JPH07259618A - Valve timing controlling method and device - Google Patents
Valve timing controlling method and deviceInfo
- Publication number
- JPH07259618A JPH07259618A JP6048581A JP4858194A JPH07259618A JP H07259618 A JPH07259618 A JP H07259618A JP 6048581 A JP6048581 A JP 6048581A JP 4858194 A JP4858194 A JP 4858194A JP H07259618 A JPH07259618 A JP H07259618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- opening
- closing control
- valve opening
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、バルブ開閉制御装置に
係わり、特に、自動車のスロットルバルブに好適な、高
精度なバルブ開閉制御方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve opening / closing control device, and more particularly to a highly accurate valve opening / closing control method and device suitable for a throttle valve of an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、自動車においては、排気ガスの清
浄化や燃費向上化を図るため、スロットルバルブとアク
セルバルブとを機械的には連結せず、バルブアクチュエ
ータにより、アクセルの踏み角に応じてスロットルバル
ブをコントロールする方向にある。スロットルバルブの
制御は、ガソリンエンジンの心臓部を制御することであ
り、特に、安全性が重要である。また、スロットルバル
ブ制御は、ギアの自動変速等にまで利用されることから
高速の応答が要求される。そのほか、アクセルを踏まな
いアイドルスピードコントロール（ＩＳＣ制御）等を行
うために、高精度のバルブ開度制御が必要である。2. Description of the Related Art In recent years, in automobiles, in order to purify exhaust gas and improve fuel efficiency, a throttle valve and an accelerator valve are not mechanically connected but a valve actuator is used to respond to the accelerator pedal depression angle. It is in the direction of controlling the throttle valve. The control of the throttle valve is to control the heart of the gasoline engine, and safety is particularly important. Further, since the throttle valve control is used even for automatic gear shifting, a high speed response is required. In addition, in order to perform idle speed control (ISC control) or the like without stepping on the accelerator, highly accurate valve opening control is required.
【０００３】このスロットルバルブ制御装置の従来例と
しては、特開昭６３−２０８６３２号公報に記載され
た、スロットルバルブをギアを介してアクチュエータで
制御する「スロットル弁制御装置」がある。このスロッ
トル弁制御装置においては、バルブに閉方向の力を与え
るリターンスプリングが設けられている。そして、アク
チュエータの故障時等において、上記リターンスプリン
グによって、スロットルバルブが全開となることが防止
される。As a conventional example of this throttle valve control device, there is a "throttle valve control device" described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-208632, which controls a throttle valve by an actuator via a gear. This throttle valve control device is provided with a return spring that applies a force in the closing direction to the valve. The return spring prevents the throttle valve from being fully opened when the actuator fails.
【０００４】また、特開平２−９５７３４号公報には、
「スロットル開度制御装置」が記載されている。このス
ロットル開度制御装置は、スロットルバルブがアイドル
開度に近づいたとき、スロットルバルブの回動速度が低
速の回動速度に切り換えられ、スロットル開度の測定精
度を向上しようとするものである。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2-95734 discloses that
"Throttle opening control device" is described. This throttle opening control device is intended to improve the measurement accuracy of the throttle opening by switching the rotation speed of the throttle valve to a low rotation speed when the throttle valve approaches the idle opening.
【０００５】また、特開平５−７９３５６号公報には、
「内燃機関のスロットル開度制御装置」が記載されてい
る。このスロットル開度制御装置においては、スロット
ルバルブの開度を調整するステッピングモータの１ステ
ップ毎の励磁更新直前に、スロットルバルブの開度が検
出される。そして、その検出値に基づいて、スロットル
バルブが所定開度位置に、あるか否かが判断される。こ
れにより、ステッピングモータの１ステップ応答時のダ
ンピングによる基準制御位置の誤検出を防止し、スロッ
トルバルブ開度の正確な制御を実行しようとするもので
ある。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 5-79356 discloses that
"Throttle opening control device for internal combustion engine" is described. In this throttle opening control device, the opening of the throttle valve is detected immediately before the stepwise motor for adjusting the opening of the throttle valve is updated for each step. Then, based on the detected value, it is determined whether or not the throttle valve is at the predetermined opening position. As a result, erroneous detection of the reference control position due to damping at the time of one step response of the stepping motor is prevented, and accurate control of the throttle valve opening is executed.
【０００６】また、特開平２−１１９６４０号公報に
は、「エンジン吸気絞り弁の制御方法」が記載されてい
る。この絞り弁の制御方法においては、絞り弁を駆動す
るモータは、互いに反対方向に分極処理された多数の圧
電片が交互に配置された圧電体と、弾性体と、可動子と
から構成される。そして、この圧電体に２種類の高周波
電圧が供給され、弾性体に進行波を発生させて、可動子
が移動される。この可動子の移動によって、絞り弁が移
動される。これにより、駆動音が少なく、小型軽量な弁
駆動用モータを実現しようとするものである。なお、バ
ルブの開度を調整するバルブアクチェータとしては、種
々のタイプがあるが、直流電動機が最も一般的な制御モ
ータとして考えられる。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2-119640 discloses "a method for controlling an engine intake throttle valve". In this throttle valve control method, the motor for driving the throttle valve includes a piezoelectric body in which a large number of piezoelectric pieces that are polarized in opposite directions are alternately arranged, an elastic body, and a mover. . Then, two kinds of high-frequency voltages are supplied to this piezoelectric body to generate a traveling wave in the elastic body, and the mover is moved. The movement of the mover moves the throttle valve. In this way, it is intended to realize a small and lightweight valve driving motor with less driving sound. There are various types of valve actuators that adjust the opening of the valve, but a DC motor can be considered as the most common control motor.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記バルブ
の開度は、ギアあるいはリターンスプリング等の存在に
よって、ヒステリシスの傾向を有している。さらに、バ
ルブアクチュエータとして、直流電動機を使用すると、
ブラシの摩擦にもヒステリシスがある。これによって、
バルブ開度の設定精度が低下され、極端な場合には、不
安定な現象となってエンジン回転数の乱れを招く場合が
予想される。By the way, the opening of the valve has a tendency of hysteresis due to the presence of a gear, a return spring or the like. Furthermore, if a DC motor is used as the valve actuator,
Brush friction also has hysteresis. by this,
It is expected that the setting accuracy of the valve opening will be reduced and, in an extreme case, an unstable phenomenon will occur and the engine speed will be disturbed.
【０００８】また、バルブ開度センサとして接触式のセ
ンサ（例えばポテンショメータ）を使用する場合には、
位置決め時に停止する迄の回転方向によって、ブラシの
傾きが変わるというヒステリシスを有している。このた
め、正確なバルブ開度を検出することができず、バルブ
開度設定精度（バルブ位置精度）の低下原因となってい
た。When a contact type sensor (eg potentiometer) is used as the valve opening sensor,
It has hysteresis that the inclination of the brush changes depending on the direction of rotation until it stops during positioning. For this reason, it is not possible to accurately detect the valve opening, which causes a decrease in the valve opening setting accuracy (valve position accuracy).
【０００９】バルブアクチュエータとして、上記特開平
５−７９３５６号公報に記載されたステッピングモータ
や、特開平２−１１９６４０号公報に記載されたモータ
を使用した場合においても、バルブのリターンスプリン
グや、バルブ開度センサによるヒステリシスが存在する
ため、バルブ開度設定精度は低いものであった。Even when the stepping motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-79356 or the motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-119640 is used as the valve actuator, a return spring of the valve or a valve opening valve is used. Since there is hysteresis due to the degree sensor, the valve opening setting accuracy was low.
【００１０】本発明の目的は、簡単な構成でありなが
ら、バルブ開度設定精度を向上したバルブ開閉制御方法
及び装置を実現することである。It is an object of the present invention to realize a valve opening / closing control method and apparatus which has a simple structure but has improved valve opening setting accuracy.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、次のように構成される。流体の流量を調
整するバルブの開度を、バルブアクチュエータにより制
御するバルブ開閉制御方法において、バルブ開度指令値
に対応するバルブアクチュエータの指令駆動信号に所定
の脈動信号を加算し、所定の脈動信号が加算された駆動
信号を上記バルブアクチュエータに供給する。In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. In the valve opening / closing control method in which the valve opening that controls the flow rate of the fluid is controlled by the valve actuator, a predetermined pulsation signal is added to the command drive signal of the valve actuator that corresponds to the valve opening command value, and the predetermined pulsation signal is added. Is supplied to the valve actuator.
【００１２】好ましくは、上記バルブ開閉制御方法にお
いて、バルブはバネ機構により、一定方向への駆動力が
与えられる。また、好ましくは、上記バルブ開閉制御方
法において、バルブの開度を検出し、検出したバルブの
開度とバルブ開度指令値との偏差に対応してバルブの開
度を制御する。Preferably, in the above valve opening / closing control method, the valve is given a driving force in a fixed direction by a spring mechanism. Further, preferably, in the above valve opening / closing control method, the opening of the valve is detected, and the opening of the valve is controlled according to the deviation between the detected opening of the valve and the valve opening command value.
【００１３】また、好ましくは、上記バルブ開閉制御方
法において、バルブの開度は、バルブの開閉に伴って移
動する機構に接触する接触型の開度センサにより検出さ
れる。また、好ましくは、上記バルブ開閉制御方法にお
いて、バルブの開度、バルブの移動速度又はバルブアク
チュエータの負荷の大きさの、少なくとも一つに基づい
て、脈動信号の振幅値を変化させる。Further, in the above valve opening / closing control method, preferably, the opening of the valve is detected by a contact-type opening sensor that comes into contact with a mechanism that moves as the valve opens and closes. Further, preferably, in the above valve opening / closing control method, the amplitude value of the pulsation signal is changed based on at least one of the opening degree of the valve, the moving speed of the valve, and the magnitude of the load of the valve actuator.
【００１４】また、流体の流量を調整するバルブを、バ
ルブアクチュエータにより移動させ、バルブの開度を制
御するバルブ開閉制御装置において、バルブ開度指令値
に対応するバルブアクチュエータの指令駆動信号に所定
の脈動信号を加算する加算手段と、所定の脈動信号が加
算された駆動信号をバルブアクチュエータに供給し、バ
ルブを移動させるバルブアクチェータ駆動手段とを備え
る。Further, in a valve opening / closing control device for controlling a valve opening by moving a valve for adjusting a flow rate of a fluid by a valve actuator, a predetermined command drive signal of a valve actuator corresponding to a valve opening command value is given. An adding means for adding the pulsation signal and a valve actuator driving means for moving the valve by supplying the drive signal to which the predetermined pulsation signal is added to the valve actuator.
【００１５】好ましくは、上記バルブ開閉制御装置にお
いて、バルブを一定方向へ駆動するバネ機構を備える。
また、好ましくは、上記バルブ開閉制御装置において、
バルブの開度を検出する開度センサを、さらに備え、バ
ルブアクチュエータ駆動手段は、検出されたバルブの開
度とバルブ開度指令値との偏差に対応してバルブの開度
を制御する。Preferably, the valve opening / closing control device includes a spring mechanism for driving the valve in a fixed direction.
Further, preferably, in the valve opening / closing control device,
An opening sensor for detecting the opening of the valve is further provided, and the valve actuator driving means controls the opening of the valve in accordance with the deviation between the detected opening of the valve and the valve opening command value.
【００１６】また、好ましくは、上記バルブ開閉制御装
置において、開度センサは、バルブの開閉に伴って移動
する機構に接触してバルブの開度を検出する接触型の開
度センサである。また、好ましくは、上記バルブ開閉制
御方法及び装置において、脈動信号の周期は、上記駆動
信号の発生タイミングに同期する。Further, in the valve opening / closing control device, preferably, the opening sensor is a contact-type opening sensor for detecting the opening of the valve by coming into contact with a mechanism that moves as the valve opens and closes. Further, preferably, in the valve opening / closing control method and apparatus, the cycle of the pulsation signal is synchronized with the generation timing of the drive signal.
【００１７】また、好ましくは、上記バルブ開閉制御方
法及び装置において、脈動信号の周期は、駆動信号の発
生周期の２倍以上である。また、好ましくは、上記バル
ブ開閉制御装置において、バルブの開度、バルブの移動
速度又はバルブアクチュエータの負荷の大きさの、少な
くとも一つに基づいて、脈動信号の振幅値を変化させる
脈動電流変更手段を、さらに備える。Further, in the above valve opening / closing control method and apparatus, preferably, the cycle of the pulsation signal is at least twice as long as the cycle of generation of the drive signal. Further, preferably, in the valve opening / closing control device, a pulsating current changing means for changing the amplitude value of the pulsating signal based on at least one of the opening degree of the valve, the moving speed of the valve or the magnitude of the load of the valve actuator. Is further provided.
【００１８】また、好ましくは、上記バルブ開閉制御方
法及び装置において、脈動信号は、矩形波である。ま
た、好ましくは、上記バルブ開閉制御方法及び装置にお
いて、脈動信号は、正負間を交番する信号である。Further, in the above valve opening / closing control method and apparatus, preferably, the pulsation signal is a rectangular wave. Further, preferably, in the above valve opening / closing control method and device, the pulsation signal is a signal alternating between positive and negative.
【００１９】また、好ましくは、上記バルブ開閉制御方
法及び装置において、バルブは、自動車のスロットルバ
ルブである。また、好ましくは、上記バルブ開閉制御方
法及び装置において、所定の脈動電流は、自動車のアイ
ドリング運転のバルブ開度制御時に、指令駆動信号に加
算される。また、好ましくは、上記バルブ開閉制御装置
において、バルブアクチュエータは、直流電動機であ
る。Preferably, in the above valve opening / closing control method and device, the valve is a throttle valve of an automobile. Further, in the above valve opening / closing control method and device, preferably, a predetermined pulsating current is added to the command drive signal during valve opening control of the idling operation of the vehicle. Further, preferably, in the valve opening / closing control device, the valve actuator is a DC motor.
【００２０】[0020]
【作用】バルブやバルブアクチュエータ等には、ヒステ
リシストルクが存在するため、従来技術においては、バ
ルブは、目標開度を大きくオーバーシュートしてしま
う。次に、バルブは、大きくオーバーシュートした開度
から、目標開度に、再び移動される。そして、バルブ
は、目標開度をアンダーシュートする。このようにし
て、バルブは、静止摩擦トルクの範囲のなかで静止す
る。このような動作を繰返すと、バルブ開度制御は不安
定となってしまう。Since the valve, the valve actuator, and the like have hysteresis torque, the valve in the prior art greatly overshoots the target opening. Next, the valve is moved again from the opening that largely overshoots to the target opening. Then, the valve undershoots the target opening. In this way, the valve remains stationary within the range of static friction torque. If such an operation is repeated, the valve opening control becomes unstable.
【００２１】本発明においては、バルブ開度指令値に対
応するバルブアクチュエータの指令駆動信号に脈動信号
が加算される。バルブアクチュエータは、脈動信号が加
算された駆動信号によって、微小なヒステリシス曲線を
描きながら、バルブを開度指令値が示す角度まで移動さ
せる。これにより、上記ヒステリシストルクが補償さ
れ、高精度の位置設定が実行される。In the present invention, the pulsation signal is added to the command drive signal of the valve actuator corresponding to the valve opening command value. The valve actuator moves the valve to the angle indicated by the opening degree command value while drawing a minute hysteresis curve by the drive signal to which the pulsation signal is added. Thereby, the hysteresis torque is compensated, and highly accurate position setting is executed.
【００２２】また、バルブの開度を検出する開度センサ
を備え、この開度センサが接触型である場合、このセン
サの接触部分が、上記脈動信号によって、両方向に微小
振動され、この振動中心位置で開度検出が行われる。こ
れによって、開度センサのヒステリシス特性が補償さ
れ、高精度の位置検出が行われる。Further, when an opening sensor for detecting the opening of the valve is provided, and the opening sensor is a contact type, the contact portion of the sensor is slightly vibrated in both directions by the pulsation signal, and the vibration center The opening degree is detected at the position. As a result, the hysteresis characteristic of the opening sensor is compensated, and highly accurate position detection is performed.
【００２３】[0023]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１は、本発明の一実施例であるバルブ開閉
制御装置の概略回路図であり、図２は、上記一実施例の
概略構成図である。なお、この一実施例は、本発明を、
自動車用の電子スロットルシステムに適用した場合の例
である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a valve opening / closing control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the above embodiment. It should be noted that this embodiment is based on the present invention,
It is an example when applied to an electronic throttle system for an automobile.
【００２４】図２において、スロットルボディ１には空
気流量を制御するためのスロットルバルブ２と、このス
ロットルバルブ２のシャフトの一方端に配置され、スロ
ットルバルブ２を閉方向に付勢するバネＭＢとが備えら
れている。また、スロットルバルブ２のシャフトの他方
端には、ギアＧ３が取り付けられている。そして、直流
モータＤＣＭのシャフトからの動力が、ギアＧ１、ギア
Ｇ２及びギアＧ３を介して、スロットルバルブ２のシャ
フトに伝達される。In FIG. 2, a throttle body 1 has a throttle valve 2 for controlling an air flow rate, and a spring MB arranged at one end of a shaft of the throttle valve 2 for urging the throttle valve 2 in a closing direction. Is provided. A gear G3 is attached to the other end of the shaft of the throttle valve 2. Then, the power from the shaft of the DC motor DCM is transmitted to the shaft of the throttle valve 2 via the gear G1, the gear G2, and the gear G3.
【００２５】ギアＧ１は、クラッチ板ＫＬとスライドベ
アリングＳＢとともに、直流モータＤＣＭのシャフト上
に配置され、直流モータＤＣＭの軸方向に、スライド可
能な構造となっている。また、クラッチ板ＫＬとクラッ
チ板ＫＭとの間にはバネＢＮが配置され、クラッチ板Ｋ
Ｍとクラッチ板ＫＬとを引き離すように作用している。
直流モータＤＣＭは、ブラシやコミュテータが配置され
る整流部ＫＢと、鉄心に巻かれた回転子コイルＲＫを有
するロータＲＴと、クラッチ板ＫＭと、このクラッチ板
ＫＭの上部まで延長された固定子磁極ＳＰとを備えてい
る。The gear G1, together with the clutch plate KL and the slide bearing SB, is arranged on the shaft of the DC motor DCM and has a structure capable of sliding in the axial direction of the DC motor DCM. A spring BN is arranged between the clutch plate KL and the clutch plate KM, and the clutch plate K
It acts to separate M and the clutch plate KL.
The DC motor DCM includes a commutator KB in which a brush and a commutator are arranged, a rotor RT having a rotor coil RK wound around an iron core, a clutch plate KM, and a stator magnetic pole extended to the upper part of the clutch plate KM. And SP.
【００２６】小形の直流モータは、界磁に永久磁石を用
いたものが多い。これは外部に界磁をコントロールする
制御回路が省略でき、構造を簡単にすることができるか
らである。図２に示した例においては、固定子磁極ＳＰ
は永久磁石を使用するが、永久磁石ではなく、固定子コ
イルが巻回され形成される磁極を使用することも可能で
ある。Many small DC motors use a permanent magnet for the field. This is because the control circuit for controlling the field can be omitted and the structure can be simplified. In the example shown in FIG. 2, the stator magnetic pole SP
Uses a permanent magnet, but it is also possible to use a magnetic pole formed by winding a stator coil instead of the permanent magnet.
【００２７】スロットルバルブ２のギアＧ３側には、ス
ロットルバルブ２の開度を測定するスロットルバルブ開
度センサ１０３が、配置されている。開度センサ１０３
には価格的な面でブラシ式のポテンショメータが使用さ
れることが多い。A throttle valve opening sensor 103 for measuring the opening of the throttle valve 2 is arranged on the gear G3 side of the throttle valve 2. Opening sensor 103
For this reason, a brush-type potentiometer is often used in terms of price.
【００２８】次に、図１において、直流電源ＶからＨ型
の電機子電流制御回路ＡＣＣを介して直流モータＭに電
力が供給される。電機子電流制御回路ＡＣＣにおいて
は、直列接続されたトランジスタＴＲ１及びＴＲ２と、
直列接続されたトランジスタＴＲ３及びＴＲ４とが並列
に接続されている。トランジスタＴＲ１とＴＲ２との接
続点と、トランジスタＴＲ３とＴＲ４との接続点とがモ
ータＤＣＭに接続される。マイクロコンピュータ等の演
算器で構成された位置制御回路ＡＰＲには、自動車の上
位の制御装置より位置指令（バルブ開度指令）ＰSが供
給される。また、位置制御回路ＡＰＲには、開度センサ
１０３によって検出されたバルブの開度を示す現在位置
Ｐfも供給される。位置制御回路ＡＰＲは、供給された
位置指令ＰＳと現在位置Ｐｆとの偏差を算出し、モータ
ＤＣＭを駆動すべき電流値信号Ｉoを加算器ＡＤに供給
する。Next, in FIG. 1, electric power is supplied from the DC power supply V to the DC motor M via the H-shaped armature current control circuit ACC. In the armature current control circuit ACC, transistors TR1 and TR2 connected in series,
The transistors TR3 and TR4 connected in series are connected in parallel. A connection point between the transistors TR1 and TR2 and a connection point between the transistors TR3 and TR4 are connected to the motor DCM. A position command (valve opening command) PS is supplied to a position control circuit APR composed of a computing unit such as a microcomputer from a host controller of the automobile. Further, the position control circuit APR is also supplied with the current position Pf indicating the opening of the valve detected by the opening sensor 103. The position control circuit APR calculates the deviation between the supplied position command PS and the current position Pf, and supplies the current value signal Io for driving the motor DCM to the adder AD.
【００２９】加算器ＡＤには、正負に交番する脈動電流
指令信号Ｉmも供給されており、上記電流値信号Ｉoと脈
動電流指令信号Ｉmとが加算される。この脈動電流指令
信号Ｉmは、位置指令Ｐsの発生タイミングと同期し、こ
の位置指令Ｐsの発生周期を半周期とする周波数を有す
る矩形波となっている。例えば、位置指令Ｐsの発生周
期が１msであれば、脈動電流指令信号Ｉmの周波数は、
５００Hzとなる。The pulsating current command signal Im that alternates between positive and negative is also supplied to the adder AD, and the current value signal Io and the pulsating current command signal Im are added. The pulsating current command signal Im is a rectangular wave having a frequency that is synchronized with the generation timing of the position command Ps and has a generation cycle of the position command Ps as a half cycle. For example, if the generation cycle of the position command Ps is 1 ms, the frequency of the pulsating current command signal Im is
It becomes 500Hz.
【００３０】加算期ＡＤにて加算された電流値信号Ｉo
と脈動電流指令信号Ｉmとは、電流指令信号Ｉcとして、
電流制御回路ＡＣＲに供給される。電流制御回路ＡＣＲ
には、電流検出器ＳＨにより検出されたモータ電流検出
信号Ｉsも供給される。そして、電流制御回路ＡＣＲに
おいて、電流指令信号Ｉcと電流検出信号Ｉsとが比較さ
れ、信号ＩcとＩsとの偏差に応じた信号が、ドライブ回
路ＤＶに供給される。そして、このドライブ回路ＤＶか
ら電機子電流制御回路ＡＣＣのトランジスタＴＲ１、Ｔ
Ｒ２、ＴＲ３、ＴＲ４のベースに駆動制御信号が供給さ
れ、モータＤＣＭへの供給電流が制御される。これによ
り、モータＤＣＭが駆動し、スロットルバルブ２の開度
が制御される。Current value signal Io added in addition period AD
And the pulsating current command signal Im as the current command signal Ic,
It is supplied to the current control circuit ACR. Current control circuit ACR
Is also supplied with the motor current detection signal Is detected by the current detector SH. Then, in the current control circuit ACR, the current command signal Ic and the current detection signal Is are compared, and a signal corresponding to the deviation between the signals Ic and Is is supplied to the drive circuit DV. Then, from the drive circuit DV to the transistors TR1 and T of the armature current control circuit ACC.
A drive control signal is supplied to the bases of R2, TR3, and TR4, and the supply current to the motor DCM is controlled. As a result, the motor DCM is driven and the opening degree of the throttle valve 2 is controlled.
【００３１】さて、バルブ開閉制御装置においては、バ
ネＭＢ、ギアＧ１、ギアＧ２、ギアＧ３及び直流モータ
ＤＣＭ、バルブのベアリンブ等の摺動部でヒステリシス
を有するトルクが発生する。また、直流モータＤＣＭの
整流部ＫＢで、ブラシと整流子との間に静止摩擦が発生
する。In the valve opening / closing control device, torque having hysteresis is generated in the sliding portions such as the spring MB, the gear G1, the gear G2, the gear G3, the DC motor DCM, and the valve bearing. Further, static friction is generated between the brush and the commutator in the rectification unit KB of the DC motor DCM.
【００３２】スロットルバルブ２の開度制御は、自動車
の走行中における開度制御と、アイドル運転時の開度制
御とがある。走行中における開度制御の精度は、±０．
５度程度で充分である。一方、アイドル運転時の開度制
御は、±０．０５度以下の精度が要求される。このよう
な高精度の開度制御が要求されるアイドル運転時に、上
述のようなヒステリシストルク、静止摩擦トルク等があ
ると、従来においては、高精度の制御が困難となり、不
安定な現象、例えばエンジン回転数の乱れを引き起こし
ていた。The opening control of the throttle valve 2 includes opening control during traveling of the automobile and opening control during idling. The accuracy of opening control during running is ± 0.
About 5 degrees is enough. On the other hand, the opening degree control during idling requires accuracy of ± 0.05 degrees or less. In the idling operation where such highly accurate opening control is required, if there is the above-described hysteresis torque, static friction torque, etc., in the conventional art, it becomes difficult to perform highly accurate control, and an unstable phenomenon, for example, The engine speed was disturbed.
【００３３】一般に、バルブ開度制御を比例積分制御で
行った場合、積分項のゲインが小さいと、ヒステリシス
トルク、静止摩擦トルクによりバルブは移動できず、積
分項が蓄積されるまで停止状態となる。そして、積分項
が蓄積され、移動可能となると、位置指令Ｐsと現在位
置Ｐfとの偏差を無くすように、バルブの移動が開始さ
れる。ところが、上述のように、ヒステリシストルクが
存在するため、バルブは、目標開度を大きくオーバーシ
ュートしてしまう。次に、バルブは、大きくオーバーシ
ュートした開度から、目標開度に、再び移動される。そ
して、バルブは、目標開度をアンダーシュートする。こ
のようにして、バルブは、静止摩擦トルクの範囲のなか
で静止する。このような動作を繰返すと、バルブ開度制
御は不安定となってしまう。In general, when the valve opening control is performed by proportional-plus-integral control, if the gain of the integral term is small, the valve cannot move due to hysteresis torque and static friction torque, and the valve remains in a stopped state until the integral term is accumulated. . Then, when the integral term is accumulated and becomes movable, the movement of the valve is started so as to eliminate the deviation between the position command Ps and the current position Pf. However, since the hysteresis torque exists as described above, the valve largely overshoots the target opening. Next, the valve is moved again from the opening that largely overshoots to the target opening. Then, the valve undershoots the target opening. In this way, the valve remains stationary within the range of static friction torque. If such an operation is repeated, the valve opening control becomes unstable.
【００３４】本発明の一実施例においては、上述したよ
うに、位置制御回路ＡＰＲから出力される電流値信号Ｉ
oに脈動電流指令Ｉmが加算される。この脈動電流指令Ｉ
mの最大値にトルク定数を乗じたものが、上記ヒステリ
シストルク、静止摩擦トルク以上であれば、ヒステリシ
ストルク、静止摩擦トルク等に打ち勝って常に移動可能
な状態となり微小な位置指令が入っても充分追随するこ
とが可能である。そして、電流値信号Ｉoに脈動電流指
令Ｉmが加算されることにより、バルブ２は、大きくオ
ーバーシュートしたり、アンダーシュートすることな
く、目標開度に設定される。つまり、モータＤＣＭは、
脈動電流指令Ｉmによって、微小なヒステリシス曲線を
描きながら、目標位置に移動する。これにより、上記ヒ
ステリシストルクが補償される。また、開度センサ１０
３のブラシは、上記脈動電流指令Ｉmによって、両方向
に微小振動され、この振動中心位置で開度検出が行われ
る。これによって、開度センサのヒステリシス特性も補
償され、高精度の位置検出が行われる。In one embodiment of the present invention, as described above, the current value signal I output from the position control circuit APR is used.
The pulsating current command Im is added to o. This pulsating current command I
If the value obtained by multiplying the maximum value of m by the torque constant is equal to or greater than the above hysteresis torque and static friction torque, it is possible to overcome the hysteresis torque, static friction torque, etc., and always move, and even a small position command is sufficient. It is possible to follow. Then, by adding the pulsating current command Im to the current value signal Io, the valve 2 is set to the target opening without significantly overshooting or undershooting. That is, the motor DCM is
The pulsating current command Im moves to the target position while drawing a minute hysteresis curve. Thereby, the hysteresis torque is compensated. Further, the opening sensor 10
The brush No. 3 is slightly vibrated in both directions by the pulsating current command Im, and the opening degree is detected at the vibration center position. As a result, the hysteresis characteristic of the opening sensor is also compensated, and highly accurate position detection is performed.
【００３５】図３は、本発明の一実施例におけるバルブ
位置指令（バルブ開度指令）ＰＣと、脈動電流Ｉと、バ
ルブの現在位置（現在開度）ＰＰとを示す図であり、横
軸は時間であり、縦軸は位置（開度）及び電流である。
また、図４は、脈動電流を加算しない場合の、バルブ位
置指令ＰＣと、指令電流Ｉと、現在位置（現在開度）Ｐ
Ｐとを示す図であり、図３と同様に、横軸は時間であ
り、縦軸は位置（開度）及び電流である。これら図３及
び図４においては、位置指令ＰＣをランプ状とした場合
の例である。FIG. 3 is a diagram showing a valve position command (valve opening command) PC, a pulsating current I, and a current valve position (current opening) PP in one embodiment of the present invention, and the horizontal axis. Is the time, and the vertical axis is the position (opening) and the current.
Further, FIG. 4 shows a valve position command PC, a command current I, and a current position (current opening) P when the pulsating current is not added.
It is a figure which shows P, and similarly to FIG. 3, a horizontal axis is time and a vertical axis is a position (opening degree) and an electric current. 3 and 4 show an example in which the position command PC has a lamp shape.
【００３６】図３の例においては、位置指令ＰＣに対し
て、現在位置ＰＰは、若干の遅れを伴って、良好に追随
している（制御が線形化されている）ことが、容易に理
解できる。これに対して、図４の例においては、位置指
令ＰＣに対して、現在位置ＰＰは時点ｔ0からｔ1付近ま
で、微小にしか変化しない。そして、時点ｔ1付近とな
ると、現在位置ＰＰは、急激に変化する（この場合、図
４においては、現在位置ＰＰは、位置指令ＰＣをオーバ
ーシュートしていないが、オーバーシュートしてしまう
こともある）。これに対応して、電流Ｉも変化される。
また、現在位置ＰＰは、時点ｔ1からｔ2付近まで、微小
変化し、時点ｔ2以上となって、大きく変化していく。In the example of FIG. 3, it is easily understood that the current position PP follows the position command PC satisfactorily with a slight delay (the control is linearized). it can. On the other hand, in the example of FIG. 4, the current position PP changes only slightly from the time t 0 to the vicinity of t 1 with respect to the position command PC. Then, near time t 1 , the current position PP changes rapidly (in this case, the current position PP does not overshoot the position command PC in FIG. 4, but may overshoot. is there). In response to this, the current I is also changed.
Further, the current position PP is from time t 1 to the vicinity of t 2, and minimal change, become time t 2 or more, will change greatly.
【００３７】このように、脈動電流を加算しない図４の
特性に比較し、図３に示した、指令電流に脈動電流を加
算し、バルブアクチェータに供給する特性は、位置指令
ＰＣに対して、現在位置ＰＰは、安定して良好に追従し
ている。As described above, in comparison with the characteristic of FIG. 4 in which the pulsating current is not added, the characteristic of adding the pulsating current to the command current and supplying it to the valve actuator shown in FIG. The current position PP follows stably and satisfactorily.
【００３８】以上のように、本発明の一実施例のバルブ
開閉制御装置によれば、脈動電流指令Ｉmを加算した電
流指令Ｉcを、直流モータＤＣＭへの電流指令としたの
で、直流モータＤＣＭ、バルブ２のベアリング、ギア、
バネＭＢ等のヒステリシストルクを補償して、簡単な構
成でありながら、バルブ開度設定精度を向上したバルブ
開閉制御装置を実現することができる。As described above, according to the valve opening / closing control apparatus of the embodiment of the present invention, since the current command Ic to which the pulsating current command Im is added is the current command to the DC motor DCM, the DC motor DCM, Valve 2 bearings, gears,
By compensating for the hysteresis torque of the spring MB and the like, it is possible to realize a valve opening / closing control device having a simple configuration and improved valve opening setting accuracy.
【００３９】また、開度センサ１０３として、接触式の
センサ、例えば、ポテンショメータを使用した場合で
も、ブラシの傾きによる位置検出誤差が補償され、位置
検出が高精度となる。これにより、高精度のバルブ開度
検出が可能であり、かつ、高精度のバルブ開度設定が可
能なバルブ開閉制御装置を実現することができる。Further, even when a contact type sensor, for example, a potentiometer is used as the opening sensor 103, the position detection error due to the inclination of the brush is compensated and the position detection becomes highly accurate. Accordingly, it is possible to realize a valve opening / closing control device capable of highly accurately detecting the valve opening and capable of highly accurately setting the valve opening.
【００４０】なお、脈動電流Ｉmは、位置指令Ｐsの発生
タイミングに同期して、一定電流を正負に交番させ、矩
形波を生成できる生成部（図１には示さず）により発生
される。The pulsating current Im is generated by a generator (not shown in FIG. 1) capable of generating a rectangular wave by alternating a constant current with positive and negative in synchronization with the generation timing of the position command Ps.
【００４１】上述した図１のバルブ開閉制御装置に対応
するバルブ開閉制御方法の一実施例としては、次の例が
ある。まず、第１のステップにおいて、バルブの現在の
開度を検出する。次に、第２のステップにおいて、検出
されたバルブ開度と、バルブ開度指令値とを比較して、
バルブアクチュエータへの駆動信号を算出する。そし
て、第３のステップにおいて、算出された駆動信号に、
正負に交番し、かつ、駆動信号の発生タイミングに同期
する周期を有する所定の脈動信号を加算する。One example of a valve opening / closing control method corresponding to the above-mentioned valve opening / closing control device of FIG. 1 is as follows. First, in the first step, the current opening degree of the valve is detected. Next, in the second step, the detected valve opening is compared with the valve opening command value,
Calculate the drive signal to the valve actuator. Then, in the third step, the calculated drive signal is
A predetermined pulsation signal that alternates between positive and negative and has a period synchronized with the generation timing of the drive signal is added.
【００４２】次に、第４のステップにおいて、バルブア
クチュエータに供給されている現駆動信号と、上記脈動
信号が加算された駆動信号とを比較する。続いて、第５
のステップにおいて、第４のステップで比較された結果
に基づいて、バルブアクチェータの駆動信号が上記脈動
信号が加算された駆動信号となるように制御する。この
第５のステップが終了すると、第１のステップに戻り、
バルブ開度の制御が実行される。Next, in the fourth step, the current drive signal supplied to the valve actuator is compared with the drive signal to which the pulsation signal has been added. Then, the fifth
In the step (1), the drive signal of the valve actuator is controlled to be the drive signal to which the pulsation signal is added based on the result of the comparison in the fourth step. When this fifth step ends, return to the first step,
The control of the valve opening is executed.
【００４３】以上説明した、バルブ開閉制御方法によれ
ば、バルブアクチュエータやバルブ開度検出器のヒステ
リシス特性を補償して、簡単な構成でありながら、バル
ブ開度設定精度を向上したバルブ開閉制御方法を実現す
ることができる。According to the valve opening / closing control method described above, the valve opening / closing control method that compensates for the hysteresis characteristics of the valve actuator and the valve opening detector to improve the valve opening setting accuracy with a simple structure is provided. Can be realized.
【００４４】図５は、本発明の他の実施例におけるバル
ブ開閉制御装置の概略回路図であり、図１の例と同様
に、自動車用の電子スロットルシステムに本発明を適用
した場合の例である。したがって、バルブ開閉制御装置
の概略構成図は、図２の例と同等となるので、図示は省
略する。FIG. 5 is a schematic circuit diagram of a valve opening / closing control device according to another embodiment of the present invention, which is an example in which the present invention is applied to an electronic throttle system for automobiles, as in the example of FIG. is there. Therefore, the schematic configuration diagram of the valve opening / closing control device is equivalent to the example of FIG.
【００４５】図５の例と、図１の例との異なるところ
は、脈動電流指令Ｉmの大きさが、現在位置Ｐfと位置指
令値Ｐsとの差に応じて変化されることであり、現在位
置Ｐfと位置指令Ｐsとの偏差が小となるに従って、バル
ブの開度検出及び制御を高精度化する。つまり、現在位
置Ｐfと位置指令値Ｐsとの偏差が小となるに従って、脈
動電流の大きさ（振幅値）を大とする。The difference between the example of FIG. 5 and the example of FIG. 1 is that the magnitude of the pulsating current command Im is changed according to the difference between the current position Pf and the position command value Ps. As the deviation between the position Pf and the position command Ps becomes smaller, the valve opening detection and control become more accurate. That is, as the deviation between the current position Pf and the position command value Ps becomes smaller, the magnitude (amplitude value) of the pulsating current becomes larger.
【００４６】さて、図５において、脈動電流値算出部Ｐ
ＣＡには、位置指令値Ｐsと現在位置Ｐfとが供給され
る。脈動電流値算出部ＰＣＡは、位置指令値Ｐsと現在
位置Ｐfとの偏差を算出し、この偏差の絶対値に反比例
する脈動電流値Ｉaを算出する。そして、算出された脈
動電流値Ｉaは、乗算回路ＭＴＰに供給される。Now, referring to FIG. 5, the pulsating current value calculator P
The position command value Ps and the current position Pf are supplied to the CA. The pulsating current value calculator PCA calculates the deviation between the position command value Ps and the current position Pf, and calculates the pulsating current value Ia that is inversely proportional to the absolute value of this deviation. Then, the calculated pulsating current value Ia is supplied to the multiplication circuit MTP.
【００４７】また、基準脈動電流発生部ＲＰＣは、正負
に交番する基準脈動電流Ｉmoを発生する。この基準脈動
電流Ｉmoは、位置指令Ｐsの発生タイミングと同期し、
この位置指令Ｐsの発生周期を半周期とする周波数を有
する矩形波である。発生された基準脈動電流Ｉmoは、乗
算回路ＭＴＰに供給され、脈動電流値Ｉaと乗算され
る。そして、振幅値が脈動電流値Ｉaであり、位置指令
Ｐsの発生周期を半周期とする周波数を有する脈動電流
Ｉmが、乗算回路ＭＴＰから加算器ＡＤに供給される。
加算器ＡＤにより、脈動電流Ｉmと電流値信号Ｉoとが加
算され、電流指令Ｉcとして、電流制御回路ＡＣＲに供
給される。その後の動作は、図１の例と同等である。な
お、基準脈動電流発生部ＲＰＣと、脈動電流値算出部Ｐ
ＣＡと、乗算回路ＭＴＰとから脈動電流変更が構成され
る。Further, the reference pulsating current generator RPC generates a reference pulsating current Imo that alternates between positive and negative. This reference pulsating current Imo is synchronized with the generation timing of the position command Ps,
It is a rectangular wave having a frequency whose half cycle is the generation cycle of the position command Ps. The generated reference pulsating current Imo is supplied to the multiplying circuit MTP and is multiplied by the pulsating current value Ia. Then, the amplitude value is the pulsating current value Ia, and the pulsating current Im having a frequency whose half cycle is the generation cycle of the position command Ps is supplied from the multiplication circuit MTP to the adder AD.
The pulsating current Im and the current value signal Io are added by the adder AD and supplied to the current control circuit ACR as the current command Ic. Subsequent operations are the same as in the example of FIG. The reference pulsating current generator RPC and the pulsating current value calculator P
A pulsating current change is composed of CA and the multiplication circuit MTP.
【００４８】以上のように、本発明の他の実施例である
バルブ開閉制御装置によれば、図１の例と同様な効果が
得られる他、位置指令Ｐsと現在位置Ｐfとの偏差が小と
なるに従って、脈動電流Ｉmの振幅値が大となるように
構成したので、構成簡単であり、かつ、省電力化が図ら
れた、高精度なバルブ開度設定が可能なバルブ開閉制御
装置を実現することができる。As described above, according to the valve opening / closing control device of another embodiment of the present invention, the same effect as that of the example of FIG. 1 can be obtained, and the deviation between the position command Ps and the current position Pf is small. As the amplitude value of the pulsating current Im becomes larger, the valve opening / closing control device that has a simple structure and saves power and is capable of highly accurate valve opening setting can be obtained. Can be realized.
【００４９】なお、脈動電流の振幅値は、バルブの現在
位置に対応して、変化するように構成することもでき
る。つまり、例えば、バルブがアイドリング時の開度に
近づくに従って、脈動電流の振幅値を大とすることも可
能である。また、脈動電流の振幅値は、バルブの移動速
度が小となるに従って、大となるように構成することも
可能である。つまり、バルブの移動速度が小となるに従
って、指令位置に近づいたと判断できるからである。こ
の移動速度は、現在位置の変化速度から算出できる。The amplitude value of the pulsating current may be changed so as to correspond to the present position of the valve. That is, for example, the amplitude value of the pulsating current can be increased as the valve approaches the opening during idling. Further, the amplitude value of the pulsating current can be configured to increase as the moving speed of the valve decreases. That is, it can be determined that the command position is approached as the moving speed of the valve decreases. This moving speed can be calculated from the changing speed of the current position.
【００５０】また、バルブアクチュエータの負荷の大き
さに従って、脈動電流の振幅値を変化させるように構成
することもできる。例えば、負荷が小となるに従って、
脈動電流の振幅値が大となるように構成する事も可能で
ある。アクチェータの負荷の検出は、例えば、モータＤ
ＣＭに通電されている電流値から算出することができ
る。It is also possible to change the amplitude value of the pulsating current according to the magnitude of the load on the valve actuator. For example, as the load gets smaller,
It is also possible to make the amplitude value of the pulsating current large. The load of the actuator is detected by, for example, the motor D.
It can be calculated from the value of the current being supplied to the CM.
【００５１】上述した図５のバルブ開閉制御装置に対応
するバルブ開閉制御方法の他の実施例としては、次の例
がある。まず、第１のステップにおいて、バルブの現在
の開度を検出する。次に、第２のステップにおいて、検
出されたバルブ開度と、バルブ開度指令値とを比較し
て、バルブアクチュエータへの駆動信号を算出する。そ
して、第３のステップにおいて、バルブの現在の開度と
バルブ開度指令値との偏差が小となるに従って、そ振幅
値が大となり、正負に交番し、かつ、駆動信号の発生タ
イミングに同期する周期を有する所定の脈動信号を、算
出された駆動信号に加算する。Another example of the valve opening / closing control method corresponding to the valve opening / closing control device of FIG. 5 described above is as follows. First, in the first step, the current opening degree of the valve is detected. Next, in the second step, the detected valve opening is compared with the valve opening command value to calculate a drive signal to the valve actuator. Then, in the third step, as the deviation between the present opening degree of the valve and the valve opening command value becomes smaller, the amplitude value becomes larger, alternating positive and negative, and is synchronized with the generation timing of the drive signal. A predetermined pulsation signal having a cycle of is added to the calculated drive signal.
【００５２】次に、第４のステップにおいて、バルブア
クチュエータに供給されている現駆動信号と、上記脈動
信号が加算された駆動信号とを比較する。続いて、第５
のステップにおいて、第４のステップで比較された結果
に基づいて、バルブアクチェータの駆動信号が上記脈動
信号が加算された駆動信号となるように制御する。この
第５のステップが終了すると、第１のステップに戻り、
バルブ開度の制御が実行される。Next, in the fourth step, the current drive signal supplied to the valve actuator is compared with the drive signal to which the pulsation signal has been added. Then, the fifth
In the step (1), the drive signal of the valve actuator is controlled to be the drive signal to which the pulsation signal is added based on the result of the comparison in the fourth step. When this fifth step ends, return to the first step,
The control of the valve opening is executed.
【００５３】以上説明した、バルブ開閉制御方法の他の
実施例によれば、バルブアクチュエータやバルブ開度検
出器のヒステリシス特性を補償して、簡単な構成であり
ながら、バルブ開度設定精度を向上したバルブ開閉制御
方法を実現することができる。さらに、このバルブ開閉
制御方法の他の実施例によれば、構成簡単であり、か
つ、省電力化が図られた、高精度なバルブ開度設定が可
能なバルブ開閉制御方法を実現することができる。According to the other embodiment of the valve opening / closing control method described above, the hysteresis characteristic of the valve actuator or the valve opening detector is compensated to improve the valve opening setting accuracy with a simple structure. The valve opening / closing control method described above can be realized. Furthermore, according to another embodiment of this valve opening / closing control method, it is possible to realize a valve opening / closing control method that has a simple structure and saves power, and that enables highly accurate valve opening setting. it can.
【００５４】なお、バルブ開閉制御方法の他の実施例に
おいては、図５の例と同様に、バルブの現在位置、移動
速度又はバルブアクチュエータの負荷の大きさに対応し
て、変化するように構成することもできる。Note that, in another embodiment of the valve opening / closing control method, as in the example of FIG. 5, it is configured to change in accordance with the current position of the valve, the moving speed or the load of the valve actuator. You can also do it.
【００５５】また、電流指令信号への脈動電流の加算
は、自動車のアイドリング制御時にのみ、実行するよう
に構成することもできる。また、脈動電流の脈動周期
は、位置指令の発生タイミングの周期の２倍以上を半周
期とすることもできる。さらに、脈動電流は、位置指令
の発生タイミングに、非同期であってもよい。Further, the addition of the pulsating current to the current command signal may be executed only during idling control of the vehicle. Further, the pulsating cycle of the pulsating current may be half or more than twice the cycle of the generation timing of the position command. Furthermore, the pulsating current may be asynchronous with the timing of generation of the position command.
【００５６】また、脈動電流は、矩形波のみならず、サ
イン波又は鋸歯状波であってもよい。また、スロットル
バルブを閉方向に付勢するバネは、機械的なバネ又は電
磁バネであってもよい。The pulsating current may be not only a rectangular wave but also a sine wave or a sawtooth wave. The spring that biases the throttle valve in the closing direction may be a mechanical spring or an electromagnetic spring.
【００５７】また、開度センサは、非接触式のものでも
よい。また、バルブアクチュエータは、ステッピングモ
ータを用いたものでも、本発明は適用可能である。The opening sensor may be a non-contact type. The present invention can be applied even if the valve actuator uses a stepping motor.
【００５８】また、上述した例においては、指令信号Ｉ
0、Ｉc、Ｉm等が電流信号となっているが、電圧信号で
あってもよい。さらに、上述した例は、自動車用の電子
スロットルシステムに適用した場合の例であるが、流体
の流量を調整するバルブの開度を、バルブアクチェータ
により制御する他の装置にも本発明は適用可能である。In the above example, the command signal I
Although 0, Ic, Im and the like are current signals, they may be voltage signals. Further, the above-described example is an example in the case of being applied to an electronic throttle system for automobiles, but the present invention is also applicable to other devices that control the opening degree of a valve that adjusts the flow rate of fluid by a valve actuator. Is.
【００５９】[0059]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。バルブアクチュエ
ータは、脈動信号が加算された駆動信号によって、微小
なヒステリシス曲線を描きながら、バルブを開度指令値
が示す角度まで移動させる。これにより、上記ヒステリ
シストルクが補償され、高精度の位置設定が実行され
る。したがって、簡単な構成でありながら、バルブ開度
設定精度を向上したバルブ開閉制御方法及び装置を実現
することができる。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. The valve actuator moves the valve to the angle indicated by the opening degree command value while drawing a minute hysteresis curve by the drive signal to which the pulsation signal is added. Thereby, the hysteresis torque is compensated, and highly accurate position setting is executed. Therefore, it is possible to realize a valve opening / closing control method and device with a simple structure and improved valve opening setting accuracy.
【００６０】また、バルブの開度を検出する開度センサ
が接触型である場合、このセンサの接触部分が、上記脈
動信号によって、両方向に微小振動され、この振動中心
位置で開度検出が行われる。これによって、開度センサ
のヒステリシス特性が補償され、高精度の位置検出が行
われる。したがって、簡単な構成でありながら、バルブ
開度検出精度及び設定精度を向上したバルブ開閉制御方
法及び装置を実現することができる。When the opening sensor for detecting the opening of the valve is a contact type, the contact portion of the sensor is slightly vibrated in both directions by the pulsation signal, and the opening is detected at the center position of the vibration. Be seen. As a result, the hysteresis characteristic of the opening sensor is compensated, and highly accurate position detection is performed. Therefore, it is possible to realize a valve opening / closing control method and device having a simple structure and improved valve opening detection accuracy and setting accuracy.
【図１】本発明のバルブ開閉制御装置の一実施例の概略
回路図である。FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an embodiment of a valve opening / closing control device of the present invention.
【図２】本発明の一実施例の全体概略構成図である。FIG. 2 is an overall schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施例における位置指令ＰＣと、現
在位置ＰＰとの対応関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a correspondence relationship between a position command PC and a current position PP in the embodiment of the present invention.
【図４】従来例における位置指令ＰＣと、現在位置ＰＰ
との対応関係を示すグラフである。FIG. 4 is a position command PC and a current position PP in a conventional example.
It is a graph which shows the corresponding relationship with.
【図５】本発明のバルブ開閉制御装置の他の実施例の概
略回路図である。FIG. 5 is a schematic circuit diagram of another embodiment of the valve opening / closing control device of the present invention.
１ スロットルボディ ２ スロットルバルブ １０３ 開度センサ ＡＣＣ 電機子電流制御回路 ＡＣＲ 電流制御回路 ＡＤ 加算器 ＡＰＲ 位置制御回路 ＤＶ ドライブ回路 ＢＮ バネ ＤＣＭ 直流モータ Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ ギア ＫＢ 整流部 ＫＬ、ＫＭ クラッチ板 ＭＴＰ 乗算回路 ＭＢ バネ ＰＣＡ 脈動電流値算出部 ＲＫ 回転子コイル ＲＰＣ 基準脈動電流発生部 ＲＴ ロータ ＳＰ 固定子磁極 ＳＢ スライドベアリング ＳＨ 電流検出器 Ｖ 電源 1 Throttle Body 2 Throttle Valve 103 Opening Sensor ACC Armature Current Control Circuit ACR Current Control Circuit AD Adder APR Position Control Circuit DV Drive Circuit BN Spring DCM DC Motor G1, G2, G3 Gear KB KB Rectifier KL, KM Clutch Plate MTP Multiplier circuit MB Spring PCA Pulsating current value calculator RK Rotor coil RPC Reference pulsating current generator RT Rotor SP Stator magnetic pole SB Slide bearing SH Current detector V Power supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 龍也 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tatsuya Yoshida 2520 Takaba, Katsuta City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. Automotive Equipment Division
Claims (23)
バルブアクチュエータにより制御するバルブ開閉制御方
法において、 バルブ開度指令値に対応するバルブアクチュエータの指
令駆動信号に所定の脈動信号を加算し、 上記所定の脈動信号が加算された駆動信号を上記バルブ
アクチュエータに供給することを特徴とするバルブ開閉
制御方法。1. The opening of a valve for adjusting the flow rate of fluid,
In a valve opening / closing control method controlled by a valve actuator, a predetermined pulsation signal is added to a command drive signal of a valve actuator corresponding to a valve opening command value, and a drive signal obtained by adding the predetermined pulsation signal to the valve actuator. A valve opening / closing control method characterized by supplying.
いて、上記バルブはバネ機構により、一定方向への駆動
力が与えられることを特徴とするバルブ開閉制御方法。2. The valve opening / closing control method according to claim 1, wherein the valve is provided with a driving force in a fixed direction by a spring mechanism.
いて、上記バルブの開度を検出し、検出したバルブの開
度と上記バルブ開度指令値との偏差に対応して上記バル
ブの開度を制御することを特徴とするバルブ開閉制御方
法。3. The valve opening / closing control method according to claim 1, wherein the opening degree of the valve is detected, and the opening degree of the valve is corresponding to a deviation between the detected opening degree of the valve and the valve opening command value. A valve opening / closing control method comprising:
いて、上記バルブの開度は、上記バルブの開閉に伴って
移動する機構に接触する接触型の開度センサにより検出
されることを特徴とするバルブ開閉制御方法。4. The valve opening / closing control method according to claim 3, wherein the opening of the valve is detected by a contact-type opening sensor that comes into contact with a mechanism that moves as the valve opens and closes. Valve opening and closing control method.
いて、上記脈動信号の周期は、上記駆動信号の発生タイ
ミングに同期することを特徴とするバルブ開閉制御方
法。5. The valve opening / closing control method according to claim 1, wherein a cycle of the pulsation signal is synchronized with a generation timing of the drive signal.
いて、上記脈動信号の周期は、上記駆動信号の発生周期
の２倍以上であることを特徴とするバルブ開閉制御方
法。6. The valve opening / closing control method according to claim 5, wherein the cycle of the pulsation signal is at least twice as long as the generation cycle of the drive signal.
いて、バルブの開度、バルブの移動速度又はバルブアク
チュエータの負荷の大きさの、少なくとも一つに基づい
て、上記脈動信号の振幅値を変化させることを特徴とす
るバルブ開閉制御方法。7. The valve opening / closing control method according to claim 1, wherein the amplitude value of the pulsation signal is changed based on at least one of the opening degree of the valve, the moving speed of the valve and the magnitude of the load of the valve actuator. A method for controlling valve opening and closing, characterized by:
いて、上記脈動信号は、矩形波であることを特徴とする
バルブ開閉制御方法。8. The valve opening / closing control method according to claim 1, wherein the pulsation signal is a rectangular wave.
いて、上記脈動信号は、正負間を交番する信号であるこ
とを特徴とするバルブ開閉制御方法。9. The valve opening / closing control method according to claim 1, wherein the pulsation signal is a signal alternating between positive and negative.
おいて、上記バルブは、自動車のスロットルバルブであ
ることを特徴とするバルブ開閉制御方法。10. The valve opening / closing control method according to claim 1, wherein the valve is a throttle valve of an automobile.
において、上記所定の脈動電流は、自動車のアイドリン
グ運転のバルブ開度制御時に、上記指令駆動信号に加算
されることを特徴とするバルブ開閉制御方法。11. The valve opening / closing control method according to claim 10, wherein the predetermined pulsating current is added to the command drive signal during valve opening control of an idling operation of an automobile. Method.
ブアクチュエータにより移動させ、上記バルブの開度を
制御するバルブ開閉制御装置において、バルブ開度指令
値に対応するバルブアクチュエータの指令駆動信号に所
定の脈動信号を加算する加算手段と、上記所定の脈動信
号が加算された駆動信号を上記バルブアクチュエータに
供給し、バルブを移動させるバルブアクチェータ駆動手
段と、 を備えることを特徴とするバルブ開閉制御装置。12. A valve opening / closing control device for controlling the opening of a valve by moving a valve for adjusting a flow rate of a fluid by a valve actuator, wherein a command drive signal of the valve actuator corresponding to a valve opening command value is predetermined. A valve opening and closing control device for supplying a drive signal to the valve actuator to add a drive signal to which the predetermined pulsation signal is added to move the valve. .
において、上記バルブを、一定方向へ駆動するバネ機構
を備えることを特徴とするバルブ開閉制御装置。13. The valve opening / closing control device according to claim 12, further comprising a spring mechanism for driving the valve in a fixed direction.
において、上記バルブの開度を検出する開度センサを、
さらに備え、上記バルブアクチュエータ駆動手段は、検
出されたバルブの開度と上記バルブ開度指令値との偏差
に対応して上記バルブの開度を制御することを特徴とす
るバルブ開閉制御装置。14. The valve opening / closing control device according to claim 12, further comprising an opening sensor for detecting an opening of the valve,
The valve opening / closing control device further comprising: the valve actuator driving means for controlling the opening degree of the valve in accordance with a deviation between the detected opening degree of the valve and the valve opening command value.
において、上記開度センサは、上記バルブの開閉に伴っ
て移動する機構に接触してバルブの開度を検出する接触
型の開度センサであることを特徴とするバルブ開閉制御
装置。15. The valve opening / closing control device according to claim 14, wherein the opening degree sensor is a contact-type opening degree sensor that detects the opening degree of the valve by contacting a mechanism that moves as the valve opens and closes. A valve opening / closing control device characterized by being present.
において、上記脈動信号の周期は、上記駆動信号の発生
タイミングに同期することを特徴とするバルブ開閉制御
装置。16. The valve opening / closing control device according to claim 12, wherein a cycle of the pulsation signal is synchronized with a generation timing of the drive signal.
において、上記脈動信号の周期は、上記駆動信号の発生
周期の２倍以上であることを特徴とするバルブ開閉制御
装置。17. The valve opening / closing control device according to claim 16, wherein the cycle of the pulsation signal is at least twice as long as the generation cycle of the drive signal.
において、バルブの開度、バルブの移動速度又はバルブ
アクチュエータの負荷の大きさの、少なくとも一つに基
づいて、上記脈動信号の振幅値を変化させる脈動電流変
更手段を、さらに備えることを特徴とするバルブ開閉制
御装置。18. The valve opening / closing control device according to claim 12, wherein the amplitude value of the pulsation signal is changed based on at least one of the opening degree of the valve, the moving speed of the valve, and the magnitude of the load of the valve actuator. A valve opening / closing control device further comprising pulsating current changing means for causing the pulsating current to change.
において、上記脈動信号は、矩形波であることを特徴と
するバルブ開閉制御装置。19. The valve opening / closing control device according to claim 12, wherein the pulsation signal is a rectangular wave.
において、上記脈動信号は、正負間を交番する信号であ
ることを特徴とするバルブ開閉制御装置。20. The valve opening / closing control device according to claim 12, wherein the pulsation signal is a signal alternating between positive and negative.
において、上記バルブは、自動車のスロットルバルブで
あることを特徴とするバルブ開閉制御装置。21. The valve opening / closing control device according to claim 12, wherein the valve is a throttle valve of an automobile.
において、上記所定の脈動電流は、自動車のアイドリン
グ運転のバルブ開度制御時に、上記指令駆動信号に加算
されることを特徴とするバルブ開閉制御装置。22. The valve opening / closing control device according to claim 21, wherein the predetermined pulsating current is added to the command drive signal during valve opening control of an idling operation of an automobile. apparatus.
において、上記バルブアクチュエータは直流電動機であ
ることを特徴とするバルブ開閉制御装置。23. The valve opening / closing control device according to claim 21, wherein the valve actuator is a DC motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04858194A JP3274763B2 (en) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | Valve open / close control method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04858194A JP3274763B2 (en) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | Valve open / close control method and apparatus |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001042456A Division JP3670589B2 (en) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | Valve opening / closing control method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07259618A true JPH07259618A (en) | 1995-10-09 |
| JP3274763B2 JP3274763B2 (en) | 2002-04-15 |
Family
ID=12807370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04858194A Expired - Fee Related JP3274763B2 (en) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | Valve open / close control method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3274763B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6155231A (en) * | 1997-06-27 | 2000-12-05 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Throttle valve controller |
| JP2008101707A (en) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Denso Corp | Clutch |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5127865B2 (en) * | 2010-03-30 | 2013-01-23 | 三菱電機株式会社 | DC motor and valve opening / closing device |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP04858194A patent/JP3274763B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6155231A (en) * | 1997-06-27 | 2000-12-05 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Throttle valve controller |
| JP2008101707A (en) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Denso Corp | Clutch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3274763B2 (en) | 2002-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3248827B2 (en) | Engine generator control device | |
| WO2016084803A1 (en) | Vehicle | |
| US20080237517A1 (en) | Method and system for controlling a valve device | |
| KR0152087B1 (en) | Thrrottle actuator and control system | |
| JP3487094B2 (en) | Throttle valve control device | |
| JPH0223238A (en) | Power generator | |
| US6067960A (en) | Method and device for controlling the volume of intake air for an engine | |
| US6155231A (en) | Throttle valve controller | |
| JP3543896B2 (en) | Engine intake air control system | |
| US5640943A (en) | Air flow rate control apparatus for internal combustion engine | |
| CN107407196B (en) | Actuator control device, actuator, valve drive device, and actuator control method | |
| JP3670589B2 (en) | Valve opening / closing control method and apparatus | |
| CN1096551C (en) | Electrical actuator with a refined cascade control unit | |
| JP3274763B2 (en) | Valve open / close control method and apparatus | |
| US5717592A (en) | Method and system for engine throttle control | |
| US6390061B1 (en) | Magnetic linear actuator for controlling engine speed | |
| JP3446340B2 (en) | Throttle control device | |
| JPH05240070A (en) | Throttle actuator and intake air quantity controller of internal combustion engine | |
| JP3709583B2 (en) | Throttle control device for internal combustion engine | |
| US6612287B2 (en) | Electronic throttle position feedforward system | |
| US5400756A (en) | Control method and control arrangement for an adjusting device in a motor vehicle | |
| JP2861455B2 (en) | Actuator drive for throttle operation | |
| JPS6211176B2 (en) | ||
| JPH11193725A (en) | Throttle unit | |
| Hazu et al. | Model based control system design and control strategies on ETC |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |