JPH0823313B2 - 車輛の制御用モ−タの制御装置 - Google Patents

車輛の制御用モ−タの制御装置

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JPH0823313B2
JPH0823313B2 JP62045285A JP4528587A JPH0823313B2 JP H0823313 B2 JPH0823313 B2 JP H0823313B2 JP 62045285 A JP62045285 A JP 62045285A JP 4528587 A JP4528587 A JP 4528587A JP H0823313 B2 JPH0823313 B2 JP H0823313B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/0007Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using electrical feedback
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
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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)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、車輌エンジンの運転状態に対応して目標値
を求め、この目標値に制御用モータを追値制御する車輌
の制御用モータの制御装置に関するものである。
(発明の背景) 車輌エンジンでは、回転速度や負荷変動が大きいた
め、エンジンの運転状態を検出して種々の制御弁を開閉
制御し、エンジンの運転状態に応じた最適な制御を図る
ものが知られている。例えば排気管の下流側開放端付近
に排気制御弁を設け、エンジンの高速度域ではこの制御
弁を全開として排気系の動的効果を最大限に利用して出
力増大を図る一方、エンジンの中速度域でこの動的効果
が逆に作用してトルク谷が発生するのを制御弁を約1/2
開度まで閉じることによって防止するものがある(特願
昭60−263752号)。また複数の吸気管をつなぐ連結管に
制御弁を設け、この制御弁をエンジン速度によって開閉
させ、実質的に吸気管長を替えるものも種々提案されて
いる。
これら制御弁をモータにより目標開度に追従制御する
場合には、第4図に示すようにモータが正逆転を繰り返
し続ける状態が発生し得る。同図(A)は、目標開度θ
を含む目標ゾーンΘに現在開度θが入ってモータ電流
が切れると、ワイヤなど伝動系の張力によりモータが引
っ張られて僅かに逆転し、目標ゾーンΘから外れると再
びモータ電流が流れるという動作を繰り返すもので、負
荷が重くかつ伝動系に弛みがある場合に発生するもので
ある。また同図(B)は負荷が過度に軽く回転部分の慣
性が大きい場合であって、モータが目標ゾーンΘを通り
越して停止し、逆転すると再び目標ゾーンΘを通り越す
という動作を繰り返すものである(ハンチング)。
このような状態でモータを断続あるいは正逆転し続け
ることはモータに大きな起動電流が繰り返し流れること
を意味し、モータ温度が過度に上昇してモータ寿命を低
下させるという問題が生じ得る。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、
エンジンの運転状態に対応して変化する目標値を追従す
るように制御用モータを追値制御する際に、目標値付近
でモータ電流が断続することによりモータが振動したり
正逆転を繰り返したりしてモータを痛めることを確実に
防止できる車輌の制御用モータの制御装置を提供するこ
とを目的とする。
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、エンジンの運転状態に応
じて変化する目標値に追従する制御用モータを備える車
輌において、前記エンジンの運転状態検出手段と、運転
状態に対応した目標値を求める目標値演算手段と、前記
モータの現在値を求める現在値検出手段と、前記目標値
と現在値との差に基づいてモータ制御信号を出力する判
別手段と、前記モータ制御信号に基き前記モータを駆動
するドライバと、前記現在値が目標値に到達した後目標
値から外れる回数を積算し所定回数に達するとストップ
信号を出力する計数手段とを備え、前記ストップ信号に
基づき前記モータを一時停止することを特徴とする車輌
の制御用モータの制御装置により達成される。
ここに目標値は幅をもった目標ゾーンであってもよ
い。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例の全体図、第2図は機能で
示したブロック図、第3図は動作流れ図である。第1図
において符号10は4サイクルエンジンであり、吸気弁12
および排気弁14は図示しない動弁機構により所定のタイ
ミングで開閉される。16はシリンダ、18はピストン、20
は点火栓である。吸気系はエアクリーナ22、エアフロー
メータ24、スロットル弁26、および燃料噴射弁28を備え
る。エンジン10のクランク軸(図示せず)の回転速度と
スロットル弁26の開度とにより決まる吸気流量がエアク
リーナ22から吸気系内に吸入され、その吸気流量はエア
フローメータ24で計量される。この吸気流量に対応しか
つエンジン10の運転条件(例えばエンジン温度など)に
対応した最適な燃料供給量がコンピュータ(図示せず)
で演算され、この演算された燃料量が燃料噴射弁28から
吸気管30内に噴射される。
排気系は排気弁14に接続された第1の排気管32と、こ
の排気管32の下流端に接続された膨張室34と、この膨張
室34のさらに下流側に接続された第2の排気管36とを備
える。38は蝶型排気制御弁であり、前記第1の排気管32
の下流端付近に配設されている。この排気制御弁38はワ
イヤ40を介して直流サーボモータ42により開閉駆動され
る。このモータ42には現在値検出手段Aとしてのポテン
ショメータ44が装着され、このポテンショメータ44はモ
ータ42の回転角度すなわち制御弁38の現在開度θ(現在
値)を検出する。
46は運転状態検出手段Bとしての点火回路であり、こ
の点火回路46からエンジン回転速度nが検出される。48
はCPUであり、目標値演算手段Cと判別手段Dと計数手
段E等の各種の機能を備えるものである。目標値演算手
段Cは制御マップを記憶するROM50から回転速度nに対
応するデータを読出し、制御弁38の目標開度θ(目標
値)を演算する。このROM50は第2図の機能ブロック図
においては制御マップ参照手段Fに対応する。判別手段
Dは目標開度θと現在開度θとの差に基づいてモータ
制御信号αをドライバ52に出力する。例えばこの信号α
は、モータ電流をパルス幅変調(PWM)方式により制御
する場合には、この差の大小に応じてモータ電流のデュ
ーティ比(オン時間とオフ時間の比)を大小に制御し、
この差の正負に応じて電流の方向を逆転させるようにす
ればよい。
計数手段Eはこの差が正負に変化する回数あるいは零
になる回数をカウントし、一定値a(例えば9)に達す
るとストップ信号sを出力する。この計数手段Eの一定
値aは、目標値θが変化する毎に零にリセットされ
る。判別手段Dはこのストップ信号sに基きモータ38を
停止させる。
次にこの実施例の動作を第3図に基き説明する。本実
施例はこの第3図に示すサブルーチンを含む一連の動作
を所定時間(例えば2msec)毎に繰り返している。まず
この第3図のサブルーチンに入ると、CPU48は目標値演
算手段Cにより目標値θを演算する。この目標値θ
はエンジン回転速度nが変化すれば変化する。この変化
量が前の動作時に求めた目標値θの所定範囲±Δθ内
にあれば変化無しとし、±Δθ外となれば変化有りとす
る(ステップ100)。変化有りと判断されるとCPU48はこ
の新しい目標値θに目標値を書き換え(ステップ10
2)、フラッグF1,F2および計数手段Eのカウント数Nを
それぞれ零に初期化する(ステップ103,104,105)。CPU
48は刻刻と読み込まれる現在値θをこの目標値θと比
較し、一致するまで待つ。なお目標値θを一定の幅を
持った目標ゾーンΘとし、現在値θがこの目標ゾーンΘ
に入れば一致したものとしてもよい(第4図参照)。
両者が一致するとCPU48はフラッグF1が1か否か判別
し(ステップ108)、1でなければ現在値θが目標値θ
に一致するまで(あるいは目標ゾーンΘに入るまで)
待つ(ステップ110)。一致するとフラッグF1=1とし
て(ステップ112)、モータ42を停止する。ここで目標
値θが変化すれば(ステップ100)、フラッグF1,F2
よび計数手段Eの初期化と目標値θの書き換えが行わ
れる(ステップ102〜105)。
次にCPU48はフラッグF2が1か否かを判別し(ステッ
プ113A)、1であれば現在値θが目標値θに一致して
いるか(あるいは目標ゾーンΘに入っているか)否かを
判別する(ステップ113B)。一致していればフラッグF2
を0と置く(ステップ113C)。
現在値θが目標値θから外れると(ステップ11
4)、計数手段Eはカウント数Nに1を加算してこれを
新たなカウント数Nとして記憶する(ステップ116)と
共に、フラッグF2を1とする(ステップ117)。この新
しいカウント数Nが設定値aに達するまで上記の各ステ
ップ100〜118の動作を行い、設定値aに達すれば(ステ
ップ118)、計数手段Eはストップ信号sを出力する
(ステップ120)。このストップ信号sに基きドライバ5
2はモータ42を停止する。目標値θが変化すれば以上
の動作を繰り返す。
この実施例は排気管32下流端の排気制御弁38の駆動に
本発明を適用し、エンジンの高速域で弁を開き、中速域
で閉じて中速域でのトルク谷の発生を防止するものであ
る。しかし本発明は吸気管長の制御を行う制御弁など、
他の制御弁の制御に用いてもよい。
また以上の実線例はエンジン運転状態をエンジン回転
速度により検出するが、本発明はスロットル開度、吸気
管負圧、温度等の他の情報を基に運転状態を検出しても
よい。
さらに以上の実施例では、目標値θが書き換えられ
るまでにカウント数Nが設定値aに達するか否あを判断
の基礎とするが(ステップ110)、本発明は一定時間内
にカウント数Nが設定値に達するか否かを基礎としても
よい。
(発明の効果) 本発明は以上のように、エンジン運転状態から求めた
目標値に制御用モータを追値制御する場合に、目標値に
達した後目標値から外れる回数が設定値に達すると、モ
ータを停止するから、目標値付近でのモータの細かい断
続運転やハンチングによる正逆転運転が長時間続くこと
がない。このためモータが加熱して寿命が低下するなど
の問題が発生しない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の全体図、第2図は機能で示
したブロック図、第3図は動作流れ図、また第4図はモ
ータの振動およびハンチング状態を示す説明図である。 10……エンジン、 42……モータ、52……ドライバ、 θ……現在値、θ……目標値、 a……設定値、 A……現在値検出手段、 B……運転状態検出手段、 C……目標値演算手段、 D……判別手段、E……計数手段。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの運転状態に応じて変化する目標
    値に追従する制御用モータを備える車輌において、 前記エンジンの運転状態検出手段と、運転状態に対応し
    た目標値を求める目標値演算手段と、前記モータの現在
    値を求める現在値検出手段と、前記目標値と現在値との
    差に基づいてモータ制御信号を出力する判別手段と、前
    記モータ制御信号に基き前記モータを駆動するドライバ
    と、前記現在値が目標値に到達した後前記目標値から外
    れる回数を積算し所定回数に達するとストップ信号を出
    力する計数手段とを備え、前記ストップ信号に基づき前
    記モータを一時停止することを特徴とする車輌の制御用
    モータの制御装置。
  2. 【請求項2】前記計数手段は、前記目標値の変更に基き
    リセットされることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の車輌の制御用モータの制御装置。
JP62045285A 1987-03-02 1987-03-02 車輛の制御用モ−タの制御装置 Expired - Lifetime JPH0823313B2 (ja)

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JP62045285A JPH0823313B2 (ja) 1987-03-02 1987-03-02 車輛の制御用モ−タの制御装置
US07/161,909 US4827718A (en) 1987-03-02 1988-02-29 Control system for controlling actuator to control operation of internal combustion engine
EP88301765A EP0281357B1 (en) 1987-03-02 1988-03-01 Control system for controlling actuator to control operation of internal combustion engine
DE88301765T DE3884238T2 (de) 1987-03-02 1988-03-01 Überwachungsanordnung einer Endstufe zum Steuern einer Brennkraftmaschine.

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JPS63212747A JPS63212747A (ja) 1988-09-05
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