TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL
FIELD OF THE INVENTION
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Positionssteuerungsvorrichtung,
die beispielsweise in einer Ansaugdrosselklappenvorrichtung für einen
Motor des Typs verwendet wird, in dem eine Drosselklappe zum Öffnen und
Schließen
eines Ansaugdurchlasses durch einen Schrittmotor angetrieben wird.The
The present invention relates to a position control device.
which, for example, in an intake throttle device for one
Engine of the type is used in which a throttle valve to open and
Conclude
a suction passage is driven by a stepper motor.
Der
Aufbau einer Ansaugdrosselklappenvorrichtung für einen Dieselmotor wird mit
Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. 1 ist ein Schnitt in Ansicht
der Vorrichtung und 2 ist
eine Seitenansicht von links.The structure of an intake throttle device for a diesel engine is described with reference to FIG 1 and 2 described. 1 is a section in view of the device and 2 is a left side view.
Das
Gehäuse 1,
das Teil einer Ansaugvorrichtung eines Dieselmotors sein soll, umfasst
eine im Wesentlichen zylindrische Form. Ein Ansaugdurchlass 2 ist
in dem Gehäuse
ausgebildet.The housing 1 , which is to be part of a suction device of a diesel engine, comprises a substantially cylindrical shape. An intake passage 2 is formed in the housing.
An
den Seitenwänden
des Gehäuses 1 sind Vorsprünge 1a und 1b ausgebildet.
Eine Drosselklappenwelle 3 wird rotierbar in den Seitenwänden in in
die Vorsprünge 1a und 1b eingesetzten
Lagern gehalten.On the side walls of the case 1 are ledges 1a and 1b educated. A throttle valve shaft 3 becomes rotatable in the side walls in the projections 1a and 1b used bearings held.
Eine
Drosselklappe 4, die den Ansaugeinlass 2 öffnet und
schließt,
ist an der Drosselklappenwelle 3 befestigt. Wie in 3 gezeigt, wird der Ansaugeinlass
während
des normalen Laufbetriebes zwischen der Volloffenposition und der
Leerlaufposition geöffnet
und geschlossen und in die Ganzgeschlossenposition versetzt, wenn
der Motor angehalten werden soll, wobei die Ganzgeschlossenposition weiter
vorgeschoben ist als die Leerlaufposition. Ein Dieselmotor benötigt keine
Zündvorrichtung
und, ist der Motor angelaufen, dann setzt er den Betrieb von sich
aus fort. Um den Motor sicher anzuhalten ist dafür vorzuziehen, beides, den
Kraftstoff und die Luftzufuhr zu unterbrechen. Daher ist die Ansaugdrosselklappe 4 ganz
geschlossen, wenn der Motor stillgesetzt werden soll.A throttle 4 that the intake inlet 2 opens and closes, is on the throttle valve shaft 3 attached. As in 3 shown, the intake inlet is opened and closed between the full open position and the idle position during normal running operation and is put into the fully closed position when the engine is to be stopped, the fully closed position being advanced further than the idle position. A diesel engine does not require an ignition device and, once the engine has started, it continues to operate. In order to stop the engine safely, it is preferable to cut both the fuel and the air supply. Hence the intake throttle 4 completely closed when the engine is to be stopped.
Ein
Hebel 10 mit einem Anschlagteil 10a und einem
Halterungsteil 10b ist an einem linken Endteil der Klappenwelle 3 befestigt.
Zwischen dem Anschlagteil 10a und dem Gehäuse ist
eine Feder 11 angeordnet. Die Feder belastet den Hebel 10 in
Richtung der Vollöffnung
gegen das Gehäuse 1 (in 2 entgegen dem Uhrzeigersinn).A lever 10 with a stop part 10a and a bracket part 10b is on a left end part of the valve shaft 3 attached. Between the stop part 10a and the housing is a spring 11 arranged. The spring loads the lever 10 towards the full opening against the housing 1 (in 2 counterclockwise).
Zwei
Befestigungsvorsprünge 12 und 13 sind
an der linken Seite des Gehäuses
vor dem, beziehungsweise hinter dem Anschlag des Hebels 10 angeformt.
Ein Volloffenanschlag 14 ist an dem vorderen Befestigungsvorsprung 12 und
ein Vollschließanschlag 15 an
dem hinteren Befestigungsvorsprung 13 angeordnet. Der Volloffenanschlag 14 liegt
am Anschlagteil 10a des Hebels 10 an, der in 2 durch eine durchgezogene
Linie angedeutet ist, so dass die Drosselklappe 4 in einer
Ventilöffnungsendlage
angehalten wird (siehe die durch eine unterbrochene Linie in 2 gezeigte Position), wodurch
der Hebel 10 daran gehindert wird, weiter in die Ventilöffnungsrichtung
gedreht zu werden. Der Vollschließanschlag 15 liegt
am Anschlagteil 10a des Hebels 10 an (siehe die
in 2 in durchgezogener
Linie gezeigte Position), so dass die Drosselklappe 4 in einer
Ventilschließendposition
angehalten wird, wodurch der Hebel 10 daran gehindert wird,
weiter in die Ventilschließrichtung
gedreht zu werden (in 2 im
Uhrzeigersinn). An jedem der Volloffen- und Vollgeschlossenstopper 14 und 15 kann
die Position, an der der Anschlag am Anschlagteil 10a anliegt,
durch eine Schraube eingestellt werden.Two fastening protrusions 12 and 13 are on the left side of the housing in front of or behind the stop of the lever 10 formed. A fully open stop 14 is on the front fastening projection 12 and a full closing stop 15 on the rear fastening projection 13 arranged. The fully open stop 14 lies on the stop part 10a of the lever 10 at the in 2 is indicated by a solid line, so that the throttle valve 4 is stopped in a valve opening end position (see the broken line in 2 position shown), causing the lever 10 is prevented from being rotated further in the valve opening direction. The full closing stop 15 lies on the stop part 10a of the lever 10 (see the in 2 position shown in solid line), so that the throttle valve 4 is stopped in a valve closing position, causing the lever 10 is prevented from being rotated further in the valve closing direction (in 2 clockwise). On each of the fully open and fully closed stoppers 14 and 15 can be the position at which the stop on the stop part 10a is set by a screw.
Ein
Schalterbetätigungselement 16 ist
an dem herausstehenden Ende des Halterungsteils 10b des
Hebels 10 befestigt. Ein Volloffenschalter 17 für die Erkennung,
dass die Drosselklappe 4 sich in der Volloffenstellung
befindet, ist an der linken Außenseite
des Gehäuses 1 angebracht.
Der Volloffenschalter 17 liefert ein Erkennungssignal der
Volloffenstellung an eine (im Folgenden als ECU bezeichnete) Steuerungseinrichtung 40.
Das Signal wird ein- und ausgeschaltet, wenn ein Erfassungsende 17a des
Volloffenschalters 17 vom Schalterbetätigungselement 16 belastet
oder entlastet wird in Verbindung mit dem Öffnungs- oder Schließvorgang
der Drosselklappe 4 in unmittelbarer Nähe der Volloffenstellung. An
dem Schalterbetätigungselement 16 kann
die Stellung, in der das Element gegen das Erfassungsende 17a des Volloffenschalters 17 drückt durch
eine Schraube eingestellt werden.A switch actuator 16 is at the protruding end of the bracket part 10b of the lever 10 attached. A full open switch 17 for the detection that the throttle valve 4 is in the fully open position, is on the left outside of the housing 1 appropriate. The full open switch 17 delivers a detection signal of the fully open position to a control device (hereinafter referred to as ECU) 40 , The signal turns on and off when an acquisition end 17a the full open switch 17 from the switch actuator 16 is loaded or relieved in connection with the opening or closing process of the throttle valve 4 in the immediate vicinity of the full open position. On the switch actuator 16 can be the position in which the element is towards the end of detection 17a the full open switch 17 presses can be adjusted by a screw.
5 zeigt Beziehungen zwischen
dem Ausgangssignal des Volloffenschalters 17 und der Drosselöffnung der
Drosselklappe 4. Wenn die Drosselklappe 4 in die Öffnungsrichtung
bewegt wird, wird der Volloffenschalter bei einer bestimmten Stellung auf
EIN geschaltet. Der Volloffenschalter 17 wird bei einer Öffnung auf
AUS geschaltet, bei der die Drosselklappe 4 um einen bestimmten
Betrag weiter von der Öffnung geschlossen
wird, in der der Volloffenschalter 17 auf EIN geschaltet
wird. Das ist so, weil der Volloffenschalter 17 eine Hysterese
aufweist. Der Betrag der Hysterese des Volloffenschalters 17 variiert
von Fall zu Fall und im Verlauf der Zeit. Daher muss die Beurteilung
des Schalterausgangssignals einheitlich erfolgen, sowohl beim Übergang
von AUS auf EIN oder von EIN auf AUS. In der Folge wird angenommen,
dass die Stellung, in der der Schalterausgang von AUS auf EIN wechselt,
als Bezugspunkt gilt. Die Klappenschließendstellung der Drosselklappe 4,
wie sie vom Volloffenstopper 14 vorgegeben ist, wird in
eine Stellung gebracht, in der die Streuung der EIN-Stellung des Volloffenschalters 17 ausgeglichen wird. 5 shows relationships between the output signal of the full open switch 17 and the throttle opening of the throttle valve 4 , If the throttle 4 is moved in the opening direction, the full open switch is switched to ON at a certain position. The full open switch 17 switches to OFF when the throttle valve opens 4 is closed by a certain amount from the opening in which the full-opening switch 17 is turned ON. This is because the full open switch 17 has a hysteresis. The amount of the full open switch hysteresis 17 varies from case to case and over time. The switch output signal must therefore be assessed uniformly, both when changing from OFF to ON or from ON to OFF. As a result, it is assumed that the position in which the switch output changes from OFF to ON is the reference point. The throttle valve closing position 4 as from the fully open stopper 14 is set, is brought into a position in which the scatter of the ON position of the full open switch 17 balanced becomes.
Die
Antriebskraft eines Schrittmotors 20, der als Antriebsvorrichtung
dient, die die Drosselklappe 4 antreibt, ist am rechten
Ende der Drosselklappenwelle 3 über eine Kraftübertragungsvorrichtung 21 verbunden.
Der Schrittmotor wird durch die ECU 40 gesteuert.The driving force of a stepper motor 20 , which serves as a drive device that the throttle valve 4 drives is at the right end of the throttle valve shaft 3 via a power transmission device 21 connected. The stepper motor is powered by the ECU 40 controlled.
Die
Kraftübertragungsvorrichtung 21 besteht aus
einer zweiten Feder 22, die die Drosselklappenwelle 3 gegenüber dem
Gehäuse 1 in
der Klappenschließrichtung
belastet, Übersetzungsgetrieben usw.
Die Betätigungskraft
der zweiten Feder 22 ist so eingestellt, dass sie größer ist
als jene der ersten Feder 11 und kleiner als das Drehmoment,
das durch die Antriebskraft des Schrittmotors 20 bedingt
ist. Die Betätigungskraft
der ersten Feder 11 ist so eingestellt, dass sie schwächer als
das Anhaltemoment ist, das durch das Rastmoment des Schrittmotors 20 bedingt
ist.The power transmission device 21 consists of a second spring 22 that the throttle valve shaft 3 towards the housing 1 loaded in the flap closing direction, transmission gears etc. The actuating force of the second spring 22 is set to be larger than that of the first spring 11 and less than the torque caused by the driving force of the stepper motor 20 is conditional. The actuation force of the first spring 11 is set so that it is weaker than the stopping torque caused by the cogging torque of the stepper motor 20 is conditional.
Ein
EGR-Ventil 30 einer EGR-Regelvorrichtung, die die Abgasrückführung steuert
(in der Folge als „EGR" bezeichnet) ist
in die stromabliegende Seite der Drosselklappe 4 des Gehäuses 1 eingesetzt. Das
EGR-Ventil umfasst ein Ventilelement 33, das einen Ventilsitz 32 öffnet und
schließt,
der in einem Endteil des Abgasrückführungsdurchlasses 31 angeordnet
ist, der mit dem Ansaugdurchlass 2 in Verbindung steht.
Das Ventil ist so ausgeführt,
dass bei einem Unterdruck, der in einer Unterdruckkammer 35 erzeugt
wird, die durch eine Membran 34 abgetrennt ist, und der
schwächer
ist als die Drängkraft
einer Membranfeder 36, das Ventilelement 33 geschlossen wird
und, wenn der Unterdruck stärker
ist als die Betätigungskraft,
das Ventilelement 33 geöffnet
wird. Die Unterdruckkammer 35 wird durch den Schaltvorgang
eines Unterdrucksteuerventils 37, das durch die ECU 40 gesteuert
wird, mit der Außenluft
oder einer Unterdruckquelle verbunden.An EGR valve 30 An EGR control device that controls exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as "EGR") is in the downstream side of the throttle valve 4 of the housing 1 used. The EGR valve includes a valve element 33 that has a valve seat 32 opens and closes in an end part of the exhaust gas recirculation passage 31 is arranged with the intake passage 2 communicates. The valve is designed so that at a negative pressure, which is in a negative pressure chamber 35 is generated by a membrane 34 is separated, and is weaker than the urging force of a diaphragm spring 36 , the valve element 33 is closed and, if the negative pressure is greater than the actuating force, the valve element 33 is opened. The vacuum chamber 35 is caused by the switching process of a vacuum control valve 37 by the ECU 40 is controlled, connected to the outside air or a vacuum source.
Wenn
das Ventilelement 33 geöffnet
wird und der EGR-Durchlass
(Abgasrückführungsdurchlass) 31 mit
dem Ansaugdurchlass 2 in Verbindung steht und das EGR-Gas
einen höheren
Druck aufweist als die durch den Ansaugdurchlass 2 strömende aufgenommene
Luft (auch Frischluft oder Ansaugluft genannt), dann strömt das EGR-Gas in den Ansaugdurchlass 2 und
wird als Kraftstoffluftgemisch dem Motor zugeführt. Wenn eine große Menge EGR-Gas
schnell dem Motor zugeführt
werden soll, wird die Drosselklappe 4 geschlossen, so dass
der Druck der Frischluft abgesenkt wird, die durch den Ansaugdurchlass 2 fließt.If the valve element 33 is opened and the EGR passage (exhaust gas recirculation passage) 31 with the intake passage 2 is connected and the EGR gas has a higher pressure than that through the intake passage 2 flowing intake air (also called fresh air or intake air), then the EGR gas flows into the intake passage 2 and is supplied to the engine as a fuel / air mixture. If a large amount of EGR gas is to be quickly supplied to the engine, the throttle valve 4 closed so that the pressure of the fresh air is lowered through the intake passage 2 flows.
4 ist ein Blockdiagramm
einer ECU 40. 4 Fig. 10 is a block diagram of an ECU 40 ,
Die
ECU 40 umfasst eine CPU (Zentralrechner) 44, der
das Volloffenpositionserkennungssignal vom Volloffenschalter 17 über eine
Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 41 erhält und dem
ein Ausgangssignal vom Beschleunigungssensor 19 über eine
Eingangs/Ausgangsschnittstelle 42 und einen Analog/Digital-Umsetzer 43 zur
Erkennung des Betätigungsbetrages
der Beschleunigungseinrichtung zugeführt wird. Ein Teil eines RAM 47 wird
als Motorzähler 45 benutzt,
der die augenblickliche Position des Schrittmotors 20 in
Form einer gezählten
Zahl (Schrittzahl) anzeigt.The ECU 40 includes a CPU (central computer) 44 which detects the full open position detection signal from the full open switch 17 via an input / output interface 41 receives an output signal from the acceleration sensor 19 via an input / output interface 42 and an analog / digital converter 43 to detect the amount of actuation of the accelerator. Part of a RAM 47 is used as an engine counter 45 used the current position of the stepper motor 20 in the form of a counted number (number of steps).
Die
CPU 44 wandelt den Öffnungsgrad
der Drosselklappe 4 der dem Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 19 entspricht,
in eine gezählte Zahl
des Motorzählers 45 um
und liefert über
eine Treiberschaltung Treiberimpulse zum Schrittmotor 20,
so dass die gezählte
Zahl des Motorzählers 45 mit
der umgewandelten gezählten
Zahl übereinstimmt.
Zu diesem Zeitpunkt wird die gezählte
Zahl des Motorzählers 45 entsprechend
der Drehrichtung des Schrittmotors 20 und der Zahl der
eingegebenen Treiberimpulse erhöht
oder herabgesetzt.The CPU 44 converts the degree of opening of the throttle valve 4 which is the output signal of the acceleration sensor 19 corresponds to a counted number of the engine counter 45 and delivers driver pulses to the stepper motor via a driver circuit 20 so that the counted number of the engine counter 45 matches the converted counted number. At this time the counted number of the engine counter 45 according to the direction of rotation of the stepper motor 20 and the number of input driver pulses increased or decreased.
Der Öffnungsgrad
der Drosselklappe 4 und die gezählte Zahl können manchmal nicht zur Übereinstimmung
kommen, wenn die Schrittzahl des Schrittmotors 20, der
die Drosselklappe 4 antreibt, wie oben beschrieben entsprechend
der gezählten Zahl
des Motorzählers 45 gesteuert
wird. Daher wird ein Initialisierungsverfahren des Motorzählers 45 durchgeführt (auch
Initialisierung genannt), wenn die Drosselklappe 4 sich
in der Ausgangsstellung befindet.The opening degree of the throttle valve 4 and the counted number sometimes cannot match if the step number of the stepper motor 20 who the throttle 4 drives, as described above, according to the counted number of the motor counter 45 is controlled. Therefore, an initialization procedure of the motor counter 45 performed (also called initialization) when the throttle valve 4 is in the starting position.
Der
Motorzähler 45 wird
auf Null initialisiert, wenn der Schrittmotor 20 angesteuert
wird, um die Drosselklappe 4 in der Öffnungsrichtung zu bewegen und
vom Volloffenschalter 17 angezeigt wird, dass sich die Drosselklappe 4 zum
Beispiel in der Volloffenstellung befindet. Insbesondere wird die
Drosselklappe 4 in der Öffnungsrichtung
bewegt, bis der Volloffenschalter 17 auf EIN schaltet,
und das Initialisierungsverfahren wird unter Verwendung der Stellung
als Bezugsstellung durchgeführt,
in der der Volloffenschalter 17 auf EIN geschaltet wurde.The engine counter 45 is initialized to zero when the stepper motor 20 is controlled to the throttle valve 4 to move in the opening direction and from the full open switch 17 appears that the throttle valve 4 for example in the fully open position. In particular, the throttle valve 4 moved in the opening direction until the full open switch 17 turns ON, and the initialization process is carried out using the reference position in which the full open switch 17 has been turned ON.
In
dem Fall, in dem die gezählte
Zahl des Motorzählers 45 auf
Null zurückgesetzt
wird, zeigt die gezählte
Zahl des Motorzählers 45 die
Zahl der Schritte ausgehend von der Volloffenstellung der Drosselklappe 4 an.In the case where the counted number of the engine counter 45 is reset to zero, shows the counted number of the engine counter 45 the number of steps starting from the fully open position of the throttle valve 4 on.
Um
den Motorzähler 45 in
der Volloffenstellung zu initialisieren, muss der Volloffenschalter 17, zum
Beispiel während
des Einbaus des Schalters in das Drosselgehäuse, eingestellt werden.To the engine counter 45 The full-open switch must initialize in the fully open position 17 , for example during the installation of the switch in the throttle housing.
Eine
konventionelle Art der Einstellung des Volloffenschalters 17 wird
mit Bezug auf das Ablaufdiagramm der 14 beschrieben
werden, das den Vorgang der Einstellung des Volloffenschalters 17 zeigt.
Es wird angenommen, dass der Schalter so eingestellt wird, dass
der Zustand des Schalters von AUS auf EIN wechselt, wenn der Schritt
vom 67. Schritt aus der Leerlaufstellung zum 68. Schritt, wie in 15 gezeigt, vorwärts bewegt
wird. Eine Einstellungsschrittzahl wird nur in Verbindung mit dieser Einstellung
angewandt, was bedeutet, dass der Wert in der Leerlaufstellung zum
Beispiel Null ist und zunimmt, wenn die Drosselklappe in der Öffnungsrichtung
bewegt wird. Die Einstellschrittzahl unterscheidet sich von der
Schrittzahl des eigentlichen Steuervorgangs.A conventional way of setting the full opening switch 17 is made with reference to the flow chart of 14 be described that the Process of setting the full open switch 17 shows. It is assumed that the switch is set so that the state of the switch changes from OFF to ON when the step from the 67th step from the idle position to the 68th step as in FIG 15 shown is moved forward. An adjustment step number is only used in connection with this adjustment, which means that the value in the idle position is, for example, zero and increases when the throttle valve is moved in the opening direction. The number of setting steps differs from the number of steps of the actual control process.
Zuerst
wird der Schrittmotor 20 angesteuert und die Drosselklappe 4 in
die Leerlaufstellung bewegt (Schritt 201). Danach wird
die Einstellschrittzahl auf Null gesetzt (Schritt 202).First the stepper motor 20 controlled and the throttle valve 4 moved to the neutral position (step 201 ). Then the number of setting steps is set to zero (step 202 ).
Als
Nächstes
wird die Drosselklappe 4 bis einen Schritt vor der EIN-Stellung
des Volloffenschalters 17 oder bis on der Leerlaufstellung
aus bis zur Position von Schritt 67 in der Öffnungsrichtung geöffnet (Schritt 203).Next is the throttle 4 up to one step before the ON position of the full open switch 17 or open to the position of step 67 in the opening direction from the idle position (step 203 ).
Es
wird dann festgestellt, ob sich der Volloffenschalter 17 in
dieser Position in der AUS-Stellung befindet
oder nicht (Schritt 204).It is then determined whether the full open switch 17 in this position in the OFF position or not (step 204 ).
Falls
der Volloffenschalter 17 auf EIN steht, wird der Volloffenschalter 17 unter
Benützung
der Schraube am Schalterdrückelement 16 auf
AUS eingestellt (Schritt 205).If the full open switch 17 is ON, the full open switch 17 using the screw on the switch pushing element 16 set to OFF (step 205 ).
Wenn
der Volloffenschalter auf AUS steht, geht die Steuerung zu Schritt 206 über.If the full open switch is OFF, control goes to step 206 about.
Als
Nächstes
wird die Drosselklappe 4 zur EIN-Stellung des Volloffenschalters 17 geöffnet oder zum
Beispiel zur Position bei 68 Schritten von der Leerlaufposition
in Öffnungsrichtung
(Schritt 206).Next is the throttle 4 for the ON position of the full open switch 17 opened or for example to the position at 68 steps from the idle position in the opening direction (step 206 ).
Es
wird dann festgestellt, ob der Volloffenschalter 17 in
dieser Stellung auf EIN steht oder nicht (Schritt 207).It is then determined whether the full open switch 17 in this position is ON or not (step 207 ).
Wenn
der Volloffenschalter 17 auf AUS steht, wird der Volloffenschalter 17 unter
Benutzung der Schraube am Schalterbetätigungselement 16 so
eingestellt, dass er auf EIN steht (Schritt 208). Danach wird
die Drosselklappe einmal bis zu einer Stellung geschlossen, in der
der Volloffenschalter 17 ungeachtet der Hysterese sicher
ausgeschaltet ist oder zum Beispiel bis zu einer Stellung in der
Nachbarschaft des 60. Schrittes (Schritt 209), und die
Steuerung kehrt zu Schritt 203 zurück, um das oben beschriebene
Verfahren zu wiederholen.If the full open switch 17 is set to OFF, the full open switch 17 using the screw on the switch actuator 16 set to ON (step 208 ). Then the throttle valve is closed once to a position in which the full open switch 17 regardless of the hysteresis is safely switched off or, for example, up to a position in the vicinity of the 60th step (step 209 ), and control returns to step 203 back to repeat the procedure described above.
Wenn
der Volloffenschalter auf EIN steht, ist der Vorgang beendet.If
the full open switch is ON, the process is finished.
Im
herkömmlichen
Verfahren der Einstellung des Volloffenschalters wird das Schalterbetätigungselement 16 wie
in 15 gezeigt so verstellt,
dass der Volloffenschalter 17 von AUS auf EIN wechselt, wenn
die Drosselklappe 4 von der Stellung, in der die Klappe
von der Leerlaufposition aus 67 Schritte bewegt wurde,
zu der Stellung, in der die Klappe um 68 Schritte bewegt
wird. Auch wenn die EIN-Stellung des Volloffenschalters 17 in
einem Schritt des Einbauens des Schalters in das Klappengehäuse richtig eingestellt
wird, kann die EIN-Stellung
des Volloffenschalters 17 daher durch Abnutzung des Volloffenschalters 17 und
des Getriebes und der Beschädigung
von Teilen verschoben werden. In einem derartigen Fall kommt es
oft vor, dass die verschobene Stellung irrtümlich für die Volloffenstellung gehalten wird.In the conventional method of setting the full open switch, the switch actuator 16 as in 15 shown adjusted so that the full open switch 17 changes from OFF to ON when the throttle valve 4 from the position in which the flap is from the idle position 67 Steps has been moved to the position where the flap is over 68 Steps. Even when the full open switch is in the ON position 17 In a step of installing the switch in the valve body correctly, the ON position of the full open switch 17 therefore by wearing the full-open switch 17 and the gear and damage to parts. In such a case, it is often the case that the shifted position is mistaken for the fully open position.
Als
Beispiel soll der in 16 gezeigte
Fall betrachtet werden, in dem die EIN-Position des Volloffenschalters 17 in
der Nachbarschaft der Stellung liegt, in der die Klappe um 67 Schritte
von der Leerlaufstellung aus bewegt wurde. In einem derartigen Fall
wird diejenige Stellung dann als die Volloffenstellung festgestellt,
die in der Schließrichtung
einen Schritt von der ursprünglichen Volloffenstellung liegt,
wenn die EIN-Stellung des Volloffenschalters 17 durch Abnutzung
oder dergleichen des Volloffenschalters 17 um einen sehr
kleinen Betrag in der Schließrichtung
versetzt ist.As an example, the in 16 shown case are considered, in which the ON position of the full open switch 17 is in the neighborhood of the position where the flap is over 67 Steps from the idle position. In such a case, the position which is one step in the closing direction from the original full open position is determined as the full open position when the ON position of the full open switch 17 by wear or the like of the full open switch 17 is offset by a very small amount in the closing direction.
In
einem anderen, in 17 gezeigten
Fall, in dem die EIN-Stellung des Volloffenschalters 17 in der
Nähe der
Position liegt, in der die Klappe um 68 Schritte von der Leerlaufstellung
aus bewegt wurde, wird die Position als Volloffenposition festgestellt,
die von der ursprünglichen
Volloffenposition um einen Schritt in Öffnungsrichtung getrennt ist,
auch wenn die EIN-Stellung des Volloffenschalters 17 durch
Verschleiß oder
dergleichen des Volloffenschalters 17 in der Öffnungsrichtung
um einen sehr kleinen Betrag versetzt ist.In another, in 17 shown case in which the ON position of the full open switch 17 is close to the position in which the door has been moved 68 steps from the idle position, the full open position is determined which is separated from the original full open position by one step in the opening direction even if the full open switch is in the ON position 17 due to wear or the like of the full open switch 17 is offset by a very small amount in the opening direction.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Daher
ist Gegenstand der Erfindung, eine Positionssteuerungsvorrichtung
und eine Ansaugvorrichtung für
einen Motor bereitzustellen, bei denen die Häufigkeit der Verschiebung der
Erkennung der Referenzposition, die auf eine durch Verschleiß oder Beschädigung von
Teilen oder dergleichen verursachte Verschiebung der EIN-Stellung eines Schalters
zurückzuführen ist,
auf ein Minimum herabgesetzt werden kann, wodurch eine Verminderung
der Leistungsfähigkeit
der Steuerung verhindert wird.Therefore
is the subject of the invention, a position control device
and a suction device for
to provide an engine where the frequency of displacement of the
Detection of the reference position due to wear or damage from
Parts or the like caused shifting of the ON position of a switch
is due
can be minimized, thereby reducing
performance
the control is prevented.
Um
die Zielsetzungen zu verwirklichen, umfasst die Erfindung zur Bereitstellung
einer Positionssteuerungsvorrichtung: Einen Schrittmotor, der eine Vorrichtung
antreibt; eine Referenzpositionserfassungseinrichtung, die erkennt,
ob die Vorrichtung sich in einer Referenzposition befindet und die
ein Referenzpositionserkennungssignal abgibt; und eine Steuervorrichtung,
die auf der Grundlage des Referenzpositionserkennungssignals von
der Referenzpositionserfassungseinrichtung den Schrittmotor steuert
und damit die Stellung der Vorrichtung, wenn die Vorrichtung bewegt
wird, wobei die Steuervorrichtung den Schrittmotor um einen sehr
kleinen Winkel dreht, wenn die Referenzpositionserfassungseinrichtung
eingestellt werden soll.To achieve the objectives, the invention for providing a position control device includes: a stepper motor that drives a device; a reference position record measuring device which detects whether the device is in a reference position and which emits a reference position detection signal; and a controller that controls the stepper motor based on the reference position detection signal from the reference position detector, and thus the position of the device when the device is moved, the controller rotating the stepper motor by a very small angle when the reference position detector is to be adjusted.
Bei
Benutzung der vorgestellten Positionssteuerungsvorrichtung wird
die Referenzpositionserfassungseinrichtung eingestellt, während der
Schrittmotor um einen sehr kleinen Winkel angetrieben wird oder
um einen Schrittbewegungsbetrag, der kleiner ist als der einer normalen
Bewegung. Daher kann die Häufigkeit
des Auftretens einer Verschiebung der Referenzerfassungsposition
aufgrund von Beschädigung
oder Verschleiß von
Teilen oder dergleichen auf ein minimales Maß gedrückt werden, wodurch eine Verschlechterung
des Steuerungsverhaltens verhindert wird.at
Using the presented position control device
the reference position detector is set during the
Stepper motor is driven by a very small angle or
by a step movement amount smaller than that of a normal one
Move. Hence the frequency
the occurrence of a shift in the reference detection position
due to damage
or wear from
Parts or the like are kept to a minimum, causing deterioration
control behavior is prevented.
Überdies
bewegt die Steuervorrichtung in der oben dargelegten Positionssteuerungsvorrichtung
den Schrittmotor um einen sehr kleinen Winkel in einem winzigen
Bereich, der sich im wesentlichen in einem Mittelteil eines Bewegungsbereichs
der Vorrichtung befindet, wo die Referenzpositionserfassungseinrichtung
während
des normalen Betriebes das Bezugspunkterkennungssignal abgibt.moreover
moves the control device in the position control device set forth above
the stepper motor by a very small angle in a tiny
Area that is essentially in a central part of a range of motion
of the device is where the reference position detector
while
emits the reference point detection signal during normal operation.
Wenn
die dargelegte Positionssteuerungsvorrichtung benützt wird,
wird die Positionserfassungseinrichtung eingestellt, während der
Schrittmotor um einen sehr kleinen Winkel in einem sehr kleinen
Bereich bewegt wird, der in einem im wesentlichen mittleren Teil
eines Bewegungsbereiches der Vorrichtung liegt, wo die Positionserfassungseinrichtung
während
des normalen Betriebes das Positionserkennungssignal abgibt. Daher
kann die Häufigkeit des
Auftretens einer Verschiebung der Erkennung der Referenzposition
wegen Beschädigung
oder Verschleiß von
Teilen oder dergleichen weiter auf einen minimalen Grad gedrückt werden.If
the stated position control device is used,
the position detection device is set during the
Stepper motor by a very small angle in a very small
Area is moved, which is in a substantially central part
a range of movement of the device is where the position detection device
while
emits the position detection signal during normal operation. Therefore
can the frequency of
Occurs a shift in the detection of the reference position
because of damage
or wear from
Parts or the like are further depressed to a minimum degree.
Als
ein anderer Aspekt der Erfindung wird die oben beschriebene Positionssteuerungsvorrichtung in
einer Verwendung als Positionssteuerungsvorrichtung für eine Drosselklappe
mit einer Ansaugdrosselklappenvorrichtung für einen Motor und einer Drosselklappe
dargestellt, die einen Ansaugdurchlass eines Motors öffnet und
schließt.As
another aspect of the invention is the position control device described above in FIG
use as a position control device for a throttle valve
with an intake throttle device for an engine and a throttle valve
shown opening an intake passage of an engine and
closes.
Mit
der vorstehend angegebenen Ansaugdrosselklappenvorrichtung für einen
Motor wird die Positionserkennungseinrichtung eingestellt, während der
Schrittmotor um einen sehr kleinen Winkel bewegt wird oder um einen
Schrittbetrag, der kleiner ist als bei einer normalen Ansteuerung.
Daher kann die Häufigkeit
des Auftretens einer Verschiebung der Erkennung der Referenzposition
wegen Beschädigung
oder Verschleiß von
Teilen oder dergleichen weiter auf einen minimalen Grad vermindert
werden.With
the above-mentioned intake throttle device for one
The position detection device is set during the motor
Stepper motor is moved by a very small angle or by one
Step amount that is smaller than with a normal control.
Hence the frequency
the occurrence of a shift in the detection of the reference position
because of damage
or wear from
Sharing or the like is further reduced to a minimum
become.
Des
Weiteren erkennt die Referenzpositionserfassungseinrichtung in der
vorstehend angegebenen Ansaugdrosselvorrichtung für einen
Motor eine Volloffenstellung der Drosselklappe als Bezugspunkt.Of
The reference position detection device also recognizes in the
Above specified intake throttle device for one
Engine a fully open position of the throttle valve as a reference point.
Wenn
die vorstehend angegebene Ansaugdrosselvorrichtung für einen
Motor benützt
wird, kann ein Mehrzweckschalter mit einem kleinen Auslöseweg und
niedrigen Herstellungskosten als die Referenzpositionserfassungseinrichtung
verwendet werden.If
the above-mentioned intake throttle device for one
Engine used
a multi-purpose switch with a small trigger path and
lower manufacturing cost than the reference position detector
be used.
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSUMMARY
THE DRAWINGS
1 ist eine Frontschnittansicht
einer Ansaugdrosselvorrichtung für
einen Dieselmotor; 1 Fig. 12 is a front sectional view of an intake throttle device for a diesel engine;
2 ist eine Ansicht von links
der 1; 2 is a left view of the 1 ;
3 ist ein Diagramm, das
die Bewegungspositionen einer Drosselklappe zeigt; 3 Fig. 12 is a diagram showing the moving positions of a throttle valve;
4 ist ein Blockdiagramm
einer Steuervorrichtung; 4 Fig. 3 is a block diagram of a control device;
5 ist ein Zeitdiagramm,
das die Beziehung zwischen einem Ausgangssignal eines Volloffenschalters
und der Öffnung
einer Drosselklappe zeigt; 5 Fig. 12 is a time chart showing the relationship between an output signal of a full open switch and the opening of a throttle valve;
6 ist ein Diagramm, das
den Einstellvorgang einer Referenzpositionserfassungseinrichtung der
Erfindung verdeutlicht; 6 Fig. 11 is a diagram illustrating the setting process of a reference position detection device of the invention;
7 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung
des Feinwinkelschrittverfahrens; 7 Fig. 12 is a diagram illustrating the fine angle step method;
8 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung
des Feinwinkelschrittverfahrens; 8th Fig. 12 is a diagram illustrating the fine angle step method;
9 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung
des Feinwinkelschrittverfahrens; 9 Fig. 11 is a view illustrating the fine angle step method;
10 ist eine Ansicht zur
Veranschaulichung des Feinwinkelschrittverfahrens; 10 Fig. 11 is a view illustrating the fine angle step method;
11 ist ein Diagramm zur
Veranschaulichung des Feinwinkelschrittverfahrens; 11 Fig. 12 is a diagram illustrating the fine angle step method;
12 ist eine Ansicht zur
Veranschaulichung des Feinwinkelschrittverfahrens; 12 Fig. 11 is a view illustrating the fine angle step method;
13 ist ein Ablaufdiagramm,
das das Einstellverfahren der Referenzpositionserfassungsvorrichtung
der Erfindung veranschaulicht; 13 is a flow chart showing the on Illustrated setting method of the reference position detection device of the invention;
14 ist ein Ablaufdiagramm
zur Veranschaulichung des Einstellverfahrens der Referenzpositionserfassungsvorrichtung
auf bekannte Weise; 14 Fig. 11 is a flowchart illustrating the setting process of the reference position detecting device in a known manner;
15 ist ein Diagramm zur
Veranschaulichung des Einstellverfahrens der Referenzpositionserfassungsvorrichtung
auf bekannte Weise; 15 Fig. 11 is a diagram illustrating the setting method of the reference position detecting device in a known manner;
16 ist ein Diagramm zur
Veranschaulichung eines Falles, in dem die Erfassungsposition der
Referenzpositionserfassungseinrichtung verschoben ist; 16 Fig. 12 is a diagram illustrating a case where the detection position of the reference position detector is shifted;
17 ist ein Diagramm zur
Veranschaulichung eines Falles, in dem die Erfassungsposition der
Referenzpositionserfassungseinrichtung verschoben ist; und 17 Fig. 12 is a diagram illustrating a case where the detection position of the reference position detector is shifted; and
18 ist ein typisches Diagramm,
das die Beziehungen zwischen dem Öffnungsgrad der Drossel und
einer Ansaugmenge zeigt. 18 Fig. 10 is a typical diagram showing the relationships between the degree of opening of the throttle and an intake amount.
BESCHREIBUNG
VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
IM EINZELNENDESCRIPTION
OF PREFERRED EMBODIMENTS
IN DETAIL
In
der Folge wird an Hand der anliegenden Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben.In
an embodiment will follow with the aid of the accompanying drawings
described the invention.
In
der Erfindung wird wie in 6 gezeigt
der Betrag (in der Folge wird ein derartiger Betrag als "Schrittbewegungsbetrag" bezeichnet), um
den der Schrittmotor 20 und damit die Drosselklappe 4 bewegt
werden, wenn der Schrittmotor 20 im normalen Betrieb einen
Impuls erhält,
fein unterteilt und der Schrittmotor 20 und damit die Drosselklappe
um den sehr kleinen. Winkel bzw. Feinwinkel angetrieben werden,
der sich aus der feinen Unterteilung ergibt. In der Figur ist der
Schrittbewegungsbetrag eines normalen Betriebes in sieben gleiche
Teile unterteilt. Die Feinwinkelbewegung wird ausgeführt, indem
man einen Schrittbewegungsbetrag benützt, der ein Siebentel des
Schrittbewegungsbetrags im normalen Betrieb beträgt. Die Zahl der Unterteilungen
kann willkürlich
gewählt
werden.In the invention as in 6 shown the amount (hereinafter, such an amount is referred to as a "stepping amount") by which the stepping motor 20 and with it the throttle valve 4 be moved when the stepper motor 20 receives a pulse in normal operation, finely divided and the stepper motor 20 and with it the throttle valve around the very small one. Angle or fine angle are driven, which results from the fine division. In the figure, the step movement amount of a normal operation is divided into seven equal parts. The fine angle movement is carried out using a step movement amount that is one seventh of the step movement amount in normal operation. The number of subdivisions can be chosen arbitrarily.
Der
Volloffenschalter 17 wird so eingestellt, dass der Zustand
des Volloffenschalters 17 in einem willkürlichen
Feinwinkelbereich zwischen der Position, in der die Klappe 67 Schritte
von der Leerlaufstellung in Öffnungsrichtung
und der Position, bei der die Klappe 68 Schritte bewegt wurde, von
AUS auf EIN wechselt, oder gemäß der Figur
während
der Periode, wenn die Klappe aus der Position P, in der die Klappe
67 und 3/7 Schritte auf die Position Q bewegt wird, in der die Klappe
67 und 4/7 Schritte bewegt wird, das heißt, in einem Feinwinkelbereich,
der im wesentlichen mittig zwischen der Position, in der die Klappe
von der Leerlaufstellung um 67 Schritte in der Öffnungsrichtung bewegt wird
und der, in welcher die Klappe um 68 Schritte bewegt wird.The full open switch 17 is set so that the state of the full open switch 17 in an arbitrary fine angle range between the position in which the door changes 67 steps from the idle position in the opening direction and the position in which the door has been moved 68 steps from OFF to ON, or according to the figure during the period when the door is off the position P, in which the flap 67 and 3/7 steps are moved to the position Q, in which the flap 67 and 4/7 steps are moved, that is to say in a fine angle range which is substantially midway between the position in which moves the door from the idle position by 67 steps in the opening direction and the one in which the door is moved by 68 steps.
Gemäß dieser
Konfiguration ist die Möglichkeit
gering, dass die Verschiebung außerhalb des Bereiches der Position,
in der die Klappe von der Leerlaufstellung um 67 Schritte und der,
in der die Klappe um 68 Schritte bewegt wird, fällt, auch wenn die Position,
in der der Zustand des Volloffenschalters 17 von AUS auf
EIN wechselt, wegen des Auftretens von Verschleiß des Volloffenschalters 17 und
der Getriebe, von Beschädigung
von Teilen und dergleichen, verschoben ist.According to this configuration, there is little possibility that the displacement outside the range of the position in which the door is moved from the idle position by 67 steps and that in which the door is moved by 68 steps will decrease even if the position in which the State of the full open switch 17 changes from OFF to ON due to the occurrence of wear of the full open switch 17 and the gear is displaced from damage to parts and the like.
Das
Verfahren zum Betreiben des Schrittmotors um einen sehr kleinen
Winkel umfasst das Einschaltdauerverfahren, das Verfahren der zwei
Energiequellen, das Vorschaltwiderstandsverfahren und dergleichen.The
Method of operating the stepper motor around a very small one
Angle includes the duty cycle method, the method of the two
Energy sources, the series resistance method and the like.
Gemäß dem Einschaltdauerverfahren
in einem Wechselstrommotor mit A- und B-Phasenenergiequellen wie
in 7 gezeigt, werden
zum Beispiel die A-Phase und die B-Phase der Energiezufuhr wie in 8 gezeigt einer Einschaltdauersteuerung
unterworfen (in der das Verhältnis
der Energiezufuhrzeiten in einer Periode T, das heißt die Einschaltdauer
gesteuert wird).According to the duty cycle method in an AC motor with A and B phase energy sources as in 7 are shown, for example, the A phase and the B phase of the energy supply as in 8th shown subjected to a duty cycle control (in which the ratio of the energy supply times in a period T, that is, the duty cycle is controlled).
Gemäß der in 9 gezeigten Methode wird der
Schrittbewegungsbetrag vom Einphasenerregungszustand der Phase A,
in der das Verhältnis
von Betriebsstrom zu Volllaststrom 100 und das der Phase-B-Stromquelle
0% ist zum Einphasenerregungszustand der Phase B, in der das Verhältnis von
Betriebsstrom zu Volllaststrom der Phase A 0% und das der Phase-B-Stromquelle
100% ist, durch Veränderungen
der Einschaltverhältnisse
der A-Phase und der B-Phase-Stromquellen fein in kleinste Winkelbewegungen
unterteilt (zum Beispiel A1% bis A6% und B1% bis B6%).According to the in 9 The method shown is the step movement amount from the single phase excitation state of phase A, in which the ratio of operating current to full load current 100 and that of phase B current source is 0% to the single phase energized state of phase B, in which the ratio of operating current to full load current of phase A is 0% and that of phase B current source is 100% by changing the duty cycle of the A phase and the B-phase current sources finely divided into minute angular movements (for example, A 1 % to A 6 % and B 1 % to B 6 %).
Gemäß dem Verfahren
der zwei Energiequellen werden in einem Zweiphasenschrittmotor mit wie
in 7 gezeigt Phase-A-
und Phase-B-Stromquellen zum Beispiel die Spannungen der A-Phase- und
die B-Phase-Stromquelle geändert.According to the method of two energy sources in a two-phase stepper motor with as in 7 Phase A and Phase B current sources shown, for example, changed the voltages of the A phase and B phase current sources.
In
dem in 10 gezeigten
Verfahren wird der Schrittbewegungsbetrag vom Einphasenerregungszustand
der A-Phase, in der die Spannung der A-Phasenstromquelle 12 V und
die der B-Phasenstromquelle 0 V ist zum Einphasenerregungszustand der
B-Phase, in der die Spannung der A-Phasenstromquelle 0 V und die
der B-Phasenstromquelle
12 V ist, durch das Wechseln der A-Phasen- und der B-Phasenstromquellen
in kleinste Winkelbewegungsbeträge
fein unterteilt (zum Beispiel A1 V nach A6 V und B1 V nach
B6 V).In the in 10 The method shown becomes the step amount from the single-phase excitation state of the A phase, in which the voltage of the A-phase current source is 12 V and that of the B-phase current source is 0 V to the single-phase excitation state of the B phase, in which the voltage of the A-phase current source is 0 V and the of the B-phase current source is 12 V, by changing the A-phase and B-phase current sources finely divided into the smallest angular movement amounts (for example A 1 V after A 6 V and B 1 V to B 6 V).
Gemäß dem Vorschaltwiderstandsverfahren werden
in einem Zweiphasenschrittmotor mit Vorschaltwiderständen für Phase
A und Phase B wie in 11 gezeigt
die Werte der Vorschaltwiderstände für die A-
und die B-Phase getauscht.According to the series resistor method in a two-phase stepper motor with series resistors for phase A and phase B as in 11 shown the values of the ballast resistors for the A and B phase exchanged.
In
dem in 12 gezeigten
Verfahren wird der Schrittbewegungsbetrag vom Einphasenerregungszustand
der Phase A, in der der Vorschaltwiderstand für Phase A 0 Ω und der
der B-Phasenstromquelle ∞ Ω ist, zum
Einphasenerregungszustand der B-Phase, in der der Vorschaltwiderstand
für die
A-Phase ∞ Ω und der
der Phase-B-Stromquelle 0 Ω ist,
durch Wechseln der Vorschaltwiderstände für Phase A und Phase B (zum Beispiel
A1 Ω auf
A6 Ω und
B1 Ω auf
B6 Ω)
in kleinste Winkelbewegungsbeträge
fein unterteilt.In the in 12 The method shown is the step movement amount from the single-phase excitation state of phase A, in which the ballast resistance for phase A is 0 Ω and that of the B-phase current source ∞ Ω, to the single-phase excitation state of B phase, in which the ballast resistance for the A-phase ∞ Ω and the phase B current source is 0 Ω, by changing the series resistors for phase A and phase B (e.g. A 1 Ω to A 6 Ω and B 1 Ω to B 6 Ω) finely divided into the smallest angular movement amounts.
Als
Nächstes
wird anhand des Ablaufdiagramms der 13 ein
Verfahren zur Einstellung des Volloffenschalters gemäß der Erfindung
beschrieben.The next step is to use the flow chart 13 described a method for adjusting the full open switch according to the invention.
Zuerst
wird der Schrittmotor 20 angesteuert und die Drosselklappe
in die Leerlaufstellung gebracht (Schritt 101). Danach
wird die Einstellungsschrittzahl auf null gesetzt (Schritt 102).First the stepper motor 20 controlled and the throttle valve brought into idle position (step 101 ). Then the setting step number is set to zero (step 102 ).
Als
Nächstes
wird die Drosselklappe zum 67. und 3/7 Schritt von der Leerlaufstellung
in der Öffnungsrichtung
geöffnet
(Schritt 103).Next, the throttle is opened to the 67th and 3/7 step from the idle position in the opening direction (step 103 ).
Sodann
wird festgestellt, ob der Volloffenschalter 17 in dieser
Position auf AUS steht oder nicht (Schritt 104).It is then determined whether the full open switch 17 in this position is OFF or not (step 104 ).
Sollte
der Volloffenschalter auf EIN stehen, wird der Volloffenschalter 17 unter
Benutzung der auf dem Schalterbetätigungselement 16 angeordneten Schraube
so eingestellt, dass er ausgeschaltet ist (Schritt 105).If the full-open switch is ON, the full-open switch will 17 using the on the switch actuator 16 arranged screw so that it is switched off (step 105 ).
Wenn
der Volloffenschalter 17 auf AUS steht, schreitet die Steuerung
zu Schritt 106 vor.If the full open switch 17 control is set to OFF 106 in front.
Als
Nächstes
wird die Drosselklappe auf die Position 67 und 4/7 Schritte geöffnet (Schritt 106).Next, open the throttle to position 67 and 4/7 steps (step 106 ).
Dann
wird festgestellt, ob der Volloffenschalter 17 auf EIN
steht oder nicht (Schritt 107).Then it is determined whether the full open switch 17 is ON or not (step 107 ).
Wenn
der Volloffenschalter auf AUS steht, wird der Volloffenschalter 17 unter
Benützung
der am Schalterdrückelement 16 angeordneten
Schraube so eingestellt, dass er auf EIN steht (Schritt 108).
Danach wird die Drosselklappe zu einer Position geschlossen, in
der der Volloffenschalter ungeachtet der Hysterese sicher ausgeschaltet
ist oder zum Beispiel zu einer Position in der Nachbarschaft des
60. Schrittes (Schritt 109) und die Steuerung kehrt zu Schritt 103 zurück, um das
oben beschriebene Verfahren zu wiederholen.When the full open switch is OFF, the full open switch 17 using the on the push button 16 arranged screw so that it is ON (step 108 ). Thereafter, the throttle valve is closed to a position in which the full-open switch is safely switched off regardless of the hysteresis or, for example, to a position in the vicinity of the 60th step (step 109 ) and the control returns to step 103 back to repeat the procedure described above.
Wenn
der Volloffenschalter 17 auf EIN steht, ist das Verfahren
beendet.If the full open switch 17 is ON, the procedure is finished.
Das
Verfahren zur Initialisierung des Motorzählers 45, nachdem
der Volloffenschalter 17 auf diese Weise eingestellt ist,
wird beschrieben.The procedure for initializing the engine counter 45 after the full open switch 17 set in this manner will be described.
Wenn
der Motor angelassen werden soll, wird das Initialisierungsverfahren
zugleich mit dem Einschalten des Zündungsschalters begonnen.If
the engine should be started, the initialization procedure
at the same time started with the ignition switch.
Als
Erstes wird festgestellt, ob der Volloffenschalter EIN- oder Ausgeschaltet
ist. Wenn der Schalter eingeschaltet ist, wird die Klappe einmal
geschlossen, bis der Schalter ausgeschaltet wird. Wenn der Volloffenschalter 17 ausgeschaltet
ist, wird die Drosselklappe 4 aus dieser Stellung in der Öffnungsrichtung
bewegt.The first thing to determine is whether the full-open switch is ON or OFF. When the switch is on, the door closes once until the switch is turned off. If the full open switch 17 is turned off, the throttle valve 4 moved from this position in the opening direction.
In
der Stellung, in der der Volloffenschalter 17 eingeschaltet
wird, wird die gezählte
Zahl des Motorzählers 45 zu
diesem Zeitpunkt auf null gesetzt.In the position in which the full-open switch 17 is turned on, the counted number of the motor counter 45 set to zero at this time.
Als
Nächstes
wird die Außertrittfallprüfung des
Motorzählers
während
des Betriebes des Motors beschrieben. Die Außertrittfallprüfung ist
eine Überprüfung, ob
der Motor in Bezug auf den ursprünglichen
Wert beim Einschalten der Zündung
ohne aus dem Schritttakt zu kommen arbeitet. Zum Beispiel wird festgestellt,
ob der Zustand des Schalters von AUS auf EIN wechselt oder nicht,
wenn die Drosselklappe in die Volloffenstellung bewegt wird. Wenn
als Ergebnis der Außertrittfallprüfung festgestellt
wird, dass der Motor normal läuft,
läuft die
Steuerung weiter wie vorher. Wenn eine Abweichung festgestellt wird,
wird ein Verfahren zur Behebung der Abweichung zum Beispiel durch
nochmalige Ausführung des
Initialisierungsverfahrens durchgeführt.As
next
the exemption check of the
motor counter
while
the operation of the engine. The exemption test is
a check whether
the engine in relation to the original
Value when switching on the ignition
works without getting out of step. For example, it is found
whether the state of the switch changes from OFF to ON or not
when the throttle valve is moved to the fully open position. If
as a result of the exemption test
the engine will run normally,
runs the
Control continues as before. If a discrepancy is found
is a method of correcting the deviation for example
repeated execution of the
Initialization procedure carried out.
Der
Grund dafür,
dass das oben beschriebene Verfahren im Zustand der völligen Öffnung durchgeführt wird,
wird beschrieben. Die Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 4 (der Drosselöffnung)
und der erforderlichen Ansaugmenge des Dieselmotors sind in der
Kennliniendarstellung gemäß 18 gezeigt. Wie es in 18 gezeigt ist, wird die
erforderliche Ansaugmenge (erforderliche Menge Luft) bei einer bestimmten
Anzahl von Umdrehungen des Motors bei einer Drosselöffnung von
50° erzielt.
Auch wenn die Drosselklappe im Öffnungsbereich
X geöffnet
oder geschlossen wird, in dem der Öffnungsbereich nicht kleiner
ist als 50°,
das heißt,
dem Öffnungsbereich
von 50°–80°, wird die
Ansaugmenge wenig verändert
und der Motor wird kaum beeinflusst. Bei geringerer Drehzahl des
Motors ist die erforderliche Ansaugmenge kleiner und bei höherer Drehzahl
des Motors ist die erforderliche Ansaugmenge größer. Daher ist der Öffnungsbereich
X, in dem, auch wenn die Drosselklappe 4 geöffnet oder
geschlossen wird, die Ansaugmenge sich wenig ändert, bei niedrigerer Drehzahl
des Motors breiter und bei erhöhter
Drehzahl enger. In einem Bereich von 70°–80° innerhalb des Öffnungsbereichs X ändert sich
die Ansaugmenge ungeachtet der Drehzahl des Motors wenig, auch wenn
die Drosselklappe geöffnet
oder geschlossen wird und der Betrieb des Motors wird kaum gestört. Dieser
Bereich wird der Hochöffnungsbereich
H genannt.The reason why the above-described process is carried out in the fully opened state is described. The relationship between the opening degree of the throttle valve 4 (the throttle opening) and the required intake quantity of the diesel engine are shown in the characteristic curve 18 shown. Like it in 18 is shown, the required intake amount (required amount of air) is achieved with a certain number of revolutions of the engine with a throttle opening of 50 °. Even if the throttle valve is opened or closed in the opening area X, in which the opening area is not less than 50 °, that is, the opening area of 50 ° -80 °, the intake quantity is changed little and the engine is hardly influenced. If the engine speed is lower, the required intake quantity is smaller and at higher engine speeds, the required intake amount is larger. Therefore, the opening area is X, even if the throttle valve 4 is opened or closed, the intake quantity changes little, wider at lower engine speeds and narrower at higher engine speeds. In a range of 70 ° -80 ° within the opening area X, the intake amount changes little regardless of the speed of the engine, even if the throttle valve is opened or closed, and the operation of the engine is hardly disturbed. This area is called the high opening area H.
Während eines
Betriebes des Motors, wenn sich der Öffnungsgrad der Drosselklappe 4 dem Öffnungsbereich
X nähert,
in dem die erforderliche Ansaugmenge des Dieselmotors gegeben ist,
wird der Schrittmotor 20 so gesteuert, dass die Drosselklappe 4 sich
in der Volloffenstellung im Hochöffnungsbereich
H befindet. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Außertrittfallprüfung durchgeführt wird,
hat sogar eine besondere Bewegung der Drosselklappe keinen Einfluss
auf den Motor, die während
der Außertrittfallprüfung ausgeführt wird.
Daher kann die Außertrittfallprüfung günstigerweise
ausgeführt
werden. Um festzustellen, dass der Öffnungsbereich der Drosselklappe 4 in
den Öffnungsbereich
X eintritt, in dem die erforderliche Ansaugmenge vorliegt, wird
zum Beispiel vorher ein Kennfeld der Drehzahl des Dieselmotors, der
Kraftstoffeinspritzmenge und der Öffnung der Drosselklappe vorbereitet
und die Prüfung
wird auf der Basis dieses Kennfelds ausgeführt.During operation of the engine when the opening degree of the throttle valve 4 The stepping motor approaches the opening area X, in which the required intake quantity of the diesel engine is given 20 controlled so that the throttle valve 4 is in the fully open position in the high opening area H. If the fallout test is performed at this time, even a particular movement of the throttle valve does not affect the engine that is performed during the fallout test. Therefore, the fall-out check can be conveniently carried out. To determine that the opening area of the throttle valve 4 If the required intake quantity is present in the opening area X, a map of the speed of the diesel engine, the fuel injection amount and the opening of the throttle valve is prepared beforehand and the test is carried out on the basis of this map.
Wenn
der Motor angehalten werden soll, wird der Schrittmotor 20 hingegen
so gesteuert, dass die Drosselklappe 4 aus der Leerlaufstellung
in die Volloffenstellung bewegt wird und dann wird festgestellt,
ob der Motor angehalten wurde oder nicht.If the motor is to be stopped, the stepper motor 20 however, controlled so that the throttle valve 4 is moved from the idle position to the fully open position and then it is determined whether the engine has been stopped or not.
Wenn
der Motor angehalten wurde, wird die Drosselklappe in der Öffnungsrichtung
bewegt.If
the engine has stopped, the throttle valve is in the opening direction
emotional.
Wenn
der Volloffenschalter 17 dann ausgeschaltet ist, wird die
Energiezufuhr zum Schrittmotor 20 unterbrochen.If the full open switch 17 then switched off, the energy supply to the stepper motor 20 interrupted.
Auf
diese Weise wird die Energiezufuhr zum Schrittmotor 20 beim
Anhalten des Motors in dem Stadium unterbrochen, in dem die Drosselklappe 4 sich
in der Nachbarschaft der Stellung befindet, in der der Volloffenschalter 17 von
EIN auf AUS wechselt oder umgekehrt. Wenn der Motor wieder angelassen werden
soll, ist es daher möglich,
den Motorzähler 45 schnell
zu initialisieren.In this way, the energy supply becomes the stepper motor 20 interrupted when the engine stopped at the stage where the throttle valve 4 is in the vicinity of the position in which the full-open switch 17 changes from ON to OFF or vice versa. If the engine is to be started again, it is therefore possible to use the engine counter 45 initialize quickly.
Als
Referenzpositionserfassungseinrichtung, die feststellt, dass sich
die Drosselklappe in der Referenzposition befindet, wird der Volloffenschalter benutzt,
der anzeigt, dass die Drosselklappe in der Volloffenstellung ist.
Gemäß dieser
Konfiguration ist es nicht erforderlich, einen Schalter oder dergleichen mit
einem besonderen Aufbau mit einem großen Erkennungshub zu benützen und
bei dem die Erkennung zum Beispiel ausgeführt wird, während eine Zwischenstellung
der Öffnung-
und Schließhübe der Drosselklappe
als Referenzposition benützt
wird. Ein Mehrzweckschalter mit einem kleinen Erkennungshub und
geringen Herstellungskosten kann als die Vorrichtung benützt werden.As
Reference position detection device that determines that
the throttle valve is in the reference position, the full open switch is used,
which indicates that the throttle valve is in the fully open position.
According to this
Configuration does not require using a switch or the like
to use a special structure with a large recognition stroke and
where the detection is carried out, for example, during an intermediate position
the opening
and throttle closing strokes
used as reference position
becomes. A multi-purpose switch with a small detection stroke and
low manufacturing cost can be used as the device.
In
dem Ausführungsbeispiel
wird die Stellung als Referenzposition benützt, in der der Zustand des Volloffenschalters
von AUS auf EIN wechselt. Als Alternative kann die Stellung als
Referenzposition benützt
werden, in der der Zustand des Volloffenschalters von EIN auf AUS
wechselt. In der Alternative wird auch die Einstellung in der Stellung
vorgenommen, in der der Zustand des Schalters von AUS auf EIN wechselt.In
the embodiment
the position is used as the reference position, in which the state of the full open switch
changes from OFF to ON. Alternatively, the position as
Reference position used
in which the state of the full open switch from ON to OFF
replaced. In the alternative, the setting in the position
in which the state of the switch changes from OFF to ON.
Die
Referenzpositionserfassungseinrichtung ist nicht auf einen mechanischen
Schalter beschränkt
und verschiedene Arten von Schaltern, wie zum Beispiel ein optischer
Schalter, können
benützt werden.The
Reference position detection device is not based on a mechanical
Switches limited
and various types of switches, such as an optical one
Switches, can
be used.
Die
Referenzposition, die von der Referenzpositionserfassungseinrichtung
erkannt werden soll, ist nicht auf den Volloffenschalter beschränkt. Eine willkürliche Stellung
kann gewählt
werden, solange sie sich im Hochöffnungsbereich
H befindet. In diesem Fall wird das Initialisierungsverfahren des
Motorzählers
in Übereinstimmung
mit der gewählten
Referenzposition ausgeführt.The
Reference position by the reference position detection device
to be recognized is not limited to the full open switch. An arbitrary position
can be chosen
be as long as they are in the high opening area
H is located. In this case, the initialization procedure of the
motor counter
in accordance
with the chosen one
Reference position executed.
Vorstehend
wurde das Ausführungsbeispiel beschrieben,
in dem eine Referenzpositionserfassungseinrichtung einer Drosselklappe
für einen
Dieselmotor eingestellt wird. Die Erfindung kann auch auf eine Drosselklappe
für einen
anderen Motor als einen Dieselmotor angewandt werden und ebenso kann
die Referenzposition auf geeignete Weise verändert werden.above
the exemplary embodiment has been described,
in which a reference position detection device of a throttle valve
for one
Diesel engine is set. The invention can also be applied to a throttle valve
for one
engine other than a diesel engine can be applied and as well
the reference position can be changed in a suitable manner.
Vorstehend
wurde das Ausführungsbeispiel beschrieben,
bei dem die Erfindung auf eine Positionssteuerung für eine Drosselklappe
einer Ansaugdrosselklappenvorrichtung angewandt wird. Die Erfindung
kann auch auf eine Positionssteuerung anderer Arten von Vorrichtungen
als einer Drosselklappe angewandt werden.above
the exemplary embodiment has been described,
in which the invention relates to a position control for a throttle valve
an intake throttle device is applied. The invention
can also be used for position control of other types of devices
be applied as a throttle valve.
Wie
oben beschrieben kann die Häufigkeit des
Auftretens von Verschiebungen der Erkennung der Referenzposition
aufgrund von Beschädigungen oder
Verschleiß von
Teilen oder dergleichen bei Verwendung der Positionssteuerung gemäß Anspruch
1 auf einen minimalen Grad gedrückt
werden, wodurch eine Verminderung der Leistungsfähigkeit der Steuerung verhindert
wird.How
described above, the frequency of
Occurrence of shifts in the detection of the reference position
due to damage or
Wear of
Parts or the like when using the position control according to claim
1 pressed to a minimum degree
are prevented, which reduces the performance of the controller
becomes.
Wenn
die Positionssteuerung gemäß Anspruch
2 benützt
wird, kann die Häufigkeit
des Auftretens von Verschiebungen der Erkennung der Referenzposition
weiter auf einen minimalen Grad vermindert werden.If
the position control according to claim
2 used
the frequency
the occurrence of shifts in the detection of the reference position
be further reduced to a minimum.
Wenn
die Ansaugdrosselklappenvorrichtung für einen Motor gemäß Anspruch
3 benützt
wird, kann die Häufigkeit
des Auftretens von Verschiebungen der Erkennung der Referenzposition
aufgrund von Beschädigungen
oder Verschleiß von
Teilen oder dergleichen auf einen minimalen Grad vermindert werden,
wodurch eine Herabsetzung der Steuerungsfunktion verhindert wird.If
the intake throttle device for an engine according to claim
3 used
the frequency
the occurrence of shifts in the detection of the reference position
due to damage
or wear from
Parts or the like can be reduced to a minimum degree,
thereby preventing the control function from being degraded.
Wenn
die Ansaugdrosselklappenvorrichtung für einen Motor gemäß Anspruch
4 verwendet wird, kann ein Mehrzweckschalter als Referenzpositionserfassungseinrichtung
verwendet werden, der einen kleinen Erkennungshub und geringe Herstellungskosten
hat.If
the intake throttle device for an engine according to claim
4 is used, a general-purpose switch can be used as a reference position detection device
can be used, the small detection stroke and low manufacturing costs
Has.
Eine
Positionssteuerungseinrichtung umfasst einen Schrittmotor (20),
der eine Vorrichtung (4) antreibt; eine Referenzpositionserfassungseinrichtung
(17), die erkennt, dass die genannte Einrichtung (4)
sich in einer Referenzposition befindet und die ein Referenzpositionserfassungssignal
abgibt; und eine Steuerungsvorrichtung (40), die den Schrittmotor (20)
auf der Grundlage des Referenzpositionserfassungssignals von der
Referenzpositionserfassungseinrichtung (17) in eine Position
der Vorrichtung (4) steuert, wobei, wenn die genannte Vorrichtung
(4) bewegt und die Referenzpositionserfassungseinrichtung
(17) eingestellt werden soll, die genannte Steuerungsvorrichtung
(17) den genannten Schrittmotor (20) um einen
Winkel antreibt, der kleiner ist als der normale Winkel.A position control device comprises a stepper motor ( 20 ) which is a device ( 4 ) drives; a reference position detection device ( 17 ), which recognizes that the facility mentioned ( 4 ) is in a reference position and which emits a reference position detection signal; and a control device ( 40 ) that the stepper motor ( 20 ) on the basis of the reference position detection signal from the reference position detection device ( 17 ) into a position of the device ( 4 ) controls, when when said device ( 4 ) and the reference position detection device ( 17 ) should be set, said control device ( 17 ) the stepper motor mentioned ( 20 ) drives by an angle that is smaller than the normal angle.