JP2003216242A - 位置決め制御装置 - Google Patents
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 位置決め対象物の位置決め制御に仮目標を設
定して仮目標までは早く到達でき、仮目標到達後、基準
位置学習の際に駆動機構の破損を防止できる位置決め制
御装置を得る。 【解決手段】 位置決め対象物１０１の位置を検出する
位置検出手段１０２と、位置検出手段からの出力に基づ
いて目標位置信号を生成する目標位置生成手段１０３
と、目標位置生成手段からの出力に基づいて位置決め対
象物を駆動する駆動手段１０４とを備え、目標位置生成
手段１０３は、位置決め対象物の仮目標位置を設定し、
駆動手段に与える制御ゲインとして、設定された仮目標
位置までは第１の制御ゲインとすると共に、仮目標位置
到達後、基準位置学習完了までは第１の制御ゲインより
も小さな第２の制御ゲインとし、位置決め対象物の基準
位置学習を実施する制御手段を有する。
定して仮目標までは早く到達でき、仮目標到達後、基準
位置学習の際に駆動機構の破損を防止できる位置決め制
御装置を得る。 【解決手段】 位置決め対象物１０１の位置を検出する
位置検出手段１０２と、位置検出手段からの出力に基づ
いて目標位置信号を生成する目標位置生成手段１０３
と、目標位置生成手段からの出力に基づいて位置決め対
象物を駆動する駆動手段１０４とを備え、目標位置生成
手段１０３は、位置決め対象物の仮目標位置を設定し、
駆動手段に与える制御ゲインとして、設定された仮目標
位置までは第１の制御ゲインとすると共に、仮目標位置
到達後、基準位置学習完了までは第１の制御ゲインより
も小さな第２の制御ゲインとし、位置決め対象物の基準
位置学習を実施する制御手段を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、基準位置学習機
能を有する位置決め制御装置に関し、特に、経年劣化や
取り付け状態等の影響を受けることなく制御精度を向上
させるための基準位置学習機能を有する位置決め制御装
置に関するものである。
能を有する位置決め制御装置に関し、特に、経年劣化や
取り付け状態等の影響を受けることなく制御精度を向上
させるための基準位置学習機能を有する位置決め制御装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開平５−３３２１９１号公報の
「スロットル基準開度検出装置」に記載されているよう
に、ポテンショメータ等の位置センサを有する位置決め
制御装置において、駆動部分及び位置センサの取り付け
ガタや、特にワイヤを用いた駆動装置等であれば、ワイ
ヤの伸びを原因とする制御精度が劣化することを防止す
るために、基準位置学習の実施を行う装置がある。
「スロットル基準開度検出装置」に記載されているよう
に、ポテンショメータ等の位置センサを有する位置決め
制御装置において、駆動部分及び位置センサの取り付け
ガタや、特にワイヤを用いた駆動装置等であれば、ワイ
ヤの伸びを原因とする制御精度が劣化することを防止す
るために、基準位置学習の実施を行う装置がある。
【０００３】基準位置学習では、基準となる位置に不動
のストッパを設置し、位置決め制御対象をストッパ方向
に駆動し続けることで、位置決め制御対象がストッパに
当接され、位置決め対象が動かなくなった時の位置セン
サの値を、基準位置として学習している。
のストッパを設置し、位置決め制御対象をストッパ方向
に駆動し続けることで、位置決め制御対象がストッパに
当接され、位置決め対象が動かなくなった時の位置セン
サの値を、基準位置として学習している。
【０００４】基準位置の算出により、位置センサの取り
付け状態が変化しても、位置センサの出力値を、基準位
置に対する相対位置に変換することで、常に、基準位置
からの正確な位置を知ることが可能になるため、この相
対位置を用いて位置決め制御を行うことで、精度良い位
置決め制御を行うことが可能となる。
付け状態が変化しても、位置センサの出力値を、基準位
置に対する相対位置に変換することで、常に、基準位置
からの正確な位置を知ることが可能になるため、この相
対位置を用いて位置決め制御を行うことで、精度良い位
置決め制御を行うことが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に示す従来の
基準位置学習を有する位置決め制御装置は、その基準位
置学習において、位置決め対象物をストッパに当接させ
て基準位置を決定しているが、何らかの原因によって、
ストッパ方向に駆動出来ない場合がある。例えば、動作
開始時に、異物の噛み込みや、カーボン固着等の原因に
よりストッパ方向に一時的に駆動出来ない場合、学習を
開始する初期位置が、本来の基準位置より大きく離れた
位置であると、そのまま基準位置として学習することに
なり、後の位置決め制御に悪影響を及ぼす恐れがある。
基準位置学習を有する位置決め制御装置は、その基準位
置学習において、位置決め対象物をストッパに当接させ
て基準位置を決定しているが、何らかの原因によって、
ストッパ方向に駆動出来ない場合がある。例えば、動作
開始時に、異物の噛み込みや、カーボン固着等の原因に
よりストッパ方向に一時的に駆動出来ない場合、学習を
開始する初期位置が、本来の基準位置より大きく離れた
位置であると、そのまま基準位置として学習することに
なり、後の位置決め制御に悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００６】また、一般的に、位置決め制御は、出来る
だけ早く目標位置に到達するために、制御ゲインを大き
くする。すなわち、駆動力を大きくしている場合が多
い。このように駆動力が大きな状態では、位置決め制御
による目標位置が、行き過ぎ量が発生してもストッパに
到達しない位置の場合（ストッパ位置は、可動範囲でか
つ、通常、位置決め目標として設定する領域外に設定す
ればよい）には、ストッパへ当接させた衝撃によるモー
タ及びギア等の破損を考慮する必要は無いが、基準位置
学習の場合、ストッパへの当接は必須で、ストッパに当
接させた衝撃による破損が考えられる。
だけ早く目標位置に到達するために、制御ゲインを大き
くする。すなわち、駆動力を大きくしている場合が多
い。このように駆動力が大きな状態では、位置決め制御
による目標位置が、行き過ぎ量が発生してもストッパに
到達しない位置の場合（ストッパ位置は、可動範囲でか
つ、通常、位置決め目標として設定する領域外に設定す
ればよい）には、ストッパへ当接させた衝撃によるモー
タ及びギア等の破損を考慮する必要は無いが、基準位置
学習の場合、ストッパへの当接は必須で、ストッパに当
接させた衝撃による破損が考えられる。
【０００７】この発明は上述した点に鑑みてなされたも
ので、位置決め対象物の位置決め制御に仮目標を設定し
て仮目標までは早く到達でき、仮目標到達後、基準位置
学習の際に駆動機構の破損を防止できる位置決め制御装
置を得ることを目的とする。
ので、位置決め対象物の位置決め制御に仮目標を設定し
て仮目標までは早く到達でき、仮目標到達後、基準位置
学習の際に駆動機構の破損を防止できる位置決め制御装
置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る位置決め
制御装置は、位置決め対象物の位置を検出する位置検出
手段と、前記位置検出手段からの出力に基づいて目標位
置信号を生成する目標位置生成手段と、前記目標位置生
成手段からの出力に基づいて前記位置決め対象物を駆動
する駆動手段とを備え、前記目標位置生成手段は、前記
位置決め対象物の仮目標位置を設定し、前記駆動手段に
与える制御ゲインとして、設定された仮目標位置までは
第１の制御ゲインとすると共に、仮目標位置到達後、基
準位置学習完了までは前記第１の制御ゲインよりも小さ
な第２の制御ゲインとし、前記位置決め対象物の基準位
置学習を実施する制御手段を有するものである。
制御装置は、位置決め対象物の位置を検出する位置検出
手段と、前記位置検出手段からの出力に基づいて目標位
置信号を生成する目標位置生成手段と、前記目標位置生
成手段からの出力に基づいて前記位置決め対象物を駆動
する駆動手段とを備え、前記目標位置生成手段は、前記
位置決め対象物の仮目標位置を設定し、前記駆動手段に
与える制御ゲインとして、設定された仮目標位置までは
第１の制御ゲインとすると共に、仮目標位置到達後、基
準位置学習完了までは前記第１の制御ゲインよりも小さ
な第２の制御ゲインとし、前記位置決め対象物の基準位
置学習を実施する制御手段を有するものである。
【０００９】また、前記制御手段は、前記位置決め対象
物が所定時間内に前記仮目標位置まで到達しない場合に
は、基準位置学習を終了し、予め設定した位置を基準位
置とするものである。
物が所定時間内に前記仮目標位置まで到達しない場合に
は、基準位置学習を終了し、予め設定した位置を基準位
置とするものである。
【００１０】また、前記制御手段は、前記位置決め対象
物が仮目標位置まで到達した後、所定時間内に目標位置
学習が終了しない場合には、予め設定した位置を基準位
置とするものである。
物が仮目標位置まで到達した後、所定時間内に目標位置
学習が終了しない場合には、予め設定した位置を基準位
置とするものである。
【００１１】また、前記制御手段は、基準位置学習によ
り生成した基準位置が所定範囲外である場合には、予め
設定した位置を基準位置とするものである。
り生成した基準位置が所定範囲外である場合には、予め
設定した位置を基準位置とするものである。
【００１２】さらに、前記位置決め対象物は、車両に搭
載されたエンジンから排気される燃焼ガスの排気管路中
に駆動可能に設置されて、前記駆動手段により駆動制御
されて排気圧力を調節することでエンジン出力を制御す
るバルブである。
載されたエンジンから排気される燃焼ガスの排気管路中
に駆動可能に設置されて、前記駆動手段により駆動制御
されて排気圧力を調節することでエンジン出力を制御す
るバルブである。
【００１３】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態について、
添付の図面を参照しながら説明する。図１は、この発明
の実施の形態に係る位置決め制御装置の機能ブロック図
である。図１に示す位置決め制御装置としては、位置決
め対象物１０１の位置を検出し位置信号を生成する位置
検出手段１０２と、位置検出手段１０２からの位置信号
から目標位置信号を生成する目標位置生成手段１０３
と、目標位置生成手段１０３からの出力に基づいて位置
決め対象物１０１を駆動する駆動手段１０４とを備え、
目標位置生成手段１０３は、前記駆動手段１０４に与え
る制御ゲインとして、設定された仮目標位置までは第１
の制御ゲインとすると共に、仮目標位置到達後、基準位
置学習完了までは前記第１の制御ゲインよりも小さな第
２の制御ゲインとし、前記位置決め対象物１０１の基準
位置学習を実施する制御手段を有する。
添付の図面を参照しながら説明する。図１は、この発明
の実施の形態に係る位置決め制御装置の機能ブロック図
である。図１に示す位置決め制御装置としては、位置決
め対象物１０１の位置を検出し位置信号を生成する位置
検出手段１０２と、位置検出手段１０２からの位置信号
から目標位置信号を生成する目標位置生成手段１０３
と、目標位置生成手段１０３からの出力に基づいて位置
決め対象物１０１を駆動する駆動手段１０４とを備え、
目標位置生成手段１０３は、前記駆動手段１０４に与え
る制御ゲインとして、設定された仮目標位置までは第１
の制御ゲインとすると共に、仮目標位置到達後、基準位
置学習完了までは前記第１の制御ゲインよりも小さな第
２の制御ゲインとし、前記位置決め対象物１０１の基準
位置学習を実施する制御手段を有する。
【００１４】図２は、エンジンの排気管経路中に設置さ
れる、基準位置学習を有する位置決め制御装置を備えた
バルブ駆動装置を示す模式図であり、この発明を適用し
た実施の形態である。自動車等に搭載されるエンジン２
０１は、排気ポートより燃焼ガスを出力し、排気管２０
３を経由してマフラー２０２より屋外に排出する。本装
置は、位置決め対象物１０１として、この排気管２０３
経路中に駆動可能なバルブ２０５を設置し、バルブの駆
動によって排気圧力を調節することでエンジン出力を制
御する装置に用いられており、エンジン２０１、マフラ
ー２０２、排気管２０３、ストッパ当接部２０４、バル
ブ２０５、ストッパ２０６、駆動手段１０４としてのモ
ータ２０７、位置検出手段１０２としての位置センサ２
０８、目標位置生成手段１０３としての電子制御装置２
０９、駆動軸２１０にて構成される。
れる、基準位置学習を有する位置決め制御装置を備えた
バルブ駆動装置を示す模式図であり、この発明を適用し
た実施の形態である。自動車等に搭載されるエンジン２
０１は、排気ポートより燃焼ガスを出力し、排気管２０
３を経由してマフラー２０２より屋外に排出する。本装
置は、位置決め対象物１０１として、この排気管２０３
経路中に駆動可能なバルブ２０５を設置し、バルブの駆
動によって排気圧力を調節することでエンジン出力を制
御する装置に用いられており、エンジン２０１、マフラ
ー２０２、排気管２０３、ストッパ当接部２０４、バル
ブ２０５、ストッパ２０６、駆動手段１０４としてのモ
ータ２０７、位置検出手段１０２としての位置センサ２
０８、目標位置生成手段１０３としての電子制御装置２
０９、駆動軸２１０にて構成される。
【００１５】バルブ２０５は、排気管２０３内部に設置
されており、位置決め制御される制御対象である。スト
ッパ当接部２０４は、排気管２０３外部に設置されてお
り、駆動軸２１０によってバルブ２０５及びモータ２０
７と連接されている。モータ２０７は、電子制御装置２
０９が出力する制御指令電流によって駆動し、これによ
って、バルブ２０５の位置が調整される。
されており、位置決め制御される制御対象である。スト
ッパ当接部２０４は、排気管２０３外部に設置されてお
り、駆動軸２１０によってバルブ２０５及びモータ２０
７と連接されている。モータ２０７は、電子制御装置２
０９が出力する制御指令電流によって駆動し、これによ
って、バルブ２０５の位置が調整される。
【００１６】位置センサ２０８は、前記ストッパ当接部
２０４に直接またはモータ等に間接的に取り付けられて
いるポテンショメータであり、バルブ２０５の絶対位置
を信号に変換して出力する。電子制御装置２０９は、前
記位置センサ２０８をはじめとする各センサ及び各スイ
ッチ入力から所定の処理によってバルブの目標位置を算
出し、モータ２０７への制御指令電流を出力する。
２０４に直接またはモータ等に間接的に取り付けられて
いるポテンショメータであり、バルブ２０５の絶対位置
を信号に変換して出力する。電子制御装置２０９は、前
記位置センサ２０８をはじめとする各センサ及び各スイ
ッチ入力から所定の処理によってバルブの目標位置を算
出し、モータ２０７への制御指令電流を出力する。
【００１７】バルブ２０５の位置は、バルブ２０５及び
位置センサ２０８の取り付け状態等によって個体差が生
じる恐れがあり、精度良く位置制御を行うために基準位
置学習を実施して基準位置を算出し、相対的位置を用い
て位置決め制御を行う。基準位置学習では、ストッパ当
接部２０４を閉方向に駆動し、ストッパ当接部２０４を
ストッパ２０６に当接させる。これにより、前記位置セ
ンサ２０８が変化しないようになり、この時の位置セン
サ値を、基準位置として学習している。
位置センサ２０８の取り付け状態等によって個体差が生
じる恐れがあり、精度良く位置制御を行うために基準位
置学習を実施して基準位置を算出し、相対的位置を用い
て位置決め制御を行う。基準位置学習では、ストッパ当
接部２０４を閉方向に駆動し、ストッパ当接部２０４を
ストッパ２０６に当接させる。これにより、前記位置セ
ンサ２０８が変化しないようになり、この時の位置セン
サ値を、基準位置として学習している。
【００１８】図３は、前記電子制御装置２０９内の詳細
な構成を示したブロック図である。図３に示すように、
電子制御装置２０９は、駆動回路３０１、制御手段とし
てのマイクロコンピュータ３０２にて構成される。駆動
回路３０１には、マイクロコンピュータ３０２によって
演算された制御指令電流信号が入力されるようになって
おり、モータ２０７に対して制御指令電流を出力する。
マイクロコンピュータ３０２は、入力ポート装置３０
３、出力ポート装置３０４、ＣＰＵ３０５、ＲＡＭ３０
６、ＲＯＭ３０７を有し、これらは双方向性のコモンバ
ス３０８により接続されている。
な構成を示したブロック図である。図３に示すように、
電子制御装置２０９は、駆動回路３０１、制御手段とし
てのマイクロコンピュータ３０２にて構成される。駆動
回路３０１には、マイクロコンピュータ３０２によって
演算された制御指令電流信号が入力されるようになって
おり、モータ２０７に対して制御指令電流を出力する。
マイクロコンピュータ３０２は、入力ポート装置３０
３、出力ポート装置３０４、ＣＰＵ３０５、ＲＡＭ３０
６、ＲＯＭ３０７を有し、これらは双方向性のコモンバ
ス３０８により接続されている。
【００１９】入力ポート装置３０３には、位置センサ２
０８により検出された位置信号が入力されるようになっ
ており、それに入力された信号を適宜処理し、ＲＯＭ３
０７に記憶されている制御プログラムに基づくＣＰＵ３
０５の指示に従い、ＣＰＵ３０５及びＲＡＭ３０６へ処
理された信号を出力するようになっている。出力ポート
装置３０４は、ＣＰＵ３０５の指示に従い駆動回路３０
１を経てモータ２０７へ制御指令電流を出力する。
０８により検出された位置信号が入力されるようになっ
ており、それに入力された信号を適宜処理し、ＲＯＭ３
０７に記憶されている制御プログラムに基づくＣＰＵ３
０５の指示に従い、ＣＰＵ３０５及びＲＡＭ３０６へ処
理された信号を出力するようになっている。出力ポート
装置３０４は、ＣＰＵ３０５の指示に従い駆動回路３０
１を経てモータ２０７へ制御指令電流を出力する。
【００２０】ＣＰＵ３０５は、ＲＯＭ３０７に記憶され
ている図４に示す制御プログラムに基づき、種々の演算
及び信号の処理を行う。ＲＡＭ３０６は、図４に示す制
御プログラムに基づき、通電時において一時的に変数等
の記憶を行う。
ている図４に示す制御プログラムに基づき、種々の演算
及び信号の処理を行う。ＲＡＭ３０６は、図４に示す制
御プログラムに基づき、通電時において一時的に変数等
の記憶を行う。
【００２１】次に、マイクロプロセッサによって達成さ
れるこの発明における制御の流れを図４に示すフローチ
ャートを参照して説明する。電子制御装置２０９に電源
が投入されると、マイクロプロセッサは、ＲＯＭ３０７
に記憶されている制御プログラムを読み込む。次に、Ｒ
ＡＭ３０６に設定されているカウンタ、フラグの初期化
を行い、ステップ４０１の処理より開始する。ステップ
４０１では、入力ポート装置３０３を通して、電子制御
装置２０９に接続されている位置センサ２０８及びその
他センサの各出力信号を、ＣＰＵ３０５へ入力する。
れるこの発明における制御の流れを図４に示すフローチ
ャートを参照して説明する。電子制御装置２０９に電源
が投入されると、マイクロプロセッサは、ＲＯＭ３０７
に記憶されている制御プログラムを読み込む。次に、Ｒ
ＡＭ３０６に設定されているカウンタ、フラグの初期化
を行い、ステップ４０１の処理より開始する。ステップ
４０１では、入力ポート装置３０３を通して、電子制御
装置２０９に接続されている位置センサ２０８及びその
他センサの各出力信号を、ＣＰＵ３０５へ入力する。
【００２２】ステップ４０２では、ステップ４０１で入
力された各信号を基に、通常時の目標位置を算出する処
理を行う。ステップ４０３では、ステップ４０１で入力
された位置信号を基に、基準位置学習処理を行う。基準
位置学習が、既に完了している場合、ステップ４０２に
て算出した目標位置を、そのまま最終的な目標位置とし
て算出する。また、基準位置学習が未完了の場合、スト
ッパ２０６方向に駆動し続けて、学習処理を行う。所定
の時間を超えても学習が未完了の場合、強制的に学習を
完了する。基準位置学習処理の詳細説明については、後
述する。
力された各信号を基に、通常時の目標位置を算出する処
理を行う。ステップ４０３では、ステップ４０１で入力
された位置信号を基に、基準位置学習処理を行う。基準
位置学習が、既に完了している場合、ステップ４０２に
て算出した目標位置を、そのまま最終的な目標位置とし
て算出する。また、基準位置学習が未完了の場合、スト
ッパ２０６方向に駆動し続けて、学習処理を行う。所定
の時間を超えても学習が未完了の場合、強制的に学習を
完了する。基準位置学習処理の詳細説明については、後
述する。
【００２３】ステップ４０４では、ステップ４０３で算
出した最終的な目標位置になるように、モータ２０７を
駆動するための制御指令電流値に変換し、出力ポート装
置３０４を通して駆動回路３０１へ出力する。その後、
再びステップ４０１へ戻り処理を続行する。
出した最終的な目標位置になるように、モータ２０７を
駆動するための制御指令電流値に変換し、出力ポート装
置３０４を通して駆動回路３０１へ出力する。その後、
再びステップ４０１へ戻り処理を続行する。
【００２４】次に、図５は、図４に示すステップ４０３
の基準位置学習処理の詳細を示すフローチャートであ
り、基準位置学習が正常に完了する場合の位置変化を示
す図６を参照して、基準位置学習処理を説明する。電源
投入（時刻ｔ１）直後、初期位置ｐ１がいかなる場所に
あっても、まず、仮目標位置ｐ２を、目標位置として設
定する。そして、駆動回路３０１を介してモータ２０７
への制御ゲインとして、設定された仮目標位置（時刻ｔ
２）までは第１の制御ゲインとすると共に、仮目標位置
到達後、基準位置学習完了（時刻ｔ２〜ｔ４）までは前
記第１の制御ゲインよりも小さな第２の制御ゲインと
し、位置決め対象物１０１（バルブ２０５）の基準位置
学習を実施する。仮目標到達制限時間Ｔ１以内に、仮目
標位置ｐ２へ到達すると（時刻ｔ２）、図２に示すスト
ッパ２０６が当接する方向（閉方向）に駆動する。この
時、ストッパ２０６の当接によって、モータ２０７およ
びストッパ当接部が破損しないように、微小な力によっ
て駆動する。
の基準位置学習処理の詳細を示すフローチャートであ
り、基準位置学習が正常に完了する場合の位置変化を示
す図６を参照して、基準位置学習処理を説明する。電源
投入（時刻ｔ１）直後、初期位置ｐ１がいかなる場所に
あっても、まず、仮目標位置ｐ２を、目標位置として設
定する。そして、駆動回路３０１を介してモータ２０７
への制御ゲインとして、設定された仮目標位置（時刻ｔ
２）までは第１の制御ゲインとすると共に、仮目標位置
到達後、基準位置学習完了（時刻ｔ２〜ｔ４）までは前
記第１の制御ゲインよりも小さな第２の制御ゲインと
し、位置決め対象物１０１（バルブ２０５）の基準位置
学習を実施する。仮目標到達制限時間Ｔ１以内に、仮目
標位置ｐ２へ到達すると（時刻ｔ２）、図２に示すスト
ッパ２０６が当接する方向（閉方向）に駆動する。この
時、ストッパ２０６の当接によって、モータ２０７およ
びストッパ当接部が破損しないように、微小な力によっ
て駆動する。
【００２５】学習完了制限時間Ｔ２以内に、ストッパ当
接部が、ストッパ２０６への当接を開始し（時刻ｔ
３）、位置センサ２０８の出力が変化しない状態がロッ
ク判定時間Ｔ３を経過したならば、現在位置を基準位置
として学習し、学習完了する（時刻ｔ４）。この後、通
常制御へ移行する。目標位置の「仮目標」は、ストッパ
への当接による基準位置学習を始める前に、バルブの目
標位置を「仮目標」へ設定し、「仮目標」への到達によ
ってバルブが正常に動作すると判定し、基準位置学習が
有効となる確認のために設定している。言い換えると、
電源投入後、まず「仮目標」へ到達出来ないということ
は、バルブを駆動する環境に何らかの異常があると考え
られ、このような状態で、基準位置学習を行っても、正
しい基準位置を算出出来ないことは明白であり、予め設
定している基準位置を用いて制御を実施する。
接部が、ストッパ２０６への当接を開始し（時刻ｔ
３）、位置センサ２０８の出力が変化しない状態がロッ
ク判定時間Ｔ３を経過したならば、現在位置を基準位置
として学習し、学習完了する（時刻ｔ４）。この後、通
常制御へ移行する。目標位置の「仮目標」は、ストッパ
への当接による基準位置学習を始める前に、バルブの目
標位置を「仮目標」へ設定し、「仮目標」への到達によ
ってバルブが正常に動作すると判定し、基準位置学習が
有効となる確認のために設定している。言い換えると、
電源投入後、まず「仮目標」へ到達出来ないということ
は、バルブを駆動する環境に何らかの異常があると考え
られ、このような状態で、基準位置学習を行っても、正
しい基準位置を算出出来ないことは明白であり、予め設
定している基準位置を用いて制御を実施する。
【００２６】仮目標へ到達できない場合の位置変化を図
７に示す。電源を投入（時刻ｔ１）後、初期位置ｐ１か
ら仮目標位置ｐ２まで駆動するが、何らかの理由で仮目
標到達以前に駆動不可能になった場合、従来の技術で
は、この位置を基準位置として誤った学習を行ってしま
うが、この発明では、駆動環境の正常動作を確認する為
に、仮目標への到達を判定し、正常に駆動可能な環境と
判定した後に、基準位置学習を行っている。詳細につい
ては後述するが、仮目標到達制限時間Ｔ１を超過しても
仮目標に未到達である場合、基準位置学習を強制完了
し、予め設定した位置を基準位置とする。
７に示す。電源を投入（時刻ｔ１）後、初期位置ｐ１か
ら仮目標位置ｐ２まで駆動するが、何らかの理由で仮目
標到達以前に駆動不可能になった場合、従来の技術で
は、この位置を基準位置として誤った学習を行ってしま
うが、この発明では、駆動環境の正常動作を確認する為
に、仮目標への到達を判定し、正常に駆動可能な環境と
判定した後に、基準位置学習を行っている。詳細につい
ては後述するが、仮目標到達制限時間Ｔ１を超過しても
仮目標に未到達である場合、基準位置学習を強制完了
し、予め設定した位置を基準位置とする。
【００２７】しかし、電源投入後の初期状態において、
バルブ位置が「仮目標」に到達している場合、バルブの
動作状態に異常が有ったとしても、正常と判断されるこ
とになる。よって、この対策として、「仮目標」を「所
定の範囲外」に設定し、基準位置学習によって算出した
基準位置が、「所定の範囲外」であれば基準位置学習を
無効と判定し、予め設定している基準位置を用いて制御
を実施する。
バルブ位置が「仮目標」に到達している場合、バルブの
動作状態に異常が有ったとしても、正常と判断されるこ
とになる。よって、この対策として、「仮目標」を「所
定の範囲外」に設定し、基準位置学習によって算出した
基準位置が、「所定の範囲外」であれば基準位置学習を
無効と判定し、予め設定している基準位置を用いて制御
を実施する。
【００２８】電源投入時より仮目標に到達しているが駆
動不可能な場合の位置変化を図８に示す。電源投入時の
初期位置が既に仮目標位置であるため、電源投入後、即
時、仮目標に到達していると判定する。そして、そのま
ま基準位置学習を開始するが、駆動不可能であるため、
ロック判定時間Ｔ３経過後、電源投入時の位置を基準位
置として仮算出する。しかし、算出した基準位置は、通
常、正常に基準学習を完了した場合に得られる基準位置
に対し領域外であるため、基準位置学習を無効と判定
し、予め設定している基準位置を用いて制御を実施す
る。
動不可能な場合の位置変化を図８に示す。電源投入時の
初期位置が既に仮目標位置であるため、電源投入後、即
時、仮目標に到達していると判定する。そして、そのま
ま基準位置学習を開始するが、駆動不可能であるため、
ロック判定時間Ｔ３経過後、電源投入時の位置を基準位
置として仮算出する。しかし、算出した基準位置は、通
常、正常に基準学習を完了した場合に得られる基準位置
に対し領域外であるため、基準位置学習を無効と判定
し、予め設定している基準位置を用いて制御を実施す
る。
【００２９】すなわち、電源投入時の初期状態におい
て、バルブ位置が「所定の範囲外」、かつ、「仮目標」
に到達している、かつ、異常がある場合、基準位置学習
による基準位置は、「所定の範囲外」となり、また、電
源投入時の初期状態において、「所定の範囲内」で異常
がある場合、「仮目標」へ到達出来ない為、バルブ動作
異常時には、「基準位置学習が無効」と判定出来る。
て、バルブ位置が「所定の範囲外」、かつ、「仮目標」
に到達している、かつ、異常がある場合、基準位置学習
による基準位置は、「所定の範囲外」となり、また、電
源投入時の初期状態において、「所定の範囲内」で異常
がある場合、「仮目標」へ到達出来ない為、バルブ動作
異常時には、「基準位置学習が無効」と判定出来る。
【００３０】次に、図５に示すフローチャートに従い各
ステップの説明を行う。電源投入時の初期状態は、常に
基準位置学習が未完了の状態であり、各フラグ、及びカ
ウンタは、学習完了フラグ：「０」にクリア、仮目標到
達フラグ：「０」にクリア、目標位置：「仮目標」、ロ
ック判定カウンタ：「０」にクリア、に設定している。
ステップの説明を行う。電源投入時の初期状態は、常に
基準位置学習が未完了の状態であり、各フラグ、及びカ
ウンタは、学習完了フラグ：「０」にクリア、仮目標到
達フラグ：「０」にクリア、目標位置：「仮目標」、ロ
ック判定カウンタ：「０」にクリア、に設定している。
【００３１】ステップ５０１では、電源投入後、所定時
間Ｔ２以上経過しているか判定する。経過している場
合、ステップ５１７に進み基準位置学習の実施状態に関
係無く、学習処理を終了し、通常制御に移行する。詳細
については、後述する。他方、所定時間Ｔ２以上経過し
ていない場合は、ステップ５０２に進み、既に一度でも
バルブ２０５の位置が仮目標位置に到達しているかを判
定する。
間Ｔ２以上経過しているか判定する。経過している場
合、ステップ５１７に進み基準位置学習の実施状態に関
係無く、学習処理を終了し、通常制御に移行する。詳細
については、後述する。他方、所定時間Ｔ２以上経過し
ていない場合は、ステップ５０２に進み、既に一度でも
バルブ２０５の位置が仮目標位置に到達しているかを判
定する。
【００３２】バルブ２０５の位置が仮目標位置に到達し
ている場合、ステップ５０３に進み、基準位置学習を実
施する。詳細については、後述する。他方、到達してい
ない場合は、ステップ５１３に進み、電源投入後、所定
時間Ｔ１以上経過しているかを判定する。これは、所定
時間経過してもバルブ位置が、仮目標に到達していない
かを判定しており、言い換えると、バルブ駆動環境が異
常かどうかを判定している。
ている場合、ステップ５０３に進み、基準位置学習を実
施する。詳細については、後述する。他方、到達してい
ない場合は、ステップ５１３に進み、電源投入後、所定
時間Ｔ１以上経過しているかを判定する。これは、所定
時間経過してもバルブ位置が、仮目標に到達していない
かを判定しており、言い換えると、バルブ駆動環境が異
常かどうかを判定している。
【００３３】ステップ５１３において、電源投入後、所
定時間Ｔ１以上経過していると判定された場合は、ステ
ップ５１０に進んで学習処理を終了し、通常制御に移行
する。詳細については、後述する。他方、所定時間Ｔ１
以上経過していない場合は、ステップに進んで現在のバ
ルブ２０５の位置が、仮目標に到達しているかを判定す
る。仮目標に到達している場合は、ステップ５１５に進
み、仮目標到達フラグを１にセットする。
定時間Ｔ１以上経過していると判定された場合は、ステ
ップ５１０に進んで学習処理を終了し、通常制御に移行
する。詳細については、後述する。他方、所定時間Ｔ１
以上経過していない場合は、ステップに進んで現在のバ
ルブ２０５の位置が、仮目標に到達しているかを判定す
る。仮目標に到達している場合は、ステップ５１５に進
み、仮目標到達フラグを１にセットする。
【００３４】その後、ステップ５１６に進み、基準位置
学習においてバルブ２０５をストッパ２０６に当接させ
るため、バルブ２０５の目標位置を０に設定する。ここ
で、目標位置の方向は、ストッパ側を０とし、ストッパ
位置は、バルブ位置：０より大きいとする。そして、ス
テップ５０５に進み、基準位置学習においてバルブ位置
の変化を判定する為、今回バルブ位置を前回バルブ位置
として記憶し、サブルーチンを終了する。
学習においてバルブ２０５をストッパ２０６に当接させ
るため、バルブ２０５の目標位置を０に設定する。ここ
で、目標位置の方向は、ストッパ側を０とし、ストッパ
位置は、バルブ位置：０より大きいとする。そして、ス
テップ５０５に進み、基準位置学習においてバルブ位置
の変化を判定する為、今回バルブ位置を前回バルブ位置
として記憶し、サブルーチンを終了する。
【００３５】前記ステップ５１４の判定において、仮目
標に到達していないと判定された場合は、ステップ５０
５に進み、今回バルブ位置を前回バルブ位置として記憶
して、サブルーチンを終了する。
標に到達していないと判定された場合は、ステップ５０
５に進み、今回バルブ位置を前回バルブ位置として記憶
して、サブルーチンを終了する。
【００３６】また、前記ステップ５０２において、既に
一度でもバルブ位置が仮目標位置に到達している場合、
ステップ５０３に進み、基準位置学習を開始する。前記
ステップ５０３において、記憶した前回バルブ位置と今
回バルブ位置が同じであるか判定する。異なっている場
合は、バルブ２０５が、ストッパ２０６に当接していな
いと判定してステップ５０４に進む。これはロック状態
を精度良く判定する為に設けており、バルブ位置が変化
しない状態が所定時間Ｔ３以上継続するとロックしてい
ると判定するロック判定カウンタを０にクリアする。そ
の後、ステップ５０５に進み、今回バルブ位置を前回バ
ルブ位置として記憶して、サブルーチンを終了する。
一度でもバルブ位置が仮目標位置に到達している場合、
ステップ５０３に進み、基準位置学習を開始する。前記
ステップ５０３において、記憶した前回バルブ位置と今
回バルブ位置が同じであるか判定する。異なっている場
合は、バルブ２０５が、ストッパ２０６に当接していな
いと判定してステップ５０４に進む。これはロック状態
を精度良く判定する為に設けており、バルブ位置が変化
しない状態が所定時間Ｔ３以上継続するとロックしてい
ると判定するロック判定カウンタを０にクリアする。そ
の後、ステップ５０５に進み、今回バルブ位置を前回バ
ルブ位置として記憶して、サブルーチンを終了する。
【００３７】前記ステップ５０３における判定結果、記
憶した前回バルブ位置と今回バルブ位置が同じである場
合は、ストッパに当接してバルブ位置が変化しないと判
定し、ステップ５０６に進んでロック判定カウンタを加
算する。次に、ステップ５０７に進んで、ロック判定カ
ウンタが所定時間Ｔ３以上継続しているかを判定する。
すなわち、今回位置と前回位置が同じである状態が所定
時間Ｔ３以上継続しているかを判定し、継続していない
場合、未だロックしていないと判定し、ステップ５０５
に進んでサブルーチンを終了する。
憶した前回バルブ位置と今回バルブ位置が同じである場
合は、ストッパに当接してバルブ位置が変化しないと判
定し、ステップ５０６に進んでロック判定カウンタを加
算する。次に、ステップ５０７に進んで、ロック判定カ
ウンタが所定時間Ｔ３以上継続しているかを判定する。
すなわち、今回位置と前回位置が同じである状態が所定
時間Ｔ３以上継続しているかを判定し、継続していない
場合、未だロックしていないと判定し、ステップ５０５
に進んでサブルーチンを終了する。
【００３８】前記ステップ５０７における判定結果、継
続している場合は、ロックしていると判定し、ステップ
５０８に進んで、今回のバルブ位置を仮基準位置とす
る。その後、ステップ５０９に進み、前記仮基準位置
が、所定範囲外かを判定する。仮基準位置が所定範囲外
の場合は、ステップ５１０に進み、実施した基準位置学
習を無効として、予め設定された値Ｘ１を正式な基準位
置とする。ステップ５１０を経過した場合、または、前
記ステップ５０９における判定結果、仮基準位置が所定
範囲外でないと判定された場合は、ステップ５１１に進
み、基準位置学習の完了を示す、学習完了フラグを１に
セットした後、ステップ５１２に進み、図４に示すステ
ップ４０２にて算出した通常時目標位置を正式な目標位
置として設定し、サブルーチンを終了する。
続している場合は、ロックしていると判定し、ステップ
５０８に進んで、今回のバルブ位置を仮基準位置とす
る。その後、ステップ５０９に進み、前記仮基準位置
が、所定範囲外かを判定する。仮基準位置が所定範囲外
の場合は、ステップ５１０に進み、実施した基準位置学
習を無効として、予め設定された値Ｘ１を正式な基準位
置とする。ステップ５１０を経過した場合、または、前
記ステップ５０９における判定結果、仮基準位置が所定
範囲外でないと判定された場合は、ステップ５１１に進
み、基準位置学習の完了を示す、学習完了フラグを１に
セットした後、ステップ５１２に進み、図４に示すステ
ップ４０２にて算出した通常時目標位置を正式な目標位
置として設定し、サブルーチンを終了する。
【００３９】また、前記ステップ５０１において、電源
投入後、所定時間Ｔ２以上経過している場合は、ステッ
プ５１７に進み、学習完了フラグにより、既に学習が完
了しているかを判定し、完了している場合は、ステップ
５１２に進みサブルーチンを終了する。他方、完了して
いない場合は、ステップ５１０に進み、強制的に、基準
学習処理を完了し、サブルーチンを終了する。
投入後、所定時間Ｔ２以上経過している場合は、ステッ
プ５１７に進み、学習完了フラグにより、既に学習が完
了しているかを判定し、完了している場合は、ステップ
５１２に進みサブルーチンを終了する。他方、完了して
いない場合は、ステップ５１０に進み、強制的に、基準
学習処理を完了し、サブルーチンを終了する。
【００４０】以上、この発明の実施の形態を詳述してき
たが、この発明は、こうした実施の形態に何等限定され
るものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる様態にて実施することができるのは無論の
ことである。
たが、この発明は、こうした実施の形態に何等限定され
るものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる様態にて実施することができるのは無論の
ことである。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、基準
位置学習において、電源投入後から仮目標位置まで到達
する時の第１の制御ゲイン（駆動力：大）と、仮目標位
置から基準位置学習を実施する時の第２の制御ゲイン
（駆動力：小）を有するため、第１の制御ゲイン（駆動
力：大）によって、電源投入後から仮目標位置までは出
来るだけ早く到達することで、基準位置学習完了までの
所要時間短縮と、第２の制御ゲイン（駆動力：小）によ
って、学習時のストッパ当接による衝撃を小さくするこ
とで、位置決め制御装置の破損を防ぐことが可能であ
る。
位置学習において、電源投入後から仮目標位置まで到達
する時の第１の制御ゲイン（駆動力：大）と、仮目標位
置から基準位置学習を実施する時の第２の制御ゲイン
（駆動力：小）を有するため、第１の制御ゲイン（駆動
力：大）によって、電源投入後から仮目標位置までは出
来るだけ早く到達することで、基準位置学習完了までの
所要時間短縮と、第２の制御ゲイン（駆動力：小）によ
って、学習時のストッパ当接による衝撃を小さくするこ
とで、位置決め制御装置の破損を防ぐことが可能であ
る。
【００４２】また、基準位置学習において、仮目標位置
を設定し、所定時間以内に仮目標位置に到達しないよう
であれば、何らかの原因、例えば、電源投入後の初期位
置での固着発生や、駆動装置の不良等によって正しく基
準位置学習が出来ないと判定し、予め設定した位置を基
準位置とするので、誤学習を回避すると共に、基準位置
学習完了までの所要時間を短縮することが可能である。
を設定し、所定時間以内に仮目標位置に到達しないよう
であれば、何らかの原因、例えば、電源投入後の初期位
置での固着発生や、駆動装置の不良等によって正しく基
準位置学習が出来ないと判定し、予め設定した位置を基
準位置とするので、誤学習を回避すると共に、基準位置
学習完了までの所要時間を短縮することが可能である。
【００４３】また、所定時間以内に基準位置学習が完了
しない場合、駆動ワイヤー調整不良等によって正しく基
準位置学習が出来ないと判定し、予め設定した位置を基
準位置とするので、誤学習を回避すると共に、基準位置
学習完了までの所要時間を短縮することが可能である。
しない場合、駆動ワイヤー調整不良等によって正しく基
準位置学習が出来ないと判定し、予め設定した位置を基
準位置とするので、誤学習を回避すると共に、基準位置
学習完了までの所要時間を短縮することが可能である。
【００４４】また、基準位置学習によって得られた基準
位置が所定範囲外の場合、何らかの原因によって正しく
基準位置学習が出来ないと判定し、予め設定した位置を
基準位置とするので誤学習を回避することが可能であ
る。
位置が所定範囲外の場合、何らかの原因によって正しく
基準位置学習が出来ないと判定し、予め設定した位置を
基準位置とするので誤学習を回避することが可能であ
る。
【００４５】さらに、前記位置決め対象物を、車両に搭
載されたエンジンから排気される燃焼ガスの排気管路中
に駆動可能に設置されて、前記駆動手段により駆動制御
されて排気圧力を調節することでエンジン出力を制御す
るバルブとしたので、基準位置学習機能を有する位置決
め制御装置を備えたバルブ駆動装置に適用できる。
載されたエンジンから排気される燃焼ガスの排気管路中
に駆動可能に設置されて、前記駆動手段により駆動制御
されて排気圧力を調節することでエンジン出力を制御す
るバルブとしたので、基準位置学習機能を有する位置決
め制御装置を備えたバルブ駆動装置に適用できる。
【図１】 この発明の実施の形態に係る位置決め制御装
置を示す構成図である。
置を示す構成図である。
【図２】 この発明を適用した基準位置学習機能を有す
る位置決め制御装置を備えたバルブ駆動装置を示す構成
図である。
る位置決め制御装置を備えたバルブ駆動装置を示す構成
図である。
【図３】 図２に示す電子制御装置の詳細を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】 図３に示す実施の形態の制御手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図５】 図４に示す基準位置学習処理の詳細を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図６】 基準位置学習が正常に完了する場合の位置変
化の説明図である。
化の説明図である。
【図７】 仮目標に未到達である場合の位置変化の説明
図である。
図である。
【図８】 電源投入時より仮目標に到達しているが駆動
不可能な場合の位置変化の説明図である。
不可能な場合の位置変化の説明図である。
１０１ 位置決め対象物、１０２ 位置検出手段、１０
３ 目標位置生成手段、１０４ 駆動手段、２０５ バ
ルブ、２０６ ストッパ、２０７ モータ、２０８ 位
置センサ、３０２ マイクロコンピュータ。
３ 目標位置生成手段、１０４ 駆動手段、２０５ バ
ルブ、２０６ ストッパ、２０７ モータ、２０８ 位
置センサ、３０２ マイクロコンピュータ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G065 AA09 CA34 CA35 DA04 FA02
FA03 GA41
3G084 BA19 DA04 DA19 EA09 EB20
EC03 FA00
5H303 AA12 AA13 BB01 BB06 BB12
CC02 DD01 DD30 GG01 GG04
HH05 KK24 KK36 LL03
Claims (5)
- 【請求項１】 位置決め対象物の位置を検出する位置検
出手段と、 前記位置検出手段からの出力に基づいて目標位置信号を
生成する目標位置生成手段と、 前記目標位置生成手段からの出力に基づいて前記位置決
め対象物を駆動する駆動手段とを備え、 前記目標位置生成手段は、前記位置決め対象物の仮目標
位置を設定し、前記駆動手段に与える制御ゲインとし
て、設定された仮目標位置までは第１の制御ゲインとす
ると共に、仮目標位置到達後、基準位置学習完了までは
前記第１の制御ゲインよりも小さな第２の制御ゲインと
し、前記位置決め対象物の基準位置学習を実施する制御
手段を有する位置決め制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の位置決め制御装置にお
いて、 前記制御手段は、前記位置決め対象物が所定時間内に前
記仮目標位置まで到達しない場合には、基準位置学習を
終了し、予め設定した位置を基準位置とすることを特徴
とする位置決め制御装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の位置決め制御装置にお
いて、 前記制御手段は、前記位置決め対象物が仮目標位置まで
到達した後、所定時間内に目標位置学習が終了しない場
合には、予め設定した位置を基準位置とすることを特徴
とする位置決め制御装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の位置決め制御装置にお
いて、 前記制御手段は、基準位置学習により生成した基準位置
が所定範囲外である場合には、予め設定した位置を基準
位置とすることを特徴とする位置決め制御装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載の位置決め制御装置にお
いて、 前記位置決め対象物は、車両に搭載されたエンジンから
排気される燃焼ガスの排気管路中に駆動可能に設置され
て、前記駆動手段により駆動制御されて排気圧力を調節
することでエンジン出力を制御するバルブであることを
特徴とする位置決め制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017193A JP3579398B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 位置決め制御装置 |
| US10/202,097 US7284370B2 (en) | 2002-01-25 | 2002-07-25 | Positioning control apparatus |
| DE10234665A DE10234665B4 (de) | 2002-01-25 | 2002-07-30 | Positionierungssteuervorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017193A JP3579398B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 位置決め制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003216242A true JP2003216242A (ja) | 2003-07-31 |
| JP3579398B2 JP3579398B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=27606157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002017193A Expired - Fee Related JP3579398B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 位置決め制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7284370B2 (ja) |
| JP (1) | JP3579398B2 (ja) |
| DE (1) | DE10234665B4 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012251446A (ja) * | 2011-06-01 | 2012-12-20 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の故障診断装置 |
| JP2014009635A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Aisan Ind Co Ltd | 排気絞り弁の制御装置および排気絞り弁の制御方法 |
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| JP4518028B2 (ja) * | 2006-02-13 | 2010-08-04 | Ｓｍｃ株式会社 | 位置決め制御システム及びフィルタ |
| JP4315192B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2009-08-19 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の絞り弁制御装置 |
| JP4587133B2 (ja) * | 2008-06-04 | 2010-11-24 | 株式会社デンソー | 燃料供給装置 |
| DE102009026690A1 (de) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Kraftstoffzufuhrgerät |
| JP4879352B2 (ja) * | 2008-08-01 | 2012-02-22 | 三菱電機株式会社 | バルブ制御装置及びバルブ装置 |
| US9587565B2 (en) * | 2011-06-17 | 2017-03-07 | Caterpillar Inc. | Valve stop for engine with exhaust gas recirculation |
| JP6258887B2 (ja) | 2015-03-05 | 2018-01-10 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両用駆動機構の制御装置及び制御方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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