JPH11194825A - アクチュエータの位置制御装置 - Google Patents
アクチュエータの位置制御装置Info
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- JPH11194825A JPH11194825A JP36138997A JP36138997A JPH11194825A JP H11194825 A JPH11194825 A JP H11194825A JP 36138997 A JP36138997 A JP 36138997A JP 36138997 A JP36138997 A JP 36138997A JP H11194825 A JPH11194825 A JP H11194825A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アクチュエータの現作動位置の検出データが
異常な値となったときに、フィードバック制御を適切に
維持することができるアクチュエータの位置制御装置を
提供すること。 【解決手段】 ＥＧＲバルブ駆動用の直流モータ２０の
現作動位置をポジションセンサ４０によって検出し、直
流モータ２０の目標作動位置に対応する入力データとポ
ジションセンサ４０の検出データとの偏差に基づいて、
直流モータ２０をフィードバック制御する位置制御装置
において、入力データに基づいて直流モータ２０の規範
となる現作動位置を演算して予測データとして出力する
規範現在値演算手段６８と、検出データが異常な値とな
ったときに、検出データに代えて、予測データをフィー
ドバック制御用のデータとして選定する現在値選定手段
６７を備えた。
異常な値となったときに、フィードバック制御を適切に
維持することができるアクチュエータの位置制御装置を
提供すること。 【解決手段】 ＥＧＲバルブ駆動用の直流モータ２０の
現作動位置をポジションセンサ４０によって検出し、直
流モータ２０の目標作動位置に対応する入力データとポ
ジションセンサ４０の検出データとの偏差に基づいて、
直流モータ２０をフィードバック制御する位置制御装置
において、入力データに基づいて直流モータ２０の規範
となる現作動位置を演算して予測データとして出力する
規範現在値演算手段６８と、検出データが異常な値とな
ったときに、検出データに代えて、予測データをフィー
ドバック制御用のデータとして選定する現在値選定手段
６７を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータの
目標作動位置に対応する入力データと、アクチュエータ
の現作動位置の検出データとの偏差に基づいて、そのア
クチュエータをフィードバック制御するアクチュエータ
の位置制御装置に関するものである。
目標作動位置に対応する入力データと、アクチュエータ
の現作動位置の検出データとの偏差に基づいて、そのア
クチュエータをフィードバック制御するアクチュエータ
の位置制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の制御装置は、アクチ
ュエータの現作動位置を検出するための検出手段として
接触式または非接触式などの種々のセンサを用い、その
センサの検出信号をフィードバックするようになってい
る。アクチュエータとしては、交流モータ、直流モー
タ、ソレノイド等、種々の作動装置における駆動源を含
み、そのアクチュエータの位置制御によって、直接また
は間接的に作動装置の作動位置が制御されることにな
る。
ュエータの現作動位置を検出するための検出手段として
接触式または非接触式などの種々のセンサを用い、その
センサの検出信号をフィードバックするようになってい
る。アクチュエータとしては、交流モータ、直流モー
タ、ソレノイド等、種々の作動装置における駆動源を含
み、そのアクチュエータの位置制御によって、直接また
は間接的に作動装置の作動位置が制御されることにな
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、アクチュエ
ータの現作動位置を検出するセンサに関しては、その検
出信号が何らかの原因によって一時的に異常値となるお
それがある。その原因としては、例えば、そのセンサ自
体、またはセンサの検出信号の伝達系などの一時的な異
常発生などが考えられる。
ータの現作動位置を検出するセンサに関しては、その検
出信号が何らかの原因によって一時的に異常値となるお
それがある。その原因としては、例えば、そのセンサ自
体、またはセンサの検出信号の伝達系などの一時的な異
常発生などが考えられる。
【０００４】従来の制御装置は、このようなセンサの異
常発生に対して、適切かつ簡易に対処することができな
った。
常発生に対して、適切かつ簡易に対処することができな
った。
【０００５】この発明の目的は、アクチュエータの現作
動位置の検出データが異常な値となったときに、フィー
ドバック制御を適切に維持することができるアクチュエ
ータの位置制御装置を提供することにある。
動位置の検出データが異常な値となったときに、フィー
ドバック制御を適切に維持することができるアクチュエ
ータの位置制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、アクチュエータの現作動位置を検出手段によって検
出し、前記アクチュエータの目標作動位置に対応する入
力データと前記検出手段の検出データとの偏差に基づい
て、前記アクチュエータをフィードバック制御するアク
チュエータの位置制御装置において、前記入力データに
基づき前記アクチュエータの規範となる現作動位置を演
算して予測データとして出力する演算手段と、前記検出
データが異常な値となったときに、前記入力データと前
記予測データに代えて前記予測データをフィードバック
制御用のデータとして選定する選定手段とを備えたこと
を特徴とする。
は、アクチュエータの現作動位置を検出手段によって検
出し、前記アクチュエータの目標作動位置に対応する入
力データと前記検出手段の検出データとの偏差に基づい
て、前記アクチュエータをフィードバック制御するアク
チュエータの位置制御装置において、前記入力データに
基づき前記アクチュエータの規範となる現作動位置を演
算して予測データとして出力する演算手段と、前記検出
データが異常な値となったときに、前記入力データと前
記予測データに代えて前記予測データをフィードバック
制御用のデータとして選定する選定手段とを備えたこと
を特徴とする。
【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記選定手段は、前記検出データが前記予測データ
よりも所定以上にずれた値となったときに、前記入力デ
ータに代えて前記予測データをフィードバック制御用の
データとして選定することを特徴とする。
て、前記選定手段は、前記検出データが前記予測データ
よりも所定以上にずれた値となったときに、前記入力デ
ータに代えて前記予測データをフィードバック制御用の
データとして選定することを特徴とする。
【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２において、前記演算手段は、一次遅れ要素と無駄時間
要素の伝達関数に基づいて前記入力データから前記予測
データを演算することを特徴とする。
２において、前記演算手段は、一次遅れ要素と無駄時間
要素の伝達関数に基づいて前記入力データから前記予測
データを演算することを特徴とする。
【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項１から３
のいずれかにおいて、前記アクチュエータは、ＥＧＲバ
ルブを開閉するものであることを特徴とする。
のいずれかにおいて、前記アクチュエータは、ＥＧＲバ
ルブを開閉するものであることを特徴とする。
【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項１から３
のいずれかにおいて、前記アクチュエータは、付勢手段
によって閉方向に所定のリターントルクが付与されるＥ
ＧＲバルブに対して、開方向に可変のモータトルクを付
与する直流モータであることを特徴とする。
のいずれかにおいて、前記アクチュエータは、付勢手段
によって閉方向に所定のリターントルクが付与されるＥ
ＧＲバルブに対して、開方向に可変のモータトルクを付
与する直流モータであることを特徴とする。
【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項５におい
て、前記直流モータに前記入力データに応じたモータト
ルクを発生させるように、前記直流モータをフィードフ
ォワード制御するフィードフォワード制御系を備えたこ
とを特徴とする。
て、前記直流モータに前記入力データに応じたモータト
ルクを発生させるように、前記直流モータをフィードフ
ォワード制御するフィードフォワード制御系を備えたこ
とを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態とし
て、排気ガスの再循環系中に備わるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕ
ｓｔ ＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブを直
流モータによって開閉制御する制御装置への適用例につ
いて説明する。
て、排気ガスの再循環系中に備わるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕ
ｓｔ ＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブを直
流モータによって開閉制御する制御装置への適用例につ
いて説明する。
【００１３】（第１の実施形態） Ａ．「ＥＧＲバルブの構成」 図１から図６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。
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。
【００１４】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の中央には、上下のシャフト
部２５Ａ、２５Ｂを結合したロータシャフト２５が構成
されている。上側のシャフト部２５Ａは、ベアリング２
６によってモータケース２に回転自在に支持され、下側
のシャフト部２５Ｂ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、このコミュテ
ータ２８に対して、モータケース２側に備えられたモー
タブラシ２９がブラシスプリング３０によって押し付け
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の中央には、上下のシャフト
部２５Ａ、２５Ｂを結合したロータシャフト２５が構成
されている。上側のシャフト部２５Ａは、ベアリング２
６によってモータケース２に回転自在に支持され、下側
のシャフト部２５Ｂ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、このコミュテ
ータ２８に対して、モータケース２側に備えられたモー
タブラシ２９がブラシスプリング３０によって押し付け
られている。
【００１５】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。すなわち、モータケース２側に取り付けられた抵
抗体４１と、ロータシャフト２５に取り付けられかつブ
ラシ４２を備えたブラシプレート４３とを有し、ロータ
２１の回動位置に応じて、ブラシ４２が抵抗体４１上を
摺接するようになっている。このポジションセンサ４０
とモータブラシ２９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。すなわち、モータケース２側に取り付けられた抵
抗体４１と、ロータシャフト２５に取り付けられかつブ
ラシ４２を備えたブラシプレート４３とを有し、ロータ
２１の回動位置に応じて、ブラシ４２が抵抗体４１上を
摺接するようになっている。このポジションセンサ４０
とモータブラシ２９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。
【００１６】ロータシャフト２５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。また、ロ
ータシャフト２５にはストッパープレート３１が取り付
けられており、そのストッパープレート３１の外周部
と、モータケース２の内周面に形成されたストッパー部
２Ａとの当接によって、ロータ２１の回動範囲が規制さ
れるようになっている。３２は渦巻きばねであり、その
内側端部３２Ａはストッパープレート３１に取り付けら
れ、その外側端部３２Ｂはモータケース２の内側に取り
付けられている。この渦巻きばね３２はロータ２１を一
方向に付勢し、モータ２０が駆動されていないときは、
ストッパープレート３１とストッパー部２Ａとによって
規制される一方向の回動限位置にロータ２１を保持す
る。ロータ２１が一方向の回動限位置にあるときは、モ
ータシャフト３１が図１のような上方限位置まで移動す
る。ロータ２１が他方向に回転駆動されたときは、モー
タシャフト３１が下方に移動することになる。
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。また、ロ
ータシャフト２５にはストッパープレート３１が取り付
けられており、そのストッパープレート３１の外周部
と、モータケース２の内周面に形成されたストッパー部
２Ａとの当接によって、ロータ２１の回動範囲が規制さ
れるようになっている。３２は渦巻きばねであり、その
内側端部３２Ａはストッパープレート３１に取り付けら
れ、その外側端部３２Ｂはモータケース２の内側に取り
付けられている。この渦巻きばね３２はロータ２１を一
方向に付勢し、モータ２０が駆動されていないときは、
ストッパープレート３１とストッパー部２Ａとによって
規制される一方向の回動限位置にロータ２１を保持す
る。ロータ２１が一方向の回動限位置にあるときは、モ
ータシャフト３１が図１のような上方限位置まで移動す
る。ロータ２１が他方向に回転駆動されたときは、モー
タシャフト３１が下方に移動することになる。
【００１７】モータシャフト３１の下端は、下端にバル
ブ１１が取り付けられたバルブシャフト１４の上端と対
向する。そのバルブシャフト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とバルブボディ１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
付勢するためのコイルスプリング１９が介在されてい
る。
ブ１１が取り付けられたバルブシャフト１４の上端と対
向する。そのバルブシャフト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とバルブボディ１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
付勢するためのコイルスプリング１９が介在されてい
る。
【００１８】Ｂ．「駆動方式」 このように構成されたＥＧＲバルブは、いわゆるトルク
バランス方式により駆動される。
バランス方式により駆動される。
【００１９】すなわち、ＥＧＲバルブに対し、付勢手段
としてのコイルスプリング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。モータトルクは、
ロータ２１の回転量に応じて上下動するモータシャフト
３１がバルブシャフト１４を下方に押すことによって、
バルブ１１に伝達される。このようにモータトルクをバ
ルブ１１に伝達する動力伝達系においては、図１のよう
なバルブ１１の閉成時に、バルブシャフト１４とモータ
シャフト３１との間に所定の間隔の遊びＳが形成され
る。すなわち、図１のように、コイルスプリング１９に
よってバルブ１１が閉成位置に保持され、かつ渦巻きば
ね３２によって、ロータ２１が一方の回動限位置にまで
回動されてモータシャフト３１が上方限位置にて保持さ
れているときに、それらのシャフト１１、３１の対向面
間に遊びＳが形成される。
としてのコイルスプリング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。モータトルクは、
ロータ２１の回転量に応じて上下動するモータシャフト
３１がバルブシャフト１４を下方に押すことによって、
バルブ１１に伝達される。このようにモータトルクをバ
ルブ１１に伝達する動力伝達系においては、図１のよう
なバルブ１１の閉成時に、バルブシャフト１４とモータ
シャフト３１との間に所定の間隔の遊びＳが形成され
る。すなわち、図１のように、コイルスプリング１９に
よってバルブ１１が閉成位置に保持され、かつ渦巻きば
ね３２によって、ロータ２１が一方の回動限位置にまで
回動されてモータシャフト３１が上方限位置にて保持さ
れているときに、それらのシャフト１１、３１の対向面
間に遊びＳが形成される。
【００２０】このようなトルクバランスの駆動方式の場
合は、直流モータ２０の発生トルクを連続的に制御し
て、バルブ１１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２０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て、信頼性も向上する。さら
に、動力伝達系中のバルブシャフト１４とモータシャフ
ト３１との間に、所定の間隔の遊びＳを形成したとこと
により、バルブ１１およびシート１２などに磨耗が生じ
たとしてもバルブ１１の完全な閉成が補償されることに
なる。遊びＳの間隔は、それらの磨耗を考慮して例えば
０．２ｍｍ程度に設定する。
合は、直流モータ２０の発生トルクを連続的に制御し
て、バルブ１１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２０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て、信頼性も向上する。さら
に、動力伝達系中のバルブシャフト１４とモータシャフ
ト３１との間に、所定の間隔の遊びＳを形成したとこと
により、バルブ１１およびシート１２などに磨耗が生じ
たとしてもバルブ１１の完全な閉成が補償されることに
なる。遊びＳの間隔は、それらの磨耗を考慮して例えば
０．２ｍｍ程度に設定する。
【００２１】このような構成のＥＧＲバルブの作動特性
は、図４のようのヒステリシスをもつことになる。図４
中の横軸は直流モータ２０の駆動デューティー、縦軸
は、ロータ２１の回動位置に対応するポジションセンサ
４０のセンサ出力値（電圧）である。またＳ１は、ロー
タ２１が一方の回動限位置にあるときのセンサ出力値で
あり、以下、この時点におけるモータシャフト３１の位
置を「ロータ原点」という。またＳ２は、モータシャフ
ト３１をロータ原点Ｓ１から遊びＳ分だけ下動させたと
き、つまりバルブ１１が開き始めるときのセンサ出力値
であり、以下、この時点におけるモータシャフト３１の
位置を「バルブ原点」という。
は、図４のようのヒステリシスをもつことになる。図４
中の横軸は直流モータ２０の駆動デューティー、縦軸
は、ロータ２１の回動位置に対応するポジションセンサ
４０のセンサ出力値（電圧）である。またＳ１は、ロー
タ２１が一方の回動限位置にあるときのセンサ出力値で
あり、以下、この時点におけるモータシャフト３１の位
置を「ロータ原点」という。またＳ２は、モータシャフ
ト３１をロータ原点Ｓ１から遊びＳ分だけ下動させたと
き、つまりバルブ１１が開き始めるときのセンサ出力値
であり、以下、この時点におけるモータシャフト３１の
位置を「バルブ原点」という。
【００２２】また、図４中のラインＡ、Ａ′、Ｂ、
Ｂ′、Ｃ、Ｃ′、Ｄ、Ｄ′、Ｅ、Ｅ′上の制御エリアに
おけるＥＧＲバルブの動作は次のとおりである。
Ｂ′、Ｃ、Ｃ′、Ｄ、Ｄ′、Ｅ、Ｅ′上の制御エリアに
おけるＥＧＲバルブの動作は次のとおりである。
【００２３】（ラインＡ上の制御エリア）渦巻きばね３
２のセットトルクのため、ロータ２１は動かない。この
とき、ロータ２１は、渦巻きばね３２のセットトルクに
よって一方の回動限位置に止められており、モータシャ
フト３１とバルブシャフト１４との間には所定の遊びＳ
が形成されている。
２のセットトルクのため、ロータ２１は動かない。この
とき、ロータ２１は、渦巻きばね３２のセットトルクに
よって一方の回動限位置に止められており、モータシャ
フト３１とバルブシャフト１４との間には所定の遊びＳ
が形成されている。
【００２４】（ラインＢ上の制御エリア）Ｐ１時点から
モータトルクが渦巻きばね３２のセットトルクを上回
り、ロータ２１が回動し、それに伴ってモータシャフト
３１が下動する。
モータトルクが渦巻きばね３２のセットトルクを上回
り、ロータ２１が回動し、それに伴ってモータシャフト
３１が下動する。
【００２５】（ラインＣ上の制御エリア）Ｐ２時点から
モータシャフト３１がバルブシャフト１４に突き当たる
ものの、コイルスプリング１９のリターントルクのため
にロータ２１の回動が止められる。
モータシャフト３１がバルブシャフト１４に突き当たる
ものの、コイルスプリング１９のリターントルクのため
にロータ２１の回動が止められる。
【００２６】（ラインＤ上の制御エリア）Ｐ３時点から
モータトルクがコイルスプリング１９のリターントルク
を上回り、ロータ２１が回動し、それに伴ってモータシ
ャフト３１が下動する。このラインＤ上にて、バルブ１
１が開動制御されることになる。
モータトルクがコイルスプリング１９のリターントルク
を上回り、ロータ２１が回動し、それに伴ってモータシ
ャフト３１が下動する。このラインＤ上にて、バルブ１
１が開動制御されることになる。
【００２７】（ラインＥ上の制御エリア）Ｐ４時点から
ロータ２１の他方向の回動がストッパー（ストッパープ
レート３１、ストッパー部２Ａ）により規制され、モー
タトルクが増大してもロータ２１は回動しない。
ロータ２１の他方向の回動がストッパー（ストッパープ
レート３１、ストッパー部２Ａ）により規制され、モー
タトルクが増大してもロータ２１は回動しない。
【００２８】（ラインＥ′上の制御エリア）ロータ軸受
部（ベアリング２６、２７の部分など）、ブラシ２９、
ポジションセンサ４０などの接触部にフリクションがあ
るため、モータトルクを減少させてもロータ２１は戻ら
ない。
部（ベアリング２６、２７の部分など）、ブラシ２９、
ポジションセンサ４０などの接触部にフリクションがあ
るため、モータトルクを減少させてもロータ２１は戻ら
ない。
【００２９】（ラインＤ′、Ｃ′、Ｂ′、Ａ′上の制御
エリア）ラインＤ、Ｃ、Ｂ、Ａをフリクション分スライ
ドさせたかたちとして現れる。ラインＤ′上にて、バル
ブ１１が閉動制御されることになる。
エリア）ラインＤ、Ｃ、Ｂ、Ａをフリクション分スライ
ドさせたかたちとして現れる。ラインＤ′上にて、バル
ブ１１が閉動制御されることになる。
【００３０】バルブ１１の開閉動作時のラインＤ、Ｄ′
は、コイルスプリング１９のばね定数により傾きＫが変
化し、そのセットトルクの大きさにより図４中の左右に
シフトする。
は、コイルスプリング１９のばね定数により傾きＫが変
化し、そのセットトルクの大きさにより図４中の左右に
シフトする。
【００３１】Ｃ．「制御装置」 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。
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。
【００３２】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。
【００３３】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
可動接点部としてのブラシ４２を備えており、そのブラ
シ４２がロータ２１の回動に伴って移動することによ
り、そのブラシ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４
１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
可動接点部としてのブラシ４２を備えており、そのブラ
シ４２がロータ２１の回動に伴って移動することによ
り、そのブラシ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４
１に定電圧を印加するための電圧供給部である。
【００３４】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。
【００３５】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、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、「検出現在値」という）を出力する。そ
の検出現在値は、通常、後述する現在値選定手段６７に
より現在値としてフィードバックされる。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（Ｐ
ＩＤ制御用駆動デューティー）に変換される。その演算
部６４は、前述した図４のリターントルクによる作動特
性の傾きＫを考慮して｛（ＰＩＤ制御量）／Ｋ｝の補正
を加え、リターントルクによる作動特性の影響を小さく
する。
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、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、「検出現在値」という）を出力する。そ
の検出現在値は、通常、後述する現在値選定手段６７に
より現在値としてフィードバックされる。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（Ｐ
ＩＤ制御用駆動デューティー）に変換される。その演算
部６４は、前述した図４のリターントルクによる作動特
性の傾きＫを考慮して｛（ＰＩＤ制御量）／Ｋ｝の補正
を加え、リターントルクによる作動特性の影響を小さく
する。
【００３６】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ＰＩＤ制御系からの
駆動デューティーは、後述するフィードフォワード制御
系からの駆動デューティーを補うように加算されて直流
モータ２０の駆動デューティーとなる。
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ＰＩＤ制御系からの
駆動デューティーは、後述するフィードフォワード制御
系からの駆動デューティーを補うように加算されて直流
モータ２０の駆動デューティーとなる。
【００３７】６８は規範現在値演算手段であり、後述す
るように、目標値に基づいて規範現在値を演算する。現
在値選定手段６７は、後述する所定の条件下において、
その規範現在値を検出現在値に代えてフィードバック制
御用の現在値として選定する。
るように、目標値に基づいて規範現在値を演算する。現
在値選定手段６７は、後述する所定の条件下において、
その規範現在値を検出現在値に代えてフィードバック制
御用の現在値として選定する。
【００３８】６５はフィードフォワード制御部であり、
前述した図４中のラインＤ、Ｄ′のようなセンサ出力値
（目標値）と駆動デューティーとの関係から、目標値に
対応する直流モータ２０の駆動デューティーを演算して
出力する。本例の制御部６５は、直流モータ２０の回動
方向つまりバルブ１１の開閉方向を検知する開動方向検
知部６６の検知方向に応じて、異なる駆動デューティー
を演算して出力する。すなわち、バルブ１１が開動する
ときは、前述した図４中のラインＤの関係から目標値に
対応する駆動デューティーを算出し、一方、バルブ１１
が閉動するときは、図４中のラインＤ′の関係から目標
値に対応する駆動デューティーを算出する。検知部６６
は、現在値と、それよりも一時刻前の現在値とを比較
し、それらの差がプラスであるかマイナスであるかによ
って、直流モータ２０の回動方向を検知する。このよう
にして、現在値に応じて直流モータ２０を制御するフィ
ードフォード制御系が構成されている。
前述した図４中のラインＤ、Ｄ′のようなセンサ出力値
（目標値）と駆動デューティーとの関係から、目標値に
対応する直流モータ２０の駆動デューティーを演算して
出力する。本例の制御部６５は、直流モータ２０の回動
方向つまりバルブ１１の開閉方向を検知する開動方向検
知部６６の検知方向に応じて、異なる駆動デューティー
を演算して出力する。すなわち、バルブ１１が開動する
ときは、前述した図４中のラインＤの関係から目標値に
対応する駆動デューティーを算出し、一方、バルブ１１
が閉動するときは、図４中のラインＤ′の関係から目標
値に対応する駆動デューティーを算出する。検知部６６
は、現在値と、それよりも一時刻前の現在値とを比較
し、それらの差がプラスであるかマイナスであるかによ
って、直流モータ２０の回動方向を検知する。このよう
にして、現在値に応じて直流モータ２０を制御するフィ
ードフォード制御系が構成されている。
【００３９】フィードバック制御系とフィードフォワー
ド制御系のそれぞれからの駆動デューティーは加算され
て、モータ駆動デューティーとして出力される。したが
って、フィードフォワード制御系によって、リターント
ルク分（以下、「反力成分」ともいう）のモータトルク
発生用の駆動電圧がバルブ１１の開閉方向に応じて常に
加えられ、それによる現在値と目標値との偏差分（フィ
ードフォワード制御の過不足分）を補うように、フィー
ドバック制御系がＰＩＤ制御することになる。この結
果、バルブ１１の開閉方向の如何に拘わらずフィードバ
ック制御量を比較的小さくして、振動の発生を抑制でき
ることになる。
ド制御系のそれぞれからの駆動デューティーは加算され
て、モータ駆動デューティーとして出力される。したが
って、フィードフォワード制御系によって、リターント
ルク分（以下、「反力成分」ともいう）のモータトルク
発生用の駆動電圧がバルブ１１の開閉方向に応じて常に
加えられ、それによる現在値と目標値との偏差分（フィ
ードフォワード制御の過不足分）を補うように、フィー
ドバック制御系がＰＩＤ制御することになる。この結
果、バルブ１１の開閉方向の如何に拘わらずフィードバ
ック制御量を比較的小さくして、振動の発生を抑制でき
ることになる。
【００４０】Ｄ．「制御動作」 図５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。
ートである。
【００４１】まず、入力データとしての目標値Ｕと、検
出データとしての検出現在値Ｙを読み込み（ステップＳ
１、Ｓ２）、さらに規範現在値演算手段６８が予測デー
タとしての規範現在値ｙｙを算出する（ステップＳ
３）。その規範現在値ｙｙは、検出現在値Ｙが異常な値
のときに、その検出現在値Ｙに代えてフィードバック制
御用の現在値として用いられるものであり、その算出方
法については後述する。現在値選定手段６７は、それら
の検出現在値Ｙと規範現在値ｙｙとを比較し（ステップ
Ｓ４）、それらの差が所定値δよりも小さいときは、検
出現在値Ｙが正常な値であると判断し、その検出現在値
Ｙをそのままフィードバック制御用の現在値Ｙとして選
定する。一方、それらの差が所定値δ以上のときは、検
出現在値Ｙが異常な値であると判断し、その検出現在値
Ｙに代えて規範現在値ｙｙを制御用の現在値Ｙとして選
定する（ステップＳ６）。
出データとしての検出現在値Ｙを読み込み（ステップＳ
１、Ｓ２）、さらに規範現在値演算手段６８が予測デー
タとしての規範現在値ｙｙを算出する（ステップＳ
３）。その規範現在値ｙｙは、検出現在値Ｙが異常な値
のときに、その検出現在値Ｙに代えてフィードバック制
御用の現在値として用いられるものであり、その算出方
法については後述する。現在値選定手段６７は、それら
の検出現在値Ｙと規範現在値ｙｙとを比較し（ステップ
Ｓ４）、それらの差が所定値δよりも小さいときは、検
出現在値Ｙが正常な値であると判断し、その検出現在値
Ｙをそのままフィードバック制御用の現在値Ｙとして選
定する。一方、それらの差が所定値δ以上のときは、検
出現在値Ｙが異常な値であると判断し、その検出現在値
Ｙに代えて規範現在値ｙｙを制御用の現在値Ｙとして選
定する（ステップＳ６）。
【００４２】このように現在値選定手段６７によって選
定された制御用の現在値Ｙと、目標値Ｕとの偏差を求め
る（ステップＳ３）。その偏差ＥＲに基づいて演算部６
３がＰＩＤ制御量を演算する（ステップＳ７）。そし
て、そのＰＩＤ制御量をデューティー演算部６４がＰＩ
Ｄ制御用駆動デューティーに変換する（ステップＳ
８）。また、フィードフォワード制御系においては、検
知部６６が直流モータ２０の開動方向を検知し（ステッ
プＳ９）、その検知方向に応じて、制御部６５が開動時
のオフセット制御用駆動デューティー（以下、「開動時
の反力成分制御用駆動デューティー」ともいう）または
閉動時のオフセット制御用駆動デューティー（以下、
「閉動時の反力成分制御用駆動デューティー」ともい
う）を算出する（ステップＳ１０、Ｓ１１）。そして、
ＰＩＤ制御用駆動デューティーと反力成分制御用駆動デ
ューティーとを加算してモータ駆動デューティーとし
（ステップＳ１２）、そのモータ駆動デューティーによ
って直流モータ２０を駆動する（ステップＳ１３）。そ
れから、規範現在値ｙｙを算出するためのデータをバッ
ファリングする（ステップＳ１４）。
定された制御用の現在値Ｙと、目標値Ｕとの偏差を求め
る（ステップＳ３）。その偏差ＥＲに基づいて演算部６
３がＰＩＤ制御量を演算する（ステップＳ７）。そし
て、そのＰＩＤ制御量をデューティー演算部６４がＰＩ
Ｄ制御用駆動デューティーに変換する（ステップＳ
８）。また、フィードフォワード制御系においては、検
知部６６が直流モータ２０の開動方向を検知し（ステッ
プＳ９）、その検知方向に応じて、制御部６５が開動時
のオフセット制御用駆動デューティー（以下、「開動時
の反力成分制御用駆動デューティー」ともいう）または
閉動時のオフセット制御用駆動デューティー（以下、
「閉動時の反力成分制御用駆動デューティー」ともい
う）を算出する（ステップＳ１０、Ｓ１１）。そして、
ＰＩＤ制御用駆動デューティーと反力成分制御用駆動デ
ューティーとを加算してモータ駆動デューティーとし
（ステップＳ１２）、そのモータ駆動デューティーによ
って直流モータ２０を駆動する（ステップＳ１３）。そ
れから、規範現在値ｙｙを算出するためのデータをバッ
ファリングする（ステップＳ１４）。
【００４３】Ｅ．「規範現在値ｙｙについて」 規範現在値演算手段６８は、ＥＧＲバルブの規範モデル
を想定して、目標値Ｕに基づき検出現在値Ｙに近似する
規範現在値ｙｙを予測データとして演算する。
を想定して、目標値Ｕに基づき検出現在値Ｙに近似する
規範現在値ｙｙを予測データとして演算する。
【００４４】図６は、ＥＧＲバルブの応答特性の一例で
あり、Ｔ０の時点にて目標値Ｕが与えられたときに、検
出現在値Ｙは同図中の曲線Ｙのように変化する。規範現
在値ｙｙは、このような検出現在値Ｙに近似する予測デ
ータとして演算される。本例の場合は、一次遅れ要素と
無駄時間要素に基づいて、図６中のｙｙのように、所定
のサンプリング時間（制御周期）△ｔ毎に、検出現在値
Ｙに近似した値として演算される。図６においてＴは、
検出現在値Ｙが異常な値となった時点であり、このとき
は、前述したように、検出現在値Ｙに代えて規範現在値
ｙｙが制御に用いられることになる。以下、本例におけ
る規範現在値ｙｙの算出例について説明する。
あり、Ｔ０の時点にて目標値Ｕが与えられたときに、検
出現在値Ｙは同図中の曲線Ｙのように変化する。規範現
在値ｙｙは、このような検出現在値Ｙに近似する予測デ
ータとして演算される。本例の場合は、一次遅れ要素と
無駄時間要素に基づいて、図６中のｙｙのように、所定
のサンプリング時間（制御周期）△ｔ毎に、検出現在値
Ｙに近似した値として演算される。図６においてＴは、
検出現在値Ｙが異常な値となった時点であり、このとき
は、前述したように、検出現在値Ｙに代えて規範現在値
ｙｙが制御に用いられることになる。以下、本例におけ
る規範現在値ｙｙの算出例について説明する。
【００４５】規範現在値ｙｙの算出に際しては、一次遅
れと無駄時間とを加えた下式の連続時間伝達関数Ｇ
（ｓ）を所定のサンプル時間△ｔで離散時間伝達関数Ｇ
（Ｚ）に変換する。
れと無駄時間とを加えた下式の連続時間伝達関数Ｇ
（ｓ）を所定のサンプル時間△ｔで離散時間伝達関数Ｇ
（Ｚ）に変換する。
【００４６】
【数１】
【００４７】ここで、Ｔは時定数、Ｌは無駄時間であ
り、その無駄時間Ｌはサンプリング周期△ｔの整数倍と
した。
り、その無駄時間Ｌはサンプリング周期△ｔの整数倍と
した。
【００４８】一次遅れの項は、下式のように双一次変換
（タスティン変換）を行う。
（タスティン変換）を行う。
【００４９】
【数２】
【００５０】ここで、Ｔ＝０．０２２（ｓｅｃ）、Ｌ＝
０．０２（ｓｅｃ）、△ｔ＝０．００４（ｓｅｃ）とす
ると、
０．０２（ｓｅｃ）、△ｔ＝０．００４（ｓｅｃ）とす
ると、
【００５１】
【数３】
【００５２】となる。入力Ｕ（Ｚ）、出力Ｙ（Ｚ）とす
れば、Ｇ（Ｚ）＝Ｙ（Ｚ）／Ｕ（Ｚ）なので、
れば、Ｇ（Ｚ）＝Ｙ（Ｚ）／Ｕ（Ｚ）なので、
【００５３】
【数４】（１２−１０・Ｚ-1）・Ｙ（Ｚ）＝（Ｚ-6＋Ｚ
-5）・Ｕ（Ｚ） となる。これから、差分方程式をもとめれば、
-5）・Ｕ（Ｚ） となる。これから、差分方程式をもとめれば、
【００５４】
【数５】１２・Ｙ（ｋ）−１０・Ｙ（ｋ−１）＝Ｕ（ｋ
−６）＋Ｕ（ｋ−５） となり、これをサンプリング時間△ｔ毎に計算すればよ
い。
−６）＋Ｕ（ｋ−５） となり、これをサンプリング時間△ｔ毎に計算すればよ
い。
【００５５】ここで、ｋは現在時点、ｋ−ｎはｎサンプ
リング前の時点であり、ｋ−１は１サンプリング前の時
点となる。
リング前の時点であり、ｋ−１は１サンプリング前の時
点となる。
【００５６】このように検出現在値Ｙに近似した規範現
在値ｙｙを演算し、検出現在値Ｙが図６中のＴ時点のよ
うに異常な値となったときに、前述したように、検出現
在値Ｙに代えて規範現在値ｙｙが制御に用いることによ
り、その異常な検出現在値Ｙの悪影響を最小限に抑えつ
つ、フィードバック制御が継続できることになる。検出
現在値Ｙが正常な値に戻ったときは、通常とおり、その
検出現在値Ｙが制御に用いられることになる。
在値ｙｙを演算し、検出現在値Ｙが図６中のＴ時点のよ
うに異常な値となったときに、前述したように、検出現
在値Ｙに代えて規範現在値ｙｙが制御に用いることによ
り、その異常な検出現在値Ｙの悪影響を最小限に抑えつ
つ、フィードバック制御が継続できることになる。検出
現在値Ｙが正常な値に戻ったときは、通常とおり、その
検出現在値Ｙが制御に用いられることになる。
【００５７】（第２の実施形態）フィードフォワード制
御部６５は、図４中の直線Ｆを想定して駆動デューティ
ーを求めるようにしてもよい。すなわち、直線Ｆは、ラ
インＤ、Ｄ′の立ち上がり時点Ｐ３、Ｐ６の駆動デュー
ティーＤ３、Ｄ６の中間をＤＦとしたときに、その中間
ＤＦから立ち上がる傾きＫの仮想の直線であり、その傾
きＫと中間の駆動デューティーＤＦを考慮して、｛（目
標値に相当するセンサ出力値）／Ｋ＋ＤＦ｝の補正を加
え、リターントルク（反力成分）による作動特性の影響
を小さくする。したがって、直線Ｆのような目標値と直
流モータ２０の駆動デューティーとの関係から、目標値
に対応するオフセット制御用駆動デューティー（反力成
分制御用駆動デューティー）を直流モータ２０の回動方
向の如何に拘わらず演算できることになる。
御部６５は、図４中の直線Ｆを想定して駆動デューティ
ーを求めるようにしてもよい。すなわち、直線Ｆは、ラ
インＤ、Ｄ′の立ち上がり時点Ｐ３、Ｐ６の駆動デュー
ティーＤ３、Ｄ６の中間をＤＦとしたときに、その中間
ＤＦから立ち上がる傾きＫの仮想の直線であり、その傾
きＫと中間の駆動デューティーＤＦを考慮して、｛（目
標値に相当するセンサ出力値）／Ｋ＋ＤＦ｝の補正を加
え、リターントルク（反力成分）による作動特性の影響
を小さくする。したがって、直線Ｆのような目標値と直
流モータ２０の駆動デューティーとの関係から、目標値
に対応するオフセット制御用駆動デューティー（反力成
分制御用駆動デューティー）を直流モータ２０の回動方
向の如何に拘わらず演算できることになる。
【００５８】この結果、ラインＤ、Ｆ間およびライン
Ｄ′、Ｆ間のトルク差分だけ外乱の影響を受けにくくな
り、ＥＧＲバルブを安定的に制御しやすくなる。
Ｄ′、Ｆ間のトルク差分だけ外乱の影響を受けにくくな
り、ＥＧＲバルブを安定的に制御しやすくなる。
【００５９】（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（反力成分）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ＰＩ
Ｄ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（反力成分）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ＰＩ
Ｄ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。
【００６０】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。
【００６１】（その他）この発明は、ＥＧＲバルブ駆動
用の直流モータ２０の制御用のみならず、交流モータや
ソレノイド等、種々の作動装置におけるアクチュエータ
の位置制御装置として広く適用することができ、そのア
クチュエータの位置制御によって、直接または間接的に
作動装置の作動位置が制御可能となる。
用の直流モータ２０の制御用のみならず、交流モータや
ソレノイド等、種々の作動装置におけるアクチュエータ
の位置制御装置として広く適用することができ、そのア
クチュエータの位置制御によって、直接または間接的に
作動装置の作動位置が制御可能となる。
【００６２】また、予測データとしての規範現在値ｙｙ
の演算式、演算方法は、何ら、上述した例のみに限定さ
れず任意であり、アクチュエータの規範となる現作動位
置が演算できればよい。
の演算式、演算方法は、何ら、上述した例のみに限定さ
れず任意であり、アクチュエータの規範となる現作動位
置が演算できればよい。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明は、アクチュエータの目標作動位置に対応する入力
データと、アクチュエータの現作動位置の検出データと
の偏差に基づいて、そのアクチュエータをフィードバッ
ク制御する際に、入力データに基づいてクチュエータの
規範となる現作動位置の予測データを演算し、検出デー
タが異常な値となったときに、検出データに代えて予測
データを制御に用いることにより、検出データが異常な
値となったときにもフィードバック制御を適切に維持す
ることができる。
発明は、アクチュエータの目標作動位置に対応する入力
データと、アクチュエータの現作動位置の検出データと
の偏差に基づいて、そのアクチュエータをフィードバッ
ク制御する際に、入力データに基づいてクチュエータの
規範となる現作動位置の予測データを演算し、検出デー
タが異常な値となったときに、検出データに代えて予測
データを制御に用いることにより、検出データが異常な
値となったときにもフィードバック制御を適切に維持す
ることができる。
【００６４】請求項２に記載の発明は、検出データが予
測データよりも所定以上にずれた値となったときに、そ
の検出データが異常な値であるとして判断して確実に対
処することができる。
測データよりも所定以上にずれた値となったときに、そ
の検出データが異常な値であるとして判断して確実に対
処することができる。
【００６５】請求項３に記載の発明は、一次遅れ要素と
無駄時間要素の伝達関数に基づいて予測データを演算す
ることにより、検出データに近似した予測データを求め
ることができる。
無駄時間要素の伝達関数に基づいて予測データを演算す
ることにより、検出データに近似した予測データを求め
ることができる。
【００６６】請求項４に記載の発明は、ＥＧＲバルブを
開閉するアクチュエータを制御対象とすることにより、
ＥＧＲバルブを高い信頼性をもって制御することができ
る。
開閉するアクチュエータを制御対象とすることにより、
ＥＧＲバルブを高い信頼性をもって制御することができ
る。
【００６７】請求項５に記載の発明は、リターントルク
とのトルクバランスによってＥＧＲバルブを開閉する直
流モータを制御対象とすることにより、ＥＧＲバルブを
高精度かつ応答性よく開閉制御することができる。
とのトルクバランスによってＥＧＲバルブを開閉する直
流モータを制御対象とすることにより、ＥＧＲバルブを
高精度かつ応答性よく開閉制御することができる。
【００６８】請求項６に記載の発明は、リターントルク
とのトルクバランスによってＥＧＲバルブを開閉する直
流モータを制御対象とした上、入力データに応じたモー
タトルクを直流モータに発生させるフィードフォワード
制御系を備えることにより、そのフィードフォワード制
御系とフィードバック制御系との組み合わせによって、
ＥＧＲバルブをより高精度かつ応答性よく開閉制御する
ことができる。
とのトルクバランスによってＥＧＲバルブを開閉する直
流モータを制御対象とした上、入力データに応じたモー
タトルクを直流モータに発生させるフィードフォワード
制御系を備えることにより、そのフィードフォワード制
御系とフィードバック制御系との組み合わせによって、
ＥＧＲバルブをより高精度かつ応答性よく開閉制御する
ことができる。
【図１】この発明の第１の実施形態における制御対象と
してのＥＧＲバルブの縦断面図である。
してのＥＧＲバルブの縦断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態における制御系の概
略説明図である。
略説明図である。
【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１におけるＥＧＲバルブの作動特性の説明図
である。
である。
【図５】図３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６】図１におけるＥＧＲバルブの応答特性の説明図
である。
である。
【図７】この発明の第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。
の駆動回路の説明図である。
１１ バルブ １２ シート １９ スプリング（付勢手段） ２０ 直流モータ（アクチュエータ） ４０ ポジションセンサ（検出手段） 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 ６４ 駆動デューティー演算部 ６５ フィードフォワード制御部 ６６ 回転方向検知部 ６７ 現在値選定手段（選定手段） ６８ 規範現在値演算手段（演算手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｂ 13/04 Ｇ０５Ｂ 13/04 23/02 ３０２ 23/02 ３０２Ｗ Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０５ Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０５Ｖ Ｈ０２Ｐ 3/08 Ｈ０２Ｐ 3/08 Ｂ 7/29 １０１ 7/29 １０１Ｐ
Claims (6)
- 【請求項１】 アクチュエータの現作動位置を検出手段
によって検出し、前記アクチュエータの目標作動位置に
対応する入力データと前記検出手段の検出データとの偏
差に基づいて、前記アクチュエータをフィードバック制
御するアクチュエータの位置制御装置において、 前記入力データに基づき前記アクチュエータの規範とな
る現作動位置を演算して予測データとして出力する演算
手段と、 前記検出データが異常な値となったときに、前記入力デ
ータと前記予測データに代えて前記予測データをフィー
ドバック制御用のデータとして選定する選定手段とを備
えたことを特徴とするアクチュエータの位置制御装置。 - 【請求項２】 前記選定手段は、前記検出データが前記
予測データよりも所定以上にずれた値となったときに、
前記入力データに代えて前記予測データをフィードバッ
ク制御用のデータとして選定することを特徴とする請求
項１に記載のアクチュエータの位置制御装置。 - 【請求項３】 前記演算手段は、一次遅れ要素と無駄時
間要素の伝達関数に基づいて前記入力データから前記予
測データを演算することを特徴とする請求項１または２
に記載のアクチュエータの位置制御装置。 - 【請求項４】 前記アクチュエータは、ＥＧＲバルブを
開閉するものであることを特徴とする請求項１から３の
いずれかに記載のアクチュエータの位置制御装置。 - 【請求項５】 前記アクチュエータは、付勢手段によっ
て閉方向に所定のリターントルクが付与されるＥＧＲバ
ルブに対して、開方向に可変のモータトルクを付与する
直流モータであることを特徴とする請求項１から３のい
ずれかに記載のアクチュエータの位置制御装置。 - 【請求項６】 前記直流モータに前記入力データに応じ
たモータトルクを発生させるように、前記直流モータを
フィードフォワード制御するフィードフォワード制御系
を備えたことを特徴とする請求項５に記載のアクチュエ
ータの位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36138997A JPH11194825A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | アクチュエータの位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36138997A JPH11194825A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | アクチュエータの位置制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11194825A true JPH11194825A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=18473384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36138997A Pending JPH11194825A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | アクチュエータの位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11194825A (ja) |
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-
1997
- 1997-12-26 JP JP36138997A patent/JPH11194825A/ja active Pending
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