JPH0519553Y2 - - Google Patents

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JPH0519553Y2
JPH0519553Y2 JP10055188U JP10055188U JPH0519553Y2 JP H0519553 Y2 JPH0519553 Y2 JP H0519553Y2 JP 10055188 U JP10055188 U JP 10055188U JP 10055188 U JP10055188 U JP 10055188U JP H0519553 Y2 JPH0519553 Y2 JP H0519553Y2
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motor
temperature
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はスロツトルバルブの制御装置に関し、
特には該スロツトルバルブを回転駆動させるモー
タに流れる電流値の変化量から温度値を演算し
て、得られた温度値からモータの駆動力を補正す
る温度補正手段を具備した装置に関するものであ
る。
従来の技術 上記に関し、例えば特開昭60−190626号公報に
は、バルブ本体が固定された軸体を回転させるモ
ータ及びこのモータの回転を制御するコントロー
ラとを具備して成り、バルブ本体とモータを同一
の軸上に配置したスロツトルバルブ制御装置の構
成例が開示されている。作動に際しては、アクセ
ルペダルから得られるバルブ本体の目標開度と、
前記バルブ本体の実際の開度との偏差からコント
ローラが補正値を演算して、バルブ本体の駆動モ
ータに対して補正信号を出力して、バルブ本体の
開度を制御するようにしている。
一方実開昭62−25259号公報によれば、前記の
構成に加えて、バルブ本体駆動用のモータに対し
て該モータの温度を検出するための温度センサを
別途に配備し、この温度センサにより検出された
モータの温度値に基づいて、コントローラからモ
ータの電流値を補正する電流値補正手段を設けた
装置例が開示されている。このような構成によれ
ばモータの温度値が基準値よりも低い場合はモー
タへの電流値を少なくし、モータの温度値が基準
値よりも高い場合にはモータへの電流値を多くす
るように制御することができて、バルブ本体の開
度を正確に制御することができる。
考案が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来のスロツトルバル
ブ制御装置、特に特開昭60−190626号公報に記載
された構成にあつては、モータ温度の変化にとも
なう該モータの特性変化に関しては何等の考慮も
なされていないため、作動中にモータ温度が変化
した際には、バルブ本体の開度がばらつくことが
あり、車両の走行性能に悪影響が生じるという難
点がある。
又、前記実開昭62−25259号公報に記載された
構成の場合、バルブ本体駆動用のモータに対して
温度検出用の温度センサを別途に配設しなければ
ならないので、コストアツプを招来する外、モー
タの温度値をより正確に検出するためには、モー
タ内部、特にコイル部の温度値を検出することが
要求されるものであり、回転体であるモータの内
部に上記の如く温度検出手段を設けることが困難
であるため、温度補正の精度を充分に高めること
ができないという課題を有している。
そこで本考案はこのような従来のスロツトルバ
ルブ制御装置が有している課題を解消して、前記
温度センサを用いることなく、しかもモータ温度
の変化にともなう該モータの特性変化に充分に対
処することができるスロツトルバルブ制御装置の
提供を目的とするものである。
課題を解決するための手段 本考案は上記の目的を達成するために、吸気管
の中途部に回転可能に配設されたバルブ本体と、
このバルブ本体が固定された軸体を回転させるモ
ータと、所定の開度指令信号に基づいて前記モー
タに駆動信号を送信する制御手段と、前記駆動信
号発生直後のモータに流れる電流値の変化量を検
出する電流値変化量検出手段と、この電流値の変
化量からモータのコイル部の温度値を求める温度
演算手段と、得られた温度値に基づいて前記モー
タへの駆動信号を補正する温度補正手段を設けた
スロツトルバルブ制御装置の構成にしてある。
作 用 このような構成によれば、所定の開度指令信号
に基づいて制御手段から送信される駆動信号によ
つてモータが回転した際に、電流値変化量検出手
段により駆動信号発生直後のモータに流れる電流
値の変化量が検出され、この電流値の変化量から
温度演算手段によつてモータのコイル部の温度値
が求められる。そして得られた温度値に基づい
て、温度補正手段によつてモータへの駆動信号を
補正する信号が発せられる。従つてモータの温度
値が基準値と異なつている場合にあつても、モー
タ温度の変化に起因して、バルブ本体の開度がば
らつくことが防止されるという作用が得られる。
実施例 以下図面を参照して本考案にかかるスロツトル
バルブ制御装置の各種実施例を説明する。
第1図は装置全体を概念的に説明するシステム
図であり、図中1は吸気管の中途部に配置された
スロツトルチヤンバであつて、このスロツトルチ
ヤンバ1の内方に軸体3が回動自在に挿通されて
おり、該軸体3にバルブ本体5がビス止め等の手
段により固定されている。7は前記軸体3を回転
させるモータ、9はモータ7を駆動制御するモー
タドライブ回路、11はモータドライブ回路9に
駆動制御信号を伝えるコントローラである。前記
スロツトルチヤンバ1にはスロツトル開度センサ
13が付設されていて、このスロツトル開度セン
サ13から導出された信号ライン15が前記コン
トローラ11に入力されている。又前記モータド
ライブ回路9には、後述する如くモータ7に流れ
る電流値の検出手段が設けられていて、この検出
手段により検出された電流値が信号ライン17を
介してコントローラ11に入力されている。19
は図外のアクセルペダルから得られる開度指令信
号をコントローラ11に伝える入力端子である。
本実施例では、上記コントローラ11とモータド
ライブ回路11により、所定の開度指令信号に基
づいて前記モータ7に駆動信号を送信する制御手
段が構成され、又、上記コントローラ11によ
り、詳細は後述するように、前記駆動信号発生直
後のモータ7に流れる電流値の変化量を検出する
電流値変化量検出手段と、この電流値の変化量か
らモータ7のコイル部の温度値を求める温度演算
手段と、得られた温度値に基づいてモータ7への
前記駆動信号を補正する温度補正手段とが構成さ
れている。
第2図は前記モータ7を駆動制御するモータド
ライブ回路9の一例を示しており、図示の如く電
源VBとアースE間にスイツチングトランジスタ
21,22及びスイツチングトランジスタ23,
24が並列に配置されており、上記スイツチング
トランジスタ21,22の中点P1とスイツチン
グトランジスタ23,24の中点P2間に前記モ
ータ7が接続されている。各スイツチングトラン
ジスタ21,22,23,24は夫々バイアス抵
抗21a,22a,23a,24aを介して制御
端子21b,22b,23b,24bに接続され
ている。RSはアースEの近傍に配設されて、モ
ータロツク等の故障を検知する電流検出抵抗であ
り、点P3でモータ7に流れる電流値が検出され
て、信号ライン17を経由してコントローラ11
(第1図)に入力されている。
第3図は制御系全体を示すブロツク図であり、
この制御系は比例P、積分I、微分Dを用いた周
知の制御手段(以下PID制御と呼称する)を利用
した制御システムの例を示している。即ちコント
ローラ11は前記PID制御における比例定数KP
と、同積分定数Kiと1/S(Sはラプラス演算
子)の積と、同微分定数KbとSの積との和とし
て表される伝達関数による制御を行う。又モータ
ドライブ回路9は1/Ra(Raはモータの巻線抵
抗)、KT(モータ7のトルク定数)、1/(JS
RW)(JSは慣性モーメント、RWは粘性抵抗)及び
KE(逆起電力定数)を用いた制御系として表すこ
とができる。このモータドライブ回路9の入力端
9aは外乱因子として電圧変動の影響が大であ
り、又1/Ra,KT及びKEの各制御系には外乱因
子として温度変化の影響が大となつている。第4
図はこのような制御系を使用した場合のスロツト
ルバルブの開度と時間との関係を示すグラフであ
り、はモータ7の温度が高い場合を、又はモ
ータ7の温度が低い場合を夫々示している。Sは
モータ7に流れる駆動信号である。従つてモータ
7に設定された基準温度と実際の温度から前記ス
ロツトルバルブの開度を補正することが要求され
る。
一般に前記モータ7としてDCモータを使用し
た場合、該モータの内部抵抗として、内方に巻装
されたコイルの巻線抵抗Raが温度の上昇にとも
なつて増大する一方、高温側でのモータの回転数
が大きくなるという特性を有している。即ち第5
図に示した如く、電流I1,I2及びモータの回転数
N1,N2とモータのトルクとの関係は、前記巻線
の低温時にはI1,N1に示されるグラフが、巻線
の高温時にはI2,N2のグラフの様に変化する。
この変化はモータ7の内部抵抗とトルク定数KT
が温度値によつて変化することに起因している。
モータ7に流れる電流値の変化量を検出すること
ができれば、この電流値の変化量から抵抗値を演
算し、更にこの抵抗値からモータ7のコイル部の
温度値を演算することが論理的に可能であり、従
つてこのようにして演算された温度値が予め設定
された基準値と相違している場合には、コントロ
ーラ11からモータドライブ回路9へ伝達される
駆動信号に、前記相違分に相当する温度補正を実
施することが可能となるものであつて、このよう
な手段を提供することが本考案の主眼となつてい
る。
以下に本考案の基本的な動作に関して説明す
る。即ち先ず第2図に示したモータドライブ回路
9の制御端子21bと24bに所定のバイアス電
圧を印加し、制御端子22b,23bにはバイア
ス電圧を印加しないように制御する。するとバイ
アス抵抗21a,24aの作用に基づき、スイツ
チングトランジスタ21,24がオンとなつて電
源VBとアースE間に矢印A方向、即ちモータ7
が正転する方向の電流が流れる。又前記と逆に制
御端子22bと23bにバイアス電圧を印加し、
制御端子21b,24bにはバイアス電圧を印加
しないように制御すると、バイアス抵抗22a,
23aの作用に基づいてスイツチングトランジス
タ22,23がオンとなつて、電源VBとアース
E間に矢印B方向、即ちモータ7が逆転する方向
の電流が流れる。このようにしてモータ7の正転
及び逆転を駆動制御することにより、第1図に示
す軸体3を回転して該軸体3に固定されたバルブ
本体5をスロツトルチヤンバ1の内方で開閉する
ことができる。
今、モータ7が正転Aの状態である場合を想定
すると、第6図に示した回路構成になる。尚スイ
ツチングトランジスタ21,24による電圧降下
は小さいので無視する。この状態ではモータ7の
慣性によつて回転が始まつていない。従つて一般
的なRL回路が構成されているので、モータ7に
流れる電流iを以下の如く算出することができ
る。
Ldi/dt+Ri=E ……(1) (Eはバツテリ電圧) i=E/R(1−e-R/L

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 吸気管の中途部に回転可能に配設されたバルブ
    本体と、このバルブ本体が固定された軸体を回転
    させるモータと、所定の開度指令信号に基づいて
    前記モータに駆動信号を送信する制御手段と、前
    記駆動信号発生直後のモータに流れる電流値の変
    化量を検出する電流値変化量検出手段と、この電
    流値の変化量からモータのコイル部の温度値を求
    める温度演算手段と、得られた温度値に基づいて
    前記モータへの駆動信号を補正する温度補正手段
    を設けたことを特徴とするスロツトルバルブ制御
    装置。
JP10055188U 1988-07-28 1988-07-28 Expired - Lifetime JPH0519553Y2 (ja)

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JP10055188U JPH0519553Y2 (ja) 1988-07-28 1988-07-28

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JPH0222643U JPH0222643U (ja) 1990-02-15
JPH0519553Y2 true JPH0519553Y2 (ja) 1993-05-24

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