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JP2878422B2 - Engine throttle valve controller - Google Patents
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JP2878422B2 - Engine throttle valve controller - Google Patents

Engine throttle valve controller

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JP2878422B2
JP2878422B2 JP2244871A JP24487190A JP2878422B2 JP 2878422 B2 JP2878422 B2 JP 2878422B2 JP 2244871 A JP2244871 A JP 2244871A JP 24487190 A JP24487190 A JP 24487190A JP 2878422 B2 JP2878422 B2 JP 2878422B2
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control
constant
constant speed
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豊 大泉
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    • 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

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  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、出力調整弁としてのスロットル弁を電気的
に制御するようにしたエンジンのスロットル弁制御装置
に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine throttle valve control device that electrically controls a throttle valve as an output adjusting valve.

(従来の技術) エンジンのなかには、特開昭59−153945号公報に見ら
れるように、電動モータでスロットル弁を駆動するよう
にしたものが知られている。この種のものは、運転者の
要求出力を表わすアクセルペダルの踏み込み等、運転状
態に応じてスロットル弁の開閉制御を行う他に、例えば
定速走行制御に適用され、この定速走行制御では、実際
の車速が運転者の設定した目標車速となるように、スロ
ットル弁の開閉制御が行われる。
(Prior Art) Some engines are known in which a throttle valve is driven by an electric motor as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-153945. This type is applied to, for example, constant speed traveling control, in addition to controlling opening and closing of a throttle valve according to a driving state, such as depressing an accelerator pedal representing a driver's required output. The opening / closing control of the throttle valve is performed so that the actual vehicle speed becomes the target vehicle speed set by the driver.

すなわち、定速走行制御装置は、運転者がマニュアル
操作するセットスイッチとキャンセルスイッチとを備え
ている。このセットスイッチは、運転者がON操作したと
きに、このON操作された時点の実際の車速を定速走行制
御用の目標車速に設定する機能を有し、ここで設定され
た目標車速となるように定速走行制御が実行される。こ
こに、定速走行制御は実際の車速を検出する車速センサ
からの信号に基づいてフィードバック制御されるのか通
例であル。他方、上記キャンセルスイッチは、その一例
としてフットブレーキペダアルに付設されたブレーキス
イッチが挙げられ、運転者がフットブレーキペダルを踏
み込むことによってブレーキスイッチがONされて、定速
走行制御が解除される。
That is, the cruise control device includes a set switch and a cancel switch that are manually operated by the driver. This set switch has a function of setting the actual vehicle speed at the time of this ON operation to the target vehicle speed for the constant speed traveling control when the driver performs the ON operation, and the set vehicle speed becomes the target vehicle speed set here. The constant speed traveling control is executed as described above. Here, it is customary that the constant speed traveling control is feedback-controlled based on a signal from a vehicle speed sensor that detects an actual vehicle speed. On the other hand, the cancel switch is, for example, a brake switch attached to a foot brake pedal. The brake switch is turned on when the driver depresses the foot brake pedal, and the constant speed traveling control is released.

このように、電動モータでスロットル弁を駆動する場
合、この電動モータの出力、つまり該モータに供給する
電流値の大きさは以下の点を考慮して決定する必要があ
る。
As described above, when the throttle valve is driven by the electric motor, the output of the electric motor, that is, the magnitude of the current value supplied to the motor needs to be determined in consideration of the following points.

(1)スロットル弁が受ける吸気の抵抗に打ち勝つ必要
がある。
(1) It is necessary to overcome the intake resistance received by the throttle valve.

(2)スロットル弁を軸支する軸受の抵抗に打ち勝つ必
要がある。
(2) It is necessary to overcome the resistance of the bearing that supports the throttle valve.

(3)運転者が要求する加速に応じるには、アクセルペ
ダルの踏み込み速度に応じた速度でスロットル弁を開け
る必要がある。
(3) In order to respond to the acceleration requested by the driver, it is necessary to open the throttle valve at a speed corresponding to the depression speed of the accelerator pedal.

ところで、省資源あるいは環境問題から、再び車両の
燃料消費量が問題視され、あらゆる面から燃費改善への
アプローチが強く要請されている。
By the way, fuel consumption of vehicles is again regarded as a problem due to resource saving or environmental problems, and approaches to improving fuel efficiency are strongly demanded from all aspects.

そこで、本発明の目的は、スロットル弁を電気的に制
御するようにしたエンジンに関し、このようなエンジン
を搭載した車両の燃費を改善するようにしたエンジンの
スロットル弁制御装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention relates to an engine in which a throttle valve is electrically controlled, and an object of the present invention is to provide a throttle valve control device for an engine in which the fuel efficiency of a vehicle equipped with such an engine is improved. .

(問題点を解決するための手段) 本発明は、上述した定速走行制御を行う場合、この定
速走行制御を実行している最中は、急加速の要求がない
という点に着目して構成してある。すなわち、定速走行
制御が行われているときには、目標車速の近傍にある実
際の車速を目標車速に適合させる程度加速性で足り、こ
こで要求される加速性は、例えば急発進等のときに比べ
て比較にならないくらい小さいものである。かかる観点
から、本発明にあっては、以下のような構成としてあ
る。すなわち、 エンジン出力調整弁としてのスロットル弁を駆動する
電動モータを備え、運転状態に応じて前記スロットル弁
の開閉制御を行うエンジンのスロットル弁制御装置を前
提として、 運転者が設定した目標車速となるように前記スロット
ル弁を開閉制御する定速走行制御手段と、 該定速走行制御手段による定速走行制御が実行されて
いるか否かを判別する定速実行判別手段と、 前記電動モータに供給する電流値の大きさを調整する
供給電流値調整手段と、 前記定速実行判別手段からの信号を受け、前記定速走
行制御手段による定速走行制御が行われていないときに
は、定速走行制御が行われているときに比べて、前記電
動モータに供給する電流値を大きくする電流値制御手段
と、を備えた構成としてある。
(Means for Solving the Problems) The present invention focuses on the point that when performing the above-described constant-speed traveling control, there is no request for sudden acceleration during the execution of the constant-speed traveling control. It is composed. That is, when the constant-speed running control is being performed, the acceleration required to match the actual vehicle speed in the vicinity of the target vehicle speed with the target vehicle speed is sufficient, and the acceleration required here is, for example, when sudden start is performed. It is so small that it cannot be compared. From such a viewpoint, the present invention has the following configuration. That is, the target vehicle speed set by the driver is provided on the premise of an engine throttle valve control device that includes an electric motor that drives a throttle valve as an engine output adjusting valve and that controls opening and closing of the throttle valve according to the operating state. Constant speed travel control means for controlling the opening and closing of the throttle valve, constant speed execution determination means for determining whether constant speed travel control by the constant speed travel control means is being executed, and supply to the electric motor Supply current value adjusting means for adjusting the magnitude of the current value; and a signal from the constant speed execution determining means, and when the constant speed running control is not performed by the constant speed running control means, the constant speed running control is performed. Current value control means for increasing the value of the current supplied to the electric motor as compared with when the operation is performed.

以上の構成により、定速走行制御の実行中は、相対的
に小さな電流値が電動モータに供給され、他方定速走行
制御が解除されているときには、相対的に大きな電流値
が供給されることになる。
With the above configuration, a relatively small current value is supplied to the electric motor during the execution of the constant-speed traveling control, and a relatively large current value is supplied when the constant-speed traveling control is released. become.

(実施例) 以下に、本発明の実施例を添附した図面に基づいて説
明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図において、1はエンジン本体で、そのシリンダ
ボア2内に嵌挿されたピストン3によって燃焼室4が画
成され、この燃焼室4に臨ませて点火プラグ5が配設さ
れ、また吸気ポート6と排気ポート7とが開口されて、
吸気ポート6には吸気弁8が配設され、排気ポート7に
は排気弁9が配設されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine body, a combustion chamber 4 is defined by a piston 3 inserted into a cylinder bore 2, and a spark plug 5 is disposed facing the combustion chamber 4; 6 and the exhaust port 7 are opened,
The intake port 6 is provided with an intake valve 8, and the exhaust port 7 is provided with an exhaust valve 9.

上記吸気ポート6に連なる吸気通路10には、上流側か
ら下流側に向けて順に、エアクリーナ11、エアフローメ
ータ12、スロットル弁13、サージタンク14が配設され、
また吸気ポート6に臨ませて燃料噴射弁15が配設されて
いる。他方、前記排気ポート7には排気通路16が接続さ
れ、燃焼室4内の既燃ガスは、この排気通路16を通って
大気に放出される。
In the intake passage 10 connected to the intake port 6, an air cleaner 11, an air flow meter 12, a throttle valve 13, and a surge tank 14 are arranged in this order from upstream to downstream.
Further, a fuel injection valve 15 is provided so as to face the intake port 6. On the other hand, an exhaust passage 16 is connected to the exhaust port 7, and the burned gas in the combustion chamber 4 is discharged to the atmosphere through the exhaust passage 16.

前記スロットル弁13について説明すると、スロットル
弁13は、回動軸13aに取付けられて、この回動軸13aの回
転に伴って、開閉動作を行うものとされ、回動軸13aは
アクチュエータとしてのサーボモータ18に連結されてい
る。尚、図示を省略したが、回動軸13aはフェイルセー
フとしてのリターンスプリングによって閉じ方向に付勢
されている。このリターンスプリングは、従来から既知
であるので、その具体的な構成についての説明は省略す
る。
The throttle valve 13 will be described. The throttle valve 13 is attached to a rotating shaft 13a, and opens and closes with the rotation of the rotating shaft 13a. The rotating shaft 13a is a servo as an actuator. It is connected to the motor 18. Although not shown, the rotating shaft 13a is urged in the closing direction by a return spring as a fail-safe. Since this return spring is conventionally known, a detailed description of its configuration will be omitted.

同図中、符号Uはコントロールユニットで、このユニ
ットUは、入力ポート20、出力ポート21、CPU22、RAM2
3、ROM24を備え、これら各要素20〜24がバス25で結合さ
れた基本構造を有する。コントロールユニットUには、
その入力ポート20に、前記エアフローメータ12から吸入
空気量を表わす信号が入力され、他にセンサあるいはス
イッチ30〜35からの信号が入力される。ここで、センサ
30は車速を検出するものである。センサ31は、スロット
ル弁13の開度、つまりスロットル開度を検出するポテン
ショメータである。センサ32はクランク角を検出するこ
とものである。センサ33はアクセルペダル36の踏み込み
量、つまりアクセル開度を検出するものである。スイッ
チ34はフットブレーキペダル37に付設されたブレーキス
イッチで、フットブレーキペダル37が踏み込まれたとき
にON信号を出力するものである。スイッチ35は運転者に
よって操作される定速走行制御用のセットスイッチであ
る。
In the figure, reference numeral U denotes a control unit, which is an input port 20, an output port 21, a CPU 22,
3. It has a ROM 24, and has a basic structure in which these elements 20 to 24 are connected by a bus 25. In the control unit U,
A signal representing the amount of intake air is input from the air flow meter 12 to the input port 20, and signals from sensors or switches 30 to 35 are also input. Where the sensor
Numeral 30 is for detecting the vehicle speed. The sensor 31 is a potentiometer that detects the opening of the throttle valve 13, that is, the throttle opening. The sensor 32 detects a crank angle. The sensor 33 detects the amount of depression of the accelerator pedal 36, that is, the accelerator opening. The switch 34 is a brake switch attached to the foot brake pedal 37, and outputs an ON signal when the foot brake pedal 37 is depressed. The switch 35 is a set switch for constant speed traveling control operated by the driver.

上記コントロールユニットUからは、燃料噴射弁15に
噴射タイミング及び噴射量の制御信号が出力され、また
前記サーボモータ18用の駆動回路40に向けてスロットル
制御信号と、サーボモータ18に供給する電流値の切換制
御信号と、が出力される。ここに、上記駆動回路40に
は、電流値調整手段41が設けられ、この電流値調整手段
41によって、サーボモータ18に供給される電流値の値が
調整される。
The control unit U outputs an injection timing and an injection amount control signal to the fuel injection valve 15, a throttle control signal toward a drive circuit 40 for the servo motor 18, and a current value supplied to the servo motor 18. Are output. Here, the drive circuit 40 is provided with a current value adjusting means 41,
The value of the current value supplied to the servo motor 18 is adjusted by 41.

コントロールユニットUにより行われる制御のうち、
燃料噴射制御等は従来と同じであるのでその説明は省略
するとして、定速走行制御を含むスロットル制御につい
て、第2図以降に示すフローチャートに基づいて説明す
る。
Among the controls performed by the control unit U,
Since the fuel injection control and the like are the same as the conventional one, the description thereof will be omitted, and the throttle control including the constant speed traveling control will be described based on the flowcharts shown in FIG. 2 and thereafter.

第2図は、定速走行制御の実行及び解除の制御内容を
示すものである。ここに、同図において、ステップS4、
S5に示すフラグFは、F=1が定速走行制御の実行を意
味し、F=0が定速走行制御の解除を意味する。ここ
に、定速走行制御の実行条件は、以下の3つの条件が全
て満足していることが条件とされる。
FIG. 2 shows the contents of control for executing and canceling the constant speed traveling control. Here, in FIG.
As for the flag F shown in S5, F = 1 means execution of the constant speed traveling control, and F = 0 means cancellation of the constant speed traveling control. Here, the execution condition of the constant speed traveling control is a condition that all of the following three conditions are satisfied.

セットスイッチ35がON操作されていること(ステップ
S1)。
Set switch 35 is ON (step
S1).

車速が20km/h及び120km/hにあること(ステップS
2)。
Vehicle speed is 20km / h and 120km / h (Step S
2).

ブレーキスイッチ34がONでないこと、つまりフットブ
レーキペダル37の踏み込み操作が行われていないこと
(ステップS3)。
The brake switch 34 is not ON, that is, the depressing operation of the foot brake pedal 37 is not performed (step S3).

第3図は、定速走行制御と、スロットル通常制御と、
の切換制御の内容を示すものである。すなわち、S10で
フラグF=1であるか否かを判別し、NOのとき、つまり
フラグF=0のときには、S11へ進んで前記サーボモー
タ18に供給する電流値として大電流値I0が設定され、こ
の大電流値I0の下で、次のS12におけるスロットル通常
制御が実行される。ここで、このスロットル通常制御
は、基本的には、第4図に示す制御特性に基づくものと
され、アクセルペダル36の踏み込み量(アクセル開度)
に応じたスロットル開度となるようにスロットル弁13
(サーボモータ18)の開閉制御が行われる。
FIG. 3 shows a constant speed running control, a throttle normal control,
3 shows the contents of the switching control. That is, it is determined whether or not a flag F = 1 at S10, when returns NO, ie when the flag F = 0 is set large current value I 0 as a current value supplied to the servo motor 18 advances to step S11 is, under the high current value I 0, the throttle normal control in the following S12 is executed. Here, the throttle normal control is basically based on the control characteristics shown in FIG. 4, and the depression amount of the accelerator pedal 36 (accelerator opening).
Throttle valve 13 so that the throttle opening is
(Servo motor 18) opening / closing control is performed.

他方、前記S10において、YESのとき、つまりフラグF
=1のときには、S13へ進んで前記サーボモータ18に供
給する電流値として電流値I1が設定され、この小電流値
I1の下で次のS14における定速走行制御が実行される。
ここで、定速走行制御は、従来と同様に、セットスイッ
チ35がON操作された時点の実際の車速が目標車速として
設定され、車速センサ30からの信号に基づいて実際の車
速が目標車速となるように、スロットル弁13の開閉制御
が行われるようになっている。
On the other hand, in S10, when YES, that is, when the flag F
When = 1, the process proceeds to S13, where the current value I1 is set as the current value to be supplied to the servo motor 18, and this small current value
Under I1, the constant speed traveling control in next S14 is executed.
Here, in the constant speed traveling control, as in the conventional case, the actual vehicle speed at the time when the set switch 35 is turned ON is set as the target vehicle speed, and the actual vehicle speed is set to the target vehicle speed based on the signal from the vehicle speed sensor 30. Thus, the opening / closing control of the throttle valve 13 is performed.

上記S11で設定される大電流値I0と、S13で設定される
小電流値I1と、について説明すると、大電流値I0は、サ
ーボモータ18がスロットル弁13を素早く開き動作させる
ことのできる電流値とされ、小電流値I1は、サーボモー
タ18の出力がスロットル弁13に付設されたリターンスプ
リングの付勢力に打ち勝つことのできる程度の電流値と
されている。
A large current value I 0 is set in the S11, the small current value I 1 is set in S13, will be described., A large current value I 0, the servo motor 18 is possible to quickly opening operation of the throttle valve 13 is a current value which can be a small current value I 1 is the current value of the degree capable of output of the servo motor 18 overcomes the biasing force of the return spring is attached to the throttle valve 13.

以上の制御により、定速走行制御が解除されているス
ロットル通常制御の下では、大電流値I0の下でサーボモ
ータ18が作動されることになる。したがって、アクセル
ペダル36の素早い踏み込み操作、つまり運転者が要求す
る急加速に対して、スロットル弁13を素早く開き動作さ
せることが可能となり、運転者の要求加速に応じること
ができる。他方、定速走行制御が実行されているときに
は、小電流値I1の下でサーボモータ18が作動されること
になる。したがって、この定速走行制御が実行されてい
るときには、エンジンによって駆動されるオルタネータ
への負荷が小さなものとなり、これによりエンジンの燃
料消費量、つまり燃費を向上することが可能となる。
By the above control, under throttle normal control cruise control is released, the servo motor 18 is to be operated under a large current value I 0. Therefore, it is possible to quickly open the throttle valve 13 in response to the quick depression operation of the accelerator pedal 36, that is, the rapid acceleration requested by the driver, and it is possible to respond to the driver's requested acceleration. On the other hand, when the cruise control is being executed, so that the servo motor 18 is operated under the small current value I 1. Therefore, when the constant-speed running control is being performed, the load on the alternator driven by the engine is small, and thereby the fuel consumption of the engine, that is, the fuel efficiency can be improved.

(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、定
速走行制御が解除されているときには、運転者の要求加
速に応じることができ、その一方で定速走行制御が実行
されているときには燃費を向上することができる。した
がって、加速性を損なうことなく燃費の向上を図ること
ができる。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, when the constant speed traveling control is released, it is possible to respond to the driver's requested acceleration, while the constant speed traveling control is not performed. When it is running, fuel economy can be improved. Therefore, it is possible to improve the fuel efficiency without impairing the acceleration.

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

第1図は実施例の全体系統図、 第2図、第3図は実施例に係る制御の一例を示すフロー
チャート、 第4図は定速走行制御が解除されたスロットル通常制御
における制御特性を示す図、 第5図は実施例の制御内容を時間の経過と共に示すタイ
ミングチャート。 1……エンジン本体 13……スロットル弁 18……サーボモータ 30……車速センサ 31……スロットル開度センサ 33……アクセル開度センサ 34……ブレーキスイッチ 35……定速走行制御用のセットスイッチ 40……サーボモータ用駆動回路 41……電流値調整手段 U……コントロールユニット I0……大電流値 I1……小電流値
Fig. 1 is an overall system diagram of the embodiment, Figs. 2 and 3 are flowcharts showing an example of control according to the embodiment, and Fig. 4 shows control characteristics in a throttle normal control in which the constant speed traveling control is released. FIG. 5 is a timing chart showing the control contents of the embodiment over time. 1 ... Engine body 13 ... Throttle valve 18 ... Servo motor 30 ... Vehicle speed sensor 31 ... Throttle opening sensor 33 ... Accelerator opening sensor 34 ... Brake switch 35 ... Set switch for constant speed traveling control 40 ...... servomotor drive circuit 41 ...... current value adjusting means U ...... control unit I 0 ...... large current value I 1 ...... small current value

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−178753(JP,A) 特開 昭64−73136(JP,A) 特開 昭63−147948(JP,A) 特開 昭62−170753(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 9/00 - 11/10 F02D 41/00 - 45/00 395 F02D 29/02 301 Continuation of front page (56) References JP-A-1-178753 (JP, A) JP-A-64-73136 (JP, A) JP-A-63-147948 (JP, A) JP-A-62-170753 (JP, A) , A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F02D 9/00-11/10 F02D 41/00-45/00 395 F02D 29/02 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジン出力調整弁としてのスロットル弁
を駆動する電動モータを備え、運転状態に応じて前記ス
ロットル弁の開閉制御を行うエンジンのスロットル弁制
御装置において、 運転者が設定した目標車速となるように前記スロットル
弁を開閉制御する定速走行制御手段と、 該定速走行制御手段による定速走行制御が実行されてい
るか否かを判別する定速実行判別手段と、 前記電動モータに供給する電流値の大きさを調整する供
給電流値調整手段と、 前記定速実行判別手段からの信号を受け、前記定速走行
制御手段による定速走行制御が行われていないときに
は、定速走行制御が行われているときに比べて、前記電
動モータに供給する電流値を大きくする電流値制御手段
と、 を備えていることを特徴とするエンジンのスロットル弁
制御装置。
A throttle valve control device for an engine, comprising: an electric motor for driving a throttle valve as an engine output adjusting valve, for controlling opening and closing of the throttle valve in accordance with an operation state. Constant-speed running control means for controlling the opening and closing of the throttle valve so as to provide constant-speed running control means for determining whether or not constant-speed running control is being performed by the constant-speed running control means; Supply current value adjusting means for adjusting the magnitude of the current value to be supplied; and receiving a signal from the constant speed execution determining means, and when constant speed running control is not being performed by the constant speed running control means, constant speed running control. And a current value control means for increasing a current value supplied to the electric motor as compared with when the operation is performed. Control device.
JP2244871A 1990-09-14 1990-09-14 Engine throttle valve controller Expired - Lifetime JP2878422B2 (en)

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