JP6429967B1 - 電子スロットル駆動装置、及びその電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置 - Google Patents
電子スロットル駆動装置、及びその電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】エンジン停止時の静粛性を向上させた上で、エンジンの始動性も向上させる。
【解決手段】電源オン後のモータ駆動周波数の変更期間を監視し、スロットルモータ5Aを停止させる機能を追加し、さらにモータ駆動周波数の変更時には、スロットル弁開度Tpを監視調整し、さらに周波数が目標周波数となるまで、またはスロットル弁開度Tpが目標開度となるまではエンジンを駆動させないように、スタータモータ16、燃料噴射装置8、点火コイル11A、燃料ポンプ13の作動を制御する。
【選択図】図2
【解決手段】電源オン後のモータ駆動周波数の変更期間を監視し、スロットルモータ5Aを停止させる機能を追加し、さらにモータ駆動周波数の変更時には、スロットル弁開度Tpを監視調整し、さらに周波数が目標周波数となるまで、またはスロットル弁開度Tpが目標開度となるまではエンジンを駆動させないように、スタータモータ16、燃料噴射装置8、点火コイル11A、燃料ポンプ13の作動を制御する。
【選択図】図2
Description
この発明は、エンジンに吸入させる吸入空気量を制御する電子スロットルを駆動する電子スロットル駆動装置、及びその電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置に関し、特に、エンジン始動前およびエンジン停止時に、スロットルモータの駆動音を低減させるようにした電子スロットル駆動装置、及びその電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置に関するものである。
一般に、エンジンに使用される電子スロットル駆動装置においては、エンジンの状況に応じてエンジンへの吸入空気量を制御するスロットル弁を、デューティ制御方式(PWM制御)により駆動されるモータにより制御する電子スロットル駆動装置(スロットル・バイワイヤ:SBW)が採用されつつある。例えば特開2005−180327号公報(特許文献1)には、自動二輪車用エンジンの電子スロットル駆動装置が開示されている。
ただ、従来の電子スロットル駆動装置においては、電子スロットルを駆動するモータの駆動周波数(PWM駆動周波数)が比較的低い周波数の場合、“ブーン”と言った耳障りなモータ駆動音が発せられたり、車両状況によっては、他部品との共振周波数の関係で共振音が発せられたりして、それらの音の低減を求める声がある。このため、例えば特開2003−49669号公報(特許文献2)のように、デューティ制御の周波数を運転状態に応じて可変設定することにより、静粛性を確保するようにしたもの、あるいは例えば特開2010−7513号公報(特許文献3)のように、エンジン停止時に電子スロットルを駆動するモータの駆動を停止するものが提案されている。
しかし、特許文献2に開示された電子スロットル駆動装置では、エンジン始動前の駆動周波数の変更が考慮されておらず、エンジン停止時の“ブーン”と言った耳障りなモータ駆動音や他部品との共振音を防止することはできない。また、駆動周波数が人間の可聴周波数帯域を超えた高周波の状態が継続すると、スロットルモータの駆動回路に搭載されている駆動素子(例えばFET:電界効果トランジスタ)に負担をかけ、駆動素子の温度が上昇し、最悪、発火する恐れがある。
また、特許文献3に開示された電子スロットル駆動装置では、エンジン始動前にモータ駆動を停止するため、エンジン停止時のモータ駆動音は気にならなくなるが、その後、エンジン始動時には、一気にスタータモータ、燃料ポンプ、インジェクタ、および点火コイルが動作を開始するので電源電圧が不安定となり、電子スロットルのスロットル弁開度が閉状態から目標開度に移行するのに時間がかかったり、目標開度に上手くならなかったりして、エンジンの始動回転速度がスムーズに上昇しなかったり(悪化)、エンジン回転速度が急激に上昇したり(危険)することがある。
この発明は、従来のエンジン駆動装置における前述のような課題を解決するためになされたもので、エンジン停止時の静粛性を向上させた上で、エンジンの始動性も向上させる電子スロットル駆動装置、及びその電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置を得ることを目的とするものである。
この発明による電子スロットル駆動装置は、エンジンの吸気通路に設けたスロットル弁を駆動するスロットルモータをデユーティ制御する電子スロットル駆動装置であって、
ドライバーに操作されるスタータスイッチからのスタータスイッチ信号を含む前記エンジンの運転状態を示す運転状態情報に基づき、最適なスロットル弁開度を演算する目標開度演算手段と、
電源の投入に応答し、前記スロットルモータの駆動周波数を零とするか、若しくは人間の可聴周波数帯域を超えた高周波数、及び他部品との共振音を防止する駆動周波数である第1駆動周波数を出力する駆動周波数決定手段と、
前記スロットルモータの駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数となっている状態の継続時間を計測する第1駆動周波数実施時間計測手段と、
前記目標開度演算手段により演算される目標開度と実開度の差を計測する目標開度と実開度差計測手段と、
前記駆動周波数決定手段からの駆動周波数と前記目標開度と実開度差計測手段からの情報とに基づき、前記スロットルモータを制御して前記スロットル弁開度の開閉を制御する駆動デユーティ決定手段と、を備え、
前記駆動デユーティ決定手段は、前記駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数での継続時間が所定値以内に前記ドライバーが前記スタータスイッチをオンした場合には、前記スロットル弁開度が所定の範囲以上に変化しないように、前記スロットルモータの駆動周波数を零、若しくは前記第1駆動周波数から前記スロットルモータの駆動能力を向上させる駆動周波数である第2駆動周波数に変更するものである。
ドライバーに操作されるスタータスイッチからのスタータスイッチ信号を含む前記エンジンの運転状態を示す運転状態情報に基づき、最適なスロットル弁開度を演算する目標開度演算手段と、
電源の投入に応答し、前記スロットルモータの駆動周波数を零とするか、若しくは人間の可聴周波数帯域を超えた高周波数、及び他部品との共振音を防止する駆動周波数である第1駆動周波数を出力する駆動周波数決定手段と、
前記スロットルモータの駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数となっている状態の継続時間を計測する第1駆動周波数実施時間計測手段と、
前記目標開度演算手段により演算される目標開度と実開度の差を計測する目標開度と実開度差計測手段と、
前記駆動周波数決定手段からの駆動周波数と前記目標開度と実開度差計測手段からの情報とに基づき、前記スロットルモータを制御して前記スロットル弁開度の開閉を制御する駆動デユーティ決定手段と、を備え、
前記駆動デユーティ決定手段は、前記駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数での継続時間が所定値以内に前記ドライバーが前記スタータスイッチをオンした場合には、前記スロットル弁開度が所定の範囲以上に変化しないように、前記スロットルモータの駆動周波数を零、若しくは前記第1駆動周波数から前記スロットルモータの駆動能力を向上させる駆動周波数である第2駆動周波数に変更するものである。
この発明よる電子スロットル駆動装置によれば、電源オン時に、スロットルモータの駆動周波数を零とするか、若しくは人間の可聴周波数帯域を超えた高周波数、及び他部品との共振音を防止する駆動周波数である第1駆動周波数にし、同時に第1駆動周波数での駆動時間を計測し、第1駆動周波数での駆動時間が所定値以内に、ドライバーがスタータスイッチをオンした場合は、スロットル弁開度が所定の範囲以上に変化しないように、前記スロットルモータの駆動周波数を零、若しくは前記第1駆動周波数から前記スロットルモータの駆動能力を向上させる駆動周波数である第2駆動周波数に変更するので、電源オン後のエンジン始動前のスロットルモータ音や共振音は軽減されて、静粛性の向上が図れ、ドライバーがエンジン始動を開始した際には、駆動周波数の変更時にもスロットル弁開度が適正な位置に保持されるため、エンジンの始動性が向上する効果がある。
以下、この発明による電子スロットル駆動装置、及びその電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置をエンジンとともに示す構成図である。
図1において、エンジン制御装置1は、エンジン駆動装置の主要部を構成するCPU及びメモリを含むマイクロコンピュータからなり、エンジン2の全体の動作を制御するプログラムやマップを格納している。
図1は、この発明の実施の形態1による電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置をエンジンとともに示す構成図である。
図1において、エンジン制御装置1は、エンジン駆動装置の主要部を構成するCPU及びメモリを含むマイクロコンピュータからなり、エンジン2の全体の動作を制御するプログラムやマップを格納している。
エンジン2に吸入空気Aを導入する吸気管3には、エンジン2への吸入空気Aの温度である吸気温を計測する吸気温センサ4と、スロットルモータ5Aにより開閉駆動されるスロットル弁5と、スロットル弁5のスロットル弁開度Tpを計測するスロットルポジションセンサ6と、スロットル弁5の下流の吸気圧Paを計測する吸気圧センサ7と、燃料を噴射するためのインジェクタを含む燃料噴射装置8が設けられている。
また、エンジン2には、エンジン2の壁面温度であるエンジン温度を計測するエンジン温度センサ9と、エンジン回転速度Ne及びクランク位置に対応したクランク角信号SGTをパルス信号の形で出力するクランク角センサ10と、点火コイル11Aにより駆動される点火プラグ11が設けられている。
更に、燃料タンク12には、燃料噴射装置8に燃料を送る燃料ポンプ13が設けられている。ドライバーが操作するハンドル(図示せず)には、アクセルグリップポジションセンサ14と、スタータスイッチ15が設けられていて、スタータモータ16は機構(詳細は図示せず)により、スタータスイッチ15からの直接駆動、またはエンジン制御装置1からの駆動信号により駆動される。なお、図1中の符号Ahは排気を示している。
図2は、実施の形態1による電子スロットル駆動装置を備えてエンジン制御装置の機能構成を示すブロック図である。
図2において、各種センサ20は、図1に示すアクセルグリップポジションセンサ14と、スロットルポジションセンサ6と、吸気圧センサ7と、クランク角センサ10とを含み、エンジン2の運転状態を示す各種の運転状態情報として、これらの出力信号であるアクセルグリップ開度Gp、スロットル弁開度Tp、吸気圧Pa、エンジン回転速度Ne、クランク角信号SGTがエンジン制御装置1に入力される。同様に、スタータスイッチ15のスタータスイッチ信号もエンジン制御装置1に入力される。
図2において、各種センサ20は、図1に示すアクセルグリップポジションセンサ14と、スロットルポジションセンサ6と、吸気圧センサ7と、クランク角センサ10とを含み、エンジン2の運転状態を示す各種の運転状態情報として、これらの出力信号であるアクセルグリップ開度Gp、スロットル弁開度Tp、吸気圧Pa、エンジン回転速度Ne、クランク角信号SGTがエンジン制御装置1に入力される。同様に、スタータスイッチ15のスタータスイッチ信号もエンジン制御装置1に入力される。
エンジン制御装置1は、スロットルモータ5Aを駆動する電子スロットル駆動装置21と、エンジン駆動装置22を備えている。電子スロットル駆動装置21は、目標開度演算手段21A、駆動周波数決定手段21B、第1駆動周波数実施時間計測手段21C、駆動デューティ決定手段21D、スロットルモータ駆動装置21E、及び目標開度と実開度差計測手段21Fを備えており、エンジン駆動装置22は、スタータ駆動装置22A、インジェクタ駆動装置22B、点火コイル駆動装置22C、及び燃料ポンプ駆動装置22Dを備えている。
電子スロットル駆動装置21は、各種センサ20とスタータスイッチ15からの情報に基づき、目標開度演算手段21Aにて最適なスロットル弁開度Tpを演算すると共に、駆動周波数決定手段21Bにて駆動周波数を、スロットルモータ音や共振音を防止する周波数、即ち、電子スロットルの駆動能力は若干落ちるが人間の可聴周波数帯域を超えた高周波数や、他部品との共振音を防止する周波数等、その車両に応じた静粛性が図れる第1駆動周波数にするか、駆動音は若干出るがスロットルモータ5Aの駆動能力が向上する第2駆動周波数にするかを決めると共に、第1駆動周波数実施時間計測手段21Cにて第1駆動周波数での駆動時間を計測する。なお、第1駆動周波数実施時間計測手段21Cは、前記第1駆動周波数での駆動時間が所定時間を超えた場合には、その情報を駆動周波数決定手段21Bに伝え、駆動周波数決定手段21Bはスロットルモータ5Aの駆動を停止するように指令を出力することも行っている。
駆動デューティ決定手段21Dは、駆動周波数決定手段21Bからの駆動周波数と、目標開度と実開度の差を計測する目標開度と実開度差計測手段21Fからの情報に基づき、スロットルモータ駆動装置21Eを介してスロットルモータ5Aを制御し、スロットル弁開度Tpの開閉を制御している。
次に、前記のように構成された実施の形態1による電子スロットル駆動装置の動作について説明する。
図3は、実施の形態1による電子スロットル駆動装置における動作を示すフローチャートである。図3において、エンジン2と電子スロットル駆動装置21に電源が投入されると、ステップS101で、電子スロットル駆動装置21の目標開度演算手段21Aと駆動周波数決定手段21B、及び駆動デューティ決定手段21Dにより、スロットルモータ5Aの駆動周波数を第1駆動周波数として、スロットル弁5を目標開度に開き、そのままスロットル弁5を目標開度に保つと同時に、ステップS102で第1駆動周波数実施時間計測手段21Cにて第1駆動周波数の実施時間の計測を開始する。
図3は、実施の形態1による電子スロットル駆動装置における動作を示すフローチャートである。図3において、エンジン2と電子スロットル駆動装置21に電源が投入されると、ステップS101で、電子スロットル駆動装置21の目標開度演算手段21Aと駆動周波数決定手段21B、及び駆動デューティ決定手段21Dにより、スロットルモータ5Aの駆動周波数を第1駆動周波数として、スロットル弁5を目標開度に開き、そのままスロットル弁5を目標開度に保つと同時に、ステップS102で第1駆動周波数実施時間計測手段21Cにて第1駆動周波数の実施時間の計測を開始する。
続いて、ステップS103で、ドライバーがエンジン2の始動をしようとスタータスイッチ15をオンするかどうかをチェックし、スタータスイッチ15がオンされると、ステップS104に進み、目標開度と実開度差計測手段21Fにより、スロットル弁開度Tpをモニタし、目標開度と実開度の偏差を所定値以内に保つように駆動デューティを調整しながら、徐々に駆動周波数を第1駆動周波数から第2駆動周波数に変更し、エンジン始動後の動作を実施するように本ルーチンを終了する。
ステップS103でドライバーがスタータスイッチ15をオンしない状態が続いた場合、ステップS105にて、第1駆動周波数実施時間計測手段21Cにて得た時間が所定時間を超えたと判断されると、ステップS106に進み、駆動周波数決定手段21Bがスロットルモータ5Aの駆動停止の指令を出力する。これにより、駆動デューティ決定手段21Dを通してスロットルモータ5Aの駆動が停止する。
その後も、ステップS107にて、ドライバーがスタータスイッチ15をオンするかどうかをチェックし、ドライバーがスタータスイッチ15をオンした場合は、ステップS108に進み、電子スロットル駆動装置21の目標開度演算手段21A、駆動周波数決定手段21B、駆動デューティ決定手段21D、及び目標開度と実開度差計測手段21Fにより、スロットルモータ5Aの駆動周波数を第2駆動周波数として、スロットル弁開度Tpをモニタし、実開度が目標開度から大きくずれることなく早急に目標開度となるように駆動デューティを調整しながらスロットルモータ5Aを駆動していき、エンジン始動後の動作を実施するように本ルーチンを終了する。
以上のように、実施の形態1による電子スロットル駆動装置は、電源オン時に、駆動周波数を電子スロットルの駆動能力は若干落ちるが人間の可聴周波数帯域を超えた高周波数や、他部品との共振音を防止する周波数等、その車両に応じた静粛性が図れる駆動周波数である第1駆動周波数にし、同時にその第1駆動周波数での駆動時間を計測し、第1駆動周波数での駆動時間が所定時間内に、ドライバーがスタータスイッチ15をオンした場合は、スロットル弁開度Tpをモニタし、スロットル目標開度との偏差を所定値以内に保ちながら、駆動周波数を若干駆動音は出るがスロットルモータ5Aの駆動能力が向上する周波数である第2駆動周波数に徐々に変更していく。従って、電源オン後のエンジン始動前のスロットルモータ音や共振音は軽減されて、静粛性の向上が図れ、ドライバーがエンジン始動を開始した際には、駆動周波数の変更時にもスロットル弁開度Tpが適正な位置に保持されるため、エンジン2の始動性を向上することができる。
また、エンジン始動前の駆動周波数が、第1駆動周波数の状態が所定時間を超えて継続してもドライバーがスタータスイッチ15をオンしなかった場合には、スロットルモータ5Aの駆動を停止し、その後ドライバーがスタータスイッチ15をオンした場合には、スロットル弁開度Tpスロットルセンサにてモニタし、スロットル弁開度Tpが速やかに目標開度となるようにスロットルモータ5Aの駆動周波数を第2駆動周波数とする。従って、エンジン始動前の静粛性が図れる上に、駆動周波数の高周波の状態が制限され、電子スロットル駆動装置21内のスロットルモータ駆動装置21Eの駆動回路に搭載されているFET等の駆動素子が高温になることを防止できると共に、ドライバーがエンジン始動を開始した際には、スロットル弁開度Tpが目標開度にスムーズに到達してエンジン2の始動性を向上することができる。
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2による電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置について説明する。
実施の形態2による電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置の構成、及び機能構成については、図1あるいは図2に示す実施の形態1と同様であるので重複説明を省略し、ここでは、電子スロットル駆動装置の動作について説明する。
次に、この発明の実施の形態2による電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置について説明する。
実施の形態2による電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置の構成、及び機能構成については、図1あるいは図2に示す実施の形態1と同様であるので重複説明を省略し、ここでは、電子スロットル駆動装置の動作について説明する。
図4は、実施の形態2による電子スロットル駆動装置の動作を示すフローチャートであり、S101からS108までは図3による実施の形態1と同一である。
実施の形態2による電子スロットル駆動装置は、ドライバーがステップS103で所定時間内にスタータスイッチ15をオンした後、ステップS104で駆動周波数を第1駆動周波数から第2駆動周波数に変更する際、ステップS109にて駆動周波数が第2駆動周波数となるまで待機し、駆動周波数が第2駆動周波数となったと判断された後、ステップS111に進み、燃料ポンプ、インジェクタ、点火コイルの駆動を開始するように構成されている。
また、ドライバーが所定時間内にスタータスイッチ15をオンしなかった場合、ステップS106でスロットルモータ5Aの駆動を停止し、その後、ステップS107でドライバーがスタータスイッチ15をオンしたと判断された場合、ステップS108にてスロットル弁開度Tpをモニタしながら目標開度となるように駆動周波数を第2駆動周波数としてスロットルモータ5Aの駆動を実施し、ステップS110でスロットル弁開度Tpが目標開度となるまでは待機し、ステップS110でスロットル弁開度Tpが目標開度となったと判断された後、ステップS111に進み、燃料ポンプ、インジェクタ、点火コイルの駆動を開始するように構成されている。
以上のように、実施の形態2による電子スロットル駆動装置は、電源オン時に、駆動周波数を電子スロットルの駆動能力は若干落ちるが人間の可聴周波数帯域を超えた高周波数や、他部品との共振音を防止する周波数等、その車両に応じた静粛性が図れる駆動周波数である第1駆動周波数にし、同時にその第1駆動周波数での駆動時間を計測し、第1駆動周波数での駆動時間が所定時間内に、ドライバーがスタータスイッチ15をオンした場合は、スロットル弁開度Tpをモニタし、スロットル目標開度との偏差を所定値以内に保ちながら、駆動周波数を若干駆動音は出るがスロットルモータ5Aの駆動能力が向上する周波数である第2駆動周波数に徐々に変更し、さらに駆動周波数が第1駆動周波数から第2駆動周波数となるまでは、燃料ポンプ、インジェクタ、点火コイルの駆動を開始させないように制御する。従って、電源オン後のエンジン始動前のスロットルモータ音や共振音は軽減されて、静粛性の向上が図れ、ドライバーがエンジン始動を開始した際には、燃料ポンプ等のアクチュエータの動作開始を遅らせることにより電源電圧の変動を抑えることができ、駆動周波数の変更時にもスロットル弁開度Tpが適正な位置に保持されるため、エンジン2の始動性を向上することができる。
また、エンジン始動前の駆動周波数が、第1駆動周波数の状態が所定時間を超えて継続してもドライバーがスタータスイッチをオンしなかった場合には、スロットルモータ5Aの駆動を停止し、その後ドライバーがスタータスイッチ15をオンした場合には、スロットル弁開度Tpをスロットルセンサにてモニタし、スロットル弁開度Tpが速やかに目標開度となるように、スロットルモータ5Aの駆動周波数を第2駆動周波数にし、スロットル弁開度Tpが目標開度となるまでは、燃料ポンプ、インジェクタ、点火コイルの駆動を開始させないように制御する。従って、エンジン始動前の静粛性が図れる上に、駆動周波数の高周波の状態が制限され、電子スロットル駆動装置21内のスロットルモータ駆動装置21Eの駆動回路に搭載されているFET等の駆動素子が高温になることを防止できると共に、ドライバーがエンジン始動を開始した際には、燃料ポンプ、インジェクタ、点火コイルの動作開始を遅らせることにより電源電圧の変動を抑えることができ、スロットル弁開度Tpが適正な開度にスムーズに到達するため、エンジン2の始動性を向上することができる。
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3による電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置について説明する。
実施の形態3による電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置の構成、及び機能構成については、図1あるいは図2に示す実施の形態1と同様であるので重複説明を省略し、ここでは、電子スロットル駆動装置の動作について説明する。
次に、この発明の実施の形態3による電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置について説明する。
実施の形態3による電子スロットル駆動装置を備えたエンジン制御装置の構成、及び機能構成については、図1あるいは図2に示す実施の形態1と同様であるので重複説明を省略し、ここでは、電子スロットル駆動装置の動作について説明する。
図5は、実施の形態3による電子スロットル駆動装置の動作を示すフローチャートであり、S101からS110までは、図4による実施の形態2と同一である。
実施の形態3による電子スロットル駆動装置は、ドライバーがステップS103で所定時間内にスタータスイッチ15をオンした後、ステップS104で駆動周波数を第1駆動周波数から第2駆動周波数に変更する際、ステップS109にて駆動周波数が第2駆動周波数となるまで待機し、駆動周波数が第2駆動周波数となったと判断された後、ステップS111Aに進み、スタータモータ16をオンしてエンジン2の駆動を開始し、さらにステップS111に進み、燃料ポンプ、インジェクタ、点火コイルの駆動を開始するように構成されている。
また、ドライバーが所定時間内にスタータスイッチ15をオンしなかった場合、ステップS106でスロットルモータ5Aの駆動を停止し、その後、ステップS107でドライバーがスタータスイッチ15をオンしたと判断された場合、ステップS108にてスロットル弁開度Tpをモニタしながら目標開度となるように駆動周波数を第2駆動周波数としてスロットルモータ5Aの駆動を実施し、ステップS110でスロットル弁開度Tpが目標開度となるまでは待機し、ステップS110でスロットル弁開度Tpが目標開度となったと判断された後、ステップS111Aに進み、スタータモータ16をオンしてエンジン2の駆動を開始し、さらにステップS111に進み、燃料ポンプ、インジェクタ、点火コイルの駆動を開始するように構成されている。なお、スタータモータ16は、スタータスイッチ15により動作するスタータリレー等のスタータ駆動装置(図示せず)により駆動されるように構成されている。
以上のように、実施の形態3による電子スロットル駆動装置は、スタータ駆動装置を備え、電源オン時に、駆動周波数を電子スロットルの駆動能力は若干落ちるが人間の可聴周波数帯域を超えた高周波数や、他部品との共振音を防止する周波数等、その車両に応じた静粛性が図れる駆動周波数である第1駆動周波数にし、同時にその第1駆動周波数での駆動時間を計測し、第1駆動周波数での駆動時間が所定時間内に、ドライバーがスタータスイッチ15をオンした場合は、スロットル弁開度Tpをモニタし、スロットル目標開度との偏差を所定値以内に保ちながら、駆動周波数を若干駆動音は出るがスロットルモータ5Aの駆動能力が向上する駆動周波数である第2駆動周波数に徐々に変更し、さらに駆動周波数が第1駆動周波数から第2駆動周波数となるまでは、スタータモータ16を駆動しないように制御する。従って、電源オン後のエンジン始動前のスロットルモータ音や共振音は軽減されて、静粛性の向上が図れ、ドライバーがエンジン始動を開始した際には、スタータモータ16の動作開始を遅らせることにより電源電圧の変動を抑えることができ、駆動周波数の変更時にもスロットル弁開度Tpが適正な位置に保持されるため、エンジン2の始動性を向上することができる。
また、エンジン始動前の駆動周波数が、第1駆動周波数の状態が所定時間を超えて継続してもドライバーがスタータスイッチ15をオンしなかった場合には、スロットルモータ5Aの駆動を停止し、その後ドライバーがスタータスイッチ15をオンした場合には、スロットル弁開度Tpをモニタし、スロットル弁開度Tpが速やかに目標開度となるように、スロットルモータ5Aの駆動周波数を第2駆動周波数とし、スロットル弁開度Tpが目標開度となるまではスタータモータ16の駆動を開始させないように制御する。従って、エンジン始動前の静粛性が図れる上に、駆動周波数の高周波の状態が制限され、電子スロットル駆動装置21内のスロットルモータ駆動装置21Eの駆動回路に搭載されているFET等の駆動素子が高温となることが防止できると共に、ドライバーがエンジン始動を開始した際には、スタータモータ16の動作開始を遅らせることにより電源電圧の変動を抑えることができ、スロットル弁開度Tpが適正な開度にスムーズに到達するため、エンジン2の始動性が向上される。
また、前記においては、この発明の実施の形態1から3について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、種々の設計変更を行うことが可能であり、その発明の範囲内において、各発明を自由に組み合わせたり、適宜、変形、省略したりすることが可能である。例えば、前記各実施の形態では、第1駆動周波数を人間の可聴周波数帯域を超えた高周波数や、他部品との共振音を防止する周波数等、その車両に応じた静粛性が図れる駆動周波数として説明したが、駆動周波数を零(つまり駆動停止と同等)にしても良い。
1 エンジン制御装置、2 エンジン、3 吸気管、4 吸気温センサ、5 スロットル弁、5A スロットルモータ、6 スロットルポジションセンサ、7 吸気圧センサ、8 燃料噴射装置、9 エンジン温度センサ、10 クランク角センサ、11 点火プラグ、11A 点火コイル、12 燃料タンク、13 燃料ポンプ、14 アクセルグリップポジションセンサ、15 スタータスイッチ、16 スタータモータ、20 各種センサ、21 電子スロットル駆動装置、21A 目標開度演算手段、21B 駆動周波数決定手段、21C 第1駆動周波数実施時間計測手段、21D 駆動デューティ決定手段、21E スロットルモータ駆動装置、21F 目標開度と実開度差計測手段、22 エンジン駆動装置、22A スタータ駆動装置、22B インジェクタ駆動装置、22C 点火コイル駆動装置、22D 燃料ポンプ駆動装置、A 吸入空気、Ah 排気、Tp スロットル弁開度、Pa 吸気圧、Ne エンジン回転速度、SGT クランク角信号、Gp アクセルグリップ開度。
Claims (5)
- エンジンの吸気通路に設けたスロットル弁を駆動するスロットルモータをデユーティ制御する電子スロットル駆動装置であって、
ドライバーに操作されるスタータスイッチからのスタータスイッチ信号を含む前記エンジンの運転状態を示す運転状態情報に基づき、最適なスロットル弁開度を演算する目標開度演算手段と、
電源の投入に応答し、前記スロットルモータの駆動周波数を零とするか、若しくは人間の可聴周波数帯域を超えた高周波数、及び他部品との共振音を防止する駆動周波数である第1駆動周波数を出力する駆動周波数決定手段と、
前記スロットルモータの駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数となっている状態の継続時間を計測する第1駆動周波数実施時間計測手段と、
前記目標開度演算手段により演算される目標開度と実開度の差を計測する目標開度と実開度差計測手段と、
前記駆動周波数決定手段からの駆動周波数と前記目標開度と実開度差計測手段からの情報とに基づき、前記スロットルモータを制御して前記スロットル弁開度の開閉を制御する駆動デユーティ決定手段と、を備え、
前記駆動周波数決定手段は、前記駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数での継続時間が所定時間内に前記ドライバーが前記スタータスイッチをオンした場合には、前記スロットル弁開度が所定の範囲以上に変化しないように、前記スロットルモータの駆動周波数を零、若しくは前記第1駆動周波数から前記スロットルモータの駆動能力を向上させる駆動周波数である第2駆動周波数に変更することを特徴とする電子スロットル駆動装置。 - エンジンの吸気通路に設けたスロットル弁を駆動するスロットルモータをデユーティ制御する電子スロットル駆動装置であって、
ドライバーに操作されるスタータスイッチからのスタータスイッチ信号を含む前記エンジンの運転状態を示す運転状態情報に基づき、最適なスロットル弁開度を演算する目標開度演算手段と、
電源の投入に応答し、前記スロットルモータの駆動周波数を零とするか、若しくは人間の可聴周波数帯域を超えた高周波数、及び他部品との共振音を防止する駆動周波数である第1駆動周波数を出力する駆動周波数決定手段と、
前記スロットルモータの駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数となっている状態の継続時間を計測する第1駆動周波数実施時間計測手段と、
前記目標開度演算手段により演算される目標開度と実開度の差を計測する目標開度と実開度差計測手段と、
前記駆動周波数決定手段からの駆動周波数と前記目標開度と実開度差計測手段からの情報とに基づき、前記スロットルモータを制御して前記スロットル弁開度の開閉を制御する駆動デユーティ決定手段と、を備え、
前記駆動周波数決定手段は、前記駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数での継続時間が所定時間内に前記ドライバーが前記スタータスイッチをオンしなかった場合には、前記スロットルモータの駆動を停止し、前記ドライバーが前記所定時間を超えて前記スタータスイッチをオンした場合には、前記スロットル弁開度が前記目標開度となるように、前記スロットルモータの駆動周波数を零、若しくは前記第1駆動周波数から前記スロットルモータの駆動能力を向上させる駆動周波数である第2駆動周波数に変更することを特徴とする電子スロットル駆動装置。 - 前記駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数での継続時間が前記所定時間内に前記ドライバーが前記スタータスイッチをオンしなかった場合には、前記スロットルモータの駆動を停止し、前記ドライバーが前記所定時間を超えて前記スタータスイッチをオンした場合には、前記スロットル弁開度が前記目標開度となるように、前記スロットルモータの駆動周波数を零、若しくは前記第1駆動周波数から前記第2駆動周波数に変更することを特徴とする請求項1に記載の電子スロットル駆動装置。
- 請求項1から3の何れか一項に記載の電子スロットル駆動装置と、
前記エンジンの運転状態に応じて燃料を供給する燃料ポンプを駆動する燃料ポンプ駆動装置と、
前記燃料を噴射するインジェクタを駆動するインジェクタ駆動装置と、
前記燃料に点火する点火コイルを駆動する点火コイル駆動装置と、を備え、
前記スロットルモータの駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数から前記第2駆動周波数となるまでは、前記燃料ポンプ駆動装置と前記インジェクタ駆動装置、及び前記点火コイル駆動装置の駆動を開始させないことを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1から3の何れか一項に記載の電子スロットル駆動装置と、
前記エンジンを駆動するスタータモータを駆動するスタータ駆動装置と、を備え、
前記スロットルモータの駆動周波数が零、若しくは前記第1駆動周波数から前記第2駆動周波数となるまでは、前記スタータモータの駆動を開始させないことを特徴とするエンジン制御装置。
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