JPH0579356A - Throttle opening control system for internal combustion engine - Google Patents

Throttle opening control system for internal combustion engine

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Publication number
JPH0579356A
JPH0579356A JP26705091A JP26705091A JPH0579356A JP H0579356 A JPH0579356 A JP H0579356A JP 26705091 A JP26705091 A JP 26705091A JP 26705091 A JP26705091 A JP 26705091A JP H0579356 A JPH0579356 A JP H0579356A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
opening
throttle
throttle valve
stepping motor
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP26705091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Ishida
克己 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0579356A publication Critical patent/JPH0579356A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/102Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator

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

PURPOSE:To perform a precise throttle-valve opening control by eliminating the occurrence of any erroneous detection at a reference control position due to damping in one-step response of the stepping motor. CONSTITUTION:A throttle valve 5 disposed in a suction passage 3 is opened and closed by operation of a stepping motor 7. A specified opening position of the valve 5 is detected by a specified-opening detection means 9. With the control position of the motor 7 at a throttle valve opening detected by the detection means 9 being used as a reference control position, the throttle valve 5 opening is controlled by the motor 7. Each time the motor 7 is newly energized on a step-by-step basis, the output value of the detection means 9 is read as an input with a timing immediately preceding to that for hew energization, whereby the positional detection of the valve 5 is performed with a timing in which the damping in one-step response is converged.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのスロットル
開度をステッピングモータにより制御する内燃機関のス
ロットル開度制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throttle opening control device for an internal combustion engine which controls the throttle opening of the engine by a stepping motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このようなスロットル開度制御装
置には、例えば特開平2−95734号公報に開示され
たものがある。この公報の装置では、スロットルバルブ
がアイドル開度に近づいたとき、それまでのスロットル
バルブの通常回動速度(500pps(パルス/秒)程
度)から低速の回動速度(60pps程度)へと切り換
えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, such a throttle opening control device is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-95734. In the device of this publication, when the throttle valve approaches the idle opening degree, the normal rotation speed (about 500 pps (pulse / second)) of the throttle valve until then is switched to a low rotation speed (about 60 pps). There is.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記公報の装置のよう
に、ステッピングモータを例えば60pps程度で低速
駆動した場合、1ステップの駆動毎にモータ回転子の慣
性による自由振動、いわゆる1ステップ応答によるダン
ピングが起こる。そして、これが収束するまでの間は、
スロットル開度が基準制御位置を中心にオーバーシュー
ト、アンダーシュートを交互に繰り返すことになる。こ
のため、低速駆動状態にてアイドル角度検出を行うと、
前記ダンピングによりアイドルスイッチがオンしたり、
オフしたりすることになり、正確な検出ができず、ひい
ては正確なスロットル開度制御ができないという問題が
生じる。
When the stepping motor is driven at a low speed, for example, at about 60 pps as in the device of the above publication, free vibration due to the inertia of the motor rotor is driven every one step, so-called damping by a so-called one step response. Happens. And until this converges,
The throttle opening alternates overshoot and undershoot around the reference control position. Therefore, when the idle angle is detected in the low speed drive state,
Idle switch is turned on by the damping,
Since it will be turned off, there is a problem that accurate detection cannot be performed, and thus accurate throttle opening control cannot be performed.

【0004】そこで本発明は、前記した問題点を解決す
るためになされたものであり、その目的はステッピング
モータの1ステップ応答時のダンピングによる基準制御
位置の誤検出をなくし、正確なスロットル開度制御を行
うことのできる内燃機関のスロットル開度制御装置を提
供することにある。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to eliminate erroneous detection of the reference control position due to damping at the time of one step response of the stepping motor, and to achieve accurate throttle opening. An object of the present invention is to provide a throttle opening control device for an internal combustion engine that can perform control.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の内燃機関のスロットル開度制御装置は、吸気通路内
に配設したスロットルバルブを開閉回動させるステッピ
ングモータと、前記スロットルバルブが所定開度の位置
であることを検出する所定開度検出手段とを備え、前記
所定開度検出手段にて検出されるスロットル開度におけ
る前記ステッピングモータの制御位置を基準制御位置と
して、前記スロットルバルブのスロットル開度をステッ
ピングモータにて制御する内燃機関のスロットル開度制
御装置において、前記ステッピングモータの1ステップ
ずつの励磁更新毎にその更新直前のタイミングにて前記
所定開度検出手段の出力値を入力として読み込み、前記
スロットルバルブが所定開度位置にあるかどうかの判定
を行う手段を備えたものである。
In a throttle opening control device for an internal combustion engine according to the present invention, which solves the above-mentioned problems, a stepping motor which opens and closes a throttle valve disposed in an intake passage, and the throttle valve are provided in a predetermined manner. A predetermined opening detecting means for detecting a position of the opening, and a control position of the stepping motor at the throttle opening detected by the predetermined opening detecting means is set as a reference control position, In a throttle opening control device for an internal combustion engine in which a throttle opening is controlled by a stepping motor, an output value of the predetermined opening detection means is input at a timing immediately before each update of excitation of the stepping motor step by step. And a means for determining whether or not the throttle valve is at a predetermined opening position. It is intended.

【0006】[0006]

【作用】前記手段によれば、ステッピングモータの駆動
制御において、そのモータの励磁更新直前に所定開度検
出手段の出力値を読み込むため、1ステップ応答のダン
ピングが収束してスロットルバルブが静止した状態での
位置検出が行える。
According to the above means, in the drive control of the stepping motor, the output value of the predetermined opening detecting means is read immediately before the excitation of the motor is updated, so that the damping of the one-step response is converged and the throttle valve is stationary. The position can be detected at.

【0007】[0007]

【実施例】本発明の一実施例を図面にしたがって説明す
る。図1において、エンジン1の吸気管2には、その管
内の吸気通路3を開閉するスロットルバルブ5がバルブ
軸6を介して回動可能に支持されている。前記吸気管2
の一側にはステッピングモータ7が設置され、そのモー
タ出力軸が前記バルブ軸6と連結されている。このモー
タ7の駆動によって、前記スロットルバルブ5が開閉回
動させられる。また前記吸気管2の他側にはアイドルス
イッチ9が設置され、その検出子が前記バルブ軸6と連
結されている。このスイッチ9によって、前記スロット
ルバルブ5のアイドル位置が検出される。なおアイドル
スイッチ9は本発明でいう所定開度検出手段に該当す
る。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, an intake pipe 2 of an engine 1 is rotatably supported via a valve shaft 6 by a throttle valve 5 that opens and closes an intake passage 3 in the intake pipe 2. The intake pipe 2
A stepping motor 7 is installed on one side of the motor and its motor output shaft is connected to the valve shaft 6. By driving the motor 7, the throttle valve 5 is opened and closed. An idle switch 9 is installed on the other side of the intake pipe 2, and its detector is connected to the valve shaft 6. The switch 9 detects the idle position of the throttle valve 5. The idle switch 9 corresponds to the predetermined opening detecting means in the present invention.

【0008】前記ステッピングモータ7を制御する制御
回路(ECUともいう)20には、前記アイドルスイッ
チ9、及びアクセルペダルの踏み込み量を検出するアク
セル開度センサ10の各検出信号が入力される。アクセ
ル開度センサ10の検出信号は、入力処理回路21によ
りECU20内で処理可能なレベルに修正された後、ア
ナログ−デジタルコンバータ(A/Dコンバータ)22
によりデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ
等の中央演算処理装置(CPUともいう)23に入力さ
れる。また前記アイドルスイッチ9の検出信号は、入力
処理回路25により波形整形されて前記CPU23に入
力される。前記CPU23は、入力されたデータや演算
結果をランダムアクセスメモリ(RAM)26に一時記
憶させ、リードオンリーメモリ(ROM)27のシステ
ムプログラムに従って前記ステッピングモータ7の励磁
パターンを演算し、その結果を駆動回路28を介して前
記ステッピングモータ7へ出力する。すなわち前記シス
テムは、前記アクセル開度センサ10によるアクセル踏
み込み量に応じたスロットル開度になるように、スロッ
トルバルブ5をステッピングモータ7にて回動制御する
システム例であり、前記アイドルスイッチ9にて検出さ
れるアイドル開度における前記ステッピングモータ7の
制御位置を基準制御位置として、前記アクセル踏み込み
量に応じて前記ステッピングモータ7のステップ角位置
を算出してそのモータ7を駆動制御する。
A control circuit (also referred to as an ECU) 20 for controlling the stepping motor 7 is supplied with respective detection signals of the idle switch 9 and an accelerator opening sensor 10 for detecting a depression amount of an accelerator pedal. The detection signal of the accelerator opening sensor 10 is corrected by the input processing circuit 21 to a level that can be processed in the ECU 20, and then the analog-digital converter (A / D converter) 22.
It is converted into a digital signal by and input to a central processing unit (also referred to as CPU) 23 such as a microcomputer. The detection signal of the idle switch 9 is waveform-shaped by the input processing circuit 25 and input to the CPU 23. The CPU 23 temporarily stores the input data and the calculation result in the random access memory (RAM) 26, calculates the excitation pattern of the stepping motor 7 according to the system program of the read only memory (ROM) 27, and drives the result. Output to the stepping motor 7 via the circuit 28. That is, the system is a system example in which the throttle valve 5 is rotationally controlled by the stepping motor 7 so that the throttle opening degree becomes a throttle opening degree according to the accelerator depression amount by the accelerator opening degree sensor 10. With the control position of the stepping motor 7 at the detected idle opening as a reference control position, the step angle position of the stepping motor 7 is calculated according to the accelerator depression amount, and the motor 7 is drive-controlled.

【0009】前記ステッピングモータ7の駆動制御のた
めのCPU23の処理が図3に示されている。なお図3
は、CPU23にて実行される処理のうち、基準制御位
置の検出の制御動作例を示すフローチャートであって、
詳しくはアイドルスイッチ9がオフからオンとなるスロ
ットルバルブ5のアイドル開度の位置を基準制御位置と
して検出すべく、1ステップずつスロットルバルブを閉
方向に駆動するものであり、1ステップずつの励磁更新
毎にその更新直前のタイミングにて起動される。
The processing of the CPU 23 for controlling the drive of the stepping motor 7 is shown in FIG. Figure 3
4 is a flow chart showing an example of a control operation for detecting a reference control position in the processing executed by the CPU 23,
Specifically, the throttle valve is driven in the closing direction step by step in order to detect the position of the idle opening of the throttle valve 5 where the idle switch 9 is switched from OFF to ON as a reference control position. Each time it is started at the timing immediately before the update.

【0010】先ず、ステップS1にてアイドルスイッチ
9の出力値を入力として読み込み、励磁更新直前のデー
タを入手する。次に、ステップS2で前記アイドルスイ
ッチ9がオンかどうかが判定される。ここで、前記アイ
ドルスイッチ9がオフで、スロットルバルブ5がアイド
ル開度でない時は、ステップS3で現在ステップ位置S
TEPNを1ステップ減じて、、ステップS4でそれに
応じた励磁パターンを求めた後、その励磁パターンをス
テップS5で出力し、さらにステップS6で次回の割り
込み時刻を設定して終了する。このときの割り込み周期
がステッピングモータ7の駆動周期となる。これにて、
ステッピングモータ7が1ステップ角、閉じ側に駆動制
御される。
First, in step S1, the output value of the idle switch 9 is read as an input to obtain the data immediately before the excitation update. Next, in step S2, it is determined whether the idle switch 9 is on. If the idle switch 9 is off and the throttle valve 5 is not at the idle opening, the current step position S is determined in step S3.
The TEPN is decremented by one step, and an excitation pattern corresponding to the TEPN is obtained in step S4, the excitation pattern is output in step S5, and the next interrupt time is set in step S6. The interrupt cycle at this time becomes the drive cycle of the stepping motor 7. With this,
The stepping motor 7 is driven and controlled to the closing side by one step angle.

【0011】さて、ステップS2でアイドルスイッチ9
がオンとなったときには、ステップS7で前回判定時に
アイドルスイッチ9がオンであったかどうかを判定す
る。前回はアイドルスイッチ9がオフであった時、すな
わち現在ステップ位置においてアイドルスイッチ9がオ
フからオンとなった時のみ、ステップS8でSTEPN
を基準制御位置として制御を終わる。なおスロットルバ
ルブ5は、アイドル開度以下に閉じる必要はないため、
それ以後ステッピングモータ7の駆動は行わない。また
図示しないが、この後、アクセルが開かれれば、アクセ
ル踏み込み量に応じて、この基準制御位置を原点として
スロットル開度制御がなされ、アクセルが開かれなけれ
ば、図3のステップS7で前回判定時のアイドルスイッ
チ9がオンであるため本処理が終了する。
Now, in step S2, the idle switch 9
When is turned on, it is determined in step S7 whether or not the idle switch 9 was turned on in the previous determination. Only when the idle switch 9 was turned off last time, that is, when the idle switch 9 was turned from off to on at the current step position, STEPN is performed in step S8.
The control ends with the reference control position. Since the throttle valve 5 does not need to be closed below the idle opening,
After that, the stepping motor 7 is not driven. Although not shown, if the accelerator is opened thereafter, throttle opening control is performed with this reference control position as the origin according to the accelerator pedal depression amount. If the accelerator is not opened, the previous determination is made in step S7 of FIG. Since the idle switch 9 at that time is on, this processing ends.

【0012】前記したスロットル開度制御装置によれ
ば、ステッピングモータ7の駆動制御において、そのモ
ータの励磁更新直前にアイトルスイッチ9の出力値を読
み込むため、1ステップ応答のダンピングが収束してス
ロットルバルブ5が静止した状態での位置検出が行え、
その検出に基づいてスロットルバルブ5が基準制御位置
にあるかどうかを判定するので、前記位置検出を正確に
行うことができ、よって正確なスロットル開度制御が行
える。詳しくは、図2に示されているように、アイドル
スイッチ9の検出タイミングが1ステップ応答のダンピ
ングが収束してスロットルバルブ9が静止した状態での
位置検出となり、仮に前記ダンピングによりアイドルス
イッチ9がオン・オフを繰り返してもアイドルスイッチ
の判定結果に影響が及ばないので、そのダンピングによ
る誤検出が起こらない。また前記アイドルスイッチ9の
出力信号の検出タイミング(すなわち励磁更新直前のタ
イミング)とは、例えば60pps程度の低速駆動の場
合には図4に示されているようにスロットルバルブ9の
1ステップ応答のダンピングが収束して制御開度とほぼ
一致してから、次ステップの更新までの期間Tにおける
任意のタイミングであればよく、また例えば300pp
s以上の高速駆動の場合は図5に示されているようにス
ロットルバルブ9の制御開度とほぼ一致した点Pにおけ
るタイミングである。
According to the above-mentioned throttle opening control device, in the drive control of the stepping motor 7, the output value of the ittle switch 9 is read immediately before the excitation of the motor is updated, so that the damping of the one-step response is converged and the throttle is controlled. Position detection can be performed while the valve 5 is stationary,
Since it is determined whether or not the throttle valve 5 is at the reference control position based on the detection, the position can be accurately detected, and thus the accurate throttle opening control can be performed. More specifically, as shown in FIG. 2, the detection timing of the idle switch 9 is the position detection when the damping of the one-step response converges and the throttle valve 9 remains stationary. Even if the power switch is repeatedly turned on and off, it does not affect the determination result of the idle switch, so that erroneous detection due to the damping does not occur. Further, the detection timing of the output signal of the idle switch 9 (that is, the timing immediately before the excitation update) is, for example, when driving at a low speed of about 60 pps, as shown in FIG. Is converged and substantially coincides with the control opening, and may be any timing in the period T from the update of the next step to, for example, 300 pp.
In the case of high-speed driving of s or more, the timing is at a point P that substantially coincides with the control opening of the throttle valve 9 as shown in FIG.

【0013】なお所定開度検出手段としては、実施例の
アイドルスイッチ9のようなスイッチ手段でなくとも、
リニアスロットルセンサ(ポテンショメータ)のような
センサ手段でも、全開位置検出スイッチでもよい。
The predetermined opening detecting means need not be a switching means such as the idle switch 9 of the embodiment.
A sensor means such as a linear throttle sensor (potentiometer) or a fully open position detection switch may be used.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明によれば、ステッピングモータの
駆動制御において1ステップ応答のダンピングが収束し
た時期を狙ってスロットルバルブの位置検出を行って基
準制御位置にあるかどうかを判定するので、その位置検
出を正確に行うことができ、よって正確なスロットル開
度制御が行える。また、ダンピングのない高速駆動の場
合でも、スロットルバルブが制御開度とほぼ一致した時
点で位置検出を行えるので、同様にして正確なスロット
ル開度制御が行える。また前記位置検出を正確に行える
ことによって、スロットルバルブの基準制御位置がアイ
ドル開度であって、そのアイドル開度の検出結果を燃料
カット制御、アイドル回転数コントロール等の他の制御
に用いる場合には、それらの制御におけるアイドル開度
の誤検出による影響も除くことができる。例えば1ステ
ップ応答のダンピングによりアイドル開度の誤検出によ
って燃料カットのオン、オフをチャタリングのように繰
り返すといった動作が起きてフィーリングが悪化すると
いった影響が防止される。
According to the present invention, in the drive control of the stepping motor, the position of the throttle valve is detected to determine whether or not it is in the reference control position, aiming at the time when the damping of the one-step response converges. Position detection can be performed accurately, and thus accurate throttle opening control can be performed. Further, even in the case of high-speed driving without damping, position detection can be performed when the throttle valve substantially coincides with the control opening, so that accurate throttle opening control can be performed in the same manner. Further, by accurately performing the position detection, when the reference control position of the throttle valve is an idle opening and the detection result of the idle opening is used for other control such as fuel cut control and idle speed control. Can also eliminate the influence of erroneous detection of the idle opening in those controls. For example, the effect of deteriorating the feeling due to an operation such as chattering in which fuel cut is repeatedly turned on and off due to erroneous detection of the idle opening due to one-step response damping is prevented.

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

【図1】内燃機関のスロットル開度制御装置のシステム
構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a throttle opening control device for an internal combustion engine.

【図2】アイドルスイッチの動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of an idle switch.

【図3】制御回路のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a control circuit.

【図4】低速駆動時の更新直前のタイミングを示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a timing immediately before updating during low-speed driving.

【図5】高速駆動時の更新直前のタイミングを示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a timing immediately before updating during high-speed driving.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 吸気通路 5 スロットルバルブ 7 ステッピングモータ 9 アイドルスイッチ(所定開度検出手段) 20 制御回路 3 intake passage 5 throttle valve 7 stepping motor 9 idle switch (predetermined opening detection means) 20 control circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 吸気通路内に配設したスロットルバルブ
を開閉回動させるステッピングモータと、前記スロット
ルバルブが所定開度の位置であることを検出する所定開
度検出手段とを備え、前記所定開度検出手段にて検出さ
れるスロットル開度における前記ステッピングモータの
制御位置を基準制御位置として、前記スロットルバルブ
のスロットル開度をステッピングモータにて制御する内
燃機関のスロットル開度制御装置において、前記ステッ
ピングモータの1ステップずつの励磁更新毎にその更新
直前のタイミングにて前記所定開度検出手段の出力値を
入力として読み込み、前記スロットルバルブが所定開度
位置にあるかどうかの判定を行う手段を備えたことを特
徴とする内燃機関のスロットル開度制御装置。
1. A stepping motor that opens and closes a throttle valve disposed in an intake passage, and a predetermined opening detection means that detects that the throttle valve is at a predetermined opening position. In the throttle opening control device for an internal combustion engine, the throttle opening of the throttle valve is controlled by a stepping motor with the control position of the stepping motor at the throttle opening detected by the degree detecting means as a reference control position. A means is provided for reading the output value of the predetermined opening detection means as an input at each excitation update of the motor step by step at a timing immediately before the update and determining whether the throttle valve is at the predetermined opening position. A throttle opening control device for an internal combustion engine.
JP26705091A 1991-09-17 1991-09-17 Throttle opening control system for internal combustion engine Pending JPH0579356A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112021006403T5 (en) 2020-12-11 2023-10-05 Kito Corporation Upper and lower limit detection device and method for an electric chain hoist

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DE112021006403T5 (en) 2020-12-11 2023-10-05 Kito Corporation Upper and lower limit detection device and method for an electric chain hoist

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