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JP2004324653A - Control device for electronic throttle valve - Google Patents

Control device for electronic throttle valve Download PDF

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JP2004324653A
JP2004324653A JP2004248095A JP2004248095A JP2004324653A JP 2004324653 A JP2004324653 A JP 2004324653A JP 2004248095 A JP2004248095 A JP 2004248095A JP 2004248095 A JP2004248095 A JP 2004248095A JP 2004324653 A JP2004324653 A JP 2004324653A
Authority
JP
Japan
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opening
throttle valve
actual opening
value
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004248095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Ishida
克己 石田
Hiroyuki Makisako
弘幸 牧迫
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Priority to JP2004248095A priority Critical patent/JP2004324653A/en
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  • 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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an electronic throttle valve capable of enhancing its control responsiveness stably. <P>SOLUTION: The electronic throttle valve 1 includes a throttle valve 3 installed in the suction passage 2 of an engine and opened and closed by a motor 4. A acceleration sensor 7 is operated by the driver for setting the target degree of opening of the throttle valve 3. A throttle sensor 6 senses the actual degree of opening of the throttle valve 3. An electronic control unit 21 corrects preceedingly the actual degree of opening based on the first-order differential value calculated by subjecting the sensed actual degree of opening to first-order differentiation, calculates the deviation between the set target degree of opening and the actual degree of opening to be corrected, calculates the control amount based on the obtained deviation, and approaches the actual degree of opening to the target value by subjecting the motor 4 to feedback control (differentiation preceding type PID control) based on the control amount obtained through calculation. The ECU 21 further corrects the actual degree of opening based on the second-order differential value of the actual degree of opening calculated by subjecting the actual degree of opening to second-order differentiation. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、エンジンの吸気通路に設けられるスロットルバルブをモータにより開閉駆動させる電子スロットルバルブに係り、詳しくは、その電子スロットルバルブの制御装置に関する。   The present invention relates to an electronic throttle valve for opening and closing a throttle valve provided in an intake passage of an engine by a motor, and more particularly to a control device for the electronic throttle valve.

従来、この種の電子スロットルバルブの制御装置として、運転者の要求により設定されるスロットルバルブの目標開度と、その目標開度に従ってモータが駆動されることにより得られる実際のスロットルバルブの開度(実開度)との偏差に基づいて、モータをフィードバック制御することにより、スロットルバルブを制御するようにしたものがある。   Conventionally, as a control device for this kind of electronic throttle valve, a target opening of a throttle valve set by a driver's request and an actual opening of the throttle valve obtained by driving a motor in accordance with the target opening In some cases, the throttle valve is controlled by performing feedback control of a motor based on a deviation from the actual opening degree.

下記の特許文献1は、この種の制御装置の一例を開示する。この制御装置は、スロットルバルブの目標開度と、センサにより検出される検出開度(実開度)との偏差を用いてフィードバック補正項としての比例項を含むフィードバック制御量を演算し、その演算結果に基づいてモータ等のスロットルアクチュエータをフィードバック制御することにより、スロットルバルブの開度を目標開度に近付けるようにフィードバック制御するものである。この制御装置は、上記偏差が小さいときには大きいときに比較して、比例項に係るゲインを大きくすることを特徴としている。これにより、摩擦抵抗を伴うスロットルバルブの動作速度の低下を防止し、スロットルバルブの実開度を応答性良く目標開度に近付けるようにしている。   Patent Document 1 below discloses an example of this type of control device. This control device calculates a feedback control amount including a proportional term as a feedback correction term by using a deviation between a target opening of the throttle valve and a detected opening (actual opening) detected by a sensor, and calculates the feedback control amount. Feedback control is performed on the throttle actuator such as a motor based on the result, so that the opening of the throttle valve approaches the target opening. This control device is characterized in that when the deviation is small, the gain relating to the proportional term is increased as compared with when the deviation is large. This prevents a decrease in the operating speed of the throttle valve accompanied by frictional resistance, and makes the actual opening of the throttle valve close to the target opening with good responsiveness.

ところで、電子スロットルバルブの制御応答性を高めるには、一般に、PID(比例,積分,微分の三項動作)制御を採用し、その制御において、制御ゲインを高くすることが行われている。   By the way, in order to enhance the control response of the electronic throttle valve, generally, PID (trinomial operation of proportional, integral and differential) control is adopted, and in that control, a control gain is increased.

特開平7−332136号公報(第2−4頁、図4−6)JP-A-7-332136 (pages 2-4, FIG. 4-6)

しかしながら、電子スロットルバルブの制御応答性を高めるために制御ゲインを高くし過ぎたのでは、目標開度に対する実開度の挙動にオーバーシュートやアンダーシュートを含む発振現象が生じて制御が不安定になるおそれがある。この結果、かえって実開度を目標開度に近付け難くなり、電子スロットルバルブの制御性が低下するおそれがある。このため、発振現象が生じない範囲で制御ゲインを高めて最適化を図ることが行われることになるが、この方法では、電子スロットルバルブの制御応答性をこれ以上改善することは困難である。   However, if the control gain is set too high in order to increase the control response of the electronic throttle valve, the behavior of the actual opening with respect to the target opening will have oscillation phenomena including overshoot and undershoot, resulting in unstable control. Could be. As a result, the actual opening becomes more difficult to approach the target opening, and the controllability of the electronic throttle valve may be reduced. For this reason, optimization is performed by increasing the control gain within a range where the oscillation phenomenon does not occur, but it is difficult to further improve the control response of the electronic throttle valve by this method.

特に、トルクモータ等のように、モータの持つ抵抗とインダクタンスにより、L/Rの電流時定数が比較的大きいものでは、制御出力の変化に対し電流変化が鈍いことから、動作の上で十分な応答性が得られない傾向にある。従って、この種のモータを使用した電子スロットルバルブでは、上記のような応答性の改善が一層困難になっている。   Particularly, in a motor such as a torque motor having a relatively large L / R current time constant due to the resistance and inductance of the motor, the current change is slow with respect to a change in the control output. Responsiveness tends not to be obtained. Therefore, in an electronic throttle valve using this type of motor, it is more difficult to improve the responsiveness as described above.

更に、モータの出力軸をギアを介さずに直接スロットルバルブの軸に連結するいわゆる直動式のモータを電子スロットルバルブに適用した場合、スロットルバルブの慣性がモータに直接かかることになり、その分だけモータ系の持つ慣性が大きくなる。このため、スロットルバルブは動き出し難く、動き出したら止めにくい傾向があり、電子スロットルバルブの制御性が悪くなるおそれがある。   Further, when a so-called direct-acting motor in which the output shaft of the motor is directly connected to the shaft of the throttle valve without using a gear is applied to the electronic throttle valve, the inertia of the throttle valve is directly applied to the motor. Only the inertia of the motor system increases. For this reason, the throttle valve is difficult to start and tends to be hard to stop once started, and the controllability of the electronic throttle valve may be deteriorated.

この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、その第1の目的は、電子スロットルバルブの制御応答性を安定的に高めることを可能にした電子スロットルバルブの制御装置を提供することにある。この発明の第2の目的は、特に、トルクモータ又は直動式のモータを採用した電子スロットルバルブの制御応答性を安定的に高めることを可能にした電子スロットルバルブの制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object of the present invention is to provide a control device of an electronic throttle valve which can stably increase the control response of the electronic throttle valve. It is in. A second object of the present invention is to provide a control device for an electronic throttle valve which can stably enhance the control response of an electronic throttle valve employing a torque motor or a direct-acting motor. is there.

上記第1の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、エンジンの吸気通路に設けられるスロットルバルブをモータにより開閉駆動させる電子スロットルバルブの制御装置であって、スロットルバルブの目標開度を設定するための目標開度設定手段と、スロットルバルブの実開度を検出するための実開度検出手段と、検出される実開度を1階微分することにより算出される1階微分値に基づいて実開度を先行的に補正し、設定される目標開度と補正される実開度との開度偏差を算出し、その算出される開度偏差に基づいて制御量を算出し、その算出される制御量に基づいてモータをフィードバック制御することにより実開度を目標開度に近付けるための微分先行型PID制御による制御手段と、実開度を2階微分することにより算出される実開度2階微分値に基づいて実開度を更に補正するための実開度補正手段とを備えたことを趣旨とする。   In order to achieve the first object, an invention according to claim 1 is an electronic throttle valve control device for driving a throttle valve provided in an intake passage of an engine to open and close by a motor. Target opening degree setting means for setting the degree, actual opening degree detecting means for detecting the actual opening degree of the throttle valve, and first order differentiation calculated by first order differentiation of the detected actual opening degree The actual opening is corrected in advance based on the value, the opening deviation between the set target opening and the corrected actual opening is calculated, and the control amount is calculated based on the calculated opening deviation. Then, control means by differential leading PID control for bringing the actual opening closer to the target opening by performing feedback control of the motor based on the calculated control amount, and calculating by second-order differentiation of the actual opening. Sa And purpose that a real opening degree correction means for further correcting the actual opening based on the actual opening second-order differential value that.

上記発明の構成の電子スロットルバルブの制御装置によれば、例えば、運転者により目標開度設定手段が操作されることにより、同手段によりスロットルバルブの目標開度が設定される。又、そのときどきのスロットルバルブの実開度は、実開度検出手段により検出される。ここで、検出される実開度が1階微分されることにより算出される1階微分値に基づいて実開度が制御手段により先行的に補正される。更に、上記設定される目標開度と上記補正される実開度との開度偏差が制御手段により算出され、その算出される開度偏差に基づいて制御量が制御手段により算出される。そして、その算出される制御量に基づいてモータが制御手段によりフィードバック制御されることにより、スロットルバルブが駆動され、その実開度が目標開度に近付けられる。
ここで、この発明では、上記制御量の算出に当たって、実開度補正手段により実開度が2階微分されることにより実開度2階微分値が算出され、その2階微分値に基づいて実開度が実開度補正手段により更に補正される。
従って、実開度2階微分値は実開度の変化加速度を反映した値となり、その経時的な位相変化は、補正前の制御量の経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。このため、実開度の2階微分値により補正される実開度に基づいて算出される制御量についても、その経時的な位相変化は、補正前の制御量の経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。これにより、モータが、実開度の変化を予測したかたちで制御され、実開度の変化に先行してスロットルバルブが開閉駆動されることになる。
According to the electronic throttle valve control device having the configuration of the present invention, for example, when the driver operates the target opening setting means, the target opening of the throttle valve is set by the means. The actual opening of the throttle valve at that time is detected by the actual opening detecting means. Here, the actual opening is corrected in advance by the control means based on the first order differential value calculated by the first order differentiation of the detected actual opening. Further, an opening deviation between the set target opening and the corrected actual opening is calculated by the control means, and a control amount is calculated by the control means based on the calculated opening deviation. Then, the motor is feedback-controlled by the control means based on the calculated control amount, so that the throttle valve is driven, and the actual opening approaches the target opening.
Here, in the present invention, in calculating the control amount, the actual opening degree is second-order differentiated by the actual opening correction means to calculate the actual opening degree second-order differential value, and based on the second-order differential value. The actual opening is further corrected by the actual opening correcting means.
Therefore, the actual opening second-order differential value is a value reflecting the change acceleration of the actual opening, and the time-dependent phase change of the actual opening is advanced by a predetermined period with respect to the time-dependent phase change of the control amount before correction. It becomes. For this reason, even with respect to the control amount calculated based on the actual opening that is corrected by the second-order differential value of the actual opening, the time-dependent phase change is different from the time-dependent phase change of the control amount before correction. Thus, it is advanced by a predetermined period. As a result, the motor is controlled in such a manner as to predict the change in the actual opening, and the throttle valve is opened and closed prior to the change in the actual opening.

上記第1の目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、エンジンの吸気通路に設けられるスロットルバルブをモータにより開閉駆動させる電子スロットルバルブの制御装置であって、スロットルバルブの目標開度を設定するための目標開度設定手段と、スロットルバルブの実開度を検出するための実開度検出手段と、検出される実開度を1階微分することにより算出される1階微分値に基づいて実開度を先行的に補正し、設定される目標開度と補正される実開度との開度偏差を算出し、その算出される開度偏差に基づいて制御量を算出し、その算出される制御量に基づいてモータをフィードバック制御することにより実開度を目標開度に近付けるための微分先行型PID制御による制御手段と、開度偏差を2階微分することにより算出される開度偏差2階微分値に基づいて制御量を補正するための制御量補正手段とを備えたことを趣旨とする。   In order to achieve the first object, an invention according to claim 2 is an electronic throttle valve control device for driving a throttle valve provided in an intake passage of an engine to open and close by a motor. Target opening degree setting means for setting the degree, actual opening degree detecting means for detecting the actual opening degree of the throttle valve, and first order differentiation calculated by first order differentiation of the detected actual opening degree The actual opening is corrected in advance based on the value, the opening deviation between the set target opening and the corrected actual opening is calculated, and the control amount is calculated based on the calculated opening deviation. Then, the feedback control of the motor based on the calculated control amount is performed, and the control means by differential leading PID control for making the actual opening close to the target opening, and the opening degree deviation is calculated by second-order differentiation. And purpose that a control amount correction means for correcting the control amount based on the opening deviation second derivative values.

上記発明の構成の電子スロットルバルブの制御装置によれば、請求項1の発明の作用と異なり、制御量の算出に当たって、制御量補正手段により開度偏差が2階微分されることにより開度偏差2階微分値が算出され、その2階微分値に基づいて制御量が制御量補正手段により補正される。
従って、開度偏差2階微分値は開度偏差の変化加速度を反映した値となり、その経時的な位相変化は、補正前の制御量の経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。このため、開度偏差2階微分値により補正される制御量についても、その経時的な位相変化は、補正前の制御量の経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。これにより、モータが、開度偏差の変化を予測したかたちで制御され、開度偏差の変化に先行してスロットルバルブが開閉駆動されることになる。
According to the electronic throttle valve control device having the configuration of the present invention, unlike the operation of the first aspect of the present invention, in calculating the control amount, the opening amount deviation is second-order differentiated by the control amount correction means, so that the opening amount deviation is obtained. The second order differential value is calculated, and the control amount is corrected by the control amount correction unit based on the second order differential value.
Therefore, the second-order differential value of the opening degree deviation is a value reflecting the change acceleration of the opening degree deviation, and the phase change over time is a value that is advanced by a predetermined period with respect to the phase change over time of the control amount before correction. It becomes. For this reason, also with respect to the control amount corrected by the second-order differential value of the opening degree deviation, the time-dependent phase change is advanced by a predetermined period with respect to the time-dependent phase change of the control amount before correction. As a result, the motor is controlled in such a manner that the change in the opening deviation is predicted, and the throttle valve is opened and closed prior to the change in the opening deviation.

上記第2の目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項3の発明の構成において、モータは、出力軸を所定の作動角度範囲内で回動可能とした可動磁石型直流トルクモータであることを趣旨とする。   In order to achieve the second object, according to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or third aspect, the motor is capable of rotating the output shaft within a predetermined operating angle range. It is intended to be a movable magnet type DC torque motor.

上記発明の構成の電子スロットルバルブの制御装置によれば、請求項1又は請求項2の発明の構成において、モータを可動磁石型直流トルクモータとしていることから、同モータに供給される制御量に対して、出力軸の動作に十分な応答性が得られ難い傾向がある。しかし、この発明では、その直流トルクモータが、開度偏差又は実開度の変化を予測したかたちで制御されることから、開度偏差又は実開度の変化に先行してスロットルバルブが開閉駆動されることになる。   According to the electronic throttle valve control device having the configuration of the invention described above, since the motor is a movable magnet type DC torque motor in the configuration of the invention of claim 1 or 2, the control amount supplied to the motor is reduced. On the other hand, it tends to be difficult to obtain sufficient responsiveness for the operation of the output shaft. However, in the present invention, since the DC torque motor is controlled in a manner that predicts the opening deviation or the change in the actual opening, the throttle valve is opened and closed prior to the opening deviation or the change in the actual opening. Will be done.

上記第2の目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3の何れか一つの発明の構成において、モータの出力軸をスロットルバルブの支軸にギアを介さずに直接的に連結したことを趣旨とする。   In order to achieve the second object, a fourth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to third aspects, wherein a gear is connected to the output shaft of the motor and the support shaft of the throttle valve. The intent is to connect directly without intervention.

上記発明の構成の電子スロットルバルブの制御装置によれば、請求項1乃至請求項3の何れか一つの発明の構成において、モータの出力軸が直接的に支軸に連結されることから、スロットルバルブの慣性がモータに直接かかることになり、その分だけモータ系の慣性が大きくなる傾向にある。しかし、この発明では、そのモータが、開度偏差又は実開度の変化を予測したかたちで制御されることから、開度偏差又は実開度の変化に先行してスロットルバルブが開閉駆動されることになる。   According to the electronic throttle valve control device having the above configuration, the output shaft of the motor is directly connected to the support shaft in the configuration of any one of the first to third aspects of the invention. The inertia of the valve is directly applied to the motor, and the inertia of the motor system tends to increase accordingly. However, in this invention, since the motor is controlled in a manner that predicts the opening deviation or the change in the actual opening, the throttle valve is opened and closed prior to the opening deviation or the change in the actual opening. Will be.

請求項1の発明によれば、実開度の1階微分値により先行的に補正される実開度と目標開度との開度偏差に基づき算出される制御量に基づいてモータをフィードバック制御することにより実開度を目標開度に近付けるようにした微分先行型PID制御による電子スロットルバルブの制御装置において、実開度の2階微分値に基づいて実開度を更に先行的に補正するようにしている。
従って、実開度の2階微分値により補正される実開度に基づいて算出される制御量についても、その経時的な位相変化は、補正前の制御量の経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。これにより、モータが、実開度の変化を予測したかたちで制御され、実開度の変化に先行してスロットルバルブが開閉駆動されることになる。このため、電子スロットルバルブの制御応答性を安定的に高めることができるという効果を発揮する。
According to the first aspect of the present invention, the motor is feedback-controlled based on a control amount calculated based on an opening degree difference between the actual opening degree and the target opening degree which is corrected in advance by the first order differential value of the actual opening degree. Thus, in the electronic throttle valve control device based on differential leading PID control in which the actual opening approaches the target opening, the actual opening is further proactively corrected based on the second-order differential value of the actual opening. Like that.
Therefore, also with respect to the control amount calculated based on the actual opening that is corrected by the second-order differential value of the actual opening, the temporal change in the control amount is different from the temporal change in the control amount before correction. This is advanced by a predetermined period. As a result, the motor is controlled in such a manner as to predict the change in the actual opening, and the throttle valve is opened and closed prior to the change in the actual opening. For this reason, the control response of the electronic throttle valve can be stably enhanced.

請求項2の発明によれば、請求項1の発明とは異なり、開度偏差を2階微分することにより算出される開度偏差の2階微分値に基づいて制御量を補正するようにしている。
従って、開度偏差の2階微分値により補正される制御量についても、その経時的な位相変化は、補正前の制御量の経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。これにより、モータが、開度偏差の変化を予測したかたちで制御され、開度偏差の変化に先行してスロットルバルブが開閉駆動されることになる。このため、電子スロットルバルブの制御応答性を安定的に高めることができるという効果を発揮する。
According to the second aspect of the invention, unlike the first aspect of the invention, the control amount is corrected based on the second derivative of the opening deviation calculated by performing the second differentiation of the opening deviation. I have.
Therefore, also with respect to the control amount corrected by the second-order differential value of the opening degree deviation, the time-dependent phase change is advanced by a predetermined period with respect to the time-dependent phase change of the control amount before correction. As a result, the motor is controlled in such a manner that the change in the opening deviation is predicted, and the throttle valve is opened and closed prior to the change in the opening deviation. For this reason, the control response of the electronic throttle valve can be stably enhanced.

請求項3の発明によれば、請求項1又は請求項2の発明の構成において、モータを、出力軸を所定の作動角度範囲内で回動可能とした可動磁石型直流トルクモータとしている。
従って、可動磁石型直流トルクモータが、開度偏差又は実開度の変化を予測したかたちで制御されることから、開度偏差又は実開度の変化に先行してスロットルバルブが開閉駆動されることになる。このため、特に、直流トルクモータを採用した電子スロットルバルブの制御応答性を安定的に高めることができるという効果を発揮する。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the motor is a movable magnet type direct current torque motor in which an output shaft is rotatable within a predetermined operating angle range.
Therefore, since the movable magnet type DC torque motor is controlled in such a manner that the opening deviation or the change in the actual opening is predicted, the throttle valve is opened and closed prior to the opening deviation or the change in the actual opening. Will be. For this reason, in particular, the control response of the electronic throttle valve employing the DC torque motor can be stably enhanced.

請求項4の発明によれば、請求項1乃至請求項3の何れか一つの発明の構成において、モータの出力軸をスロットルバルブの支軸にギアを介さずに直接的に連結するよにしている。
従って、直動型のモータが、開度偏差又は実開度の変化を予測したかたちで制御されることから、開度偏差又は実開度の変化に先行してスロットルバルブが開閉駆動されることになる。このため、特に、直動型のモータを採用した電子スロットルバルブの制御応答性を安定的に高めることができるという効果を発揮する。
According to the invention of claim 4, in the configuration of any one of claims 1 to 3, the output shaft of the motor is directly connected to the support shaft of the throttle valve without using a gear. I have.
Therefore, since the direct-acting motor is controlled in a manner that predicts the opening deviation or the change in the actual opening, the throttle valve is opened and closed prior to the opening deviation or the change in the actual opening. become. For this reason, in particular, the effect that the control responsiveness of the electronic throttle valve employing the direct-acting motor can be stably enhanced.

[第1の実施形態]
以下、本発明の電子スロットルバルブの制御装置を具体化した第1の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of an electronic throttle valve control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に電子スロットルバルブ1及びその制御装置の概略構成図を示す。この電子スロットルバルブ1は、自動車用エンジン(図示しない)の吸気通路2に設けられるスロットルバルブ3をモータ4により開閉駆動させるものである。スロットルバルブ3は、吸気通路2を貫通するスロットルバルブ3の支軸、即ちスロットル軸5により回動可能に支持される。スロットル軸5の一端にはモータ4が連結され、その他端にはスロットルセンサ6が連結される。モータ4の出力軸は、スロットル軸5に対してギアを介さずに直接的に連結される。   FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the electronic throttle valve 1 and its control device. The electronic throttle valve 1 drives a motor 4 to open and close a throttle valve 3 provided in an intake passage 2 of an automobile engine (not shown). The throttle valve 3 is rotatably supported by a support shaft of the throttle valve 3 penetrating the intake passage 2, that is, a throttle shaft 5. The motor 4 is connected to one end of the throttle shaft 5, and the throttle sensor 6 is connected to the other end. The output shaft of the motor 4 is directly connected to the throttle shaft 5 without using a gear.

この実施形態のモータ4には単極可動磁石型直流トルクモータが採用される。図2にこのモータ4の構成を示す。このモータ4は、出力軸11を所定の作動角度θの範囲内で回動可能としたものである。モータ4は、出力軸11を構成する可動子12と、その可動子12を内包する固定子13とを備える。可動子12は、円柱状の軟鉄よりなる鉄心14と、その鉄心14の外周に固着された半円筒形状をなす一対の永久磁石15,16とを含む。固定子13は、軟鉄より略コ字形状に形成され、基部13aとその両端の第1及び第2の磁極部13b,13cとを含む。両磁極部13b,13cは、所定の空隙を保って可動子12に対向配置される。基部13a上には、コイル17が巻き付けられる。   As the motor 4 of this embodiment, a single-pole movable magnet type DC torque motor is employed. FIG. 2 shows the configuration of the motor 4. The motor 4 enables the output shaft 11 to rotate within a range of a predetermined operation angle θ. The motor 4 includes a mover 12 that forms the output shaft 11 and a stator 13 that contains the mover 12. The mover 12 includes an iron core 14 made of a columnar soft iron, and a pair of semi-cylindrical permanent magnets 15 and 16 fixed to the outer periphery of the iron core 14. The stator 13 is formed in a substantially U shape from soft iron, and includes a base 13a and first and second magnetic pole portions 13b and 13c at both ends thereof. Both magnetic pole portions 13b and 13c are arranged to face the mover 12 while maintaining a predetermined gap. A coil 17 is wound on the base 13a.

鉄心14に固着された永久磁石15,16は、互いに逆方向に磁化される。一方の磁石15は、その表面(外周面)側がN極に、裏面(内面)側がS極にそれぞれ磁化される。他方の磁石16は、その表面(外周面)側がS極に、裏面(内面)側がN極にそれぞれ磁化される。これら永久磁石15,16の磁力と、コイル17に流されたコイル電流により各磁極部13b,13cで発生する磁極との反発・吸引により、可動子12、即ち出力軸11が所定の作動角度θの範囲内で回動する。この実施形態のモータ4では、原理上、作動角度が0〜180度の範囲で回動可能であるが、0度又は180度の付近の作動角度θでは安定点となり、回動方向が不安定となり、トルクが極端に低下することから、実際の作動角度θの範囲を、45〜135度の90度の範囲に制限している。   The permanent magnets 15 and 16 fixed to the iron core 14 are magnetized in opposite directions. One of the magnets 15 is magnetized on its front surface (outer peripheral surface) side with an N pole and its back surface (inner surface) side with an S pole. The other magnet 16 is magnetized to the S-pole on the front surface (outer peripheral surface) side and to the N-pole on the back surface (inner surface) side. Due to the repulsion and attraction of the magnetic forces of the permanent magnets 15 and 16 and the magnetic poles generated in the magnetic pole portions 13b and 13c by the coil current flowing through the coil 17, the movable element 12, that is, the output shaft 11 is moved to a predetermined operating angle θ. Rotate within the range. In the motor 4 of this embodiment, in principle, the operating angle is rotatable within a range of 0 to 180 degrees, but at an operating angle θ near 0 degrees or 180 degrees, it becomes a stable point, and the rotating direction is unstable. Since the torque is extremely reduced, the range of the actual operating angle θ is limited to a range of 90 to 45 to 135 degrees.

スロットルセンサ6は、スロットルバルブ3の実開度VTAを検出するためのものであり、本発明の実開度検出手段を構成する。このセンサ6は、例えば、ポテンショメータより構成される。アクセルセンサ7は、スロットルバルブ3の目標開度RTAを設定するために、運転者が操作するアクセルペダル(図示しない)の踏み込み量を目標開度RTAとして検出するためのものであり、本発明の目標開度設定手段を構成する。このセンサ7は、例えば、ポテンショメータより構成される。   The throttle sensor 6 is for detecting the actual opening VTA of the throttle valve 3 and constitutes the actual opening detecting means of the present invention. The sensor 6 is constituted by, for example, a potentiometer. The accelerator sensor 7 detects the depression amount of an accelerator pedal (not shown) operated by the driver as the target opening RTA in order to set the target opening RTA of the throttle valve 3. The target opening degree setting means is constituted. This sensor 7 is composed of, for example, a potentiometer.

電子制御装置(ECU)21は、コンピュータ22、第1及び第2のA/Dコンバータ23,24及び駆動回路25を含む。コンピュータ22は、電子スロットルバルブ1の制御を統括するものであり、本発明の制御手段及び制御量補正手段を構成する。コンピュータ22は、中央処理装置(CPU)、読み出し書き換えメモリ(RAM)及び読み出し専用メモリ(ROM)等を備える。そのROMには、電子スロットルバルブ1を制御するためのプログラムが記憶される。各A/Dコンバータ23,24は、各センサ6,7から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換してコンピュータ22へ出力するものである。駆動回路25は、コンピュータ22から出力される制御信号を受けてモータ4へ駆動信号を出力するものである。   The electronic control unit (ECU) 21 includes a computer 22, first and second A / D converters 23 and 24, and a drive circuit 25. The computer 22 supervises the control of the electronic throttle valve 1, and constitutes the control means and the control amount correction means of the present invention. The computer 22 includes a central processing unit (CPU), a read / write memory (RAM), a read-only memory (ROM), and the like. A program for controlling the electronic throttle valve 1 is stored in the ROM. The A / D converters 23 and 24 convert analog signals output from the sensors 6 and 7 into digital signals and output the digital signals to the computer 22. The drive circuit 25 receives a control signal output from the computer 22 and outputs a drive signal to the motor 4.

スロットルセンサ6から出力される実開度VTAに対応するアナログ信号は、第1のA/Dコンバータ23によりデジタル値の実開度信号sigVに変換され、その信号がコンピュータ22に入力される。アクセルセンサ7から出力される目標開度RTAに対応するアナログ信号は、第2のA/Dコンバータ24によりデジタル値の目標開度信号sigRに変換され、その信号がコンピュータ22に入力される。   An analog signal corresponding to the actual opening degree VTA output from the throttle sensor 6 is converted into a digital actual opening degree signal sigV by the first A / D converter 23, and the signal is input to the computer 22. The analog signal corresponding to the target opening RTA output from the accelerator sensor 7 is converted into a digital target opening signal sigR by the second A / D converter 24, and the signal is input to the computer 22.

コンピュータ22は、PID制御の手法に従い、入力される実開度信号sigV及び目標開度信号sigRに基づいて電子スロットルバルブ1を制御する。即ち、コンピュータ22は、各入力信号sigV,sigRに基づいて目標開度RTAと実開度VTAとの開度偏差ERRORを算出し、その算出される開度偏差ERRORに基づいて制御量としての駆動デューティ比DUTYを算出する。そして、コンピュータ22は、その算出される駆動デューティ比DUTYに応じた制御信号を駆動回路25を介して駆動信号としてモータ4へ出力し、モータ4のコイル電流を制御する。これにより、モータ4をフィードバック制御してスロットルバルブ3の実開度VTAを目標開度RTAに近付けるようにしている。この実施形態では、特に、コンピュータ22は、開度偏差ERRORを2階微分することにより算出される開度偏差2階微分値VIAに基づいて駆動デューティ比DUTYを補正するようにしている。   The computer 22 controls the electronic throttle valve 1 based on the input actual opening signal sigV and the target opening signal sigR in accordance with the PID control method. That is, the computer 22 calculates the opening deviation ERROR between the target opening RTA and the actual opening VTA based on the input signals sigV and sigR, and drives as a control amount based on the calculated opening deviation ERROR. The duty ratio DUTY is calculated. Then, the computer 22 outputs a control signal corresponding to the calculated drive duty ratio DUTY to the motor 4 as a drive signal via the drive circuit 25, and controls the coil current of the motor 4. As a result, the actual opening VTA of the throttle valve 3 is made to approach the target opening RTA by feedback-controlling the motor 4. In this embodiment, in particular, the computer 22 corrects the drive duty ratio DUTY based on the second-order differential value VIA of the opening deviation calculated by performing second-order differentiation of the opening deviation ERROR.

駆動回路25は、具体的には、コンピュータ22で算出される駆動デューティ比DUTYに基づいてモータ4に対する印加電圧をスイッチングし、モータ4のコイル電流を変化させるようにしたPWM方式の駆動回路である。このPWM駆動方式において、コイル電流は、モータ4に印加されるパルス波の駆動デューティ比DUTYに比例する。即ち、駆動デューティ比DUTYが増加することにより、それに比例してコイル電流も増加する関係を有する。   The drive circuit 25 is, specifically, a PWM-type drive circuit that switches the voltage applied to the motor 4 based on the drive duty ratio DUTY calculated by the computer 22 and changes the coil current of the motor 4. . In this PWM drive method, the coil current is proportional to the drive duty ratio DUTY of the pulse wave applied to the motor 4. That is, as the drive duty ratio DUTY increases, the coil current increases in proportion thereto.

ここで、モータ4の動作特性について説明する。図3にモータ4の角度−トルク特性を示す。図中、「Ic」はコイル電流を示し、「θ」は作動角度を示す。モータ4は、その出力軸11、即ちスロットル軸5を大きく回動させる場合、回動当初に比較的大きなトルクでスロットル軸5を回動させ、大きな角加速度を得ることができる。従って、例えば、スロットルバルブ3を全閉付近(θ=45度)の位置から全開付近の位置(θ=135度)まで、或いは、この逆に全開付近の位置から全閉付近の位置まで変化させる場合等に、スロットルバルブ3の応答性を高くすることができる。回動終了時には、得られるトルクが小さくなるので、スロットルバルブ3をスムーズに停止させることができる。一方、スロットル軸5を小さく回動させる場合、作動角度θの変化量が小さいことから応答性を高くする必要はなく、得られるトルクが小さくても問題が生じることはなく、モータ4を安定して制御することができる。しかも、固定子13の寸法や重量が比較的小さくなることから、モータ4を小型軽量化することができる。従って、電子スロットルバルブ1全体をも小型計量化することができる。   Here, the operating characteristics of the motor 4 will be described. FIG. 3 shows the angle-torque characteristics of the motor 4. In the figure, “Ic” indicates a coil current, and “θ” indicates an operation angle. When the motor 4 rotates the output shaft 11, that is, the throttle shaft 5, greatly, the throttle shaft 5 can be rotated with a relatively large torque at the beginning of rotation, and a large angular acceleration can be obtained. Therefore, for example, the throttle valve 3 is changed from a position near fully closed (θ = 45 degrees) to a position near fully opened (θ = 135 degrees), or conversely, from a position near fully opened to a position near fully closed. In some cases, the responsiveness of the throttle valve 3 can be increased. At the end of the rotation, the obtained torque becomes small, so that the throttle valve 3 can be stopped smoothly. On the other hand, when the throttle shaft 5 is rotated small, it is not necessary to increase the responsiveness because the change amount of the operating angle θ is small, and there is no problem even if the obtained torque is small. Can be controlled. Moreover, since the size and weight of the stator 13 are relatively small, the motor 4 can be reduced in size and weight. Therefore, the entire electronic throttle valve 1 can be reduced in size and measured.

次に、コンピュータ22が実行する電子スロットルバルブ1の制御プログラムについて詳しく説明する。図4に制御プログラムの内容に関するフローチャートを示す。コンピュータ22は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。   Next, a control program of the electronic throttle valve 1 executed by the computer 22 will be described in detail. FIG. 4 shows a flowchart relating to the contents of the control program. The computer 22 executes this routine periodically at predetermined time intervals.

処理がこのルーチンへ移行すると、コンピュータ22は、ステップ100において、目標開度RTAの値から実開度VTAの値を減算することにより開度偏差ERRORの値を算出する。コンピュータ22は、この演算を、各センサ6,7で検出され、各A/Dコンバータ23,24から出力される目標開度信号sigR及び実開度信号sigVに基づいて行う。   When the process proceeds to this routine, in step 100, the computer 22 calculates the value of the opening deviation ERROR by subtracting the value of the actual opening VTA from the value of the target opening RTA. The computer 22 performs this calculation based on the target opening signal sigR and the actual opening signal sigV detected by the sensors 6 and 7 and output from the A / D converters 23 and 24.

ステップ110において、コンピュータ22は、開度偏差ERRORの値に基づいてフィードバック補正項の一つである比例項VIPの値を算出する。コンピュータ22は、次式(1)に従って比例項VIPの値を算出する。
VIP=KP*ERROR …(1)
ここで、「KP」はフィードバック制御ゲインの一つである比例定数である。
In step 110, the computer 22 calculates the value of the proportional term VIP, which is one of the feedback correction terms, based on the value of the opening deviation ERROR. The computer 22 calculates the value of the proportional term VIP according to the following equation (1).
VIP = KP * ERROR (1)
Here, “KP” is a proportional constant that is one of the feedback control gains.

ステップ120において、コンピュータ22は、開度偏差ERRORの値に基づいてフィードバック補正項の一つである積分項VIIの値を算出する。コンピュータ22は、次式(2)に従って積分項VIIの値を算出する。
VII=Σ(KI*ERROR) …(2)
ここで、「KI」はフィードバック制御ゲインの一つである積分定数である。
In step 120, the computer 22 calculates the value of the integral term VII, which is one of the feedback correction terms, based on the value of the opening deviation ERROR. The computer 22 calculates the value of the integral term VII according to the following equation (2).
VII = Σ (KI * ERROR) (2)
Here, “KI” is an integration constant that is one of the feedback control gains.

ステップ130において、コンピュータ22は、開度偏差ERRORの値に基づいてフィードバック補正項の一つである1階微分項VIDの値を算出する。コンピュータ22は、次式(3)に従って1階微分項VIDの値を算出する。
VID=KD*(d(ERROR)/dt) …(3)
ここで、「KD」はフィードバック制御ゲインの一つである1階微分定数である。
In step 130, the computer 22 calculates the value of the first derivative term VID, which is one of the feedback correction terms, based on the value of the opening deviation ERROR. The computer 22 calculates the value of the first derivative term VID according to the following equation (3).
VID = KD * (d (ERROR) / dt) (3)
Here, “KD” is a first-order differential constant which is one of the feedback control gains.

ステップ140において、コンピュータ22は、開度偏差ERRORの値に基づいて、フィードバック補正項の一つである2階微分項VIAの値を算出する。コンピュータ22は、次式(4)に従って2階微分項VIAの値を算出する。
VIA=KA*(d2(ERROR)/dt2) …(4)
ここで、「KA」はフィードバック制御ゲインの一つである2階微分定数である。
In step 140, the computer 22 calculates the value of the second derivative term VIA, which is one of the feedback correction terms, based on the value of the opening deviation ERROR. The computer 22 calculates the value of the second derivative term VIA according to the following equation (4).
VIA = KA * (d 2 (ERROR) / dt 2 ) (4)
Here, “KA” is a second-order differential constant that is one of the feedback control gains.

ステップ150において、コンピュータ22は、上記算出された各項VIP,VII,VID,VIAに基づいて制御量としての駆動デューティ比DUTYの値を算出する。コンピュータ22は、次式(5)に従って駆動デューティ比DUTYの値を算出する。
DUTY=VIP+VII+VID+VIA …(5)
In step 150, the computer 22 calculates a value of the drive duty ratio DUTY as a control amount based on the calculated terms VIP, VII, VII, and VIA. The computer 22 calculates the value of the drive duty ratio DUTY according to the following equation (5).
DUTY = VIP + VII + VID + VIA (5)

そして、ステップ160において、コンピュータ22は、モータ4を制御するために、即ちスロットルバルブ3を制御するために、算出された駆動デューティ比DUTYを駆動回路25へ出力し、その後の処理を一旦終了する。   Then, in step 160, the computer 22 outputs the calculated drive duty ratio DUTY to the drive circuit 25 to control the motor 4, that is, to control the throttle valve 3, and terminates the subsequent processing once. .

ここで、上記のPID制御系を図5にブロック線図で示す。図中の「PWM出力手段」は、PWM方式を採用した駆動回路25を意味する。このブロック線図からも分かるように、このPID制御系では、目標開度RTAと実開度VTAとの開度偏差ERRORの値に基づいて算出された比例項VIP、積分項VII、1階微分項VID及び2階微分項VIAの値が互いに加算されることにより駆動デューティ比DUTYの値が算出される。この駆動デューティ比DUTYの値がPWM方式の出力手段である駆動回路25からモータ4へ出力されることにより、スロットルバルブ3が開閉駆動される。そして、スロットルセンサ6により検出されるスロットルバルブ3の実開度VTAの値が開度偏差ERRORの値の算出のためにフィードバックされることにより、実開度VTAが目標開度RTAに近付けられる。   Here, the above PID control system is shown in a block diagram in FIG. "PWM output means" in the figure means the drive circuit 25 employing the PWM method. As can be seen from this block diagram, in the PID control system, the proportional term VIP, the integral term VII, and the first derivative calculated based on the value of the opening deviation ERROR between the target opening RTA and the actual opening VTA. The value of the drive duty ratio DUTY is calculated by adding the values of the term VID and the second derivative term VIA to each other. The value of the drive duty ratio DUTY is output to the motor 4 from the drive circuit 25 which is the output means of the PWM system, so that the throttle valve 3 is opened and closed. Then, the value of the actual opening VTA of the throttle valve 3 detected by the throttle sensor 6 is fed back for calculating the value of the opening deviation ERROR, so that the actual opening VTA approaches the target opening RTA.

以上説明したように、この実施形態の電子スロットルバルブの制御装置によれば、自動車の運転者によるアクセルペダルの踏み込みに伴いアクセルセンサ7が操作されることにより、同センサ7によりスロットルバルブ3の目標開度RTAの値が設定され、その目標開度RTAの値が検出値として同センサ7より出力される。一方、そのときどきにモータ4により開閉駆動されるスロットルバルブ3の実開度VTAの値は、スロットルセンサ6により検出される。ここで、設定される目標開度RTAの値と、検出される実開度VTAの値との開度偏差ERRORの値がコンピュータ22により算出される。又、その算出される開度偏差ERRORの値に基づいて制御量としての駆動デューティ比DUTYの値がコンピュータ22により算出される。そして、その算出される駆動デューティ比DUTYの値に基づいてモータ4がコンピュータ22によりフィードバック制御(PID制御)されることにより、スロットルバルブ3が開閉駆動され、その実開度VTAの値が目標開度RTAの値に近付けられる。   As described above, according to the electronic throttle valve control device of this embodiment, the accelerator sensor 7 is operated in accordance with the depression of the accelerator pedal by the driver of the vehicle, and the target of the throttle valve 3 is controlled by the sensor 7. The value of the opening RTA is set, and the value of the target opening RTA is output from the sensor 7 as a detection value. On the other hand, the value of the actual opening degree VTA of the throttle valve 3 driven to open and close by the motor 4 at that time is detected by the throttle sensor 6. Here, the computer 22 calculates the value of the opening deviation ERROR between the value of the set target opening RTA and the detected actual opening VTA. The computer 22 calculates a value of the drive duty ratio DUTY as a control amount based on the calculated value of the opening deviation ERROR. The computer 4 performs feedback control (PID control) of the motor 4 based on the calculated value of the drive duty ratio DUTY to open and close the throttle valve 3, and the value of the actual opening degree VTA is set to the target opening degree. It approaches the value of RTA.

ここで、上記のPID制御によれば、開度偏差ERRORの値に基づいて算出される比例項VIP、積分項VII及び1階微分項VIDのそれぞれの値に基づいて駆動デューティ比DUTYの値が算出される。このため、駆動デューティ比DUTYは、それぞれPID制御におけるフィードバック補正項である比例項VIP、積分項VII及び1階微分項VIDのそれぞれの特性を反映した値となる。従って、比例項VIPの値が大きくなることにより、目標開度RTAに対する実開度VTAの追従性が改善される。積分項VIIによれば、比例項VIPだけではとりきれない定常偏差が補償される。1階微分項VIDによれば、目標開度RTAに対する実開度VTAの追従の立ち上がり特性が改善される。これらの特性によりスロットルバルブ3の制御性が改善される。   Here, according to the above-described PID control, the value of the drive duty ratio DUTY is determined based on the respective values of the proportional term VIP, the integral term VII, and the first derivative term VID, which are calculated based on the value of the opening degree error ERROR. Is calculated. Therefore, the drive duty ratio DUTY is a value reflecting the characteristics of the proportional term VIP, the integral term VII, and the first derivative term VID, which are feedback correction terms in PID control, respectively. Therefore, the followability of the actual opening degree VTA to the target opening degree RTA is improved by increasing the value of the proportional term VIP. According to the integral term VII, a steady-state error that cannot be obtained only by the proportional term VIP is compensated. According to the first-order differential term VID, the rising characteristic of following the actual opening degree VTA with respect to the target opening degree RTA is improved. These characteristics improve the controllability of the throttle valve 3.

ここでは、スロットルバルブ3の応答性を高めるためには、比例項VIP、積分項VII及び1階微分項VIDのそれぞれに対応する制御ゲインである比例定数KP、積分定数KI及び1階微分定数KDを相対的に大きくするのが有効と言われている。しかし、各定数KP,KI,KDを、単に大きくしただけでは、実開度VTAの挙動に発振現象が生じるおそれがあり、かえって電子スロットルバルブ1の制御が不安定になり、制御性が低下するおそれがある。   Here, in order to increase the responsiveness of the throttle valve 3, the proportional constant VIP, the integral constant KI, and the integral constant KI and the first derivative constant KD, which are control gains corresponding to the proportional term VIP, the integral term VII, and the first derivative term VID, respectively. It is said that it is effective to relatively increase. However, if the constants KP, KI, and KD are simply increased, an oscillation phenomenon may occur in the behavior of the actual opening degree VTA, so that the control of the electronic throttle valve 1 becomes unstable and the controllability decreases. There is a risk.

そこで、この実施形態では、駆動デューティ比DUTYの算出に当たって、コンピュータ22により開度偏差ERRORの値が2階微分されることにより開度偏差の2階微分値としての2階微分項VIAの値が算出される。そして、その2階微分項VIAの値が駆動デューティ比DUTYに加算されることにより、同デューティ比DUTYの値がコンピュータ22により補正されるようにしている。   Therefore, in this embodiment, when calculating the drive duty ratio DUTY, the value of the second-order differential term VIA as the second-order differential value of the opening deviation is obtained by performing the second-order differentiation of the value of the opening deviation ERROR by the computer 22. Is calculated. Then, the value of the second-order differential term VIA is added to the drive duty ratio DUTY, so that the computer 22 corrects the value of the duty ratio DUTY.

従って、2階微分項VIAの値は開度偏差ERRORの変化加速度を反映した値となり、その経時的な位相変化は、補正前の駆動デューティ比DUTYの経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。このため、2階微分項VIAの値により補正される駆動デューティ比DUTYについても、その経時的な位相変化が、補正前の駆動デューティ比DUTYの経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。これにより、モータ4が、開度偏差ERRORの変化を予測したかたちで制御され、開度偏差ERRORの変化に先行してスロットルバルブ3が開閉駆動されるようになる。このため、従来のPID制御を採用した制御装置のように各定数KP,KI,KDを単に大きくしただけで発振現象を生じさせる場合とは異なり、本実施形態の制御装置によれば、電子スロットルバルブ1の制御の応答性を高めることができ、しかも、その応答性を発振現象を生じさせることなく安定的に高めることができるようになる。   Therefore, the value of the second-order differential term VIA is a value reflecting the change acceleration of the opening degree error ERROR, and the time-dependent phase change is only a predetermined period with respect to the time-dependent phase change of the drive duty ratio DUTY before correction. It will be advanced. For this reason, also with respect to the drive duty ratio DUTY corrected by the value of the second-order differential term VIA, the temporal change in the phase is advanced by a predetermined period with respect to the temporal change in the drive duty ratio DUTY before correction. It will be. As a result, the motor 4 is controlled in such a manner that the change in the opening deviation ERROR is predicted, and the throttle valve 3 is opened and closed prior to the change in the opening deviation ERROR. For this reason, unlike the conventional control device employing the PID control, which simply causes the constants KP, KI, and KD to increase to cause an oscillation phenomenon, the electronic control device according to the present embodiment employs the electronic throttle. The responsiveness of the control of the valve 1 can be improved, and the responsiveness can be stably increased without causing an oscillation phenomenon.

特に、この実施形態では、モータ4に可動磁石型直流トルクモータを採用していることから、モータ4に供給される制御量、即ち駆動デューティ比DUTYに対し、構造上の理由から、出力軸10の動作の上で十分な応答性が得られ難い傾向がある。しかしながら、この実施形態では、上記したように開度偏差ERRORの変化を予測したかたちでモータ4が制御されることから、開度偏差ERRORの変化に先行してスロットルバルブ3が開閉駆動されることになる。この結果、モータ4に可動磁石型直流トルクモータを採用した電子スロットルバルブ1としても、その制御の応答性を安定的に高めることができるようになっている。   In particular, in this embodiment, since the movable magnet type DC torque motor is adopted as the motor 4, the control amount supplied to the motor 4, that is, the drive duty ratio DUTY is not controlled by the output shaft 10 for structural reasons. There is a tendency that it is difficult to obtain a sufficient responsiveness in the above operation. However, in this embodiment, since the motor 4 is controlled in such a manner that the change in the opening deviation ERROR is predicted as described above, the opening and closing of the throttle valve 3 is performed prior to the change in the opening deviation ERROR. become. As a result, even in the electronic throttle valve 1 employing the movable magnet type DC torque motor as the motor 4, the responsiveness of the control can be stably enhanced.

更には、この実施形態では、モータ4の出力軸10がスロットル軸5にギアを介さずに直接的に連結されることから、スロットルバルブ3の慣性がモータ4に直接かかることになり、その分だけモータ系の慣性が大きくなる傾向にある。しかしながら、この実施形態では、上記したようにモータ4が、開度偏差ERRORの変化を予測したかたちで制御されることから、開度偏差ERRORの変化に先行してスロットルバルブ3が開閉駆動されることになる。この結果、モータ4に直動式のモータを採用した電子スロットルバルブ1としても、その制御の応答性を安定的に高めることができるようになる。   Furthermore, in this embodiment, since the output shaft 10 of the motor 4 is directly connected to the throttle shaft 5 without using a gear, the inertia of the throttle valve 3 is directly applied to the motor 4, and accordingly, Only the inertia of the motor system tends to increase. However, in this embodiment, as described above, since the motor 4 is controlled in such a manner as to predict the change in the opening deviation ERROR, the throttle valve 3 is opened and closed prior to the change in the opening deviation ERROR. Will be. As a result, even if the electronic throttle valve 1 employs a direct-acting motor as the motor 4, the responsiveness of the control can be stably improved.

図6に本実施形態のPID制御の動作説明をタイムチャートに示す。このタイムチャートには、スロットルバルブ開度(目標開度RTA及び実開度VTA)、開度偏差の1階微分値(d(ERROR)/dt)、開度偏差の2階微分値(d2(ERROR)/dt2)及び駆動デューティ比DUTYの挙動を示す。
このタイムチャートに示すように、時刻t0において目標開度RTAが所定値T1から所定値T2に立ち上がると、時刻t0から時刻t2までの間で、実開度VTAが所定値T1から所定値T2へ向かって曲線的に増大する。このときの目標開度RTAと実開度VTAとの開度偏差の1階微分値(d(ERROR)/dt)は、中間の時刻t1において極小となる変化を示す。このときの駆動デューティ比DUTYの変化について、開度偏差の2階微分値(d2 (ERROR)/dt2)によって補正されない従来例の挙動を破線に、同じく2階微分値(d2(ERROR)/dt2 )によって補正される本実施形態の挙動を実線にそれぞれ示す。
タイムチャートからも明かなように、開度偏差の2階微分値(d2 (ERROR)/dt2 )の位相変化は、補正前の従来例の駆動デューティ比DUTYの位相変化に対して所定周期だけ進んでいることが分かる。このため、その2階微分値(d2(ERROR)/dt2)により補正される本実施形態の駆動デューティ比DUTYについても、その位相変化が、従来例のそれに対して所定周期だけ進んだものとなることが分かる。この位相の進みにより、モータ4が開度偏差ERRORの変化を予測したかたちで、応答遅れを補償したかたちで制御され、開度偏差ERRORの変化に先行してスロットルバルブ3の開度が制御されることになる。
FIG. 6 is a time chart illustrating the operation of the PID control according to the present embodiment. The time chart includes a throttle valve opening (a target opening RTA and an actual opening VTA), a first derivative of an opening deviation (d (ERROR) / dt), and a second derivative of an opening deviation (d 2). (ERROR) / dt 2 ) and the drive duty ratio DUTY.
As shown in this time chart, when the target opening RTA rises from the predetermined value T1 to the predetermined value T2 at time t0, the actual opening VTA changes from the predetermined value T1 to the predetermined value T2 from time t0 to time t2. It increases in a curve toward. At this time, the first derivative (d (ERROR) / dt) of the opening deviation between the target opening RTA and the actual opening VTA shows a minimal change at the intermediate time t1. Regarding the change of the drive duty ratio DUTY at this time, the behavior of the conventional example which is not corrected by the second order differential value (d 2 (ERROR) / dt 2 ) of the opening degree deviation is shown by a broken line, and the second order differential value (d 2 (ERROR) ) / Dt 2 ), the behavior of the present embodiment corrected by solid lines is shown by solid lines.
As is clear from the time chart, the phase change of the second-order differential value (d 2 (ERROR) / dt 2 ) of the opening degree deviation is a predetermined cycle with respect to the phase change of the drive duty ratio DUTY of the related art before correction. You can see that only advanced. Therefore, the drive duty ratio DUTY of the present embodiment corrected by the second-order differential value (d 2 (ERROR) / dt 2 ) also has a phase change advanced by a predetermined period with respect to that of the conventional example. It turns out that it becomes. Due to the advance of the phase, the motor 4 is controlled in such a manner that the change in the opening deviation ERROR is predicted and the response delay is compensated, and the opening of the throttle valve 3 is controlled prior to the change in the opening deviation ERROR. Will be.

この実施形態のPID制御では、開度偏差の2階微分値(d2 (ERROR)/dt2 )に基づいて駆動デューティ比DUTYが補正されることから、目標開度RTAの変化も駆動デューティ比DUTYの値に反映されることになる。即ち、開度偏差ERRORを埋めるために必要な駆動デューティ比DUTYの算出に2階微分値(d2(ERROR)/dt2)が使われることになる。このため、本実施形態のように、開度偏差ERRORを無くすことを目的とする制御、或いは、モータ4を直動式のトルクモータとしたことによる応答遅れの対処には好適である。 In the PID control of this embodiment, since the drive duty ratio DUTY is corrected based on the second-order differential value (d 2 (ERROR) / dt 2 ) of the opening deviation, the change in the target opening RTA is not changed. This will be reflected in the value of DUTY. That is, the second-order differential value (d 2 (ERROR) / dt 2 ) is used to calculate the drive duty ratio DUTY necessary to fill the opening deviation ERROR. For this reason, it is suitable for control aiming at eliminating the opening degree deviation ERROR as in the present embodiment, or for coping with a response delay caused by using the motor 4 as a direct-acting torque motor.

[第2の実施形態]
次に、本発明の電子スロットルバルブの制御装置を具体化した第2の実施形態を図面に従って説明する。
尚、以下に説明する各実施形態(本実施形態を含む)において、前記第1の実施形態における構成と同一の部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the electronic throttle valve control device of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following embodiments (including this embodiment), the same members and the like as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図7に本実施形態におけるPID制御系のブロック線図を示す。前記第1の実施形態では、図5のブロック線図に示すように、開度偏差ERRORを2階微分することにより算出される2階微分値(d2(ERROR)/dt2)、即ち2階微分項VIAに基づいて駆動デューティ比DUTYを補正するようにした。これに対し、本実施形態では、実開度VTAを2階微分することにより算出される実開度の2階微分値、即ち2階微分項V2に基づいて駆動デューティ比DUTYを補正するようにしている点で第1の実施形態と異なる。この実施形態では、コンピュータ22が本発明の制御量補正手段を構成している。 FIG. 7 shows a block diagram of the PID control system in the present embodiment. In the first embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 5, the second order differential value (d 2 (ERROR) / dt 2 ) calculated by performing the second order differentiation of the opening deviation ERROR, that is, 2 The drive duty ratio DUTY is corrected based on the second derivative term VIA. On the other hand, in the present embodiment, the drive duty ratio DUTY is corrected based on the second-order differential value of the actual opening calculated by second-order differentiation of the actual opening VTA, that is, the second-order differential term V2. This is different from the first embodiment in that In this embodiment, the computer 22 constitutes the control amount correcting means of the present invention.

具体的には、本実施形態のPID制御系では、目標開度RTAと実開度VTAとの開度偏差ERRORの値に基づいて算出された比例項VIP、積分項VII及び1階微分項VIDの値が互いに加算されることにより、駆動デューティ比DUTYの値が算出される。更に、その駆動デューティ比DUTYの値から実開度の2階微分項V2が減算されることにより、駆動デューティ比DUTYが補正される。そして、この補正された駆動デューティ比DUTYの値がPWM方式の出力手段である駆動回路25からモータ4へ出力されることにより、スロットルバルブ3が開閉駆動される。スロットルセンサ6により検出される実開度VTAの値は開度偏差ERRORの値の算出にフィードバックされると共に、その実開度VTAの2階微分項V2の値が、開度偏差ERRORの値に基づいて算出された駆動デューティ比DUTYの補正に供されるのである。   Specifically, in the PID control system of the present embodiment, the proportional term VIP, the integral term VII, and the first derivative term VII are calculated based on the value of the opening deviation ERROR between the target opening RTA and the actual opening VTA. Are added to each other to calculate the value of the drive duty ratio DUTY. Further, the drive duty ratio DUTY is corrected by subtracting the second-order differential term V2 of the actual opening from the value of the drive duty ratio DUTY. Then, the corrected drive duty ratio DUTY value is output to the motor 4 from the drive circuit 25 which is the output means of the PWM system, so that the throttle valve 3 is opened and closed. The value of the actual opening VTA detected by the throttle sensor 6 is fed back to the calculation of the value of the opening deviation ERROR, and the value of the second derivative V2 of the actual opening VTA is determined based on the value of the opening deviation ERROR. This is used for correcting the drive duty ratio DUTY calculated as above.

以上説明したように、この実施形態の電子スロットルバルブの制御装置によれば、コンピュータ22により実開度VTAの値が2階微分されることにより実開度の2階微分項V2が算出され、その2階微分項V2に基づいて駆動デューティ比DUTYの値がコンピュータ22により補正される。   As described above, according to the electronic throttle valve control device of this embodiment, the second-order differential term V2 of the actual opening is calculated by the computer 22 performing the second-order differentiation on the value of the actual opening VTA, The computer 22 corrects the value of the drive duty ratio DUTY based on the second derivative term V2.

従って、この制御装置のPID制御によれば、実開度の2階微分項V2は実開度VTAの変化加速度を反映した値となり、その経時的な位相変化は、補正前の駆動デューティ比DUTYの経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。このため、実開度の2階微分項V2の値により補正される駆動デューティ比DUTYについても、その経時的な位相変化は、補正前の駆動デューティ比DUTYの経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。これにより、モータ4が実開度VTAの変化を予測したかたちで制御されることになり、実開度VTAの変化に先行してスロットルバルブ3が開閉駆動されることになる。この結果、電子スロットルバルブ制御の応答性を安定的に高めることができるようになる。しかも、モータ4に可動磁石型直流トルクモータを採用した電子スロットルバルブ1として、或いは、モータ4に直動式のモータを採用した電子スロットルバルブ1としても、その制御の応答性を安定的に高めることができるようになる。   Therefore, according to the PID control of this control device, the second-order differential term V2 of the actual opening degree is a value reflecting the change acceleration of the actual opening degree VTA, and the time-dependent phase change is due to the drive duty ratio DUTY before correction. Is advanced by a predetermined period with respect to the phase change with time. For this reason, even with respect to the drive duty ratio DUTY corrected by the value of the second-order differential term V2 of the actual opening, the temporal change in the phase is a predetermined value with respect to the temporal change in the drive duty ratio DUTY before correction. It will be advanced by the period. As a result, the motor 4 is controlled in a manner predicting a change in the actual opening VTA, and the throttle valve 3 is opened and closed prior to the change in the actual opening VTA. As a result, the responsiveness of the electronic throttle valve control can be stably improved. In addition, even if the electronic throttle valve 1 employs a movable magnet type DC torque motor as the motor 4 or the electronic throttle valve 1 employs a direct-acting motor as the motor 4, the responsiveness of the control is stably improved. Will be able to do it.

[第3の実施形態]
次に、本発明(請求項1,3,4の発明)の電子スロットルバルブの制御装置を具体化した第3の実施形態を図面に従って説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the electronic throttle valve control device according to the present invention (inventions of claims 1, 3 and 4) will be described with reference to the drawings.

図8にコンピュータ22が実行する電子スロットルバルブ1の制御プログラムの内容に関するフローチャートを示す。この制御プログラムは、微分先行型のPID制御である点において前記第1及び第2の実施形態のPID制御と異なる。この実施形態では、コンピュータ22が本発明の実開度補正手段を構成している。   FIG. 8 is a flowchart showing the contents of the control program for the electronic throttle valve 1 executed by the computer 22. This control program differs from the PID control of the first and second embodiments in that it is a differential leading PID control. In this embodiment, the computer 22 constitutes the actual opening correction means of the present invention.

処理がこのルーチンへ移行すると、コンピュータ22は、ステップ200において、実開度VTAを1階微分することにより1階微分項V1を算出する。コンピュータ22は、この演算を、スロットルセンサ6で検出されて第1のA/Dコンバータ23から出力される実開度信号sigVに基づいて次式(6)に従って行う。
V1=KD*(d(VTA)/dt) …(6)
ここで、「KD」は1階微分定数である。
When the process proceeds to this routine, in step 200, the computer 22 calculates the first order differential term V1 by performing the first order differentiation of the actual opening degree VTA. The computer 22 performs this calculation based on the actual opening signal sigV detected by the throttle sensor 6 and output from the first A / D converter 23 according to the following equation (6).
V1 = KD * (d (VTA) / dt) (6)
Here, “KD” is a first-order differential constant.

ステップ210において、コンピュータ22は、実開度VTAを2階微分することにより2階微分項V2を算出する。コンピュータ22は、この演算を、スロットルセンサ6で検出されて第1のA/Dコンバータ23から出力される実開度信号sigVに基づいて次式(7)に従って行う。
V2=KA*(d2(VTA)/dt2) …(7)
ここで、「KA」は2階微分定数である。
In step 210, the computer 22 calculates the second-order differential term V2 by performing the second-order differentiation on the actual opening degree VTA. The computer 22 performs this calculation according to the following equation (7) based on the actual opening signal sigV detected by the throttle sensor 6 and output from the first A / D converter 23.
V2 = KA * (d 2 (VTA) / dt 2 ) (7)
Here, “KA” is a second-order differential constant.

ステップ230において、コンピュータ22は、実開度VTAの値に1階微分項V1及び2階微分項V2の値をそれぞれ加算補正した値を目標開度RTAの値kから減算することにより、開度偏差ERRORの値を算出する。コンピュータ22は、この演算を、各センサ6,7で検出され、各A/Dコンバータ23,24から出力される目標開度信号sigR及び実開度信号sigVに基づいて行う。   In step 230, the computer 22 subtracts the value obtained by adding the values of the first-order differential term V1 and the value of the second-order differential term V2 to the value of the actual opening degree VTA from the value k of the target opening degree RTA, thereby obtaining the opening degree. Calculate the value of the deviation ERROR. The computer 22 performs this calculation based on the target opening signal sigR and the actual opening signal sigV detected by the sensors 6 and 7 and output from the A / D converters 23 and 24.

ステップ240において、コンピュータ22は、算出された開度偏差ERRORの値に基づきフィードバック補正項の一つである比例項VIPの値を算出する。コンピュータ22は、前述した式(1)に従って比例項VIPの値を算出する。   In step 240, the computer 22 calculates the value of the proportional term VIP, which is one of the feedback correction terms, based on the calculated value of the opening deviation ERROR. The computer 22 calculates the value of the proportional term VIP according to the above equation (1).

ステップ250において、コンピュータ22は、算出された開度偏差ERRORの値に基づきフィードバック補正項の一つである積分項VIIの値を算出する。コンピュータ22は、前述した式(2)に従って積分項VIIの値を算出する。   In step 250, the computer 22 calculates the value of the integral term VII, which is one of the feedback correction terms, based on the calculated value of the opening deviation ERROR. The computer 22 calculates the value of the integral term VII according to the above equation (2).

ステップ260において、コンピュータ22は、上記算出された各項VIP,VIIの値を加算することにより、制御量としての駆動デューティ比DUTYの値を算出する。   In step 260, the computer 22 calculates the value of the drive duty ratio DUTY as a control amount by adding the calculated values of the terms VIP and VII.

そして、ステップ270において、コンピュータ22は、モータ4を制御するために、即ちスロットルバルブ3を制御するために、算出された駆動デューティ比DUTYを駆動回路25へ出力し、その後の処理を一旦終了する。   Then, in step 270, the computer 22 outputs the calculated drive duty ratio DUTY to the drive circuit 25 in order to control the motor 4, that is, to control the throttle valve 3, and temporarily ends the subsequent processing. .

ここで、上記の微分先行型PID制御系を図9にブロック線図で示す。このブロック線図からも分かるように、微分先行型PID制御系では、開度偏差ERRORの算出に先立って実開度VTAの値に基づき1階微分項V1及び2階微分項VIA2がそれぞれ算出される。そして、目標開度RTAと、実開度VTA、1階微分項V1及び2階微分項V2の加算値との開度偏差ERRORの値に基づいて比例項VIP及び積分項VIIの値がそれぞれ算出され、それらの値が互いに加算されることにより駆動デューティ比DUTYの値が算出される。その駆動デューティ比DUTYの値がPWM方式の出力手段である駆動回路25からモータ4へ出力されることにより、スロットルバルブ3が開閉駆動される。そして、スロットルセンサ6により検出されるスロットルバルブ3の実開度VTAの値が、1階微分項V1及び2階微分項V2の値の算出に先行して使用されると共に、開度偏差ERRORの値の算出にフィードバックされることにより、実開度VTAが目標開度RTAに近付けられる。   Here, the above differential leading PID control system is shown in a block diagram in FIG. As can be seen from the block diagram, in the differential leading PID control system, the first-order differential term V1 and the second-order differential term VIA2 are calculated based on the value of the actual opening degree VTA before calculating the opening degree error ERROR. You. Then, the values of the proportional term VIP and the integral term VII are calculated based on the value of the opening degree error ERROR between the target opening degree RTA and the actual opening degree VTA and the sum of the first-order differential term V1 and the second-order differential term V2. Then, the values are added to each other to calculate the value of the drive duty ratio DUTY. The value of the drive duty ratio DUTY is output to the motor 4 from the drive circuit 25 which is the output means of the PWM system, so that the throttle valve 3 is opened and closed. Then, the value of the actual opening degree VTA of the throttle valve 3 detected by the throttle sensor 6 is used prior to the calculation of the values of the first order differential term V1 and the second order differential term V2, and the value of the opening degree error ERROR is calculated. The feedback to the calculation of the value brings the actual opening VTA closer to the target opening RTA.

以上説明したように、この実施形態の電子スロットルバルブの制御装置によれば、第1の実施形態の制御装置とは異なり、開度偏差ERRORの算出に先行して、実開度VTAが1階微分及び2階微分されることにより実開度の1階微分項V1及び2階微分項V2の値がコンピュータ22により算出される。それら1階微分項V1及び2階微分項V2の値に基づいて実開度VTAがコンピュータ22により補正される。そして、設定される目標開度RTAの値と、補正された実開度VTAの値との開度偏差ERRORの値がコンピュータ22により算出される。その算出される開度偏差ERRORの値に基づいて制御量としての駆動デューティ比DUTYの値がコンピュータ22により算出される。そして、その算出される駆動デューティ比DUTYの値に基づいてモータ4がコンピュータ22によりフィードバック制御(PID制御)されることにより、スロットルバルブ3が開閉駆動され、その実開度VTAの値が目標開度RTAの値に近付けられる。   As described above, according to the control device for the electronic throttle valve of the present embodiment, unlike the control device of the first embodiment, the actual opening degree VTA is reduced to the first floor prior to the calculation of the opening degree error ERROR. The computer 22 calculates the values of the first-order differential term V1 and the second-order differential term V2 of the actual opening by the differentiation and the second-order differentiation. The actual opening degree VTA is corrected by the computer 22 based on the values of the first derivative term V1 and the second derivative term V2. Then, the computer 22 calculates the value of the opening deviation ERROR between the value of the set target opening RTA and the corrected value of the actual opening VTA. The computer 22 calculates a value of the drive duty ratio DUTY as a control amount based on the calculated value of the opening deviation ERROR. The computer 4 performs feedback control (PID control) of the motor 4 based on the calculated value of the drive duty ratio DUTY to open and close the throttle valve 3, and the value of the actual opening degree VTA is set to the target opening degree. It approaches the value of RTA.

ここで、上記の微分先行型PID制御によれば、開度偏差ERRORの値に基づいて算出される比例項VIP及び積分項VIIのそれぞれの値に基づいて駆動デューティ比DUTYの値が算出される。このため、駆動デューティ比DUTYは、PID制御におけるフィードバック補正項である比例項VIP及び積分項VIIのそれぞれの特性を反映した値となる。従って、比例項VIPの値が大きくなることにより、目標開度RTAに対する実開度VTAの追従性が改善されることになる。積分項VIIによれば、比例項VIPだけではとりきれない定常偏差が補償されることになる。   Here, according to the above differential leading PID control, the value of the drive duty ratio DUTY is calculated based on the respective values of the proportional term VIP and the integral term VII calculated based on the value of the opening degree error ERROR. . Therefore, the drive duty ratio DUTY is a value reflecting the characteristics of the proportional term VIP and the integral term VII, which are feedback correction terms in PID control. Therefore, the followability of the actual opening degree VTA to the target opening degree RTA is improved by increasing the value of the proportional term VIP. According to the integral term VII, a steady-state error that cannot be obtained only by the proportional term VIP is compensated.

ここでは、スロットルバルブ3の応答性を高めるためには、比例項VIP及び積分項VIIにそれぞれ対応する制御ゲインである比例定数KP及び積分定数KIを相対的に大きくするのが有効と言われている。しかし、各定数KP,KIを、単に大きくしただけでは、実開度VTAの挙動に発振現象が生じるおそれがあり、かえって電子スロットルバルブ1の制御が不安定になり、制御性が低下するおそれがある。   Here, it is said that in order to increase the response of the throttle valve 3, it is effective to relatively increase the proportional constant KP and the integral constant KI, which are the control gains corresponding to the proportional term VIP and the integral term VII, respectively. I have. However, if the constants KP and KI are simply increased, an oscillation phenomenon may occur in the behavior of the actual opening degree VTA. On the contrary, the control of the electronic throttle valve 1 may become unstable and the controllability may decrease. is there.

そこで、この実施形態では、駆動デューティ比DUTYの算出に当たって、開度偏差ERRORの算出に先行して実開度VTAが2階微分されることにより実開度の2階微分値、即ち2階微分項V2の値が算出される。そして、その2階微分項V2の値により実開度VTAの値が加算補正されることにより、駆動デューティ比DUTYの値がコンピュータ22により補正されることになる。   Therefore, in this embodiment, in calculating the drive duty ratio DUTY, the actual opening degree VTA is second-order differentiated prior to the calculation of the opening degree deviation ERROR, so that the second-order differential value of the actual opening degree, that is, the second-order differential The value of the term V2 is calculated. Then, by adding and correcting the value of the actual opening degree VTA based on the value of the second-order differential term V2, the value of the drive duty ratio DUTY is corrected by the computer 22.

従って、実開度の2階微分項V2の値は、実開度VTAの変化加速度を反映した値となり、その経時的な位相変化は、補正前の駆動デューティ比DUTYの経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。このため、実開度の2階微分項V2により補正される駆動デューティ比DUTYについても、その経時的な位相変化は、補正前の駆動デューティ比DUTYの経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。これにより、モータ4が、実開度VTAの変化を予測したかたちで制御され、実開度VTAの変化に先行してスロットルバルブ3が開閉駆動されることになる。このため、従来の微分先行型PID制御を採用した制御装置とは異なり、各定数KP,KIを単に大きくしただけで発振現象を生じさせる場合とは異なり、本実施形態の制御装置によれば、電子スロットルバルブ1の制御応答性を高めることができ、しかも、その応答性を発振現象を伴うことなく安定的に高めることができるようになる。特に、モータ4に可動磁石型直流トルクモータを採用した電子スロットルバルブ1としても、その制御応答性を安定的に高めることができる。更には、モータ4に直動式のモータを採用した電子スロットルバルブ1としても、その制御の応答性を安定的に高めることができるようになる。   Therefore, the value of the second-order differential term V2 of the actual opening is a value reflecting the change acceleration of the actual opening VTA, and the temporal change in the phase is equivalent to the temporal change in the drive duty ratio DUTY before correction. On the other hand, it advances by a predetermined period. For this reason, even with respect to the drive duty ratio DUTY corrected by the second-order differential term V2 of the actual opening, the temporal change in the drive duty ratio DUTY is only a predetermined period with respect to the temporal change in the drive duty ratio DUTY before correction. It will be advanced. As a result, the motor 4 is controlled in such a manner that the change in the actual opening VTA is predicted, and the throttle valve 3 is opened and closed prior to the change in the actual opening VTA. For this reason, unlike the conventional control device employing the differential leading type PID control, unlike the case where the oscillation phenomenon is caused by simply increasing each of the constants KP and KI, according to the control device of the present embodiment, The control responsiveness of the electronic throttle valve 1 can be enhanced, and the responsiveness can be stably enhanced without causing an oscillation phenomenon. In particular, even when the electronic throttle valve 1 employs a movable magnet type DC torque motor as the motor 4, the control responsiveness can be stably enhanced. Further, even with the electronic throttle valve 1 employing a direct-acting motor as the motor 4, the responsiveness of the control can be stably improved.

図10に本実施形態における微分先行型PID制御の動作説明をタイムチャートに示す。このタイムチャートには、スロットルバルブ開度(目標開度RTA及び実開度VTA)及び駆動デューティ比DUTYの挙動を示す。このタイムチャートに示すように、時刻t0において目標開度RTAが所定値T1から所定値T2に立ち上がると、時刻t0から時刻t3までの間で、実開度VTAが所定値T1から所定値T2へ向かって曲線的に増大する。このときの実開度VTAをその1階微分項V1のみで補正した値(VTA+V1)は、破線で示すように、中間の時刻t2において極大となる変化を示し、それに対応して駆動デューティ比DUTYは、破線で示すように、同時刻t2において極小となる変化を示す。これに対し、このときの実開度VTAをその1階微分項V1及び2階微分項V2で補正した値(VTA+V1+V2)は、実線で示すように、時刻t2よりも早い時刻t1において極大となる変化を示し、それに対応して駆動デューティ比DUTYは、実線で示すように、同時刻t1において極小となる変化を示す。
このタイムチャートからも明かなように、実開度VTAをその1階微分項V1及び2階微分項V2で補正した値(VTA+V1+V2)の位相変化は、実開度VTAをその1階微分項V1のみで補正した値(VTA+V1)の位相変化に対して所定周期だけ進んでいることが分かる。このため、2階微分項V2により補正された実開度VTAと目標開度RTAとの開度偏差ERRORに基づいて算出される駆動デューティ比DUTYについても、その位相変化が、従来例のそれに対して所定周期だけ進んだものとなることが分かる。この位相の進みにより、モータ4が実開度VTAの変化を予測したかたちで、応答遅れを補償したかたちで制御され、実開度VTAの変化に先行してスロットルバルブ3の開度が制御されるのである。
FIG. 10 is a time chart illustrating the operation of the differential leading PID control according to the present embodiment. This time chart shows the behavior of the throttle valve opening (target opening RTA and actual opening VTA) and the drive duty ratio DUTY. As shown in this time chart, when the target opening RTA rises from the predetermined value T1 to the predetermined value T2 at time t0, the actual opening VTA changes from the predetermined value T1 to the predetermined value T2 from time t0 to time t3. It increases in a curve toward. The value (VTA + V1) obtained by correcting the actual opening degree VTA at this time only by the first-order differential term V1 shows a change that becomes maximum at the intermediate time t2, as indicated by the broken line, and the drive duty ratio DUTY Indicates a minimal change at the same time t2 as indicated by a broken line. On the other hand, the value (VTA + V1 + V2) obtained by correcting the actual opening degree VTA at this time by the first-order differential term V1 and the second-order differential term V2 becomes a maximum at time t1 earlier than time t2, as indicated by the solid line. And the drive duty ratio DUTY shows a minimum change at the same time t1, as shown by the solid line.
As is clear from this time chart, the phase change of the value (VTA + V1 + V2) obtained by correcting the actual opening degree VTA by the first-order differential term V1 and the second-order differential term V2 is obtained by changing the actual opening degree VTA to the first-order differential term V1. It can be seen that the phase change of the value (VTA + V1) corrected only by a predetermined period is advanced by a predetermined period. Therefore, the phase change of the drive duty ratio DUTY calculated based on the opening deviation ERROR between the actual opening VTA and the target opening RTA corrected by the second derivative term V2 is different from that of the conventional example. It can be seen that the data is advanced by a predetermined period. Due to the advance of the phase, the motor 4 is controlled in such a manner that the change in the actual opening VTA is predicted and the response delay is compensated, and the opening of the throttle valve 3 is controlled prior to the change in the actual opening VTA. Because

この実施形態の微分先行型PID制御では、開度偏差ERRORの算出に供される実開度VTAがその実開度VTAの2階微分項V2に基づいて補正されることから、モータ4の慣性による動作変化の遅れに対して好適である。しかも、2階微分項V2の値が積分項VIIにも反映されることから、積分項VIIが特に有効に働くスロットルバルブ3の微小開度域において、その積分項VIIの効果が高くなる。   In the differential leading PID control of this embodiment, the actual opening VTA used for calculating the opening deviation ERROR is corrected based on the second-order differential term V2 of the actual opening VTA. This is suitable for delay in operation change. In addition, since the value of the second-order differential term V2 is also reflected in the integral term VII, the effect of the integral term VII is enhanced in the minute opening range of the throttle valve 3 where the integral term VII works particularly effectively.

[第4の実施形態]
次に、本発明(請求項2〜4の発明)の電子スロットルバルブの制御装置を具体化した第4の実施形態を図面に従って説明する。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment of the electronic throttle valve control device according to the present invention (the second to fourth aspects of the present invention) will be described with reference to the drawings.

図11に本実施形態における微分先行型PID制御系のブロック線図を示す。前記第3の実施形態では、図9のブロック線図に示すように、実開度VTAを2階微分することにより算出される2階微分値、即ち2階微分項V2の値に基づいて実開度VTAを補正するようにした。これに対し、本実施形態では、開度偏差ERRORを2階微分することにより算出される2階微分値、即ち2階微分項VIAに基づいて駆動デューティ比DUTYを補正するようにしている点で第3の実施形態と異なる。この実施形態では、コンピュータ22が本発明の制御量補正手段を構成している。   FIG. 11 is a block diagram of a differential leading PID control system according to the present embodiment. In the third embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 9, the actual difference is calculated based on the second-order differential value calculated by performing the second-order differentiation of the actual opening degree VTA, that is, based on the value of the second-order differential term V2. The opening degree VTA was corrected. On the other hand, in the present embodiment, the drive duty ratio DUTY is corrected based on the second-order differential value calculated by second-order differentiation of the opening degree error ERROR, that is, the second-order differential term VIA. This is different from the third embodiment. In this embodiment, the computer 22 constitutes the control amount correcting means of the present invention.

具体的には、本実施形態の微分先行型PID制御系では、実開度VTAの1階微分項V1により補正された実開度VTAと目標開度RTAとの開度偏差ERRORの値に基づいて比例項VIP、積分項VII及び2階微分項VIAの値がそれぞれ算出される。そして、それら算出された比例項VIP、積分項VII及び2階微分項VIAの値が互いに加算されることにより、駆動デューティ比DUTYの値が算出される。そして、この算出された駆動デューティ比DUTYの値がPWM方式の出力手段である駆動回路25からモータ4へ出力されることにより、スロットルバルブ3が開閉駆動される。スロットルセンサ6により検出される実開度VTAの値は1階微分項V1の値の先行的な算出に供されると共に、開度偏差ERRORの値の算出にフィードバックされるのである。   Specifically, in the differential leading PID control system of the present embodiment, the differential opening type PID control system is based on the value of the opening deviation ERROR between the actual opening VTA corrected by the first order differential term V1 of the actual opening VTA and the target opening RTA. Thus, the values of the proportional term VIP, the integral term VII, and the second derivative term VIA are calculated. Then, the values of the calculated proportional term VIP, integral term VII, and second derivative term VIA are added to each other to calculate the value of the drive duty ratio DUTY. Then, the calculated value of the drive duty ratio DUTY is output to the motor 4 from the drive circuit 25 which is the output means of the PWM system, so that the throttle valve 3 is opened and closed. The value of the actual opening degree VTA detected by the throttle sensor 6 is used for the advance calculation of the value of the first derivative term V1 and is fed back to the calculation of the value of the opening degree error ERROR.

以上説明したように、この実施形態の電子スロットルバルブの制御装置によれば、微分先行型PID制御系において、コンピュータ22により開度偏差ERRORの値が2階微分されることにより開度偏差の2階微分項VIAが算出され、その2階微分項VIAに基づいて駆動デューティ比DUTYの値がコンピュータ22により算出される。   As described above, according to the electronic throttle valve control device of this embodiment, in the differential leading type PID control system, the computer 22 differentiates the value of the opening deviation ERROR by the second order to obtain the opening deviation 2 The second derivative term VIA is calculated, and the computer 22 calculates the value of the drive duty ratio DUTY based on the second derivative term VIA.

従って、開度偏差の2階微分値、即ち2階微分項VIAは開度偏差ERRORの変化加速度を反映した値となり、その経時的な位相変化は、補正前の駆動デューティ比DUTYの経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。このため、開度偏差の2階微分項VIAにより補正される駆動デューティ比DUTYについても、その経時的な位相変化は、補正前の駆動デューティ比DUTYの経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。これにより、モータ4が、開度偏差ERRORの変化を予測したかたちで制御され、開度偏差ERRORの変化に先行してスロットルバルブ3が開閉駆動されることになる。この結果、電子スロットルバルブの制御応答性を安定的に高めることができるようになる。しかも、モータ4に可動磁石型直流トルクモータを採用した電子スロットルバルブ1としても、或いは、モータ4に直動式のモータを採用した電子スロットルバルブ1としても、その制御応答性を安定的に高めることができるようになる。   Therefore, the second-order differential value of the opening degree deviation, that is, the second-order differential term VIA, is a value reflecting the change acceleration of the opening degree error ERROR, and the temporal change of the phase is the temporal change of the drive duty ratio DUTY before correction. The phase is advanced by a predetermined period with respect to the phase change. For this reason, even with respect to the drive duty ratio DUTY corrected by the second-order differential term VIA of the opening degree deviation, the temporal change of the drive duty ratio DUTY is a predetermined period with respect to the temporal change of the drive duty ratio DUTY before correction. It will be advanced. As a result, the motor 4 is controlled in such a manner as to predict the change in the opening deviation ERROR, and the throttle valve 3 is opened and closed prior to the change in the opening deviation ERROR. As a result, the control responsiveness of the electronic throttle valve can be stably improved. Moreover, the control response of the electronic throttle valve 1 employing a movable magnet type DC torque motor as the motor 4 or the electronic throttle valve 1 employing a direct-acting motor as the motor 4 is stably enhanced. Will be able to do it.

[第5の実施形態]
次に、本発明の電子スロットルバルブの制御装置を具体化した第5の実施形態を図面に従って説明する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the electronic throttle valve control device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図12に本実施形態における微分先行型PID制御系のブロック線図を示す。前記第4の実施形態では、図11のブロック線図に示すように、微分先行型PID制御系において、開度偏差ERRORを2階微分することにより算出される2階微分値、即ち2階微分項VIAの値に基づいて駆動デューティ比DUTYを補正するようにしている。これに対し、この実施形態では、微分先行型PID制御系において、実開度VTAを2階微分することにより算出される実開度の2階微分値、即ち2階微分項V2の値に基づき、算出される駆動デューティ比DUTYを補正するようにしている点で前記第4の実施形態と異なる。この実施形態では、コンピュータ22が本発明の制御量補正手段を構成している。   FIG. 12 is a block diagram of a differential leading PID control system according to the present embodiment. In the fourth embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 11, in the differential leading PID control system, the second order differential value calculated by performing the second order differentiation of the opening degree error ERROR, that is, the second order differential The drive duty ratio DUTY is corrected based on the value of the term VIA. On the other hand, in the present embodiment, in the differential leading PID control system, based on the second-order differential value of the actual opening calculated by performing the second-order differentiation of the actual opening VTA, that is, the value of the second-order differential term V2 The fourth embodiment differs from the fourth embodiment in that the calculated drive duty ratio DUTY is corrected. In this embodiment, the computer 22 constitutes the control amount correcting means of the present invention.

具体的には、本実施形態の微分先行型PID制御系では、実開度VTAの1階微分項V1の値により先行的に補正された実開度VTAと目標開度RTAとの開度偏差ERRORの値に基づいて比例項VIP及び積分項VIIの値がそれぞれ算出される。そして、それら比例項VIP及び積分項VIIの値が互いに加算されることにより、駆動デューティ比DUTYの値が算出される。更に、この駆動デューティ比DUTYの値から実開度の2階微分項V2の値が減算されることにより、駆動デューティ比DUTYの値が補正される。そして、この補正された駆動デューティ比DUTYの値がPWM方式の出力手段である駆動回路25からモータ4へ出力されることにより、スロットルバルブ3が開閉駆動される。スロットルセンサ6により検出される実開度VTAの値は開度偏差ERRORの値の算出にフィードバックされると共に、実開度VTAの2階微分項V2の算出に供されるのである。   Specifically, in the differential leading PID control system according to the present embodiment, the opening deviation between the actual opening VTA and the target opening RTA, which is corrected in advance by the value of the first order differential term V1 of the actual opening VTA. The values of the proportional term VIP and the integral term VII are calculated based on the value of the ERROR. Then, by adding the values of the proportional term VIP and the integral term VII to each other, the value of the drive duty ratio DUTY is calculated. Furthermore, the value of the drive duty ratio DUTY is corrected by subtracting the value of the second order differential term V2 of the actual opening from the value of the drive duty ratio DUTY. Then, the corrected drive duty ratio DUTY value is output to the motor 4 from the drive circuit 25 which is the output means of the PWM system, so that the throttle valve 3 is opened and closed. The value of the actual opening degree VTA detected by the throttle sensor 6 is fed back to the calculation of the value of the opening degree deviation ERROR, and is used for calculating the second-order differential term V2 of the actual opening degree VTA.

以上説明したように、この実施形態の電子スロットルバルブの制御装置によれば、微分先行型PID制御系において、コンピュータ22により実開度VTAの値が2階微分されることにより実開度の2階微分項V2の値が算出され、その2階微分項V2の値に基づいて駆動デューティ比DUTYの値がコンピュータ22により補正される。   As described above, according to the electronic throttle valve control device of the present embodiment, the value of the actual opening degree VTA is second-order differentiated by the computer 22 in the differential leading PID control system, so that the actual opening degree is 2 The value of the second derivative term V2 is calculated, and the computer 22 corrects the value of the drive duty ratio DUTY based on the value of the second derivative term V2.

従って、この微分先行型PID制御によれば、実開度の2階微分項V2の値は実開度VTAの変化加速度を反映した値となり、その経時的な位相変化は、補正前の駆動デューティ比DUTYの経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。このため、実開度の2階微分項V2により補正される駆動デューティ比DUTYについても、その経時的な位相変化は、補正前の駆動デューティ比DUTYの経時的な位相変化に対して所定周期だけ進んだものとなる。これにより、モータ4が実開度VTAの変化を予測したかたちで制御されることになり、実開度VTAの変化に先行してスロットルバルブ3が開閉駆動されることになる。この結果、電子スロットルバルブの制御応答性を安定的に高めることができるようになる。しかも、モータ4に可動磁石型直流トルクモータを採用した電子スロットルバルブ1としても、或いは、モータ4に直動式のモータを採用した電子スロットルバルブ1としても、その制御応答性を安定的に高めることができるようになる。   Therefore, according to this differential leading PID control, the value of the second-order differential term V2 of the actual opening is a value reflecting the change acceleration of the actual opening VTA, and the temporal change in the phase is the driving duty before correction. The ratio is advanced by a predetermined period with respect to the time-dependent phase change of the ratio DUTY. For this reason, even with respect to the drive duty ratio DUTY corrected by the second-order differential term V2 of the actual opening, the temporal change in the drive duty ratio DUTY is only a predetermined period with respect to the temporal change in the drive duty ratio DUTY before correction. It will be advanced. As a result, the motor 4 is controlled in a manner predicting a change in the actual opening VTA, and the throttle valve 3 is opened and closed prior to the change in the actual opening VTA. As a result, the control responsiveness of the electronic throttle valve can be stably improved. Moreover, the control response of the electronic throttle valve 1 employing a movable magnet type DC torque motor as the motor 4 or the electronic throttle valve 1 employing a direct-acting motor as the motor 4 is stably enhanced. Will be able to do it.

尚、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することができる。   The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented as follows without departing from the spirit of the invention.

(1)前記第1及び第2の実施形態では、PID制御系において、開度偏差ERRORに基づいて算出される比例項VID、積分項VII及び1階微分項VIDの値に基づいて駆動デューティ比DUTYの値を算出するようにした。これに対して、開度偏差ERRORに基づいて算出される比例項VID、積分項VII及び1階微分項VIDの値の一つ又は二つに基づいて駆動デューティ比DUTYの値を算出するようにしてもよい。   (1) In the first and second embodiments, in the PID control system, the drive duty ratio is calculated based on the values of the proportional term VID, the integral term VII, and the first derivative term VID calculated based on the opening deviation ERROR. The value of DUTY was calculated. On the other hand, the value of the drive duty ratio DUTY is calculated based on one or two of the values of the proportional term VID, the integral term VII, and the first derivative term VID calculated based on the opening deviation ERROR. May be.

(2)前記第3〜第5の実施形態では、微分先行型PID制御系において、開度偏差ERRORに基づいて算出される比例項VID及び積分項VIIの値に基づいて駆動デューティ比DUTYの値を算出するようにした。これに対して、開度偏差ERRORの値に基づいて算出される比例項VID又は積分項VIIに基づいて駆動デューティ比DUTYの値を算出するようにしてもよい。   (2) In the third to fifth embodiments, in the differential leading PID control system, the value of the drive duty ratio DUTY based on the value of the proportional term VID and the value of the integral term VII calculated based on the opening degree error ERROR Was calculated. On the other hand, the value of the drive duty ratio DUTY may be calculated based on the proportional term VID or the integral term VII calculated based on the value of the opening deviation ERROR.

(3)前記各実施形態では、モータ4として、出力軸11を所定の作動角度範囲内で回動可能とした可動磁石型直流トルクモータを使用し、出力軸11をスロットル軸5にギアを介さずに直接的に連結するようにした。これに対し、モータ4として、通常の直流モータを使用し、出力軸11をスロットル軸5にギアを介して間接的に連結するようにしてもよい。   (3) In each of the above embodiments, a movable magnet type DC torque motor that enables the output shaft 11 to rotate within a predetermined operating angle range is used as the motor 4, and the output shaft 11 is connected to the throttle shaft 5 via a gear. Without direct connection. On the other hand, a normal DC motor may be used as the motor 4 and the output shaft 11 may be indirectly connected to the throttle shaft 5 via a gear.

第1の実施形態に係り、電子スロットルバルブ及びその制御装置を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an electronic throttle valve and a control device thereof according to the first embodiment. 単極可動磁石型直流トルクモータを示す構成図。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a single-pole movable magnet type DC torque motor. モータの角度−トルク特性を示すグラフ。4 is a graph showing motor angle-torque characteristics. 制御プログラムの内容を示すフローチャート。5 is a flowchart showing the contents of a control program. PID制御系を示すブロック線図。FIG. 2 is a block diagram showing a PID control system. PID制御の動作を説明するタイムチャート。5 is a time chart illustrating the operation of PID control. 第2の実施形態に係り、PID制御系を示すブロック線図。FIG. 10 is a block diagram showing a PID control system according to the second embodiment. 第3の実施形態に係り、制御プログラムを示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating a control program according to the third embodiment. 微分先行型PID制御系を示すブロック線図。FIG. 2 is a block diagram showing a differential leading PID control system. 微分先行型PID制御の動作を説明するタイムチャート。5 is a time chart for explaining the operation of differential leading PID control. 第4の実施形態に係り、微分先行型PID制御系を示すブロック線図。FIG. 13 is a block diagram showing a differential leading PID control system according to a fourth embodiment. 第5の実施形態に係り、微分先行型PID制御系を示すブロック線図。FIG. 13 is a block diagram showing a differential leading PID control system according to a fifth embodiment.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 電子スロットルバルブ
2 吸気通路
3 スロットルバルブ
4 モータ
5 スロットル軸(支軸)
6 スロットルセンサ(実開度検出手段)
7 アクセルセンサ(目標開度設定手段)
11 出力軸
21 ECU(制御手段、制御量補正手段及び実開度補正手段)
Reference Signs List 1 electronic throttle valve 2 intake passage 3 throttle valve 4 motor 5 throttle shaft (support shaft)
6. Throttle sensor (actual opening detection means)
7 accelerator sensor (target opening setting means)
11 output shaft 21 ECU (control means, control amount correction means and actual opening degree correction means)

Claims (4)

エンジンの吸気通路に設けられるスロットルバルブをモータにより開閉駆動させる電子スロットルバルブの制御装置であって、
前記スロットルバルブの目標開度を設定するための目標開度設定手段と、
前記スロットルバルブの実開度を検出するための実開度検出手段と、
前記検出される実開度を1階微分することにより算出される1階微分値に基づいて前記実開度を先行的に補正し、前記設定される目標開度と前記補正される実開度との開度偏差を算出し、その算出される開度偏差に基づいて制御量を算出し、その算出される制御量に基づいて前記モータをフィードバック制御することにより前記実開度を前記目標開度に近付けるための微分先行型PID制御による制御手段と、
前記実開度を2階微分することにより算出される実開度2階微分値に基づいて前記実開度を更に補正するための実開度補正手段と
を備えたことを特徴とする電子スロットルバルブの制御装置。
An electronic throttle valve control device that drives a throttle valve provided in an intake passage of an engine to open and close by a motor,
Target opening setting means for setting a target opening of the throttle valve,
Actual opening detecting means for detecting the actual opening of the throttle valve,
The actual opening is corrected in advance based on a first-order differential value calculated by first-order differentiation of the detected actual opening, and the set target opening and the corrected actual opening are corrected. The actual opening degree is calculated based on the calculated opening degree deviation, and the actual opening degree is controlled by the feedback control of the motor based on the calculated opening degree deviation. Control means by differential leading PID control for approaching the degree,
An electronic throttle comprising: an actual opening correction means for further correcting the actual opening based on a second differential value of the actual opening calculated by second-order differentiation of the actual opening. Valve control device.
エンジンの吸気通路に設けられるスロットルバルブをモータにより開閉駆動させる電子スロットルバルブの制御装置であって、
前記スロットルバルブの目標開度を設定するための目標開度設定手段と、
前記スロットルバルブの実開度を検出するための実開度検出手段と、
前記検出される実開度を1階微分することにより算出される1階微分値に基づいて前記実開度を先行的に補正し、前記設定される目標開度と前記補正される実開度との開度偏差を算出し、その算出される開度偏差に基づいて制御量を算出し、その算出される制御量に基づいて前記モータをフィードバック制御することにより前記実開度を前記目標開度に近付けるための微分先行型PID制御による制御手段と、
前記開度偏差を2階微分することにより算出される開度偏差2階微分値に基づいて前記制御量を補正するための制御量補正手段と
を備えたことを特徴とする電子スロットルバルブの制御装置。
An electronic throttle valve control device that drives a throttle valve provided in an intake passage of an engine to open and close by a motor,
Target opening setting means for setting a target opening of the throttle valve,
Actual opening detecting means for detecting the actual opening of the throttle valve,
The actual opening is corrected in advance based on a first-order differential value calculated by first-order differentiation of the detected actual opening, and the set target opening and the corrected actual opening are corrected. The actual opening degree is calculated based on the calculated opening degree deviation, and the actual opening degree is controlled by the feedback control of the motor based on the calculated opening degree deviation. Control means by differential leading PID control for approaching the degree,
Electronic throttle valve control, comprising: control amount correction means for correcting the control amount based on a second-order differential value of the opening degree deviation calculated by second-order differentiation of the opening degree deviation. apparatus.
請求項1又は請求項2に記載の電子スロットルバルブの制御装置において、
前記モータは、出力軸を所定の作動角度範囲内で回動可能とした可動磁石型直流トルクモータであることを特徴とする電子スロットルバルブの制御装置。
The control device for an electronic throttle valve according to claim 1 or 2,
The control device for an electronic throttle valve, wherein the motor is a movable magnet type direct current torque motor capable of rotating an output shaft within a predetermined operating angle range.
請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載の電子スロットルバルブの制御装置において、
前記モータの出力軸を前記スロットルバルブの支軸にギアを介さずに直接的に連結したことを特徴とする電子スロットルバルブの制御装置。
The control device for an electronic throttle valve according to any one of claims 1 to 3,
An electronic throttle valve control device, wherein an output shaft of the motor is directly connected to a support shaft of the throttle valve without using a gear.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008202484A (en) * 2007-02-20 2008-09-04 Mikuni Corp Electronic control device and feedback control method
JP2008255788A (en) * 2007-03-30 2008-10-23 Honda Motor Co Ltd Drive amount control device
JP2009144558A (en) * 2007-12-12 2009-07-02 Toyota Motor Corp Driving force source control device
WO2020246286A1 (en) * 2019-06-04 2020-12-10 愛三工業株式会社 Throttle control device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008202484A (en) * 2007-02-20 2008-09-04 Mikuni Corp Electronic control device and feedback control method
JP2008255788A (en) * 2007-03-30 2008-10-23 Honda Motor Co Ltd Drive amount control device
JP2009144558A (en) * 2007-12-12 2009-07-02 Toyota Motor Corp Driving force source control device
WO2020246286A1 (en) * 2019-06-04 2020-12-10 愛三工業株式会社 Throttle control device

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