JP2001197772A - 電磁アクチュエータの制御装置 - Google Patents
電磁アクチュエータの制御装置Info
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- JP2001197772A JP2001197772A JP2000004017A JP2000004017A JP2001197772A JP 2001197772 A JP2001197772 A JP 2001197772A JP 2000004017 A JP2000004017 A JP 2000004017A JP 2000004017 A JP2000004017 A JP 2000004017A JP 2001197772 A JP2001197772 A JP 2001197772A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＥＧＲバルブ等の流量制御弁において堆積物
の検出と検出後の処理を的確に実行する。 【解決手段】 ＥＧＲバルブ１２を駆動するトルクモー
タの電流値に基づいて堆積物を検出する。堆積物が柔ら
かい場合には往復動による除去動作を行い（（ｄ））、
硬い場合にはＥＧＲバルブ１２の開方向および閉方向に
ガード値を設けてその範囲で作動を続行する（（ｅ））
ので、無理な除去動作による動力の無駄と機械的負担を
回避できる。動作領域が所定範囲より小である場合には
フェイル出力を行うので、可能な限りにおいてＥＧＲを
有効に利用できエミッションを削減できる。
の検出と検出後の処理を的確に実行する。 【解決手段】 ＥＧＲバルブ１２を駆動するトルクモー
タの電流値に基づいて堆積物を検出する。堆積物が柔ら
かい場合には往復動による除去動作を行い（（ｄ））、
硬い場合にはＥＧＲバルブ１２の開方向および閉方向に
ガード値を設けてその範囲で作動を続行する（（ｅ））
ので、無理な除去動作による動力の無駄と機械的負担を
回避できる。動作領域が所定範囲より小である場合には
フェイル出力を行うので、可能な限りにおいてＥＧＲを
有効に利用できエミッションを削減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁アクチュエー
タの制御装置に係り、特に自動車用のＥＧＲバルブにお
ける堆積物の検出および検出後の処理に好適な制御装置
に関する。
タの制御装置に係り、特に自動車用のＥＧＲバルブにお
ける堆積物の検出および検出後の処理に好適な制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用のＥＧＲ装置（排気ガス再循環
装置）において大流量を実現するには、従来のポペット
弁よりはバタフライ弁を用いることが望ましい。バタフ
ライ弁を用いる場合には、その回転軸にポジションセン
サを設けてその現在位置（開度）を検出する必要がある
が、バタフライ弁の駆動のためにトルクモータをロータ
リソレノイドとして用いることを考えた場合、トルクモ
ータがデューティによってオープン制御可能であること
から、このようなポジションセンサを設けずにトルクモ
ータのオープン制御を行い、エアフローメータで検出さ
れる流量や吸気圧に基づいてＥＧＲバルブの現在位置
（開度）を補正する構成を考えることができる。
装置）において大流量を実現するには、従来のポペット
弁よりはバタフライ弁を用いることが望ましい。バタフ
ライ弁を用いる場合には、その回転軸にポジションセン
サを設けてその現在位置（開度）を検出する必要がある
が、バタフライ弁の駆動のためにトルクモータをロータ
リソレノイドとして用いることを考えた場合、トルクモ
ータがデューティによってオープン制御可能であること
から、このようなポジションセンサを設けずにトルクモ
ータのオープン制御を行い、エアフローメータで検出さ
れる流量や吸気圧に基づいてＥＧＲバルブの現在位置
（開度）を補正する構成を考えることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＥＧＲバルブ
では堆積物（デポジット）による固着ないし動作不良
（ロック）が生じ易いため、上記の方法ではＥＧＲバル
ブの現在位置（開度）を正確に検出・補正できない場合
が生じうる。また、堆積物が柔軟である場合には、トル
クモータに一時的かつ突発的に大きな入力を与えて堆積
物を強制的に除去する除去動作を行わせることができる
が、堆積物が硬い場合にこのような除去動作を行うのは
動力の無駄であり、またＥＧＲバルブの機械的負担が大
きいという問題点がある。
では堆積物（デポジット）による固着ないし動作不良
（ロック）が生じ易いため、上記の方法ではＥＧＲバル
ブの現在位置（開度）を正確に検出・補正できない場合
が生じうる。また、堆積物が柔軟である場合には、トル
クモータに一時的かつ突発的に大きな入力を与えて堆積
物を強制的に除去する除去動作を行わせることができる
が、堆積物が硬い場合にこのような除去動作を行うのは
動力の無駄であり、またＥＧＲバルブの機械的負担が大
きいという問題点がある。
【０００４】そこで本発明の目的は、ＥＧＲバルブ等の
流量制御弁において堆積物の検出と検出後の処理を的確
に実行できる装置を提供することにある。
流量制御弁において堆積物の検出と検出後の処理を的確
に実行できる装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の本発明は、電磁ア
クチュエータを制御する制御手段と、前記電磁アクチュ
エータに流れる電流値を検出する検出手段と、検出され
た電流値に基づいて、前記電磁アクチュエータの作動範
囲内に存在する堆積物の硬さを判定する判定手段とを備
え、前記制御手段は、堆積物の硬さが所定値を下回る場
合に除去動作を指示することを特徴とする電磁アクチュ
エータの制御装置である。
クチュエータを制御する制御手段と、前記電磁アクチュ
エータに流れる電流値を検出する検出手段と、検出され
た電流値に基づいて、前記電磁アクチュエータの作動範
囲内に存在する堆積物の硬さを判定する判定手段とを備
え、前記制御手段は、堆積物の硬さが所定値を下回る場
合に除去動作を指示することを特徴とする電磁アクチュ
エータの制御装置である。
【０００６】第１の本発明では、電磁アクチュエータに
流れる電流値を検出すると、検出された電流値に基づい
て、判定手段が電磁アクチュエータの作動範囲内に存在
する堆積物の硬さを判定する。そして制御手段は、堆積
物の硬さが所定値を下回る場合に除去動作を指示する。
したがって第１の本発明では、堆積物の硬さに応じて的
確な処理を実行することができる。
流れる電流値を検出すると、検出された電流値に基づい
て、判定手段が電磁アクチュエータの作動範囲内に存在
する堆積物の硬さを判定する。そして制御手段は、堆積
物の硬さが所定値を下回る場合に除去動作を指示する。
したがって第１の本発明では、堆積物の硬さに応じて的
確な処理を実行することができる。
【０００７】第２の本発明は、第１の本発明の電磁アク
チュエータの制御装置であって、前記制御手段は、堆積
物の硬さが所定値を上回る場合に所定の異常処理を行う
ことを特徴とする電磁アクチュエータの制御装置であ
る。
チュエータの制御装置であって、前記制御手段は、堆積
物の硬さが所定値を上回る場合に所定の異常処理を行う
ことを特徴とする電磁アクチュエータの制御装置であ
る。
【０００８】第２の本発明では、堆積物の硬さが所定値
を下回る場合には除去動作が指示され、硬さが所定値を
上回る場合には所定の異常処理が行われる。したがって
第２の本発明では、堆積物が硬い場合に無理な除去動作
による動力の無駄と機械的負担を回避できる。
を下回る場合には除去動作が指示され、硬さが所定値を
上回る場合には所定の異常処理が行われる。したがって
第２の本発明では、堆積物が硬い場合に無理な除去動作
による動力の無駄と機械的負担を回避できる。
【０００９】この異常処理は、第３の本発明のように電
磁アクチュエータの動作範囲の制限処理とすることが好
適である。
磁アクチュエータの動作範囲の制限処理とすることが好
適である。
【００１０】第４の本発明は、電磁アクチュエータを制
御する制御手段と、前記電磁アクチュエータに流れる電
流値を検出する検出手段と、検出された電流値に基づい
て、前記電磁アクチュエータの作動領域を特定する作動
領域特定手段と、特定された作動領域を所定の基準値と
比較する比較手段とを備え、前記制御手段は、作動領域
が前記基準値より狭い場合にフェイル信号を出力するこ
とを特徴とする電磁アクチュエータの制御装置である。
御する制御手段と、前記電磁アクチュエータに流れる電
流値を検出する検出手段と、検出された電流値に基づい
て、前記電磁アクチュエータの作動領域を特定する作動
領域特定手段と、特定された作動領域を所定の基準値と
比較する比較手段とを備え、前記制御手段は、作動領域
が前記基準値より狭い場合にフェイル信号を出力するこ
とを特徴とする電磁アクチュエータの制御装置である。
【００１１】第４の本発明では、電磁アクチュエータに
流れる電流値を検出し、検出された電流値に基づいて、
作動領域特定手段が電磁アクチュエータの作動領域を特
定する。比較手段は特定された作動領域を所定の基準値
と比較し、制御手段は、作動領域が基準値より狭い場合
にフェイル信号を出力する。したがって、フェイル信号
に基づいて電磁アクチュエータの故障を正確に検出で
き、またある程度の作動領域が確保されている間、電磁
アクチュエータを有効に利用できる。
流れる電流値を検出し、検出された電流値に基づいて、
作動領域特定手段が電磁アクチュエータの作動領域を特
定する。比較手段は特定された作動領域を所定の基準値
と比較し、制御手段は、作動領域が基準値より狭い場合
にフェイル信号を出力する。したがって、フェイル信号
に基づいて電磁アクチュエータの故障を正確に検出で
き、またある程度の作動領域が確保されている間、電磁
アクチュエータを有効に利用できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づき説明する。図１において、エンジンのＥＧ
Ｒ通路１０には、流量を制御するためのバタフライ弁か
らなるＥＧＲバルブ１２が介装されている。ＥＧＲバル
ブ１２はトルクモータ１４によって絞り制御される。ト
ルクモータ１４はバッテリ１６から電圧が印加されて駆
動し、トルクモータ１４の動作電流は電子制御ユニット
（以下ＥＣＵという）１８によってデューティ制御され
る。バッテリ１６とトルクモータ１４との間には、トル
クモータ１４の動作電流を計測する電流計２０が備えら
れ、電流計２０の計測値はＥＣＵ１８に入力される。
図面に基づき説明する。図１において、エンジンのＥＧ
Ｒ通路１０には、流量を制御するためのバタフライ弁か
らなるＥＧＲバルブ１２が介装されている。ＥＧＲバル
ブ１２はトルクモータ１４によって絞り制御される。ト
ルクモータ１４はバッテリ１６から電圧が印加されて駆
動し、トルクモータ１４の動作電流は電子制御ユニット
（以下ＥＣＵという）１８によってデューティ制御され
る。バッテリ１６とトルクモータ１４との間には、トル
クモータ１４の動作電流を計測する電流計２０が備えら
れ、電流計２０の計測値はＥＣＵ１８に入力される。
【００１３】ＥＣＵ１８はＣＰＵを主部品として構成さ
れており、動作プログラムや各種設定値などを格納する
ＲＯＭと、ＣＰＵによる各種作業などに用いられるＲＡ
Ｍと、出入力インターフェイスとを含んで構成されてい
る。このＥＣＵ１８では、運転者の操作状態や走行状態
に応じてＥＧＲバルブ１２の目標開度が設定され、この
目標開度に応じたデューティ比でトルクモータ１４への
制御出力が行われる構成となっている。
れており、動作プログラムや各種設定値などを格納する
ＲＯＭと、ＣＰＵによる各種作業などに用いられるＲＡ
Ｍと、出入力インターフェイスとを含んで構成されてい
る。このＥＣＵ１８では、運転者の操作状態や走行状態
に応じてＥＧＲバルブ１２の目標開度が設定され、この
目標開度に応じたデューティ比でトルクモータ１４への
制御出力が行われる構成となっている。
【００１４】図２に示すように、トルクモータ１４は、
コイル２２を巻回した略Ｃ字状の鉄芯２４と、鉄芯２４
の界磁部２４ａ，２４ｂに挟まれるように回転自在に配
置された永久磁石からなるロータ２６とから構成されて
いる。ロータ２６に固定されたトルクモータ１４の出力
軸２８は、図１に示すようにＥＧＲバルブ１２に接続さ
れている。このトルクモータ１４は、機械角で約９０°
の作動範囲をもち、デューティ制御が可能である。
コイル２２を巻回した略Ｃ字状の鉄芯２４と、鉄芯２４
の界磁部２４ａ，２４ｂに挟まれるように回転自在に配
置された永久磁石からなるロータ２６とから構成されて
いる。ロータ２６に固定されたトルクモータ１４の出力
軸２８は、図１に示すようにＥＧＲバルブ１２に接続さ
れている。このトルクモータ１４は、機械角で約９０°
の作動範囲をもち、デューティ制御が可能である。
【００１５】以上の構成においては、図３に示す方形の
電圧信号がトルクモータ１４に印加されると、トルクモ
ータ１４のコイル２２におけるインダクタンスに起因し
てトルクモータ１４に流れる電流はその立ち上がりが遅
れ、図中実線のような鋸歯状となる。ここで、インダク
タンスはロータ２６の位置に応じて異なり、インダクタ
ンスが大である場合には図中点線のように立ち上がり速
度が小さくなる。また、デューティ比が大である場合に
は、電流値が０になる前に次のパルスが印加されること
から、電流の平均値が上昇する。本実施形態ではこれら
の現象を利用してロータ２６の現在位置、ひいてはＥＧ
Ｒバルブ１２の開度を求めている。
電圧信号がトルクモータ１４に印加されると、トルクモ
ータ１４のコイル２２におけるインダクタンスに起因し
てトルクモータ１４に流れる電流はその立ち上がりが遅
れ、図中実線のような鋸歯状となる。ここで、インダク
タンスはロータ２６の位置に応じて異なり、インダクタ
ンスが大である場合には図中点線のように立ち上がり速
度が小さくなる。また、デューティ比が大である場合に
は、電流値が０になる前に次のパルスが印加されること
から、電流の平均値が上昇する。本実施形態ではこれら
の現象を利用してロータ２６の現在位置、ひいてはＥＧ
Ｒバルブ１２の開度を求めている。
【００１６】すなわち、図４において、いま目標開度θ
ｔｇｔ（デューティ比に対応）がステップ的に下げられ
ると、正常時には、目標開度θｔｇｔの変化に応じたＥ
ＣＵ１８の制御出力により、ＥＧＲバルブ１２の開度θ
は滑らかに低下する。他方、電流値Ｉｔの波形は上述し
たように鋸歯状であり、また、デューティ比の低下に応
じて低下するが、電流値Ｉｔは時間ｔ１後に一度安定
し、その後再び低下して安定する。これはロータ２６の
極性と鉄芯２４の極性との関係が時間ｔ１後に反転する
ためであると考えられる。
ｔｇｔ（デューティ比に対応）がステップ的に下げられ
ると、正常時には、目標開度θｔｇｔの変化に応じたＥ
ＣＵ１８の制御出力により、ＥＧＲバルブ１２の開度θ
は滑らかに低下する。他方、電流値Ｉｔの波形は上述し
たように鋸歯状であり、また、デューティ比の低下に応
じて低下するが、電流値Ｉｔは時間ｔ１後に一度安定
し、その後再び低下して安定する。これはロータ２６の
極性と鉄芯２４の極性との関係が時間ｔ１後に反転する
ためであると考えられる。
【００１７】以上の電流値Ｉｔの波形に所定の演算よる
なましを加え、これを時間で微分することにより電流微
分値Ｉ'を得る。この電流微分値Ｉ'のグラフは図４に示
すとおりであり、電流微分値Ｉ'の最小値をＩ'ｐｅａｋ
とする。また、電流値Ｉｔを所定時間ｔ０の範囲で積分
した値を電流積分値∫Ｉとする。
なましを加え、これを時間で微分することにより電流微
分値Ｉ'を得る。この電流微分値Ｉ'のグラフは図４に示
すとおりであり、電流微分値Ｉ'の最小値をＩ'ｐｅａｋ
とする。また、電流値Ｉｔを所定時間ｔ０の範囲で積分
した値を電流積分値∫Ｉとする。
【００１８】但し∫Ｉ、ＩｔおよびＩ'ｐｅａｋは、そ
れぞれ実際には以下の数式の演算により求められる。
れぞれ実際には以下の数式の演算により求められる。
【数１】
【数２】
【数３】
【００１９】ここで、ＥＧＲ通路１０に堆積物が存在し
ない正常の場合の開度θ、電流積分値∫Ｉ、電流値Ｉｔ
および電流微分値Ｉ'を、それぞれ正常時開度θ０、正
常時電流積分値∫Ｉ０、正常時電流値Ｉｔ０および正常
時電流微分値Ｉ'０とする。正常時電流微分値Ｉ'０に
は、最小値Ｉ'ｐｅａｋ０を含む２つの極小値が現れ
る。
ない正常の場合の開度θ、電流積分値∫Ｉ、電流値Ｉｔ
および電流微分値Ｉ'を、それぞれ正常時開度θ０、正
常時電流積分値∫Ｉ０、正常時電流値Ｉｔ０および正常
時電流微分値Ｉ'０とする。正常時電流微分値Ｉ'０に
は、最小値Ｉ'ｐｅａｋ０を含む２つの極小値が現れ
る。
【００２０】他方、ＥＧＲ通路１０に堆積物が存在し、
これによりＥＧＲバルブ１２がその動作を妨げられる場
合（ロック時）には、開度θの低下は中途で妨げられ、
電流値Ｉｔは途中で滞ることなく低下し、電流微分値
Ｉ'には１つの極小値Ｉ'ｐｅａ ｋが現れる。
これによりＥＧＲバルブ１２がその動作を妨げられる場
合（ロック時）には、開度θの低下は中途で妨げられ、
電流値Ｉｔは途中で滞ることなく低下し、電流微分値
Ｉ'には１つの極小値Ｉ'ｐｅａ ｋが現れる。
【００２１】以上の構成における制御の一例について以
下に図５に従って説明する。まずＥＣＵ１８において、
運転者の操作状態や走行状態に応じて設定されているＥ
ＧＲバルブ１２の目標開度θｔｇｔからテーブル処理に
より算出される正常時開度θ ０と、電流計２０によって
検出されている電流値Ｉｔとが読み込まれる（Ｓ１
０）。次に、読み込まれた正常時開度θ０と、電流値Ｉ
ｔに基づいて算出される現在開度θとの差が、基準値Δ
θ以上であるか否かが判定される（Ｓ２０）。基準値Δ
θ以上である場合には、上記数１、数２および数３によ
って∫Ｉ、ＩｔおよびＩ'ｐｅａｋが算出される（Ｓ３
０）。この演算は所定の演算終了条件を満たすまでの
間、例えば電流値Ｉｔが正常時開度θ０相当値になるま
での間実行される（Ｓ４０）。
下に図５に従って説明する。まずＥＣＵ１８において、
運転者の操作状態や走行状態に応じて設定されているＥ
ＧＲバルブ１２の目標開度θｔｇｔからテーブル処理に
より算出される正常時開度θ ０と、電流計２０によって
検出されている電流値Ｉｔとが読み込まれる（Ｓ１
０）。次に、読み込まれた正常時開度θ０と、電流値Ｉ
ｔに基づいて算出される現在開度θとの差が、基準値Δ
θ以上であるか否かが判定される（Ｓ２０）。基準値Δ
θ以上である場合には、上記数１、数２および数３によ
って∫Ｉ、ＩｔおよびＩ'ｐｅａｋが算出される（Ｓ３
０）。この演算は所定の演算終了条件を満たすまでの
間、例えば電流値Ｉｔが正常時開度θ０相当値になるま
での間実行される（Ｓ４０）。
【００２２】次に、ステップＳ５０およびＳ６０におい
て、電流積分値∫Ｉにもとづいて次の数４により演算が
行われると共に、得られた算出値αの絶対値が所定の基
準値Ｋ１，Ｋ２と比較される。
て、電流積分値∫Ｉにもとづいて次の数４により演算が
行われると共に、得られた算出値αの絶対値が所定の基
準値Ｋ１，Ｋ２と比較される。
【数４】
【００２３】ここで、∫Ｉは現在の開度θ、正常時開度
θ０と現在開度θとの差Δθ、および温度Ｔにより決定
されるパラメータである。ただしトルクモータ１４に専
用の温度検出手段を設けることは通常の車両ではあり得
ないため、数４のように比をとることにより、温度項を
キャンセルしているものである。なお、電流積分値∫Ｉ
のほか、電流値Ｉｔ、電流微分値最小値Ｉ'ｐｅａｋに
ついても数４と同様に温度項をキャンセルする演算を行
い、これをＥＧＲバルブ１２の開度の検出に用いる構成
としてもよいが、堆積物によるＥＧＲバルブ１２のロッ
クは印加した電気エネルギーと現実の運動エネルギーと
の偏差として最も顕著に表れるため、本実施形態のよう
に電流積分値∫Ｉを用いる構成とするのが特に好適であ
る。
θ０と現在開度θとの差Δθ、および温度Ｔにより決定
されるパラメータである。ただしトルクモータ１４に専
用の温度検出手段を設けることは通常の車両ではあり得
ないため、数４のように比をとることにより、温度項を
キャンセルしているものである。なお、電流積分値∫Ｉ
のほか、電流値Ｉｔ、電流微分値最小値Ｉ'ｐｅａｋに
ついても数４と同様に温度項をキャンセルする演算を行
い、これをＥＧＲバルブ１２の開度の検出に用いる構成
としてもよいが、堆積物によるＥＧＲバルブ１２のロッ
クは印加した電気エネルギーと現実の運動エネルギーと
の偏差として最も顕著に表れるため、本実施形態のよう
に電流積分値∫Ｉを用いる構成とするのが特に好適であ
る。
【００２４】このようにして得られた算出値αの絶対値
｜α｜は、まず、堆積物がない場合と比較的軟らかい堆
積物がある場合との判別値である基準値Ｋ１と比較され
（Ｓ５０）、｜α｜がＫ１未満である場合は、堆積物に
よるロックがない場合であるから、特段の制御を行わず
に本ルーチンを終了する。その結果、図１０（ａ）に示
すように、通常の制御が続行される。
｜α｜は、まず、堆積物がない場合と比較的軟らかい堆
積物がある場合との判別値である基準値Ｋ１と比較され
（Ｓ５０）、｜α｜がＫ１未満である場合は、堆積物に
よるロックがない場合であるから、特段の制御を行わず
に本ルーチンを終了する。その結果、図１０（ａ）に示
すように、通常の制御が続行される。
【００２５】算出値αの絶対値｜α｜が基準値Ｋ１以上
である場合には、ステップＳ５０において否定判定さ
れ、次に、比較的軟らかい堆積物がある場合と硬い堆積
物がある場合との判別値である基準値Ｋ２と比較される
（Ｓ６０）。ここで｜α｜がＫ ２以下である場合は、比
較的軟らかい堆積物によるロックがある場合として肯定
判定され、次にかきおとし制御のサブルーチンに移行す
る（Ｓ７０）。
である場合には、ステップＳ５０において否定判定さ
れ、次に、比較的軟らかい堆積物がある場合と硬い堆積
物がある場合との判別値である基準値Ｋ２と比較される
（Ｓ６０）。ここで｜α｜がＫ ２以下である場合は、比
較的軟らかい堆積物によるロックがある場合として肯定
判定され、次にかきおとし制御のサブルーチンに移行す
る（Ｓ７０）。
【００２６】このかきおとし制御のサブルーチンでは、
図６に示すように、ＥＧＲバルブ１２が後述する開方向
ガード値と閉方向ガード値との間で開閉動作を迅速に複
数回繰り返す除去動作が行われる。その結果、図１０
（ｄ）に示すように、比較的軟らかい堆積物はＥＧＲバ
ルブ１２の作動範囲から除去される。
図６に示すように、ＥＧＲバルブ１２が後述する開方向
ガード値と閉方向ガード値との間で開閉動作を迅速に複
数回繰り返す除去動作が行われる。その結果、図１０
（ｄ）に示すように、比較的軟らかい堆積物はＥＧＲバ
ルブ１２の作動範囲から除去される。
【００２７】他方、ステップＳ６０において｜α｜が基
準値Ｋ２を上回る場合は、硬い堆積物によるロックがあ
る場合として否定判定され、次に開度ガード制御のサブ
ルーチンに移行する（Ｓ８０）。この開度ガード制御の
サブルーチンでは、図７に示すとおり、目標開度θ
ｔｇｔについて上限値（開方向ガード値）と下限値（閉
方向ガード値）とが、次の数５の演算により設定される
（Ｓ１１０）。
準値Ｋ２を上回る場合は、硬い堆積物によるロックがあ
る場合として否定判定され、次に開度ガード制御のサブ
ルーチンに移行する（Ｓ８０）。この開度ガード制御の
サブルーチンでは、図７に示すとおり、目標開度θ
ｔｇｔについて上限値（開方向ガード値）と下限値（閉
方向ガード値）とが、次の数５の演算により設定される
（Ｓ１１０）。
【数５】開方向ガード値：θＧｏｐｅｎ＝（開方向ロッ
ク判定開度）−ＫＧＯＦ 閉方向ガード値：θＧｃｌｏｓｅ＝（閉方向ロック判定
開度）＋ＫＧＯＦ
ク判定開度）−ＫＧＯＦ 閉方向ガード値：θＧｃｌｏｓｅ＝（閉方向ロック判定
開度）＋ＫＧＯＦ
【００２８】この数５における開方向ロック判定開度お
よび閉方向ロック判定開度とは、先にステップＳ６０に
おいて｜α｜が基準値Ｋ２以上であると判定された際の
電流値Ｉｔに相当する開度であり、このうち∫Ｉ０＞∫
Ｉの場合のものが開方向ロック判定開度、∫Ｉ０＜∫Ｉ
の場合のものが閉方向ロック判定開度である。またＫ
ＧＯＦとは、開方向ロック判定開度および閉方向ロック
判定開度に対しＥＧＲバルブ１２を手前側で停止させる
ためのオフセット値である（図８）。このようにして設
定された開方向ガード値θＧｏｐｅｎおよび閉方向ガー
ド値θＧｃｌｏｓ ｅは、詳述しない目標開度θｔｇｔの
算出ルーチンにおいてその上限値および下限値として用
いられる。その結果、図１０（ｅ）に示すように、ＥＧ
Ｒバルブ１２は開方向ガード値θＧｏｐｅｎおよび閉方
向ガード値θＧｃｌｏｓｅの間で作動し、ＥＧＲが続行
される。
よび閉方向ロック判定開度とは、先にステップＳ６０に
おいて｜α｜が基準値Ｋ２以上であると判定された際の
電流値Ｉｔに相当する開度であり、このうち∫Ｉ０＞∫
Ｉの場合のものが開方向ロック判定開度、∫Ｉ０＜∫Ｉ
の場合のものが閉方向ロック判定開度である。またＫ
ＧＯＦとは、開方向ロック判定開度および閉方向ロック
判定開度に対しＥＧＲバルブ１２を手前側で停止させる
ためのオフセット値である（図８）。このようにして設
定された開方向ガード値θＧｏｐｅｎおよび閉方向ガー
ド値θＧｃｌｏｓ ｅは、詳述しない目標開度θｔｇｔの
算出ルーチンにおいてその上限値および下限値として用
いられる。その結果、図１０（ｅ）に示すように、ＥＧ
Ｒバルブ１２は開方向ガード値θＧｏｐｅｎおよび閉方
向ガード値θＧｃｌｏｓｅの間で作動し、ＥＧＲが続行
される。
【００２９】次に、設定されたガード値が所定のフェイ
ル領域内かが判定される（Ｓ１２０）。この判定は、具
体的には次の数６によって行われ、数６の各数式がいず
れも真であれば、ガード値がフェイル領域内にあるとし
てステップＳ１２０で肯定判定される。
ル領域内かが判定される（Ｓ１２０）。この判定は、具
体的には次の数６によって行われ、数６の各数式がいず
れも真であれば、ガード値がフェイル領域内にあるとし
てステップＳ１２０で肯定判定される。
【数６】（開方向ガード値）＜ＫＧＯＰ （閉方向ガード値）＞ＫＧＣＬ {（開方向ガード値）−（閉方向ガード値）}＜ＫＧＷ
【００３０】ここで基準値ＫＧＯＰは開方向のフェイル
基準開度、ＫＧＣＬは閉方向のフェイル基準開度、Ｋ
ＧＷは作動範囲のフェイル基準である。このようにして
ステップＳ１２０で肯定判定された場合には、動作領域
が最早ＥＧＲを実行するのに適さないためＥＧＲを中止
すべく、フェイル信号の出力が行われる（Ｓ１３０）。
このフェイル信号の出力に応じ、車室内の図示しない警
告灯が点灯し、また図示しない運転状態表示画面に文字
メッセージが表示される。したがって運転者は整備が必
要であるとして整備作業者に整備を依頼でき、整備作業
者は故障の原因を特定できる。
基準開度、ＫＧＣＬは閉方向のフェイル基準開度、Ｋ
ＧＷは作動範囲のフェイル基準である。このようにして
ステップＳ１２０で肯定判定された場合には、動作領域
が最早ＥＧＲを実行するのに適さないためＥＧＲを中止
すべく、フェイル信号の出力が行われる（Ｓ１３０）。
このフェイル信号の出力に応じ、車室内の図示しない警
告灯が点灯し、また図示しない運転状態表示画面に文字
メッセージが表示される。したがって運転者は整備が必
要であるとして整備作業者に整備を依頼でき、整備作業
者は故障の原因を特定できる。
【００３１】他方、ステップＳ２０で否定判定された場
合、すなわち目標開度θｔｇｔと現在開度θとの差が基
準値Δθを下回る場合には、ガード復帰制御が行われる
（Ｓ９０）。このガード復帰制御は、先に開度ガード制
御でガード値が設定された後、ロックが生じないなら
ば、ガード値を徐々に緩和する制御である。このガード
復帰制御の１回あたりの復帰量Ｋｉは、図９に示すよう
に初回は大きく、以下漸減するようにし、かつ次の数７
が成立するように、つまり復帰量Ｋｉの累計がオフセッ
ト値ＫＧＯＦを下回るように設定する。
合、すなわち目標開度θｔｇｔと現在開度θとの差が基
準値Δθを下回る場合には、ガード復帰制御が行われる
（Ｓ９０）。このガード復帰制御は、先に開度ガード制
御でガード値が設定された後、ロックが生じないなら
ば、ガード値を徐々に緩和する制御である。このガード
復帰制御の１回あたりの復帰量Ｋｉは、図９に示すよう
に初回は大きく、以下漸減するようにし、かつ次の数７
が成立するように、つまり復帰量Ｋｉの累計がオフセッ
ト値ＫＧＯＦを下回るように設定する。
【数７】
【００３２】このように、本実施形態では、トルクモー
タ１４に流れる電流値を検出し、検出された電流値に基
づいて、ＥＧＲバルブ１２の作動範囲内に存在する堆積
物の硬さを判定する。そして堆積物の硬さが所定値を下
回る場合に、除去動作であるかきおとし制御が実行され
る（Ｓ７０）。したがって本実施形態では、堆積物の硬
さに応じて的確な処理を実行することができる。
タ１４に流れる電流値を検出し、検出された電流値に基
づいて、ＥＧＲバルブ１２の作動範囲内に存在する堆積
物の硬さを判定する。そして堆積物の硬さが所定値を下
回る場合に、除去動作であるかきおとし制御が実行され
る（Ｓ７０）。したがって本実施形態では、堆積物の硬
さに応じて的確な処理を実行することができる。
【００３３】また、本実施形態では、堆積物の硬さが所
定値を下回る場合にはかきおとし制御が実行され（Ｓ７
０）、硬さが所定値を上回る場合には所定の異常処理、
すなわち開度ガード制御（Ｓ８０，Ｓ１１０）が行われ
るので、堆積物が硬い場合に無理な除去動作による動力
の無駄と機械的負担を回避できる。また、開度ガード制
御（Ｓ８０，Ｓ１１０）により開度ガードを用いてＥＧ
Ｒを実行しつつ、ＥＧＲバルブ１２の動作領域が最早Ｅ
ＧＲを実行するのに適さない場合にはＥＧＲを中止すべ
くフェイル信号の出力（Ｓ１３０）が行われるので、可
能な限りにおいてＥＧＲを有効に利用でき、エミッショ
ンの削減を図ることができる。
定値を下回る場合にはかきおとし制御が実行され（Ｓ７
０）、硬さが所定値を上回る場合には所定の異常処理、
すなわち開度ガード制御（Ｓ８０，Ｓ１１０）が行われ
るので、堆積物が硬い場合に無理な除去動作による動力
の無駄と機械的負担を回避できる。また、開度ガード制
御（Ｓ８０，Ｓ１１０）により開度ガードを用いてＥＧ
Ｒを実行しつつ、ＥＧＲバルブ１２の動作領域が最早Ｅ
ＧＲを実行するのに適さない場合にはＥＧＲを中止すべ
くフェイル信号の出力（Ｓ１３０）が行われるので、可
能な限りにおいてＥＧＲを有効に利用でき、エミッショ
ンの削減を図ることができる。
【００３４】なお、本実施形態では、フェイル信号の出
力に応じて警告灯の点灯と文字メッセージの表示とを行
う構成としたが、このような構成に代えて、またはこの
ような構成に加えて、フェイル信号の出力に応じて燃料
噴射量を制限したり、排気系の触媒制御を実行する構成
としてもよい。
力に応じて警告灯の点灯と文字メッセージの表示とを行
う構成としたが、このような構成に代えて、またはこの
ような構成に加えて、フェイル信号の出力に応じて燃料
噴射量を制限したり、排気系の触媒制御を実行する構成
としてもよい。
【００３５】また本実施形態では、バタフライ弁である
ＥＧＲバルブ１２について本発明を適用した例について
説明したが、本発明における電磁アクチュエータはこの
ような形態に限られず、他の装置におけるバタフライ弁
からなる流量制御弁や、ポペット弁からなる流量制御弁
であってもよく、かかる構成も本発明の範疇に属するも
のである。
ＥＧＲバルブ１２について本発明を適用した例について
説明したが、本発明における電磁アクチュエータはこの
ような形態に限られず、他の装置におけるバタフライ弁
からなる流量制御弁や、ポペット弁からなる流量制御弁
であってもよく、かかる構成も本発明の範疇に属するも
のである。
【図１】 本発明の実施形態に係るＥＧＲバルブの制御
装置を示す機能ブロック図である。
装置を示す機能ブロック図である。
【図２】 トルクモータの概略構成を示す正面図であ
る。
る。
【図３】 電圧および電流の波形を示す説明図である。
【図４】 実施形態における正常時とロック時との開
度、電流値および電流微分値の時間変化を示すグラフで
ある。
度、電流値および電流微分値の時間変化を示すグラフで
ある。
【図５】 実施形態の制御を示すフロー図である。
【図６】 実施形態に係るかきおとし制御における開度
の時間変化を示すグラフである。
の時間変化を示すグラフである。
【図７】 実施形態に係る開度ガード制御を示すフロー
図である。
図である。
【図８】 開度ガード制御の説明図である。
【図９】 ガード復帰制御における復帰量の設定状態を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１０】 （ａ）ないし（ｅ）は実施形態における各
条件に応じた動作状態を示す説明図である。
条件に応じた動作状態を示す説明図である。
１０ ＥＧＲ通路、１２ ＥＧＲバルブ、１４ トルク
モータ、１６ バッテリ、１８ ＥＣＵ、２０ 電流
計。
モータ、１６ バッテリ、１８ ＥＣＵ、２０ 電流
計。
Claims (4)
- 【請求項１】 電磁アクチュエータを制御する制御手段
と、 前記電磁アクチュエータに流れる電流値を検出する検出
手段と、 検出された電流値に基づいて、前記電磁アクチュエータ
の作動範囲内に存在する堆積物の硬さを判定する判定手
段とを備え、 前記制御手段は、堆積物の硬さが所定値を下回る場合に
除去動作を指示することを特徴とする電磁アクチュエー
タの制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電磁アクチュエータの
制御装置であって、 前記制御手段は、堆積物の硬さが所定値を上回る場合に
所定の異常処理を行うことを特徴とする電磁アクチュエ
ータの制御装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の電磁アクチュエータの
制御装置であって、 前記異常処理は前記電磁アクチュエータの動作範囲の制
限処理であることを特徴とする電磁アクチュエータの制
御装置。 - 【請求項４】 電磁アクチュエータを制御する制御手段
と、 前記電磁アクチュエータに流れる電流値を検出する検出
手段と、 検出された電流値に基づいて、前記電磁アクチュエータ
の作動領域を特定する作動領域特定手段と、 特定された作動領域を所定の基準値と比較する比較手段
とを備え、 前記制御手段は、作動領域が前記基準値より狭い場合に
フェイル信号を出力することを特徴とする電磁アクチュ
エータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000004017A JP2001197772A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 電磁アクチュエータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000004017A JP2001197772A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 電磁アクチュエータの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001197772A true JP2001197772A (ja) | 2001-07-19 |
Family
ID=18532855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000004017A Pending JP2001197772A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 電磁アクチュエータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001197772A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007127016A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Denso Corp | Ｅｇｒ制御装置 |
| WO2008032472A1 (fr) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Dispositif de commande de soupape de recirculation des gaz d'échappement |
| CN100432396C (zh) * | 2005-01-26 | 2008-11-12 | 株式会社电装 | 可减少噪声的阀控制装置 |
| CN106979071A (zh) * | 2015-11-30 | 2017-07-25 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于识别在内燃机的进气阀处的炭黑堆积物的方法 |
| WO2021229895A1 (ja) * | 2020-05-12 | 2021-11-18 | 株式会社日立ハイテク | 電磁弁異常検出装置、それを用いた医用自動分析装置および電磁弁異常検出方法 |
-
2000
- 2000-01-12 JP JP2000004017A patent/JP2001197772A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100432396C (zh) * | 2005-01-26 | 2008-11-12 | 株式会社电装 | 可减少噪声的阀控制装置 |
| JP2007127016A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Denso Corp | Ｅｇｒ制御装置 |
| JP4706440B2 (ja) * | 2005-11-02 | 2011-06-22 | 株式会社デンソー | Ｅｇｒ制御装置 |
| WO2008032472A1 (fr) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Dispositif de commande de soupape de recirculation des gaz d'échappement |
| CN106979071A (zh) * | 2015-11-30 | 2017-07-25 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于识别在内燃机的进气阀处的炭黑堆积物的方法 |
| CN106979071B (zh) * | 2015-11-30 | 2021-06-04 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于识别在内燃机的进气阀处的炭黑堆积物的方法 |
| WO2021229895A1 (ja) * | 2020-05-12 | 2021-11-18 | 株式会社日立ハイテク | 電磁弁異常検出装置、それを用いた医用自動分析装置および電磁弁異常検出方法 |
| JP7382497B2 (ja) | 2020-05-12 | 2023-11-16 | 株式会社日立ハイテク | 電磁弁異常検出装置、それを用いた医用自動分析装置および電磁弁異常検出方法 |
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