動される。
The
スロットルポジションセンサ68は、スロットルバルブ62のスロットル開度(実開度)を検出し、エレクトリックコントロールユニット73に出力する。
The
エンジン回転数センサ69は、クランクシャフト44の回転数からエンジン19の回転数を検出し、エレクトリックコントロールユニット73に出力する。
The engine
運転モード切り替えスイッチ71は、ライダーによってスイッチング操作されるとエレクトリックコントロールユニット73に運転モード切り替え信号を送る。運転モード切り替えスイッチ71は、左右いずれかのハンドルグリップ6a、6bの近傍や、燃料タンク14上や、ハンドルバー6の近傍に設けられたメータ(図示省略)など、ライダーが運転中に操作容易な場所に設けられる。運転モード切り替えスイッチ71は、順送りスイッチ71a(順送りスイッチ)と、逆送りスイッチ71b(逆送りスイッチ)と、を備える。順送りスイッチ71aは、ライダーによってスイッチング操作されるとエレクトリックコントロールユニット73に順送り信号を送る。他方、逆送りスイッチ71bは、ライダーによってスイッチング操作されるとエレクトリックコントロールユニット73に逆送り信号を送る。順送り信号および逆送り信号は、運転モード切り替え信号である。
The operation
運転モード表示部72は、運転モード切り替えスイッチ71によって選択された運転モードを表示する。
The operation
エレクトリックコントロールユニット73は、エンジン19の運転状態を制御する。エレクトリックコントロールユニット73は、例えば、マイクロコンピュータ(図示省略)から構成され、半導体メモリなどの記憶素子で構成された記憶部79を備える。記憶部79は、燃料噴射量特性を有する燃料噴射量マップと、点火時期特性を有する点火時期マップと、スロットルバルブ開度特性を有するスロットルバルブ開度マップと、を記憶する。スロットルバルブ開度マップは、アクセルグリップ63のアクセル開度と、エンジン19の回転数と、スロットルバルブ62の基底目標開度と、から構成された、いわゆる3次元マップである。他方、燃料噴射量マップおよび点火時期マップは、スロットルポジションセンサ68で検出されたスロットルバルブ62のスロットル開度と、エンジン19の回転数と、燃料噴射量もしくは点火時期と、から構成された3次元マップである。
The
また、記憶部79は、それぞれの運転モードに対応させて設定された複数のスロットルバルブ開度補正特性を記憶する。複数のスロットルバルブ開度補正特性は、運転モード切り替えスイッチ71の操作により択一的に選択可能な運転モードに対応させて予め設定され、記憶部79に記憶される。また、複数のスロットルバルブ開度補正特性は、例えば補正演算式と、この補正演算式に用いられる複数の補正係数と、から表される。補正係数は、少なくとも2つの異なる補正係数を有する。
The
さらに、記憶部79は、自動二輪車1が前回走行した際に運転モード切り替えスイッチ71によって選択された運転モードを記憶できる。なお、初回走行時の運転モードは、予め任意に選択できる。
Further, the
エレクトリックコントロールユニット73は、アクセルポジションセンサ66およびスロットルポジションセンサ68の出力値に基づいて電動モータ67を駆動制御し、エンジン19の運転状態を制御する。
The
具体的には、エレクトリックコントロールユニット73は、その制御入力として、アクセルポジションセンサ66と、スロットルポジションセンサ68と、エンジン回転数センサ69と、運転モード切り替えスイッチ71と、から検出結果もしくは信号を受け取る。また、エレクトリックコントロールユニット73は、吸気管49内の圧力を検出する圧力センサ(図示省略)から検出結果を受け取ることもできる。
Specifically, the
他方、エレクトリックコントロールユニット73は、制御入力に基づいてインジェクタ64、点火プラグ55、電動モータ67に制御信号を出力する。エレクトリックコントロールユニット73は、燃料ポンプおよびインジェクタ64によって燃料噴射量を、点火プラグ55によって点火時期を、電動モータ67によってスロットルバルブ62の開度を、それぞれ制御し、エンジン19の運転状態を制御する。
On the other hand, the
また、エレクトリックコントロールユニット73は、運転モード切り替えスイッチ71から入力される運転モード切り替え信号に基づいて、記憶部79からスロットルバルブ開度補正特性を択一的に選択し、この択一的に選択されたスロットルバルブ開度補正特性を通過した後のスロットルバルブ開度特性でエンジン19の運転状態を制御する。このとき、エレクトリックコントロールユニット73は、選択された運転モードを運転モード表示部72に表示する。
Further, the
さらに具体的には、エレクトリックコントロールユニット73は、アクセルポジションセンサ66で検出されたアクセル開度およびエンジン回転数センサ69で検出されたエンジン回転数に基づいてスロットルバルブ開度マップからスロットルバルブ62の基底目標開度を検索し、この基底目標開度とスロットルバルブ開度補正特性とに基づいてスロットルバルブ62の目標開度を決定し、エンジン19のフィードフォワード制御(以下、単にFF制御という。)を行う。スロットルバルブ62の目標開度とは、アクセルポジションセンサ66で検出されたアクセル開度、およびエンジン回転数センサ69で検出されたエンジン回転数のそれぞれの大きさに応じて、スロットルバルブ62で達成されるべきスロットル開度である。エレクトリックコントロールユニット73は、スロットルバルブ62の目標開度を保持可能な電動モータ67の目標デューティ値を決定する。
More specifically, the
また、エレクトリックコントロールユニット73は、FF制御で算出されたスロットルバルブ62の目標開度(目標値)と、スロットルポジションセンサ68で検出されたスロットルバルブ62のスロットル開度(実開度)との偏差に応じてスロットルバルブ62のスロットル開度を目標開度に収束させるフィードバック制御(以下、単にFB制御という。)を行う。
The
さらに、エレクトリックコントロールユニット73は、スロットルポジションセンサ68で検出されたスロットルバルブ62のスロットル開度と、エンジン回転数センサ69で検出されたエンジン回転数に基づいて燃料噴射量マップおよび点火時期マップを検索し、燃料ポンプおよびインジェクタ64による燃料噴射量、および点火プラグ55による点火時期を決定して、エンジン19の運転状態を制御する。
Further, the
図4は、本発明に係る電子制御スロットルバルブ制御装置のスロットルバルブ開度マップから検索されたスロットルバルブの基底目標開度を例示した図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating the base target opening of the throttle valve retrieved from the throttle valve opening map of the electronically controlled throttle valve control device according to the present invention.
図5は、本発明に係る電子制御スロットルバルブ制御装置の基底目標開度とスロットルバルブ開度補正特性とに基づいて決定されたスロットルバルブの目標開度を例示した図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating the target opening of the throttle valve determined based on the base target opening and the throttle valve opening correction characteristic of the electronically controlled throttle valve control device according to the present invention.
なお、図4および図5は、3次元マップであるところのスロットルバルブ開度マップを、説明の便宜のために代表的に2次元マップで表した図である。 FIGS. 4 and 5 are diagrams showing the throttle valve opening map, which is a three-dimensional map, as a representative two-dimensional map for convenience of explanation.
図4に示すように、スロットルバルブ62の基底目標開度は、ライダーよってアクセルグリップ63がアクセル操作されると時系列に変化する。例えば、スロットルバルブ62の基底目標開度は、アクセルグリップ63が全閉の状態から全開の状態まで一定の開速度でアクセル操作されると、アイドリング開度から全開まで変化する(図4中、実線A)。
As shown in FIG. 4, the base target opening degree of the
そして、図5に示すように、スロットルバルブ62の基底目標開度にスロットルバルブ開度補正特性を適用すると、例えば、第一スロットルバルブ開度補正特性を通過した後の高出力特性の補正後スロットルバルブ開度マップ(図5中、実線B)、第二スロットルバルブ開度補正特性を通過した後の中出力特性の補正後スロットルバルブ開度マップ(図5中、実線C)、第三スロットルバルブ開度補正特性を通過した後の小出力特性の補正後スロットルバルブ開度マップ(図5中、実線D)のように変化する。なお、第一スロットルバルブ開度補正特性は、スロットルバルブ62の基底目標開度を実質的に変更しない補正特性を有する。
As shown in FIG. 5, when the throttle valve opening correction characteristic is applied to the base target opening of the
高出力特性の補正後スロットルバルブ開度マップは、エンジン19の高出力モードに対応したものである。
The corrected throttle valve opening map of the high output characteristic corresponds to the high output mode of the
中出力特性の補正後スロットルバルブ開度マップは、スロットルバルブ62の目標開度の増加割合を高出力モードよりも緩やかにし、自動二輪車1のコントロール性を重視したものである。
The corrected throttle valve opening degree map of the medium output characteristic makes the increase rate of the target opening degree of the
小出力特性の補正後スロットルバルブ開度マップは、スロットルバルブ62の目標開度の増加割合を中出力モードよりも緩やかにし、自動二輪車1の急加速を防止し、燃費を向上させる。
The throttle valve opening map after correction of the small output characteristic makes the rate of increase of the target opening of the
すなわち、電子制御スロットルバルブ制御装置23は、スロットルバルブ開度補正特性を用いてスロットルバルブ開度特性を異ならせることで、アクセルポジションセンサ66で検出されたアクセル操作に対するスロットルバルブ62の実開度の変化特性をリニアな特性から相当の応答遅れを持った鈍感な特性まで、複数設定できる。
That is, the electronically controlled throttle
スロットルバルブ開度補正特性の一例として、[数1]に示した補正演算式および補正係数が設定される。
[数1]
目標開度(%)=前回の目標開度(%)+(基底目標開度(%)−前回の目標開度(%))×補正係数x
[数1]の補正演算式において、補正係数xは、複数設定される。具体的には、補正係数xは、基底目標開度を直接的に目標開度とするよう設定された補正係数xa=1.0(第一補正係数)、および比較的に弱い補正特性を有するよう設定された補正係数xb=0.2や、比較的に強い補正特性を有するよう設定された補正係数xc=0.05などの1.0未満に設定された補正係数(第二補正係数)で設定される。
As an example of the throttle valve opening correction characteristic, the correction equation and the correction coefficient shown in [Equation 1] are set.
[Equation 1]
Target opening (%) = Previous target opening (%) + (Base target opening (%) − Previous target opening (%)) × Correction coefficient x
In the correction equation of [Formula 1], a plurality of correction coefficients x are set. Specifically, the correction coefficient x has a correction coefficient xa = 1.0 (first correction coefficient) set to directly set the base target opening as the target opening, and a relatively weak correction characteristic. Correction coefficient (second correction coefficient) set to less than 1.0, such as correction coefficient xb = 0.2 set as described above and correction coefficient xc = 0.05 set to have relatively strong correction characteristics Set by.
また、他の例として、[数2]に示した補正演算式および補正係数が設定される。
[数2]
目標開度(%)=(今回の基底目標開度(%)+前回の基底目標開度(%)+前々回の基底目標開度(%)+………+y回前の基底目標開度(%))÷(補正係数y+1)
[数2]の補正演算式において、補正係数yは、複数設定される。具体的には、補正係数yは、基底目標開度を直接的に目標開度とするよう設定された補正係数ya=0や、比較的に弱い補正特性を有するよう設定された補正係数yb=10や、比較的に強い補正特性を有するよう設定された補正係数yc=20などで設定される。
As another example, the correction arithmetic expression and the correction coefficient shown in [Equation 2] are set.
[Equation 2]
Target opening degree (%) = (Current base target opening degree (%) + Previous base target opening degree (%) + Previous base target opening degree (%) + ... Base target opening degree before y times ( %)) ÷ (Correction coefficient y + 1)
In the correction equation of [Formula 2], a plurality of correction coefficients y are set. Specifically, the correction coefficient y is a correction coefficient ya = 0 set to directly set the base target opening as the target opening, or a correction coefficient yb = set to have a relatively weak correction characteristic. 10 or a correction coefficient yc = 20 set to have a relatively strong correction characteristic.
一般に、デュアルスロットルシステムは、エンジンの出力を抑制する場合、モータ駆動されるサブスロットルバルブをメインスロットルバルブよりも若干低開度となるよう制御する。このとき、実際の吸気通路面積はサブスロットルバルブ開度に依存することになるが、燃料噴射量や点火時期はメインスロットルバルブ開度とエンジン回転数とに基づいて決定されるため、このときの燃料噴射量および点火時期は実際の吸入空気量に適したものとはならない。そこで、デュアルスロットルシステムでは、燃料噴射量マップや点火時期マップを複数設定する必要がある。これに対して、本実施の形態に係る電子制御スロットルバルブ制御装置23は、スロットルボディ20内にスロットルバルブ62のみを備え、このスロットルバルブ62を若干低開度気味に制御することでエンジン19の出力を抑制するため実際の吸入空気量はスロットルバルブ62のスロットル開度のみに依存する。したがって、スロットルバルブ62のスロットル開度に対し、燃料噴射量特性および点火時期特性を一意的に決定でき、燃料噴射量マップおよび点火時期マップ上の任意の点がスロットル開度と必ず1対1で対応する。
Generally, in the dual throttle system, when the output of the engine is suppressed, the sub throttle valve driven by the motor is controlled so as to be slightly lower than the main throttle valve. At this time, the actual intake passage area depends on the sub-throttle valve opening, but the fuel injection amount and ignition timing are determined based on the main throttle valve opening and the engine speed. The fuel injection amount and the ignition timing are not suitable for the actual intake air amount. Therefore, in the dual throttle system, it is necessary to set a plurality of fuel injection amount maps and ignition timing maps. On the other hand, the electronically controlled throttle
したがって、電子制御スロットルバルブ制御装置23は、燃料噴射量マップおよび点火時期マップの設定に特別な補正を必要とせず、かつスロットルバルブ開度マップに対してただ一つの燃料噴射量マップおよび点火時期マップを設定するだけでよくなり、燃料噴射量特性および点火時期特性の設定作業を非常に簡素化できる。
Therefore, the electronically controlled throttle
次に、本発明の実施の形態に係る電子制御スロットルバルブ制御装置の動作について説明する。 Next, the operation of the electronically controlled throttle valve control device according to the embodiment of the present invention will be described.
図6は、本発明の実施の形態に係る電子制御スロットルバルブ制御装置の運転モード切り替え制御を示したフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing the operation mode switching control of the electronically controlled throttle valve control device according to the embodiment of the present invention.
図6に示すように、電子制御スロットルバルブ制御装置23のエレクトリックコントロールユニット73は、自動二輪車1のイグニッションスイッチ10がONされると、運転モード切り替え制御を開始する。
As shown in FIG. 6, the
先ず、ステップS1において、エレクトリックコントロールユニット73は、前回、自動二輪車1のイグニッションスイッチ10がONされた際に記憶部79に記憶された運転モードを読み込む。
First, in step S1, the
次に、ステップS2において、エレクトリックコントロールユニット73は、運転モード切り替えスイッチ71が予め定められた所定の時間、例えば1秒から2秒の間、継続して操作されたか否かを監視する。運転モード切り替えスイッチ71が所定の時間以上継続して操作された場合は、ステップS3に進む。その他の場合は、ステップS4に進む。
Next, in step S2, the
次に、ステップS3において、エレクトリックコントロールユニット73は、運転モード切り替えスイッチ71から入力された運転モード切り替え信号に基づき運転モードを切り替え、エンジン19を制御する。運転モードの変更とは、複数のスロットルバルブ開度補正特性からいずれか1つのスロットルバルブ開度補正特性を択一的に選択することである。これによって、エレクトリックコントロールユニット73は、各運転モードに対応したスロットルバルブ開度補正特性に従ってスロットルバルブ62の開度を制御するとともに、燃料噴射量マップおよび点火時期マップに従ってそれぞれ燃料噴射量および点火時期を制御する。
Next, in step S <b> 3, the
このとき、エレクトリックコントロールユニット73は、ライダーによって運転モード切り替えスイッチ71の順送りスイッチ71aが操作されると、運転モードを、低出力モード→中間出力モード→高出力モード→低出力モード・・・のように運転モードを切り替える。他方、ライダーによって運転モード切り替えスイッチ71の逆送りスイッチ71bが操作されると、運転モードを、低出力モード→高出力モード→中間出力モード→低出力モード・・・のように運転モードを切り替える。
At this time, when the rider operates the
次に、ステップS4において、エレクトリックコントロールユニット73は、イグニッションスイッチ10がOFFされたか否かを判断する。イグニッションスイッチ10がOFFされた場合はステップS5に進む。その他の場合は、ステップS2に戻って処理を繰り返す。
Next, in step S4, the
次に、ステップS5において、エレクトリックコントロールユニット73は、選択中の運転モードを記憶部79に記憶して、処理を終了する。
Next, in step S5, the
このように構成された電子制御スロットルバルブ制御装置23は、運転モードの種類に応じた数のスロットルバルブ開度補正特性を有し、スロットルバルブ62の開度とエンジン回転数とに基づいて燃料噴射量および点火時期を決定可能であり、運転モードの切り替えの都度、燃料噴射量特性および点火時期特性を補正したり、運転モードの種類に対応した数の燃料噴射量特性および点火時期特性を予め設定したりする必要がなくなる。
The electronically controlled throttle
したがって、本実施形態に係る電子制御スロットルバルブ制御装置23によれば、記憶部79のメモリ使用量を大幅に低減できるとともに、制御処理時間を短縮して制御の高精度化を図ることができる。
Therefore, according to the electronic control throttle
また、本実施形態に係る電子制御スロットルバルブ制御装置23によれば、デュアルスロットルシステムに比べてスロットルボディ20内に電子スロットルバルブであるスロットルバルブ62のみを備え、吸気通路の長さを短くでき、吸気応答性を良好にできる。
Further, according to the electronically controlled throttle
さらに、本実施形態に係る電子制御スロットルバルブ制御装置23によれば、電子スロットルバルブであるスロットルバルブ62のスロットルバルブ開度特性を変更するに際し、記憶部79に複数のスロットルバルブ開度マップを記憶する必要がなく、運転モードの数に応じて適宜設定された少なくとも2つの異なる補正係数を記憶部79に記憶することでスロットルバルブ開度特性を変更できるので、記憶部79のメモリ使用量を一層低減できる。
Furthermore, according to the electronically controlled throttle
したがって、本実施形態に係る電子制御スロットルバルブ制御装置23によれば、電子スロットルバルブシステムにおいて複数の運転モードを有し、この中から所望の運転モードを択一的に選択して切り替えできる。
Therefore, according to the electronically controlled throttle
1 自動二輪車
2 車体フレーム
3 ヘッドパイプ
4 前輪
5 フロントフォーク
6 ハンドルバー
6a、6b ハンドルグリップ
7 ステアリング機構
9 アクセルグリップ
10 イグニッションスイッチ
11 メインフレーム
12 センターフレーム
13 シートレール
14 燃料タンク
15 運転シート
16 ピボット軸
17 スイングアーム
18 後輪
19 エンジン
19 エンジン
20 スロットルボディ
22 エアクリーナ
23 電子制御スロットルバルブ制御装置
24 エキゾーストパイプ
26 マフラ
27 接続管
28 二次減速機構
29 チェーン
30 ドリブンスプロケット
32 カウリング
33 前輪車軸
34 前輪ホイール
35 前輪タイヤ
36 前輪ブレーキプレート
37 後輪車軸
38 後輪ホイール
40 後輪タイヤ
41 シリンダブロック
42 シリンダヘッド
43 ピストン
44 クランクシャフト
46 コネクティングロッド
48 燃焼室
49 吸気管
49a 吸気ポート
50 吸気バルブ
52 排気管
52a 排気ポート
53 排気バルブ
55 点火プラグ
62 スロットルバルブ
63 アクセルグリップ
64 インジェクタ
66 アクセルポジションセンサ
67 電動モータ
68 スロットルポジションセンサ
69 エンジン回転数センサ
71 運転モード切り替えスイッチ
71a 順送りスイッチ
71b 逆送りスイッチ
72 運転モード表示部
73 エレクトリックコントロールユニット
79 記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記アクセルグリップの操作量を検出するアクセルポジションセンサと、
前記アクセルグリップの操作量に応じて駆動される電動モータと、
前記電動モータによって開閉されるスロットルバルブと、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサと、
スロットルバルブ開度特性を有するスロットルバルブ開度マップおよび複数の運転モードに対応した複数のスロットルバルブ開度補正特性を記憶した記憶部と、
前記アクセルポジションセンサの出力値および前記エンジン回転数センサの出力値に基づいて前記スロットルバルブ開度マップから基底目標開度を決定し、前記記憶部から択一的に選択された前記スロットルバルブ開度補正特性と前記基底目標開度とに基づいて前記スロットルバルブの目標開度を決定し、前記電動モータを駆動制御するコントロールユニットと、を備えたことを特徴とする電子制御スロットルバルブ制御装置。 The accelerator grip,
An accelerator position sensor for detecting an operation amount of the accelerator grip;
An electric motor driven according to the amount of operation of the accelerator grip;
A throttle valve opened and closed by the electric motor;
An engine speed sensor for detecting the engine speed;
A storage unit storing a throttle valve opening map having a throttle valve opening characteristic and a plurality of throttle valve opening correction characteristics corresponding to a plurality of operation modes;
Based on the output value of the accelerator position sensor and the output value of the engine speed sensor, a base target opening is determined from the throttle valve opening map, and the throttle valve opening selected alternatively from the storage unit An electronically controlled throttle valve control device comprising: a control unit that determines a target opening of the throttle valve based on a correction characteristic and the base target opening, and drives and controls the electric motor.
前記補正係数は、前記基底目標開度と前回の補正演算で得られた前記目標開度との差分に乗じられ、その数値として1が設定された第一補正係数と、1未満が設定された少なくとも1つの第二補正係数と、を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電子制御スロットルバルブ制御装置。 The throttle valve opening correction characteristic is represented by a correction calculation formula and at least two different correction coefficients,
The correction coefficient is multiplied by a difference between the base target opening and the target opening obtained in the previous correction calculation, and a first correction coefficient having a value of 1 and a value less than 1 are set. 4. The electronically controlled throttle valve control device according to claim 1, further comprising at least one second correction coefficient. 5.
Priority Applications (1)
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JP2009113710A JP2010261391A (en) | 2009-05-08 | 2009-05-08 | Electronic control throttle valve control apparatus |
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2009
- 2009-05-08 JP JP2009113710A patent/JP2010261391A/en active Pending
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