JPH10220619A - Egrバルブの制御装置 - Google Patents
Egrバルブの制御装置Info
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- JPH10220619A JPH10220619A JP9025252A JP2525297A JPH10220619A JP H10220619 A JPH10220619 A JP H10220619A JP 9025252 A JP9025252 A JP 9025252A JP 2525297 A JP2525297 A JP 2525297A JP H10220619 A JPH10220619 A JP H10220619A
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- motor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 EGRバルブの開度を高い分解能をもって高
精度に制御することができるEGRバルブの制御装置を
提供すること。 【解決手段】 付勢手段によってバルブの閉方向に所定
のリターントルクが付与され、かつ直流モータ20の一
方向の通電によってバルブの開方向に可変のモータトル
クが付与され、それらのトルクバランスにより開閉され
るEGRバルブの制御装置であって、EGRバルブの目
標開閉位置に対応する入力データとEGRバルブの現開
閉位置の検出データとの偏差に基づいて、直流モータ2
0をPID制御するためのフィードバック制御系と、偏
差が所定の許容範囲内に収まったときに、フィードバッ
ク制御系のIゲインをクリアするIゲインクリア手段と
を備えた。
精度に制御することができるEGRバルブの制御装置を
提供すること。 【解決手段】 付勢手段によってバルブの閉方向に所定
のリターントルクが付与され、かつ直流モータ20の一
方向の通電によってバルブの開方向に可変のモータトル
クが付与され、それらのトルクバランスにより開閉され
るEGRバルブの制御装置であって、EGRバルブの目
標開閉位置に対応する入力データとEGRバルブの現開
閉位置の検出データとの偏差に基づいて、直流モータ2
0をPID制御するためのフィードバック制御系と、偏
差が所定の許容範囲内に収まったときに、フィードバッ
ク制御系のIゲインをクリアするIゲインクリア手段と
を備えた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガスの再循環
系中に備わるEGR(Exhaust GasReci
rculation)バルブの制御装置に関するもので
ある。
系中に備わるEGR(Exhaust GasReci
rculation)バルブの制御装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のEGRバルブの制御装置
は、例えば、ハイブリッドPM型4相などのステッピン
グモータによってEGRバルブを開閉制御するようにな
っており、そのステッピングモータをステップ角単位で
オープンループ制御することにより、EGRバルブの開
度が調整される。
は、例えば、ハイブリッドPM型4相などのステッピン
グモータによってEGRバルブを開閉制御するようにな
っており、そのステッピングモータをステップ角単位で
オープンループ制御することにより、EGRバルブの開
度が調整される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ステッピングモータを用いた従来の制御装置は、ステッ
ピングモータのステップ角単位でしかEGRバルブの開
度を制御することができないため、EGRバルブの調整
開度の分解能に限界があった。さらに、ステッピングモ
ータのオープン制御においては、脱調現象が生じること
があるため応答性にも限界があり、また一度脱調した場
合には、制御量に誤差が発生したままとなるため信頼性
が悪化するという問題があった。
ステッピングモータを用いた従来の制御装置は、ステッ
ピングモータのステップ角単位でしかEGRバルブの開
度を制御することができないため、EGRバルブの調整
開度の分解能に限界があった。さらに、ステッピングモ
ータのオープン制御においては、脱調現象が生じること
があるため応答性にも限界があり、また一度脱調した場
合には、制御量に誤差が発生したままとなるため信頼性
が悪化するという問題があった。
【0004】本発明の目的は、EGRバルブの開度を高
い分解能をもって高精度に制御することができるEGR
バルブの制御装置を提供することにある。
い分解能をもって高精度に制御することができるEGR
バルブの制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
のEGRバルブの制御装置は、付勢手段によってEGR
バルブの開閉方向の一方向に所定のリターントルクが付
与され、かつ直流モータの一方向の通電によってEGR
バルブの開閉方向の他方向に可変のモータトルクが付与
され、それらのトルクバランスにより開閉されるEGR
バルブの制御装置であって、前記EGRバルブの目標開
閉位置に対応する入力データと前記EGRバルブの現開
閉位置の検出データとの偏差に基づいて、前記直流モー
タをPID制御するフィードバック制御系と、前記偏差
が所定の許容範囲内に収まったときに、前記フィードバ
ック制御系のIゲインをクリアするIゲインクリア手段
とを備えたことを特徴とする。
のEGRバルブの制御装置は、付勢手段によってEGR
バルブの開閉方向の一方向に所定のリターントルクが付
与され、かつ直流モータの一方向の通電によってEGR
バルブの開閉方向の他方向に可変のモータトルクが付与
され、それらのトルクバランスにより開閉されるEGR
バルブの制御装置であって、前記EGRバルブの目標開
閉位置に対応する入力データと前記EGRバルブの現開
閉位置の検出データとの偏差に基づいて、前記直流モー
タをPID制御するフィードバック制御系と、前記偏差
が所定の許容範囲内に収まったときに、前記フィードバ
ック制御系のIゲインをクリアするIゲインクリア手段
とを備えたことを特徴とする。
【0006】請求項2に記載の本発明のEGRバルブの
制御装置は、請求項1において、前記フィードバック制
御系は前記直流モータをチョッパ制御するものであるこ
とを特徴とする。
制御装置は、請求項1において、前記フィードバック制
御系は前記直流モータをチョッパ制御するものであるこ
とを特徴とする。
【0007】請求項3に記載の本発明のEGRバルブの
制御装置は、請求項1または2において、前記フィード
バック制御系は、前記直流モータの他方向の通電によっ
て前記EGRバルブの開閉方向の一方向にも可変のモー
タトルクを付与可能であることを特徴とする。
制御装置は、請求項1または2において、前記フィード
バック制御系は、前記直流モータの他方向の通電によっ
て前記EGRバルブの開閉方向の一方向にも可変のモー
タトルクを付与可能であることを特徴とする。
【0008】請求項4に記載の本発明のEGRバルブの
制御装置は、請求項1から3のいずれかにおいて、前記
Iゲインクリア手段は、前記偏差が所定の大偏差以上と
なったときにも前記フィードバック制御系のIゲインを
クリアすることを特徴とする。
制御装置は、請求項1から3のいずれかにおいて、前記
Iゲインクリア手段は、前記偏差が所定の大偏差以上と
なったときにも前記フィードバック制御系のIゲインを
クリアすることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、EGRバルブの開閉制
御のために、直流モータを用いた特定の駆動方式を採用
することを前提としている。そこで、本発明の実施形態
の説明に先立ち、その直流モータを用いた駆動方式につ
いて説明する。
御のために、直流モータを用いた特定の駆動方式を採用
することを前提としている。そこで、本発明の実施形態
の説明に先立ち、その直流モータを用いた駆動方式につ
いて説明する。
【0010】(直流モータを用いた駆動方式)EGRバ
ルブの開度をDCサーボモータ方式によりフィードバッ
ク制御する場合、摺動抵抗式のようなポジションセンサ
を用いてEGRバルブの開度を連続的に検知してフィー
ドバックすることにより、直流モータの発生トルクを連
続的に制御して、EGRバルブの調整開度の分解能を理
論上無限に小さくすることができる。また、直流モータ
は、ステッピングモータのような脱調現象による制御誤
差が発生せず、その分、ステッピングモータを用いた場
合に比して応答性を上げることができ、信頼性も向上す
る。
ルブの開度をDCサーボモータ方式によりフィードバッ
ク制御する場合、摺動抵抗式のようなポジションセンサ
を用いてEGRバルブの開度を連続的に検知してフィー
ドバックすることにより、直流モータの発生トルクを連
続的に制御して、EGRバルブの調整開度の分解能を理
論上無限に小さくすることができる。また、直流モータ
は、ステッピングモータのような脱調現象による制御誤
差が発生せず、その分、ステッピングモータを用いた場
合に比して応答性を上げることができ、信頼性も向上す
る。
【0011】本発明は、このような直流モータを用い、
EGRバルブの駆動方式としていわゆるトルクバランス
方式を採用した。
EGRバルブの駆動方式としていわゆるトルクバランス
方式を採用した。
【0012】このトルクバランス方式は、EGRバルブ
に対し、付勢手段としてのスプリングによって閉方向
(または開方向)に所定のリターントルクを付与し、か
つ直流モータの一方向の通電によって開方向(または閉
方向)に可変のモータトルクを付与し、それらのトルク
バランスにより開閉制御しようとするものである。
に対し、付勢手段としてのスプリングによって閉方向
(または開方向)に所定のリターントルクを付与し、か
つ直流モータの一方向の通電によって開方向(または閉
方向)に可変のモータトルクを付与し、それらのトルク
バランスにより開閉制御しようとするものである。
【0013】いま、このようなEGRバルブを制御する
ために、単に、EGRバルブの目標開閉位置に対応する
入力データとEGRバルブの現開閉位置の検出データと
の偏差に基づいて、直流モータをPID(比例、積分、
微分)制御する方式を採用した場合を想定する。この場
合には、PID制御によって残留した定常偏差がI動作
(積分動作)によって常に積算されてしまうことにな
る。その結果、図8のようにEGRバルブの開閉位置が
目標開閉位置TPを中心とする所定の振幅をもって振動
するという問題があった。
ために、単に、EGRバルブの目標開閉位置に対応する
入力データとEGRバルブの現開閉位置の検出データと
の偏差に基づいて、直流モータをPID(比例、積分、
微分)制御する方式を採用した場合を想定する。この場
合には、PID制御によって残留した定常偏差がI動作
(積分動作)によって常に積算されてしまうことにな
る。その結果、図8のようにEGRバルブの開閉位置が
目標開閉位置TPを中心とする所定の振幅をもって振動
するという問題があった。
【0014】本発明は、このような事情を考慮し、直流
モータを用いたいわゆるトルクバランスの駆動方式の利
点を生かしつつ、EGRバルブの制御の安定化を実現し
ようとするものである。以下、本発明の実施形態につい
て説明する。
モータを用いたいわゆるトルクバランスの駆動方式の利
点を生かしつつ、EGRバルブの制御の安定化を実現し
ようとするものである。以下、本発明の実施形態につい
て説明する。
【0015】(第1の実施形態)図1から図5は、本発
明の第1の実施形態を説明するための図である。まず、
EGRバルブの構成を図1により説明する。
明の第1の実施形態を説明するための図である。まず、
EGRバルブの構成を図1により説明する。
【0016】図1において1は、排気ガスの再循環系中
に介在する排ガス通路が内部に形成されたバルブボディ
であり、バルブ11が図のように上動してシート12に
接することによって排気ガス通路が閉じられ、バルブ1
1が下動してシート12から離れることによって排気ガ
ス通路が開かれる。2は直流モータ20を内蔵するモー
タケースである。モータ20において、21はコイル2
2が巻回されたロータ、23はマグネット24を備えた
ヨークであり、ロータ21の上端部は、スライドボール
25とロータシャフト26によってモータケース2に回
転自在に支持され、ロータ21の下端部は、ベアリング
27によってバルブボディ1に回転自在に支持されてい
る。ロータ21の上端にはコミュテータ28が取り付け
られ、ブラシスプリング29によってモータケース2側
のモータブラシ30がコミュテータ28に押し付けられ
ている。
に介在する排ガス通路が内部に形成されたバルブボディ
であり、バルブ11が図のように上動してシート12に
接することによって排気ガス通路が閉じられ、バルブ1
1が下動してシート12から離れることによって排気ガ
ス通路が開かれる。2は直流モータ20を内蔵するモー
タケースである。モータ20において、21はコイル2
2が巻回されたロータ、23はマグネット24を備えた
ヨークであり、ロータ21の上端部は、スライドボール
25とロータシャフト26によってモータケース2に回
転自在に支持され、ロータ21の下端部は、ベアリング
27によってバルブボディ1に回転自在に支持されてい
る。ロータ21の上端にはコミュテータ28が取り付け
られ、ブラシスプリング29によってモータケース2側
のモータブラシ30がコミュテータ28に押し付けられ
ている。
【0017】40は、ロータ21の回動位置を検出する
ためのポジションセンサであり、本例の場合は、ロータ
21の回動位置に応じて抵抗値が変化する形式となって
いる。このポジションセンサ40とモータブラシ30
は、コネクター端子3によって後述する制御装置に接続
される。
ためのポジションセンサであり、本例の場合は、ロータ
21の回動位置に応じて抵抗値が変化する形式となって
いる。このポジションセンサ40とモータブラシ30
は、コネクター端子3によって後述する制御装置に接続
される。
【0018】ロータ21の内部にはモータシャフト31
が螺合されており、そのモータシャフト31は、ボディ
1側のガイドブッシュ13によって回り止めされてい
る。したがって、ロータ21の回動量に応じてモータシ
ャフト31が上下動することになる。モータシャフト3
1の下端にはシャフト14が連結されており、そのシャ
フト14の中間部は、ガイドシール15とガイドプレー
ト16によってバルブボディ1に上下動自在にガイドさ
れ、またシャフト14の下端にはバルブ11が取り付け
られている。17はガイドシールカバーである。モータ
シャフト14の上端に取り付けられたスプリングシート
18とガイドプレート16との間には、シャフト14を
上方つまりバルブ11の閉動方向に付勢するためのスプ
リング19が介在されている。
が螺合されており、そのモータシャフト31は、ボディ
1側のガイドブッシュ13によって回り止めされてい
る。したがって、ロータ21の回動量に応じてモータシ
ャフト31が上下動することになる。モータシャフト3
1の下端にはシャフト14が連結されており、そのシャ
フト14の中間部は、ガイドシール15とガイドプレー
ト16によってバルブボディ1に上下動自在にガイドさ
れ、またシャフト14の下端にはバルブ11が取り付け
られている。17はガイドシールカバーである。モータ
シャフト14の上端に取り付けられたスプリングシート
18とガイドプレート16との間には、シャフト14を
上方つまりバルブ11の閉動方向に付勢するためのスプ
リング19が介在されている。
【0019】このように構成されたEGRバルブは、前
述したようなトルクバランス方式により駆動される。
述したようなトルクバランス方式により駆動される。
【0020】すなわち、EGRバルブに対し、付勢手段
としてのスプリング19によってバルブ11の閉動方向
に所定のリターントルクを付与し、かつ直流モータ20
の一方向の通電によってバルブ11の開動方向に可変の
モータトルクを付与し、それらのトルクバランスにより
バルブ11が開閉制御される。
としてのスプリング19によってバルブ11の閉動方向
に所定のリターントルクを付与し、かつ直流モータ20
の一方向の通電によってバルブ11の開動方向に可変の
モータトルクを付与し、それらのトルクバランスにより
バルブ11が開閉制御される。
【0021】図2は、制御装置全体の概略構成図であ
り、マイクロコンピュータ形態の制御部50によってモ
ータ20をチョッパ制御する。すなわち、モータ20に
加える電圧を一定周期でオン、オフさせ、その1周期当
たりのオン時間とオフ時間の比(駆動デューティ)に応
じたPWM信号によりFET(電解効果トランジスタ)
51をスイッチ動作させて、モータ20に加える平均駆
動電圧を制御するようになっている。
り、マイクロコンピュータ形態の制御部50によってモ
ータ20をチョッパ制御する。すなわち、モータ20に
加える電圧を一定周期でオン、オフさせ、その1周期当
たりのオン時間とオフ時間の比(駆動デューティ)に応
じたPWM信号によりFET(電解効果トランジスタ)
51をスイッチ動作させて、モータ20に加える平均駆
動電圧を制御するようになっている。
【0022】52はバッテリー、53はツェナーダイオ
ード、54はダイオードであり、モータ20に流れる電
流は一方向にのみとされている。55は制御部50とF
ET51との間のインターフェース、56は制御部50
の駆動電圧(5V)を確保するためのレギュレータであ
る。
ード、54はダイオードであり、モータ20に流れる電
流は一方向にのみとされている。55は制御部50とF
ET51との間のインターフェース、56は制御部50
の駆動電圧(5V)を確保するためのレギュレータであ
る。
【0023】制御部50には、クランク角センサ等の運
転状態量センサ57からの検出信号と、ポジションセン
サ40からの検出信号が入力される。58、59はイン
ターフェースである。本例のポジションセンサ40は、
定電圧(5V)が印加される抵抗体41上にて移動する
可動接点部42を備えており、その可動接点部42がロ
ータ21の回動に伴って移動することにより、その可動
接点部42から、ロータ21の回動位置に応じた電圧が
検出信号として出力される。60は、抵抗体41に定電
圧を印加するための電圧供給部である。
転状態量センサ57からの検出信号と、ポジションセン
サ40からの検出信号が入力される。58、59はイン
ターフェースである。本例のポジションセンサ40は、
定電圧(5V)が印加される抵抗体41上にて移動する
可動接点部42を備えており、その可動接点部42がロ
ータ21の回動に伴って移動することにより、その可動
接点部42から、ロータ21の回動位置に応じた電圧が
検出信号として出力される。60は、抵抗体41に定電
圧を印加するための電圧供給部である。
【0024】図3は、制御部50によって構成される制
御系を説明するための概略のブロック図である。
御系を説明するための概略のブロック図である。
【0025】図3において61は、運転状態量センサ5
7の検出信号に基づいてEGRバルブの最適な開閉位置
を求めるための目標位置演算部であり、その目標位置に
対応する電圧(以下、「目標値」という)を出力する。
62は、ポジションセンサ40の検出信号をA/D変換
する変換部であり、EGRバルブの現在の開閉位置に対
応する電圧(以下、「現在値」という)を出力する。こ
れらの目標値と現在値の偏差に基づいて、PID制御量
演算部63が比例成分(P成分)、積分成分(I成
分)、微分成分(D成分)を合わせたPID制御量(電
圧)を演算して出力する。そのPID制御量は、駆動デ
ューティー演算部64によって直流モータ20の駆動デ
ューティーに変換される。
7の検出信号に基づいてEGRバルブの最適な開閉位置
を求めるための目標位置演算部であり、その目標位置に
対応する電圧(以下、「目標値」という)を出力する。
62は、ポジションセンサ40の検出信号をA/D変換
する変換部であり、EGRバルブの現在の開閉位置に対
応する電圧(以下、「現在値」という)を出力する。こ
れらの目標値と現在値の偏差に基づいて、PID制御量
演算部63が比例成分(P成分)、積分成分(I成
分)、微分成分(D成分)を合わせたPID制御量(電
圧)を演算して出力する。そのPID制御量は、駆動デ
ューティー演算部64によって直流モータ20の駆動デ
ューティーに変換される。
【0026】PID制御量演算部63には、目標値と現
在値の偏差が所定の許容範囲内Sに収まったときに、I
ゲイン(積分ゲイン)を強制的にクリアして“0”とす
るIゲインクリア手段が構成されている。許容範囲S
は、図5のようにEGRバルブの目標開閉位置をTPと
したときに、許容できる開方向および閉方向のずれ分の
範囲に対応する大きさに設定されている。図5において
は、その許容範囲Sに対応する開閉位置のずれ分の範囲
に符号Sを付している。この図からも明らかなように、
許容範囲Sはプラスの偏差とマイナスの偏差を含む範囲
であり、以下においては、偏差が許容範囲S内の値とな
ることを許容範囲S内に収まるという。
在値の偏差が所定の許容範囲内Sに収まったときに、I
ゲイン(積分ゲイン)を強制的にクリアして“0”とす
るIゲインクリア手段が構成されている。許容範囲S
は、図5のようにEGRバルブの目標開閉位置をTPと
したときに、許容できる開方向および閉方向のずれ分の
範囲に対応する大きさに設定されている。図5において
は、その許容範囲Sに対応する開閉位置のずれ分の範囲
に符号Sを付している。この図からも明らかなように、
許容範囲Sはプラスの偏差とマイナスの偏差を含む範囲
であり、以下においては、偏差が許容範囲S内の値とな
ることを許容範囲S内に収まるという。
【0027】このようにして、目標値と現在値との偏差
に基づいて直流モータ20をPID制御するフィードバ
ック制御系が構成されている。この制御系は、Iゲイン
クリア手段63AによってIゲインがクリアされたとき
に、直流モータ20をPD制御することになる。
に基づいて直流モータ20をPID制御するフィードバ
ック制御系が構成されている。この制御系は、Iゲイン
クリア手段63AによってIゲインがクリアされたとき
に、直流モータ20をPD制御することになる。
【0028】図4は、制御部50の動作を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【0029】まず、目標値を現在値を読み込んで偏差を
求め(ステップS1、S2)、その偏差が許容範囲S内
に収まっていないことを条件として(ステップS3)、
その偏差に基づいて演算部63がPID制御量を演算す
る(ステップS4)。そして、そのPID制御量がデュ
ーティー演算部64によってモータ駆動デューティーに
変換され(ステップS5)、その駆動デューティーによ
って直流モータ20が駆動される(ステップS6)。
求め(ステップS1、S2)、その偏差が許容範囲S内
に収まっていないことを条件として(ステップS3)、
その偏差に基づいて演算部63がPID制御量を演算す
る(ステップS4)。そして、そのPID制御量がデュ
ーティー演算部64によってモータ駆動デューティーに
変換され(ステップS5)、その駆動デューティーによ
って直流モータ20が駆動される(ステップS6)。
【0030】一方、ステップS3の判定において、偏差
が許容範囲S内に収まったときは、Iゲインクリア手段
63AがIゲインをクリアする(ステップS7)。した
がって、ステップS4にて演算部63がPD制御量を演
算することになり、そして、そのPD制御量がデューテ
ィー演算部64によってモータ駆動デューティーに変換
され(ステップS5)、その駆動デューティーによって
直流モータ20が駆動されることになる(ステップS
6)。
が許容範囲S内に収まったときは、Iゲインクリア手段
63AがIゲインをクリアする(ステップS7)。した
がって、ステップS4にて演算部63がPD制御量を演
算することになり、そして、そのPD制御量がデューテ
ィー演算部64によってモータ駆動デューティーに変換
され(ステップS5)、その駆動デューティーによって
直流モータ20が駆動されることになる(ステップS
6)。
【0031】このように、偏差が許容範囲S内に収まっ
たときに、IゲインがクリアされてPID制御からPD
制御に切り換わるため、I動作(積分動作)による定常
偏差の積算が回避できることになる。この結果、図5の
ようにEGRバルブの開閉位置を許容範囲S内に安定さ
せることができ、前述した図7の従来例のような定常偏
差の積算による振動の発生がなくなる。なお、偏差が許
容範囲S内から外れたときに、PD制御からPID制御
に切り換わることは勿論である。
たときに、IゲインがクリアされてPID制御からPD
制御に切り換わるため、I動作(積分動作)による定常
偏差の積算が回避できることになる。この結果、図5の
ようにEGRバルブの開閉位置を許容範囲S内に安定さ
せることができ、前述した図7の従来例のような定常偏
差の積算による振動の発生がなくなる。なお、偏差が許
容範囲S内から外れたときに、PD制御からPID制御
に切り換わることは勿論である。
【0032】(第2の実施形態)図6は、制御部50の
他の動作例を説明するためのフローチャートである。
他の動作例を説明するためのフローチャートである。
【0033】図6中のステップS12,S13,S1
6,S17,S18,S19,S20は、前述した図4
中のステップS1,S2,S3,S4,S5,S6,S
7のそれぞれと同一である。本例の場合は、図4のフロ
ーチャートにステップS11,S14,S15が付加さ
れている。ステップS11にては、制御ゲイン(比例ゲ
イン、積分ゲイン、微分ゲイン)を設定する。ステップ
S14にては、偏差が所定の大偏差以上であるか否かを
判定し、それが肯定判定のときに、ステップS15にて
Iゲイン(積分ゲイン)をクリアする。結局、偏差が所
定の大偏差以上のとき、および所定の微分偏差未満(許
容範囲S内)のときに、ステップS15およびS20に
てIゲインがクリアされてPD制御となる。一方、偏差
が小偏差時、つまり偏差が所定の大偏差未満かつ所定の
微小偏差以上のときには、IゲインがクリアされずにP
ID制御となる。
6,S17,S18,S19,S20は、前述した図4
中のステップS1,S2,S3,S4,S5,S6,S
7のそれぞれと同一である。本例の場合は、図4のフロ
ーチャートにステップS11,S14,S15が付加さ
れている。ステップS11にては、制御ゲイン(比例ゲ
イン、積分ゲイン、微分ゲイン)を設定する。ステップ
S14にては、偏差が所定の大偏差以上であるか否かを
判定し、それが肯定判定のときに、ステップS15にて
Iゲイン(積分ゲイン)をクリアする。結局、偏差が所
定の大偏差以上のとき、および所定の微分偏差未満(許
容範囲S内)のときに、ステップS15およびS20に
てIゲインがクリアされてPD制御となる。一方、偏差
が小偏差時、つまり偏差が所定の大偏差未満かつ所定の
微小偏差以上のときには、IゲインがクリアされずにP
ID制御となる。
【0034】このように、小偏差時にのみIゲインを付
加することにより、オーバーシュートやアンダーシュー
トを起こさずに、収束値の偏差精度の向上を実現するこ
とができる。これは、定常偏差を減少させるべくIゲイ
ンを大きくした上、大偏差時にIゲインを付加した場
合、その反作用によってオーバーシュートやアンダーシ
ュートが生じてしまうからである。
加することにより、オーバーシュートやアンダーシュー
トを起こさずに、収束値の偏差精度の向上を実現するこ
とができる。これは、定常偏差を減少させるべくIゲイ
ンを大きくした上、大偏差時にIゲインを付加した場
合、その反作用によってオーバーシュートやアンダーシ
ュートが生じてしまうからである。
【0035】(第3の実施形態)フィードバック制御系
によって、リターントルクと逆方向のモータトルクを発
生させるべく、直流モータ20を一方向にのみ通電制御
するだけではなく、リターントルクと同方向のモータト
ルクを発生させるべく、直流モータ20を他方向にも通
電制御するようにしてもよい。その場合には、直流モー
タ20を一方向に通電制御するときのPID制御量をプ
ラスとし、それがマイナスとなったときのPID制御量
に応じて直流モータ20を他方向に通電制御すればよ
い。このように、リターントルクと同方向のモータトル
クを発生させることにより、バルブ11の閉動方向の応
答性が向上することになる。
によって、リターントルクと逆方向のモータトルクを発
生させるべく、直流モータ20を一方向にのみ通電制御
するだけではなく、リターントルクと同方向のモータト
ルクを発生させるべく、直流モータ20を他方向にも通
電制御するようにしてもよい。その場合には、直流モー
タ20を一方向に通電制御するときのPID制御量をプ
ラスとし、それがマイナスとなったときのPID制御量
に応じて直流モータ20を他方向に通電制御すればよ
い。このように、リターントルクと同方向のモータトル
クを発生させることにより、バルブ11の閉動方向の応
答性が向上することになる。
【0036】図7は、このように直流モータ20を双方
向通電する場合における回路構成例の説明図である。本
例の場合は、4組のトランジスタ71,72,73,7
4とダイオード75,76,77,78を組み合わせた
構成とされ、前述した実施形態と同様に直流モータ20
をチョッパ制御するようになっている。すなわち、直流
モータ20を一方向に通電制御するときには、トランジ
スタ71をオンにして、トランジスタ72をPWM信号
によりスイッチ動作させ、また直流モータ20を他方向
に通電制御するときには、トランジスタ73をオンにし
て、トランジスタ74をPWM信号によりスイッチ動作
させる。81,82,83,84は、トランジスタ7
1,72,73,74と制御部50との間のインターフ
ェースである。
向通電する場合における回路構成例の説明図である。本
例の場合は、4組のトランジスタ71,72,73,7
4とダイオード75,76,77,78を組み合わせた
構成とされ、前述した実施形態と同様に直流モータ20
をチョッパ制御するようになっている。すなわち、直流
モータ20を一方向に通電制御するときには、トランジ
スタ71をオンにして、トランジスタ72をPWM信号
によりスイッチ動作させ、また直流モータ20を他方向
に通電制御するときには、トランジスタ73をオンにし
て、トランジスタ74をPWM信号によりスイッチ動作
させる。81,82,83,84は、トランジスタ7
1,72,73,74と制御部50との間のインターフ
ェースである。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
本発明のEGRバルブの制御装置は、付勢手段によるリ
ターントルクと直流モータのモータトルクとのバランス
によりバルブを開閉させるトルクバランス駆動方式とP
IDのフィードバック制御方式を採用することにより、
EGRバルブの開度を高い分解能をもって高精度に制御
することができ、しかも偏差が所定の許容範囲内に収ま
ったときに、PID制御のIゲインをクリアすることに
より、EGRバルブを安定性良く制御することができ
る。
本発明のEGRバルブの制御装置は、付勢手段によるリ
ターントルクと直流モータのモータトルクとのバランス
によりバルブを開閉させるトルクバランス駆動方式とP
IDのフィードバック制御方式を採用することにより、
EGRバルブの開度を高い分解能をもって高精度に制御
することができ、しかも偏差が所定の許容範囲内に収ま
ったときに、PID制御のIゲインをクリアすることに
より、EGRバルブを安定性良く制御することができ
る。
【0038】請求項2に記載の本発明のEGRバルブの
制御装置は、直流モータをPWM信号によりチョッパ制
御することができる。
制御装置は、直流モータをPWM信号によりチョッパ制
御することができる。
【0039】請求項3に記載の本発明のEGRバルブの
制御装置は、リターントルクと同方向にもモータトルク
を発生させるように直流モータを制御することにより、
リターントルクの付与方向におけるEGRバルブの応答
性を向上させることができる。
制御装置は、リターントルクと同方向にもモータトルク
を発生させるように直流モータを制御することにより、
リターントルクの付与方向におけるEGRバルブの応答
性を向上させることができる。
【0040】請求項4に記載の本発明のEGRバルブの
制御装置は、偏差が所定以上の大偏差となったときにも
Iゲインをクリアすることにより、その大偏差時におけ
るオーバーシュートやアンダーシュートの発生を防止す
ることもできる。
制御装置は、偏差が所定以上の大偏差となったときにも
Iゲインをクリアすることにより、その大偏差時におけ
るオーバーシュートやアンダーシュートの発生を防止す
ることもできる。
【図1】本発明の第1の実施形態に備わるEGRバルブ
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態における制御部の概略
説明図である。
説明図である。
【図3】図2における制御部のブロック構成図である。
【図4】図2における制御部の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図5】図3の制御部によるEGRバルブの制御例の説
明図である。
明図である。
【図6】本発明の第2の実施形態における制御部の動作
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図7】本発明の第3の実施形態における直流モータの
駆動回路の説明図である。
駆動回路の説明図である。
【図8】従来の制御方式によるEGRバルブの制御例の
説明図である。
説明図である。
11 バルブ 12 シート 19 スプリング(付勢手段) 20 直流モータ 40 ポジションセンサ 50 制御部 61 目標位置演算部 62 A/D変換部 63 PID制御量演算部 63A Iゲインクリア手段 64 駆動デューティー演算部
Claims (4)
- 【請求項1】 付勢手段によってEGRバルブの開閉方
向の一方向に所定のリターントルクが付与され、かつ直
流モータの一方向の通電によってEGRバルブの開閉方
向の他方向に可変のモータトルクが付与され、それらの
トルクバランスにより開閉されるEGRバルブの制御装
置であって、 前記EGRバルブの目標開閉位置に対応する入力データ
と前記EGRバルブの現開閉位置の検出データとの偏差
に基づいて、前記直流モータをPID制御するフィード
バック制御系と、 前記偏差が所定の許容範囲内に収まったときに、前記フ
ィードバック制御系のIゲインをクリアするIゲインク
リア手段とを備えたことを特徴とするEGRバルブの制
御装置。 - 【請求項2】 前記フィードバック制御系は前記直流モ
ータをチョッパ制御するものであることを特徴とする請
求項1に記載のEGRバルブの制御装置。 - 【請求項3】 前記フィードバック制御系は、前記直流
モータの他方向の通電によって前記EGRバルブの開閉
方向の一方向にも可変のモータトルクを付与可能である
ことを特徴とする請求項1または2に記載のEGRバル
ブの制御装置。 - 【請求項4】 前記Iゲインクリア手段は、前記偏差が
所定の大偏差以上となったときにも前記フィードバック
制御系のIゲインをクリアすることを特徴とする請求項
1から3のいずれかに記載のEGRバルブの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9025252A JPH10220619A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | Egrバルブの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9025252A JPH10220619A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | Egrバルブの制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10220619A true JPH10220619A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12160817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9025252A Pending JPH10220619A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | Egrバルブの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10220619A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002014676A1 (fr) * | 2000-08-16 | 2002-02-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Procede de commande de vanne de recirculation des gaz d'echappement |
DE102008041838A1 (de) | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Denso Corp., Kariya-shi | Steuergerät |
JP2012147667A (ja) * | 2012-03-14 | 2012-08-02 | Honda Motor Co Ltd | 制御弁の制御装置 |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP9025252A patent/JPH10220619A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002014676A1 (fr) * | 2000-08-16 | 2002-02-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Procede de commande de vanne de recirculation des gaz d'echappement |
DE102008041838A1 (de) | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Denso Corp., Kariya-shi | Steuergerät |
JP2009062899A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Denso Corp | 制御装置 |
US7711470B2 (en) | 2007-09-06 | 2010-05-04 | Denso Corporation | Control apparatus |
JP2012147667A (ja) * | 2012-03-14 | 2012-08-02 | Honda Motor Co Ltd | 制御弁の制御装置 |
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