JP2001245491A - 電気モータによる作動機構の温度を求める方法および装置 - Google Patents
電気モータによる作動機構の温度を求める方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気モータによる作動機構の温度を簡単かつ
高い信頼性で求めることができるようにする。 【解決手段】 電気モータによる作動機構によって調整
部材に作用が及ぼされる。コントローラが設けられてお
り、このコントローラの調整量は、調整部材位置の目標
値αＳＰと実際値αＡＶに依存して求められる。電気モ
ータによる作動機構の温度は、まえもって定められた条
件がみたされているときに、この調整量と調整部材位置
の目標値αＳＰまたは実際値αＡＶに依存して求められ
る。
高い信頼性で求めることができるようにする。 【解決手段】 電気モータによる作動機構によって調整
部材に作用が及ぼされる。コントローラが設けられてお
り、このコントローラの調整量は、調整部材位置の目標
値αＳＰと実際値αＡＶに依存して求められる。電気モ
ータによる作動機構の温度は、まえもって定められた条
件がみたされているときに、この調整量と調整部材位置
の目標値αＳＰまたは実際値αＡＶに依存して求められ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、調整部材に作用す
る電気モータによる作動機構（３）の温度を求める方法
および装置に関する。
る電気モータによる作動機構（３）の温度を求める方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アメリカ合衆国特許 US 5975051 から、
内燃機関の吸気管中に配置されたスロットルバルブに作
用する電気モータを制御する装置と方法が知られてい
る。スロットルバルブモータ信号は、モータ制御装置内
でアクセルペダル位置とスロットルバルブ開放信号に依
存して求められる。
内燃機関の吸気管中に配置されたスロットルバルブに作
用する電気モータを制御する装置と方法が知られてい
る。スロットルバルブモータ信号は、モータ制御装置内
でアクセルペダル位置とスロットルバルブ開放信号に依
存して求められる。
【０００３】アメリカ合衆国特許 US 4974776 から、エ
アコンのエアフラップを制御する装置が公知である。こ
の場合、エアフラップの位置が電気モータによって調整
される。電気モータのための調整信号は、車内の実際温
度と目標温度の偏差に依存して設定される。
アコンのエアフラップを制御する装置が公知である。こ
の場合、エアフラップの位置が電気モータによって調整
される。電気モータのための調整信号は、車内の実際温
度と目標温度の偏差に依存して設定される。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許出願 DE 196 10 210
A1 によれば、内燃機関の調整部材を制御する方法およ
び装置が知られている。この調整部材は電気モータによ
って操作され、その際、位置調整の枠内でモータ制御信
号が形成される。
A1 によれば、内燃機関の調整部材を制御する方法およ
び装置が知られている。この調整部材は電気モータによ
って操作され、その際、位置調整の枠内でモータ制御信
号が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電気
モータによる作動機構の温度を簡単かつ高い信頼性で求
めることができるようにする方法ならびに装置を提供す
ることである。
モータによる作動機構の温度を簡単かつ高い信頼性で求
めることができるようにする方法ならびに装置を提供す
ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、コントローラを設け、該コントローラの調整量を、
前記調整部材の位置の目標値と実際値に依存して求め、
まえもって定めた条件が満たされていれば、電気モータ
による前記作動機構の温度を前記調整量および前記調整
部材位置の目標値または実際値に依存して求めることに
より解決される。従属請求項には本発明の有利な実施形
態が示されている。
は、コントローラを設け、該コントローラの調整量を、
前記調整部材の位置の目標値と実際値に依存して求め、
まえもって定めた条件が満たされていれば、電気モータ
による前記作動機構の温度を前記調整量および前記調整
部材位置の目標値または実際値に依存して求めることに
より解決される。従属請求項には本発明の有利な実施形
態が示されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】このように本発明の特徴によれ
ば、電気モータによる作動機構の温度が、作動機構の温
度制御のためにいずれにせよ形成される量を用いて求め
られ、その際、さもなければ必要とされる温度センサの
組み込みは行わなくてよい。
ば、電気モータによる作動機構の温度が、作動機構の温
度制御のためにいずれにせよ形成される量を用いて求め
られ、その際、さもなければ必要とされる温度センサの
組み込みは行わなくてよい。
【０００８】本発明の１つの有利な実施形態によれば、
電気モータによる作動機構を制御する方法が用いられ
る。
電気モータによる作動機構を制御する方法が用いられ
る。
【０００９】次に、図面を参照しながら本発明の実施例
について詳しく説明する。
について詳しく説明する。
【００１０】
【実施例】内燃機関は管１を有しており、その中にバル
ブないしはフラップ２が配置されている。このフラップ
２の位置を設定する作動機構３が設けられていて、これ
は電気モータとして構成されている。したがってこの場
合、フラップ２は、作動機構３により作用の及ぼされる
調整部材である。さらにフラップ２は復帰ばね４と連結
されており、作動機構３に電流が供給されない状態にお
いて、このばねによりフラップ２が所定の静止位置へお
かれる。フラップ２はたとえばこの静止位置において、
管１の横断面を閉鎖することができる。
ブないしはフラップ２が配置されている。このフラップ
２の位置を設定する作動機構３が設けられていて、これ
は電気モータとして構成されている。したがってこの場
合、フラップ２は、作動機構３により作用の及ぼされる
調整部材である。さらにフラップ２は復帰ばね４と連結
されており、作動機構３に電流が供給されない状態にお
いて、このばねによりフラップ２が所定の静止位置へお
かれる。フラップ２はたとえばこの静止位置において、
管１の横断面を閉鎖することができる。
【００１１】ここでフラップ２をたとえば吸気管フラッ
プ、ターボチャージャーにおけるウエストゲートの調整
フラップ、内燃機関シリンダ内に３つの流れを発生させ
るためのスワールコントロールバルブ、あるいは内燃機
関吸気管内のスロットルバルブとして構成することがで
きる。
プ、ターボチャージャーにおけるウエストゲートの調整
フラップ、内燃機関シリンダ内に３つの流れを発生させ
るためのスワールコントロールバルブ、あるいは内燃機
関吸気管内のスロットルバルブとして構成することがで
きる。
【００１２】図２は、作動機構３の制御に係わるブロッ
ク図である。第１の特性マップ６において、フラップ２
の位置の目標値αＳＰに依存して、第１のパルス幅変調
信号ＰＷＭ１が予備制御値として求められる。乗算部に
おいて、この第１のパルス幅変調信号ＰＷＭ１が補正値
ＫＯＲと乗算される。その結果、補正された第１のパル
ス幅変調信号ＰＷＭ１＿ＫＯＲが生じる。
ク図である。第１の特性マップ６において、フラップ２
の位置の目標値αＳＰに依存して、第１のパルス幅変調
信号ＰＷＭ１が予備制御値として求められる。乗算部に
おいて、この第１のパルス幅変調信号ＰＷＭ１が補正値
ＫＯＲと乗算される。その結果、補正された第１のパル
ス幅変調信号ＰＷＭ１＿ＫＯＲが生じる。
【００１３】補正値ＫＯＲは、電気モータによる作動機
構３におけるコイルの温度ＴＣ に依存して特性マップ
８から求められる。その際にこの特性マップ８は、電気
モータによる作動機構３のトルクが電気モータによる作
動機構３のコイルの温度ＴＣには左右されないよう、実
験により求められる。
構３におけるコイルの温度ＴＣ に依存して特性マップ
８から求められる。その際にこの特性マップ８は、電気
モータによる作動機構３のトルクが電気モータによる作
動機構３のコイルの温度ＴＣには左右されないよう、実
験により求められる。
【００１４】加算部９においてフラップ位置の目標値α
ＳＰと実際値αＡＶとの差が求められて、コントローラ
１１のための調整偏差が形成され、これは有利には比例
積分コントローラとして構成されている。しかしこのコ
ントローラを、当業者に周知の他のコントローラとして
構成してもよい。
ＳＰと実際値αＡＶとの差が求められて、コントローラ
１１のための調整偏差が形成され、これは有利には比例
積分コントローラとして構成されている。しかしこのコ
ントローラを、当業者に周知の他のコントローラとして
構成してもよい。
【００１５】コントローラ１１はフラップ位置の目標値
αＳＰと実際値αＡＶの差に依存して、調整量として第
２のパルス幅変調信号ＰＷＭ２を発生する。
αＳＰと実際値αＡＶの差に依存して、調整量として第
２のパルス幅変調信号ＰＷＭ２を発生する。
【００１６】加算部１２において、第２のパルス幅変調
信号ＰＷＭ２と補正された第１のパルス幅変調信号ＰＷ
Ｍ１＿ＫＯＲの和が形成され、これは第３のパルス幅変
調信号ＰＷＭ３としてリミッタユニット１４への入力量
となる。
信号ＰＷＭ２と補正された第１のパルス幅変調信号ＰＷ
Ｍ１＿ＫＯＲの和が形成され、これは第３のパルス幅変
調信号ＰＷＭ３としてリミッタユニット１４への入力量
となる。
【００１７】リミッタユニット１４は、電気モータによ
る作動機構３におけるコイルの温度ＴＣ に依存して、
第３のパルス幅変調信号ＰＷＭ３のパルス幅変調比を制
限する。有利にはこのパルス幅変調比は、電気モータに
よる作動機構３のコイル温度ＴＣ が所定の第１の閾値
ＳＷ１に達したときに制限される。しかしこの場合、複
数の閾値を設けるのも有利であって、そのようにすれば
段階的にパルス幅変調比が制限されるようになり、たと
えばまずはじめに９０％まで制限され、ついで６０％ま
で、最後にほぼ０％まで制限されるようになる。これに
よりモータが過負荷から確実に保護され、そのようにす
れば作動機構３の調整ダイナミクスが高いときに殊に、
熱による作動機構３の損傷が確実に避けられるようにな
る。これと同時に、リミッタユニット１４の出力量であ
る第４のパルス幅変調信号ＰＷＭ４のパルス幅変調比も
段階的に制限されるようになり、それによって対応する
内燃機関の走行快適性の減少が最低限に抑えられるよう
になる。
る作動機構３におけるコイルの温度ＴＣ に依存して、
第３のパルス幅変調信号ＰＷＭ３のパルス幅変調比を制
限する。有利にはこのパルス幅変調比は、電気モータに
よる作動機構３のコイル温度ＴＣ が所定の第１の閾値
ＳＷ１に達したときに制限される。しかしこの場合、複
数の閾値を設けるのも有利であって、そのようにすれば
段階的にパルス幅変調比が制限されるようになり、たと
えばまずはじめに９０％まで制限され、ついで６０％ま
で、最後にほぼ０％まで制限されるようになる。これに
よりモータが過負荷から確実に保護され、そのようにす
れば作動機構３の調整ダイナミクスが高いときに殊に、
熱による作動機構３の損傷が確実に避けられるようにな
る。これと同時に、リミッタユニット１４の出力量であ
る第４のパルス幅変調信号ＰＷＭ４のパルス幅変調比も
段階的に制限されるようになり、それによって対応する
内燃機関の走行快適性の減少が最低限に抑えられるよう
になる。
【００１８】図３には、電気モータによる作動機構のコ
イル温度ＴＣ を求めるプログラムのフローチャートが
示されている。このプログラムは有利には内燃機関の動
作機能を制御する装置内で実行されるが、電気モータに
よる作動機構を制御する他の装置において実行させても
よい。
イル温度ＴＣ を求めるプログラムのフローチャートが
示されている。このプログラムは有利には内燃機関の動
作機能を制御する装置内で実行されるが、電気モータに
よる作動機構を制御する他の装置において実行させても
よい。
【００１９】ステップＳ１においてプログラムがスター
トし、必要に応じてプログラムのパラメータが初期化さ
れる。ステップＳ２において、フラップ２の位置の目標
値α ＳＰと実際値αＡＶの差が所定の第２の閾値ＳＷ２
よりも小さいかがチェックされる。これが該当しなけれ
ば、必要に応じて所定の待ち時間の後、ステップ２の条
件が新たにチェックされる。しかしステップＳ２の条件
が満たされていればステップＳ３において、第４のパル
ス幅変調信号ＰＷＭ４の平均値ＰＷＭ＿ＭＭＶがそれに
依存して更新される。このためにたとえば、第４のパル
ス幅変調信号ＰＷＭ４の移動平均値形成が行われる。
トし、必要に応じてプログラムのパラメータが初期化さ
れる。ステップＳ２において、フラップ２の位置の目標
値α ＳＰと実際値αＡＶの差が所定の第２の閾値ＳＷ２
よりも小さいかがチェックされる。これが該当しなけれ
ば、必要に応じて所定の待ち時間の後、ステップ２の条
件が新たにチェックされる。しかしステップＳ２の条件
が満たされていればステップＳ３において、第４のパル
ス幅変調信号ＰＷＭ４の平均値ＰＷＭ＿ＭＭＶがそれに
依存して更新される。このためにたとえば、第４のパル
ス幅変調信号ＰＷＭ４の移動平均値形成が行われる。
【００２０】ステップＳ４において、カウンタＣＴＲが
インクリメントされる。ステップＳ５において、カウン
タＣＴＲが第３の閾値ＳＷ３よりも大きいかがチェック
される。
インクリメントされる。ステップＳ５において、カウン
タＣＴＲが第３の閾値ＳＷ３よりも大きいかがチェック
される。
【００２１】それが該当するならばステップＳ６におい
て、第４のパルス幅変調信号ＰＷＭ４の平均値ＰＷＭ＿
ＭＭＶとフラップ位置の目標値αＳＰまたは実際値α
ＡＶに依存して、電気モータによる作動機構３のコイル
温度ＴＣ が特性マップから求められる。この場合、特
性マップは有利には、電気モータによる作動機構におい
て実験測定を行うことによって事前に形成され、その目
的で少なくとも１つの温度センサを配置してコイルの温
度を測定する。
て、第４のパルス幅変調信号ＰＷＭ４の平均値ＰＷＭ＿
ＭＭＶとフラップ位置の目標値αＳＰまたは実際値α
ＡＶに依存して、電気モータによる作動機構３のコイル
温度ＴＣ が特性マップから求められる。この場合、特
性マップは有利には、電気モータによる作動機構におい
て実験測定を行うことによって事前に形成され、その目
的で少なくとも１つの温度センサを配置してコイルの温
度を測定する。
【００２２】しかしステップＳ５の条件が満たされなけ
ればステップＳ８において、フラップ２の位置の目標値
αＳＰまたは実際値αＡＶの変化が、有利にはほぼゼロ
である所定値よりも大きいかがチェックされる。ステッ
プＳ８の条件が満たされていれば、つまり変化が所定値
よりも大きければ、カウンタＣＴＲが初期化されて有利
には値ゼロにセットされ、その後、ステップＳ２から処
理が続けられる。
ればステップＳ８において、フラップ２の位置の目標値
αＳＰまたは実際値αＡＶの変化が、有利にはほぼゼロ
である所定値よりも大きいかがチェックされる。ステッ
プＳ８の条件が満たされていれば、つまり変化が所定値
よりも大きければ、カウンタＣＴＲが初期化されて有利
には値ゼロにセットされ、その後、ステップＳ２から処
理が続けられる。
【００２３】ステップＳ８の条件が満たされていなけれ
ば、処理はただちにステップＳ２から続けられる。さら
にステップＳ９において、平均値ＰＷＭ＿ＭＭＶもニュ
ートラルな値にリセットされる。これにより、平均値Ｐ
ＷＭ＿ＭＭＷを計算するために、カウンタＣＴＲのカウ
ントアップ内で捕捉される第４のパルス幅変調信号ＰＷ
Ｍ４の値だけが利用されるようになる。
ば、処理はただちにステップＳ２から続けられる。さら
にステップＳ９において、平均値ＰＷＭ＿ＭＭＶもニュ
ートラルな値にリセットされる。これにより、平均値Ｐ
ＷＭ＿ＭＭＷを計算するために、カウンタＣＴＲのカウ
ントアップ内で捕捉される第４のパルス幅変調信号ＰＷ
Ｍ４の値だけが利用されるようになる。
【００２４】ステップＳ１においてもカウンタＣＴＲは
初期化され、平均値ＰＷＭ＿ＭＭＷはニュートラルな値
にセットされる。ステップＳ１〜Ｓ９による措置のもつ
利点は、フラップ２の位置の目標値と実際値の偏差が、
ステップ８においてまえもって定められている閾値より
も所定の期間にわたり小さいときにだけ、電気モータに
よる作動機構３のコイル温度ＴＣ が必ず求められるこ
とである。これにより、電気モータによる作動機構３の
コイル温度ＴＣ が高い信頼性をもって精確に求められ
るようになる。
初期化され、平均値ＰＷＭ＿ＭＭＷはニュートラルな値
にセットされる。ステップＳ１〜Ｓ９による措置のもつ
利点は、フラップ２の位置の目標値と実際値の偏差が、
ステップ８においてまえもって定められている閾値より
も所定の期間にわたり小さいときにだけ、電気モータに
よる作動機構３のコイル温度ＴＣ が必ず求められるこ
とである。これにより、電気モータによる作動機構３の
コイル温度ＴＣ が高い信頼性をもって精確に求められ
るようになる。
【図１】内燃機関の部分図である。
【図２】作動機構を制御するブロック回路図である。
【図３】電気モータによる作動機構の温度を求めるプロ
グラムのフローチャートである。
グラムのフローチャートである。
１ 管 ２ フラップ ３ 作動機構 ６，８ 特性マップ ７ 乗算部 １１ コントローラ １４ リミッタユニット
Claims (7)
- 【請求項１】 調整部材に作用する電気モータによる作
動機構（３）の温度を求める方法において、 コントローラ（１１）を設け、該コントローラの調整量
を、前記調整部材の位置の目標値（αＳＰ）と実際値
（αＡＶ）に依存して求め、 まえもって定めた条件が満たされていれば、電気モータ
による前記作動機構の温度を前記調整量および前記調整
部材位置の目標値（αＳＰ）または実際値（α ＡＶ）に
依存して求めることを特徴とする、 電気モータによる作動機構の温度を求める方法。 - 【請求項２】 まえもって定めた条件を満たすのは、前
記調整部材位置の目標値（αＳＰ）と実際値（αＡＶ）
の偏差が所定の期間にわたり第１の閾値（ＳＷ１）より
も小さく、かつ前記目標値または実際値の変化が第２の
閾値よりも小さいときである、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記電気モータによる作動機構（３）に
おけるコイルの温度（ＴＣ）を求める、請求項１または
２記載の方法。 - 【請求項４】 調整部材に作用する電気モータによる作
動機構（３）を制御する方法において、 コントローラ（１１）により前記作動機構（３）を制御
するための調整量を、前記調整部材の位置の目標値（α
ＳＰ）と実際値（αＡＶ）に依存して求め、該調整量
を、請求項１から３のいずれか１項記載の方法に従って
求められた温度に依存して制限することを特徴とする、 電気モータによる作動機構（３）を制御する方法。 - 【請求項５】 調整部材に作用する電気モータによる作
動機構（３）の制御方法において、 コントローラ（１１）により前記作動機構（３）を制御
するための調整量を、前記調整部材の位置の目標値（α
ＳＰ）と実際値（αＡＶ）に依存して求め、該調整量の
予備制御値を求め、該予備制御値を請求項１から３のい
ずれか１項記載の方法に従って求められた温度に依存し
て補正することを特徴とする、 電気モータによる作動機構の制御方法。 - 【請求項６】 前記調整量を、前記請求項１のいずれか
１項記載の方法に従って求められた温度に依存して制限
する、請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 調整部材に作用する電気モータによる作
動機構（３）の温度を求める装置において、 コントローラ（１１）が設けられており、該コントロー
ラの調整量が前記調整部材の位置の目標値（αＳＰ）と
実際値（αＡＶ）に依存して求められ、 まえもって定められた条件が満たされているときに該調
整量および前記調整部材の位置の目標値（αＳＰ）また
は実際値（αＡＶ）に依存して、電気モータによる前記
作動機構（３）の温度を求める手段が設けられているこ
とを特徴とする、 電気モータによる作動機構の温度を求める装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10001396.1 | 2000-01-14 | ||
| DE2000101396 DE10001396C2 (de) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur eines elektromotorischen Stellantriebs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001245491A true JP2001245491A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=7627553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001003794A Withdrawn JP2001245491A (ja) | 2000-01-14 | 2001-01-11 | 電気モータによる作動機構の温度を求める方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001245491A (ja) |
| DE (1) | DE10001396C2 (ja) |
| FR (1) | FR2804219B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004236489A (ja) * | 2003-02-03 | 2004-08-19 | Tamagawa Seiki Co Ltd | モータ駆動制御方法 |
| CN103235610A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-08-07 | 沈国庆 | 一种智能温控电动执行器 |
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|---|---|---|---|---|
| DE102004036134B4 (de) * | 2004-07-24 | 2011-09-29 | Pierburg Gmbh | Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromotors einer Stellvorrichtung für Durchflusssteuerungskomponenten in einer Verbrennungskraftmaschine sowie Stellvorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens |
| JP5083174B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2012-11-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制振制御装置 |
| DE102009044549A1 (de) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg | Baugruppe zum Ansteuern eines Stellgliedes in einem Kraftfahrzeug |
| JP5278373B2 (ja) | 2010-02-03 | 2013-09-04 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制振制御装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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