JP2020143697A - 電子真空調整弁の制御装置 - Google Patents

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Yasuhiko Hattori
恭彦 服部
裕貴 川崎
Yuki Kawasaki
裕貴 川崎
太 中野
Futoshi Nakano
太 中野
佐野　貴司
Takashi Sano
貴司 佐野
恭兵 札野
Kyohei Satsuno
恭兵 札野
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Abstract

【課題】アクチュエータの負圧を減少させるべく、指示値を小さくする際に、過渡応答性を改善する事が出来る電子真空調整弁の制御装置を提供する。【解決手段】弁体１０２を駆動させるアクチュエータ１０３の負圧を指示値に基づき調整する電子真空調整弁１０１の制御装置１００に於いて、アクチュエータ１０３の負圧を減少させるべく、指示値を小さくする際に、指示値を瞬間的にアンダーシュートさせる補正部１０５を備える事で課題を解決する事が出来る。【選択図】図１

Description

弁体を駆動させるアクチュエータの負圧を指示値に基づき調整する電子真空調整弁の制御装置に関する。
弁体を駆動させるアクチュエータの負圧を指示値に基づき調整する電子真空調整弁が知られている（特許文献１を参照）。電子真空調整弁は、内燃機関の排気系に設置された可変容量型ターボチャージャの可変容量弁を制御する目的で使用されている（特許文献２を参照）。更に、電子真空調整弁は、排気再循環システムの排気再循環弁やウエイストゲート弁を制御する目的でも使用されている。
特開２０１０−９０７６６号公報 特開平１１−９３６８０号公報 特開平８−１２８３６１号公報 特開２００６−１６９７５号公報 特開２００５−５４７５５号公報
然し乍ら、アクチュエータの負圧を減少させるべく、指示値を小さくする際に、指示値を過渡時（指示値を目標値に移行させている最中）と定常時（指示値を一定としている時）とで同一値とすると（単純なステップ状に変化させると）、電子真空調整弁の構造的な要因で過渡応答性が悪化する場合が有る。
以上の事情に鑑み、アクチュエータの負圧を減少させるべく、指示値を小さくする際に、過渡応答性を改善する事が出来る電子真空調整弁の制御装置を提供する事を目的とする。
弁体を駆動させるアクチュエータの負圧を指示値に基づき調整する電子真空調整弁の制御装置に於いて、前記アクチュエータの負圧を減少させるべく、前記指示値を小さくする際に、前記指示値を瞬間的にアンダーシュートさせる補正部を備える電子真空調整弁の制御装置を提供する。
前記補正部は、前記指示値の変化量に基づきアンダーシュート量を決定し、前記アンダーシュート量に基づき前記指示値が目標値に収束する迄の収束時間を決定し、前記アンダーシュート量と前記収束時間とに基づき前記指示値を瞬間的にアンダーシュートさせる事が望ましい。
前記弁体は、可変容量型ターボチャージャの可変容量弁、排気再循環システムの排気再循環弁及び／又はウエイストゲート弁で構成される事が望ましい。
アクチュエータの負圧を減少させるべく、指示値を小さくする際に、過渡応答性を改善する事が出来る電子真空調整弁の制御装置を提供する事が出来る。
実施の形態に係る制御装置の構成を示す図である。 従来の制御装置の動作を説明する図である。 実施の形態に係る制御装置の動作を説明する図である。 指示値のアンダーシュートを説明する図である。 実施の形態に係る制御装置の動作を説明する図である。
以下、実施の形態を添付図面に順って説明する。
最初に、実施の形態に係る制御装置の構成を説明する。
図１に示す様に、実施の形態に係る制御装置１００は、電子真空調整弁（EVRV;Electric Vacuum Regulating Valve）１０１を制御する。
制御装置１００は、例えば、電子制御装置（ECU;Electric Control Unit）１０４で構成される。
電子真空調整弁１０１は、弁体１０２を駆動させるアクチュエータ１０３の負圧を指示値（例えば、電流値）に基づき調整する。
弁体１０２は、例えば、可変容量（VGS;Variable Geometry System）型ターボチャージャの可変容量弁、排気再循環（EGR;Exhaust Gas Recirculation）システムの排気再循環弁及び／又はウエイストゲート弁で構成される。
アクチュエータ１０３は、例えば、負圧室の負圧に応じ弁体１０２の開度を調整するダイヤフラム式アクチュエータで構成される。
電子制御装置１０４は、種々の計器類で検出されるか又は自身が把握している内燃機関の運転状態（例えば、内燃機関の回転数）に応じ弁体１０２の指示開度を決定し、当該指示開度に基づき指示値を決定し、当該指示値を電子真空調整弁１０１に印加する。
具体的に言えば、電子制御装置１０４は、内燃機関の運転状態と指示開度との関係を示す指示開度マップと、指示開度と指示値との関係を示す指示値マップと、を格納しており、当該指示開度マップと当該指示値マップとを参照する事で電子真空調整弁１０１に印加するべき指示値を決定する。
電子真空調整弁１０１に指示値が印加されると、電子真空調整弁１０１の電磁ソレノイドが指示値に応じ駆動され、アクチュエータ１０３の負圧が調整される。
アクチュエータ１０３の負圧を減少させる際は、負圧室に形成されたオリフィスを通じ負圧室の負圧を抜くが、オリフィスの断面積が小さく、負圧室の負圧を抜く速度に限界が有る。
従って、アクチュエータ１０３の負圧を減少させるべく、指示値を小さくする際に、指示値を過渡時と定常時とで同一値とすると、電子真空調整弁１０１の構造的な要因で過渡応答性が悪化する事が有る。
例えば、図２に示す様に、アクチュエータ１０３の負圧を破線に沿って変化させようとしても、過渡応答性の悪化で実際は実線に沿って変化してしまう。
以上の課題を解決するべく、制御装置１００は、アクチュエータ１０３の負圧を減少させるべく、指示値を小さくする際に、図３に示す様に、指示値を瞬間的にアンダーシュートさせる補正部１０５を備える。
補正部１０５は、図４に示す様に、指示値の変化量（指示値の現在値と指示値の目標値との差）に基づきアンダーシュート量を決定し、当該アンダーシュート量に基づき指示値が目標値に収束する迄の収束時間を決定し、当該アンダーシュート量と当該収束時間とに基づき指示値を瞬間的にアンダーシュートさせる。
具体的に言えば、補正部１０５は、指示値の変化量とアンダーシュート量との関係を示すアンダーシュート量マップと、アンダーシュート量と収束時間との関係を示す収束時間マップと、を格納しており、当該アンダーシュート量マップと当該収束時間マップとを参照する事で指示値をアンダーシュートさせる。
尚、アンダーシュート量マップと収束時間マップとを使用せず、例えば、所定の数式に基づきアンダーシュート量と収束時間とを都度計算する事も出来る。但し、アンダーシュート量と収束時間とを都度計算する場合は、電子制御装置１０４に高い計算能力が要求される為、電子制御装置１０４のコストを考慮すると、アンダーシュート量マップと収束時間マップとを使用する事が望ましい。
次に、実施の形態に係る制御装置の動作を説明する。
図５に示す様に、制御装置１００は、ステップＳ１０１に於いて、内燃機関の運転状態に応じ弁体１０２の指示開度を決定し、次のステップＳ１０２に於いて、指示開度に基づき電子真空調整弁１０１に印加するべき指示値を決定する。
更に、制御装置１００は、ステップＳ１０３に於いて、指示値を小さくしようとしているのか否か（アクチュエータ１０３の負圧を減少させようとしているのか否か）を判定し、指示値を小さくしようとしていない場合（アクチュエータ１０３の負圧を増加させるか又は維持させようとしている場合）に、ステップＳ１０４に於いて、指示値を補正せずに電子真空調整弁１０１に印加する。
指示値を小さくしようとしている場合（アクチュエータ１０３の負圧を減少させようとしている場合）に、補正部１０５は、ステップＳ１０５に於いて、指示値の変化量（指示値の現在値と指示値の目標値との差）に基づきアンダーシュート量を決定し、当該アンダーシュート量に基づき指示値が目標値に収束する迄の収束時間を決定する。
しかる後、補正部１０５は、ステップＳ１０６に於いて、当該アンダーシュート量と当該収束時間とに基づき指示値が瞬間的にアンダーシュートする様に指示値を補正する。
最後に、補正部１０５は、ステップＳ１０７に於いて、補正された指示値を電子真空調整弁１０１に印加する事によって、電子真空調整弁１０１の構造的な要因で過渡応答性が悪化する事を抑制する。
以上に説明した様に、制御装置１００によれば、アクチュエータ１０３の負圧を減少させるべく、指示値を小さくする際に、過渡応答性を改善する事が出来る。
１００ 制御装置
１０１ 電子真空調整弁
１０２ 弁体
１０３ アクチュエータ
１０４ 電子制御装置
１０５ 補正部

Claims (3)

  1. 弁体を駆動させるアクチュエータの負圧を指示値に基づき調整する電子真空調整弁の制御装置に於いて、
    前記アクチュエータの負圧を減少させるべく、前記指示値を小さくする際に、前記指示値を瞬間的にアンダーシュートさせる補正部を備える
    事を特徴とする電子真空調整弁の制御装置。
  2. 前記補正部は、前記指示値の変化量に基づきアンダーシュート量を決定し、前記アンダーシュート量に基づき前記指示値が目標値に収束する迄の収束時間を決定し、前記アンダーシュート量と前記収束時間とに基づき前記指示値を瞬間的にアンダーシュートさせる
    請求項１に記載の電子真空調整弁の制御装置。
  3. 前記弁体は、可変容量型ターボチャージャの可変容量弁、排気再循環システムの排気再循環弁及び／又はウエイストゲート弁で構成される
    請求項１又は２に記載の電子真空調整弁の制御装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013130117A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Bosch Corp 蓄圧式燃料噴射制御装置
JP2017198081A (ja) * 2016-04-25 2017-11-02 三菱電機株式会社 エンジンの制御装置

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