JP2018014831A - 接続異常検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータと可動部とを機械的に接続することにより可動部を動作させる電動アクチュエータにおけるモータと可動部との接続の異常を、可動部の動作を検出するセンサを可動部側に設けなくても検出することを可能にする。【解決手段】モータ20とWGVとを機械的に接続することでWGVをモータ20によって動作させる電動アクチュエータにおけるモータ20の実回転角を検出する回転角センサ30で検出される実回転角を逐次取得する回転角取得部101と、回転角取得部101で逐次取得する実回転角のハンチングをもとに、モータ20とWGVとの接続の異常を検出する異常検出部104とを備える。【選択図】図2
Description
本発明は、モータと可動部とを機械的に接続することにより可動部を動作させる電動アクチュエータにおけるモータと可動部との接続の異常を検出するための接続異常検出装置に関するものである。
電動アクチュエータとして、バルブといった可動部を、この可動部と機械的に接続されたモータによって動作させる技術が知られている。車両で用いられる電動アクチュエータとしては、機械的に接続されたモータによって内燃機関の排気通路に設けられたウェイストゲートバルブ(以下、WGV)や内燃機関の吸気通路に設けられた電動スロットルバルブ等を動作させるものが知られている。
また、これらの電動アクチュエータの異常を検出することを試みた技術が知られている。例えば特許文献1には、吸気通路内に設けられた吸気圧センサによって検出した吸気圧を用いて、WGVの異常を検出する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示の技術では、吸気圧センサによって検出した吸気圧を用いてWGVの異常を検出するため、吸気圧センサ等の不具合であっても異常を検出してしまい、WGVとモータとの接続の異常といった詳細な箇所についての異常を区別して検出することはできない。
WGVとモータとの接続の異常を検出しようとする場合、WGVの実開度を取得するためのセンサを排気通路に設けることで、モータの回転角センサの値から推測するWGVの開度とこの実開度との乖離から接続の異常を検出することが考えられる。しかしながら、センサの耐久性の問題から、WGVの実開度を取得するためのセンサを排気通路に設けずに、接続の異常の検出を可能にすることがより好ましい。
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、モータと可動部とを機械的に接続することにより可動部を動作させる電動アクチュエータにおけるモータと可動部との接続の異常を、可動部の動作を検出するセンサを可動部側に設けなくても検出することを可能にする接続異常検出装置を提供することにある。
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
上記目的を達成するために、本発明の接続異常検出装置は、モータ(20)と可動部(50)とを機械的に接続することで可動部をモータによって動作させる電動アクチュエータ(60)におけるモータの実回転角を検出するセンサ(30)で検出される実回転角を逐次取得する回転角取得部(101)と、回転角取得部で逐次取得する実回転角のハンチングをもとに、モータと可動部との接続の異常を検出する異常検出部(104)とを備える。
モータと可動部とを機械的に接続することで可動部をモータによって動作させる電動アクチュエータにおいて、モータと可動部との接続が解除された場合、モータにかかる負荷が軽くなる分だけモータの回転が安定しにくくなり実回転角のハンチングを生じる。本発明の接続異常検出装置は、このモータの実回転角を検出するセンサで検出される実回転角のハンチングをもとに、モータと可動部との接続の異常を検出するので、モータと可動部との接続が解除されたことによる異常を検出することが可能になる。また、モータの実回転角を検出するセンサで検出される実回転角を用いるため、可動部の動作を検出するセンサを可動部側に設ける必要がない。従って、モータと可動部とを機械的に接続することにより可動部を動作させる電動アクチュエータにおけるモータと可動部との接続の異常を、可動部の動作を検出するセンサを可動部側に設けなくても検出することが可能になる。
図面を参照しながら、開示のための複数の実施形態及び変形例を説明する。なお、説明の便宜上、複数の実施形態及び変形例の間において、それまでの説明に用いた図に示した部分と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。同一の符号を付した部分については、他の実施形態及び/又は変形例における説明を参照することができる。
(実施形態1)
<バルブ制御システム1の概略構成>
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図1に示すバルブ制御システム1は、自動車(以下、単に車両)の内燃機関で用いられるものであり、電子制御装置10、モータ20、回転角センサ30、接続部40、及びウェイストゲートバルブ(以下、WGV)50を含んでいる。また、モータ20と接続部40とが電動アクチュエータ60を構成している。
<バルブ制御システム1の概略構成>
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図1に示すバルブ制御システム1は、自動車(以下、単に車両)の内燃機関で用いられるものであり、電子制御装置10、モータ20、回転角センサ30、接続部40、及びウェイストゲートバルブ(以下、WGV)50を含んでいる。また、モータ20と接続部40とが電動アクチュエータ60を構成している。
モータ20は、電子制御装置10からの指示に従って回転する。モータ20としては、例えばブラシレスモータを用いればよい。回転角センサ30は、モータ20の出力軸の実回転角を検出する。接続部40は、モータ20の出力軸とWGV50とを機械的に接続する。接続部40は、例えばロッド等によってモータ20の出力軸とWGV50とを機械的に接続する構成とすればよい。図1では、便宜上、接続部40がモータ20とWGV50とが直接的に接続されるように示しているが、必ずしもこれに限らない。接続部40は、モータ20とWGV50とを機械的に接続するのであれば、ギアやウォームやアーム等を介して間接的に接続される構成であってもよい。
WGV50は、過給エンジンの排気通路(図1のA参照)で用いられ、排気流の一部を分流させることによってタービン(図1のB参照)への流入量を調節する。WGV50は、電動アクチュエータ60の駆動により、開閉動作を行う。詳しくは、モータ20の回転により生じる力を機械的に接続部40がWGV50に伝達し、WGV50を開閉させる。このWGV50が請求項の可動部に相当する。
電子制御装置10は、車両用のECUであって、CPU、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、I/O、これらを接続するバスからなるマイクロコンピュータを備え、不揮発性メモリに記憶された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。電子制御装置10は、電動アクチュエータ60を制御し、電動アクチュエータ60の駆動によって、WGV50を開閉させる。また、電子制御装置10は、モータ20の実回転角のハンチングをもとに、モータ20とWGV50との接続の異常を検出する。
<電子制御装置10の概略構成>
続いて、図2を用いて、電子制御装置10の概略構成について説明を行う。電子制御装置10は、図2に示すように、回転角取得部101、モータ制御部102、偏差検出部103、異常検出部104、及び記憶部105を備えている。なお、電子制御装置10が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。
続いて、図2を用いて、電子制御装置10の概略構成について説明を行う。電子制御装置10は、図2に示すように、回転角取得部101、モータ制御部102、偏差検出部103、異常検出部104、及び記憶部105を備えている。なお、電子制御装置10が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。
回転角取得部101は、回転角センサ30で検出されるモータ20の実回転角を逐次取得する。モータ制御部102は、WGV50の開度が目標開度となるように、モータ20の目標回転角を設定する。そして、モータ制御部102は、回転角取得部101で逐次取得する実回転角が、設定した目標回転角と一致するように、モータ20をフィードバック制御する。例えばWGV50の目標開度は、目標とする過給圧に応じて定まるものとすればよい。
偏差検出部103は、回転角取得部101で逐次取得する実回転角とモータ20の目標回転角との偏差を検出する。一例としては、回転角取得部101で取得した実回転角から、モータ制御部102で設定されている目標回転角を減算した値を偏差として検出する。異常検出部104は、偏差検出部103で検出する偏差が閾値を超える実回転角のハンチングを検出することにより、モータ20とWGV50との接続の解除による異常(以下、接続異常)を検出する。
ここで、図3及び図4を用いて、接続異常がない場合の偏差と接続異常がある場合の偏差との一例を示す。図3及び図4の縦軸が回転角を示しており、横軸が時間を示している。また、実線が実回転角の時間変位を示しており、一点鎖線が目標回転角の時間変位を示している。図3及び図4では、目標回転角が一定の場合を例に挙げて示している。さらに、図3及び図4では、目標回転角を実回転角が、上回る場合を開側とする一方、下回る場合を閉側としている。
モータ制御部102が、実回転角が目標回転角と一致するようにモータ20をフィードバック制御するので、図3及び図4の場合のいずれでも、目標回転角を中心として電動アクチュエータ60の制御周期ごとに、開側と閉側とへ実回転角が遷移を繰り返すことになる。制御周期としては、例えば4msecや16msec等とすればよい。ここで、接続異常がある場合には、モータにかかる負荷が軽くなる分だけ、フィードバック制御に対する応答が俊敏になるとともにモータの回転が安定しにくくなる。よって、接続異常がある図4の場合には、接続異常のない図3の場合に比べ、実回転角と目標回転角との偏差が大きくなる。一例として、接続異常のない場合の偏差は1°程度、接続異常がある場合の偏差は5°程度である。異常検出部104は、接続異常がある場合に大きくなるこの偏差を利用して、接続異常を検出する。なお、異常検出部104での接続異常の検出の詳細については後に詳述する。
また、異常検出部104は、接続異常を検出した場合には、検出した接続異常の情報を記憶部105に記憶する。一例としては、接続異常を検出した時刻を示すタイムスタンプに対応付けて、接続異常を示すコード等を記憶部105に記憶する構成とすればよい。記憶部105としては、例えば不揮発性メモリを用いる構成とすればよい。記憶部105に記憶された接続異常の情報は、ダイアグ情報として他の電子制御装置に収集されたり、ダイアグツールによって読み出されたりすることで、車両の故障箇所の特定に利用される構成とすればよい。
<電子制御装置10での異常検出関連処理>
続いて、図5〜図7のフローチャートを用いて、電子制御装置10でのモータ20とWGV50との接続の異常の検出に関連する処理(以下、異常検出関連処理)の流れの一例について説明を行う。図5のフローチャートは、例えば、電動アクチュエータ60の制御周期と同じタイミングで逐次開始する構成とすればよい。
続いて、図5〜図7のフローチャートを用いて、電子制御装置10でのモータ20とWGV50との接続の異常の検出に関連する処理(以下、異常検出関連処理)の流れの一例について説明を行う。図5のフローチャートは、例えば、電動アクチュエータ60の制御周期と同じタイミングで逐次開始する構成とすればよい。
まず、ステップS1では、回転角取得部101が、回転角センサ30で検出したモータ20の実回転角を取得する。ステップS2では、偏差検出部103が、S1で取得した実回転角から、モータ制御部102で設定されている目標回転角を減算した値を偏差として検出する。
ステップS3では、前回の異常検出関連処理において検出した偏差が前述の開側と閉側とのいずれであるかを示す前回の偏差方向の記憶が電子制御装置10のメモリに記憶されている場合(S3でYES)には、ステップS7に移る。一方、メモリに記憶されていない場合(S3でNO)には、ステップS4に移る。なお、ここで言うところのメモリは揮発性のメモリであっても不揮発性のメモリであってもよい。
ステップS4では、S2で検出した偏差が0よりも大きかった場合(S4でYES)には、ステップS5に移る。一方、0以下であった場合(S4でNO)には、ステップS6に移る。ステップS5では、異常検出部104が、今回の偏差方向を開側としてメモリに記憶し、異常検出関連処理を終了する。また、ステップS6では、異常検出部104が、今回の偏差方向を閉側としてメモリに記憶し、異常検出関連処理を終了する。
ステップS7では、メモリに記憶されている前回の偏差方向が開側であった場合(S7でYES)には、ステップS8に移る。一方、前回の偏差方向が閉側であった場合(S7でNO)には、ステップS9に移る。ステップS8では、第1処理を行ってステップS10に移る。また、ステップS9では、第2処理を行ってステップS10に移る。
まず、図6のフローチャートを用いて、第1処理の概略について説明を行う。ステップS81では、異常検出部104が、S2で検出した偏差が、偏差方向が閉側である偏差(以下、閉側偏差)の閾値として予め記憶されている閉側閾値を超えている(つまり、下回っている)か否かを判定する。ここで言うところの閉側閾値とは、接続異常のない場合の閉側偏差と接続異常がある場合の閉側偏差とを区別できると推定される程度の値であればよく、任意に設定可能である。一例としては、絶対値で2°程度とすればよい。そして、S2で検出した偏差が閉側閾値を下回っている場合(S81でYES)には、ステップS82に移る。一方、S2で検出した偏差が閉側閾値を下回っていない場合(S81でNO)には、ステップS84に移る。
ステップS82では、異常検出部104が、モータ20の実回転角のハンチングの発生をカウントするハンチングカウンタをインクリメントする。つまり、第1処理では、前回の偏差方向と逆方向に閾値を超えた場合に、ハンチングカウンタをインクリメントする。ステップS83では、異常検出部104が、今回の偏差方向を閉側としてメモリに記憶し、ステップS10に移る。なお、メモリへの偏差方向の記憶は、上書きによって最新の偏差方向に更新していく構成とすればよい。
ステップS84では、異常検出部104が、ハンチングカウンタの値をクリアして0とし、ステップS85に移る。ステップS85では、S2で検出した偏差が0よりも小さかった場合(S85でYES)には、ステップS86に移る。一方、0以上であった場合(S85でNO)には、ステップS87に移る。ステップS86では、異常検出部104が、今回の偏差方向を閉側としてメモリに記憶し、ステップS10に移る。また、ステップS87では、異常検出部104が、今回の偏差方向を開側としてメモリに記憶し、ステップS10に移る。
続いて、図7のフローチャートを用いて、第2処理の概略について説明を行う。ステップS91では、異常検出部104が、S2で検出した偏差が、偏差方向が開側である偏差(以下、開側偏差)の閾値として予め記憶されている開側閾値を超えている(つまり、上回っている)か否かを判定する。ここで言うところの開側閾値とは、接続異常のない場合の開側偏差と接続異常がある場合の開側偏差とを区別できると推定される程度の値であればよく、任意に設定可能である。一例としては、絶対値で2°程度とすればよい。そして、S2で検出した偏差が開側閾値を上回っている場合(S91でYES)には、ステップS92に移る。一方、S2で検出した偏差が開側閾値を上回っていない場合(S91でNO)には、ステップS94に移る。
ステップS92では、異常検出部104が、ハンチングカウンタをインクリメントする。つまり、第2処理でも、前回の偏差方向と逆方向に閾値を超えた場合に、ハンチングカウンタをインクリメントする。ステップS93では、異常検出部104が、今回の偏差方向を開側としてメモリに記憶し、ステップS10に移る。
ステップS94では、異常検出部104が、ハンチングカウンタの値をクリアして0とし、ステップS95に移る。ステップS95では、S2で検出した偏差が0よりも大きかった場合(S95でYES)には、ステップS96に移る。一方、0以下であった場合(S95でNO)には、ステップS97に移る。ステップS96では、異常検出部104が、今回の偏差方向を開側としてメモリに記憶し、ステップS10に移る。また、ステップS97では、異常検出部104が、今回の偏差方向を閉側としてメモリに記憶し、ステップS10に移る。
異常検出関連処理では、前回の偏差方向と逆方向に閾値を超えた場合に、ハンチングカウンタをインクリメントするので、異常検出関連処理が行われるごとに、前回の偏差方向と逆方向に閾値を超える場合、ハンチングカウンタの値は加算され続けることになる。言い換えると、開側閾値を超える偏差と閉側閾値を超える偏差とが交互に繰り返される場合に、ハンチングカウンタの値は加算され続けることになる。
図5に戻って、ステップS10では、ハンチングカウンタの値が所定数を超えた場合(S10でYES)には、ステップS11に移る。一方、ハンチングカウンタの値が所定数を超えない場合(S10でNO)には、ステップS12に移る。ここで言うところの所定数とは、複数回であればよく、任意に設定可能な回数である。例えば、接続異常の誤検出を低減したい度合いに応じて大きい数を設定すればよい。
ステップS11では、異常検出部104が接続異常を検出し、検出した接続異常の情報を記憶部105に記憶して異常検出関連処理を終了する。また、ステップS12では、異常検出部104が接続異常を検出せず、異常検出関連処理を終了する。一例として、S12では、異常検出部104が、モータ20とWGV50との接続が正常であることを検出し、接続が正常であることを示す情報を記憶部105に記憶する構成としてもよい。
<実施形態1のまとめ>
接続部40が切断される等して、モータ20とWGV50との接続が解除された場合、図4に示したように、モータ20の実回転角と目標回転角との偏差が大きくなる。実施形態1の構成によれば、回転角センサ30で検出される実回転角と目標回転角との偏差が閾値を超えるハンチングをもとに接続異常を検出するので、モータ20とWGV50との接続が解除されたことによる異常を検出することが可能になる。また、モータ20の実回転角を検出する回転角センサ30で検出される実回転角を用いるため、WGV50の動作を検出するセンサをWGV50側に設ける必要がない。従って、モータ20とWGV50とを機械的に接続することによりWGV50を動作させる電動アクチュエータ60におけるモータ20とWGV50との接続の異常を、WGV50の動作を検出するセンサをWGV50側に設けなくても検出することが可能になる。
接続部40が切断される等して、モータ20とWGV50との接続が解除された場合、図4に示したように、モータ20の実回転角と目標回転角との偏差が大きくなる。実施形態1の構成によれば、回転角センサ30で検出される実回転角と目標回転角との偏差が閾値を超えるハンチングをもとに接続異常を検出するので、モータ20とWGV50との接続が解除されたことによる異常を検出することが可能になる。また、モータ20の実回転角を検出する回転角センサ30で検出される実回転角を用いるため、WGV50の動作を検出するセンサをWGV50側に設ける必要がない。従って、モータ20とWGV50とを機械的に接続することによりWGV50を動作させる電動アクチュエータ60におけるモータ20とWGV50との接続の異常を、WGV50の動作を検出するセンサをWGV50側に設けなくても検出することが可能になる。
また、実施形態1の構成によれば、接続異常を検出するのに用いるセンサとしては、モータ20をフィードバック制御するのに用いられる回転角センサ30を利用するので、接続異常を検出するために新たなセンサを追加する必要がない。
さらに、実施形態1の構成によれば、ハンチングカウンタの値が所定の複数回数を超えた場合に接続異常を検出する。よって、モータ20の実回転角と目標回転角との偏差が閾値を1回超えた場合に接続異常を検出する構成に比べ、単発的なノイズを接続異常と検出しにくく、接続異常の誤検出を低減することが可能になる。
他にも、実施形態1の構成によれば、開側閾値を超える偏差と閉側閾値を超える偏差とが交互に繰り返される場合に、ハンチングカウンタの値を加算する。よって、開側閾値を超える偏差が連続したり閉側閾値を超える偏差が連続したりするといった、モータ20とWGV50との接続が解除されたことによる異常以外が原因と考えられる異常を接続異常として誤検出することを低減することが可能になる。
(実施形態2)
電動アクチュエータ60が用いられる車両ごとに、電動アクチュエータ60には個体差が存在する筈であるため、前述の開側閾値及び閉側閾値を、異常検出部104が個々の電動アクチュエータ60ごとに設定する構成(以下、実施形態2)としてもよい。以下で、実施形態2の構成について説明を行う。
電動アクチュエータ60が用いられる車両ごとに、電動アクチュエータ60には個体差が存在する筈であるため、前述の開側閾値及び閉側閾値を、異常検出部104が個々の電動アクチュエータ60ごとに設定する構成(以下、実施形態2)としてもよい。以下で、実施形態2の構成について説明を行う。
まず、図8及び図9を用いて、異常がない場合における電動アクチュエータ60でのモータ20の実回転角と目標回転角との偏差の一例について説明を行う。図8は、偏差が小さい個体の例であり、図9は偏差の大きい個体の例である。図8及び図9の縦軸が回転角、横軸が時間、実線が実回転角の時間変位、一点鎖線が目標回転角の時間変位を示している。また、図8及び図9では、目標回転角が一定の場合を例に挙げて示している。さらに、図8及び図9では、目標回転角を実回転角が、上回る場合を開側とする一方、下回る場合を閉側としている。以降の図10でも同様である。図8及び図9に示すように、電動アクチュエータ60ごとに偏差が大きく異なる場合が考えられる。以降では、図8の場合の偏差の絶対値を1°とし、図9の場合の偏差の絶対値を3°として説明を続ける。
例えば、開側閾値と閉側閾値との絶対値を個体差に関わらず2°とした場合、図8の電動アクチュエータ60は接続異常がなければ偏差がいずれの閾値を超えることもないが、図9の電動アクチュエータ60は接続異常がなくても偏差がいずれの閾値も超えてしまい、接続異常が検出されてしまう。ここで、開側閾値と閉側閾値との絶対値を十分に大きくすることでこの誤検出が生じないようにすることが考えられるが、開側閾値と閉側閾値との絶対値を大きくし過ぎた場合、図8の電動アクチュエータ60に接続異常があっても偏差がこれらの閾値を超えなくなってしまい、接続異常を検出できなくなってしまう。
そこで、実施形態2の異常検出部104では、電動アクチュエータ60が正常に動作していると推定されるタイミングにおいて偏差検出部103で検出する開側偏差と閉側偏差とのそれぞれに所定の倍率を乗算した値を、閾値と設定して用いる。開側閾値は正の値とし、閉側閾値は負の値とすればよい。所定の倍率は、接続異常があった場合に接続異常の検出漏れが生じるほど大きな値でなければよく、任意に設定可能である。一例としては、2倍等とすればよい。ここで、実施形態2の異常検出部104で設定する閾値の一例を図10に示す。図10の点線が開側閾値と閉側閾値とをそれぞれ示している。
また、異常検出部104での電動アクチュエータ60が正常に動作していると推定されるタイミングの判別は、以下のようにして行う構成とすればよい。例えば、電動アクチュエータ60についてのダイアグ情報が全て正常であるタイミングを上述のタイミングとして判別すればよい。ここで言うところの電動アクチュエータ60についてのダイアグ情報には、異常検出部104で検出される接続異常を含まない構成とすればよい。また、車両の内燃機関の動作に異常が検出されていない安定走行中のタイミングを上述のタイミングとして判別してもよい。他の例としては、工場出荷時において電動アクチュエータ60が正常に動作している状態で外部から閾値設定を指示するコマンドが与えられたタイミングを上述のタイミングとして判別してもよい。
実施形態2の構成によれば、偏差検出部103で検出する偏差に所定の倍率を乗算した値を閾値と設定して用いるので、電動アクチュエータ60の個体ごとの閾値を設定することが可能になる。よって、電動アクチュエータ60の偏差の個体差が大きかった場合でも、電動アクチュエータ60ごとに精度よく接続異常を検出することが可能になる。
(変形例1)
前述の実施形態では、ハンチングカウンタの値が所定の複数回数を超えた場合に接続異常を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、モータ20の実回転角と目標回転角との偏差が開側閾値若しくは閉側閾値を1回超えた場合に接続異常を検出する構成としてもよい。
前述の実施形態では、ハンチングカウンタの値が所定の複数回数を超えた場合に接続異常を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、モータ20の実回転角と目標回転角との偏差が開側閾値若しくは閉側閾値を1回超えた場合に接続異常を検出する構成としてもよい。
(変形例2)
前述の実施形態では、電子制御装置10が、モータ20のフィードバック制御と接続異常の検出とのいずれも行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、接続異常の検出を行う電子制御装置10とは異なる電子制御装置が、モータ20のフィードバック制御を行う構成としてもよい。
前述の実施形態では、電子制御装置10が、モータ20のフィードバック制御と接続異常の検出とのいずれも行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、接続異常の検出を行う電子制御装置10とは異なる電子制御装置が、モータ20のフィードバック制御を行う構成としてもよい。
(変形例3)
前述の実施形態では、モータ20をフィードバック制御するのに用いられる回転角センサ30を異常検出にも利用する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、モータ20をフィードバック制御するのに回転角センサ30を用いないシステムに適用する場合には、回転角センサ30をこのシステムに追加することで、回転角センサ30を異常検出に利用する構成としてもよい。
前述の実施形態では、モータ20をフィードバック制御するのに用いられる回転角センサ30を異常検出にも利用する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、モータ20をフィードバック制御するのに回転角センサ30を用いないシステムに適用する場合には、回転角センサ30をこのシステムに追加することで、回転角センサ30を異常検出に利用する構成としてもよい。
(変形例4)
前述の実施形態では、WGV50とモータ20との接続異常の検出を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、WGV50の代わりに、車両の内燃機関内部の吸気通路で用いられる電動スロットルバルブに適用する構成としてもよい。この場合、電動スロットルバルブは、モータ20と接続部40を介して機械的に接続され、モータ20の回転によって開閉されることになる。
前述の実施形態では、WGV50とモータ20との接続異常の検出を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、WGV50の代わりに、車両の内燃機関内部の吸気通路で用いられる電動スロットルバルブに適用する構成としてもよい。この場合、電動スロットルバルブは、モータ20と接続部40を介して機械的に接続され、モータ20の回転によって開閉されることになる。
また、モータ20と接続部40を介して機械的に接続され、モータ20の回転によって動作する可動部であれば、内燃機関で用いられるバルブ以外の車両の可動部に適用する構成としてもよい。さらに、モータ20と接続部40を介して機械的に接続され、モータ20の回転によって動作する可動部であれば、車両以外の可動部に適用する構成としてもよい。
(変形例5)
前述の実施形態では、回転角センサ30で検出される実回転角と目標回転角との偏差が閾値を超えるハンチングをもとに接続異常を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、回転角センサ30で検出される実回転角が閾値を超えるハンチングをもとに接続異常を検出する構成としてもよい。一例として以下のようにすればよい。
前述の実施形態では、回転角センサ30で検出される実回転角と目標回転角との偏差が閾値を超えるハンチングをもとに接続異常を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、回転角センサ30で検出される実回転角が閾値を超えるハンチングをもとに接続異常を検出する構成としてもよい。一例として以下のようにすればよい。
まず、モータ20の目標回転角ごとの実回転角の上限値と下限値とを予め電子制御装置10の不揮発性メモリに記憶しておく。そして、回転角センサ30で検出される実回転角が、目標回転角に対応する上限値と下限値とを交互に超えるハンチングを異常検出部104で検出した場合に、異常検出部104が接続異常を検出する構成とすればよい。ここで言うところの上限値及び下限値は、接続異常のない場合の目標回転角ごとの実回転角と接続異常がある場合の目標回転角ごとの実回転角とを区別できると推定される程度の値であればよく、任意に設定可能である。
また、目標回転角に対応する上限値と下限値とを交互に超えるハンチングを複数の所定回検出した場合に、接続異常を検出する構成としてもよい。他にも、目標回転角に対応する上限値と下限値とのいずれかを超えた場合に、接続異常を検出する構成としてもよい。
なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態及び変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
1 バルブ制御システム、10 電子制御装置(接続異常検出装置)、20 モータ、30 回転角センサ、40 接続部、50 WGV(可動部)、60 電動アクチュエータ、101 回転角取得部、102 モータ制御部、103 偏差検出部、104 異常検出部、105 記憶部
Claims (9)
- モータ(20)と可動部(50)とを機械的に接続することで前記可動部を前記モータによって動作させる電動アクチュエータ(60)における前記モータの実回転角を検出するセンサ(30)で検出される前記実回転角を逐次取得する回転角取得部(101)と、
前記回転角取得部で逐次取得する前記実回転角のハンチングをもとに、前記モータと前記可動部との接続の異常を検出する異常検出部(104)とを備える接続異常検出装置。 - 請求項1において、
前記回転角取得部で逐次取得する前記実回転角と前記モータの目標回転角との偏差を検出する偏差検出部(103)を備え、
前記異常検出部は、前記偏差検出部で検出する前記偏差が閾値を超える前記ハンチングを検出することにより、前記モータと前記可動部との接続の異常を検出する接続異常検出装置。 - 請求項2において、
前記異常検出部は、前記目標回転角を前記実回転角が上回る前記偏差と前記目標回転角を前記実回転角が下回る前記偏差とを前記偏差検出部で交互に検出したこれらの偏差のいずれもが前記閾値を超える前記ハンチングを検出することにより、前記モータと前記可動部との接続の異常を検出する接続異常検出装置。 - 請求項2又は3において、
前記異常検出部は、前記偏差検出部で検出する前記偏差が前記閾値を超える前記ハンチングを所定の複数回以上連続して検出した場合に、前記モータと前記可動部との接続の異常を検出する接続異常検出装置。 - 請求項2〜4のいずれか1項において、
前記異常検出部は、前記電動アクチュエータが正常に動作していると推定されるタイミングにおいて前記偏差検出部で検出する前記偏差に、所定の倍率を乗算した値を、前記閾値として用いる接続異常検出装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項において、
前記モータは、電子制御装置(10)により、前記センサで検出される前記実回転角を用いて前記モータのフィードバック制御を受けているものであって、
前記回転角取得部は、前記モータのフィードバック制御に用いられている前記センサで検出される前記実回転角を逐次取得する接続異常検出装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項において、
前記回転角取得部は、車両の内燃機関内部の通路で用いられるバルブとしての前記可動部を前記モータによって動作させる前記電動アクチュエータにおける前記モータの実回転角を逐次取得するものであり、
前記異常検出部は、前記回転角取得部で逐次取得する前記実回転角のハンチングをもとに、前記モータと前記バルブとの接続の異常を検出する接続異常検出装置。 - 請求項7において、
前記回転角取得部は、車両の内燃機関内部の排気通路で用いられるウェイストゲートバルブとしての前記可動部を前記モータによって動作させる前記電動アクチュエータにおける前記モータの実回転角を逐次取得するものであり、
前記異常検出部は、前記回転角取得部で逐次取得する前記実回転角のハンチングをもとに、前記モータと前記ウェイストゲートバルブとの接続の異常を検出する接続異常検出装置。 - 請求項7において、
前記回転角取得部は、車両の内燃機関内部の吸気通路で用いられる電動スロットルバルブとしての前記可動部を前記モータによって動作させる前記電動アクチュエータにおける前記モータの実回転角を逐次取得するものであり、
前記異常検出部は、前記回転角取得部で逐次取得する前記実回転角のハンチングをもとに、前記モータと前記電動スロットルバルブとの接続の異常を検出する接続異常検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016143301A JP2018014831A (ja) | 2016-07-21 | 2016-07-21 | 接続異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2016143301A JP2018014831A (ja) | 2016-07-21 | 2016-07-21 | 接続異常検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018014831A true JP2018014831A (ja) | 2018-01-25 |
Family
ID=61020948
Family Applications (1)
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JP2016143301A Pending JP2018014831A (ja) | 2016-07-21 | 2016-07-21 | 接続異常検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2018014831A (ja) |
-
2016
- 2016-07-21 JP JP2016143301A patent/JP2018014831A/ja active Pending
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